JPS60189425A - 熱可塑性プラスチツクの帯を加熱封止するための機構 - Google Patents

熱可塑性プラスチツクの帯を加熱封止するための機構

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JPS60189425A
JPS60189425A JP60029188A JP2918885A JPS60189425A JP S60189425 A JPS60189425 A JP S60189425A JP 60029188 A JP60029188 A JP 60029188A JP 2918885 A JP2918885 A JP 2918885A JP S60189425 A JPS60189425 A JP S60189425A
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JP
Japan
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heating element
strip
thermoplastic
heat sealing
heating
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JP60029188A
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English (en)
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グラハム・フオード
ドナルド・ストウホール
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JIERARUDO IND Ltd
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JIERARUDO IND Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１九Ｌ」 この発明は、ポリエステルやポリプロピレンのような熱
可塑性プラチック材料の帯の複数の層を互いに熱封止す
るための機構に関するものである。
ｌ吐１１１ パッケージング工業において、パッケージの周りの熱可
塑性プラスチックの帯を引張って固定することは一般的
に必要なことである。引張られたループを固定するため
に、帯の２つの層は互いに固定されなければならず、そ
れらの層はそのループの共通な開始点と終了点で重ねら
れる。
２つの帯の層の周りのひだを付けられた金属クリップ、
または２つの帯の層をロックする変形可能なワイセバッ
クルのような機械的な固定手段は、ＩＭ構造的不十分な
接合を生じるとともに、製造して取扱うのが高価である
。
平らなまたは円柱状のパッドがそれらと押圧接触する２
つの帯の層の接触面と平行に振動させられる摩擦溶接も
、成るタイプの帯、特にポリエステルの帯に関して構造
的に不十分な接合となり、さらに不快な大きさのノイズ
を発生する。さらに、要求される大きなパワーは圧縮空
気の使用または大きな電気装置を必要とする。
超音波溶接も同様に不利であり、成るタイプの帯には成
功しにくく、また必要な作動パワーを与えるために比較
的複雑な回路を必要とする。
周知の加熱封止プロセスも、封止装置の外部の大きなパ
ワー源の使用を必要とづる。このプロセスにおいて、連
続的または断続的に加熱された比較的かさばる加熱要素
が２つの層の帯の間へ挿入され、それは長さ方向の１つ
の端部から他方の端１３一 部へ帯を横切ってそのニレメン１へを動かずことによっ
てなされる。まず、２つの帯の層は加熱ニレメンｈに対
して押圧され、そして短い遅延の後にそのエレメントが
急速に引き抜かれて、２つの帯の層はその加熱された領
域で１つに押圧される。
外部のパワー源を必要とする欠点に加えて、このプロセ
スはかなり不快な臭いを生じる。なぜならば、その動作
温度は帯材料の分解温度より必ず高い値まで上げられる
からである。
この発明の目的は、熱可塑性プラスチック帯の２つの層
を互いに加熱封止するための改善された方法と機構を提
供することである。この発明のもう１つの目的は、熱可
塑性プラスチック帯の２つの層を互いに加熱封止するた
めの改善された機構を提供することであって、特に十分
