JP4402376B2 - ストラップ締め付け工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物または積荷の周囲でストラップを締め付け、ストラップをそれ自身上で付着するための改良された工具に関する。特に、本発明は、積荷の周囲でストラップに張力をかけ、ストラップをそれ自身上で溶接または溶融接着するための二つの気体式モータを有する工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ストラップ締め付け工具は当該技術分野においてよく知られている。これらの工具は、完全な手動式工具から自動式卓上工具にわたる多種多様なタイプものが提供されている。これらの工具は、概して、金属ストラップまたはプラスチック/重合体タイプのストラップを使用するために特にデザインされている。
【０００３】
一般的に、プラスチックまたは重合体ストラップ材料に適用するストラップ装置は、自動式卓上装置または手持ち式装置である。このストラップ装置においては、概して、ストラップ材料をそれ自身上で付着するためにエネルギーを提供する必要がある。一般的に、付着機能は、ストラップ材料自身の一部分を溶融またはさもなければ溶接することにより提供される。このような溶融または溶接作業は、概して、超音波タイプまたは振動タイプの溶接用組立品を使用することにより実行される。動作または振動運動は、電気式、電気機械式、または、流体駆動式（液圧式、気体式）システムにより提供されることが可能である。
【０００４】
一つの模範的な工具において、気体式システムは、プラスチックストラップの重なり部分の接触界面を振動するために使用される。工具は、ストラップの自由端部分を固定するための締め付け部材と、積荷の周りで張力がかけられるストラップ供給部分を係合するようにアンビル脚と協働する回転可能な供給ホイールとを有する。クラッチは係合可能に供給ホイールを気体式モータに連結し、また、該気体式モータは、ストラップの重なり部分を溶接する顎部を振動させる。
【０００５】
この単一のモータ配置においては、ストラップに指定の張力がかけられた時点で、モータが停止し、張力をかけることを停止する。気体式作動ラムは、供給ホイールからモータを解放し且つ供給ホイールブレーキを係合し、該供給ホールブレーキは、溶接中、張力がかけられたストラップ上で供給ホイールの張力を維持する。このような工具は公知である（特許文献１参照）。また、作動ラムは、振動する顎部をストラップの重なり部分と摩擦係合するように移動する。振動する顎部がストラップの重なり部分の方へ移動すると、切り立った縁部は上側ストラップを切断し、ストラップの重なり部分はその後一緒に溶接される。圧力は、溶接を完成するための冷却期間中、溶接されるストラップの重なり部分上に維持される。
【０００６】
もう一つの模範的な工具が公知であり（特許文献２参照）、工具の操作を自動制御する気体回路を有するストラップ締め付け工具が開示されており、工具の操作には、ストラップの溶接のタイミングおよび継続時間と冷却期間とが含まれる。ストラップに張力をかけた後に伸ばされる気体式作動ラムはカムを旋回し、該カムは、溶接部を形成するために、振動する溶接プレートをストラップの重なり部分と接触するように移動する。溶接プレートの振動は、チャンバー内の空気の蓄積により制御される期間の後に終了する。その後、空気はシリンダーから流出し、該シリンダーは、冷却期間後に、溶接プレートをストラップの溶接された部分から離れて移動するようにラムを逆旋回させる。
【０００７】
当業者において認識されるような気体式ストラップ締め付け工具は、工具の大きさや重量を増加させる多数のシステムコンポーネントを必要とする。さらに、公知（特許文献２参照）の気体回路は、手動で実行される以外の多くのストラップ締め付け作業を自動化し、多様な工具のタイミングの制御を比較的に正確に操作するが、結果として、一貫しないストラップの張力および溶接がもたらされる可能性がある。
【０００８】
ストラップ締め付け工具の作業において、（溶接された）ストラップを工具から取り外しができるように、ストラップに張力がかけられた後で溶接の前に、張力はわずかに解放されなければならない。さもなければ、概して張力は高く、脚部またはアンビルはストラップと積荷との間できつく挟まれているので、ストラップに損傷を与えること無しに工具を取り外すことは非常に困難である。
【０００９】
張力の解放または低減を達成するために、多くの知られているストラップ締め付け工具においては、張力用モータ（ストラップに張力をかけるためのモータ）が逆転されるか、または、供給ホイールの逆回転を許可するギアが使用される。工具の必要な機能を実行するために、このような（張力用の）供給モータはツーウエイ（二方向回転）モータであるべきか、または、複雑なギアが必要とされる。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第３，５６４，０３３号
【特許文献２】
