CN1307077C - 用于气动捆包机的暂停指示器 - Google Patents

Abstract

一种可在气动捆包工具中使用的暂停指示器，该捆包工具可用来绕货物拉紧捆扎带，将捆扎带粘合于其自身，并割断捆扎带的进给端。该捆包工具有一个气缸壳，一个布置在气缸壳中气缸内的活塞，一个与活塞可操作相连的气动焊接马达，一个与活塞可操作相连并用来接触捆扎带并将捆扎带粘合于其自身的振动焊接件。一个气动模块安装在气缸壳上以将压缩气体供应至气缸壳和气动焊接马达。所述暂停指示器包括配合在模块中的一个孔中的套筒。该孔处于气缸的上方并与其相通。套筒界定了一个中心纵向孔。指示器偏置地安装在套筒中并布置成可与活塞接触。指示器往复运动于缩回位置和伸出位置之间并将气缸处于压力之下，压迫活塞以迫使焊接件与捆扎带接触的捆包工具的工作周期指示为周期中状态并将活塞不受压的工作周期指示为完工状态。

Description

用于气动捆包机的暂停指示器

技术领域

本发明涉及一种用于绕某物件或货物拉紧捆扎带并将捆扎带粘合于其自身的改进型工具。更具体说，本发明针对的是应用于绕货物拉紧捆扎带并将捆扎带焊接或熔合于其自身的气动工具中的暂停指示器。

背景技术

捆包工具在该领域中是公知的。这种工具有从完全手动到自动的台式工具的众多类型。这些工具通常是为应用于金属捆扎带或塑料/聚合型捆扎带而专门设计的。

捆包工具的一种公知类型是手持工具，它可以携带至某工地或从工地拿走。如果这种工具是构造成使用塑料或聚合型捆扎带的，则常利用气动系统来使塑料捆扎带迭合部分的接触界面产生振动。该工具包括用来固定一个带条自由端部分的夹具，和与砧座相配合以啮合绕货物拉紧的带条进给部分的可旋转进给轮。离合器可啮合地将进给轮耦合至还使焊接带条迭合部分的夹板产生振动的气动马达。

在授予Drabarek等人的美国专利No.5,380,393中公开的一个示例性工具中披露了一种捆包工具，该捆包工具具有可自动控制工具作业的气动回路，所说控制包括控制捆扎带的焊接和冷却时间的定时和时间长短。该专利共同转让并引作参考。在拉紧捆带之后伸出的气动致动锤头使偏心轮转动到将振动中的焊接板与捆带迭合部分接触以形成焊接。焊板的振动在经过了受空气在腔室中集聚控制的一段时间后终止。冷却时间结束后，空气接着被抽出气缸，使锤头反向转动，以使焊板离开已被焊接的捆带部分。

本领域的技术人员都知道，已知的气动捆包工具需要很多系统部件，因此增大了工具的尺寸和重量。此外，虽然前面提到的美国专利No.5,380,393的气动回路自动完成了原来由手动完成的许多捆扎作业，相对精确地控制了各种工具作业的定时，但作为其结果，可能出现不一致的捆带紧度和焊接。

在标题为双马达捆包机，于2002年6月14日申请的待审美国申请序列No.10/171,890中披露了一种改进的气动捆包工具，该申请在此共同转让，其公开内容在此引作参考。在这种改进的工具中，配置了二个单方向的气动马达，一个马达用来拉紧或进给捆带，另一个独立的马达则用来将捆带焊接到其自身上。为提供运行和维护的灵活性，独立的组合式气动件或模块包括气动控制的定时回路，而且很容易安装到工具的本体和马达部分上或从其上卸下。

在这个工具中，一个定时回路提供对捆带“焊接”至其自身的正确定时。就是说，该定时回路控制振动焊板保持与捆带迭合部分接触以形成焊接的时间。该定时回路，部分地，是依靠腔室内的空气积聚工作的在一段预定时间后腔室中空气的积聚会停止焊板的振动。但是，目前还没有改变这种回路状态的迹象。就是说，还没有直接的迹象表明这种定时回路已经过时。

因此，需要有一种用于气动捆包工具气动回路的定时指示器。理想的是，这种指示器直接由例如，与它可操作相连的气动回路驱动。更理想的是，这种指示器可给出回路状态和焊接周期状态的简易可视指示。

发明内容

构造了一种可用在气动捆包工具中的暂停指示器。该工具绕货物拉紧捆扎带，将捆带粘合于其自身，并割断捆带的进给端。该工具有一个气缸壳，一个布置在气缸壳中的气缸内的活塞，一个与活塞可操作相连的气动焊接马达，一个与活塞可操作相连，用来接触捆扎带并将捆带粘合于其自身的振动焊接件，和安装到气缸壳上的气动模块。

