JPH0731606U - 熱可塑性帯摩擦溶着装置の加圧振動空気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 摩擦溶融された熱可塑性帯重合部接触面の冷
却固化を静止状態において達成させ、より確実な帯重合
部の強固密着を果たし、かつ、結束工具として必要な簡
潔にして操作の簡便な構造の結束工具を提供する。 【構成】 加圧振動機構の空気回路における加圧用エア
シリンダ１０の回路に、逆止弁を内蔵するメターアウト
型流量制御バルブ１５を組み込んで、帯重合部の加圧振
動による接触面溶融の後、振動用エアモータ２０停止に
伴う加圧用エアシリンダ１０の加圧解除を溶融面の冷却
固化に必要な僅少時間だけ遅らせ、溶融面における静止
状態での確実な固化密着を果たさせるごとく構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱可塑性帯を用いて物品を回周し引締め、端部を摩擦溶着する結束 工具の改良に関し、より詳しくは、摩擦溶着装置の加圧振動空気回路の改良に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年において、熱可塑性帯（本明細書では単に帯ということが多い）による結 束、特に強力引締を伴う重結束が、該帯の対張強度の大幅な向上と相俟って、広 く適用されるようになって来たが、これに伴い、操作が簡単で引締帯端部溶着が 確実な摩擦溶着型の結束工具が多く用いられる傾向が強くなってきた。そして、 このための結束工具として、実願平４−77540 号など、改良された軽便で摩擦溶 着効果の良好な、結束工具の摩擦溶着装置として提供されてきた。

【０００３】 しかしながら、重結束分野における結束強度に対する要求は、より強固でより 確実な帯端部溶着について、熱可塑性帯の強度とこれに適合した引締強度と相俟 ってますます高まるところであった。すなわち、従来の摩擦溶着装置の加圧振動 機構はそれなりの帯溶着効率化が図られているが、機能的に、加圧と振動が同時 に実施されて重合接触面の溶融が達成されると、振動を停止すると共に同時に加 圧も解除されるものであり、従って、帯接触面の冷却固化を待つことなく既に付 与されている強力な引締力に基づくテンションの作用を受けて重合部のズレを生 ずる可能性が大きく、折角の摩擦溶融面における良好な溶着準備態勢が活かされ ず完全な冷却固着が達成されないきらいがあり、このため溶着強度上も必ずしも 満足されるものではなかった。これを解決する為には、加圧用エアシリンダと振 動用エアモータの操作バルブを別個に設けてそれぞれ独立操作をする必要がある が、これは結束工具における一つの後退現象であり好ましいものではなかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 本考案は、前述のような実情に鑑み、摩擦溶融された帯重合部接触面の冷却固 化を静止状態において達成させ、より確実な帯重合部の強固密着を果たすため、 この冷却固化に必要な時間（極く短時間）、すなわち0.2〜0.5秒程度の溶融面静 止冷却固化の時間を付与する方向で、しかもこれを１バルブ操作によって達成す る方向で改善を図ることにしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前述の課題を解決するために次のような手段を適用して対処した。 すなわち、加圧振動機構の空気回路における加圧用エアシリンダの回路に、逆止 弁を内蔵するメターアウト型流量制御バルブを組み込んで、帯重合部の加圧振動 による接触面溶融の後、振動用エアモータ停止に伴う加圧用エアシリンダの加圧 解除を溶融面の冷却固化に必要な僅少時間だけ遅らせるごとく構成したものであ る。

