CN102026872A - 带有传动装置的捆扎设备 - Google Patents

Abstract

一种用捆扎带捆扎包装物的移动式捆扎设备，该设备包括：拉紧装置(6)，用于向捆扎带的环施加拉紧力；摩擦焊接装置(10)，用来借助于摩擦焊接元件在捆扎带环的上下重叠的两个部位形成摩擦焊接连接；以及可充电的储能器(15)，用于存储电能，该电能可以释放出来作为电动机驱动运动的驱动能量，至少用于供给摩擦焊接装置以形成摩擦焊接连接。为了使这种设备具有高的功能可靠性和便于操作，而不管包装带的自动化生产的可能性，至少在很大程度上，推荐该捆扎设备包括行星齿轮装置(35，37，38)以传递由摩擦焊接装置的电力驱动装置产生的驱动运动并改变其转速。

Description

带有传动装置的捆扎设备

本发明涉及一种适合利用捆扎带来捆扎包装物的移动式捆扎设备，该设备具有：拉紧装置，该装置用于向捆扎带的环施加带拉紧力；摩擦焊接装置，该装置用于在捆扎带的环的两个彼此重叠的区域形成摩擦焊接连接；以及，可充电的储能器，用于存储电能，该电能可以作为驱动能量释放，至少用于供给摩擦焊接装置以形成摩擦焊接连接。

这种移动式捆扎设备被用来利用塑料带来捆扎包装物。为此，将各个塑料带环绕该包装物放置。通常，从一个备用滚筒中抽出塑料带。然后，将所述带环完全围绕包装物，使带的端部区域与带环的一个区段重叠。将捆扎设备靠近带的这些双层区域放置，将带夹进该捆扎设备，通过拉紧装置向带环上施加拉紧力，通过在带环上的两个带的重叠位置处进行摩擦焊接，从而形成锁定。用振荡运动的摩擦座，在带环的两端区域对带施加压力。由于这个压力和运动产生的热量将带(通常是塑料带)局部地短时间熔化。这样，在带的两个端部位置间形成持久的连接，只有使用很大的力才能将这种连接重新打开。然后，将带环与备用滚轮分离。这样，对各个包装物进行捆扎。

这种类型的捆扎设备设计为移动式，使用者可以将该装置移动至使用地点，在使用地点，使用该装置不需要外部的能量供给。一般来讲，该捆扎设备所需要的用于拉紧捆扎带以及产生锁紧力的能量由蓄电池或压缩空气对上述的捆扎设备供给能量。这种移动式捆扎设备在工业中被用于物品的包装，经常应用于持续性操作。因此，该捆扎设备的操作应尽可能简单。这样，一方面可以确保该捆扎设备的功能高度可靠，另一方面，可以确保操作人员尽可能小的工作负担。

对此，已经公开了一些捆扎设备，这些设备可以自动进行紧固和产生带的张力。捆扎过程中的自动化过程的缺点是，这些捆扎设备具有大量的零件，并且通常还具有多个电动机。这导致捆扎设备的重量和体积增大。此外，这些具有大量零件的捆扎设备，在其重量分布上往往头部较重。最终，操作的自动化导致了维修费用方面的缺点以及这些捆扎机器功能可靠性的缺陷。

因此，本发明的任务在于，提供一种上述类型的移动式捆扎设备，这种捆扎设备能够至少最广泛地自动进行带的捆扎，同时，具有高度的功能可靠性以及良好的操作性能。

这一任务是通过根据权利要求1的前序部分所述的移动式捆扎设备实现的，按照本发明，该移动式捆扎设备通过行星齿轮装置来传递驱动运动并改变其转速，该驱动运动是由摩擦焊接装置的电力驱动装置产生的。按照本发明，该捆扎设备至少具有一个行星齿轮装置，该行星齿轮装置位于摩擦焊接装置的传动轴线上。该装置的特点是，对于摩擦焊接装置来说，行星齿轮装置与电力驱动的马达组合会产生特殊的优势。这样，尽管输入转速很高并且结构紧凑，仍可以利用行星齿轮装置产生很高的转矩。

其优势特别在于摩擦焊接装置的功能非常可靠的、高度自动化的传递运动，即，摩擦焊接装置从休止位置运动至焊接位置，在焊接位置上，摩擦焊接装置贴紧需要焊接的带，通过振荡运动而形成摩擦焊接紧固。如果使用同一个驱动装置不仅产生摩擦焊接元件的摩擦焊接运动而且产生传递运动，如同本发明的优选实施方式那样，那么优势会非常明显。这种对于各项功能只使用一个驱动的实施方式，在实现高度自动化的同时，还具有紧凑性，而且重量分布良好，同时可以保持可靠的功能性。

