CN1151129A - 带有传动机构的金属丝捆扎工具 - Google Patents

Abstract

一金属丝捆扎工具有一组带有引导从一卷线筒(600)高速传送来的围绕将被一金属丝结捆扎的物体的、硬金属丝环的通道的可运动的爪钳(400，401)；一具有回拉功能的以便在拉力状态下回拉此环以拉紧围绕物体的环的金属丝传动(364)；一离合器—控制的可回拉的、保持金属丝张力的卷线轴；当旋转器被拉离工作表面时通过转动、扭结和切割金属丝以及然后旋转、以便扭转金属丝形成一结而挤出一结的一旋转器/切割器。驱动每个金属丝传动，爪钳传动和旋转器传动的一单个可倒转电动机(300)；逻辑和控制构件以控制各个传动的操作顺序。该设备是在一外壳(612)中，并有一启动手柄(602)和一支撑手柄(604)。

Description

带有传动机构的金属丝捆扎工具

本发明的技术背景

本发明涉及一金属丝捆扎工具，特别涉及一用扭转的金属丝捆扎在钢筋混凝土中被使用的钢筋或捆扎其他物体的使携式，动力辅助工具。

混涨土是常用的建筑材料。制成模子，并且将混凝土灌入模子中，以便凝固，然后移走模子。为了增强混凝土，将一金属“钢筋”杆的栅格放置在模子中，以便在混涨土凝固时，用钢筋对它增强。此栅格可通过一组水平的钢筋与一组垂直的钢筋杆交叉而成的。为了将钢筋栅格固定，通常用一金属丝将交叉的水平和垂直钢筋杆交叉结合处捆扎起来。当手工操作、使用标准直径16退火的金属丝时(大约67,000psi)，这是一项费时的工序。

一普通的手工捆扎，使用钳子或类似的工具，包括将一根金属丝在交叉结合处上打一个环，并将它拉紧，这样此环便紧紧地围绕住结合处，同时金属丝的尾部被扭结，以防止散开。两个完全成360度的扭转的每一个将使此结固定。有时金属丝是双倍的，以防金属丝在结/扭结点断裂。

因为当混凝土随后被倒在扎紧的结合处而进入模子中时，该扎紧的结合处必须被保持住，当钢筋栅格被提升、移动、被踩、和是时(当钢筋在旁侧被预组合时)扎紧的结合处必须牢固地保持住，所以金属丝结必须紧而坚牢。因为手工扎紧的困难，希望有一轻便的、可携带的的的机械的金属丝捆扎设备。

一理想的机械的金属丝捆扎工具应能够：

(a)将一股金属丝圈在将被捆扎的结合处——为此可以使用一组爪钳，将它放置在结合处上方并闭合起来，金属丝被传送穿过爪状物，然后金属丝从爪状物中被释放，以便形成在结合处上的一环；

(b)切割并扭转在结点上的金属丝环的尾部——为此可以使用一旋转器/切割器来切割金属丝环的尾部，使此环处于拉力之下，并扭转环的尾部以便形成一“结”，在结形成之前金属丝没有切断，随着结的形成拉出和切断金属丝环的尾端，将结留在适当位置上；

(c)在环被置于结合处之后，将环尾部的松驰的金属丝拉回，然后当尾部被扭转并在形成环时使环处于拉力下，以便形成一拉紧的结——为此需使用某种回拉机构和拉紧装置；和

(d)传送一硬质金属丝通过该设备，且不会误送通过爪状物或其他不同的构件——为此需使用一重负载线盘传动机构，并且也应该设计该设备的其他部分，以便为了处理高速传送的一金属丝而协同工作。

一理想的机械金属丝捆扎机器应能快速可靠地使用一硬质金属丝完成上述的所有功能，并且能以一个人来操作完成。现有技术的机械的金属丝捆扎设备未能完全满意地满足所有想要的特征。

汤普森的美国专利No.3,391,715和福赛思的美国专利No.5,217,049公开的金属丝捆扎设备有可移动的爪钳；包括带有剪切板(一剪切盘)的夹钳的切割器；和一标准的，一对轮磨擦传动的传送系统。通过倒转传动轮完成回拉。

如弗朗等人的美国专利No.4,362,192；戈特等人的美国专利No.4,117,872(带有开了通道并且不完全封闭的爪状物的双金属丝系统)；鲍威尔等人的美国专利No.4,354,535(开槽)；尤古斯的美国专利No.4,685,493；麦克凯维的美国专利No.4,953,598(单个钩状物，开槽)；和穆格拉玛等人的美国专利No.4,834,148(有半封闭构件的开槽)示出了，有一爪钳和包括剪切盘的切割器(或一可移动盘切割器或一单个刀片状“砍除器”)的设备的其它不同型式，普通的传送系统，如标准的一对轮磨擦传动，或驱动轮倒转进行回拉。

拉丰的美国专利No.4,542,773说明了一有两个下爪的金属丝捆扎机。格劳斯等人的美国专利No5,178,195和伍格的美国专利No.3,593,759示出了为手动金属丝捆扎机。

目前机械的金属丝捆扎设备的一个主要缺陷是它们不能可靠地代替手工捆扎。金属丝经常误送入爪钳。金属丝环的尾部经常不能在拉力下扭转结以产生一足够紧的结，和/或结会在旋转时断裂。传送系统可能不能提供快速前进的较硬金属丝，或不能回拉或卷线筒不能卷取金属丝。

可以看到需要有一可靠地机械辅助的金属丝捆扎工具。最好该工具包括封闭的或部分封闭的开有通道的爪钳，用于围绕一钢筋结点高速传送一相对硬质金属丝形成一环、一用以在拉力状态下回拉环以拉紧围绕结点的环的回拉部件、一通过转动、扭结和切割金属丝(在拉力下夹持住金属丝尾部)挤压出一结的旋转器/切割器，和然后当旋转器被拉离工作表面时完成旋转以扭转金属丝形成一结(这样在形成结时将不会断裂)、和一复原控制以便立即将该工具重新设置于下一个结点。

整个周期将在大约2-3秒内完成。该工具应用手握持，并由手持并由电力或压缩空气驱动。它应重15-20磅左右，大约18-24英寸长，且直径大约4-6英寸。该工具应能在大约是67,000psi等级的普通使用在手工捆扎结中的标准规格16退火金属丝的基础上提高到能处理更硬的金属丝，例如一规格16“未淬火”(未退火)的在67,000psi以上到大约127,000psi或更大等级的硬金属丝。

本发明的金属丝捆扎设备和方法的一个具体的目的是提供和和性能优越的使得它能代替手工捆扎的一动力工具。本发明的概述

本发明提供了一用于围绕一物体打一金属丝结的设备和方法。本发明较佳的一个应用是用于围绕钢筋捆扎一金属丝结，但本发明仍存在许多其他的应用如围绕一栅栏、一麻袋土豆或一包冰或其他物体或其他物体的结合或围绕一需要或想要一金属丝结的物体捆扎出一个结。本发明的设备包括一动力辅助的金属丝结捆扎工具。虽然电池和压缩空气也能被使用，但在较佳实施例中设备由手支承并由电力驱动。设备大约在20磅以下(不包括卷线筒和金属丝)，大约18英寸长，直径为4-6英寸。较佳的工具被设计用于一规格16“未淬火”未退火硬金属丝(直到大约127,000psi或更多)这样的硬金属丝。

本发明的金属丝捆扎工具包括一组可运动的、用于形成通道高速引导一围绕一钢筋结点的相对硬质金属丝环的封闭爪钳；一离合器连接的弹簧启动的可收缩的卷线轴，使卷线轴上的硬金属丝处于张力之下；一能通过扭结和切割金属丝(在拉力下夹住线尾部)、然后将旋转器拉离工作表面时完全旋转扭结金属丝形成一结(这样不会在形成结时断裂)挤压出一结的旋转器/切割器；和一复原控制以便可立即重新设备该工具进行下一个打结。

在较佳实施例中，金属丝捆扎工具也包括一单个可倒转动力源，如一电动机，它将动力传送到三个传动机构它们包括(i)一关闭围绕将被捆扎的结点的爪钳的爪钳传动；(ii)使一旋转轴向前进、然后当金属丝已被传送穿过封闭的爪钳并围绕结点拉紧一金属丝环后再旋转轴后退的旋转器传动，以此旋转和挤压该结；和(iii)一传送金属丝进入爪钳、并穿过固定在旋转器轴上的旋转器端部的开口，然后在拉力下回拉金属丝环以拉紧围绕着结点的金属丝环的重负载金属丝传动。可以理解本发明并不局限于一电动机。任何适合的动力源或动力源的组合都可使用，如一气动发动机，一流体发动机，一内燃机(如燃油机)等，与一合适的能源相配合如110/220VAC电源线，一电池，一压缩空气源，或类似的能源。

在较佳实施例中传动机构与过载离合器，差动轮系，齿轮和机械逻辑的一系统相配合，以便各种传动机构打开爪钳，关闭爪钳，通过爪钳和旋转器端部传送金属丝，拉金属丝环，旋转结，切割金属丝和仅通过拉动驱动电动机的启动器重新使爪钳处于打开位置。

一操作者仅需将打开的爪钳置于钢筋结点上(或其他物体或围绕将捆扎金属丝结的物体)然后按动启动器。启动器的驱动首先将动力传送到爪钳传动和旋转器传动。这关闭围绕着结点的爪钳，当旋转器端部向前前进至它的最前端位置以容纳一定长度的金属丝时，便形成一完全封闭的环。当爪钳已完全关闭并且旋转器在前端被锁定时，一机构将动力传送至金属丝传动，金属丝传动将推动一定长度的金属丝通过在旋转器端部附近的一旋转器/切割器组件中的第一通道，围绕爪钳环，并通过一在旋转器/切割器组件中的第二通道穿回，且金属丝的尾部被一非回转装置固定(通过该夹具的剩余的金属丝没有用了，并将在第二个工作周期中被推出和排出)。

设置一机构测定什么时候金属丝已到达该环尾部的非回转装置，并使电动机倒转。爪钳传动开始回拉，并且当金属丝传动用全力回拉金属丝时爪钳开始打开，将环从爪钳中拉出，并在它从爪钳中释放出来并围绕结点被拉时拉紧此环。金属丝传动在预设的拉力下将金属丝拉回(从5磅或更小的拉力到150磅或更大的拉力)并围绕钢筋拉紧此环。松弛的金属丝将自动卷回到卷线筒上。

当金属丝传动已将金属丝环拉紧、并且爪钳传动已打开爪钳时，动力重又传送至旋转器传动器并启动旋转器/切割器。旋转器开始转动，扭结和切割金属丝，并转动数周将金属丝扭结成一结。当旋转器开始转动时，旋转器辊中的成形凹槽在固定于旋转器端部中金属丝中形成扭结，当旋转器继续转动时，一切割器切割固定于旋转器辊中的金属丝，在切割端部留有扭结。在金属丝的切割端部形成扭结，然后拉它通过在旋转器中的通道，以便在金属丝被切割后保持它处于拉力状态。旋转器边旋转边从工作表面缩回，并以与它转动时产生的结的长度相同的速度缩回，因此将结从工作表面挤出。然后该工具处于准备状态，操作者可将它移至下一打结处。