【０００６】

【考案の作用】

本考案の「熱可塑性帯摩擦溶着装置の加圧振動空気回路」（以下単に本空気回 路という）の作用について実施例図面を引用しながら説明する。

【０００７】 図３で判るように、帯90の引締用エアモータ65によって物品回周の帯90が緊縛 され、該帯90の重合部が摩擦溶着装置２（図１および図２参照）の加圧振動機構 ３の位置に整列されているところから説明に入る。 まず本空気回路１のボールバルブ５を弁棒53を押さえて加圧用エアシリンダ10 に、メターアウト型流量制御バルブ15を経て圧縮空気を送り加圧振動子21で重合 している帯90を加圧し、同時に前記ボールバルブ５を経て振動用エアモータ20に 圧縮空気が送られ、加圧振動子21は加圧状態にある帯90の重合上側帯90を高速振 動し、当然に重合帯90の接触面は摩擦熱により溶融することは公知のとおりであ る。さて適当に帯90接触面の溶融が進んだ時点で弁棒53の押さえを離し復元する と振動用エアモータ20は停止して加圧振動子21の振動は停止する。ここで、従来 ならば加圧用エアシリンダ10は直ちに復元して加圧振動子21は帯90の加圧を解除 するところであるが（図５の従来の線Ｃ参照）、本考案においてはメターアウト 型流量制御バルブ15が組み込まれているため、加圧用エアシリンダ10のピストン 復元が大幅にセーブされ（図５の線Ａ参照）、スプリング13の反発力を押さえて 徐徐に復元することとなる。この加圧力解除の遅れが本項最初に述べた帯90に付 与された引締力に基づくテンションを支えて帯90接触溶融面のズレを防止し、従 って該接触面は加圧静止状態で冷却固化するものであって、帯90端部溶着の効果 を一層高めて、確実強固な接続が達成されるものである。なお、この帯90接触面 の溶融部冷却固化時間は、0.2〜0.5秒程度でよいことが推定され、従ってこの時 間の加圧保持をメターアウト型流量制御バルブ15によって調整設定しておけばよ い訳である。 かくて帯90端部の摩擦溶着が終了すれば結束サイクルは終ることになる。 なお、前述の帯溶着の冷却固化前後の加圧力と経過時間の関係を線図で図５に 図示したが、理想とされる冷却固化の線Ｂに、ただ１つのバルブで極力近付け、 実用上全く問題にならない程溶着強度を高めており、図６および図７に示す溶着 強度の実験値が示す極めて良好な作用がなされていることがよく判る。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の好適な実施例について、図面に従って詳しく説明する。 図１に、本空気回路１を適用した帯90を用いる摩擦溶着型の結束工具80の側面 図を示し、図２に図１のＡ−Ａ矢視による正面断面図を示したが、この結束工具 80は帯引締装置60（引締用エアモータ65、引締用バルブ63を含む）、帯切断装置 70と共に、本考案に最も関係の深い摩擦溶着装置２を、加圧用エアシリンダ10、 振動用エアモータ20を含めた形で設置しており、更に圧縮空気使用のため、必要 な配管およびバルブ類を設置している。 なお、本空気回路１は、携帯移動可能な結束工具の求める軽便にして操作が容 易で、かつ溶着効果の高い結束工具に対して極めて真剣に対応したものである。

【０００９】 摩擦溶着装置２は、図１のＡ−Ａ矢視による正面断面図として示した図２でよ く判るように、加圧用エアシリンダ10のピストン11の下端に、接続ピン17で加圧 板18と連結し、次に述べる加圧振動子21との間にコロ軸受19を介在させて、加圧 振動子21の横方向微小摺動（高速振動）の円滑化を図っている。

【００１０】 加圧振動子21は、振動用エアモータ20のモータ軸24、偏心軸25を含む振動機構 ３（これらは公知）を中空部22に収容し、先端部23の下面に突起2Pを設けており 、加圧用エアシリンダ10と前記振動機構３の同時作動により、受台30に設けた突 起39との間に挟持する帯90を加圧しながら上側帯90を小刻みに高速振動させるも のである。

【００１１】 図３に本考案の主題である本空気回路１を図示したが、空気供給源４からバル ブ装置９を経て引締系列はスピコン６を介してエア配管66を経由し引締用バルブ 63の操作によって引締用エアモータ65を回転させるごとく構成している。 一方、バルブ装置９のボールバルブ５を経た加圧、振動系列では、ボールバル ブ５の操作により、同時に加圧系、振動系に空気が流れ、加圧系では、メターア ウト型流量制御バルブ15を経てエア配管16経由で加圧用エアシリンダ10に至り、 振動系では、エア配管26を経て振動用エアモータ20に至るごとく構成している。

【００１２】 バルブ装置９は、図４に側面断面図として示したが、空気供給源４からの圧縮 空気か矢印ＩＮから通入されると、直ちにスピコン６、エア配管66を経て、引締 用エアモータ65の手前の引締用バルブ63まで至るものであり、一方ボールバルブ ５では、ボール55がスプリング54、突出弁56との相互関係により、通常は閉止状 態にあるが突出弁56の突出により、片や振動用エアモータ20へエア配管26を経て 通入され、片やメターアウト型流量制御バルブ15、エア配管16を経て加圧用エア シリンダ10に至るごとく構成されており、前記突出弁56は、加圧振動用レバー53 （図１参照）により操作される。

【００１３】 メターアウト型流量制御バルブ15は、市販品であるが図３で判るように、加圧 用エアシリンダ10の加圧方向には空気流量制限はなく、復元時に前記加圧用エア シリンダ10の気室12の既通入空気の排出を制御（抑制）してスプリング13による ピストン11の復元、つまり加圧振動子21の加圧解除を遅らせるごとく構成してあ る。