这些优点通过本发明的实施方式可以进一步提高，在所述的实施方式中，使用同一个驱动装置制造振动的摩擦焊接运动以及拉紧装置的拉紧运动。在拉紧装置的传动轴线上，可以设置行星齿轮装置，这样，尽管转矩较高，但拉紧装置仍可以具有很高的紧凑性。

按照本发明的另外一个方面，这个方面具有独立的意义，该捆扎设备装备有无电刷直流电动机。特别是，该电动机可以作为唯一的电动机安装在捆扎设备内。与电刷相关联的直流电动机不同，使用这种电动机可以在宽的转速范围内产生旋转运动，这种旋转运动具有基本上恒定且比较高的转矩。这种高转矩对于电动机驱动的摩擦焊接装置从休止位置进入焊接位置以及从焊接位置返回休止位置的传输运动具有特殊优势。如果使用该捆扎设备可以产生较高的转矩，那么就可以按照克服较大力度的方式导入传输运动。因为，在外部出现影响时，摩擦焊接装置不会运动出设置的工位，所以，可以提高安全程度，特别是提高功能的可靠性。

使用无刷直流电动机作为拉紧装置的驱动装置，可以产生进一步的优势。这样，可以按照转速控制拉紧过程。例如，在转速较小时，可以为拉紧装置提供较高的转矩，就是说，与以往可能的转矩相比更高的转矩。这样，使用这些移动式捆扎设备，例如初始时以较低的速度，在拉紧过程将近结束时，以高的拉紧力将包装带捆扎在包装品周围。使用以往的拉紧装置，为产生足够的带拉紧力，在拉紧过程开始时，必须以较高的速度移动包装带，这样，在拉紧过程结束时，才能在包装带上形成需要的带拉力。由于包装带在移动时对包装品的冲击，因此，会造成损坏包装品的危险。为此，对于比较敏感的包装品，可以使用包装带以较高的带拉紧力进行捆扎操作，这样，损坏的危险明显降低。

此外，依赖于转速的或转速控制的拉紧过程也可以产生快速的首次拉紧，即，通过高速的包装带收紧完成拉紧动作，随后实施第二个拉紧过程，与第一个拉紧过程相比，第二个拉紧过程的包装带收紧速度降低。由于电动机轴的转速和电动机转矩可以在一定范围内彼此独立地进行调整，因此，使用上述类型的无刷电动机，包装带收紧速度可以与这两种拉紧过程中所需要的或所希望的既定条件相匹配。按照上述的区分为第一次及至少第二次的拉紧过程，可以达到特别高的包装带拉紧力。

按照本发明的另外一个方面，该方面也可以具有单独的意义，该捆扎设备可以装有一些机构，通过这些机构可以确定电动机轴的旋转工位或者与电动机轴有关的捆扎设备元件位置。优选的是，可以使用关于一个或多个旋转位置的信息，来控制捆扎设备乃至控制捆扎设备的各个元件，例如控制摩擦焊接装置以及/或者拉紧装置。如果使用无刷直流电动机作为驱动装置，那么，可以采用极为简单的方式进行。这类电动机，为了其交换，必须确定电动机旋转部件的实时的位置信息，这类电动机一般由旋转的电枢构成。为此，在电动机上设置探测器或传感器(例如霍尔传感器)，测定电动机旋转元件的旋转位置并将其用于电动机控制。具有优势的实施方式为，将这些信息也应用于摩擦焊接装置的控制。

在捆扎设备的一个优选方式中，测定电动机旋转元件的旋转速量，这样，可以在达到预定的数值时，实施转换过程。在该转换过程中，特别可以进行切断摩擦焊接装置的动作，从而结束形成摩擦焊接连接。在本发明的另外一个优选的实施方式中，电动机可以在一个或多个确定的旋转位置不停机，或者，电动机可以在一个或多个确定的旋转位置停机。