米国特許第５，３８０，３９３号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従い、二つの気体式モータを使用する気体式ストラップ締め付け工具の必要性が存在し、一つのモータはストラップに張力をかけるか、または、ストラップを供給するためのものであり、もう一つの独立しているモータは、ストラップ材料をそれ自身上で溶接するためのものである。好ましくは、このような工具は、一方向回転または単一方向回転の気体式モータを使用する。さらに好ましくは、このような工具は、気体式独立ユニット部材またはモジュールを有し、該モジュールは、気体式タイミング制御回路を有し、工具の本体およびモータ部分に容易に設置され且つ工具の本体およびモータ部分から容易に取り外される。さらに好ましくは、このような工具は、ストラップの最適な溶接を確実にするために、アンビルと供給ホイールとの間にストラップ材料を適当に配置し整列させるためのガイド要素を有する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
気体式ストラップ締め付け工具は、積荷の周囲でストラップに張力をかけ、ストラップをそれ自身上で付着し、ストラップの自由端部を切断する。ストラップ装置は、ピストンと、該ピストンに可動に結合される溶接用モータ（溶接作業に使用されるモータ）と、ストラップに接触しストラップをそれ自身上で付着するためにピストンに可動に結合された振動する溶接要素とを有する。
【００１３】
張力用モータは単一方向回転用に形成される。供給ホイールは、供給ホイールシャフト周りに旋回し、ストラップをそれ自身上で付着する前にストラップに張力をかけるために駆動機構により張力用モータに可動に結合される。伝動機構は駆動機構と協働する。伝動機構は、駆動機構の一方向回転のみを許可するように伝動機構が駆動機構に係合する第一状態と、伝動機構が駆動機構の二方向回転を許可する第二状態との間の切り替えが可能である。
【００１４】
本実施例においては、駆動機構は駆動シャフトを有し、伝動機構は駆動シャフトに取り付けられるワンウエイ（一方向回転）ベアリングを有する。ワンウエイベアリングは駆動シャフトの一方向回転を許可し、反対方向の駆動シャフトの回転を妨げる。
【００１５】
伝動機構はベアリングと係合可能なスプリングクラッチを有することができる。スプリングクラッチは、第一状態において、スプリングクラッチに対するベアリングの回転を妨げるようにベアリング上に巻かれる。第二状態においては、スプリングクラッチはスプリングクラッチに対するベアリングの回転を許可する。
【００１６】
解放要素は、スプリングクラッチを第一状態から第二状態へ動かすように、スプリングクラッチと協働する。解放要素は、スプリングクラッチに隣接するベアリング部分上で嵌め込まれるカラーとして形成されることができる。カラーは、スプリングクラッチを動かして、該スプリングクラッチの直径を、スプリングスプリングクラッチがベアリングに巻かれるときの直径より大きな直径にするように、スプリングクラッチの端部と係合可能なフィンガー部を有する。大きな直径状態は、第二状態に該当する。
【００１７】
本ストラップ締め付け工具においては、張力用モータと伝動機構とは、張力用モータハウジング内に収容される。解放ピンは、ハウジングを横断するようにハウジング上に配置され、カラーをスプリングクラッチと係合するように回転させる。
【００１８】
さらに、工具は、シリンダーハウジングと、該シリンダーハウジング内のシリンダー内に配置されたピストンと、該ピストンに可動に結合された気体式溶接用モータと、ストラップに接触しストラップをそれ自身上で付着するためにピストンに可動に結合された振動する溶接要素とを有する。
【００１９】
ストラップ装置を作動させるために、工具は、シリンダーハウジングに取り外し可能に取り付けられる気体式独立モジュールを有する。気体式モジュールは、圧縮ガス入口と、多数のバルブと、入口とバルブとの間にシリンダーハウジングと気体式溶接用モータと気体式張力用モータとへ圧縮ガスを供給するための通路とを有する。
【００２０】
また、モジュールは、溶接用モータの作動のための、且つ、シリンダーへ圧力を供給するための少なくとも一つのタイマーを有する。溶接用モータのタイミング制御のためのアキュムレータの一部または一部分はモジュール内で形成され、アキュムレータの他の部分はシリンダーハウジング内で形成される。
【００２１】
さらに、工具はシリンダーハウジング内の一部分に取り付けられる張力用ピストンを有する。張力用ピストンは、気体式張力用モータが作動するときに気体式モジュールからの圧縮ガスにより作動される。張力用ピストンは、張力をかけるモードで工具が動作しているときに張力用モータハウジングに当接して作用する。
【００２２】
気体式モジュールは、張力用モータへの圧縮ガスの流れを制御するための張力用モータバルブと、溶接用モータおよびピストンへの圧縮ガスの流れを制御するための溶接サイクル用バルブとを有する。張力用モータバルブおよび溶接サイクル用バルブは、互いに独立して可動である。
【００２３】
パイロットバルブは、張力用モータバルブおよび溶接サイクル用バルブへの、すなわち、気体式モジュールへの圧縮ガスの流れを開始するように且つ終了するように形成される。
【００２４】
本実施例においては、モジュールは、張力用モータバルブがオン位置のとき、気体式張力用モータへ圧縮ガスの流れを供給するために、張力用モータバルブスイッチにより作動される張力用モータバルブを有する。さらに、モジュールは、気体式溶接用モータと、第一気体式タイマーを通してシリンダーとへ圧縮ガスの流れを供給するための溶接サイクル用バルブを有する。さらに、圧縮ガスの流れは第二タイマーを通してアキュムレータに供給される。アキュムレータ内の圧縮ガスの圧力が所定の値に到達するとき、圧力はパイロットバルブを閉鎖するようにパイロットバルブにかかり、溶接サイクル用バルブへの圧縮ガスの供給を終了する。圧力は、溶接作業に続くストラップの冷却を制御するために、第二気体式タイマーを通してシリンダーから排出される。
