CN1128085C - 具卷盘惯性制动的带卷捆扎机和控制带条卷盘制动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带卷捆扎机，其具有允许将捆扎材料连续输送至装置的进料轮的惯性转动系统。惯性转动系统允许带卷捆扎机连续输送捆扎材料，以便在捆扎材料上的拉力中断时，不会产生过量的材料圈。惯性转动系统包括一被扭转的传动带，其允许马达轴大致垂直于安装在捆扎材料的卷盘的皮带轮设置，以便可将皮带轮和带条设置在带卷捆扎机的壳体内部。被扭转传动带的使用允许使用具有一根驱动轴的马达，因此简化了用于带卷捆扎机的马达。惯性转动系统还提供了一种从带卷捆扎机重绕和回收捆扎材料的装置。

Description

具卷盘惯性制动的带卷捆扎机和控制带条卷盘制动的方法

本发明涉及一种新型带卷捆扎机，用于绕一个物体或多个物体设置并固定一紧固带，其具有一个扭转带驱动装置，当关闭电源时，其允许惯性能持续驱动捆扎材料，以允许移动部件在带卷捆扎机内的定位并简化了带卷捆扎机。

带卷捆扎机的正常操作要求应在带卷捆扎机内的不同位置保持特殊的带条张紧力。在开始将捆扎材料装入带卷捆扎机时，将一材料卷盘安装在机器的外侧并将带条输入一预供给机构。使带条通过某些带条导引件并将其送入一与驱动马达相关的供给轮机构。通过利用驱动马达及一供给轮、从卷盘牵引捆扎材料的前端而在带条中形成张紧力。

当由供给轮和驱动马达牵引捆扎材料时，带条会从捆扎材料的卷盘上松开，从而会使卷盘转动并由于其转动而形成惯性能量。当以恒定速度牵引带条时，扩展卷盘以所要求的速率、以控制方式保持松开的带条。但是，当牵引突然停止时，例如，当驱动马达的电源关闭时，在捆扎卷盘中产生的惯性能量会使卷盘继续转动且继续散开捆扎材料。当驱动马达停止工作时，由马达驱动的供给轮也停止且捆扎材料不能移动至带卷捆扎机的下一个部分。结果，捆扎材料会聚集在停止的供给轮后面。

捆扎材料卷盘继续转动直至卷盘由制动力或其它外力停止，或摩擦克服惯性，从而卷盘会自然停止。如果在由摩擦制动之前，允许捆扎材料的卷盘转动，则捆扎材料会继续散开而松弛的捆扎材料会聚集在捆扎材料内侧。在轮被制动之前，大量捆扎材料可被散开且可能导致带卷捆扎机的阻塞，在重绕材料时会造成时间的浪费及带卷捆扎机的损坏。

一些现有技术的机器使用了制动装置，用以在驱动马达的电源停止时制动带条卷盘。但是，具有一制动装置的捆扎材料卷盘的突然停止也会在带卷捆扎机中产生问题。另外，由于其机械复杂性会阻碍这些现有技术的制动系统的使用，且这些制动系统通常仅会以带条牵引的前进方向制动转动。

美国专利NO.6,039,286“Inertial Strap Tensioning Apparatusand Method For Strapping Machine”通过提供一种惯性张紧系统，该系统利用了一旦进入运动便持续运动的重型带条卷盘的自然趋势，从而解决了现有技术中张紧系统的多个问题。美国专利NO.6,039,286的惯性张紧系统包括连接至捆扎材料卷盘的一根传动带和一皮带轮，及一第二马达轴，在一个实施例中，所述第二马达轴设置在齿轮马达后部，由一根传动带连接至皮带轮。当齿轮马达停止工作时，由于例如能量的切断，由其惯性能量而保持转动的卷盘会使皮带轮和传动带转动，从而转动齿轮马达的第二轴，其本身通过马达的特殊齿轮系使第一轴转动，因此使在第一驱动轴上的供给轮继续转动且排出捆扎材料。通过利用较大导带条卷盘的惯性能量驱动供给轮来保持带条的张紧力，由于不会突然切断带条牵引力，因此在带条上不会形成带圈。摩擦力或其它的自然力最终会使带条卷盘平稳停止，从而逐渐制动供给轮同时保持带条中的张紧力。但是，美国专利NO.6,039,286在一个实施例中要求使用一具有双驱动轴的齿轮马达，同时包括连接在一起并在带条卷盘附近的皮带轮和传动带。在大多数的带卷捆扎机中，通常将带条卷盘设置在机器壳体的外侧，以易于安装新的带条卷盘。在机器的防护壳体的外侧还要求使用传动带及皮带轮系统，其用于实现美国专利NO.6,039,286中机器的上述惯性输送功能且与卷盘相邻。因此，传动带及皮带轮系统会受到防护壳体外侧周围元件的影响。另外，运动机构在机壳外侧的设置会对机器的使用者造成可能的伤害。