气动模块包括一个压缩气体入口，多个阀和在入口与阀门之间的通道，以将压缩气体供应给气缸壳和气动焊接马达。该模块还包括至少一个用来操纵焊接马达和将压力提供至气缸的定时器。该模块还控制焊接马达的定时。

暂停指示器包括装配在布置在气罐上方并与其相连的模块中的一个孔内的套筒。该套筒界定了一个中心纵向孔。

指示器偏置地安装在套筒中并布置成可与活塞相接触。指示器在缩回位置和伸出位置之间往复运动。该指示器将捆包工具的工作周期指示为周期中状态，在该状态下，气缸处于对活塞加压以迫使焊接件与捆扎带接触的受压状态，和完工状态，在该状态下活塞不受压。

最好是，当捆包机处于周期中状态时指示器处于缩回位置，而捆包机处于完工状态时，指示器因活塞与指示器相接触而处于伸出位置。

沿心柱布置有一密封件，用来防止压缩气体引入气动模块或从其中流失。在当前实施例中，密封件是放置在密封通道中的，而该密封通道则由从心柱向外延伸的一对隔开的环壁界定。

套筒可以包括在其上端的向内伸出的前缘。在这个构造中，心柱包括一个向外突出的壁，其用途是可因接触该壁而将指示器卡住在套筒中。该向外突出的壁可以是环壁中的一个。

在套筒内带可安排一个偏置件，用来将指示器偏置至缩回位置。还有一个夹持件，用来将偏置件夹持在套筒中。该夹持件可以是弹簧固定夹，安放在形成于套筒内壁中的凹槽中。

捆包工具可以有一个安装在工具的气动模块中的暂停指示器。

根据下面的详细描述，并结合所附权利要求书，本发明的这些和其他特性和优点将更清晰。

附图说明

对本领域的普通技术人员来说，在审阅了下面的详细描述和附图后，本发明的好处和优点会更显见。附图中：

图1是具有体现本发明原理的暂停指示器的气动捆包机的透视图，所示工具有捆扎带在工具内，还示出了捆扎带的运动方向；

图2给出了工具与待捆扎货物的相对位置以及捆扎带在拉紧期间的运动方向；

图3是气动模块的部分分解图，给出了暂停指示器和指示器相对于焊接活塞气缸和焊接活塞的相对位置；

图4是指示器的顶视图；

图5是指示器在气动模块内的部分剖视图，图中示出的指示器处于周期的完工状态；

图6是沿图5的线6-6截取的剖视图；

图7是用于示例性捆包机的气动回路。

具体实施方式

虽然本发明可以有各种形式的实施方案，但在附图中及将在随后予以描述的是目前的一种优选实施方案，但应理解的是，本公开内容只是作为本发明的一个示例，而并无将本发明限制于所述具体示例之意图。

还应理解的是，本说明书中这一段的标题，即“具体实施方式”，涉及的是美国专利局的一个要求，它并不隐含，也不应理解成对此间所披露内容的限制。

现在参见附图，特别是图1和2，图中示出的气动捆包机或捆包工具10有一个体现了本发明原理的暂停指示器组件12。工具10构造成可用来绕货物L拉紧捆扎带S，将捆扎材料S焊接至其自身并割断捆扎带S的进给端F。为本公开内容的需要，将认为捆扎带S有一个是捆扎带材源端的进给端F，和一个自由端R，自由端R是捆扎带绕货物L进给又重新插入捆包工具10内的那一端。

一般说，工具10包括本体14，底板16，拉紧马达18和外壳20，焊接马达22，气缸壳24和气动模块26。工具10可包括诸如图中所示为方便操纵和使用的提手28和手柄30。气动模块26，这将在下面予以更详细讨论，固定在气缸壳24上，而气缸壳24则固定在本体14上并为工具10的作业以及为马达18，22引进和从其中排出压缩气体，例如，压缩空气，而提供模块26，气缸壳24和拉紧马达18，焊接马达22之间的气动路径。模块26可借助于诸如螺栓之类紧固件32安装到气缸壳24上或从其上卸下。

现在参见图1，在示例性工具10中，焊接马达22是以静止关系安装到本体14上的，因此，焊接马达22和本体14彼此间是固定的。从马达22向外延伸的焊接马达轴(未示出)与偏心件34啮合。偏心件34布置在臂38中的长孔36内，臂38的一端可操作地连接至焊接件40，另一端则连接至活塞42。活塞42布置在气缸壳24中的气缸44内。