本发明的特征的组合可使机械的金属丝捆扎工具更可靠，更快，更有效地，代替手工捆扎方法。

附图简介

通过结合下列附图对本发明进行更为具体的说明可使本发明上述的和其他的特性和优点更加显而易见，其中：

图1为本发明的金属丝捆扎设备第一实施例的立体图，并且显示它的几个组件；

图2为本发明图1的金属丝捆扎设备的示意图；

图3为图1设备的金属丝传动组件的轮传动实施例的立体图；

图3A-3H为图3组件所附零件的立体图；

图4为一图1设备的金属丝传动组件的带传动实施例的立体图；

图4A-4F为图4组件所附零件的立体图；

图5为图1设备的旋转器/切割器组件带局部剖面的平面图；

图6为本发明爪钳组件第一实施例的俯视平面图；

图7为本发明爪钳组件的第二实施例的俯视平面图，并且显示了爪臂和爪盖的协同工作；

图8为一爪钳组件的爪臂，爪盖，和其他一些零件的立体图；

图8A-8F为图8组件所附零件的立体图；

图9为本发明的可伸缩卷线轴或卷线筒组件带局部剖面的平面图，和图9A为它的正视平面图；

图10A、10B、10C和10D为说明切割和旋转顺序的旋转器/切割器组件的连续一套正视图；

图11为显示旋转器/切割器组件所附零件的平面图；

图11A和11B为图1实施例的切割器所附零件的立体图；

图12为旋转器所附零件的立体图；

图13为金属丝捆扎设备的第二实施例的立体图；

图14为图13实施例带局部剖面的俯视图；

图15为显示图13实施例的爪钳传动细节的带局部剖面的仰视图；

图16为图13实施例的绞盘组件的侧视图；

图17为图13实施例的绞盘组件的俯视图；

图18A到图18J为图13实施例的绞盘组件的辊齿轮的侧视图；

图19为图13实施例的绞盘组件的带局部剖视的侧视图；

图20为显示图13实施例的旋转器传动器细节的带局部剖视的仰视图；

图21为显示图13实施例的旋转器端部组件细节的带局部剖视的仰视图；

图22为显示图13实施例的爪钳组件细节的俯视图；

图23为显示图13实施例的爪钳组件细节的侧视图；

图24为图13实施例的金属丝传动器组件的带局剖视的仰视图；

图25为显示图13实施例的绞盘细节的带局部剖视的侧视图；

图26A、B和C为显示图13实施例的机械逻辑的细节的连续一套正视图；

图27为显示图13实施例的机械逻辑细节的侧视图；

图28为显示图13实施例的机械逻辑细节的正剖视图；

图29A为显示图13的实施例的机械逻辑细节的带局剖视的侧视图；图29B为显示图29B所示机构的另一面的俯视平面图；

图30为图13实施例的长手柄型式的立体图；

图31为显示图13实施例的爪钳组件细节的侧视图；和

图32为显示图13实施例的爪钳的闸门组件细节的横剖面图。

在不同的几个附图中相同的标号代表相同的构件。本发明的详细说明

下面的描叙说明是目前预期的实现本发明最佳的方式。本说明不应理解为有限定的意义，它的目的仅是用于说明本发明的一般原理。本发明的保护范围应结合权利要求书而确定。

在以下的论述中将从两个不同的方面对本发明进行描叙说明。

首先参阅图1到图12，示出了金属丝捆扎设备的第一实施例，它的重点在于说明该设备最基本的工作方法——这用于解释旋转器/切割器组件如何旋转和挤出一金属丝结，以及金属丝传动机构和爪钳S如何与旋转器/切割器组件协同工作。这个讨论将用来引出接下来描叙的具有更好的传动机构的金属丝捆扎设备的第二实施例。

其次，参阅图13到图32，将给出本设备的第二实施例，并且将更为详细地解释传动机构——这用于解释一单个电动机如何能带动三个传动机构(爪钳传动机构，旋转传动机构，和金属丝传动机构)和关联的离合器，差动轮系，齿轮传动和机械逻辑，这样金属丝捆扎设备的每个组件均能按正确地顺序完成各自的功能。

第一实施例将以“第一实施例(基本操作)”的标题加以说明。第二实施例将以“第二实施例(传动机构)”的标题加以说明。虽然在这二个实施例中有许多相同之处，但每个都应独立地被理解。为了强调不同点和类似点，所以在两个实施例中分别用了两套不同的标号。

               第一实施例

               (基本操作)

参阅图1的立体图可以看到本发明的金属丝捆扎设备20包括括一金属丝传动和拉回组件22；一旋转器/切割器组件24(安装在轴承单元30内，在图1中未示出)；一伸缩卷线轴或卷线筒组件26；和一爪钳组件28。

在图1中还包括了相关的支架，操纵，动力源和控制系统，如轴承单元30，齿轮箱32，旋转器电动机34，传送传动电动机36，PC板38，和手柄支架40。参阅图1和图2可以看到金属丝传动组件22和爪钳组件28是安装在轴承单元30上的而旋转器/切割器组件24是安装在轴承单元内的。

在接下来的论述中将按顺序说明各个组件，然后说明各个组件如何相互连接和与其他组件协同工作以完成本发明的目的。金属丝传动和拉回组件

参阅图3和更详细的图3A到3H，金属丝传动和拉回组件22的第一实施例可被视为一轮传动机构。组件22包括一与轴承单元30(图中未示)相连接的托架42和一相连于此托架上的枢轴座44。

一传送滚轮46安装在传送滚轮轴48上，传送滚轮轴安装于枢轴座44和托架42上。共同运转的传送夹送轮50，52安装于传送夹送轮轴54，56上，传送夹送轮轴安装于枢轴座44和托架42上。一蜗轮装置58将动力从传送传动电动机36(图3中未示)传送到传送滚轮轴48上，并且齿轮60使传送夹送滚轮轴的运动与传送滚轮轴的运动一致。可以理解金属丝将在传送滚轮46和传送夹送滚轮50，52之间传送。在一较佳实施例中，这此滚轮相接触的表面是有槽的，并且有一粗糙的结构以便更好的夹紧金属丝。这样的结构可通过对表面的喷砂来实现。一分离器62被用于最初装载金属丝，将金属丝从传动滚轮的槽内提升出来，并且引导金属丝进入传送管道64(参阅图1和图2)。

参阅图4和更详细的图4A到4F，金属丝传动和拉回组件22A的第二实施例可被视为一带传动机构。组件22A包括一与轴承单元30(图4中未示)连接的、包括一对侧面板70、72，一顶面板74和一底面板76的框架。该框架由一对端部面板78，80和一对搭接板82，84完成。

一套传送辊86安装在侧面板70，72间，一传送带88配置于这些辊上。一套共同运转的传送夹送滚轮90安装于侧面板之间并且一压夹送92配置于这些滚轮上。从传送驱动电动机36(图3中未示)传来的动力被输送到传送辊86上，并且一被主动轮驱动的牵引机驱动传送器带88和压夹送92。可以理解金属丝将在带之间进行传送。传送器带有一摩擦表面；这种表面可通过使用一聚异戊二烯或其他合适的材料或涂料得到。旋转器/切割器组件

参阅图5，旋转器/切割器组件24可以理解为包括一轴向固定于螺旋杆102上的圆柱形旋转器端部100，螺旋杆102又依次固定于一花键轴104。一螺旋杆套管106固定于轴承单元30(图5中未示)、啮合螺旋杆102，并且一花键轴驱动齿轮108将从旋转器电动机34(图5中未示)传来的动力传送到旋转器组件上。轴衬109和103将组件定位于轴承单元30内。

在旋转器端部100内形成一第一或“进口”通道112和一第二或“出口”通道110。当第一通道112被看作是进口通道，和第二通道110被看作是出口通道时可以理解这些名称的命名仅是为了参考时方便起见并且这些通道基本上是相同的，且是斜穿过旋转器端部110的孔，适用于接受从传送组件22传送过来的金属丝。一对切割器114，116被支承在靠近旋转器端部的轴承单元30的筒体内。在切割器114，116中形成的通道118和120与通道110和112对齐，这样金属丝可通过切割器116传送到旋转器端部100，并且从旋转器端部通过切割器114。

旋转器/切割器组件的附加细节可参阅图11和图12而理解。

参阅图11，可以看到切割器14的通道118上装有一组抓爪180，以形成一非-回转夹具182。抓爪用弹簧板安装，以便使它们紧压住金属丝200，并且抓爪有一系列与金属丝进入通道120的方向相反的峰状的成型齿。当一相似的非-回转夹具也可能被安装于切割器116内时，应记住切割器114是相邻于旋转器端部100的出口通道110的那个切割器，而在切割器114内的一非-回转夹具是用于夹紧被传送通过该组件的金属丝的。

切割器116和114被安装于轴承单元30(见图2)内，并与旋转器端部100平齐。切割器116和114有一用于靠着轴承单元安装的扁平的安装侧面240(图11B)和一与旋转器端部连接的曲面242(图11A)

参阅图12，可见一成形的凹槽110A在旋转器端部的通道110中。可通过加宽在旋转器端部的表面上的一椭圆形通道110的开口形成如图12成形的凹槽110A。可同样的方法加宽旋转器端部相对表面上的管道112上的开口形成一相应的成形凹槽112A(在图12中未示出)。爪钳组件

参阅图6，可以看到爪钳组件28包括一通过一支点144安装于爪钳安装托架142和143(参阅图1和图8A)内的第一爪钳140，而此安装托架是与轴承单元130相连接的。一爪闭合器臂146可地地设置于安装托架142，143上，并与爪闭合器160相结合，以便接合时有效地固定住第一爪钳。在爪钳140中的一完全封闭通道164能容纳传送进来的金属丝。(注意，在下面的说明中术语“爪”可被用于作为术语“爪钳”的同义词)。

现在参阅图8和更详细的图8A到8F，爪钳140可被更好地理解它包括一爪臂170和一爪盖172。在爪盖172内形成一通道164。当爪盖172与爪臂170相接触时，两个构件相配合将通道164完全封闭。

一第二爪状物150(再参阅图6)通过一支点154安装于爪钳安装托架152和153(未示)内。一爪闭合器臂156可转动地设置于安装托架152，153上并与爪闭合器162相结合以便接合时有效地固定住第二爪钳。在爪钳150中的一完全封闭通道166能容纳传送进来的金属丝。虽然没有分开显示，在第二爪钳150内由一爪臂174和爪盖176形成的封闭通道166是与前述图8的第一爪钳的通道形成方法相一致。

当闭合第一和第二爪钳140，150并相接触时，封闭通道164，166相互对准。一第一爪钳140的爪臂170上的插塞式突出部165(参阅图8C)与第二爪钳150的爪臂174上的一凹槽相配合，以帮助对准两通道。

如图6和图7的所示，一安装于轴承单元30上的爪钳电动机220驱动一螺旋杆传动器222，用于打开和关闭爪钳140和150。在图6的实施例中，一蜗轮传动器将螺旋杆螺纹224的旋转运动传送至用于打开和关闭爪闭合器臂146和156的凸缘226和228。在图7的实施例中，一对扎紧杆230，232将螺旋杆222与爪闭合器臂146和156连接起来，用来开和关闭爪闭合器臂。

在这两个实施例中，爪闭合器臂146和156驱动爪钳140和150处于一闭合位置。在此闭合器的位置，爪闭合器160和162紧紧地将爪臂和爪臂的爪盖夹持在一起，以使通道封闭(在第一爪钳140的情况下，由于由爪闭合器臂146夹持闭合，爪闭合器160紧紧地将爪臂170和爪盖172夹持在一起，从而通道164封闭；第二爪钳150也是同样的情况，由于爪闭合器臂156夹持闭合，爪闭合器162紧紧地将爪臂174和爪盖176夹持在一起，从而通道166封闭)。

同样地，在这两个实施例中，当爪闭合器臂146和156打开时，在爪闭合器臂和各自的爪钳140和150间将形成一间隙，并且爪闭合器160和162将开始释放它们在各自的爪臂(第一和第二爪钳的臂170和174)和爪盖(第一和第二爪钳的盖172和176)上的握持，以便打开以前是封闭通道164和166的空间。这便在通道164和166内便产生了一个充分的“分离”缝，以使当爪钳处于封闭时通过这封闭通道传送的一金属丝在爪钳打开时能脱离(现在部分打开)通道。

可通过参阅图7更好地理解爪钳的打开，图7为爪钳140处于一打开位置，而爪钳150却处于一关闭位置(在实际的操作中，两个爪钳将同时打开和关闭，并且图7中的不能工作的一个爪钳打开另一个爪钳关闭的情况仅是用来说明爪钳一个打开和一个关闭时的位置)。可伸缩卷线筒