最好应保护机器壳体内的机器机械移动部件。另外，将移动部件设置在机壳内能够提高与带卷捆扎机紧密接触的工作者的安全性。最好还提供一种具有简化马达的带卷捆扎机，该马达在其齿轮系中并不要求使用具有伴随复杂性的双驱动轴。

根据本发明，提供了一种带卷捆扎机，其具有一由外部电源驱动的、带有一根驱动轴的马达。将一捆扎材料的卷盘安装在带卷捆扎机上，以提供用于捆扎一个物体或多个物体的材料。在带卷捆扎机上还设置一与捆扎材料前端接合、用于从卷盘牵引补充捆扎材料的进料轮。进料轮被安装在马达的驱动轴上，以便由马达形成的驱动轴的转动能由卷盘牵引捆扎材料，从而使卷盘转动且理所当然地使惯性能量存储在卷盘中。将一分配器皮带轮安装在捆扎材料的卷盘上且设置一互连驱动轴和皮带轮的传动带。将皮带轮和传动带设置在带卷捆扎机的壳体内部。一旦马达的外部电源中断时，卷盘由于其惯性能量所产生的持续转动被输送至皮带轮和传动带，所述皮带轮和传动带会使进料轮持续转动并从卷盘牵引捆扎材料。通过这种方式，捆扎材料不会聚集在进料轮后面。

在本发明的一个最佳实施例中，马达的驱动轴和捆扎卷盘的转动轴线大致彼此垂直，且皮带轮与卷盘同心安装。因此，必须扭转传动带，以便在传动带圈的一端，传动带与皮带轮同心装配，且在另一端，传动带圈绕马达的驱动轴设置。应理解，在不脱离本发明保护范围的情况下，马达的驱动轴和捆扎卷盘的转动轴线可彼此以任意适合的角度设置，以便利用一根被扭转至任意可工作角度的传动带来驱动本发明的惯性制动系统，同时使惯性制动系统中的工作元件保持在带卷捆扎机的壳体内。另外，在不脱离本发明保护范围的情况下，可将如皮带轮导引件或轮这样的工件安装在马达的驱动轴，以协助将传动带固定在驱动轴上。

在本发明的一个最佳实施例中，皮带轮和传动带被安装在带卷捆扎机的机架内，以确保惯性制动系统免受周围环境条件的影响且为保护装置的使用者而装有运动部件。本发明的马达可采用任意种类的马达，其具有使驱动轴转动反向的装置，以便可以以一个方向驱动捆扎材料的卷盘而拆除带条且以另一相反方向可驱动马达以收集或重绕带条。应理解在不脱离本发明保护范围的情况下，可使用能够通过其它方式，如使电流反向而使马达反向。