最后的具有优势的设计方式为，设定一种装置，该装置具有曲柄装置，通过该曲柄装置，将焊接装置从休止位置引导至焊接位置，或者相反，从焊接位置引导回休止位置。通过连杆彼此连接的曲柄装置杠杆，可以越过两个死点位置，进入两个终端位置，在这两个终端位置上，这些杠杆夹持休止位置或焊接位置内的焊接装置。具有优势的设计方式为，通过一个力将曲柄装置装置至少保持在两个终端位置上，优选方式为，通过一个由机械弹簧产生的力。曲柄装置应该按照克服该力的方式，从某个终端位置进入另外一个终端位置。应用曲柄装置具有一种优势，即，焊接装置的各个终端位置只通过克服较高的转矩进行改变。这对于焊接位置特别有效，因此，曲柄装置可以进一步提高捆扎设备功能的可靠性。此外，曲柄装置可以补充在本发明的一个实施方式中除了曲柄装置还有无刷直流电动机和行星齿轮的捆扎设备的传动线路，其作用在于，以一种有利的方式将焊接装置自动引导至焊接位置，这是因为，全部的元件能够产生很高的转矩，在转矩较高时，可以执行运动动作。

本发明的其它优选方式参见权利要求书、说明书和附图。

通过附图中图解说明的实施例，对本发明进一步进行阐述：

图1为本发明所述的捆扎设备的透视图；

图2为图1中的捆扎设备，无外壳；

图3为图1的捆扎设备的电动机连同安装在电动机轴上的元件的局部剖面图；

图4为电动机连同应用于转换的电力开关的图解说明；

图5为图1的捆扎设备的传动线路的透视图；

图6为由另一个视角的图5的传动线路图示；

图7为图5的传动线路连同休止位置上的焊接装置的侧视图；

图8为图5的传动线路连同位于两个终端位置之间的焊接装置的侧视图；

图9为图5的传动线路连同位于焊接位置上的焊接装置的侧视图；

图10为没有外壳的捆扎设备的拉紧装置的侧视图，其中，拉紧杆(Spannwippe)位于休止位置；

图11为无外壳的捆扎设备的拉紧装置的侧视图，其中，拉紧杆位于拉紧位置；

图12为图10的捆扎设备的拉紧杆的局部剖面侧视图；

图13为图12的拉紧杆的前视图；

图14为图12中依据C-C线的细部。

图1和图2中所示的、唯一手动操作的本发明的捆扎设备1具有外壳2，该外壳包围住捆扎设备的机械结构，在外壳上设置手柄3，用于操作该设备。该捆扎设备还配备有基板4，其下侧用于放置需要包装的物体。该捆扎设备1的全部功能部件，被固定在基板4以及与该基板连接的捆扎设备的托架(图中未详细示出)上。

使用该捆扎设备1，通过该捆扎设备的拉紧装置6，可以将在图1中没有详细示出并且已预先围绕要包装的物品放置的塑料带(例如由聚丙烯(PP)或聚酯(PET)构成)的环拉紧。为此，拉紧装置具有拉紧轮7，利用该拉紧轮在拉紧过程中夹持包装带。该拉紧轮7与旋臂8共同作用，旋臂8通过臂杆9可以从一个终端位置，在与拉紧轮保持间距的情况下，围绕旋臂转向轴8a摆动到第二个终端位置，在第二个终端位置，旋臂8被压到拉紧轮7上。同时，位于拉紧轮7和旋臂8之间的包装带，也被压向拉紧轮7。通过拉紧轮7的旋转，可以对包装带环施加高的拉紧力，该拉紧力足以满足包装目的。在下文中，将进一步阐述该拉紧过程以及以优选的方式构成的旋臂8。

随后，在包装带环上的带的两个部位上下重叠的位置上，通过该捆扎设备的摩擦焊接装置8对包装带的重叠部位实施焊接。这样，包装带环可以长时间保持锁定状态。摩擦焊接装置10配备有焊接座(Schweissschuh)11，该焊接座通过对捆扎带的机械压力以及同时进行的、具有预定频率的振荡运动，将捆扎带的上下重叠的两层部位熔化。塑化的或被熔化的部分相互流动，待包装带冷却后，在包装带的两层部位之间形成连接。如果需要，可以通过一种捆扎设备1的剪切装置(图中未详细示出)将包装带环与包装带的备用滚轮脱离。

只使用一台共用的电动机14，就可以驱动拉紧装置6，通过摩擦焊接装置10的传输装置19(图6)进给摩擦焊接装置10，使用该摩擦焊接装置，以及操作剪切装置，该电动机为这些部件提供传动运动。为了给它们供电，在该捆扎设备上安装了可更换的、特别是可以拆卸进行充电的蓄电池15。按照图1和图2，在该捆扎设备上没有设置其它外部辅助能源供给，例如压缩空气或其它电气设备。

