JP2021523066A - １つまたは複数の対象物の周りを、金属バンド片でループ状に固定するための、バンド掛け機及び方法 - Google Patents

Abstract

１つまたは複数の対象物の周りにバンド（３）を給送し、その後それらの対象物の周りできつく引張るようバンドを後退させるための、給送デバイスと；バンドの先端部における第１のセクションと、上記の対象物の周りに給送されたバンド片（３ａ）の後端部における、重複する第２のセクションとの間に、溶接接合部を形成し、それによって対象物の周りでこの片をループ状に固定するための、溶接デバイスと；接合部を形成する間に、上記の重複するバンドセクションを支持し、その上部支持面（２６）に凹部（２５）が設けられる、支持部材（２４）と；上記の凹部の形状に適合される形状を有する押圧要素（２７）であって、押圧要素及び支持部材は、押圧要素と支持部材との間のプレス成形作用によって、第１のバンドセクションに恒久的な突起部（３０）を形成するよう構成された、押圧要素（２７）と；を備えるバンド掛け機。
【選択図】図２ｅ

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルによるバンド掛け機に関する。本発明はさらに、１つまたは複数の対象物の周りを、金属バンド片でループ状に固定するための、請求項９のプリアンブルによる方法に関する。

１つの対象物または１束の対象物の周りを金属バンドでループ状に適用するため、バンドを対象物／束の周りできつく引張り、その後、バンドを対象物／束の周りでバンドを固定するために、バンドの重複セクションを接合する、多くの様々な構成の自動バンド掛け機が知られている。国際公開第２０１７／１２９６７９号は、溶接デバイスが、金属バンドの重複セクション間に溶接接合部を形成するために使用され、それによって１つの対象物または１束の対象物の周りを金属バンドでループ状に固定する、バンド掛け機を開示している。この公知のバンド掛け機は、対象物／束の周りを一片のバンドでループ状に適用した後、バンドを対象物／束の周りできつく引張るためにバンドを後退させる前に、バンドの先端部における第１のバンドセクションを把持して係止するための、把持デバイスを備える。この把持デバイスは、対象物／束上の最終的なバンドループの一部を形成し、かつバンドループがバンド掛け機から解放されたときに引張応力を受けることになる領域において、バンドを把持するよう構成される。これは、金属材料のバンドを用いて対象物または対象物の束をバンド掛けするために使用される、バンド掛け機における把持デバイスの通常の把持位置である。

国際公開第２０１７／１２９６７９号

本発明の目的は、上述のタイプの、新しくかつ好ましいバンド掛け機を実現することである。

本発明によると、この目的は、請求項１に定義された特徴を有するバンド掛け機によって実現される。

本発明のバンド掛け機は：
−バンド掛けされる１つまたは複数の対象物の周りで、ループ状に配置された金属バンド片の先端部における第１のバンドセクションと、上記のバンド片の後端部における、重複する第２のセクションとの間に、溶接接合部を形成することによって、上記の１つまたは複数の対象物の周りをバンド片でループ状に固定するための、溶接デバイスと、
−溶接接合部を形成する間に、上記の重複する第１及び第２のバンドセクションを支持するための支持部材を備え、この支持部材の上部支持面に凹部が設けられた、バンド掛けユニットと、
−バンド掛けされる１つまたは複数の対象物を受け入れるよう構成された、対象物受け入れ空間の周りで、バンド掛けユニットを通してバンドをルーブ状に給送し、次にバンド掛けユニットに戻して、その後バンドを、対象物受け入れ空間に受け入れられた１つまたは複数の対象物の周りできつく引張るために、バンドを後退させる、給送デバイスと
を備える。

本発明によると、バンド掛けユニットは押圧要素を備える。この押圧要素は、支持部材における凹部の形状に適合された形状を有し、押圧要素は、この凹部に受け入れられる。バンド掛けユニットは作動デバイスをさらに備える。この作動デバイスは、押圧要素が支持部材の凹部から距離を置いて位置付けられる第１の共通位置と、押圧要素が上記の凹部に受け入れられる第２の共通位置との間で、押圧要素及び支持部材を互いに対して動かすよう構成される。押圧要素及び支持部材が互いに対して、作動デバイスによって上記の第１の共通位置から上記の第２の共通位置に動かされ、第１のバンドセクションの一部が押圧要素と支持部材との間の空間に受け入れられたとき、上記のバンド片の先端部と上記の溶接接合部との間の位置における第１のバンドセクションに、プレス成形作用によって恒久的な隆起部を形成するよう、押圧要素及び支持部材は構成される。

第１のバンドセクションに形成された恒久的な突起部は、押圧要素及び支持部材における凹部と共に、押圧要素及び支持部材が上述の第２の共通位置にとどまるように作られる限り、第１のバンドセクションがバンド掛けユニットに確実な係止効果で係止され、それによって、給送デバイスがバンドを後退させて、バンド掛けされる対象物または対象物の束に対してバンドをきつく引張るときに、バンドの長手方向に滑り抜けるのを確実に防止する。これによってバンドの先端部は、効果的かつ確実にバンド掛けユニットに係止される。さらに、第１のバンドセクションに形成された突起部は、バンドの先端部と、第１及び第２のバンドセクション間の溶接接合部との間に位置される、すなわち突起部は、バンド片がバンド掛けユニットから解放されたときに、いかなる引張応力も受けることのないバンド片の部分において位置されることになる。したがって、バンドが、溶接接合部の反対側、すなわちバンド片がバンド掛けユニットから解放されたときに、引張応力を受けることになるバンド片の部分で把持され、弱体化による変形を受けることになる上述の通常の事例とは対照的に、突起領域のバンド片において、押圧要素及び支持部材によって生じる、弱体化による変形は、バンド片によって形成されるルーブの強度に、いかなる悪影響も及ぼさない。後者の公知の事例において、第１のバンドセクションを把持することによって生じる、バンド片の弱体化による変形は、バンド片によって形成されるループの強度に悪影響を及ぼす。