に運搬可能に製造し得る機構、すなわち内部パワー源を
有しており、そしてそれはほとんどノイズや臭いを生ず
ることなく動作することができて、その間に構造的に有
効な接合を生じる。
１１墾１１ １４− 本発明の１つの態様によれば、熱可塑性プラスナック帯
材料を加熱封止するための機構であって、互いに溶接さ
れるべき帯材料の２つの部分を受入れるようにされた可
搬の機械を備え、前記機械は加熱エレメントと、それら
の帯間で加熱エレメントを動かす手段と、その加熱ニレ
メンｌ−への加熱電流を供給するためのバッテリ源を有
する機構においで、負荷時のバッテリ電圧を検知するた
めの制御回路手段と、帯間の加熱エレメントの動きを制
御するだめの駆動回路手段を含み、その制御回路手段は
検知され仁電圧レベルに依存して加熱エレメントの速度
を制御１１　するように駆動回路手段に作用する。
一実施例において、バッテリは機械のハウジング内また
はその」二に装着される。
もう１つの実施例において、バッテリは機械から離され
ていてもよく、ケーブルによって機械に接続される。
何ら分解を生じることなしに熱可塑性プラスチック材料
の溶融を行なうことによって強力で信頼し得る封止を実
行するために、帯に与えられる熱の間は厳密に制御され
なければならない。バッテリ源はたとえば２０アンペア
またはそれ以上のオーダの必要な加熱電流を供給するこ
とができるが、この加熱電流の実際の大きさはバッテリ
レベルとともに変化するであろう。しかし、それは原則
的には依然として、必要な目的のために十分な大きさの
電流である。必要とされる加熱電流は、それ自体一定な
レベルに経済的に制御されるには大きすぎるものであり
、また効率的に電源から直接引出されなければならない
。本発明はバッテリ電圧の変化を補償し、すなわち、帯
が加熱エレメントによって加熱される間の時間を変化さ
ゼることによって加熱効果の大きさを変化さぼる。実際
には、これはテープの間の加熱エレメントの移動速度を
変化させることを伴う。
中でも、制御回路手段は駆動回路のための調節された低
いパワーの電源を都合良く提供し、その駆動回路は加熱
エレメントの動きを制御し、したがってぞの駆動回路手
段はバッテリレベルの変化によって影響されない。
制御回路手段は、好ましくは満足のいく作動のための最
低バッテリレベルの検知器とそれに関連する警告指示器
をも含む。この検知器は望ましくは調節可能なしきい値
を有している。なぜならば、熱可塑性プラスチック帯の
成る形態は他のものと異なった最小の加熱要件を有する
からである。
好ましくは、加熱エレメントは２つの帯の間での４ｉ、
４Ｉ運動のために往復台アセンブリ上に装着されており
、電気モータはその往復台アセンブリを駆動するように
働く。都合良くは、モータの速度（すなわち往復台の移
動速度）はモータシャフト上の光学断続器を備えたシャ
フトエンコーダによって検知され、そのエンコーダから
電気的パルスが得られ、そのパルスの周波数はモータ速
度に比例している。
本発明によれば、検知されたモータ速度はバッテリレベ
ルと比較され、その速度は駆動制御回路を介して調節さ
れる。
この調節は好ましくは連続的に行なわれる。
１７− 駆動制御回路は最大モータ速度制御を含んでもよ（、そ
れはたとえば熱可塑性プラスチック帯の種類に対して適
合するようにヒツトＪ“ることかでとバッテリレベルと
の双方に関連付けられた実際　。
き、それによって、この基本的な最大速度の設定の速度
を維持する。
帯の長さ方向において加熱エレメントを往復駆動するた
めに、モータのスイッチングと逆転の回路が与えられて
いる。
本発明のさらにもう１つの態様は、モータによって駆動
される往復台の往復運動に関連して加熱位置にあって機
械がスイッチオンされたとぎ、モ　Ｙ電流が切換えられ
るという都合の良い方法に関連する。すなわち、溶接さ
れるべき帯の層が正しい−タは往復台の前方への移動を
開始させ、同時にその往復台は移動スイッチを操作して
シャフトエンコーダから引出されるパルスのカウントを
開始する。この前方へのストロークの間、加熱電流はス
イッチオンされなければならず、本発明の一実施例にお
いて、これはその往復台によって機械的１８− に操作されるスイッチによって達成される。
もう１つの好ましい実施例において、その機械的スイッ
チは半導体スイッチによって置換えられ、その半導体ス