【００２５】
本発明のもう一つの態様においては、関節で結合するガイドがストラップの通路に配置される。ガイドは、通路開放位置と通路閉鎖位置との間で供給ホイールシャフト周りに旋回する。
【００２６】
通路開放位置において、すなわち、張力用モータハウジングが積み込み/取り外し位置へ旋回されるとき、ガイドは、供給ホイールとアンビルとの間にストラップを挿入することを許可するように上方向へ動く。通路閉鎖位置においては、すなわち、張力用モータハウジングがストラップ係合位置へ旋回されるとき、ガイドは、供給ホイールとアンビルとの間のストラップの挿入を阻止し、ストラップが付着されるべき第二ストラップに当該ストラップを整列させる。さらに、ガイドは、張力をかけるために、ストラップおよび第二ストラップを供給ホイールおよびアンビルに整列するように形成される。ストラップを整列するために、ガイドは、ストラップの通路への出入りの動作のための付随的な下方へ延びるフィンガー部を有する。
【００２７】
関節結合のために、ガイドは細長いスロットを有し、ストラップ締め付け工具はスロットと係合するためにスロットから延在するピンを有する。ピンは、張力用モータハウジングの旋回動作に対して固定される。ピンは、通路開放位置と通路閉鎖位置との間でガイドを旋回するようにスロットに係合する。フィンガー部は、フィンガー部が通路閉鎖位置にあるときに供給ホイールおよびアンビルの方へストラップを動かせるように、ガイドの平面の内側方向へ離間された平面内に形成される。
【００２８】
供給ホイールカバーは、ガイドが通路閉鎖位置へ旋回されるときにガイドの一部分を受け入れるために、供給ホイールカバー内に形成される切り欠き部を有する。切り欠き部は、供給ホイールに対して横方向に所定の位置でガイドを維持する。
【００２９】
本発明のこれらの特徴および利点と他の特徴および利点とは、本特許請求範囲および以下の詳細な記述から明らかになりうる。本発明の利点および特徴は、以下の詳細な説明および図面により、当業者に容易に理解されうる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明においては多様な形態の実施例が可能であり、本開示が本発明の例証であり、本発明は図示された特定の実施例に制限されないという了解のもとで、本文中においては現状の好適な実施例について図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
さらに、本明細書において、”発明の実施の形態”と称するこの部分のタイトルは、日本特許庁の要求に基づくものであり、本文中に開示される内容を限定することを意味するものでもなく推測されるべきでもない。
【００３２】
図１および図２を特に参照すると、本発明の原理を具体化している二つの気体式モータを有するストラップ装置またはストラップ締め付け工具１０が示されている。工具１０は、積荷Ｌの周囲でストラップＳに張力をかけ、ストラップ材料Ｓをそれ自身上で溶接し、ストラップＳの自由端部Ｆを切断するように形成されている。本開示のために、材料の供給端部となる自由端部Ｆと、積荷Ｌの周囲に送り込まれ、ストラップ締め付け工具１０内に再び差し込まれる材料の端部となる自由端部Ｒとを有するストラップ材料Ｓが参照される。
【００３３】
工具１０は、概して、本体１２、脚部１４、張力用モータ１６、張力用モータハウジング１８、溶接用モータ２０、シリンダーハウジング２２および気体式モジュール２４を有する。工具１０は、取り扱いおよび使用を容易にするために、例えば図示されているようなハンドル部２６とグリップ部２８とを有する。下記に詳細は記載されるが、気体式モジュール２４は、本体１２に取り付けられるシリンダーハウジング２２に取り付けられ、モジュール２４とシリンダーハウジング２２と張力用モータ１６および溶接用モータ２０との間に気体の通路を提供し、圧縮空気のような圧縮ガスをモータ１６、２０へ導入し、また、圧縮空気のような圧縮ガスをモータ１６、２０から排出する。モジュール２４は、ボルト等のような多数の固定具３０により、ハウジング２２へ容易に取り付けられ、且つ、ハウジング２２から容易に取り外される。
【００３４】
図７を参照すると、溶接用モータ２０と本体１２とが互いに関して固定されるように、溶接用モータ２０は不動に本体１２に取り付けられる。モータ２０から延在する溶接用モータシャフト３２は偏心要素３４と係合する。偏心要素３４はアーム３８の細長い開口部３６内に配置され、該アーム３８は溶接要素４０の一端部とピストン４２の対向する端部とで可動に結合される。ピストン４２はシリンダーハウジング２２内に配置される。
【００３５】
溶接用モータ２０が作動するとシャフト３２が回転し、次ぎにシャフト３２は偏心要素３４を回転させる。モータ２０が回転するときにモータが溶接要素４０に振動の動きを与えるように、偏心要素３４は細長い開口部３６内に嵌め込まれる。ストラップの上側層Ｓ_Ｕおよびストラップの下側層Ｓ_Ｌは溶接要素４０と脚部１４上の溶接用静止パッド４４との間に配置される。振動の動きはストラップ層Ｓ_Ｕ、Ｓ_Ｌに伝達され、ストラップをそれ自身上で溶接する。このような振動する溶接要素４０の動作および構成と、振動エネルギーを与える多様な配置とは、当業者により認識し理解され、本発明の特許請求の範囲および精神を逸脱しない。