现在参阅图9和9A，可更好地理解可伸缩卷线轴或卷线筒组件26，它包括在卷线筒外壳180内的一受弹簧作用力的卷线筒190。一弹簧192从卷线筒上的第一点194卷绕至第二点196以产生一弹簧作用力。弹簧作用力使在本发明中使用的硬金属丝不在卷线筒上展开，并且当金属丝传送器回拉围绕着将被捆扎的钢筋结合处打成圈的金属丝时可消除任何松驰。金属丝捆扎设备

已经描述说明了每个组件，现在将描述说明它们在金属丝捆扎设备20中协同工作的情况。参阅图2可以理解爪钳已围绕于一将被捆扎的钢筋结合处闭合。当爪钳闭合时，金属丝传动和拉回组件22从一支承在可伸缩卷线轴或卷线筒组件26上的卷线筒中抽拉一长金属丝200。被金属丝传动和拉回组件22拉出的金属丝穿过管道64，穿过旋转器/切割器组件24的切割器116和穿过旋转器端部100的进口通道112被传送。穿过旋转器端部100后，金属丝穿过爪钳140和150的封闭通道164和166又回到了旋转器端部100中，穿过旋转器端部的出口通道100，再穿出切割器144的通道118和安装在切割器114中的非-回转夹具182。

当金属丝穿过并且端部被处于在非-回转夹具中时，一个机构打开爪钳，使得原先封闭的通道打开(如前面结合图6，7，8所进行的说明)并且启动金属丝传动组件22的拉回功能。金属丝传动组件22以预设拉力(50磅-100磅)拉回金属丝，并且金属丝的一端牢牢地固定在非-回转夹具中。这便将金属丝圈从爪钳的通道中拉出，并且紧紧地拉住围绕着钢筋结合处的金属丝。

现在按顺序参阅图10A，10B，10C和10D，可更好地理解旋转器/切割器的运行。

在图10A的准备位置，旋转器端部100与切割器116和114是对齐的，这样便使旋转器端部的进口和出口通道112和110与切割器的通道120和118对齐。

如图10B，一定长度金属丝200通过切割器116的管道120，旋转器端部100的管道112(和，通过爪臂形成一环之后，在图10中未示出)，旋转器端部的管道110和切割器114的管道118进行传送。金属丝200被固定于切割器114的非-回转夹具182中(图10中未示出)。

参阅图10C，可以理解当该环被金属丝传动组件拉回并拉紧(如前面所说明的那样)以后，因为旋转器开始以逆时针方向转动，金属丝200的一端就被推入通道110中的成形凹槽110A中，以及金属丝200的另一端被推入通道112的成形凹槽112A中。旋转器端部100的初始运动在金属丝200的每端形成了一弯结。

接着，参阅图10D，可以看到当旋转器继续转动时，金属丝200的两端被切割器114和116切断。在靠近旋转器端部100的金属丝环端形成一扭结202。可以看到该结202将随着旋转器端部100的继续旋转而继续扭转，当旋转器旋转时将拖着金属丝200的扭结端通过旋转器的通道110和112。绞结端在通道110和112中提供了阻力，使形成缠绕结时金属丝环处于拉力之下。

当结被形成并且金属丝200的扭结端被拉出旋转器时，旋转器端部100将结202从钢筋结合处的工作表面挤出。这是通过螺杆102和杆套管106(参阅图2和5)的共同运行而实现的，它们随着旋转器端部每一旋转运动将旋转器端部100拉离工作表面。可以实现一个非常精确的运动。使用1/4寸的螺距的一根螺杆可得到令人满意的结果，这样旋转器旋转4圈拉出一英寸的结。随着此结的形成，挤出此结，该结不易断开和损坏该扭/扣。

与之相关联的起动器，电动机，控制装置，和类似的装置在该工业领域中是已知的，并且很容易地配备到上述的发明中以完成所述的工作。

上述的描述解释了本发明的金属丝捆扎设备20如何围绕着一钢筋结合处形成一拉紧的结，使用在夹紧的-卷线筒26上处于恒定拉力下的硬金属丝，一金属丝传动器传送一定长度金属丝穿过旋转器/切割器组件24，围绕爪钳组件28内完全封闭的轨道形成环，并再穿回旋转器/切割器，通过一非-回转夹具被牢牢地固定住。更重要的是前面的描述解释了金属丝环如何在传动器组件回拉的拉力状态下被拉紧的，如何使金属丝长度被扭结，并被切断，以便当形成结时保持环的拉力，和当旋转器端部离开工作表面时，结如何从旋转器端部挤出。

已通过上述对设备工作的描述一般地说明了本发明的方法，它包括在将被捆扎的结合处闭合一对爪钳；传动一定长度硬的金属丝穿过一旋转器/切割器，穿过一在爪钳内完全封闭的通道，并再穿回旋转器/切割器至一夹具；打开爪钳通道以便释放环；围绕结合处回拉环使它收紧，弯结，切断，并且扭转金属丝以便随着结的形成使环保持拉力状态的同时，将一个结从结合处挤出。

因此，可以理解本发明的优点在于提供了一拉紧的、均匀的金属丝结，能使用一硬金属丝并且代替了手工打结。

                  第二实施例

                  (传动机构)

上述的第一实施例考虑使用三个电动机，它们是一单独的旋转器电动机(34)，金属丝传动电动机(36)和爪钳电动机(220)。第一实施例同时也考虑使用在本领域中已知的普通电子逻辑和控制装置。

现在参阅图13的立体图，此时将描述说明具有一单个电动机和一个齿轮系统，排钩，差动轮系和离合器的本发明设备的第二实施例。在这个实施例中单个电动机将依次驱动每个旋转、金属丝。和爪钳。这样图13中的单个电动机实施例将被视为具有三部分传动机构，即一旋转器传动，一爪钳传动，和一金属丝传动。

对图13的实施例的说明将包括一综述，一术语汇编和围绕三个传动组织的更为详细的说明，接着是一传动顺序和该工具操作的说明。图13的实施例中的那三个传动总地的描述如下(随后将在有关图中引用更详细的标号)：

旋转器传动-通过一旋转器轴、旋转器传动启动一旋转器端部。在该工具的工作周期中，旋转器端部首先前进至一完全向前的位置然后当用一可控制的方法缩回金属丝时随着旋转运动挤出金属丝形成结。

爪钳传动-在该工具的工作周期中，爪钳传动启动爪钳(或爪)，在工作周期开始时闭合它们，在金属丝传动传送金属丝前形成金属丝的通道，并且当金属丝传动开始回拉金属丝时打开爪钳(或爪)。

金属丝传动-金属丝传动驱动一将金属丝从供应卷线筒中拉出的绞盘，推它通过爪钳，然后在旋转器传动刚打完结并挤出金属丝前倒转以“回拉”金属丝。

这三个传动功能通过使用机械逻辑进行协调，以便在该工具的工作周期中能正确地按顺序和传动流程完成操作。使用一单个可逆电动机驱动该工具和使用一小型电子控制程序片在工作周期的适当时刻使电动机启动、停转和倒转。在综述中，这个动作被叙述为“向前”和“倒退”，当传送到该工具的各个的其他传动轴上时，这个动作后来将根据电动机顺时针或逆时针旋转而放大。

综述将使读者注意这三个传动，它们在工具中的位置，它们的主要目的和它们之间的相互关系以及与驱动它们三个传动的单个电动机之间的关系。然后术语汇编将列出三个传动机构的绝大部的工作部件。因为相同功能的排钩、棘爪、轴、销钉、弹簧、辊等的数字分布于三个传动机构，所以我们使用的分类术语将会相当的长。例如，我们将描述一“金属丝锁定释放杆”，和一“金属丝锁定释放阻止杆”并与这样的名称如“金属丝锁定释放阻止杆凸轮销”(图26的350)和一“金属丝锁定释放接头”(352)一起使用。我们相信这些术语有助于理解本发明。为了有助于避免混淆，我们提供了一个专业术语汇编。

综述。参阅图13的立体图，可以看出这个实施例的外形与图1的实施例的外形没有很大的区别。可见一金属丝卷线筒600在该设备的右后方，一绞盘器364在该设备的顶端、且靠近前部。金属丝传动将驱动绞盘器将金属丝从卷线筒中抽出至该设备内。两个爪钳，一上爪钳400和一下爪钳401在设备的前部垂直方向定位。爪钳传动将回拉爪钳使它们打开(和向前推关闭它们)。应注意到，这个具体的形状中，爪钳将在一垂直平面内(上和下)打开和关闭，并且很明显爪钳可被取向于任何希望的其他位置。这里选择垂直取向是为了使爪钳能方便地置于一将被捆扎的结合处上方。提供两个手柄供操作者控制，一在该设备后部的启动手柄602，和一靠近该设备前部的支承手柄604。启动手柄包括一启动器606和一倒转按钮608。支承手柄604提供一方便的把柄便于操作者稳定和支撑该设备。该设备的一长手柄型(见图30)延伸了该设备的范围，允许操作者，例如，可使操作者在靠近他脚边打结时能站得更舒服。电动机300(图13中未示出)安装在该设备的后部，且通过电金属丝610提供动力。当然这个设备也可通过电池，水力或其他适当的能源被驱动。为了安全和其他方面的原因，该设备由一外壳612包围，它防止了传动机构中的许多运动零件与操作者的手和其它东西相接触，并保护它们不暴露在外。通过这个说明过程，前面说明的图1的实施例和图13的实施例间的其他一些相似与不同点将变得更清楚。

图13的实施例包括三个传动，一金属丝传动，一爪钳传动，和一旋转传动器(图13中未示出，但将在以后的其他附图中显示)。在这个实施例中三个传动器中的每一个均由一单个电动机驱动。参阅图13的立体图，可以看到这个实施例的设备有一卷线筒600安装在那里的右侧面；一左侧面；爪钳400和401安装在那里的一前面“前缘”)部分；一有电源线610的后部(或“尾部”)；一绞盘364安装在那里的顶部表面。约定了这些参考的框架，那么不同传动的轴将被描述为作“垂直”或“水平”运动。一“垂直”轴说明它的轴线本是从该备的顶部到的底部间上下运行。一“水平”轴说明它的轴线是在基本平行与该备的一纵轴线动行，即从前部到后部。

在图13的设备的综述中有一点困难就是没有一个能立即很清楚地看清和理解所有三个传动机构和它们相连的传动轴的视图-从任何角度看各根水平轴总是重叠并阻障了其他轴的视图。但是一旦以构成它们的轴为基准观察传动的方向，认识到这需要同时参阅几幅视图，理解本设备和它的传动机构将变得直截了当了。在综述中每个主要的轴和传动将被识别和定位。

金属丝传动主要驱动绞盘364(图13)当绞盘向前运动时是将把金属丝从卷线筒中拉出，将金属丝传送进入旋转器端部332(在图13中未示出，但是例如在图20中可见)的开口并穿过爪钳400和401；并且当它向后运动时将金属丝拉回，并围绕将被捆扎的结合处拉一圈。参阅图24和25可以理解金属丝传动本身包括一垂直轴362和一水平轴340。在下面的说明中垂直轴被称为“绞盘传动轴”，水平轴340将被称为“差动轮系输出轴”其他的细节也将说明。为此目的，注意到金属丝传动的垂直和水平轴以及定向在此设备内的金属丝传动是充分地简化了。参阅图13、14和图24，可以理解金属丝传动的水平轴340在壳体612内，该设备的左侧面和靠近顶部的位置上纵向运行，金属丝传动的垂直轴362与该水平轴相垂直，在壳体内向上延伸至绞盘364，以便向它传送动力。

旋转器传动最终驱动旋转器端部332(图20)，当端部向前运动时将旋转并向前前进至该设备前部的一合适的位置以容纳由金属丝传动传送至它的开口中的金属丝；当向反向运动时将旋转并缩回，切割金属丝，并旋转和挤出此结。参阅图20，可以理解旋转器传动包括一水平轴326。在下面的说明中，这个水平轴326将被称为“旋转器轴”，其他的细节也将说明。为了本目的，参阅图13，14和20，可充分地观察旋转器传动的水平轴326在靠近此设备的中心底部中心的壳体612内纵向运行。