バンド片がバンド掛けユニットから解放されるとき、押圧要素によってバンド片に形成された突起部は、対象物／束の外面に対して押圧され、対象物／束とバンド片によって形成されるループとの間のスペーサとして作用することになる。これによって、突起部は、ループにおいて増加した引張力、したがってバンド掛け効果の向上に寄与する。突起部によって、ループと対象物／束の外面との間に形成される空隙は、金属バンドが対象物／束から取り外されるときに、その後のバンド解放動作と共にループを切断することも容易にする。

本発明によるバンド掛け機の別の有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項から明白となる。

本発明はさらに、請求項９で定義される特徴を有する方法に関する。

本発明による方法の別の有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項から明白となる。

添付の図を参照し、例として列挙する本発明の実施形態における特定の説明が以下に続く。

本発明の実施形態によるバンド掛け機の概略図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 対象物の束の周りをバンド片でループ状に固定するプロセス中における異なる段階の、図１のバンド掛け機に含まれる部分を部分的に切断した概要図である。 押圧要素が、支持部材の関連する凹部から距離を置いた後退位置にある、図１のバンド掛け機に含まれる支持部材及び押圧要素の概略図である。 押圧要素が、支持部材の凹部に受け入れられた前進位置にある、支持部材及び押圧要素の概略図である。 対象物の束の周りでループ状に固定されたバンド片の概略側面図である。 図５のバンド片を上から見た平面図である。 バンドループがバンドの残りの部分から解放される前の、バンド上の加熱領域を示す、バンド掛けされる１つまたは複数の対象物の周りでループ状に固定されたバンドの一部を上から見た、平面図である。 バンドループがバンドの残りの部分から解放されたときの、図７に対応する平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸラインで切った図である。 バンドループがバンドの残りの部分から解放される前の、バンド上の破断ラインを示す、バンド掛けされる１つまたは複数の対象物の周りでループ状に固定されたバンドの一部を上から見た、平面図である。 図１０のＸＩ−ＸＩラインで切った図である。 バンドループがバンドの残りの部分から解放される前の、バンド上の代替の破断ラインを示す、バンド掛けされる１つまたは複数の対象物の周りでループ状に固定されたバンドの一部を上から見た、平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩラインで切った図である。

本発明の実施形態によるバンド掛け機１に含まれる、いくつかの部分は、図１にかなり概略で図示される。バンド掛け機１は：
−金属材料の細長いバンド３を、バンド掛けされる１つまたは複数の対象物１０を受け入れるために構成された空間４の周りでループ状に誘導するための、誘導トラック２と；
−上記の１つまたは複数の対象物１０の周りでバンド３を固定するための、バンド掛けユニット２０と；
−供給コイル６からバンド３を、バンド掛けユニット２０を介し、上記の誘導トラック２の中に、上記の対象物受け入れ空間４の周りをループ状に誘導トラックに沿って給送し、次にバンド掛けユニット２０の中に戻し、その後バンド３を後退させて、上記の空間４に受け入れられた１つまたは複数の対象物１０の周りできつく引張る、給送デバイス５と；
−結束要素が給送デバイス５によって後退されるときに、バンド３の一部を一時的に集積し、その後、バンドが給送デバイス５によって前方に給送されるときに、バンドの集積部分を解放する、集積機９と；
を備える。

例えば誘導トラック２は、上記の対象物受け入れ空間４に面した長手方向の開口部を伴うレール形態を有し得る。代替として、バンドは、いかなる誘導トラックも使用することなく、バンド掛けされる対象物の周りでループ状に給送され得る。これは、バンドが、誘導トラックまたは同様のものとの接触なしで、バンド掛けされる対象物１０の周りにおける実質的に円状の経路で自由空間で動くよう、バンドを曲げるよう構成された曲げデバイスを介して、バンドを給送することによって実現され得る。漏斗形態のガイド要素が、バンドの先端部を捕捉し、それをバンド掛けユニットの中に誘導するために、上記の経路の端部に配置され得る。

バンド掛けされる対象物１０は、空間４の周りでループ状にバンド３を給送する前、給送する間、または給送した後に、対象物受け入れ空間４に位置付けられ得る。

集積機９を使用する代替として、バンドが給送デバイス５によって後退されるときに、供給コイル６を逆方向に回転させることによってバンド３の緩みを引き締めるか、または緩みを防止し得る。

示される実施形態において、給送デバイス５は、回転可能な２つの給送ローラ５ａ、５ｂを備え、それらは互いに対向して位置され、両給送ローラ間における挟む部分に受け入れられるバンド３の部分の、両側に接触するよう構成される。給送ローラ５ａ、５ｂのうちの少なくとも一方は、バンド３をその長手方向に動かすために、可逆性の駆動モータの形態であるアクチュエータ（図示せず）によって、回転可能に駆動される。駆動モータは、好ましくは電気モータであるが、代替として液圧または空圧モータとすることができる。給送デバイス５は、バンド３を給送及び後退させるための、任意の他の好適なタイプのアクチュエータも含み得る。