【００３６】
溶接要素４０により十分な圧力がかけられることを確実にするために、工具１０が溶接サイクルのとき、ピストンはシリンダー４６内のピストン４２の上端部で圧縮空気を受け入れる。空気は、溶接要素４０が振動するときに適当な力がストラップＳにかかることを確実にするためにピストン４２を下側へ押し込む。
【００３７】
脚部１４は、脚部１４と本体１２とが互いに静止して固定されるように、本体１２に同様に取り付けられる。脚部１４はアンビル４８を有し、張力をかけるためにストラップＳはアンビル４８に当接して保持される。上述の溶接用パッド４４は、ストラップの上側部分Ｓｕが溶接のために振動されているとき、ストラップの下側部分Ｓ_Ｌの静止を維持するように脚部１４上に配置される。
【００３８】
張力用モータ１６は張力用モータハウジング１８に固定され、張力用モータハウジング１８は旋回ピン５０により本体１２に旋回可能に取り付けられる。ピン５０はモータハウジング１８が軸線Ａ_５０周りに旋回することを許可する。ハウジング１８内に設置されるギア５２は、モータ１６から供給ホイール５６が取り付けられる供給ホイールシャフト５４へ駆動力を伝達する。供給ホイール５６は、張力用モータ１６およびハウジング１８と共に軸線Ａ_５０周りに旋回する。
【００３９】
供給ホイール５６はカバー部材５８内に配置される。供給ホイールシャフト５４の端部６０は、カバー５８のスリーブ６２に固定される。プレート６４は、本体１２へカバー５８を固定するように、カバー５８の上で延在する。このように、プレート６４が本体１２へ固定されたままで、カバー５８は張力用モータ１６とハウジング１８（と供給ホイール５６）と共に旋回する。カバー５８は、供給ホイール５６が横方向に動くことを妨げる。
【００４０】
モータ１６の動きを供給ホイール５６へ伝達するためのハウジング１８内のギア５２は、モータ１６からの回転を９０度方向転換して供給ホイール５６へ伝達するために、モータシャフト６８に取り付けられる螺旋状ピニオン（図示されていない）と、供給ホイールシャフト５４に取り付けられる螺旋状ギア（図示されていない）とを有する。このような配置と同様の他の配置は、当業者により容易に認識されうるものであり、本特許請求の範囲および精神から逸脱しないものである。
【００４１】
上述の張力用モータ１６は、圧縮空気による作動時において、回転矢印７２で指し示されているような一方向または単一方向に動くように形成される。しかし、張力用モータ１６は、また、反対方向のわずかな”滑り”を許可するように形成され、ストラップＳの張力を解放するために必要な逆回転に適応し、溶接作業後に工具１０を積荷Ｌから取り外すことを許可する。
【００４２】
図８から図１１を参照すると、本ストラップ装置１０は、知られているストラップ装置と異なり伝動機構組立体７４を使用しており、該伝動機構組立体７４は、概して、ワンウエイ（一方向回転）ベアリング７６と、スプリングクラッチ７８と、逆回転を実現するための好適な可動なカラーまたはリングのような解放要素８０とを有する。モータシャフト６８は伝動機構組立体７４により包まれているか、または、伝動機構組立体７４内に備えられる。ワンウエイベアリング７６はシャフト６８の周りに配置され、シャフト６８が一方向にのみに回転する、すなわち、駆動方向７２のみに回転することを許可する。ベアリング７６はスリーブ８４内に多数のローラ８２を有する。シャフト６８の滑らかな回転を提供するようにローラ８２は回転する一方で、シャフト６８の横方向の動きを妨げるようにスリーブ８４は静止している。このようなワンウエイベアリング７６の構造は、当業者により理解されうる。
【００４３】
ラップスプリングクラッチ７８は、ベアリングスリーブ８４の一部分の上に嵌め込まれる。スプリングクラッチ７８は、第一端部８６および第二端部８８を有するコイルスプリングとして形成される。スプリング第一端部８６はスプリングシート９０内で固定される。スプリング第二端部８８は、コイル周方向に沿って横たわっている。スプリング７８は緩和状態になっており、該緩和状態においては、スプリング７８は、引っ張られていることもなく、圧縮されていることもなく、捩じられていることもない（例えば、捻られていることもない）。緩和状態において、スプリング７８は所定の直径を形成する。スプリング７８が緩和状態以外のとき、例えば、スプリング７８が捩じられたり、または、捻られたりするときにおいては、例えば、直径は増加するように変化する。
【００４４】
スプリングクラッチ７８は、スプリング７８が緩和状態にときにスリーブ８４上に巻き付くように、ベアリングスリーブ８４の一部分の上に配置され、スプリング７８に対するベアリングスリーブ８４の動きを妨げる。スプリング７８が捩じられるか、または、捻られるとき、スリーブ８４がスプリング７８に対して”滑る”ことを可能にするように、直径は増加する。この滑りが、ストラップＳの張力を減じるのに必要とされる逆回転を提供する。
【００４５】
スプリング７８の捩じりを実現するために、伝動機構は、スプリング７８に当接するベアリングスリーブ８４上に嵌め込まれるカラー８０を有する。カラー８０は、カラー８０の端部から縦方向に延在するフィンガー部または突出部９２を有する。カラー８０はスプリング７８の端部コイルに当接し、フィンガー部９２はスプリング７８の第二端部８８に当接するように形成されている。こうした状況において、カラー８０が回転されるとき、フィンガー部９２は、スプリング７８を捩じるようにコイルの端部８８に当接して動かされる。このことにより、ベアリングスリーブ８４（とシャフト６８）がスプリング７８に対して逆回転することを許可する。