该便携的移动式捆扎设备1具有操作元件16，该元件为按钮开关，用于启动该电动机。对于操作元件16，可以通过开关17设置三种模式。在第一种模式下，通过操作元件16，不需要操作人员进行其它工作，按照先后顺序自动启动拉紧装置6以及摩擦焊接装置10。为了调整为第二种模式，将开关17转换至第二种开关模式。在第二种模式下，通过操作元件16，只启动拉紧装置6。为单独地启动摩擦焊接装置10，操作人员必须操作第二个操作元件18。在可选的实施方式内，可以在该模式中，为了启动摩擦焊接装置，第二次操作第一个操作元件16。第三个操作模式是半自动操作，在半自动操作模式下，拉紧按键16保持按下，直至在包装带内达到预定的张力或拉紧力。在该模式下，可以通过释放拉紧按键16来中断拉紧过程，例如，为了在包装物品上在包装带的下面安装护棱。按下拉紧按键，拉紧过程可以继续进行。这种第三种模式，不仅可以与单独启动的摩擦焊接过程结合，也可以与自动地紧随着的摩擦焊接过程结合。

在图3中所示的电动机的电动机轴27上，安装有传动装置13，该电动机是作为一种无刷、槽式内运转直流电动机14构成。在该实施例中，采用了Maxon Motor AG.公司(Brünigstrasse 20，6072Sachseln)的电动机，其型号为EC140。这种无刷直流电动机14可以在两个旋转方向上驱动，其中，一个旋转方向用来作为拉紧装置6的驱动运动，另一个旋转方向用来作为焊接装置10的驱动运动。

图4中示意表示的无刷直流电动机14，具有槽式内运转装置(转子)20，该装置配备有三个霍尔传感器HS1、HS2和HS3。该EC电动机(电子转换电动机)在转子20内具有永磁体，并安装有电子控制装置22，该控制装置用于定子24的电子转换。电子控制装置22通过霍尔传感器HS1、HS2和HS3确定转子20的实时的位置以及开关定子24绕组内的电磁场，在该实施例中，这些传感器还承担位置传感器的功能。可以根据转子20的位置进行相转换(相位1、相位2、相位3)，这样，促使转子在确定的旋转方向上以预定的可变转速及转矩进行旋转运动。就现在这种情况，使用一种所谓的“1相限电动机驱动放大器”，该放大器为电动机提供并调整电压以及峰值电流和持续电流。通过桥接电路25(MOSFET晶体管)，调整定子24的线圈相带

(图中未详细示出)的电流，就是说，对其进行转换。另外，可以在电动机上设置温度传感器(图中没有详细示出)。可以对旋转方向、转速、电流限制和温度进行监控和调整。可以使用特有的插件板构成转换装置，在该捆扎设备内与电动机分离安装。

由蓄电池15供电，该蓄电池为锂离子蓄电池。这种蓄电池由多个独立的锂离子电池构成，在这些锂离子电池中，可以进行至少基本上单独地先后发生的化学反应，从而在各个电池内两极之间产生电位差。在实施例中，采用了RobertBosch有限责任公司(D-70745，Leinfelden-Echterdingen)制造的锂离子蓄电池。该实施例中的蓄电池具有8个电池，其容量为2.6安培小时。用石墨作为锂离子蓄电池的活性材料或负极。蓄电池的正极通常具有锂金属氧化物，特别是具有层状结构的锂金属氧化物。通常使用无水的盐作为电解质，例如锂六氟磷酸盐或是聚合物。传统的锂离子蓄电池提供的电压一般为3.6伏特。这些蓄电池的能量密度大约在100Wh/kg～120Wh/kg。

传动装置13具有安装在电动机侧的驱动轴上的空转装置36，在该空转装置上安装了第一行星齿轮级的恒星齿轮35。只有在驱动装置的两个可能的旋转方向中的一个方向上，空转装置36才将旋转运动传递给恒星齿轮35。恒星齿轮35与三个行星齿轮37齿合，这三个行星齿轮以本身已知的方式与固定的空心轮38咬合。行星齿轮装置37中的每个行星齿轮设置在属于自己的轴39上，该轴与从动轮40连接。行星齿轮37围绕电动机轴27的旋转，产生了从动轮40围绕电动机轴27的旋转运动，并确定从动轮40的旋转运动的转速。在恒星齿轮35的旁边，从动轮40位于空转装置36上，因此，同样也设置在电动机轴上。空转装置36导致，不仅恒星齿轮35而且从动轮40只在电动机轴27的旋转运动的一个方向上共同旋转。例如，可以使用Schaeffler KG公司(D-91074，Herzogenaurach)制造的INA HFL0615型装置作为空转装置29。