爪钳传动最终在此设备的底部推一杆392(图15)当传动向前运动时，此杆将推动爪钳400和401(图13)使之关闭，围住将被捆扎的结合处，同时爪钳准备接受由金属丝传动传送进入爪钳内的通道中的金属丝；当向后运动时，将拉开爪钳，释放围绕在将被捆扎的结合处周围的金属丝环。参阅图15，可以理解爪钳传动包括一水平轴386和另一与此轴捆扎的水平构件390。在下面的说明中，爪钳传动的水平轴386将被称为“爪钳引导螺杆轴”另一水平构件390将被称为“爪钳推杆”，其他的细节将说明。现在参阅图13和15，应仅观察爪钳传动的水平轴386在靠近该设备底部和在它的右侧面的壳体612内纵向运行。

在综述中，参阅图26，即设备的正截面图可以看到三个相关的传动的三根水平轴的定位。金属丝传动的水平轴340是在左上部；旋转器传动的水平轴326是在底部中心；爪钳传动的爪钳推杆390是在右边(爪钳传动的水平轴386靠近爪钳推杆但在图26A中不可见)

最后参阅图14，可见到再有一根水平轴，这是由电动机300驱动的主轴316。为了后面变得更清楚的原因，主驱动轴316将被称为“差动轮系输入轴”316。

现在可更好的理解传动的顺序对于该设备的正常工作是如何重要和为什么重要。继续参阅图14，当旋转器端部332向前至一前方位置时，爪钳400，401应是关闭的：爪钳传动和旋转器传动应是一前一后的向前运动。爪钳400，401应是完全封闭，并且旋转器端部332在金属丝传动传送任何金属丝前应充分向前：仅当爪钳传动和旋转器传动不再运动它们各自的组件时金属丝传动的铰盘364才应推金属丝。当适当长度的金属丝已被传送并被固定时，传动应反向运动。在反向工作中，金属丝传动的绞盘364此时将回拉金属丝，爪钳传动打开爪钳400和401，旋转器端部332旋转并退回。

这个顺序产生了一个逻辑控制的问题，在下面的综述中的更详细说明能最好的解释这个控制。与顺序有关两个最后的说明将在综述中。

首先理解顺序的关键是认识到当启动时，电动机300同时驱动两根轴，并且一直如此。始终被驱动的两根轴是(a)一差动轮系输入轴316(参阅图14)，它是旋转器传动和金属丝传动的动力源，(b)一爪钳引导螺杆轴386(参阅图15)，它是爪钳传动的动力源。这两根轴中的每根轴都用离合器传动的(主过载离合器314，参阅图14；和爪钳过载离合器384参阅图15)，这样动力可被释放和轴并不是一直被驱动的，但要点是差动轮系输入轴316和爪钳引导螺杆轴386总是被驱动的，这样这两根轴可以一起运转或一起分离。

在这两根始终被驱动的轴中，一根轴即爪钳引导螺杆轴386直接将动力传送至爪钳传动，这样构成三传动系统中的一个(爪钳引导螺杆轴386是在前面综述中说明过的爪钳传动的水平轴)。

在两根始终被驱动的轴中，另一根是差动轮系输入轴316(参阅图14)，用于另两个传动系统。差动轮系输入轴316伸入到将动力分配至金属丝传动或旋转器传动的差动轮系318中。差动轮系或者通过差动轮系输出轴340(它是在前面综述中说明过的金属丝传动的水平轴)和绞盘传动轴362(它是在前面综述中说明过的金属丝传动的垂直轴)将动力传送至金属丝传动；或者通过旋转器轴326(它是在前面综述中说明过的旋转器传动的水平轴)的中间小齿轮将动力传送至旋转器传动器。金属丝传动用离合器传动(参阅图25，金属丝传动过载离合360是在金属丝传动的垂直轴362上的)，并且旋转器传动可被“制动”或锁定这样动力可直接传送至旋转器传动或金属丝传动的一个传动或另一个传动之中。

这样安排轴、离合器、和制动或锁使得三个传动器可根据需要进行组合。在工作周期的不同点是设备是排程序的，这样爪钳传动和旋转器传动器或金属丝传动器被驱动——例如参阅图14，爪钳传动和旋转器传动一起被驱动，这样爪钳400和401关闭并且当金属丝传动被锁定时旋转器端部332向前；这样或是旋转器传动或是金属丝传动被驱动，而不是爪钳传动被驱动(例如，仅是金属丝传动被驱动，这样当爪钳传动和旋转器传动被锁定时，绞盘364将金属丝传送通过设备)；同样(不同的其他组合将在以下的说明中作进一步详细说明)。

这引出了综述中关于这逻辑控制系统的第二点。在这里说明的具体的实施例是主要的机械逻辑系统而不是电子逻辑系统。选择机械逻辑是为了，在其他原因中，在一可能是不清洁、泥泞的、冷的或热的和有其他潜在不利因素的预期的工作环境中的期望的耐用性。我们相信机械逻辑设计已使这个金属丝捆扎设备成为在工业应用中能承担繁重工作的和可靠的设备。因此，我们相信我们在这里给出的机械逻辑实例是体现我们发明的较好方法。当然，应当记住，一旦理解了我们的发明，将它的特性与电子逻辑而不机械逻辑相结合是一件非常简单的设计选择工作。将机械逻辑转换成电子逻辑在工业领域中是已知的，并且可以理解本发明适于机械逻辑或电子逻辑，这个发明覆盖这两个应用。

已经完成了本综述，下面将给出一专业术语汇编。

术语汇编。大部分与本设备的传动机构的操作与顺序有关的零件都在下面的表中编了标号并作了简略的定义(这些构件将在下面作更为详细的解释，并将参阅各个附图具体指出，这个术语汇编仅供读者作为辅助参考)：

标号/图       构件             说明

300        驱动电动机     普通的AC/DC可逆电动机(大约是

图14                      1/4-1/3马力)用来驱动该设备，并

                          有一电动机轴。

301        电动机轴       电动机300的轴302    电动机小齿轮     与电动机300的电动机轴成一体的

                    小直径齿轮。304    行星齿轮         由电动机小齿轮302驱动的两个齿轮。306    行星齿轮传动箱   用于行星齿轮304的箱体。308    内齿轮           与行星齿轮306的相啮合的内齿轮。310    中间小齿轮       由行星齿轮直接传动的齿轮312    主传动齿轮       由中间小齿轮驱动的齿轮，它是旋转器

                    传动和金属丝传动的动力源。314    主过载离合器     直接由主传动齿轮312驱动的转矩限定

                    离合器。316    差动轮系输入轴   直接由主过载离合器314驱动的轴，它

                    向差动轮系提供动力。318    差动轮系         动力“分配”装置，它或者驱动旋转传

                    动器或是驱动金属丝传动。320    差动轮系箱       差动轮系318的外部结构。322    旋转器传动小齿轮 安装在差动轮系箱320上的齿轮，通过驱图24                    转器传动器齿轮324将动力供给旋转器传

                    动。324    旋转器传动齿轮   由旋转器传动小齿轮322驱动的齿轮，它图20                    使旋转器轴326旋转。326    旋转器轴         向旋转器端部332提供旋转和直线运

                    动的轴。328    旋转器传动花键轴 当传送转矩时允许旋转器轴326作直线

                    运动的键轴。330    旋转器传动螺纹            当旋转时使器轴326作直线运

                             动的螺纹。332    旋转器端部                当金属丝已被传送并回拉后，用于挤压出

                             金属丝结的端部。334    切割器装置                当挤出结时，剪切金属丝端部的两个装置。336   金属丝传感元件触发器       有弹性的旋转薄片，当金属丝被传送通过旋图21                             器端部332时，它推动和触发金属丝传

                             感器338，并锁住金属丝，不被拉回。337   金属丝传感元件触发器薄片   金属丝通过的路径中的金属丝传感元

                             件触发器336上的薄片，它启动触发器

                             336和锁定金属丝。338   金属丝传感器               由金属丝传感开关336启动的接近开关。340   差动轮系输出轴             将动力从差动轮系318传送至金属丝传

                             动的轴。342   金属丝锁定轮               当金属丝传动器不使用时，能锁定它的有槽图26                             的轮。344   金属丝锁定棘爪             啮合金属丝锁定轮342的摆动杆/薄片。346   金属丝锁定释放杆           通过一压簧启动金属丝锁定棘爪的凸轮

                             状杆。348   金属丝锁定释放抑制杆       防止金属丝锁定棘爪344与金属丝锁定

                             轮342不啮合的凸轮状杆。350 金属丝锁定释放抑制杆凸轮销钉 启动金属丝锁定释放抑制杆348(安

                             装在348的相对臂上)的销钉。352   金属丝锁定释放薄片         与旋转器轴326一起旋转、并启动金属

                               丝盘锁定释放杆346的薄片。354   金属丝锁定释放抑制杆凸轮     安装在爪钳推杆390上的、启动金属丝

                               定释放抑制杆凸轮销钉350的凸轮。356   金属丝传动主动等径伞齿轮     安装在差动轮系输出轴340的端部上、图24                               通过驱动等径伞齿轮358而向金属丝

                               传动提供动力的等径伞齿轮。358   金属丝传动从动等径伞齿轮     由金属丝传动主动等径伞齿轮356驱动

                               、并直接与金属丝传动过载离合器360

                               连接的等径伞齿轮。360   金属丝传动过载离合器         向绞盘传动轴362传送动力的转矩限定

                               离合器。362   绞盘传动轴                   向绞盘364传送动力的轴。364   绞盘                         在该设备的工作周期中传送和回拉金属丝

                               的传动组件。图13366   绞盘传动小齿轮               用键装于绞盘传动轴362上的、驱动绞图17                               盘的中心齿轮368的齿轮。368   绞盘中心齿轮                 在绞盘364内部直接驱动绞盘辊370的大齿

                               轮。370   绞盘辊                       当金属丝通过绞盘364时，金属丝围绕着

                               它缠绕的光滑钢辊。372   绞盘辊                       围绕绞盘辊370的有槽的，弹簧加载的辊。图19373   绞盘辊预加载弹簧      向绞盘中心推、以将绞盘辊辊372压向绞盘辊

                        370的弹簧。374   绞盘辊齿轮            直接用键装在绞盘辊372上并由绞盘中心齿轮368

                        驱动的齿轮。376   进口导管喇叭口        当金属丝进入绞盘364时，金属丝首先进入图17                        的圆锥形导管。378   进口导管              将金属丝从进口导管喇叭口引导到第一绞盘辊

                        327的导管部分。380   出口导管              将金属丝从最后一个绞盘辊372引导到传送管道

                        382的导管部分。382   传送管道              将金属丝从出口导管380引导到旋转器端部332

                        的管道。384   爪钳过载离合器        直接由中间小齿轮310驱动的、并直接驱动爪钳图15                        引导螺杆轴386的转矩限定离合器。386   爪钳引导螺杆轴        驱动爪钳引导螺母388全长的螺纹轴。388   爪钳引导螺母          由爪钳引导螺杆轴386驱动的、直接与爪钳推杆

                        390连接的螺母。390   爪钳推杆              由爪钳引导螺母388驱动的、在爪钳400、

                        401打开和关闭时纵向地运动的杆。392   下爪钳杆              由爪钳推杆390启动的、并且驱动爪钳横轴

                        398和下爪钳杆396的、在该设备底部的

                        杆。394   上爪钳杆              由爪钳横轴398启动的、并且驱动上爪钳图22                        连杆397的、在设备顶部的杆。396    爪钳连杆      将下爪钳杆394连接到下爪钳401的可调

   (下爪钳)      节杆。397    爪钳连杆      将上爪钳杆392连接到上爪钳400的可调

   (上爪钳)      节杆。398    爪钳横轴      将上和下爪钳杆394和392连结在一起的扭

   力轴。400    上爪钳        打开时可使该设备围绕一捆钢筋(或其他要被捆401    下爪钳        扎的物体)放置，关闭时可建立起以便于可输送金属丝图13                 通过该设备的金属丝通道的可运动爪。402    运动插入体    (可选用，对于闸门404是另一个概念)包含有爪