起动焊接马达22时，它的轴转动，从而带动偏心件34旋转。偏心件34是紧密配合于长孔36中的，因此，当马达22转动时，偏心件34将振动传送给焊接件40。捆扎带的上、下层S_U，S_L被置于焊接件40和底板上的静止焊接垫46之间。振动被传送至捆带层S_U，S_L内并将捆带熔接至其自身。本领域的技术人员都知道并理解传递振动能量的这些振动焊接件的工作和构造以及各种安排，它们也都属于本发明的范畴和精神。

工具10处于焊接周期中时，为确保焊接件40能施加足够的压力，活塞42在气缸44中活塞42的顶端接受压缩气体(例如，压缩空气)。压缩气体迫使活塞42向下移动，以确保焊接件40振动时有合适的力作用在捆扎带S上。

底板16也类似地安装在本体14上，因而底板16和本体14彼此间是静止的。底板16上面安装有焊接垫46，为了拉紧捆扎带S紧贴它。如前面所述，焊接垫46被安置在底板16上面，以便为了完成焊接而使捆带上层段S_U振动时，保持捆带下层段S_L为静止的。

拉紧马达18以相对于拉紧马达外壳20为固定的方式安装在其上，而外壳20则通过枢轴销48可转动地安装在本体14上。销48允许马达外壳20相对于本体14作枢轴转动。外壳20内的传动机构(未示出)将马达18的驱动力传送至在其上安装有进给轮(未示出)的进给轮驱动轴50。这样，进给轮与拉紧马达18和外壳20一起相对于本体14作枢轴转动。在前面提到过的美国专利申请序列No.10/171,890中对焊接和拉紧马达以及它们在整个捆包机中的工作情况提供了详细讨论。

现在参见图1和3，气动模块26是以可拆卸的方式固定到气缸壳24上的。模块26包括多种部件(例如，在图7中示意性示出的开关，阀门，储气箱)，以控制捆包机10的全部作业。模块26构造成可通过，例如，示例性的螺栓32方便地固定到或从外壳24上卸下。这样，当出现需要对气动模块26进行维修的情况时，可以将模块26卸下并为继续工作而方便地将一个替换模块安装在工具10上。

参见图7，图中给出气动方块图。空气通过压缩空气源60进入工具10并进入导阀62。导阀62是偏置于开启位置(如图中所示)的双位置阀(开启—关闭)。开启位置将空气引导至接合点64，空气在此处分成二支：分支66将空气导向拉紧马达阀68，另一分支70将空气导向焊接周期阀72。

按下或者说起动拉紧马达开关74将拉紧马达阀68移至开启位置，这时空气通过可调小孔76导向拉紧马达18和拉紧活塞78。可调节器小孔76是可调节的以控制拉紧马达18的功率输出(注意图中拉紧马达68处于关闭位置)。当拉紧马达18被起动时，活塞78从气缸壳24向下伸出，并对拉紧马达外壳20施加。活塞78帮助工具10保持在啮合位置中。一个弹簧(未示出)，布置在活塞78的上方，以将活塞78向下顶着马达外壳20偏置。放开拉紧马达开关74则关闭拉紧马达阀68，从而终止进给至拉紧马达18和活塞78的空气供应。

如前所述，按下拉紧马达开关74则起动拉紧马达18以拉紧捆扎带S。当达到预定紧度时，马达18停止工作。释放开关74仅仅是停止进给至马达18的空气供应。拉紧装置既不使捆扎带S反向“滑脱”，捆包机10也不会反向旋转而松开捆扎带S。

焊接周期阀72由焊接周期开关80操纵。按下开关80，则阀72移至开启位置(注意图中的阀72处于关闭位置)。焊接周期阀72是接触或者说保持阀。处于开启位置时，空气通过第二支线70分流至阀72。空气进入阀72并被导向焊接马达22。从焊接马达管路出来的T形管路82反向引导至焊接周期阀72以将阀72“保持”在开启位置。阀72是被弹簧84偏置在关闭状态的，但是，使阀72“保持”开启的空气压力足以克服弹簧84的力。

与空气被导至焊接马达22的同时，空气还通过用于焊接定时的焊接定时器88和止回阀90被导至腔室或者说储气箱86。焊接定时器88是与诸如图中所示小孔的限制器94平行的止加阀92。这样，由于通过小孔94的流量是受限制的，所以进入储气箱86的空气也是受限制的(因此是定时的)。管路96从储气箱86导阀62，这样，当储气箱86中的压力增高时，空气进入导阀62的背侧。当储气箱86中的空气达到预定压力时，导阀62关闭，因此终止了空气向焊接周期阀72的流动。这就终止了焊接马达22的运行。