【００４６】
伝動機構７４は、外側スリーブ９４内に収容され、該外側スリーブ９４は、ベアリング７６の上に配置されるスプリングクラッチ７８およびカラー８０の上に延在する。外側スリーブ９４の第一端部９６はモータ１６へ開口し、外側スリーブ９４の反対側端部または第二端部９８は、モータシャフト６８が通過するための開口部１００を有する。外側スリーブ９４は、張力用モータハウジング１８内に配置され、ハウジング１８を通り外側スリーブ９４内へ延在する多数の固定具（図示されていない）によりしっかりと取り付けられる。
【００４７】
図１０および図１１を参照すると、ベアリング７６を解放するために（すなわち、スプリングクラッチ７８を捩じるために）、上述のカラー８０は、フィンガー部９２がコイル７８の端部８８に接触し、コイル７８の端部８８を動かすように、わずかに動かされるか、または、回転されなければならない。このわずかな回転をもたらすために、ハウジング１８、外側スリーブ９４およびカラー８０は、それぞれ開口部１０４、１０６および１０８を有する。ハウジング開口部１０４および外側スリーブ開口部１０６は、互いに完全に整列されている。しかし、カラー開口部１０８は、スプリング７８が緩和状態のとき、ハウジング開口部１０４およびスリーブ開口部１０６とわずかに整列がはずされている。カラー開口部１０８が他の開口部１０４、１０６と整列するように動かされることにより、すなわち、カラー８０のわずかな回転により、フィンガー部９２は、スプリングコイル７８の端部８８に当接して動き、コイル７８を捩じるかまたは捻り、ベアリング７６を解放する。
【００４８】
解放ピンまたはプランジャ１１０および解放ハンドル１１２（図７）は、プランジャ１１０が押圧されるときに、プランジャ１１０がハウジング開口部１０４およびスリーブ開口部１０６内に配置されるように、ハウジング１８に取り付けられる。プランジャ１１０は、開口部１０４、１０６、１０８内へ動くように取り付けられる。プランジャ１１０はテーパー頭部１１４を有し、該テーパー頭部１１４は、カラー開口部１０８の側部と接触し、カラー８０を回転させベアリング７６およびシャフト６８を解放するように、カラー開口部１０８に当接してカラー開口部を回転させるか、または、カム動作させる。
【００４９】
図７を再度参照すると、解放ハンドル１１２は、プランジャ１１０の上を横たわるようにハウジング１８に取り付けられ、開口部１０４，１０６，１０８内にプランジャ１１０を維持し、カラー開口部１０８に接触し、カラー開口部１０８を整列するように内側へプランジャ１１０を、梃子の原理で押し込むか、または動かす。ハンドル１１２は、例えば、好適なハンドルスプリング１１６により外側へ付勢されている。ハンドルスプリング１１６による付勢は、ハンドル１１２、グリップ部２８およびモータハウジング１８を握持し、ハンドル１１２を内側へ押し込みことにより、容易に克服される。プランジャ１１０は、ピン１１８などによりハンドル１１２に取り付けられ、ハンドル１１２が解放されるとき、ハンドル１１２はカラー開口部１０８からプランジャ１１０を引き抜く。
【００５０】
さらに、ハンドル１１２が解放されるとき、カラーのフィンガー部９２に当接するスプリングクラッチ７８の力は、カラー開口部１０８をハウジング開口部１０４およびスリーブ開口部１０６との整列からはずすように回転し、さらに、プランジャ１１０を外側へ動かすことを援助する。カラー開口部１０８からプランジャ１１０を取り外すこの動きは、スプリングクラッチ７８が緩和状態に戻ることを許可し、スプリングクラッチ７８内でベアリング７６を固定し、シャフト６８および供給ホイール５６の逆回転を妨げる。
【００５１】
上述の張力用モータ１６、モータハウジング１８および供給ホイール５６は、供給ホイール５６がアンビル４８上に置かれている（ストラップ締め付け作業中の）係合位置（図３に示されている）と、供給ホイール５６とアンビル４８との間からストラップ材料Ｓを挿入または取り外すことを許可するためにアンビル４８から離れるように供給ホイール５６が旋回されている積み込み/取り外し位置（図６）との間を旋回する。
【００５２】
供給ホイール５６とアンビル４８との間のストラップ材料の整列を援助するために、ストラップ装置１０は、関節ガイド１２０を有する。ガイド１２０は、ストラップ材料の上側層Ｓｕが材料の下側層Ｓ_Ｌ上に完全に横たわり、さらに、上側層Ｓｕと下側層Ｓ_Ｌの両方が供給ホイール５６の下側で且つアンビル４８の上側に完全に配置されることを確実にするように形成される。
【００５３】
ガイド１２０は、供給ホイールシャフト５４が横断するガイド１２０の開口部１２２と、（供給ホイールカバープレート６４から延在する）旋回ピン１２６が延在するガイド１２０の細長い開口部１２４とにより、工具１０に取り付けられる。かくして、張力用モータハウジング１８（と供給ホイール５６と）が積み込み/取り外し位置へ旋回されるとき、ガイド１２０は、関節のように動くかまたは旋回する。ガイドスロット１２４を通して延在するピン１２６は、整列フィンガー部１２８が、１３０で指し示されているように、ストラップ入り口通路から上側方向へ動くように、ガイド１２０と関節式結合される。モータハウジング１８が係合位置へ戻るように解放されるとき、ガイド１２０は、材料の下側層Ｓ_Ｌ上にストラップ材料の上側層Ｓｕを整列するフィンガー部１２８を入り口通路内に配置するように下側へ旋回する。図７に最もよく示されているように、整列フィンガー部１２８は、供給ホイール５６とアンビル４８との間の整列不良のストラップを”押す”ために、下方で且つ内方へ延在する。