上述のバンド掛けユニット２０に含まれるいくつかの部品が、図２ａ〜図２ｉにおいて、かなり概略で図示される。バンド掛けユニット２０は、バンド掛けされる１つまたは複数の対象物１０の周りで、ループ状に配置された金属バンド片３ａの先端部における第１のバンドセクション７ａと、上記のバンド片３ａの後端部における、重複する第２のセクション７ｂとの間に、溶接接合部８（図２ｈ及び図２ｉ参照）を形成することによって、上記の１つまたは複数の対象物１０の周りをバンド片３ａでループ状に固定するための、溶接デバイス２１（図２ａ参照）を備える。溶接デバイス２１は、第１のバンドセクション７ａと重複する第２のバンドセクション７ｂを伴う重ね継ぎとして、溶接接合部８を形成するよう構成される。

溶接デバイス２１は、任意の好適なタイプの溶接デバイスであってよい。示される実施形態において、溶接デバイス２１は、レーザ溶接ヘッド２２が設けられたレーザ溶接デバイスである。第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂ間の溶接接合部８は、レーザ溶接ヘッドから発せられるレーザビーム２３（図２ｇ参照）によって形成される。溶接デバイス２１は、発せられたレーザビーム２３を所望の目標領域に向けて集束させるための、従来のタイプの方法を備える。

バンド掛けユニット２０は、溶接接合部８を形成する間に、重複する第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂを支持するための支持部材２４をさらに備える。支持部材２４は、溶接接合部８を形成する間に、第１のバンドセクション７ａと、バンド掛けされる対象物１０の外面との間に位置されるように構成される。凹部２５が、支持部材２４の上部支持面２６に設けられる。溶接接合部８が形成されたとき、支持部材２４は、バンド掛けされた対象物１０と、対象物の周りで形成されたバンドループ部１１との間（図２ｈ及び図２ｉ参照）の領域から離れるよう側方へ動かされ、バンドループをバンド掛けユニット２０から解放する。

図７〜図１２に示される例において、溶接接合部８は、平面図で確認されるように楕円形状を有する。しかし、重複する結束要素セクション７ａ、７ｂ間の溶接接合部８は、当然ながら任意の他の好適な構成であってよい。

バンド掛けユニット２０は押圧要素２７を備える。押圧要素２７は、支持部材２４における凹部２５の形状に適合された形状を有し、押圧要素２７はこの凹部２５に受け入れられる。押圧要素２７は、図２ａに示されるように支持部材の凹部２５に受け入れられるときに、支持部材２４の上部支持面２６と同一面または少なくとも実質的に同一面にある、上面２８を有する。

バンド掛けユニット２０に含まれる作動デバイス２９（図１にかなり概略で示される）は、押圧要素２７及び支持部材２４を、押圧要素２７が支持部材２４の凹部２５の外側で距離を置いて位置される第１の共通位置（図２ｃ、図２ｄ、及び図３）と、押圧要素２７が上記の凹部２５に受け入れられる第２の共通位置（図２ａ、図２ｂ、図２ｅ〜図２ｈ、及び図４）との間で、互いに対して動かすよう構成される。押圧要素２７及び支持部材２４が、第１の共通位置から第２の共通位置まで、押圧要素２７と支持部材２４との間の空間に受け入れられた第１のバンドセクション７ａの一部を伴い、作動デバイス２９によって互いに対して動かされるとき、押圧要素２７及び支持部材２４は、プレス成形作用によって第１のバンドセクション７ａに、押圧要素２７と支持部材２４との間で恒久的な突起部３０（図２ｅ〜図２ｉ、図４、図５、及び図９）を形成するよう構成される。この突起部３０は、上記のバンド片３ａの先端部１２と溶接デバイス２１によって形成される溶接接合部８との間の位置に形成される。

図２ａ〜図２ｉに示される実施形態において、作動デバイス２９は、押圧要素２７を支持部材２４に対して動かすことによって、押圧要素２７と支持部材２４との間の相対運動を実現するよう構成される。この事例において、押圧要素２７は、第１の共通位置から第２の共通位置までの動きを実現するために、支持部材２４に向かう下方へ動かされ、第２の共通位置から第１の共通位置までの動きを実現するために、支持部材２４から離れるよう上方へ動かされる。支持部材２４は、押圧要素２７が動く間に固定位置にとどまる。代替として、作動デバイス２９は、押圧要素２７と支持部材２４との間の相対運動を、支持部材２４を押圧要素２７に対して動かすことによって、または押圧要素２７ならびに支持部材２４を互いに対して動かすことによって実現するよう、構成され得る。

第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂが溶接デバイス２１によって互いに固定され、それによって形成されたバンドループ１１がバンド掛けユニット２０から解放されるとき、押圧要素２７は、押圧要素が突起部３０から離れて側方に動かされるように、作動デバイス２９によって水平方向にも可動である。第１の代替によると、押圧要素２７は単一部品要素として形成され、水平方向に移動させることによって突起部３０から離れるように可動である。別の代替によると、押圧要素２７は２つの部品に分割され、それらは互いに対向して位置され、互いから離れるよう反対方向に側方に移動させることによって、突起部３０から離れるよう可動である。

支持部材２４は、国際公開第２０１７／１２９６７９号に示される方法で、互いに対向して位置される第１及び第２の支持顎部を備え得る。これらの支持顎部は、支持顎部が第１のバンドセクション７ａの支持を形成する前進した支持位置と、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂが、互いに接合された後に支持顎部間の空隙を通過できるよう、互いから後退した解放位置との間で、互いに対して可動である。各支持顎部は、枢動アームに固定され得る。この枢動アームはバンド掛けユニット２０のハウジング３６に、枢動可能に取り付けられる。したがってこの事例において、支持顎部は支持位置と解放位置との間で枢動可能である。代替として、支持顎部は、支持位置と解放位置との間で直線的に可動とすることができる。支持顎部は、作動デバイス２９によって、支持位置と解放位置との間で可動である。代替として、押圧要素２４は単一部品要素として形成され、水平方向に移動させることによって支持位置と解放位置との間で可動である。