(未示)           钳金属丝通道的封密部分，当爪钳关闭时被凸

                 轮带动到适当位置的浮动平板。404    闸门          (对于运动插入体是另一个概念)有弹簧加载的图31                 门，它包含金属丝通道的封密部分，并且当

                 爪钳打开和关闭时是用一枢转运动而不是一浮动

                 作用打开和关闭406    旋转器爪毂    安装在旋转器轴326的后端，它使旋转器轴锁定在图28                 前方位置，它包括用于压辅助弹簧424的辅助弹簧

                 辊407，并且它有一与爪形挂钩412相啮销钉409。406A   爪形凸起      与检测辊410相啮合以提升检测臂408的、在旋

                 转器爪毂上的凸起。407    辅助弹簧辊    安装在旋转器爪毂406上用于压住辅助弹簧424的辊。408    爪臂          爪辊410被安装在上面的摆动弹簧加载臂，当旋转

                 器轴326在前方位置时，它将旋转器爪毂406锁定在

                 适当位置。408A    爪弹簧             将爪臂408以与在爪辊410上的爪形凸起406A

                       的提升运动相反的方向向下拉的延伸弹簧。409     销钉               安装在旋转器爪毂406上、用于与爪形挂钩412啮合的

                       销钉。410     爪辊               安装在爪臂408上的辊。412     爪形挂钩           安装在爪臂408上可枢转的、与爪毂406上的销钉

                       409啮合的爪形挂钩。414     挂钩阻止杆         阻止爪臂408锁住的可枢转杆。416     挂钩释放指         松开爪形挂钩412，使爪毂406能旋转离爪辊410的

                       可枢转指(未锁定爪毂406)。418  挂钩阻止杆凸销钉      置动挂钩防止杆414(离开它的防止位置)的图29                       销钉，当爪钳400、401关闭(推杆390在它

                       的向前的位置上)时它是由凸轮板422带动的。420  爪形挂钩释放销凸销钉  启动爪形挂钩释放销钉416的销钉，当爪钳

                       401打开时(推杆390在它的后方位置)时它

                       是由凸轮板422带动的。422  凸轮板                有两个凸轮形状423和425的板，并且它安装

                       在爪钳推杆390上。423、425    凸轮形状       凸轮板422的两个凸轮形状。424  辅助弹簧              恰好在旋转器爪毂406锁定在适当位置前被压缩图28                       的压簧当旋转器端部切割金属丝时它向旋转器端

                       部332提供辅助转矩。426  后限定传感器          传感旋转器轴326缩回时的接近开关，然后它发信

                       号给电动机使其停止运转。

已经完成了第二实施例的综述，并提供了一专业术语汇编，下面将依次详细说明电动机，电动机小齿轮与差动轮系和三个传动机构中的每个传动机构。电动机，电动机小齿轮与差动轮系

参阅图14，可以理解电动机300是一可倒转的用于驱动该工具的电动机。使用大约是1/4或1/3马力的普通AC/DC可倒转电动机即可获得良好的效果。一小型电控程序片(没有单独的标号)用来在工件周期的适当点处启动、停止和倒转电动机。

需强调可利用另一种电源而不是一普通的AC/DC可倒转电动机来实现本发明中，如流体发动机/活塞，气动发动机，和/汽油发动机。

电动机小齿轮302是一与电动机轴301成一整体的小直径齿轮。电动机小齿轮302驱动在行星齿轮传动箱306中的两个行星齿轮304。同轴心的内啮合齿轮308是与行星齿轮304相啮合的内齿轮，中间小齿轮310是由行星传动装置306驱动。中间小齿轮310驱动主传动齿轮312。正如下面将结合差动轮系输入轴316和差动轮系318进行的说明，通过主过载离合314，主传动齿轮312是旋转器传动和金属丝传动的动力源。

主过载离合器314是一由主传动齿轮312直接驱动的转矩限定离合器。主过载离合器314直接驱动差动轮系输入轴316。差动轮系输入轴316向安装在差动轮系箱320中的差动轮系318直接提供动力。差动轮系318是一或向旋转器传动或向金属丝传动分配动力的装置。旋转器器传动

现在参阅图20(为了旋转器传动与差动轮系318和差动轮系箱320之间的关系同时也参阅图14)，可以理解通过安装在差动轮系箱320的旋转器传动小齿轮322从差动轮系318传动旋转器传动。旋转器传动小齿轮322驱动旋转器齿轮324，将旋转传递给旋转器轴326。旋转器传动花键轴328与旋转器传动螺纹330相结合，使旋转器轴326在旋转传递转矩的同时作直线运动。

旋转器端部332是当金属丝已被传送穿过该端部并被回拉后用于挤压出结的端部。它以与第一实施例中的旋转器端部100相同的方式进行运行。当旋转器端部开始旋转并且结被挤压出时，旋转器端部332对着两切割器装置334剪切金属丝。

与旋转器相关连可见许多其他构件。这些构件包括现在虽将要谈到、但在以后将更详细地进行说明的机械逻辑构件。参阅图21，金属丝传感元件触发器336是一当金属丝传送穿过旋转器端部332时凸轮推动或触发线盘传感器338的弹簧加载的旋转薄片。金属丝传感器338是一接近开关，当触发时，金属丝传感器338将使电动机停止和倒转。可以看到在金属丝传感元件触发器336上的一薄片337是在金属丝通过的路径中的。当金属丝传送穿过此路径时，金属丝将碰到薄片337，启动触发器336使之与金属丝传感器338相接触，使电动机300停止并反转。当金属丝回拉时，弹簧加载的触发器336将推动薄片337紧靠住金属丝，将金属丝锁定在适当位置。为此目的，薄片337被拉到一点。金属丝传动

再参阅图14，可以记得差动轮系318是一动力分配装置，它或者驱动旋转器传动或者驱动金属丝传动。现在参阅图24，可以看到金属丝传动用安装在差动轮系输出轴340的未端的金属丝传动主动等径伞齿轮356由差动轮系318传动。参阅图25，由主动等径伞齿轮356驱动的一金属丝传动从动等径伞齿轮358直接与金属丝过载离合器360相连接。

与图1至12所述的使用一轮传动或一带传动将金属丝从卷线筒传送到爪钳上的第一个金属丝捆扎工具实施例相对比，将在图13至32中说明的第二实施例工具的一较佳的用于传送金属丝的机构是一由金属丝传动驱动的传送和回拉金属丝的绞盘364(见图13)。

再参阅图25，金属丝传动过载离合器360是一通过绞盘传动轴362将动力从电动机300提供至绞盘364的转矩限定离合器。

通过参阅图16，17，18和19可更好地理解绞盘364本身。绞盘包括一绞盘滚筒370，它是一光滑的钢筒，当金属丝穿过绞盘时它将围绕着绞盘辊而缠绕，绞盘也包括一套绞盘辊502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、(有时当没有必要区分辊之间的区别时就共同地用标号372)。一绞盘中心齿轮368驱动滚筒370，它本身是由绞盘传动小齿轮366驱动的。用键将小齿轮366固定到绞盘传动轴362上(前面联系图25已进行了说明)。辊372是有槽的，并由绞盘辊弹簧373弹簧加载压向绞盘滚筒370。直接用键将辊齿轮374固定到辊372上并由中心齿轮368驱动。

一圆锥形的进口引导喇叭口376接收和引导从卷线筒600来的金属丝进到绞盘364内(见图13)。再参阅图17，可理解进口导管378将金属丝从进口导管喇叭口376引导到第一辊502，并且出口导管380在金属丝围绕着绞盘滚筒370缠绕并穿回辊502后，将它引导进传送管道382。传送管道382是一出口管道，它将金属丝传送出绞盘，并送至旋转器端部332。它是与进口引导喇叭口376不一条直线上，使得金属丝围绕绞盘滚筒370通行更方便。参阅图18A和18J，可以看到当金属丝围绕着绞盘滚筒缠绕时使金属丝通过绞盘滚筒)从进口引导喇叭口376至出口传送管道382)的一个方法是使用许多绞盘辊372。辊是有槽的，槽从一个辊到另一个辊逐渐偏置。

拿第一个绞盘辊为例，现在参阅图18A将它标记为辊502，可以看到这个辊有两个凹槽501和503。槽501基本是与从进口引导管喇叭口376进入并穿过进口导管378(可参阅图17理解这个方向)的金属丝通过的路径一致。辊502的槽503基本上是与离开绞盘辊370穿过出口导管380的金属丝通过的路径相一致。用许多辊使金属丝逐渐地围绕住绞盘辊370运行，每个辊都有一单独的槽，逐渐地将金属丝从(为了便于说明和看图18A至18J)左边(在那里第一辊502的槽501接受进入的金属丝)运动至右边(在那里第一辊502的槽503被设置用于将金属丝传送出绞盘〕。这样一第二辊504有一向第一辊的槽501的右边稍稍偏置的一单独的槽505(图18B)；一第三辊506有一向第一辊的槽505的右边稍稍偏置的一单独的槽507(图18C)；一第四辊508有一向第三辊的槽507的右边稍稍偏置的一单独的槽509(图18D)；以此类推还有第六，第七，第八，第九，第十辊510，512，514，516，518，520以及它们各自的槽511，513，515，517，519，521，每个槽都稍稍偏置于前一个槽的右边(参阅图18E至18J)。这里用了十个绞盘辊，但是根据应用的需要可以很方便地增加或减少辊的数目。

与金属丝传动相连，可见许多其它零件。这些包括虽然现在根据图26A将提到，但将在以后作进一步地说明的机械逻辑构件。金属丝锁定轮342与金属丝锁定棘爪344相啮合。金属丝锁定释放杆346是带动金属丝锁定棘爪344的一凸杆。金属丝锁定释放抑制杆348与金属丝锁定棘爪相啮合，以防止金属丝锁定棘爪与金属丝锁定轮342脱离。当被金属丝锁定释放抑制杆凸轮354拨动时，金属丝锁定释放抑制杆凸轮销钉350带动杆348。爪钳传动

再参阅图14，记得中间小齿轮310是由行星齿轮传动箱306驱动的用来驱动作为旋转器传动(前面已联系图20进行了说明和金属丝传动(前面已联系图24进行了说明)动力源的主传动齿轮312。另外，中间小齿轮310也向爪钳传动提供动力。

现在参阅图15，可以理解爪钳过载离合器384是一直接由中间小齿轮310驱动的转矩限定离合器。过载离合器384驱动爪钳引导螺杆轴386，它通过爪钳引导螺母388旋转，螺母388是由引导杆轴386驱动的一有螺纹的螺母。爪钳推杆390与爪钳引导螺杆轴386相连。当螺杆轴逆时针和顺时针旋转时，爪钳推杆390纵向启动(关闭或打开爪钳)。

下爪钳杆392是在工具底部的杆，它是由爪钳推杆390带动。爪钳横轴398是与下爪钳杆392(以及被驱动的)和上爪钳杆394相连接的一扭力轴(见图22)。再参阅图15，下爪钳杆392是由下爪钳连杆396与下爪钳401相连接的(图15中未示出)，上爪钳杆(见图22)是由上爪钳连杆397与上爪钳400相连接的。

可以理解爪钳推杆390与扭力轴398共同作用来推下爪钳杆392和上爪钳杆394。当推杆向前推和向后退回时，从爪钳杆到爪钳400，401的连接杆396，397推爪钳关闭和打开。

爪钳400和401是可运动的爪，它打开时使设备能围绕一捆钢筋或其他待捆扎的物体而放置，然后关闭，建立了一金属丝通道以便金属丝能被传送形成一环。爪钳400和401基本上如前述已按图1-12进行说明的第一实施例的那样运行工作。除了前述的运行工之外，在爪钳内部，爪钳有一套可运动的插入件402(在图中未示出)。可运动插入件是浮动平板它包含金属丝通道的封闭部分，当爪钳关闭(形成金属丝的通道)时它由凸轮推动处于适当位置，并当爪钳打开时它释放(因此允许金属丝环从爪钳拉出)。