【００５４】
図７および図１２から図１３を参照すると、気体式モジュール２４は、シリンダーハウジング２２へ取り外し可能に取り付けられている。モジュール２４は、ストラップ装置１０の全般な作業を制御するための多数のコンポーネント（例えば、スイッチ、バルブ、アキュムレータ）を有する。モジュール２４は、例えば、好適なボルト３０（図１）により、ハウジング２２に容易に取り付けられ、且つ、ハウジング２２から容易に取り外されるように形成される。このように、気体式モジュール２４の保守が必要とされるとき、モジュール２４は取り外され、継続して使用するために交換モジュール２４が工具１０に容易に設置されることが可能となる。
【００５５】
図１３を参照すると、気体回路の概略図が示されている。空気は圧縮空気供給源１３４を通して工具１０に入り、パイロットバルブ１３６に入る。パイロットバルブ１３６は、（図示されている）オン位置へ付勢される二位置バルブ（弁体の位置がオン（ｏｎ）−オフ（ｏｆｆ）の二つある切換え弁）である。オン位置では空気を接合点１３８へ送り、該接合点１３８では空気の供給が分岐され、一方の枝１４０では空気を張力用モータバルブ１４２へ送り、他方の枝１４４では空気を溶接サイクル用バルブ１４６へ送る。
【００５６】
張力用モータスイッチ１４８の押し下げまたは作動は、張力用モータバルブ１４２を開放位置へ動かし、可変オリフィス１４９を通して空気を張力用モータ１６へ送り、且つ、張力用ピストン１５０へ空気を送る。可変オリフィス１４９は、張力用モータ１６の出力を制御するために調整可能である。（図示されている張力用モータバルブ１４２はオフまたは閉鎖位置の状態のものである。）ピストン１５０はシリンダーハウジング２２から下方向に延在し、張力用モータ１６が作動するとき、張力用モータハウジング１８に当接して力を加える。ピストン１５０は、係合位置への工具１０のスプリング力への援助を提供する。スプリング１５２は、モータハウジング１８に当接してピストン１５０を下側へ付勢するように、ピストン１５０の上へ配置される。張力用モータスイッチ１４８の解放は、張力用モータバルブ１４２を閉鎖し、張力用モータ１６およびピスト１５０への空気の供給を終了する。
【００５７】
上述の張力用モータスイッチ１４８の押し下げは張力用モータ１６を作動し、該張力用モータ１６は、駆動シャフト６８を回転駆動し、ストラップＳに張力をかけるように供給ホイール５６を回転する。予定の張力に達すると、モータ１６は停止し、供給ホイール５６の回転は止まる。スイッチ１４８の解放は、モータ１６への空気の供給を単に停止する。ワンウエイベアリング７６で伝動機構７４が構成されていることにより、たとえ、張力がかけられたストラップＳにより及ぼされる力が供給ホイール５６を後方へ回転する傾向があっても、シャフト６８は（ストラップＳの張力を緩和するような）逆回転することはない。
【００５８】
溶接サイクル用スイッチ１５４は溶接サイクル用バルブ１４６を作動する。スイッチ１５４の押し下げは、バルブ１４６をオン位置へ動かす。（図示されているバルブ１４６は、オフ位置または閉鎖位置の状態のものである。）溶接サイクル用バルブ１４６は接触（ｃｏｎｔａｃｔ）バルブまたは維持（ｍａｉｎｔａｉｎ）バルブである。オン位置において、空気は第二枝線１４４を通してバルブ１４６へ送られる。空気はバルブ１４６に入り、溶接用モータ２０へ送られる。溶接用モータのライン１４４からのＴ形状のライン１５６は、オン位置にバルブ１４６を”保持”するように、溶接サイクル用バルブ１４６へ戻る経路が定められている。バルブ１４６は閉鎖位置へ付勢されているが、バルブ１４６の開放を保持する空気圧は十分高くスプリング力に打ち勝つ。
【００５９】
空気が溶接用モータ２０へ送られるのと同時に、空気は、溶接のタイミングをとるための溶接用タイマー１６０およびチェックバルブ１６２（一方向に流す逆流防止弁）を通して、ボリュームチャンバーまたはアキュムレータ１５８へ方向付けられる。溶接用タイマー１６０は、図示されているオリフィス１６６のような制限機構が並列するチェックバルブ１６４である。このように、オリフィスを通る流れが制限または規制されることによりアキュムレータ１５８内への空気の流れが制限される（また、タイミングがはかられる）。アキュムレータ１５８からのライン１６８はパイロットバルブ１３６への経路を定め、アキュムレータ１５８の圧力が増加すると、空気はパイロットバルブ１３６へ流れる。アキュムレータ１５８の空気が予定の圧力に達すると、パイロットバルブ１３６は閉鎖し、溶接サイクル用バルブ１４６への空気の流れを停止する。これにより、溶接用モータ２０の動作は停止する。
【００６０】
溶接サイクル用バルブ１４６への空気の流れが終了するとき、（ライン１５６を通して）バルブの開放を維持するためにかけられていた圧力は落ち、バルブ１４６は付勢作用により閉鎖位置へ戻る。
【００６１】