当空气不再流向焊接周期阀72时，维持阀72开启的压力(通过管路82)也随之下降，因此，阀72在弹簧偏置84的作用下返回到关闭状态。

回到焊接周期后，随着空气被提供至焊接马达22，空气也被导向至焊接气缸44(至活塞42的顶端)以维持作用在活塞42上的压力(它确保焊接件40有足够的压力施加于捆扎带S上)。空气通过冷却定时器98导至气缸44的顶部。如前所述，在焊接完成后，必须允许捆扎带有足够的冷却时间以确保焊接的完整性。冷却是在焊接件40对捆扎带S施加压力(在活塞42上的压力)的情况下进行的，但元件40未加振荡运动。

冷却定时器98在焊接件40不振动的情况下维持活塞42上的压力，当流至焊接马达22的空气终止时，焊接元件40停止振动。送至焊接气缸44顶部的空气通过气缸44顶的受限排风道从气缸44中缓慢排出。冷却定时器98的构造类似于焊接定时器88，并且包括与诸如小孔的限制器102平行的止回阀100。这样，虽然焊接马达22已经停止工作，但(活塞42和)焊接件40施加的压力仍保持并通过气缸44的定时排风缓慢排放。

暂停指示器组件12位于气动模块26上。指示器组件12是弹跳指示器并在焊接周期结束后提供冷却周期结束的指示。组件12包括安装在气动模块26内的孔108中的指示器套筒106。孔108通入焊接活塞气缸44，在活塞42的上方。

套筒106，最好是通过按压配合，配合进气动模块26中。在当前实施例中，在模块26的内侧表面114中形成有凹槽112，而套筒106有一个配合进凹槽112内的向外伸出的凸缘116。套筒106在啮合孔108内壁处的外直径稍大一些，以确保套筒106和模块26之间的紧密配合。这样，套筒106和模块26之间有足够紧密的连接，以防止压缩气体(空气)在捆包机10工作期间从气缸44中逸出。因为套筒106是固定于模块26中而不运动的，所以套筒106和模块26之间的密封很容易实现。套筒106还包括在上端120处的向内弯的前缘118(界定内直径d118)，和在其下端126处形成于套筒106内壁124中，毗邻凸缘116的凹槽122。

指不器128驻留在套筒106中，并构造成可在套筒106内的“周期中”位置和“周期完工”位置之间往复运动(例如，上下运动)。处于“周期中”位置时，焊接和冷却时间尚未用完并且捆扎带S尚未完全准备好，就是说，还未焊好或者说还未完全冷却。

指示器128包括具有被环形通道132分开的相对圆筒状外形轮廓的本体或者说心柱130。环形通道132由沿圆周向外延伸的内，外环壁134，136界定，环壁134，136彼此相应隔开以界定通道132。下面将讨论，通道132构造成可接纳密封件138。为了本公开内容的目的，内部指的是总体上用140表示的，也就是在气动模块26压力边界内的密封件那一侧，反之，外部是指总体上用142表示，也就是密封件138的外部(即其环境侧)的密封件那一侧。

指示器128在外环壁136上方(即，密封件138的环境侧)的部分142的直径稍大于内环壁134下方(即在压力气缸44区域内)的部分140的直径。在指示器本体130环境侧的远端或者说自由端(称为指示端)处，头部144朝平坦表面146逐渐变细。

在当前实施例中，心柱130的中间部分为大体上在148表示的部分，而锥形头部144的一部分为如用容易辨认的油漆涂了的部分。这提供了周期结束完工状态的可靠指示。本指示器包括从外环通道136附近至指示器头部144中点附近的油漆，最好是明亮，醒目的颜色，例如白色的油漆。从着色部分到头部144的末端(大体上如150处所指示的)，指示器128被涂(油漆)成深色，例如黑色，最好与气动模块26颜色相配。这样，当捆包机10处于周期中模式和指示器缩回时，就看不见“颜色”。另一方面，当焊接和冷却周期结束，捆包机10处于周期完工模式时，指示器向外伸出(或跳出)，因而指示器128本体或心柱的颜色就容易看到了。

在周期中模式期间，但捆包机10不工作时，指示器128最好能留在周期中位置(即缩回的位置)上，以避免损坏指示器128。为此，指示器128是被偏置于周期中或缩回位置的。这可借助于例如图中所示螺旋弹簧的偏置件152来实现，这个弹簧安排成围绕在指示器心柱130周围的外环壁136和套筒前缘118之间。弹簧152因而将指示器128向套筒106里面偏置，因而又向缩回位置偏置。为使指示器128保持在套筒106内并防止它在气动模块内部的不经心松脱(例如，落入气缸44中)，在套筒凹槽122中安排了一个诸如图中所示弹簧夹的夹件154。夹件154的内径d₁₅₄比内环壁134的直径d₁₃₄小。这样，夹件154将指示器128和弹簧152保持在套筒106内，因而保持指示器组件12为单个，实质上一体化的单元。

