CN104703882B - 用于带的电池供电的拉紧工具 - Google Patents

Abstract

一种用于带的拉紧器包括外壳、电池、马达、具有可操作地连接到马达的拉紧轮的拉紧头以及具有夹送元件的鼻形件。鼻形件安装到拉紧头，用于相对于拉紧头运动。致动手柄安装到鼻形件以将拉紧元件朝着和远离拉紧轮移动。带传感器可操作地连接到控制器并且感测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带。原位开关感测接近拉紧轮的夹送轮。鼻形件远离拉紧头移动以将带导入到工具中，并且在带传感器感测到夹送元件与拉紧轮之间存在带时，原位开关改变状态以将信号发送给控制器，从而允许马达的致动。

Description

用于带的电池供电的拉紧工具

背景技术

捆扎材料在各种各样的应用中用于固定或捆绑负荷。带材通常是金属或塑料，并且可以使用手动的或自动的拉紧工具或拉紧器绕着负荷应用并拉紧。在一种用途中，松驰地位于带材的上覆层周围的卷曲(crimp)密封件使带材圈围绕负荷设置。然后通过将卷曲密封件放在工具的鼻形件处并拉动上部带层，用拉紧器在上部带层上产生拉力。

手动拉紧器使用与可操作地连接到拉紧轮的手动杆或手柄，以在带上产生拉力并在带进行密封时保持拉力。尽管手动拉紧器运作良好，但是它们需要手动操作。这可能是劳动密集型工作，并且在一天进行多次操作之后会使人非常疲劳。此外，尤其是在重复使用之后，带或负荷的位置或取向会使手动拉紧器用起来不方便或者有困难。

已知自动拉紧器使用气动回路来驱动拉紧轮以拉紧带。虽然这种拉紧器功能良好，但是压缩气体(例如压缩空气)源必须可供工具操作使用。因此，当在没有现成的压缩空气源的地方需要使用这种工具时，这种工具的用途有限。

因此，需要一种电动带拉紧器。希望地，这种拉紧器是便携的并且可以在有需要的任何地方使用。更希望地，这种拉紧器由车载源供电并且可以通过自动拉紧循环进行操作。

发明内容

本公开的各种实施例提供了一种用于围绕负荷来拉紧带材的通电装置。

在一个实施例中，一种用于带的拉紧工具或拉紧器包括外壳、诸如电池等的本地电源、马达、拉紧头、鼻形件和控制器。拉紧轮位于拉紧头中并且可操作地连接到马达。拉紧轮可以通过驱动系统连接到马达。驱动系统可以包括减速齿轮组，例如行星齿轮组。

鼻形件能够可操作地安装到拉紧头，用于相对于拉紧轮枢转运动。鼻形件包括夹送元件，例如夹送轮，并且安装成使夹送轮朝着拉紧轮偏压。在一个实施例中，致动手柄可操作地连接到鼻形件以将夹送轮朝着和远离拉紧轮移动。

在一个实施例中，带传感器定位成感测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带，并且原位开关在鼻形件从关闭位置移动时改变状态。原位开关接合元件在鼻形件关闭时与原位开关接合。

控制器能够可操作地连接到带传感器和原位开关。在一个实施例中，当鼻形件从拉紧头移开以将带导入拉紧轮与夹送轮之间时，原位开关接合元件从原位开关脱离，从而改变原位开关的状态以在带传感器感测到夹送轮与拉紧轮之间存在带时将信号发送给控制器，从而允许马达的致动。

致动开关能够可操作性地连接到控制器。在一个实施例中，致动开关可以产生信号给控制器以使马达的转向反向。启动开关可以是例如按钮型开关。信号可以通过致动开关的延时按压产生。

拉紧工具还可以包括唤醒开关以将拉紧工具从睡眠状态唤醒。在一个实施例中，唤醒开关被手柄上的接合元件接合。

在一个实施例中，带传感器是接近开关，该接近开关配置成检测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带。在感测到拉紧轮与夹送轮之间不存在带时，捆扎带传感器产生信号给控制器以阻止马达的致动。