イッチはカウン］〜値が種々の予め決められた数値に達
したときに発生される電気信号によって操作される。
好ましくは、これらの予め決められた数値は、使用者が
操作し得る制御によって機械内に設定されてストアされ
る。
帯は加熱電流がスイッチオフされる点に向けた往復台の
戻り運動の間に互いに溶接され、一方、その逆向きのス
トロークは往復台がスター１〜位置に達して移動スイッ
チが再び操作されるまで続けられる。加熱電流を制ｅｌ
ｌするために機械的スイッチが用いられる場合、このス
イッチはロストモーション接続を含んでもよく、それに
よって電流は前方へのストロークにおいて遅れてスイッ
チオンされるが、それは逆向きのストロークにおいて対
応する位置でスイッチオフされなくて、スイッチオンが
行なわれた往復台の位置を越えたスタート位置に近い点
においてスイッチオフされる。
電流制御スイッチが半導体装置である好ましい実施例に
おいて、操作回路は好ましくはサイクルにおけるめられ
る点においてこの半導体装置を活性化する。
参照される光断続カウントは、パルスの固定された数で
あることが理解されよう。これらのパルスの周波数はバ
ッテリレベルに適合するように調節された異なったモー
タ速度によって変化するであろうが、前方と後方へのス
トロークの長さは影響されない。影響されるのはｔｉ復
運動を実行するのに必要な時間だけであって、その時間
はバッテリレベルによって変化するであろう。
往復台の最初の往復運動の後に、カッタの下へ加熱エレ
メントを運ぶために、小さな光断続器目標カウントを用
いて第２の短い往復運動が行なわれる。カッタは帯の溶
接されたループを供給り一ルにつながった帯から切断す
るように働き、それは作用部材として加熱ニレメン］〜
を用いて行なわれる。好ましくは、加熱エレメントがカ
ッタの下に位置される第２の往復運動の前方へのストロ
ークの終わりにおいてまたは第２の戻りの開始の前に、
ポテンショメータによって設定された休止期間はカッタ
が活性化される前に溶接された接合部が十分に凝固する
ことを可能にづ゛る。カッタは好ましくはバッテリから
電流を通すことによって加熱される刃である。好ましく
は、電流はそのエレメントに直列に接続された電流制限
装置によって制御され、そうして、電流は常に動作バッ
テリ電圧の範囲内で一定になるように制御される。機械
的スイッチを利用する本発明の実施例においては２つの
別個のスイッチ回路が存在し、１つは低いパワーの制御
回路であり、もう１つは加熱エレメントとモータスイッ
チングのための回路である。
これらのスイッチ回路は３つのスイッチを利用する。１
つのスイッチはバッテリに接続された機械的スイッチで
ある。第２のスイッチは安全スイッチであって、ハンド
ルオペレータの動きによる押し付は動作によって便利に
操作される。第３のスイッチは帯検知回路であり、帯が
挿入されたとき２１− に操作される。この最後に述べられたスイッチは低いパ
ワーの制御回路を操作し、その制御回路なしでは機械が
動作不能にされる。したがって、動作において、この実
施例におけるパワーアップのシーケンスは次のステップ
を含む：バッテリに接続するために機械的スイッチを操
作する（このスイッチは好ましくは係合可能かつ係合解
除可能なコネクタプラグである）二安全スイッチを聞け
るためにハンドルオペレータを押し付ける；機械内に帯
を挿入して制御回路を活性化させる；そして安全スイッ
チを閉じるためにハンドルを開放する。
そうして、機械は十分にパワーアップされ、スタートボ
タンの押し下げによる動作のための準備完了状態となる
。この実施例を用いた溶接操作の終わりに、使用者は安
全スイッチを開けるためにハンドルを押し付け、機械を
溶接された接合部から除去し、そのハンドルを開放し、
そして必要ならばプラグスイッチの係合を解く。
そのプラグスイッチは、主電源への夜間の接続によって
バッテリが充電され得る便利な手段とじ２２− て働くことができる。
さらに、もし望まれるならば、ハンドルオペレータはバ
ッテリが収納されるハウジングで構成してもよい。この
代わりにまたは付加的に、バッテリは機械の側面に取付
は取外し可能なハウジング部月内に配置することもでき
る。
ないし　８゛に示された実施例の説明 まず第１図を参照して、その機械は運搬ハンドル１２を
備えた支持フレーム１０を含んでいる。
フレーム１０は機械の動作部分を支持している。