另一方面，当爪钳打开和关闭时，爪钳400，401的闸门404(见图31和32)用一枢转动作打开和关闭，而且形成金属线通道，然后再在适当的时间释放此环。闸门404是相对的弹簧加载的闸门。当爪钳枢转至一打开位置时，闸门404被弹簧推动打开。闸门404是相对设置即一个向爪钳的左边打开，另一个向爪钳的右边打开；并且每个闸门的尾部都是相互紧靠住的，这样当爪钳关闭时，闸门相互之间防止另一闸门打开，但当爪钳开始打开(移运闸门的尾部)时，压在闸门上的弹簧推动它们打开。图32的横截面图显示的是爪状物400内的闸门404的枢转动作，它较好地显示了当爪钳关闭时相对闸门404的尾部相互紧靠着、是怎样防止闸门打开的。

与金属丝传动相连的有许多将要看到的构件。这此构件包括现在将提及但在下面将更详细地说明的机械线路构件。因为爪钳传动必需与旋转器传动和线盘传动的一定的相互顺序关系进行(这样，例如，除非爪状物是关闭的否则线盘传动器将不传送金属丝)，并且因为旋转器传动与线盘传动的相互作用，将在这里包含与旋转器传动有关的许多构件。

参阅图28，旋转器爪毂406安装在旋转器轴326的后端，用于在轴前方位置处锁定旋转器轴。旋转器爪毂包括一用于压辅助弹簧424的辅助弹簧辊407和一与一爪形挂钩412啮合的销钉409。

掣子辊410安装在掣子臂408上，它是一摆动弹簧加载臂当旋转器轴326在前方位置时，此臂使旋转器爪毂406锁定在一适当位置上。

爪形挂钩412是一安装在掣子臂408上的可枢转的爪形挂钩。爪形挂钩412与爪毂406上的销钉409啮合。

挂钩阻止杆414是一阻止掣子臂408锁住的可枢转杆。挂钩释放指416是一松开爪形挂钩412使爪毂406能旋转离开掣子辊410的可枢转指。

上述的锁住和释放是通过挂钩阻止杆凸销钉418(见图29)、挂钩释放指凸销钉420和凸轮板422相对爪钳400、401的位置而进行的。当爪钳关闭时(推杆390是在前方的)，用凸轮板422带动挂钩阻止销418。当爪钳打开时(推杆390在后方)，用凸轮板带动挂钩释放销凸销钉420。凸轮板422有两个凸轮形状423和425，并安装在爪钳推杆390上的。

现在参阅图28，辅助弹簧424是一恰好在旋转器爪毂406被锁定前被压缩的压簧，并且当它切割金属丝时向旋转器提供一辅助转矩。在旋转器爪毂406上的掣子辊410压住辅助弹簧424。

参阅图14，后限定传感器426是一接近开关，它传感旋转器轴326已缩回，发信号给电动机00，使其停转。操作顺序

本发明的金属丝捆扎工具的操作分成前面所述的三个主要操作：旋转器传动，爪钳传动器和金属丝传动。

旋转器传动通过旋转器轴326带动旋转器端部332。当旋转器端部以一可控制方式缩回时，挤压金属丝形成结。

爪钳传动在设备工作周期中，启动爪钳400，401，在该周期开始时为建立金属丝的通道而关闭爪钳，当金属丝已被传送通过通道后开始回拉金属丝时打开爪钳。

金属丝传动驱动绞盘364，绞盘将金属丝从供给卷线筒上拉出，并将向推入并穿过爪钳400、401，然后恰好在结被挤出前倒转回拉金属丝。

这三个主要功能通过机械逻辑进行协调以便在设备工作周期中能得到正确的顺序和能源流动。一单个电动机被用于驱动该设备和一小型电控程序片用于在工作周期的一适当点启动，停转和倒转电动机。

下面将说明本发明的金属丝捆扎设备的操作顺序，同时可包括某些变化。所有的构件都已结合图形进行过说明。在这里就不再重复进行说明了，但读者可参阅专业术语汇编以帮助确定任何部件和相关的图形。

1.开始的相对位置在工作周期的开始，爪钳400，401是打开的，旋转器轴326是缩回的，金属丝传动是锁住的(金属丝锁定轮342与金属丝锁定棘爪344相啮合，通过金属丝锁定释放抑制杆348使金属丝锁定棘爪被锁定在适当位置--这使得金属丝锁定轮342静止，然后，这又防止绞盘传动轴362差动轮系输出轴340的运动，由此锁定金属丝传动)见图26A。

从这开始位置，设备进入如下所述的操作。在下面的说明中“顺时针”和“逆时针”是用来说明从设备的后部沿着(或基本平行于)设备的纵向轴金属丝观察到的旋转方向；“RPM”将表示每分钟旋转的次数；一“工作周期”表示设备形成一个结的完整的顺序过程。

2.启动拉(驱动中间小齿轮)。从开始的相对位置，操作者将爪钳400，401围绕将要扎紧和钢筋放置。当爪钳位于适当的位置时，操作者拉动主起动器606。

起动器启动驱动电动机300以逆时针方向运转。电动机小齿轮302驱动两个驱动内齿轮308啮合的行星齿轮304因此旋转行星齿轮传动箱306，它直接驱动中间小齿轮310作逆时针转动。这驱动主传动齿轮312顺时针转动，这是旋转传动器和金属丝传动的动力源。

行星齿轮304的行星齿轮系完成最初的降速，从电动机的高RPM降低至一更适用于三传动系统的速度范围。

在工作周期的这一点处，中间小齿轮310被驱动，并准备如下所述驱动爪钳传动和旋转器传动。

3.动力驱动爪钳传动和旋转器传动(关闭爪钳和使旋转器轴前进)。在操作顺序中，第三步骤中当金属丝传动被锁定时，同时驱动爪钳传动器和旋转传动。第三步骤的目的是将金属丝捆扎设备放置在一使金属丝传动形成结的位置上。因此，爪钳必须是全封闭的、并且旋转器端部必须被锁定在以便正确地形成金属丝的通道和准备接收金属丝的位置上。因此，在这第三步骤的最后，爪钳将关闭和旋转器轴将向前至最前的位置。当这两条件都满足时，金属丝传动将被启动，顺序中的第三步骤将完成。

3(a).动力驱动爪钳传动(关闭爪钳)。中间小齿轮310(见上述步骤2)顺时针转动直接驱动爪钳过载离合器384，然后离合器将直接驱动逆时针转动的爪钳引导螺杆轴386。爪钳引导螺杆轴386的逆时针转动驱动爪钳引导螺母388向前运动，再驱动爪钳推杆390向前运动。

爪钳推杆390的向前运动通过一销钉啮合转动下爪钳杆392。下爪钳杆392然后再转动爪钳横轴398，横轴然后再转动上爪钳杆394。

连接上和下爪钳杆392、394的是与爪钳400和401相连接的两根爪钳连杆396。爪钳杆392和394的转动推动连接杆396，使爪钳关闭。

应当记得中间小齿轮310同时驱动爪钳传动和旋转器传动。因此即使爪钳是关闭的旋转器仍可向前运动。旋转器的运动将在下面讨论，但现在应注意到爪钳400，401，若不受阻挡(爪钳受挡的情况将在下面步骤3(b)中说明)，将稍稍快于旋转器轴326达到它的最前方位置前达到一完全封闭的状态。

3(b).动力驱动旋转器传动(向前运动旋转器轴并锁定它)。中间小齿轮310的逆时针运动(见上述步骤2)顺时针转动主传动齿轮312。主传动齿轮312直接转动使差动轮系输入轴316顺时针转动的主过载离合器314。这将向差动轮系316提供动力。

在工作周期的这点上，金属丝传动仍被锁定(见步骤1)，因此差动轮系输出轴340被锁定。这便将差动轮系输入轴316的转矩传送到差动轮系箱320。

顺时针转动，差动轮系箱320直接驱动旋转器传动小齿轮322，它然后再逆时针转动旋转器传动齿轮324。

旋转器传动齿轮324与旋转器传动花键轴328啮合，使它逆时针转动，然后它再逆时针转动旋转传动螺纹330。

当旋转器传动花键轴328沿着旋转器传动齿轮324滑动时，旋转器传动螺纹330和旋转器传动花键轴328的逆时针转动使旋转器轴326和旋转器端部332向前运动。

当旋转器轴326靠近它最前方位置时，在旋转器爪毂406上的爪形凸起406A与掣子辊410啮合，提升掣子臂408并伸长爪弹簧408A。

当旋转器轴326到达了它的最前方位置时，掣子辊410落在旋转器爪毂406上的爪形凸起406A的后面，将该轴锁定在前面的位置。在这位置上，通过与爪形挂钩412啮合的旋转器爪毂406上的销钉409将掣子臂408向下锁住。另外，当爪毂被锁定时辅助弹簧辊407压住辅助弹簧424。

正如前面提及的，当旋转器轴326向前运动时，爪钳400和401同时关闭。如果没有阻碍，爪钳将在轴326到达它的最前方位置前(见上面的步骤3(a))达到完全封闭的位置。但如果爪钳遇到阻碍(或者围绕太大的一捆物件布置时)，或由于有其他原因而在轴到达它的最前方位置前未能完全封闭，这样就不希望将旋转器爪毂406锁定在适当位置上。这是因为操作者将要使设备倒转和重新放置爪钳和旋转器轴至开始的相对位置(爪钳打开，旋转器缩回)——使旋转器轴不被锁定，结果爪钳没有关闭，将使操作者更容易倒转设备(如下将说明解释的)并重新放置它至开始的相对位置。

当爪钳未被关闭时为了防止旋转器轴326未在它的最前方位置处被锁定，挂钩阻止杆414由弹簧加载而逆时针转动，并与掣子臂408相啮合，以防止它落下太多而锁住。

但是如果爪钳已经关闭(或随后关闭)爪钳推杆390上的凸轮板422的凸轮形状423将向前运动足够远来推动挂钩阻止杆凸销钉418，然后，此销钉再转动挂钩阻止杆414顺时针转动，使掣子臂408能充分下降，并能被爪形挂钩412锁定，此挂钩与旋转器爪毂406上的销钉409相啮合。

3(c).松开金属丝传动(和锁定旋转器端部)。在这第三步的操作中，爪钳400和401是封闭的(见上述步骤3(a))，并且旋转器轴326是运动到最前方位置(见上述步骤3(b))。当两个爪钳传动和旋转器传动同时运动时，爪钳将首先关闭，然后旋转器轴将到达它的最前方和锁定的位置。在这个位置上，这正是释放金属丝传动(它在开始的相对位置中是被锁定的，见上述步骤1)的时候。

当爪钳400和401正常关闭时(在旋转器轴326到达最前方位置前)爪钳推杆390将向前到达它的最前方位置。因此，安装在爪钳推杆390上的金属丝锁定释放抑制杆凸轮354将带动金属丝锁定释放抑制杆凸轮销钉350。该释放销钉350的运动使金属丝锁定释放抑制杆348转动，这样它将不再阻止金属丝锁定棘爪344从金属丝锁定轮342上提升离开。见图26B。这完成了松开金属丝传动的两个条件中的一个(即，爪钳关闭)和当满足两个条件中的第二个条件时，能使金属丝传动器被松开(即，当旋转器轴326稍后到达它的最前方位置时)。

现在将继续假定在爪钳已关闭。当旋转器轴326到达它的最前方位置和爪毂406锁定在适当位置时，旋转器传动螺纹330将运动到它的最前方位置。因此，与旋转传动螺纹330成一体的金属丝锁定释放薄片将带动金属丝锁定释放杆346。结果，金属丝锁定释放杆346推一带动金属丝般锁定爪344的弹簧，使它与金属丝锁定轮342相脱离。见图26C，在这位置上时，两个条件都满足了(即爪钳关闭和旋转器位于它的最前方位置)这样金属丝传动被松开了。