传动装置13在电动机一侧的传动轴27上还具有恒星齿轮28，该恒星齿轮用于咬合第二个行星齿轮级，通过它的凹槽引导轴27，但是，轴27不与恒星齿轮28连接。这个恒星齿轮被固定在圆盘34上，该圆盘与行星齿轮装置37连接。行星齿轮装置37围绕电动机一侧的传动轴27的旋转运动被传送到圆盘34上，圆盘再将自身的旋转运动按照相同的转速传递给恒星齿轮28。恒星齿轮28与多个行星齿轮齿合，即与三个齿轮31齿合，这些齿轮设置在轴30上，轴30与电动机轴27平行延伸。三个齿轮31的各个轴30固定配置，就是说，它们不围绕电动机轴27旋转。三个齿轮31与具有内齿的齿环咬合，这个齿环的外侧具有凸块32，以下称之为凸轮33。恒星齿轮28、三个齿轮31以及凸轮33是第二行星齿轮级的组成部分。在行星齿轮处轴27的输入一侧的旋转运动以及凸轮33的旋转运动之间的比例关系为，60∶1，就是说，通过两级的行星齿轮，形成了60倍的减速。

在电动机轴27的端部，在第二个空转装置42上设置了锥齿轮43，该锥齿轮与图中未示出的第二锥齿轮咬合。空转装置42同样地也只在电动机轴27的一个旋转方向上传输旋转运动。恒星齿轮35的空转装置36和空转装置42传输电动机轴27的旋转运动时的方向是彼此相反的。这意味着，在一个旋转方向上只有空转装置36旋转，在另一个旋转方向上，只有空转装置42旋转。

第二锥齿轮设置在图中没有详细示出的拉紧轴的一端，在拉紧轴的另外一端支承另外一个行星齿轮46(图2)。电动机在某个旋转方向上的驱动运动，通过两个锥齿轮43传递到拉紧轴上。通过恒星齿轮47和三个行星齿轮48，使拉紧装置6的拉紧轮49旋转，该拉紧轮设计为一种具有内齿的空心轮。外表面上具有表面结构的拉紧轮7进行旋转运动时，通过摩擦连接力带动各个捆扎带同步运动，这样，在带环上产生期待的带张力。

从动轮40在其外周表面范围内设计为齿轮，在这个齿轮上设置包裹传动(Hülltrieb)的带齿三角皮带50(图5和图6)。带齿三角皮带50缠绕与从动轮40相对且直径比其小的小齿轮51，它的轴带动偏心传动装置52，用于产生焊接座53的往复振动运动。也可以使用其它的包裹传动方式取代带齿三角皮带传动机构，例如，可以采用V型皮带传动或是链条式传动机构。偏心传动装置52具有偏心轴54，在这个轴上设置有偏心轮55，在该偏心轮上设置了焊接座臂56，该焊接座臂具有环状的凹部。偏心轮55围绕偏心轴54的旋转轴57的偏心旋转运动，导致焊接座53的往返平移振动运动。可以通过其它公知的方式构成偏心传动装置52和焊接座53。

此外，焊接装置具有曲柄装置60，通过该曲柄装置可以将焊接装置从休止位置(图7)引导至焊接位置(图9)。曲柄装置60被固定在焊接座臂56上，具有可旋转地铰接在焊接座臂56上的长的曲柄61。曲柄装置60还具有可以围绕旋转轴62回转地铰接的摆动元件63，该摆动元件在曲柄装置60内，为长度较短的曲柄。摆动元件63的旋转轴62与电动机轴27和偏心轴57的轴平行延伸。