作動デバイス２９は、電気、空圧、または液圧によって駆動され得る。作動デバイス２９は、電気、空圧、または液圧によって駆動される１つまたは複数のアクチュエータを備え得る。

図２ａ〜図２ｉに示されるバンド掛けユニット２０は、第２のバンドセクション７ｂが第１のバンドセクション７ａに重複された状態で、第２のバンドセクション７ｂを第１のバンドセクション７ａに対して押し付けるための、押し付けデバイス３４を備える。押し付けデバイス３４は、溶接デバイス２１によって第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂ間に溶接接合部８を形成する間に、第２のバンドセクション７ｂを第１のバンドセクション７ａに対して押し付け続けるよう構成される。示される例において、押し付けデバイス３４は押し付け部材３５を備え、これは支持部材２４と協働するよう構成され、かつバンド掛けユニット２０のハウジング３６に可動に取り付けられる。第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂは、押し付け部材３５と支持部材２４との間の空間に受け入れ可能である。押し付け部材３５は、押し付け部材３５が支持部材２４から後退した第１の位置（図２ａ〜図２ｆ、図２ｉ、及び図３参照）と、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂを共に押し付けるために、押し付け部材３５が支持部材２４に対して押圧される、前進した第２の位置（図２ｇ、図２ｈ、及び図４）との間で、支持部材２４に対して可動である。押し付け部材３５には通路３７が設けられ、それを介して、押し付け部材２３が上記の第２の位置にあり、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂを、押し付け部材３５と支持部材２４との間で共に押し付け続けるときに、溶接デバイス２１のレーザ溶接ヘッド２２からのレーザビーム２３が、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂ間に溶接接合部８を形成するために、第２のバンドセクション７ｂの領域に向けて導かれ得る。押し付け部材３５は、アクチュエータ（図示せず）によって上記の第１及び第２の位置間で可動である。このアクチュエータは、電気、空圧、液圧によって駆動される。アクチュエータは、有利には液圧シリンダである。

支持部材２４、押圧要素２７、及び押し付けデバイス３４は、図２ａ〜図２ｉに示される設計に加えて、当然ながら任意の他の好適な設計も有し得る。

バンド掛け機１は、バンド掛け機の動作を制御するための電気制御デバイス６０（図１にかなり概略で示される）をさらに備える。電気制御デバイス６０は、溶接デバイス２１に接続され、溶接デバイスを制御して、溶接デバイスのレーザビーム２３をバンド３の所望の部分に導き、かつ集束させるよう構成される。電気制御デバイス６０は、給送デバイス５、作動デバイス２９、及び押し付けデバイス３４のアクチュエータにも接続され、それらの動作を制御するよう構成される。

バンドの先端部１２が支持部材２４を２回目に通過する間に、バンドの先端部１２が、支持部材の凹部２５を、凹部の第１の端部２５ａ（図３参照）から反対側の第２の端部２５ｂに通過して、上記の凹部の第２の端部２５ｂを越えて最終位置に到達したときに、電気制御デバイス６０が、給送デバイス５のバンド３の給送を停止するために制御するよう構成される。押圧要素２７及び支持部材２４はその後、押圧要素２７の下方の垂直運動及び／または支持部材２４の上方の垂直運動によって、押圧要素２７が凹部２５に受け入れられるまで、かつ恒久的な突起部３０が第１のバンドセクション７ａに形成されるまで、互いに対して動かされる。バンド３はその後、バンド掛けユニット２０の対象物受け入れ空間４に位置付けられた、１つまたは複数の対象物１０の周りできつく引張るために、後退される。第２のバンドセクション７ｂの部分１５（図４参照）は、バンド３の引張力の影響下で、支持部材２４の上部支持面２６に向かって、かつ支持部材における凹部２５の第２の端部２５ｂと、バンドの先端部１２との間に位置される第１のバンドセクション７ａの部分１６に対してきつく押圧される。これによって第１のバンドセクション７ａにおける上記の部分１６は、バンド３を締める間に、支持部材２４と第２のバンドセクション７ｂとの間で締め付けられる。突起部３０と支持部材２４との間の確実な係止、及び押圧要素２７は、第１のバンドセクション７ａにおける上記の部分１６の上に、第２のバンドセクション７ｂの上記の部分１５によって加えられる締め付け力と共に、第１のバンドセクション７ａに把持及び係止効果を実現して、バンド３を締める間に、第１のバンドセクションを支持部材２４に係止し続ける。

凹部２５における上述の第１及び第２の端部２５ａ、２５ｂ間の距離Ｄは、少なくとも１０ｍｍ、好ましくは少なくとも１５ｍｍである。凹部２５は、少なくとも５ｍｍ、好ましくは少なくとも６ｍｍの深さｄを有する。

図２ａ〜図２ｉ、図３、及び図４に示される例において、凹部２５及び押圧要素２７は、垂直面で確認されるように等脚台形の形態の断面形状を有する。しかし凹部２５及び押圧要素２７は、任意の他の好適な断面形状も有し得る。

支持部材２４の上部支持面２６に設けられた、別の凹部４２も存在する。この別の凹部４２は、押し付け部材３５の通路３７と整合される。この別の凹部４２の目的は、第１のバンドセクション７ａと、重複する第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂにおける溶接領域の下方の支持部材２４との間の空隙を、確実に存在させ、それによって重複する第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂが、レーザ溶接ヘッド２２から発せられたレーザビーム２３の影響下で溶接することによって互いに接合されるとき、溶接段階の間に加熱及び溶解を受ける第１のバンドセクション７ａの材料が、支持部材２４の材料に付着するのを防止することである。