拉紧器的实施例具有自动拉紧循环。拉紧器包括外壳、电源、马达、具有可操作地连接到马达的拉紧轮的拉紧头以及控制器。马达可以通过驱动系统连接到拉紧轮，该驱动系统包括减速齿轮组。

鼻形件偏压地安装到拉紧头，用于在打开状态与关闭状态之间相对于拉紧头运动。鼻形件包括夹送轮。

原位开关能够可操作地连接到控制器，用于确定鼻形件何时处于关闭状态；并且带传感器能够可操作地连接到控制器以感测拉紧轮与夹送轮之间是否存在捆扎带。在一个实施例中，在自动拉紧循环中，当鼻形件处于关闭状态时，原位开关产生信号给控制器以重置控制器。当鼻形件从关闭状态移至打开状态时，原位开关在带传感器感测到拉紧轮与夹送轮之间存在带时产生信号给控制器，以允许马达的启动。

拉紧器的实施例可以包括可操作地连接到控制器的致动开关。致动开关可以配置成至少部分地产生信号给控制器，以使马达的转向反向。可以使用按钮型开关。

带传感器可以是接近开关，并且配置成使得接近开关检测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带，并且在感测到拉紧轮与夹送轮之间不存在捆扎带时，带传感器产生信号以阻止马达的致动。

在一个实施例中，电源是可拆卸地安装到外壳的电池。马达、控制器和驱动系统可以是模块化的，并且马达、控制器和驱动系统均可作为单独部件从拉紧器移除。

结合所附权利要求书，从以下详细描述中本装置的这些和其他特征及优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示意图，示出了位于负荷上的带，其中卷曲密封件位于带上；

图2是位于负荷上的拉紧工具或拉紧器的一部分的放大视图，其中带位于拉紧器上，并且卷曲密封件位于带上；

图3是拉紧器的前立体图；

图4是拉紧器的后立体图；

图5是拉紧器的部分分解图，示出了外壳、马达和驱动系统以及拉紧头；

图6是驱动系统和拉紧头的部分分解图；

图7是驱动系统的部分分解图；

图8是拉紧器外壳的分解图；

图9是鼻形件的分解图；

图10是侧板的立体图；

图11是驱动系统中的行星齿轮组的分解图；

图12是致动手柄的立体图；

图13是拉紧器的侧视图，为了清楚图示的目的移除了外壳的侧面；

图14是外壳的局部视图，示出了工具唤醒开关；

图15和图16是拉紧工具的后部立体图，示出了在关闭位置(图15)和打开位置(图16)的鼻形件；

图17是拉紧器的侧视图，为了清楚图示的目的移除了拉紧头的侧板，示出了在朝着外壳拉动手柄时鼻形件相对于拉紧头的运动；以及

图18是示出了拉紧器操作的自动模式的一个实施例的框图。

具体实施方式

尽管本公开容许各种形式的实施例，但是附图中示出并且以下将会描述的一个或多个实施例，应当理解的是，本公开应当被认为仅仅是示意性的，并非旨在限制本公开为所描述或所示出的任何具体实施例。

现在参照附图，特别是图3和图4，图示了用于带S的电池供电的拉紧工具或拉紧器10的实施例。所述拉紧器10总体上包括拉紧头12、马达14和驱动系统16、外罩部分或外壳18、电池座20和电池22。驱动系统/马达外壳18用作拉紧器10的把手。电池22位于电池座20内。电池10例如可以是锂离子电池或镍镉电池，其工作电压包括约14.4V至24V。

致动开关24位于外壳18上。在一个实施例中，开关24可以是电子开关，所述电子开关配置成如以下将描述的多功能开关。致动开关24可以可操作地与控制器26连接，所述控制器配置成控制拉紧器10的全部操作。

简要参见图5至图7，马达14和驱动系统16位于外壳18中。驱动系统16包括齿轮组28，例如，如图11所示的行星齿轮组，以减小马达14的输出速度并且增大来自马达14的功率。在一个实施例中，齿轮组28包括三个行星齿轮，以减小马达14的输出速度并且增大输出到最终驱动器30的功率(扭矩)。位于拉紧头12中的最终驱动器30包括线性齿轮32，所述线性齿轮与可操作地安装到拉紧轮36的齿轮34啮合并驱动齿轮34。轴承38可以定位成便于最终驱动器30的平稳操作。在一个实施例中，轴承38在行星齿轮组28的下游定位在最终驱动输出轴40上。拉紧轮30以不动的方式安装在拉紧头12中并且由轴40驱动。