【００１４】 図５に、帯90の摩擦溶融→冷却固化に至る間の加圧力との関係を、帯溶着前後 の加圧力の推移の線図で示したが、理論的には、理想とされる線Ｂ、すなわち、 加圧振動によって帯接触面の溶融後、振動を停止して溶融進行を止め、そのまま 加圧を続行して帯溶融面の静止状態での冷却固化による密着を果たすことが、最 良の摩擦溶着ステップであり、これは帯90の引締めテンションによる溶融接触面 のズレを防止し静止状態を保つ上で重要な事項であるが、このためには、加圧用 エアシリンダ10のためのバルブと振動用エアモータ20のためのバルブとの２つの 操作バルブを設けるか、あるいは、バルブ装置９の機能を、振動用エアモータ20 用空気回路と、加圧用エアシリンダ10用のタイマー付弁機構を含む極めて複雑な 機能をもつものとする必要があり、軽量小型で操作簡便なことをモットーとする 結束工具には全くなじまないものである。 このようなことから従来例の線Ｃすなわち、１つのバルブで加圧用エアシリン ダ10と振動用エアモータ20を同時に作動、解除する型にならざるを得なかったが これは溶着効果に問題があることを先に指摘した。 したがって、本考案による加圧振動による帯接触面溶融後の振動停止かつ加圧 持続、そして冷却固化後完全に加圧解除という本考案実施例の線Ａが、前記理想 とされる線Ｂにより近く、かつ実用上溶着効果に問題がないことを実績として確 認しているところである。

【００１５】 図６および図７に、本空気回路１を適用した結束工具80によって溶着された帯 90の溶着強度を、理想とされる方式による強度と対比させて図示したが、図６に おける帯幅19ミリ、帯厚0.9ミリの帯を試料として溶着したときの結果で、帯母 材の保証強度６００kg（真の切断強度は若干高い）に対して、この保証強度 ６００kg近くをキープする好成績であり、理想とされる方式（実際にタイマーを 用いて加圧解除を遅らせた装置による）との差はほとんどなく、実用上本考案が 極めて有効であることが立証された。 また図７における帯幅25ミリ、帯厚0.9ミリの帯に対しても同様のことが立証 されたものである。さらに、帯幅32ミリ、帯厚0.9ミリの帯に対してもやはり同 様の好結果が得られている。

【００１６】 このように、本空気回路１を適用することは、理想とされる方式に対しては、 所謂次善の策ではあるが、極めて簡単な構成で、実用上まったく問題のないもの であって、帯接触面の摩擦溶融後の冷却固化時間が極めて短小で、この冷却固化 時間に対し、メターアウト型流量制御バルブ15による加圧解除抑制が理想により 近くマッチするものであるといえる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案の実施により、熱可塑性帯の摩擦溶着が、帯端部の重合接触面の両溶融 箇所における静止加圧冷却固化を果たすことによって、より確実に、より強固に 達成されて、熱可塑性帯の対張力を満足する接続を獲得する軽便簡易な結束工具 を提供することができるもので、この種帯の重結束への結束工具を使用しての適 用がより高く評価されるものとなり、物流界への貢献は極めて大きいといえる。

【図面の簡単な説明】

【総括】図面はすべて本考案の実施例を示すものであ
る。

【図１】本空気回路を適用した摩擦溶着型結束工具の側
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視による正面断面図であり、摩
擦溶着装置の細部を示す。

【図３】本空気回路並びに関連回路を含む結束工具の空
気回路図である。

【図４】バルブ装置の側面断面図である。

【図５】帯溶着前後の帯加圧力の推移を表わす線図であ
る。

【図６】本空気回路適用の結束工具で溶着した帯（19ミ
リ×0.9ミリ）の溶着強度実績である。

【図７】本空気回路適用の結束工具で溶着した帯（2.5
ミリ×0.9ミリ）の溶着強度実績である。

【符号の説明】

１ 本空気回路 ２ 摩擦溶着装置 ３
振動機構 ４ 空気供給源 ５ ボールバルブ ６
スピコン ９ バルブ装置 10 加圧用エアシリンダ 11
ピストン 12 気室 13 スプリング 14
空気給排孔 15 メターアウト型流量制御バルブ 16
エア配管 17 接続ピン 18 加圧板 19
コロ軸受 20 振動用エアモータ 21 加圧振動子 22
中空部 23 先端部 24 モータ軸 25
偏心軸 29 突起 39 突起 53
加圧振動用レバー 54 スプリング 55 ボール 56
突出弁 60 帯引締装置 63 引締用バルブ 65
引締用エアモータ 70 帯切断装置 80 結束工具 90
帯。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性帯の重合部を加圧振動し摩擦溶
   着する結束工具における摩擦溶着装置の空気回路におい
   て、帯重合部を加圧する加圧用エアシリンダと被加圧重
   合の上側帯を高速振動させる振動用エアモータを同期さ
   せ、加圧し振動することによる帯重合部接触面溶融の
   後、振動用モータ停止に伴う加圧用エアシリンダの加圧
   解除を、溶融面の冷却固化促進のため、加圧用エアシリ
   ンダの空気回路に、逆止弁を内蔵したメターアウト型流
   量制御バルブを組み込んで微小時間遅らせるごとく構成
   したことを特徴とする熱可塑性帯摩擦溶着装置の加圧振
   動空気回路。