CN101983159B - 金属保持张力扎匝工具 - Google Patents

Abstract

披露安装金属扎匝的工具。该工具包括张紧机构和张力控制系统。张紧机构将缠绕在捆束周围的金属扎匝张紧。张力控制系统测量所施加的扎匝张力。张力控制系统包括测力传感器和吸收施加于测力传感器的张力的蜗杆减震器。张紧机构包括将所施加的张力分配至测力传感器的、带有蜗轮和蜗杆的传动机构。一旦获得要求的张力，则停止对张紧机构供电并启动球置位和截断机构以将球置位在金属扎匝头部中并剪断一部分张紧的金属扎匝。

Description

金属保持张力扎匝工具

技术领域

本发明涉及金属扎匝工具，更具体地涉及具有电子张力控制系统的金属保持张力扎匝工具。

背景技术

如本领域内技术人员所知那样，电缆扎匝或捆带用来捆绑或固定例如电线和电缆的一组物品。传统结构的电缆扎匝包括电缆扎匝头部和从其延伸的细长尾部。尾部缠绕在一捆物品周围并随后将其插入头部中的通道。电缆扎匝的头部通常制成锁定件，该锁定件伸入头部通道并配合于尾部本体以将尾部固定在头部中。

在实践中，安装者手动地将扎匝安置在要捆扎的物品周围并将尾部通过头部通道插入。这里，电缆扎匝安装工具用来将扎匝张紧至预定张力。现有技术的工具，尽管能张紧并随后充当电缆扎匝的余量部分，但通常具有与之伴随的若干缺陷。于是，就要求提供一种具有改进的电子张力控制系统。还希望提供一种具有改进的球置位和截断机构的金属扎匝工具。

发明内容

披露一种安装金属扎匝工具。该工具包括将金属扎匝张紧在捆件周围的张紧机构以及测量所施加扎匝张力的张力控制系统。张力控制系统包括测力传感器和吸收施加于测力传感器的张力的蜗杆减震器(worm cushion)。张紧机构包括传动机构将所施加的张力分配予测力传感器的蜗轮蜗杆传动机构以及张紧金属扎匝的旋转夹紧齿轮。一旦测力传感器测量要求的施加扎匝张力，张紧机构被解除供电并且球置位和截断结构被激活以将球置位在金属扎匝头部并剪断张力金属扎匝的一部分。

附图说明

图1是本发明的金属保持张力扎匝工具的右视立体图；

图2是图1的金属保持张力扎匝工具的左视立体图；

图3是将盖移去后的图1的金属保持张力扎匝工具的右视立体图；

图4是图1的金属保持张力扎匝工具的夹紧齿轮的局部侧视立体图；

图5是图4的金属保持张力扎匝工具的局部立体图；

图6是图5的金属保持张力扎匝工具的侧视图；

图7是啮合有旋转齿轮的图5的金属保持张力扎匝工具的侧视图；

图8是将盖移去后的图2的金属保持张力扎匝工具的局部侧视图；

图9是将齿轮箱盖移去后的图2的金属保持张力扎匝工具的局部侧视图；

图10是将蜗杆减震器移去后的图2的金属保持张力扎匝工具的张力控制系统的局部侧视立体图；

图11是图10的张力控制系统的局部侧视立体图；

图12是图10的张力控制系统的横截面图；

图13是图1的金属保持张力扎匝工具的球置位和剪断机构的局部侧视图；

图14是图1的金属保持张力扎匝工具的球置位和剪断机构的侧视立体图；

图15是球置位在扎匝头部中的图14的金属保持张力扎匝工具的球置位和剪断机构的侧视立体图；

图16是扎匝尾部受剪断的图14的金属保持张力扎匝工具的球置位和剪断机构的侧视立体图。

具体实施方式

图1和图2分别示出本发明的金属保持张力扎匝工具50的右视图和左视图。金属保持张力扎匝工具50包括用于张紧金属扎匝200的旋转夹紧齿轮70(参见图3-7)、电子张力控制系统100(参见图8-12)以及球置位和扎匝剪断机构150(参见图3、4和13-16)。金属保持张力扎匝工具50包括扎匝进口54以及用于释放剪断的扎匝尾部202的扎匝尾部出口56。