鼻形件或托架42可枢转地安装到拉紧头12。鼻形件42通过枢轴销44安装到拉紧头12，所述枢轴销从侧板46延伸穿过鼻形件42并且到达拉紧头12。侧板46例如通过紧固件48附接在拉紧头12上。例如示例的夹送轮的夹送元件50与拉紧轮36相反设置并且限定在拉紧轮36与夹送轮50之间的带路径P。鼻形件42向下且向前枢转以打开拉紧轮36与夹送轮50之间的间隙G，从而允许将带S定位，以便操作。参见图9，脚52安装到鼻形件42并且偏压在鼻形件42上以捕捉两者之间的带S。

制动器手柄54可操作地安装到拉紧头12和鼻形件42上以相对于拉紧头12打开和关闭鼻形件42。在一个实施例中，手柄54位于外壳18下方以允许使用者向上朝着外壳18拉动手柄54，从而打开鼻形件42或者使其枢转而打开。这种设置提供自然的且符合人体工程学的舒适设计：使用者的手可以握住拉紧器外壳18并且使用者的手指可以通过朝着外壳18拉动手柄54而打开拉紧器10，例如迫使夹送轮50离开拉紧轮36。

在一个实施例中，为了完成鼻形件42的枢转运动，拉紧器10包括连杆机构或臂56，所述连杆机构或臂具有凸轮元件58，例如图示的安装到臂56端部的辊子。辊子58与鼻形件42上的凸轮表面60(参见图5和图15至图16)接合，所述凸轮表面使鼻形件42向前并且以拱形路径(如图17中的61处所示)背离拉紧头12而枢转。这样打开拉紧轮36与夹送轮50之间的间隙G。释放手柄54允许鼻形件42返回到关闭位置，在该关闭位置，拉紧器10准备就绪以供操作。通过围绕手柄枢轴64定位的弹簧62维持辊子58与凸轮表面60接合。

在一个实施例中，拉紧器10包括多个开关和传感器，这些开关和传感器全部与控制器26通信。如上所述的致动开关24位于外壳18上。致动开关24将拉紧器10致动。在一个实施例中，致动开关24可以用于给拉紧器10提供电力(例如，开启拉紧器10)，并且可以用于在工作模式之间变化，例如，在自动模式与手动模式之间变化。

带传感器66可以位于拉紧头12内。带传感器66感测在带路径P上是否存在带S。如以下更详细地讨论的那样，带传感器66与控制器26通信以允许马达14在带传感器66感测到带S时并且拉紧器10上电时工作。

原位开关或传感器68也可以位于拉紧头12中。原位开关68感测鼻形件42何时处于或不处于完全关闭位置。原位开关68在鼻形件42完全关闭并且拉紧器10中没有带时处于第一状态。在第二状态下，拉紧器不同于完全关闭，例如，当拉紧器10打开时，或者当拉紧器10(例如，在拉紧轮36与夹送轮50之间)中存在带S时。

原位开关68可以由原位开关接触构件70致动。在一个实施例中，原位开关接触构件70可以位于臂56上或者作为臂56的一部分形成。原位开关68在原位开关接触构件70接触原位开关68或者与原位开关68脱离接触(例如，移动手柄54以打开拉紧器10)时改变状态。拉紧器10也可以包括位于外壳18上的手柄位置开关72，所述手柄位置开关在手柄54上的手指等元件74与开关72接触时被致动(或者改变状态)。拉紧调节开关76，例如调节旋钮，可以位于拉紧器10上。在一个实施例中，拉紧调节旋钮76位于拉紧器10的后部，在电池22上方，而且可以凹陷，以允许容易进行拉紧调节，同时维持开关(旋钮)76在减少非故意改变拉力的机会的位置。