在以下说明书和权利要求中提供了对本发明更加详细的解释且在附图中对其进行了说明。

图1为一种带卷捆扎机的内部部分的透视图，该带卷捆扎机具有本发明的惯性制动系统。

图2为图1中带卷捆扎机内部部分的正视图。

图3为本发明的马达轴，皮带轮和传动带系统的等角图。

图4为图1中惯性制动系统的局部剖视的放大透视图。

参考附图，图1描述了一种带卷捆扎机10，其具有一机壳和一带有驱动轴14的马达12。一进料轮16和一端盖15被安装在驱动轴14上。一捆扎材料的卷盘18被装配在带卷捆扎机10中机壳外侧的一根轴(未示出)上，该轴横穿带卷捆扎机10的壁10。卷盘18以轴可随其一起转动的方式被安装在轴上。一绕其外径具有带形槽24的皮带轮22被安装在机壳内的轴(未示出)的另一端。如图1所示，皮带轮22的通常位置为其转动轴线与卷盘18的转动轴线同轴。滚柱离合器23可转动地将轴(未示出)连接至皮带轮22。通过这种连接，皮带轮22可与卷盘18一起转动。另外，当希望使卷盘的转动方向反向时，如希望重绕捆扎材料一样，在通过以下更详细描述的方式使马达12反向的情况下，可将皮带轮22，轴和滚柱离合器23的连接与马达12结合使用。

位于皮带轮22的槽24中、由轮28导引的传动带26被扭转且随后与驱动轴14接合并被返回槽24，应理解具有带形槽的皮带轮可与轴14结合，以便传动带24更牢固地固定在轴24上。传动带24可由各种不同的材料制成，这些材料包括塑料，橡胶，皮革，金属或在不脱离本发明保护范围的情况下可采用链条或其它型式的连接装置。当用一根链条代替传动带26时，可用一适宜尺寸的齿轮代替皮带轮22，并且将一适合的齿轮加设在驱动轴14上。另外，传动带26可采用任意横截面，如扁平，圆形，半圆形，椭圆形或其它不脱离本发明保护范围的横截面。在不脱离本发明保护范围的情况下，马达12可采用任何种类的马达，最好为一种具有倒转速度、包括电动或汽油马达的类型结构的马达。

与已知的机器相比，本发明的带卷捆扎机改进提供了多种优点。例如，本发明无需在带卷捆扎机内形成过量带条圈的情况下，提供了一种逐步制动捆扎材料的卷盘的装置。本发明还提供了一种带条卷盘的制动系统，该系统利用了运动中物体的自然趋势以保持运动状态。另外，本发明提供了一种在带条中保持张紧力的装置，其使用了一具有简单驱动轴系统的带条卷盘驱动马达。本发明还通过将一惯性制动系统的工作元件设置在机器壳体内而简化了带卷捆扎机。对于使用者来说，本发明通过将惯性制动系统的工作元件设置在机器壳体内而使带卷捆扎机更加安全。

在本发明的带卷捆扎机10的工作中，由卷盘18、经进料轮16和卷轴17之间的壁20中的开孔32供给一条捆扎材料30的前缘。接合马达12，从而转动驱动轴14和进料轮16。进料轮16与卷轴17一起的转动以及卷盘18随后的转动在恒定张力下，从卷盘18牵引捆扎材料30通过进料轮14。卷盘18的转动会增大惯性能量并使其存储在卷盘18中，以便一旦马达12工作终止，卷盘18的惯性和皮带轮22能使传动带26继续驱动轴14和进料轮16。因此，卷盘18的惯性提供了用于从卷盘18持续牵引捆扎材料30的动力。

当希望使捆扎材料30重卷绕回卷盘18上时，例如，当需要一个新的捆扎材料卷盘时或已在带卷捆扎机10内(例如，在机器的带条门或卷绕器附近，未示出)进一步形成材料圈时，通过改变能量输入的方向或通过其它方式可使马达12反向，从而使驱动轴14改变传动带26和皮带轮22的转动方向并接合离合器23，以便使卷盘18反向转动以收集捆扎材料。因此，牵引捆扎材料30从带卷捆扎机10返回至卷盘18。由此，将捆扎材料保存在带卷捆扎机10内并可重复使用。

虽然已对本发明的一个说明性实施例作了描述说明，但应理解，在不脱离本发明新的思想和范围的情况下，本领域有经验的技术人员可作出各种改进和变换。

Claims (9)