電気制御デバイス６０は、第２のバンドセクション７ｂの後端部において、バンド３の引張力を低減させるために、第２のバンドセクション７ｂの後端部でバンド３を横断して延びる領域１４（図７、図１０、及び図１２）上、すなわち給送デバイス５に面する第２のバンドセクション７ｂに、にレーザビーム２３（図２ｈ）を導くために、溶接デバイス２１を制御するよう構成され得る。電気制御デバイス６０は、上記の領域１４に引張力を受けさせることによって、バンドを第２のバンドセクション７ｂの後端部において破断させるために、給送デバイス５を制御してバンド３を後退させるよう構成される。これによって、バンド掛けされた対象物１０の周りに配置されたバンドループ１１は、バンドの残り部分３ｂから解放される。代替として、電気制御デバイス６０は、溶接デバイス２１を制御して、バンド３を第２のバンドセクション７ｂの後端部において、レーザビーム２３によって切断するよう構成され得る。レーザビーム２３は、バンド３をその厚さ全体を横断して切断し、それによってバンドの残り部分３ｂから、上記の空間４の周りでループ状に給送されたバンドの部分３ａを解放する。

レーザ溶接ヘッド２２は、レーザ溶接ヘッドから発せられるレーザビーム２３の方向及び動きを制御するための、コンピュータ制御された１つまたは複数の走査ミラーを備え得る。代替として、レーザビーム２３の方向及び動きは、全てのレーザ溶接ヘッド２２のコンピュータ制御された動きによって制御され得る。レーザ溶接ヘッド２２には集束レンズ３８が設けられ、それを介してレーザビーム２３はレーザ溶接ヘッドから発せられる。

示される実施形態において、溶接デバイス２１は、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂ間に溶接接合部８を形成するために使用されるレーザビーム２３を生成するために必要なレーザパワーを発生させるため、及びバンドループ１１をバンドの残り部分３ｂから解放するための、レーザ源３９（図２ａ参照）をさらに備える。レーザ源３９は、溶接に一般的に使用される任意のタイプとすることができる。示される例において、レーザ源３９は、光ファイバーケーブル４０を介してレーザ溶接ヘッド２２に接続される。光ファイバーケーブル４０は、レーザ源３９によって発生されたレーザパワーをレーザ溶接ヘッド２２に誘導するよう構成される。光ファイバーケーブル４０は、集束光学部品を備える光コネクタ４１によって、従来の方法でレーザ溶接ヘッド２２に接続される。レーザ溶接ヘッド２２から発せられるレーザビーム２３の焦点は、光コネクタ４１の集束光学部品に含まれる、コンピュータ制御された１つまたは複数の光部材の動きによって調整され得る。

電気制御デバイス６０は、溶接デバイス２１を制御して、上記のレーザビーム２３の影響下で、バンド３を切断または貫通することなく、第２のバンドセクション７ｂの後端部における上述の領域１４を加熱することによって、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３の引張力を低減させるため、溶接デバイス２１を制御するよう構成され得る。第２のバンドセクション７ｂの後端部における領域１４を加熱するために、溶接デバイス２１は、レーザビーム２３を領域１４上に当てるよう作られる（図７に点線で概略示される）。領域１４は、バンド３の長手方向縁部１７ａ、１７ｂ間に延びる。レーザビーム２３が問題の領域１４でバンド３に切り込むことなく確実に加熱するために、レーザビーム２３の焦点は、例えば上述の光コネクタ４１の集束光学部品によって、レーザビームが第２のバンドセクション７ｂの後端部における領域１４に当たるときに、集束が外れるよう調整される。領域１４がレーザビーム２３によって急速に加熱されたとき、給送デバイス５は、給送デバイス５と第２のバンドセクション７ｂとの間でバンドに生成される引張応力の影響下で、加熱された領域１４でバンド３が破断されるような力を用いて、バンド３を後方に引張るよう操作される。

代替として、電気制御デバイス６０は、溶接デバイス２１を制御して、レーザビーム２３の影響下で第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンドを横断して破断ラインを設けるよう、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３を横断して１つまたは複数の窪み１８、１８’（図１０〜図１３参照）を形成することによって、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３の引張力を低減させるよう構成され得る。この事例において、レーザビーム２３は、バンド３に切り込むよう成されるが、バンド３を貫通して切断することはない。窪み１８、１８’は、例えばバンド３の厚さの概ね半分に相当する深さを有し得る。レーザビーム２３は、窪み１８、１８’を形成するときに、好ましくは長手方向縁部１７ａ、１７ｂのいずれにも到達するのを防止される。破断ライン１９は、図１０及び図１１に示されるように、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３を横断して、互いに直線に配置された、短いいくつかの窪み１８によって、または、図１２及び図１３に示されるように、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３を横断して延びる、長い１つの窪み１８’によって、形成され得る。破断ライン１９がレーザビーム２３によって形成されたとき、給送デバイス５は、給送デバイス５と第２のバンドセクション７ｂとの間のバンドに生成される引張応力の影響下で、破断ライン１９でバンド３が破断されるような力を用いて、バンド３を後方に引張るよう操作される。

電気制御デバイス６０は、単一の電気制御ユニットか、または２つ以上の協働する電気制御ユニットによって実装され得る。

対象物１０の束の周りでバンド形態のバンド３をループ状に、上述のバンド掛け機１によって固定する動作シーケンスを、次に図２ａ〜図２ｉを参照して説明する。

第１のステップにおいて、給送デバイス５のモータがバンド３を、供給コイル６から前方へ給送し、バンド掛けユニット２０を通して、バンド掛け機１の対象物受け入れ空間４の周りでループ状にして、次にバンド掛けユニット２０の中に戻るよう、第１の方向に操作される。バンドの先端部１２は、初めに支持部材２４及び押圧要素２７を越え、その後対象物受け入れ空間４の周りのループ、次に押圧要素２７と、支持部材２４における支持面２６の凹部２５との間の空間の中に動かされる。バンドの先端部１２が、凹部２５の第１の端部２５ａから反対の第２の端部２５ｂまで凹部２５の上を通過して、凹部の第２の端部２５ｂを越えて最終位置に到達すると、バンド３の給送は停止される。