空気が溶接用モータ２０へ供給されると溶接サイクルは復帰し、また、空気は、（十分な圧力が溶接要素４０によりストラップＳ上にかけられることを確実にする）ピストン４２への圧力を維持するように、溶接用シリンダー４６へ（ピストンの上端部へ）送られる。空気は、冷却タイマー１７０を通して溶接用シリンダー４６の上端部へ送られる。上述のような溶接が完了した後に、ストラップＳは、溶接が確実に完成されるように、冷却に十分な時間が割り当てられなければならない。冷却は、要素４０に振動動作が与えられることなく、圧力が溶接要素４０によりストラップＳ上（ピストン４２上）へかけられた状態で達成される。
【００６２】
冷却タイマー１７０は、溶接要素４０が振動動作することなく、ピストン４２上の圧力を維持する。溶接用モータ２０への空気が停止するとき、溶接要素４０は振動を停止する。溶接用シリンダー４６の上端部へ送られる空気は、シリンダー４６の上端部からの制限された排出通路により、シリンダー４６からゆっくりと排出される。冷却タイマー１７０は溶接用タイマー１６０と同様に形成され、オリフィス１７４のような制限機構と並列するチェックバルブ１７２を有する。このように、溶接用モータ２０は停止するが、溶接要素４０（およびピストン４２）によりかけられた圧力は維持され、シリンダー４６からの時間的調整がはかられた排出によりゆっくりと解放される。
【００６３】
カッター１７６は、溶接要素４０と共にストラップの上側層Ｓｕ内に下方向へ移動する。カッター１７６は、ストラップＳにかけられる力が可変であるようにスプリング１７８により溶接用ピストン４２に取り付けられ、ストラップの上側層Ｓｕは切断されるがストラップ材料の下側層Ｓ_Ｌ内への切断を妨げることを確実にする。
【００６４】
気体回路の最後の説明をすると、バルブ１４６がオフ位置にあるときには、アキュムレータ１５８は溶接サイクル用バルブ１４６を介して換気される。バルブ１４６が開放位置のときにおいては、穴は閉鎖される。”ライン”や”排出通路”等の多様な形態が、図１２で全体的に示されているようなモジュール２４内で、例えば機械加工により形成された多数の開口部により提供されることは、当業者により理解されうる。
【００６５】
作業中においては、ストラップＳは積荷Ｌの周囲に送り込まれ、ストラップＳは、ストラップの下側層Ｓ_Ｌとして配置される自由端部Ｒと、ストラップの上側層Ｓｕとして配置される自由端部Ｆとを有する。ストラップ装置が積み込み/取り外し位置（張力用モータハウジング１８が上方向へ引かれた状態）でストラップＳはストラップ装置１０内へ送り込まれる。層Ｓｕと層Ｓ_Ｌの両方は、ストラップ装置１０内に適当に配置され、モータハウジング１８は、工具１０を係合位置へ移動するように解放される。モータハウジング１８が解放されると、ガイド１２０はストラップ材料の層Ｓｕ、Ｓ_Ｌを整列するように下側へ移動する。
【００６６】
張力用モータスイッチ１４８が押し下げられると（張力用モータバルブ１４２がオン位置へ動くと）、張力用モータ１６および張力用ピストン１５０が作動する。モータ１６は回転し、ストラップＳに張力をかけるように供給ホイール５６を回転する。予定された張力に達したとき、モータ１６は停止する。そして、張力用モータスイッチ１４８が解放され、モータ１６およびピストン１５０への空気の流れを終了する。しかし、ストラップＳは、伝動機構７４（すなわち、ワンウエイベアリング７６）により後方回転が妨げられている供給ホイール５６によりしっかりと固定される。
【００６７】
そして、溶接サイクル用バルブ１４６をオン位置へ動かすために溶接サイクル用スイッチ１５４が押し下げられる。上述のこの溶接サイクル用スイッチは、接触または維持タイプのスイッチである。圧縮空気は、（張力用モータバルブ１４２を迂回して）バルブ１４６へ送られ、溶接用モータ２０へ送られ、（冷却タイマー１７０を通して）溶接用シリンダー４６へ送られ、（溶接用タイマー１６０を通して）アキュムレータ１５８へ送られ、バルブ１４６の開放を維持するためにバルブ１４６へ送られる。溶接用ピストン４２はストラップＳ上へ下方向に押し付けられ、モータ２０は溶接を形成するように作動される。同時に、ストラップの上側層Ｓｕはカッター１７６により切断される（カッター１７６は、ピストン４２によりストラップの上側層Ｓｕと接触するように動かされる）。アキュムレータ１５８の圧力が、（溶接用タイマー１６０を通る空気の通過により）予定された値に達すると、パイロットバルブ１３６は閉鎖され、溶接サイクル用バルブ１４６への、（また、溶接サイクル用バルブ１４６からの）空気の流れを終了する。
【００６８】
溶接サイクル用バルブ１４６からの空気の流れが終了されると、モータ２０は停止し、バルブ１４６は、付勢（スプリング）部材１８４の動作によりオフ位置に戻る。溶接用シリンダー４６の圧力は、冷却タイマー１７０を通した排出により、ゆっくりと下がる。シリンダー４６内の圧力が下がると、ピストンスプリング１８２は定位置にピストン４２を戻し、ストラップＳから溶接要素４０およびカッター１７６を移動する。
【００６９】
解放ハンドル１１２は、カラー８０に当接してカム動作するようにカラー開口部１０８内へプランジャ１１０を動かすように握持され、駆動シャフト６８および供給ホイール５６を解放する。これにより、溶接されたストラップＳおよび積荷Ｌから工具１０を取り外すことを許可するように、ストラップに張力がかけられた後で溶接の前にストラップＳにかけられた張力がわずかに緩められる。
【００７０】
本文中に参照されたすべての特許は、本開示の明細書内で明確にされていなくとも、参照として取り込まれる。
【００７１】