拉紧器10可以配置为模块化工具。从图5和图7至图8看出，外壳18的两个部分18a、18b可以通过紧固件78(例如图示的螺栓)彼此紧固。控制器26可以是固定在两个外壳部分18a、18b之间的模块化部件。马达14可以是能够与驱动系统16配合的单独零件，所述驱动系统16也可以是单独的模块化部件。拉紧头12、手柄54和鼻形件42也安装到外壳18(通过与驱动系统16匹配的拉紧头最终驱动器36)。以此方式，容易实施拉紧器10的维护和维修。

参见图18，在一个实施例中，拉紧器10可以在自动工作模式下运行。电池22安装在拉紧器10中(在方框102处)并且拉紧器10执行自我测试(在方框104处)。例如在致动开关24中的指示器(如LEDs)可以提供拉紧器10准备就绪以供操作，电池电量水平等的指示。

一旦拉紧器10成功地完成自我测试，则其准备就绪以供操作(在方框106处)。在自动模式下，拉紧器10自动地工作完成拉紧循环(在方框108处)。可替代地，拉紧器10可以以手动模式工作，在该手动模式下，拉紧循环的步骤通过手动操作员的动作进行。

在自动模式下，从拉紧器10在静止时并且在拉紧器10中没有带开始，鼻形件42在拉紧头12上完全关闭并且原位开关68处于第一状态。抓住致动手柄54并且朝着外壳18移动(拉动)，所述致动手柄使鼻形件42枢转以打开拉紧轮36与夹送轮50之间的间隙G。移动(拉动)手柄54使原位开关68的原位开关接触构件70移出，从而改变开关68的状态(变成第二状态)，进而允许拉紧器10进入拉紧循环。也就是说，改变原位开关68的状态以向控制器26产生允许马达14启动的信号。

进一步拉动手柄54使手柄54上的指状物74与手柄位置开关72接合，其改变手柄位置开关72的状态并且产生信号给控制器26，以将拉紧器10从睡眠模式“唤醒”(例如，当一段时间不使用时，拉紧器10进入“睡眠”或低功率模式以保存电量和电池寿命)。

此前围绕负荷L形成一圈带并且卷曲密封件C松驰地位于带S的上覆层上(overlying courses)的带S(参见图1和图2)此时位于拉紧器10中，在鼻形件42上，在脚52下方，并且在拉紧轮36与夹送轮50之间。带传感器66感测带路径中存在带S并且产生信号给控制器26。

然后释放手柄54以关闭鼻形件42。当鼻形件42关闭时，原位开关68保持在第二状态。由于原位开关68处于第二状态并且带传感器66感测到带路径P中的带S，控制器26给马达14发送信号以开始拉紧循环。控制器26可以配置为包括在指状物74从手柄位置开关72脱离接合并且带传感器66感测到存在带S的时间与马达14启动的时间之间的轻微延迟(例如，5秒)。

随着张力增大，由马达14产生的电流增大。当达到预设电流(该电流对应于达到预定张力)时，控制器26向马达14发送信号以停止并且完成拉紧循环。然后密封件C卷曲在带S的上覆层上。控制器26可以配置成，例如通过保持致动开关24(或者按下开关24比启动操作更长的一段时间)，以使马达14反转，该控制器向马达14发送信号以使马达14的转向反向。然后拉紧器10来回摆动(捆扎带S仍然位于拉紧轮36与夹送轮50之间并且密封件C抵接鼻形件42)，以将带S从进给装置或源分离。

在分离带S之后，带的尾部T(参见图2)还留在拉紧器10中，在拉紧轮与夹送轮36，50之间。因为原位开关接触构件70还没有返回以与原位开关68接触，(在拉紧轮与夹送轮36，50之间存在带，可以阻止接触构件70与开关68接触)，所以开关68可保持在第二状态，可以不重置控制器26，并且可以阻止马达14致动。

在已经打开鼻形件42并且移除带尾部T之后，原位开关接触构件70与原位开关68接合以重设操作程序(控制器26)，如果满足所有的工作条件(例如，带S的后续部分位于拉紧轮与夹送轮36，50之间并且被带传感器66感测到，并且手柄位置开关指状物74已接合手柄位置开关72并随后从其脱离接合)，则允许拉紧器10重新进入拉紧循环。