バンド３の給送中、押し付け部材３５は後退した第１の位置にある。

示される例において、押圧要素２７は、バンド掛けユニット２０を通してバンドの先端部１２を始めに給送する前に、図２ａ及び図２ｂに示されるように、支持部材２４の凹部２５に位置付けられ、かつバンドの先端部１２が、押圧要素２７の上面２８及び支持部材２４の上部支持面２６の上を通り過ぎるまで、凹部２５に維持される。したがってこの事例において、対象物受け入れ空間４の周りにバンドが給送される前に、バンドの先端部１２がバンド掛けユニット２０を通して給送されるとき、押圧要素２７の上面２８は、支持部材２４の上部支持面２６と同一面にあるか、または少なくとも実質的に同一面にある。その後作動デバイス２９は、押圧要素２７を、支持部材２４の凹部２５から距離を置いて位置付けるために、押圧要素２７と支持部材２４との間の相対運動をもたらす。バンド３は、図２ｃに示されるように、押圧要素２７によって、支持部材２４の上部支持面２６から持ち上げられる。

バンド３が誘導トラック２を介して対象受け入れ空間４の周りでループ状に給送されたときに、バンド３の先端部１２は誘導トラック２を離れ、押圧要素２７と支持部材２４との間の空隙を通過する（図２ｄ参照）と、バンド３の先端部１２が停止部材（図示せず）を作動させ、給送デバイス５のモータが停止される。その後作動デバイス２９は、押圧要素２７を凹部２５に受け入れさせ（図２ｅ参照）、それによって押圧要素２７と支持部材２４との間のプレス成形作用で、第１のバンドセクション７ａに恒久的な突起部３０を形成するために、押圧要素２７と支持部材２４との間の相対運動をもたらす。その後図２ｆに示されるように、バンド３を後方に引張り、対象物受け入れ空間４に受け入れられた対象物１０の周りでバンド３を締めるために、給送デバイス５のモータは逆転される。図２ｅ及び図２ｆに示されるように、バンド掛けユニット２０及び誘導トラック２は、対象物１０に対して可動で、バンド３が対象物の周りで締められたときに対象物１０に向けて動くよう構成される。バンド３が後退する間、第２のバンドセクション７ｂの部分１５は、バンド３の張力の影響下で、支持部材２４の上部支持面２６に向かって、支持部材における凹部２５の第２の端部２５ｂと、バンドの先端部１２との間に位置される第１のバンドセクション７ａの部分１６に対してきつく押圧される。それによって、第１のバンドセクション７ａのこの部分１６は、図４に示されるように、支持部材２４と第２のバンドセクション７ｂとの間で締め付けられる。バンド３が後退する間、第２のバンドセクション７ｂは、押圧要素２７の上面２８と接触することになり、それによって押圧要素２７が、支持部材２４の凹部２５から垂直方向に外れるよう動くのを防止する。これによって、押圧要素２７は、押圧要素２７及び支持部材２４が作動デバイス２９の影響下で互いに押圧される必要なく、バンド３を締める間に凹部２５にとどまることになる。

バンド３が対象物１０の周りできつく引張られたとき、給送デバイス５のモータは停止され、押し付け部材３５は、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂを、押し付け部材３５と支持部材２４との間に共に押し付けるために、前進した第２の位置に動かされる（図２ｇ参照）。次に溶接デバイス２１は、バンドセクション７ａ、７ｂ間に溶接接合部８を形成するために、互いに重複するバンドセクション７ａ、７ｂ上にレーザビーム２３を集束させるよう操作される。それによってバンド３は、対象物１０の周りでループ状に固定される。その後、溶接デバイス２１は、図２ｈに示されるように、第２のバンドセクション７ｂの後端部におけるバンド３の引張力を低減させるために、第２のバンドセクション７ｂの後端部においてバンド３を横断する領域１４上に、レーザビーム２３を導くよう操作される。押し付け部材３５と給送デバイス５との間に延びるバンドの部分は、レーザビーム２３が上記の領域１４上に導かれる間、有利には緩んだ状態にある。その後、給送デバイス５は、上記の領域１４が引張力を受けることで、バンドを第２のバンドセクション７ｂの後端部において破断させるために、バンド３を後退させるよう構成される。最後に、押し付け部材３５は後退した第１の位置に戻され、押圧要素２７及び支持部材２４は、バンドループ１１をバンドユニット２０から解放するために第１のバンドセクション７ａの突起部３０から外される。これによって、突起部３０は対象物１０と接触することになり、それによって、図２ｉ及び図５に示されるように、対象物１０とバンドループ１１との間のスペーサとして作用することになる。

第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂにおける、意図される溶接領域は、溶接接合部８を形成する前に、溶接デバイス２１のレーザ溶接ヘッド２２から発せられるレーザビームによって、有利には予熱される。溶接領域は、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂにおいて考えられる塗料及び／またはワックスが、意図された溶接領域で蒸発作用によって取り除かれるような温度で、好ましくは予熱される。予熱温度はさらに、好ましくは第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂの金属材料が、溶接条件を向上させる冶金的変化を受けるよう適合される。

第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂにおける溶接領域はさらに、溶接接合部８を形成した後、溶接デバイス２１のレーザ溶接ヘッド２２から発せられるレーザビームによって、有利には後加熱される。後加熱温度は、第１及び第２のバンドセクション７ａ、７ｂの金属材料が、好ましい方法で溶接接合部８の強度に影響を与える冶金的変化を受けるよう適合される。