本発明では、矛盾を生じない限り、上述した実施の形態において単数の要素が複数の要素であってもよく、また複数の要素が単数の要素であったりしてもよい。
【００７２】
以上から、特許請求の範囲における真意および新たなコンセプトの範囲から逸脱することなしに、多くの変更および代替物が可能であることが理解されうる。本発明は図示された特定の実施例に限定されない。従って、本発明の開示は、本特許請求範囲に含まれるような変更のすべてが付加された特許請求範囲をカバーする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理を具体化している二つの気体式モータを有するストラップ装置の斜視図であり、ストラップ材料が工具内に配置されている工具が示され、張力がかけられている間の材料の動く方向が示されている。
【図２】 ストラップを締め付けるように積荷に対して配置された工具を図示し、張力がかけられている間のストラップ材料の動く方向を図示している。
【図３】 供給ホイールがストラップ材料と係合する動作位置または係合位置におけるストラップ締め付け工具の側面図である。
【図４】 供給ホイールとアンビルとの間でストラップ材料が係合している状態の、供給ホイールおよびアンビルの拡大詳細図であり、張力をかける作業に続く、解放時の供給ホイールの”逆回転”を示している。
【図５】 図４に図示されている、アンビルと供給ホイールとの間に配置されたストラップの側面図である。
【図６】 図３と同様のストラップ締め付け工具の側面図であり、ストラップ材料をストラップ締め付け工具内に積み込み、ストラップがそれ自身上で溶接された後にストラップ材料を取り外すための、解放位置または積み込み/取り外し位置における工具を示している。
【図７】 ストラップ締め付け工具の分解図である。
【図８】 張力用モータの部分分解、部分切り取り図である。
【図９】 図８の線９-９に沿って切り取られた、モータ組立体の断面図である。
【図１０】 図９の線１０-１０に沿って切り取られた、モータの部分断面図である。
【図１１】 スプリングクラッチを解放するために、解放プランジャがモータ内側スリーブに係合している、図１０の下側部分の部分図である。
【図１２】 図７の線１２-１２で切り取られた、気体式独立モジュールの断面図である。
【図１３】 気体式独立モジュールの概略図である。

Claims (7)

1. 積荷の周囲でストラップに張力をかけ、前記ストラップをそれ自身上で付着し、前記ストラップの供給端部を切断する気体式ストラップ締め付け工具であって、
   ピストンと、
   前記ピストンに可動に結合された溶接用モータと、
   前記ストラップに接触し前記ストラップをそれ自身上で付着するために、前記ピストンに可動に結合される振動する溶接要素と、
   前記ストラップに接触し前記ストラップに張力をかける供給ホイールと、
   前記ストラップに張力をかけるように前記供給ホイールを回転させるための駆動力をもたらす張力用モータであって、単一方向回転用に形成された張力用モータと、
   前記供給ホイールと前記張力用モータとの間に配置され、前記ストラップをそれ自身上で付着する前に前記ストラップに張力をかけるように前記張力用モータからの前記駆動力を前記供給ホイールに伝達するように形成された駆動機構と、
   前記駆動機構に取付けられ、該駆動機構の所望の方向の回転を許可するように前記駆動機構と協働する伝動機構とを具備し、
   前記伝動機構は、前記駆動機構の一方向回転のみを許可するように前記伝動機構が前記駆動機構に係合する第一状態と、前記伝動機構が前記駆動機構の二方向回転を許可する第二状態との間で、切り替えが可能である、ストラップ締め付け工具。
2. 前記駆動機構は駆動シャフトを有し、前記伝動機構はワンウエイベアリングを有し、前記ワンウエイベアリングは、前記駆動シャフトが一方向回転することを許可し、前記駆動シャフトが反対方向に回転することを妨げるように前記駆動シャフトに取り付けられる、請求項１に記載のストラップ締め付け工具。
3. 前記ベアリングと係合可能なスプリングクラッチを有し、前記スプリングクラッチは、第一状態においては、前記スプリングクラッチに対して前記ベアリングの回転を妨げるように前記ベアリングに巻き付き、第二状態においては、前記スプリングクラッチに対する前記ベアリングの回転を許可する、請求項２に記載のストラップ締め付け工具。
4. 前記第一状態から前記第二状態へ前記スプリングクラッチを動かすように、前記スプリングクラッチと協働する解放要素を有する、請求項３に記載のストラップ締め付け工具。
5. 前記解放要素は前記スプリングクラッチに隣接する前記ベアリングの一部分上で嵌め込まれるカラーである、請求項４に記載のストラップ締め付け工具。
6. 前記カラーは、前記スプリングクラッチがベアリングに巻き付けられるときの直径より大きい直径へ前記スプリングクラッチを動かすように、前記スプリングクラッチの端部と係合可能なフィンガー部を有する、請求項５に記載のストラップ締め付け工具。
7. 前記張力用モータおよび前記伝動機構は、張力用モータハウジング内で保持され、解放ピンが、前記ハウジングを横断するように前記ハウジングに配置され、前記スプリングクラッチと係合するように前記カラーを回転させる、請求項６に記載のストラップ締め付け工具。

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