通过凸轮33的凸块32产生摆动运动，凸轮33逆时针旋转运动(图7至图9中所示的状况)时，凸块到达摆动元件63的下方(图8)。凸块32的倾斜上升的平面32a触动设置在摆动元件63内的接触元件64。这样，摆动元件63围绕其旋转轴62顺时针旋转。在摆动元件63的凹陷范围内，配置有按照“活塞缸筒”原理的两部分的长度可变的曲柄61的曲柄棒，该曲柄棒可以围绕旋转轴69摆动。然后，在焊接座臂56的关节部位65处，该部位由另外一个旋转轴65构成，在焊接座53附近，与焊接座臂56的旋转轴57保持间距的情况下，对其进行旋转导向。在长度可变的曲柄棒的两端之间，安装了压力弹簧67，通过该弹簧，曲柄61既被压向焊接座臂56，也可以被压向焊接元件63。因此，就摆动运动而言，摆动元件63是与曲柄61和焊接座臂56协同工作的。

如图7和图9中所示，在休止位置上，存在一条经过曲柄61延伸的、曲柄61的两个关节部位的(虚设的)连接线68，该连接线处于摆动元件63的旋转轴62和凸轮33之间，也就是说，在旋转轴62的一侧。通过凸轮33的运行，就图7至图9所示的情况而言，摆动元件63在顺时针方向上转动。此时，曲柄61被摆元件63夹持。图8中示出曲柄61的中间位置，在该位置，关节部位65和69的连接线68与摆元件63的旋转轴62相交。在图9中曲柄61处于运动的终端位置(焊接位置)，其连接线68与凸轮33相符，摆动元件63的旋转轴62的另一侧是休止位置。在这一运动过程中，焊接座臂56通过曲柄61围绕旋转轴57从休止位置旋转运动至焊接位置。然后，压力弹簧67将摆动元件63压向图中未详细示出的挡块，并将焊接座53压在包装带的需要彼此焊接的两个部位上。这样，曲柄61以及焊接座臂56位于稳定的焊接位置上。

在图6和图9中所示的电动机的逆时针驱动运动，通过带齿三角皮带50被传递到焊接座53上，该焊接座已通过曲柄装置60引导至焊接位置并被压到包装带的所述两个部位上，进行往返振荡运动。用于产生摩擦焊接连接的焊接时间这样来确定，从下述时间点将凸轮33的可调整旋转速量计算在内，从该时间点，凸块32对接触元件64产生作用。计算无刷直流电动机14的轴27的旋转速量，以确定凸轮33的位置，从该位置起关闭电动机14，结束焊接过程。关闭电动机14时，应避免凸块32位于接触元件64的下方。因此，为了关闭电动机14，规定凸块32相对于摆动元件63的相对位置，在这些位置上，凸块32不能位于摆动元件下方。这样可以确保，焊接座臂56能够从焊接位置再次摆动返回休止位置(图7)。这样，特别可以避免凸块32的下述位置，在该位置，凸块32将曲柄61置于死点位置，就是说，在该位置上，两个关节位置的连接线68切入摆动元件63的旋转轴62(如图8所示)。由于可以避免上述位置，所以，可以通过操作平衡杆臂，将平衡杆摆脱拉紧轮7(图2)，同时，曲柄61朝着凸轮33的方向摆动至图7中所示的位置。随后，将包装带环从捆扎设备中取出，准备下一次捆扎过程。

所述的先后进行的“拉紧”和“焊接”过程，可以在操作元件16的开关状态下一起进行。为此，操作元件16要进行一次操作，因此，电动机14首先在第一个方向上运转，(只)驱动拉紧装置6。优选的是，借助捆扎设备上的压力按键来调节施加到包装带上的拉紧力，所述压力按钮优选分为九个等级，分别相应于九个不同的带拉紧力数值。可选方案为，将带的拉紧力设置为连续调节。由于电动机的电流取决于拉紧轮7的转矩，所以，也取决于瞬时的带拉紧力，这样，可以按照电动机电流的极限值的方式，通过捆扎设备上的分为九级的压力按键来调节要施加的包装带拉紧力。

在达到电动机电流或带拉紧力的一个可调的和预定的极限值后，由电动机的控制装置22关闭电动机14。这时，电动机控制装置22直接使电动机进入相反的旋转方向。按照上述的工作方式，焊接座53下降，压在上下重叠的包装带部位上，焊接座执行振荡运动，产生摩擦焊接连接。

通过操作开关17，操作元件16可以只执行松开拉紧装置的功能。如果采用这种设置方式，那么，通过操作该操作元件，只运行拉紧装置，达到预定的包装带拉紧力后关闭。为了启动摩擦焊接过程，必须操作第二个操作元件18。除了单独启动外，摩擦焊接装置的功能与第一个操作元件的另外的一个工作模式相同。