レーザビームが、予熱及び後加熱に関連してバンド３に切り込むことがないよう、確実に溶接領域を加熱するために、レーザビームの焦点は、例えば上述の光コネクタ４１の集束光学部品によって、レーザビームが予熱ステップ中及び後加熱ステップ中に第２のバンドセクション７ｂに当たるときに集束が外れるような方法で、調整される。予熱及び後加熱するレーザビームは、第２のバンドセクション７ｂの外面上に導かれる。加熱エネルギーは、熱伝導によって、第２のバンドセクション７ｂから第１のバンドセクション７ａに伝達される。

本発明は、当然ながら、上記で説明した実施形態にいかなる限定もされない。反対に、添付の特許請求の範囲で定義されるような本発明の基本的な考え方から逸脱することなく、多くの変更の可能性が当業者には明白となろう。本発明によるバンド掛け機は、例えば締め固め機によってワイヤのコイルを締め固めて巻くために、締め固め機と協働するような設計であってもよい。後者の事例において、いつくかのバンド掛けユニットが締め固め機に取り付けられ、締め固められたワイヤのコイルの周りにおける異なる位置においてバンドループを適用するために、同時に使用される。各バンドループは、中心軸開口部を介してコイルの内側に沿って、及びコイルの外側に沿って延びる。

Claims (15)