图3-7示出张紧金属扎匝200的旋转夹紧齿轮70。旋转夹紧齿轮70包括扁平圆柱体72、夹紧齿轮肘节杆74、传动机构76、大夹紧齿轮90和空转夹紧齿轮92。张紧电动机58(参见图8)产生齿轮的旋转运动。旋转运动受传动机构76控制，所述传动机构76减速以获得牵引扎匝200所需的扭矩。如下所述，当齿轮肘节杆74啮合且齿轮旋转时，大夹紧齿轮90和空转夹紧齿轮92啮合在一起以在扎匝尾部202上形成牵引力。

传动机构76包括图3-7所示的中间齿轮78以及图9、10和12所示的蜗轮130和蜗杆132。

图5-7示出张紧金属扎匝200的旋转夹紧齿轮70。操作者手动地将金属扎匝200安置在捆件210周围并随后使扎匝尾部202通过开放式夹紧齿轮90、92滑入砧座(anvil)182。一旦按下触发器52以启动工具，张紧电动机58启动。触发器52也驱动中间齿轮78，齿轮78驱动大夹紧齿轮90。张紧电动机58也激活扁平圆柱体72，使圆柱体72伸出，它套住夹紧齿轮肘节杆74。如图7所示，夹紧齿轮肘节杆74向前移动，迫使空转夹紧齿轮92啮合住大夹紧齿轮90。当夹紧齿轮90、92啮合和旋转时，它们在扎匝尾部202形成牵引力，这使扎匝200在捆件210周围张紧。大夹紧齿轮90和空转夹紧齿轮92具有正弦波外形。结果，扎匝尾部202在通过经啮合的夹紧齿轮90、92时变形。

电子张力控制系统100控制扎匝200张紧在捆件210周围并且一旦已获得要求的张力则向系统发信号以中止张紧。如下文所述，一旦已达到要求的张力，张紧电动机58被解除供电。

图8-12示出本发明的电子张力控制系统100。图8示出将测力传感器盖104(见图2)去除后的工具的侧视图。张力控制系统100包括环形测力传感器110、测力传感器板112、蜗杆减震器114以及张紧电动机电动机联轴节118。环形测力传感器110测量施加于扎匝尾部202的张力。张力控制系统100还包括分配从扎匝尾部202至测力传感器110的力的传动机构76。当啮合的夹紧齿轮牵引扎匝尾部202时，每个齿轮齿上的力转移至中间轮78和齿轮绕其旋转的轴。该力到达齿轮箱102以及包含在其中的蜗轮130和蜗杆132(见图9)。测力传感器110维持蜗杆132和蜗杆轴134的位置。

如图10-12所示，固定张紧电动机58通过张紧电动机电动机联轴节118驱动蜗杆轴134。由于张紧电动机电动机联轴节118作用就像具有张紧电动机58的输出轴120的花键轴(spline)，因此蜗杆轴134垂直于其轴线自由移动。输出轴120相对于张紧电动机58轴向滑动。测力传感器110约束蜗杆134的垂直运动。结果，从蜗杆132和蜗轮130施加在蜗杆轴134的力被引向测力传感器110。

随着蜗杆132和蜗轮130上的负载增大，所产生的力通过蜗杆减震器114分配给测力传感器110中的测力传感器板112。蜗杆减震器114由例如聚氨脂或具有橡胶特性的任何材料的顺应性部件形成。随着蜗杆轴134转动，蜗杆132和蜗轮130处产生的力在蜗杆轴134上产生向下的力。由于张紧电动机电动机联轴节118固定于蜗杆轴134，随着蜗杆轴134向下移动，张紧电动机电动机联轴节118也如此。随着张紧电动机电动机联轴节118向下移动，力挤压蜗杆减震器114，蜗杆减震器114将该力转移至测力传感器板112并随后转移至测力传感器110。

蜗杆减震器114减小传动机构76的停转率以降低齿轮震动。当张紧电动机58解除供电时，蜗杆减震器114吸收张力，由此减小对工具的应力或冲击。蜗杆减震器114也起到通过在已达到要求的张力后将蜗杆132复位至其初始位置的弹簧的作用。

电子控制器监视测力传感器110的输出。一旦已获得要求的扎匝张力，则解除对张紧电动机58供电。本发明的蜗杆减震器114允许张力控制系统100测量准确的扎匝张力施加值，由此防止工具过度张紧扎匝。

电子张力控制系统100还允许扎匝尾部上的力输出至用于数据采集的记录装置，即计算机。电子张力控制系统100是对于现有机械制动器系统的一大改进，因为典型机械制动器系统具有随时间流逝而磨损并改变工具校正量的趋势。