本发明的金属丝捆扎设备的设计也考虑到当旋转器轴326到达它的最方位置端并且金属丝锁定释放薄板352带动金属丝锁定释放杆346时，爪钳400和401不能完全关闭的可能性(因为它们可能遇到一阻碍或将要捆扎的东西太大)。结果释放金属丝传动的两个条件中的第二个(即旋转器传动向前)将发生，但第一个条件将失败了(即，爪钳不会完全关闭)。如果是这种情况，由金属丝锁定释放抑制杆348将阻止金属丝锁定棘爪344的运动，并且这将防止过早地启动金属丝传动。这是由作用在抑制位置的线盘锁定释放要杆348上的弹簧进行的，。在那里它锁住锁金属丝锁定棘爪344以防止它离开金属丝锁定轮342而提升。在这种情况下，动力将不能被传送到旋转器传动或是金属丝传动，并将通过主过载离合器314面释放。因为金属丝传动器仍被锁住，金属丝将不能被传送，设备的操作者将不能脱开和重新布置。

下面将继续在爪钳已关闭、旋转器轴在前方位置和线盘传动是被松开的假定下进行说明。

3(d).中间的相互位置(爪钳关闭，旋转器轴在前方位置，金属丝传动被松开)。金属丝捆扎设备位于一中间的相互位置上，在这个位置，爪钳传动已关闭了爪钳，旋转器传动已驱动，和在旋转器轴最前方位置上将它锁定。此时爪钳被关闭了，此时旋转器轴在前方且被锁定，并且此时金属丝传动器被松开了。

4.传动动力至金属丝传动(形成并拉此环)在操作的顺序中，第四个步骤沿两个方向驱动金属丝传动形成环，然后再回拉它，沿第一方向金属丝被传送通过绞盘、通过旋转器端部的第一开口、围绕爪钳和穿过在旋转器端部的第二开口出来。

4(a).金属丝传送阶段(形成环)。因为旋转器轴326是处于最方位置和旋转器爪毂406被锁定在适当位置(见上面的步骤3)差动轮系箱320不再能转动。先前驱动爪钳传动和旋转器传动(见上面的步骤3)的动力此时必须被传送至差动轮系输出轴340上，以驱动金属丝传动。当这发生时，动力仍被提供至爪钳传动的爪钳引导螺杆螺纹386上，但该传动是不动的，并且通过爪钳过载离合器384而释放。

此时金属丝传动启动时，通过差动轮系输出轴340、经过金属丝锁定轮342将动力传送至金属丝传动主动等径伞齿轮356，它驱动金属丝传动从动等径伞齿轮358。此从动等径齿轮358直接驱动金属丝传动过载离合器360。

动力从金属丝传动过载离合器360传送至直接驱动绞盘传动小齿轮366的绞盘传动轴362。绞盘传动小齿轮366驱动直接驱动绞盘滚筒379的绞盘中心齿轮368和驱动直接驱动绞盘辊372的驱动绞盘辊齿轮374。

从卷线筒600上将金属丝拉出，并通过进口引导喇叭口376、从那里穿过进口导管378进入绞盘364。然后金属丝被传送进入第一绞盘辊502的左凹槽内，在那里金属丝紧压住绞盘辊370，以提供传送力。金属丝被引入稍有点向右偏置的第二绞盘辊504的凹槽内，又与绞盘辊370紧压以增加传送力。金属丝继续以这种方法围绕绞盘滚筒通过十个绞盘辊372，每根辊都有稍稍有点向右偏置的槽，这它到达初始辊筒502的右槽(这是唯一有两个凹槽的辊)，从这里金属丝进入出口导管380，并离开绞盘364进入传送管道382。

正如结合第一实施例和例如图11所述的一样，金属丝从传送管道382出来，然后再穿过在旋转器端部332的顶端的开口，围绕在爪钳400和401上的通道，再返回穿过在旋转器端部332底侧上的开口。详细的情况在前面的叙述中已经说明。金属丝被传送出旋转器端部的底侧一小段距离，一直传送到与金属丝盘传感元件触发器336相接触为止。触发器336转动并与金属丝接触，触发器336将与金属盘传感器338相接触并触发它。

(b).金属丝传动回拉阶段(拉紧环)。

当金属丝通过旋转器端部332和爪钳400，401形成环时，金属丝的尾部已碰到金属丝传感元件触发器336，这正是将环回拉的时候。金属丝传感元件338是一接近开关，由金属丝传感元件触发器336触发。一个信号从金属丝传感器338传到可反转电动机300，使电动机停转或反转。

因为旋转器端部是被锁定的(见上述步骤3)，反转电动机将驱动的是爪钳传动和金属丝传动，而不是旋转器传动。一旦反转，爪钳400和401开始打开，并且绞盘开始回拉金属丝。

当金属丝被回拉同时爪钳开始打开时，闸门404打开，使环围绕着一捆钢筋被拉紧时，金属丝可从爪钳400和401中出来。当金属丝围着钢筋被拉紧时，金属丝传感元件触发器薄片337推动并锁住金属丝的尾端。

这个机构在几种不同的情况下工作，使该工具为结的形成阶段做准备。

如果，例如，捆扎一小捆钢筋，爪钳将在金属丝被绞盘364完全拉回前完全打开。

如果，相反，捆扎一大捆螺纹钢筋，在爪钳400和401被完全打开前，绞盘364便将拉紧金属丝。在这种情况下，金属丝传动过载离合器360将紧紧夹持住金属丝并将利用一制动作用减小转矩，直至爪钳达到它们完全打开的位置，并且形成结的步骤开始了。

如果，最后，爪钳由于任一原因未能完全打开，绞盘364将金属丝拉紧，金属丝传动过载离合器360将紧紧夹持住金属丝并将通过制动将转矩减小，直到爪钳能被完全打开。

4(c).松开旋转器端部(和重新锁定金属丝传动)。在这个操作的第四个阶段中，爪钳被打开，并且金属丝传动被回拉。当爪钳400和401完全打开并且拉紧金属丝时，正是启动旋转器端部332的时候，这样形成结的操作能开始了。

当爪钳400和401完全打开时，爪钳推杆390将回到它完全缩回的位置。因此，安装在爪钳推杆390上的凸轮板422上凸轮形状425将推动挂钩钩释放指凸销钉420，转动并提升挂钩释放指416。指416能松开爪形挂钩412、使旋转器爪毂406能旋转离爪掣子辊410的可枢转销。应记住这点，在上述的步骤3(b)中，掣子辊410已落在旋转器爪毂406上的凸起后面，锁定旋转器轴326于适当位置——通过爪毂406的销钉409与爪形挂钩412啮合可使掣子臂408向下锁住。此时，当爪形挂钩412被松开时，它将回到它的未被锁住位置。这使得掣子臂408可以提升，因此松开旋转器轴326。

当绞盘将金属丝拉回时，拉紧围绕着将被捆扎的钢筋的环，通过差动轮系318将足够的转矩传送到旋转器轴326，使旋转器爪毂406顺时针转动。“足够的转矩”是一预先设定的值，与希望得到的回拉力相匹配(可从5磅或更小到150磅或更多，或它们中间的任何值)。这提升了使旋转器爪毂406顺时针转动的掣子臂408。当爪毂406转动时，金属丝锁定释放薄片352旋转离开金属丝锁定释放杆346。这使得金属丝锁定棘爪344与金属丝锁定轮342相啮合，金属丝锁定轮然后再锁定金属丝传动。见图26A。

在这位置上，爪钳是完全打开的，金属丝传动是锁定的，旋转器传动是未松开的，并且电动机顺时针运行的。

5.将动力传送到旋转器传动(结形成的操作——缩回收旋转器轴和挤出此结)。在这个位置上时，随着爪钳打开和金属丝传动器被锁定，全部的传动转矩被传送到旋转器轴326和旋转器端部332。这给结的形成的操作提供了足够的动力。

由于旋转器端部332开始以顺时针方向转动，金属丝在旋转器端部332的进口和出口处开始弯曲。弯曲动作将扭结放在金属丝尾部，使旋转器端部对金属丝的尾部作用拉力，同时金属丝结被挤出来。

同时，当旋转器轴326开始顺时针转动时，已被预压过的辅助弹簧424(见上述步骤3(b))，提供了一个附加的作用力，推在旋转器爪毂406的辅助弹簧辊407上。

当扭结被完全打好时，开始切割金属丝。首先金属丝被切割，在旋转器端部332的进口处，然后在旋转器端部的出口处。这是一交错的切割动作，它减小了对于旋转器轴转矩的要求。通过从驱动电动机300和辅助弹簧424传来的组合转矩驱动切割运动。

旋转器端部继续转动，完成切割并转动四转。这挤压出结，并使旋转器轴回到它的缩回位置。当旋转器轴326达到它的完全缩回位置时，后限定传感器426(一接近开关)发信号给电动机300，使它断路停止运转。

6.重新设置开始的相对位置。当电动机断路时，操作者释放启动器。在这个位置，设备回到开始的相对位置——爪钳400、401是打开的，旋转器轴326是被缩回的，金属丝传动器是被锁定的——并且操作者能将设备移到一新的位置，将爪钳围绕下一个将要被捆扎的钢筋放置。当操作者拉动启动器时，下一个工作周期开始了。

7.倒转按钮(阻碍物，堵塞，储存和修理)。金属丝捆扎设备有一倒转按钮608，它使操作者可以在工作周期的任何位置上反向转动电动机300。现在将说明在工作周期中不同的位置上倒转按钮的作用。

(a)在工作周期的早期阶段(见上面的步骤3(b)的开始)，爪钳400和401是关闭的，旋转器轴326向前运动但没有被锁定在适当位置。在这一位置启动倒转按钮将打开爪钳和缩回旋转器轴326。

(b)在工作周期的中间阶段(见上面步骤3(d))爪钳400和401是关闭的，旋转器轴326是完全向前、并且已被锁定，金属丝传动器是松开的。使用金属丝传动啮合，并且金属丝被向前传送通过爪钳。在这个位置启动倒转按钮将同时打开爪钳和回拉金属丝。

(c)在工作周期的后期阶段(见上面的步骤4(b))，金属丝被传送，已完全通过爪钳400和401，并且金属丝的尾部被传感。此时电动机300倒转(这样它顺时针运转)，以及随着金属丝被拉回，爪钳开始打开。在这个位置上启动倒转按钮可以关闭爪钳和向前传送金属丝。

(d)仍是在工作周期的后期阶段(见步骤5)，金属丝已被紧紧地拉回，爪钳400和401是完全打开的，爪毂406已无阻挡地拉动，松开旋转器轴326。金属丝被切割，当旋转器旋转成结时，它在旋转并缩回。在这个位置启动倒转按钮将驱动旋转器轴向前运动，并关闭爪钳。

如果必要或在下列的情况下可在工作周期的上述位置启动倒转按钮：

为了清除金属丝的残余物。当一卷线筒的金属丝被用完时，可能有一些金属丝的余料留在金属丝捆扎设备中，它应在使用新的卷线筒前被清除。通过启动设备并在工作周期中向前运动足够远，使金属丝传动啮合并开始将金属丝进给至爪钳中，完成清除余料。这里，倒转按钮将中断工作周期，金属丝传动将倒转，金属丝将被向后回拉出绞盘364。此时操作者能开始将新的卷线筒的新的金属丝尾部放入绞盘，使设备能正常操作。

为了清除爪钳的阻碍物。如果爪钳400和401所围绕的一捆物体太大以致于爪钳不能完全包围此物件，这样爪钳便不能关闭(如果由于其他原因爪钳受到阻碍而不能关闭)，倒转按钮将停止爪钳的运动，并倒转它。爪钳将打开，旋转器轴326将缩回。此时设备被重新设置并且操作者可重新开始正常的操作。