如上所述，致动开关24可以用于在工作模式之间变换，例如在手动模式与自动模式之间变换，并且可以用于当拉紧器10在手动模式或自动模式下工作时使马达14停止和反转。如上所述，开关24可以包括指示工作模式、拉紧器10的状态、故障模式/条件、电池等的LEDs等。

此外，如果拉紧器10在完成循环、随后移除并重新定位带S之前停止，当满足所有工作条件时，操作程序(控制器26)将再次重置，当捆扎带S的后续部分位于拉紧轮与夹送轮36，50之间并被带传感器66感测到时，允许循环重新开始。

应当理解的是，对当前公开的实施例的各种变化和修改对本领域技术人员是显而易见的。在不脱离本公开的精神和范围并且不消除其旨在的优点的情况下可以进行这种变化和修改。因此其旨在由所附权利要求书涵盖这些变化和修改。

Claims (27)

1.一种用于带的拉紧器，包括：

外壳；

本机电源；

马达；

拉紧头；

位于拉紧头中的拉紧轮，拉紧轮可操作地连接到马达；

鼻形件，该鼻形件可操作地安装到拉紧头，用于相对于拉紧轮移动，鼻形件包括夹送元件，鼻形件被偏压地安装以将夹送元件朝着拉紧轮偏压；

致动手柄，该致动手柄可操作地连接到鼻形件，以将夹送元件朝着和远离拉紧轮移动；

带传感器，该带传感器定位成感测拉紧轮与夹送元件之间是否存在带；

原位开关；

原位开关接合元件，用于在夹送元件接近拉紧轮时接合原位开关；以及

控制器，

其中当鼻形件从拉紧头移开以在拉紧轮与夹送元件之间导入带时，原位开关接合元件从原位开关脱离接合，从而改变原位开关的状态，以当带传感器感测到夹送元件与拉紧轮之间存在带时，向控制器发送信号以允许马达的致动。

2.根据权利要求1所述的拉紧器，包括可操作地连接到控制器的致动开关。

3.根据权利要求2所述的拉紧器，其中致动开关产生信号给控制器以使马达的转向反向。

4.根据权利要求2所述的拉紧器，其中致动开关是按钮型开关。

5.根据权利要求1所述的拉紧器，包括唤醒开关,用于将拉紧器从睡眠状态唤醒。

6.根据权利要求5所述的拉紧器，其中唤醒开关被手柄上的接合元件接合。

7.根据权利要求1所述的拉紧器，其中本机电源是电池，并且其中拉紧器包括电池座。

8.根据权利要求7所述的拉紧器，其中电池可拆卸地安装到外壳。

9.根据权利要求4所述的拉紧器，其中信号通过对致动开关的延时按压产生。

10.根据权利要求1所述的拉紧器，其中带传感器是接近开关，并且其中接近开关检测拉紧轮与夹送元件之间是否存在带，并且其中在感测到拉紧轮与夹送元件之间不存在带时，则带传感器产生信号给控制器以阻止马达的致动。

11.根据权利要求1所述的拉紧器，包括可操作地连接到马达和拉紧轮的驱动系统。

12.根据权利要求11所述的拉紧器，其中驱动系统包括减速齿轮组。

13.一种具有自动拉紧循环的带用拉紧器，包括：

外壳；

电源；

马达；

拉紧头，具有可操作地连接到马达的拉紧轮；

鼻形件，该鼻形件偏压地安装到拉紧头，用于在打开状态与关闭状态之间相对于拉紧头运动，鼻形件包括夹送轮；

控制器；

可操作地连接到控制器的原位开关，原位开关配置成用于确定鼻形件何时处于关闭状态；以及

带传感器，可操作地连接到控制器并且定位成感测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带；

其中在自动拉紧循环中，当鼻形件处于关闭状态时，原位开关产生信号给控制器以重置控制器，并且当鼻形件从关闭状态移至打开状态时，原位开关在带传感器感测到拉紧轮与夹送轮之间存在带时产生信号给控制器以允许马达的致动。

14.根据权利要求13所述的拉紧器，包括可操作地连接到控制器的致动开关，致动开关配置成至少部分地产生信号给控制器以使马达的转向反向。

15.根据权利要求14所述的拉紧器，其中致动开关是按钮型开关。

16.根据权利要求13所述的拉紧器，其中带传感器是接近开关，并且其中接近开关检测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带，并且其中在感测到拉紧轮与夹送轮之间不存在带时阻止马达的致动。