在已到达要求的张力且张紧电动机58解除供电后，控制器对置位/剪断电动机152供电。在球置位和剪断机构150启动的同时，啮合的齿轮90、92将扎匝尾部202保持在位。图3、4和13-16示出本发明的球置位和剪断机构150。

如图3所示，球置位和剪断机构150的电动机152具有附连于置位/剪断电动机152的输出轴153(见图3)的螺杆154。匹配螺母156基于输出轴153的转动方向使螺杆154向上和向下运动(见图3)。螺母156附连于截断推杆158。由于螺杆154的转动，截断推杆158使砧座182向上移动。如图13和14所示，截断推杆158键连接于侧板160并通过肘节杆162连接于球置位组件170。肘节杆162将球置位组件170推向扎匝头部204。如图15所示，当肘节杆162越过中心时，球置位组件170已越过合适距离进入扎匝头部，以使置位组件指状件172将球置位在要求的深度。随着截断推杆158继续朝向砧座182移动，肘节杆162迫使球置位组件170离开扎匝头部204。

截断推杆158随后接触剪断组件180并将剪断组件180推向砧座182。如图16所示，剪断组件180接触扎匝头部204并向下推动扎匝头部204以使其越过砧座182。由于扎匝尾部202保持在砧座182上方，因此推动扎匝头部204以使其越过砧座182的力剪断来自捆件210的扎匝尾部202，从而在扎匝头部204处形成平齐的剪断口。扎匝尾部202的其余部分通过夹紧齿轮90、92从工具中排出。

两个电子光学传感器190、192监视截断推杆158的运动。一旦截断推杆158移离本地光学传感器190，电子控制器开始监视传感器190、192。当远端光学传感器192检测到截断推杆158时，控制器使置位/剪断电动机152反转并使截断推杆158返回至本地光学传感器位置。弹簧施力的剪断组件180在工具中向上运动，其截断推杆158和肘节杆162使球置位组件170反向运动，以使其回到开始位置。一旦本地光学传感器190检测出返回的截断推杆158，置位/剪断电动机152被解除供电并对张紧电动机58供电，从而准备去张紧另一金属捆件的工具。

此外，尽管已对本发明的特定优选实施例予以示出和描述，然而本领域内技术人员很清楚，可作出变化和修整而不脱离本发明的教义。前面说明书和附图中陈述的内容仅以示例而非限定的方式给出。当基于现有技术观察其正确涵义时，本发明的实际范围旨在由下面的权利要求书限定。

Claims (9)

1.一种用于安装金属扎匝的工具，所述工具包括：

用于将围绕捆件卷绕的金属扎匝张紧的张紧机构；

用于测量所施加张力的张力控制系统，其中所述张力控制系统包括测力传感器；以及

其中，所述张紧机构包括带有蜗轮、蜗杆轴和蜗杆的传动机构，当蜗杆轴转动，蜗杆和蜗轮处产生的力在蜗杆轴上产生向下的力，结果，从蜗杆和蜗轮施加在蜗杆轴的力被引向测力传感器，其中,所述测力传感器为环形测力传感器，所述环形测力传感器维持所述蜗杆和所述蜗杆轴的位置。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述张力控制系统包括用于吸收施加于所述测力传感器的张力的蜗杆减震器。

3.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述张紧机构包括用于张紧金属扎匝的旋转夹紧齿轮。

4.如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述旋转夹紧齿轮使张紧的扎匝变形。

5.如权利要求1所述的工具，其特征在于，还包括用于将球置位在所述金属扎匝的金属扎匝头部并剪断一部分张紧的金属扎匝的球置位和截断机构。

6.如权利要求5所述的工具，其特征在于，所述球置位和截断机构包括用于将球置位在金属扎匝头部中的置位组件以及用于对金属扎匝头部剪断扎匝尾部的剪断组件。

7.如权利要求6所述的工具，其特征在于，所述置位组件包括将球配合在金属扎匝头部中的指状件。

8.如权利要求6所述的工具，其特征在于，还包括配合于所述剪断组件并推动所述剪断组件使其越过砧座以剪断扎匝尾部的推杆。

9.如权利要求1所述的工具，其特征在于，一旦所述测力传感器测得要求的施加张力，则停止对张紧机构供电。

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