1. １つまたは複数の対象物の周りを、金属バンド（３ａ）片でループ状（１１）に固定するための、バンド掛け機（１）であって、
   バンド掛けされる１つまたは複数の対象物（１０）の周りでループ状に配置された金属バンド片（３ａ）の先端部における第１のバンドセクション（７ａ）と、前記バンド片（３ａ）の後端部における、重複する第２のバンドセクション（７ｂ）との間に、溶接接合部（８）を形成することによって、１つまたは複数の前記対象物（１０）の周りを前記バンド片（３ａ）でループ状（１１）に固定するための、溶接デバイス（２１）と、
   前記溶接接合部（８）を形成する間に、重複する前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）を支持するための、支持部材（２４）と
   が設けられた、バンド掛けユニット（２０）と、
   前記バンド掛けユニット（２０）を通して、バンド掛けされる１つまたは複数の前記対象物（１０）を受け入れるよう構成された、対象物受け入れ空間（４）の周りで、バンド（３）をループ状に供給し、次に前記バンド掛けユニット（２０）に戻して、その後、前記バンド（３）を、前記対象物受け入れ空間（４）に受け入れられた１つまたは複数の前記対象物（１０）の周りできつく引張るために、前記バンド（３）を後退させる、給送デバイス（５）と
   を備え、
   前記バンド掛け機（１）は、
   凹部（２５）が、前記支持部材（２４）の上部支持面（２６）に設けられることと、
   前記バンド掛けユニット（２０）は押圧要素（２７）を備え、前記押圧要素（２７）は、前記支持部材（２４）における前記凹部（２５）の形状に適合される形状を有し、それによって前記押圧要素（２７）が前記凹部（２５）に受け入れられることと、
   前記バンド掛けユニット（２０）は作動デバイス（２９）を備え、前記作動デバイス（２９）は、前記押圧要素（２７）が前記支持部材（２４）の前記凹部（２５）から距離を置いて位置付けられる第１の共通位置と、前記押圧要素（２７）が前記凹部（２５）に受け入れられる第２の共通位置との間で、前記押圧要素（２７）及び前記支持部材（２４）を互いに対して動かすよう構成され、前記押圧要素（２７）及び前記支持部材（２４）が、互いに対して、前記作動デバイス（２９）によって前記第１の共通位置から前記第２の共通位置に動かされ、前記第１のバンドセクション（７ａ）の一部が、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間の空間に受け入れられたとき、前記バンド片（３ａ）の前記先端部（１２）と、前記溶接接合部（８）との間の位置における前記第１のバンドセクション（７ａ）に、プレス成形作用によって恒久的な隆起部（３０）を形成するよう、前記押圧要素（２７）及び前記支持部材（２４）が構成されることと
   を特徴とする、バンド掛け機。
2. 前記押圧要素（２７）は、前記凹部（２５）に受け入れられるときに、前記支持部材（２４）の前記上部支持面（２６）と同一面または少なくとも実質的に同一面にある上面（２８）を有することを特徴とする、請求項１に記載のバンド掛け機。
3. 前記作動デバイス（２９）は、前記押圧要素（２７）を前記支持部材（２４）に対して動かすことによって、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間の相対運動を実現するよう構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のバンド掛け機。
4. 前記作動デバイス（２９）は、前記支持部材（２４）を前記押圧要素（２７）に対して動かすことによって、前記押圧要素（２７）と前記支持要素（２４）との間の相対運動を実現するよう構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のバンド掛け機。
5. 前記凹部（２５）は、少なくとも５ｍｍ、好ましくは少なくとも６ｍｍの深さ（ｄ）を有することを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のバンド掛け機。
6. 前記第２のバンドセクション（７ｂ）を前記第１のバンドセクション（７ａ）に対して押し付けるための、押し付けデバイス（３４）を備え、前記押し付けデバイス（３４）は、前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）間の前記溶接接合部（８）が、前記溶接デバイス（２１）によって形成される間に、前記第２のバンドセクション（７ｂ）を前記第１のバンドセクション（７ａ）に対して、押し付け続けるよう構成されることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のバンド掛け機。
7. 前記溶接デバイス（２１）は、レーザ溶接デバイスであることを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のバンド掛け機。
8. 前記押し付けデバイス（３４）は、前記支持部材（２４）と協働するよう構成された押し付け部材（３５）を備え、前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）は、前記押し付け部材（３５）と前記支持部材（２４）との間の空間に受け入れ可能であり、前記押し付け部材（３５）は、前記押し付け部材（３５）が前記支持部材（２４）から後退した第１の位置と、前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）を共に押し付けるために、前記押し付け部材（３５）が前記支持部材（２４）に対して押圧される、前進した第２の位置との間で、前記支持部材（２４）に対して可動であることと、
   前記押し付け部材（３５）には通路（３７）が設けられ、前記押し付け部材（３５）が、前記第２の位置にあり、前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）を、前記押し付け部材（３５）と前記支持部材（２４）との間に共に押し付け続けるときに、前記通路（３７）を介して、前記溶接デバイス（２１）のレーザ溶接ヘッド（２２）からレーザビーム（２３）が、前記第２のバンドセクション（７ｂ）の領域に向けて導かれ得ることと
   を特徴とする、請求項６を引用する請求項７に記載のバンド掛け機。
9. １つまたは複数の対象物の周りを、金属バンド片（３ａ）でループ状（１１）に固定するための方法であって、
   バンド（３）を、バンド掛け機（１）のバンド掛けユニット（２０）に通し、前記バンド掛け機の対象物受け入れ空間（４）の周りでループ状に給送するステップであって、前記バンドの先端部（１２）は、初めにバンド掛けユニット（２０）の支持部材（２４）及び押圧要素（２７）を越え、その後、前記対象物受け入れ空間（４）の周りをループ状に、次に前記押圧要素（２７）と、前記支持部材（２４）における上部支持面（２６）の凹部（２５）との間の空間の中に給送され、前記バンドの前記先端部（１２）が、前記凹部（２５）の第１の端部（２５ａ）から反対の第２の端部（２５ｂ）へ前記凹部（２５）の上を通り過ぎて、前記凹部の前記第２の端部（２５ｂ）を越えて最終位置に到達すると、前記バンドの給送は停止される、給送するステップと、
   前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間に相対運動をもたらすことによって、第１のバンドセクション（７ａ）の一部を、前記バンド（３）の前記先端部において、前記支持部材（２４）の前記凹部（２５）の中に押圧し、それによって前記押圧要素（２７）を前記凹部（２５）に受け入れさせ、恒久的な突起部（３０）を、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間のプレス成形作用によって、前記第１のバンドセクション（７ａ）に形成させるステップと、
   前記バンド（３）を、前記対象物受け入れ空間（４）に位置付けられた１つまたは複数の前記対象物（１０）の周りできつく引張るために後退させるステップであって、前記対象物受け入れ空間（４）の周りでループ状に給送された前記バンド片（３ａ）の後端部における、第２のバンドセクション（７ｂ）の部分（１５）が、前記バンド（３）の張力の影響下で、前記支持部材（２４）の前記上部支持面（２６）に向けて、前記支持部材における前記凹部（２５）の前記第２の端部（２５ｂ）と、前記バンドの前記先端部（１２）との間に位置される前記第１のバンドセクション（７ａ）の部分（１６）に対して、きつく押圧され、それによって、前記支持部材（２４）と前記第２のバンドセクション（７ｂ）との間の前記第１のバンドセクション（７ａ）の前記部分（１６）を締め付ける、後退させるステップと、
   前記バンド掛けユニット（２０）に含まれる溶接デバイス（２１）によって、前記第１及び第２のバンドセクション（７ａ、７ｂ）間に溶接接合部（８）を形成することで、前記バンド片（３ａ）を、１つまたは複数の前記対象物の周りで前記ループ状（１１）に固定するステップと
   を含む方法。
10. 前記押圧要素（２７）を前記支持部材（２４）に向けて動かすことによって、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間の相対運動がもたらされることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記支持部材（２４）を前記押圧要素（２７）に向けて動かすことによって、前記押圧要素（２７）と前記支持要素（２４）との間の相対運動がもたらされることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. 前記押圧要素（２７）は、前記バンド掛けユニット（２０）を通して前記バンドの前記先端部（１２）を初めに給送する前に、前記支持部材（２４）の前記凹部（２５）に位置付けられ、かつ前記バンドの前記先端部（１２）が、前記押圧要素（２７）及び前記支持部材（２４）の前記上部支持面（２６）を通過するまで、前記凹部（２５）に維持されることと、
    前記バンドの前記先端部が、前記対象物受け入れ空間（４）の周りを通過した後に前記バンド掛けユニット（２０）に戻るとき、前記押圧要素（２７）を、前記支持部材（２４）の前記凹部（２５）から距離を置いて位置付けることによって、前記バンド（３）を前記支持部材（２４）の前記上部支持面（２６）から持ち上げるため、及び前記バンドの前記先端部（１２）を、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）の前記上部支持面（２６）との間の前記空間に移行させるために、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間の相対運動をもたらすことと
    を特徴とする、請求項９〜１１のうちいずれか一項に記載の方法。
13. 前記押圧要素（２７）を前記支持部材（２４）から離れるよう動かすことによって、最後に言及した、前記押圧要素（２７）と前記支持部材（２４）との間の相対運動がもたらされることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. 前記支持部材（２４）を前記押圧要素（２７）から離れるよう動かすことによって、最後に言及した、前記押圧要素（２７）と前記支持要素（２４）との間の相対運動がもたらされることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
15. 前記凹部（２５）の前記第１の端部（２５ａ）と、前記凹部（２５）の前記第２の端部（２５ｂ）との間の距離（Ｄ）は、少なくとも１０ｍｍ、好ましくは少なくとも１５ｍｍであることを特徴とする、請求項９〜１４のうちいずれか一項に記載の方法。

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