1.一种具有卷盘惯性制动系统的带卷捆扎机，包括：

一带卷捆扎机壳体；

一由外部电源驱动的马达，其具有一根驱动轴；

一捆扎材料的卷盘；

一与从所述卷盘引出的所述捆扎材料一端接合的轮子，用于从所述卷盘牵引补充的捆扎材料，所述轮子被安装在所述驱动轴上，以便通过所述马达进行的所述驱动轴的转动能够从卷盘牵引捆扎材料；

一安装在所述卷盘上的皮带轮；及

一根在所述带卷捆扎机壳体内的传动带，其连接了所述驱动轴和所述皮带轮，以便一旦中断马达电源，在所述卷盘中的惯性能量会使所述卷盘持续转动，所述转动被输送至所述皮带轮和所述传动带，从而形成所述轮子的转动，以便可从所述卷盘连续牵引补充的捆扎材料。

2.根据权利要求1所述的带卷捆扎机，其特征在于：设置所述驱动轴和皮带轮以使所述传动带扭转。

3.根据权利要求1所述的带卷捆扎机，其特征在于：所述驱动轴和皮带轮彼此设置成大约90°且扭转所述传动带，以便其可操作地位于所述皮带轮和所述驱动轴上。

4.根据权利要求2所述的带卷捆扎机，其包括带卷捆扎机壳体，其特征在于：所述驱动轴和皮带轮容纳在所述带卷捆扎机壳体内部，且所述捆扎材料的卷盘可拆卸地安装至所述壳体外侧的所述带卷捆扎机上。

5.根据权利要求1所述的带卷捆扎机，其特征在于：所述马达可反向转动，且在所述马达反向转动时，皮带轮和传动带可使所述捆扎材料重绕至所述带条卷盘上。

6.一种具有卷盘惯性制动系统的带卷捆扎机，包括：

一由外部电源驱动的马达，其具有一根驱动轴；

一捆扎材料的卷盘，其具有大致垂直于所述驱动轴的转动轴线；

一与从所述卷盘引出的所述捆扎材料一端接合的进料轮，用于从所述卷盘牵引补充的捆扎材料，所述进料轮被安装在所述驱动轴上，以便通过所述马达进行的所述驱动轴的转动使捆扎材料从所述卷盘被牵引出；

一同心安装在所述卷盘上的分配器皮带轮；及

一根传动带，其被扭转以使其可绕所述驱动轴和所述分配器皮带轮设置，以便一旦中断马达电源，惯性能量迫使所述卷盘持续转动，所述转动被输送至所述皮带轮和所述传动带，从而形成所述进料轮的转动，以便可从所述卷盘继续牵引补充的捆扎材料。

7.根据权利要求6所述的带卷捆扎机，其包括带卷捆扎机壳体，所述皮带轮和传动带被安装在所述带卷捆扎机壳体内部。

8.根据权利要求6所述的带卷捆扎机，其包括一离合器和一根轴，所述轴可转动地使所述皮带轮和所述带条卷盘相连，所述离合器允许所述皮带轮和所述卷盘以第一带条松开方向转动，皮带轮和所述卷盘以第二带条重绕方向转动。

9.一种控制带条卷盘制动的方法，其包括以下步骤：

设置一由外部电源驱动的马达，所述马达具有一根驱动轴；

设置一捆扎材料的卷盘，其具有大致垂直于所述驱动轴的转动轴线；

设置一与从所述卷盘引出的所述捆扎材料一端接合的进料轮，用于从所述卷盘牵引补充的捆扎材料，所述进料轮被安装在所述驱动轴上，以便通过所述马达进行的所述驱动轴的转动使捆扎材料从所述卷盘被牵引出；

设置一同心安装在所述卷盘上的分配器皮带轮；及

设置一根传动带并扭转所述传动带，以使其可绕所述驱动轴和所述分配器皮带轮设置，以便一旦中断马达电源，惯性能量迫使所述卷盘继续转动，所述转动被输送至所述皮带轮和所述传动带，从而形成所述进料轮的转动，以便可从所述卷盘继续牵引补充的捆扎材料，直至由摩擦自然克服所述惯性能量，从而制动所述卷盘和所述进料轮。

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