如上述所述，通过操作图2、图10、图11中所示的平衡杆臂9，平衡杆8可以围绕平衡杆轴8a进行摆动运动。通过在拉紧轮7的后面、因而在图2没有显示出来的可以转动的凸轮盘，使平衡杆运动。通过平衡杆臂9，凸轮盘可以执行大约30度的旋转运动，平衡杆8及拉紧板12相对于拉紧轮7运动，这样，可以将包装带导入捆扎设备中，即导入拉紧轮7与拉紧片12之间。

配置在平衡杆的自由端范围内的、带有齿的拉紧板12，从图10中所示的休止位置摆动到图11中所示的拉紧位置，也可以从拉紧位置返回休止位置。在休止位置上，拉紧板12与拉紧轮7之间具有足够大的间距，这样，捆扎带能够双重进入拉紧轮和拉紧板之间，形成包装带环的锁定。在拉紧位置上，以一种已知的方式，例如借助于作用于平衡杆上的弹力，将拉紧板12压向拉紧轮7，该过程与图11不同，在进行捆扎时，拉紧片和拉紧轮之间存在双重包装带，因此，两者之间没有接触。朝向拉紧轮7的、带有齿的表面12a(拉紧面)凹陷弯曲，弯曲半径与拉紧轮7的半径相符，或者稍大于拉紧轮半径。

如同图10和图11以及图12至14中所示，带有齿的拉紧板12配置在平衡杆的凹槽71内。与包装带移动方向相关的凹槽71的长度大于拉紧板12的长度。拉紧板12具有凸起弯曲的接触面12b，被安放在平衡杆8的凹槽71内的平直的支撑面72上。如图11和图12中所示，凸起弯曲是在与包装带移动的方向70平行的方向延伸，而接触面12b与该方向横切(图13)。基于这种配置，拉紧板12能够在包装带移动方向70上相对于平衡杆8和拉紧轮7进行倾斜运动。此外，可以使用从下方贯穿平衡杆的螺栓73，将拉紧板12固定在平衡杆8上。该螺栓位于平衡杆上的长孔74内，其纵向与捆扎设备中的包装带移动方向70平行。拉紧板12不仅能够倾斜，而且可以在平衡杆8上纵向位移地设置。

在拉紧过程中，首先，拉紧平衡杆8从休止位置(图10)被引导至拉紧位置(图11)。在拉紧位置上，负载了弹力的平衡杆8将拉紧板12压向拉紧轮7的方向，处在拉紧轮7和拉紧板12之间的两个包装带部位被夹紧。由于包装带厚度不同，拉紧板12与拉紧轮7的周面7a之间可能会产生不同的间距。这种情况不仅会导致平衡杆8的不同的摆动位置，而且，拉紧板12相对于拉紧轮7的圆周表面的位置会有所不同。为达到均匀的压紧比例，在按压包装带的过程中，拉紧板12可以通过接触面12b在凹槽71内的纵向运动以及在支撑面72上的倾斜运动进行调整，使拉紧板12在其整个长度上尽可能均匀地在捆扎带上施加压力。如果此时启动拉紧轮7，拉紧板12的齿合会夹紧带的下部，而拉紧轮7的带齿的周面7a会夹紧带的上部。拉紧轮7的旋转运动以及两个包装带部位之间较小的摩擦系数，导致拉紧轮将上面的带部位向后拉，这样，包装带环内的拉紧力可以提升到需要拉应力值。

符号列表

1捆扎设备1	30轴
		2外壳	31齿轮
3手柄	32凸块
		4基板	32a表面
6拉紧装置	33凸轮
		7拉紧轮	35恒星齿轮
7a圆周表面	36空转装置

8平衡杆	37行星齿轮
		8a平衡杆旋转轴	38空心轮
9平衡杆臂	39轴
		10摩擦焊接装置	40传动轮
11焊接座	42空转装置
		12拉紧板	43锥齿轮
12a拉紧面	46行星齿轮传动装置
		12b接触面	47恒星齿轮
13传动装置	48行星齿轮
		14电力直流电动机	49拉紧轮
15蓄电池	50带齿三角皮带
		16操作元件	51小齿轮
17开关	52偏心传动装置
		18操作元件	53焊接座
19转换传递装置	54偏心轴
		20转子	55偏心轮
HS1霍尔传感器	56焊接座臂
		HS2霍尔传感器	57偏心轴旋转轴
HS3霍尔传感器	60曲柄装置
		22电力控制装置	61较长的曲柄
24定子	62旋转轴