17.根据权利要求13所述的拉紧器，其中电源单元是可拆卸地安装到外壳的电池。

18.根据权利要求13所述的拉紧器，包括可操作地连接到马达和拉紧轮的驱动系统。

19.根据权利要求18所述的拉紧器，其中驱动系统包括减速齿轮组。

20.根据权利要求18所述的拉紧器，其中马达、控制器和驱动系统是模块化的，并且其中马达、控制器和驱动系统均可作为单独部件从拉紧器移除。

21.一种用于带的拉紧器，包括：

外壳；

本机电源；

马达；

拉紧头；

位于拉紧头中的拉紧轮，拉紧轮可操作地连接到马达；

鼻形件，该鼻形件可操作地安装到拉紧头，用于相对于拉紧轮移动，鼻形件包括夹送元件，鼻形件被偏压地安装以将夹送元件朝着拉紧轮偏压；

致动手柄，该致动手柄可操作地连接到鼻形件，以将夹送元件朝着和远离拉紧轮移动；

控制器，

其中鼻形件从拉紧头移开以在拉紧轮与夹送元件之间导入带。

22.根据权利要求21所述的拉紧器，包括可操作地连接到控制器的致动开关。

23.根据权利要求21所述的拉紧器，其中，本机电源是可拆卸的电池，并且其中拉紧器包括电池座。

24.根据权利要求21所述的拉紧器，包括可操作地连接到马达和拉紧轮的驱动系统。

25.根据权利要求21所述的拉紧器，其中所述本机电源可移除地安装到外壳，所述马达安装在外壳中，所述拉紧头安装到外壳，以及所述控制器安装在拉紧器中；以及

所述拉紧器进一步包括带传感器，所述带传感器可操作地连接到所述控制器并且被定位成感测拉紧轮与夹送元件之间是否存在带。

26.一种用于带的拉紧器，包括

外壳；

本机电源,所述本机电源可移除地安装到外壳；

马达，所述马达位于外壳中；

拉紧头，所述拉紧头安装到外壳；

位于拉紧头中的拉紧轮，拉紧轮可操作地连接到马达；

鼻形件，该鼻形件可操作地安装到拉紧头，用于相对于拉紧轮移动，鼻形件包括夹送元件，鼻形件被偏压地安装以将夹送元件朝着拉紧轮偏压；

致动手柄，该致动手柄可操作地连接到鼻形件，以将夹送元件朝着和远离拉紧轮移动；

带传感器，该带传感器位于拉紧头中并且被定位成感测拉紧轮与夹送元件之间是否存在带；

原位开关；

原位开关接合元件，用于在夹送元件接近拉紧轮时接合原位开关；以及

控制器，所述控制器位于拉紧器中并且可操作地连接到带传感器以及原位开关；

其中当鼻形件从拉紧头移开以在拉紧轮与夹送元件之间导入带时，原位开关接合元件从原位开关脱离接合，从而改变原位开关的状态，以当带传感器感测到夹送元件与拉紧轮之间存在带时，向控制器发送信号以允许马达的致动。

27.一种具有自动拉紧循环的带用拉紧器，包括

外壳；

电源，所述电源可移除地安装到外壳；

马达，所述马达位于外壳中；

拉紧头，所述拉紧头安装到外壳，并且所述拉紧头具有可操作地连接到马达的拉紧轮；

鼻形件，该鼻形件偏压地安装到拉紧头，用于在打开状态与关闭状态之间相对于拉紧头运动，鼻形件包括夹送轮；

控制器，所述控制器位于拉紧器中；

可操作地连接到控制器的原位开关，原位开关配置成用于确定鼻形件何时处于关闭状态；以及

带传感器，可操作地连接到控制器并且被定位成感测拉紧轮与夹送轮之间是否存在带；

其中在自动拉紧循环中，当鼻形件处于关闭状态时，原位开关产生信号给控制器以重置控制器，并且当鼻形件从关闭状态移至打开状态时，原位开关在带传感器感测到拉紧轮与夹送轮之间存在带时产生信号给控制器以允许马达的致动。