为了清除金属丝的堵塞。如果在传送中有金属丝的堵塞，操作者可以使用倒转按钮反向传送金属丝。它通常能清除此堵塞。如果堵塞不能被清除，如果必要操作者也可使用启动器606和倒转按钮608向前或向后传送金属丝来清除堵塞。当金属丝的堵塞被清除后，然后操作者可重新开始工作周期。

设备储存后。在设备被储存以前，操作者将拉启动器606以关闭爪钳400和401。当储存之后重新利用之前，操作者必须启动倒转按钮608，以打开爪钳至初始的相对位置。

为了维护和修理。为了维护，和修理如果需要，为了定位旋转器和爪钳，检测机械逻辑，检测各个离合器和差动轮系等，与启动器606一起，可使用倒转按钮。

已参阅附图1-12的实施例和附图13-32的实施例对本设备进行了说明。各个组件，包括爪钳和旋转器，为了包围一钢筋结合处或其他将被捆扎的物体以及通过在物件周围圈一定长度的金属丝环以形成一结，使环保持在张力之下，和然后旋转和挤出一结，均已解释说明过了。同样，已经说明了各种传动包括用于将动力从一单个电动机传送至爪钳，金属丝推/拉机构和旋转器的爪钳传动，金属丝传动和旋转器传动，并与使各个操作顺序进行的控制系统一起进行了说明。

在说明设备的各个构件和它们的操作的过程中已解释说明了使用本设备的方法。显然一个操作者仅仅将爪钳围绕将被捆扎的物体放置，拉动启动器，然后将设备拉开，就将扭结的结留下。这个机器每秒可打几个结(影响打结的各种因素包括将被捆扎的材料的厚度，和各捆扎之间的距离——在可控制厚度和紧密程度的情况下，该设备的样机一分钟可打20个结。

一旦理解了本发明的基本原理，很明显一些变化或替换，都将是在本发明的范围之内的，除了已经叙述过的用电子逻辑控制设备明显的替换机械逻辑设备已外，一此其他附件和变化将在下面简单地加以说明。附加物和变化

附加物和变化中有这些：

(a)一加长的手柄。如图13的手柄602是靠近设备本身的。如图30的一加长手柄603。这加长手柄延伸了操作者可以达到的地方，支持手柄604可以根据便于延伸的需要向设备的后部移动。使用加长手柄延伸了可到达的范围，使一个操作者在一些场合使用这个机器非常方便(例如，在操作者的脚下捆扎一钢筋栅格；或捆扎某些头上方的物体)。在加长手柄603上，操作者可容易地达到的地方设置了必要的控制器即一启动器606A和一倒转按钮608A。

(b)爪钳的修改。已经说明过了爪钳装置(或爪装置)可以帮助形成一完全封闭的金属丝的通道(图1-12的实施例)或部分封闭的通道(图13-32的实施例)，通过摆动的门，闸门或滑动板可使封闭的金属丝的通道打开。其他的变化易于理解。另外，全部所需的是一全封闭的环路。可容易理解在这里说明的一对爪钳可被一单个钩形爪钳代替。这样一单个爪钳可被置于将被捆扎的物体之上然后回拉，系紧，或其他围绕物体的固紧方法。

(c)将被捆扎的物体。用本发明的设备捆扎的物体的最显而易见的例子是一钢筋交叉结合处。但是该设备并不局限于这一种应用，它可适用于任何物体的捆扎。它也适用于任何需被扭转的物体。例如本设备可适用于在金属衣服-挂架中、在产品包扎中、在包封、在将金属丝捆绑栅栏中和任何一包括一扭扎结的几乎无限制的使用中形成许多结的应用之中。

(d)形成结的金属丝或其他材料。尽管本发明的设备特别适用于重负载的金属丝，然而它不受如此限制。一些能扭转的材料可被使用。因此在本说明和权利要求书中的一些表述如“金属丝”，“金属丝传动”等，应理解为不仅包括金属丝也包括任何可形成结的材料，和能推或拉这此材料的传动等。

当使用一金属丝或其他材料时，显然可说明进一步的优点。它们中有：(1)可给金属丝涂上一层保护层，用一熔融的粘接热塑料涂层(或处理)，或用一聚乙烯“滑润性介质”处理，和/或(2)可在金属丝上打上一个或多个记号或条纹。

涂层或进行处理是为了改变粘性，可以更精密地控制磨擦系数(即，可通过涂层或进行处理使金属丝多少有些“滑溜”，涂层或处理相对未涂层或未进行处理过的金属丝减小或增大了磨擦系数)。这个记号可是一个或多个条纹(可是一正好或长于或短于六英寸一个条纹)带有的这些条纹可被一光学或电磁或其他传感或阅读仪器读出。在其他情况中，这样的一个系统能够是：防止错误地涂层或处理的(或未涂层或未处理)金属丝被使用对于涂层或处理的金属丝的关键在于，这样可防止损害机器；对于记录记号数目的关键是监视机器的使用和正确保养(或使用监测器管理机器的进料)；或其他若干个任何目的。

(e)卷线筒。正如在几个实施例的各个图中和说明的那样，卷线筒总是以各种离合器连接的，弹簧加载的和其他方式被传送，这样金属丝总是处于足够的压力下以防它从卷线筒上扩展。很容易理解有许多等效的机构可用于防止金属丝在卷线筒上的扩展。

另外，应该理解卷线筒是，或可能是，可移动的(用于重新装金属丝)和/或可替换的(用一预先卷满的卷线筒)。在这些情况下，卷线筒对于此设备来说将是很重要的这样它将装配和锁定在固定位置上。而且当合适的传感器可用于传感卷线筒被正确固定在适当位置上，从而在没有一正确的卷线筒锁定在适当位置上的情况下该设备不能进行操作。因此，与被涂层或处理过的金属丝和/或有记号的金属丝在一起，关键的系统对于防止使用标准卷线筒和/或防止没有卷绕正确涂层、处理或作记号的金属丝的卷线筒是很重要的，因此可防止不正确地使用机器。这样，对于本发明的卷线筒重要的一点是它不是一标准的卷线筒或普通设计的卷线筒，但卷线筒是特殊地用键固定和/或被定尺寸的，以防止不正确地使用。

而且，应该理解卷线筒可从设备中移开(至一远的位置，包括操作者的皮带，背包或其他支持物；也包括一离开设备和操作者的位置，如一工作室，但无论如何都带有一合适的传送通道)。例如一金属丝从一高架的传送通道直接传送到在一适当的设计好的工地的设备。这此工地在建筑行业中都是大家知道的，在这里将不再作进一步说明。

(f)独立的特性。本发明的许多特性可通过结合达到最佳效果，但没有必要在任何具体应用中将它们都结合在一起使用。虽然总的来说有一个单个的可倒转电动机驱动金属丝传动，爪钳传动和旋转器传动的所有三个传动器是一个优点，但它也易于适应一些可能有的每个传动或任何两个组合传动需要单独电动机的场合和应用。也可以是需要一“向前”电动机和一单独“倒转”电动机的应用。

最后，传送金属丝，和拉金属丝；打开和关闭爪钳；和旋转和缩回(然后旋转和返回到开始的位置)这几个概念性的单独步骤使说明三个相应传动(金属丝传动，爪钳传动，和旋转器传动)和机构(绞盘或其他传送系统、爪钳、旋转器和相关零件)较方便，好像它们是完全独立的装置。虽然在较佳实施例中，在金属丝传动，爪钳传动，旋转器传动和它们相关的机构中有一些实际上的分离，但这并不妨碍它们组合成为一个整体。

应该容易理解，对于本发明任何一定数量的独立的传动，或给出所有具体命名的传动并不是实质问题。设计本发明是使用所有三个传动在一起工作，如结合较佳实施例所述的那样，但并不意味着对于所有的应用仅局限于此整个结合。

Claims (10)

1.一用于至少围绕一个物体捆扎一金属丝结的装置，它包括：

至少围绕一个物体闭合至少一个爪钳(400，401)的闭合装置，所述爪钳有一贯穿它的金属丝通道，这样当爪钳被闭合时围绕至少一个物体形成环；

将一定长度的金属丝从一金属丝源传送至一旋转器/切割器，然后通过闭合的爪钳的金属丝通道形成围绕至少一个物体的金属丝环，然后再返回通过旋转器/切割器的传动装置；

打开至少一个爪钳、以释放围绕着至少一个物体的一环中的所述一定长度金属丝，打开装置，所述一定长度的金属丝仍由旋转器/切割器所夹持；

拉一定长度金属丝、以拉紧围绕着至少一物体的金属丝环的拉紧装置；

控制旋转器/切割器的控制装置，它包括：

当转动旋转器/切割器来扭转围绕着至少一物体的金属丝环、这样围绕着至少一个物体形成一金属丝结时，在旋转器/切割器内夹持金属丝环两端的装置，

当发生扭转时在切割器/旋转器和至少一个物体间产生相对运动，因此当金属丝环被该夹持和旋转装置扭转时防止金属丝结太紧而拉断的装置，和

当金属丝结形成，保持金属丝处于张力状态之下时，切断金属丝，以便将它从金属丝源释放的装置。

2.根据权利要求1所述的金属丝结捆扎装置，还包括一单个的用于驱动所述闭合、传动、打开、拉紧和控制装置的动力源。

3.根据权利要求2所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于，一单个的动力源包括一由动力源驱动的双向电动机。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于，用于传动一定长度金属丝的装置和用于拉紧金属丝的装置包括一能沿相反方向推和拉金属丝的绞盘传动装置。

5.根据权利要求4所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于绞盘传动装置包括：一与单个动力源转动连接的绞盘传动，和用于将一定长度的金属丝至少围绕绞盘传动器360度缠绕的装置，因此当绞盘沿相反方向转动时能使绞盘沿相反方向推或拉金属丝。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于，切割金属丝的装置包括在结捆扎工作周期的第一部分时期中储存能量的辅助弹簧，这结捆扎工作周期包括使围绕在至少一个物体的金属丝捆扎成结的一系列动作，和在结捆扎工作周期的第二部分时期中释放它储存的能量来协助切割金属丝。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于，在旋转器/切割器内夹持金属丝环的两端的装置包括扭结金属丝环的两端以在金属丝中形成扭结的装置，所述扭点提供一约束牵引以防止旋转器/切割器转动形成一金属丝结时金属丝被轻易从旋转器/切割器中拉出。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的金属丝结捆扎装置，其特征在于，金属丝源包括一金属丝的卷线筒，其中结捆扎装置进一步包括为结捆扎装置所使用的将金属丝卷线筒锁定的锁定设备，其中传动设备还包括用于将一定长度的金属丝从卷线筒拉出、并引导金属丝穿过旋转器/切割器和关闭的爪钳的金属丝通道并返回穿过旋转器/切割器的装置，其中金属丝卷线筒与一传感装置相配合以阻止捆扎装置运行，除非通过传感装置说明金属丝卷线筒已由锁定设备被正确锁定在适当位置。

9.一种围绕至少一个物体打一金属丝结的方法，它包括的步骤如下：

(a)沿一第一方向驱动一爪钳传动关闭一围绕着所述至少一个物体的爪钳组件，所述爪钳组件包括后贯穿它的金属丝通道；

(b)沿一第一方向驱动一金属丝传动来传送一定长度的金属丝首先穿过一旋转器/切割器，然后穿过所述的金属丝通道形成一环，再返回穿过旋转器/切割器；

(c)沿一第二方向驱动爪钳传动以便至少部分打开爪钳组件，并且从所述的金属丝通道中释放所述长度的金属丝，因此围绕至少一个物体形成一个环；

(d)沿一第二方向驱动金属丝传动，反向拉动金属丝环，以拉紧围绕在至少一个物体上的金属丝环；和

(e)驱动一旋转器/切割器传动以转动旋转器/切割器，因此扭转围绕至少一个物体的金属丝环以形成一金属丝结，当金属丝结形成将金属丝环保持在张力状态之下时切割金属丝。

10.如权利要求9所述的金属丝结捆扎方法，其特征在于，步骤(a)至步骤(e)包括从一单个动力源驱动爪钳传动，金属丝传动和旋转器/切割器传动。

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