25桥接电路	63摆动元件
		27电动机侧的传动轴	64接触元件
28恒星齿轮	65旋转轴
		66旋转轴	71缝隙
67压力弹簧	72支撑面
		68连接线	73螺栓
69旋转轴	74长孔
		70包装带移动方向

Claims (19)

1.一种移动式捆扎设备，适合于使用捆扎带捆扎包装物，该设备具有：

拉紧装置，用于向捆扎带的环施加带拉紧力；

摩擦焊接装置，用来借助于摩擦焊接元件在捆扎带的环的两个上下重叠范围内形成摩擦焊接连接；以及

可充电的储能器，用于存储电能，该电能可以释放出来作为电动机驱动运动的驱动能量，至少用于供给摩擦焊接装置以形成摩擦焊接连接；

其特征在于，通过行星齿轮装置来传递由摩擦焊接装置的电力驱动装置产生的驱动运动并改变其转速。

2.根据权利要求1所述的移动式捆扎设备，其特征在于，所述的电力驱动装置是作为无刷直流电动机而构成的。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于电力驱动装置的自动停机。

4.根据权利要求3所述的移动式捆扎设备，其特征在于用于测定电动机轴的旋转位置或者测定配置在焊接装置的传动轴线上的元件的位置的装置，所述元件的位置取决于电动机轴的位置。

5.根据权利要求4所述的移动式捆扎设备，其特征在于至少一个、优选至少三个安装在电力驱动装置上的探测器，该探测器用于测定电动机轴的旋转位置。

6.根据权利要求5所述的移动式捆扎设备，其特征在于用于测定电动机轴的旋转位置的探测器，这些探测器也是用于控制电力驱动装置的电子产生的转换的开关的组件。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，在摩擦焊接装置使用期间的焊接周期的持续时间是可以调整的，该持续时间可以根据电力驱动装置的转速预先确定。

8.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于用来将摩擦焊接装置从休止位置送到焊接位置的装置，该装置可以使用同一驱动装置驱动，使用该驱动装置还可以产生摩擦焊接元件的振荡运动，该振荡运动用于形成摩擦焊接。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，所述的摩擦焊接装置配备有曲柄，该曲柄可以在两个端部位置之间摆动，曲柄的一个端部位置确定摩擦焊接位置，另一个端部位置确定休止位置，在休止位置不使用摩擦焊接装置。

10.根据权利要求9所述的移动式捆扎设备，其特征在于，曲柄围绕两个旋转轴可以摆动地铰接，至少在两端位置之间一个方向上的运动是作为由捆扎设备的电力驱动装置电动机驱动的运动产生。

11.根据权利要求9或10所述的移动式捆扎设备，其特征在于行星齿轮装置，该行星齿轮装置将电力驱动装置的驱动运动传递至拉紧装置，从而将曲柄从休止位置移动至摩擦焊接位置。

12.根据权利要求9～11中的至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，所述的曲柄受弹簧负载。

13.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，拉紧装置和摩擦焊接装置只有一个共用的电力驱动装置。

14.根据权利要求13所述的移动式捆扎设备，其特征在于，所述共用的电力驱动装置在两个旋转方向上进行驱动，优选的是，在一个旋转方向上只驱动拉紧装置，在另一个旋转方向上只驱动摩擦焊接装置。

15.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，按照转速控制拉紧装置的拉紧循环，在该拉紧循环过程中，电力驱动装置至少有时候具有不同转速，以至少基本上恒定的转矩被驱动。

16.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，操作元件用于启动自动进行的摩擦焊接过程，在该过程中，摩擦焊接装置通过电动机驱动的运动进入摩擦焊接位置，利用摩擦焊接元件产生摩擦焊接连接。

17.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，操作元件用于共同操作拉紧装置和摩擦焊接装置，通过该操作元件，可以依次操作拉紧装置和摩擦焊接装置。

18.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，电动机侧的驱动轴可以与捆扎设备的多个功能元件连接工作，其中，功能元件中的一个是摩擦焊接装置，该元件至少前置串接一个行星齿轮装置。

19.根据上述权利要求中至少一项所述的移动式捆扎设备，其特征在于，两个行星齿轮装置用于传递由摩擦焊接装置的电力驱动装置产生的驱动运动并改变其转速。

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