由于指示器128的底部是在捆包机10的压力区内，就是说，在焊接气缸44内，并延伸至气动模块26外面的一个区域(即，至其周围环境)的，因此，必须在压力区和周围区域的交界处设置压力屏障。为此，在指示器128和套筒106之间设置密封件138，在本指示器中，密封件138是位于环形通道132内的O形圈。这样，密封件138防止了压缩空气从气动模块26中逸出，而通道132则将密封件138夹持在应有的位。

通过研究附备中可以明白，本指示器组件12是按简单的接触原理工作的，它并不依赖于用气动压力来提供周期指示。而是，当活塞42在气缸44中上升时，它接触到指示器128的底部。活塞42所施加的向上力迫使指示器128向上运动(即向套筒106外面运动)，这样指示器128的涂漆(指示)部分148伸到套筒前缘118的上方因而变得可以看见，从而提供了已到达周期结束完工状态的指示。在活塞42向下运动时，弹簧152的弹力使指示器128回到表示周期中状态的缩回位置。

不论在本公开内容的文中是否具体指出，所有此间引证的专利都在此引为参考。

在本公开内容中，“一个”一词包括单数和复数。反之，凡提到多件(项)事物时，只要合适，也包括单数。

从前面的说明可以明白，在不偏离本发明创新概念的真实精神和范畴的前提下，可作出许多修改和变更。应理解的是，并无限制于所描述具体实施方案之意图，也不应作此推断。本公开内容旨在按照所述权利要求书涵盖落入权利要求书范围内的所有这类修改。

Claims (11)

1、一种应用于气动捆包工具的暂停指示器，该捆包工具可用来将捆扎带绕货物拉紧，将捆扎带粘合于其自身，并割断捆扎带的进给端，该捆扎工具有一气缸壳，一个布置在气缸壳内的气缸内的活塞，一个与活塞可操作连接的气动焊接马达，一个与活塞可操作相连并用来接触捆扎带并将捆扎带粘合于其自身的振动焊接件，和一个安装在气缸壳上的气动模块，该气动模块包括一个压缩气体入口；多个阀和在入口和阀之间的多条通道，用来将压缩气体供应至气缸壳和气焊接马达，该模块还包括至少一个用来操纵焊接马达和将压力提供至气缸的定时器，该模块构造成用来控制马达的定时，暂停指示器组件包括：

配合在模块中的孔内的套筒，该孔布置在气缸的上方并与其相通，该套筒界定了一个中心纵向孔；

指示器被偏置地安装在套筒中，并布置成与活塞接触，所述指示器可在缩回位置和伸出位置之间往复运动并将气缸处于压力下，压迫活塞以迫使焊接件与捆扎带接触的捆包工具的工作周期指示为周期中状态并将活塞不受压的工作周期指示为完工状态。

2、依照权利要求1的暂停指示器，其中，当捆包机处于周期中状态时，指示器处于缩回位置，而当捆包机处于完工状态时，指示器通过活塞与指示器的接触而处于伸出位置。

3、依照权利要求1的暂停指示器，包括沿心柱布置的密封件，用来防止压缩气体进入气动模块和从其中流失。

4、依照权利要求3的暂停指示器，其中，所述密封件是布置在密封通道中的。

5、依照权利要求4的暂停指示器，包括从心柱向外延伸并彼此隔开的内，外环壁，其中，所述密封通道是由隔开的内，外环壁形成的。

6、依照权利要求1的暂停指示器，其中，所述套筒包括在其上端的向内突出的前缘，并且其中，心柱包括向外突出的壁，以便向内突出的前缘接触该壁而使指示器保持在套筒内。

7、依照权利要求6的暂停指示器，其中，所述向外突出的壁形成为外环壁。

8、依照权利要求7的暂停指示器，包括一个与所述外环壁相隔开的向外突出的内环壁，其中，所述密封件是布置在二个环壁之间的。

9、依照权利要求1的暂停指示器，包括布置在套筒内的一个偏置件，用来将指示器偏至缩回位置。

10、依照权利要求9的暂停指示器，包括通过接合内环壁而将指示器保持在套筒内的夹持件。

11、依照权利要求10的暂停指示器，其中，所述夹持件是接纳在形成于套筒内壁中的凹槽中的。

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