そのような部分にはモータ１４が含まれており、モータ
の出力シャフトによって支えられた光断続器ホイール１
６を伴っている。そのホイールに関する光カブラは１８
で示されている。参照番号２０はスタートスイッチを示
している。
２つの動作ハンドルが備えられている。ハンドル２２は
引張られた状態で溶接されるべき熱可塑性プラスチック
の帯を引張るためのハンドルである。伯方のハンドル２
４は中空であって、機械にパワーを与えるための充電可
能なバッテリパックを収納する。このハンドルはプラグ
タイプのスイッチ２６で終端している。
第１図に示された他の部分において、ヒータ電流選択器
リンク２８は加熱エレメントへの加熱電流をプリセット
するためのものであり、マイクロスイッチ３０は加熱ニ
レメン１−アセンブリ（第１図において見えない）の機
械内の本来の（またはスタート）位置へおよびそこから
離れる方への移動によって操作され、圧力ブレー１−保
持クリップ３４を伴った圧力プレート３２によって圧力
が溶接の間にプラスチックの帯に加えられ、ヒータコン
タクト３３はコンタクトロッド３７の端部に装着されて
おり、ヒータコンタクト３５は摺動可能なコンタクトロ
ッド３１の向かい合った端部に装着されている。
第２図と第３図は機械の一端部における下側の図であっ
て、第２図は圧力プレート３２が閉じられて示されてお
り、第３図は前記プレートの上方の動作部分を表わすた
めにプレートが開かれて示されている。第３図は第２図
と左右が逆にされた下側を示している。
第３図において、加熱エレメント４４を備えた薄い平ら
なＬ字形ヒータ４２を示１−ためにばね４０が切取られ
ており、そのばねとヒータは往復台上に［ｆされており
、その往復台は第３図の矢印で示されているように溶接
されるべぎ帯の長さ方向に沿って往復運動するようにモ
ータ１４によって駆動される。カッタアセンブリ４３は
加熱エレメント４４の後方に装着されている。テープ保
持器の両端部は４６で示されており、このテープ保持器
は押圧プレードプッシコＡフルリーズ０ッド４７に連結
されており、抑圧プレート３２はそのロッドと協力する
ためのパッド４８を有している。押圧プレート３２はナ
イロンの滑走部５０をも保持している。コンタク１〜ロ
ツド３７はヒータコンタクト３６．３８とともに示され
ており、それらのコンタクトはロッド３７と第２のロッ
ド３９（後述される）と係合し、それによって、ヒータ
電流は加熱エレメント往復台の動きと関係付けられたと
きにスイッチオンされる。参照番号５２５− ４は溶接された帯を切断するカッタを示している。
固定のプラットホームは５６で示されている。
第３Ａ図は第３図と同様の図であって、テープ保持器４
６の各端部のクリップによって正しい位置に保持された
チー１５８と６０を示している。
に支えられたギザギザのある引張りホイール６２　′第
４図は機械内に入れられた２つの帯の層５８゜６０を示
しており、それらは引張りハンドル２２によって張力が
与えられる。帯の層の経路は第５図に示されている。帯
５８．６０は引張りホイールの下側から通り、そのホイ
ールは帯を機械内に通すようにも働き、１つの層はヒー
タアセンブリ４２の上に通されてもう１つの層は下に通
される。
どちらの層も抑圧プレート３２上に通されて、テープ保
持器４６の各端部にあるクリップ６４（詳細は第５図）
によってその押圧プレートの両端でガイドされる。
第６図と第６Ａ図は、再び抑圧プレートとテープ保持器
アセンブリを示している。押圧プレードブツシュオフ′
ロッド４７とテープ保持器４６２６− へのそのカップリング６６とによって、ばね付勢された
抑圧プレート３２と前記保持器４６はバッテリパックハ
ンドル２４が十分に押し下げられたときに開放される。
引張りホイール６２は一方面ラチェットを介して他方の
ハンドルアセンブリ２２から駆動される。
第７図は取り外された状態でバッテリパックハウジング
２４の詳■１を示している。参１１α番号６８は封止さ
れたバッテリパックを示しており、ハウジング２４の端
部絶縁体７２に囲まれたコンタクトビン７０を明瞭にす
るために切断して示されでいる。プラグ７４はナイロン
製であって、支社型のビンコンタクタ７６を有している
。バッテリはコンタクトビン７０を介してたとえば夜間
に充電することができる。
ここで特に、ヒータコンタクト３６．３８およびそれら
と関連するコンタクトロッド３７に注意を向ける。ヒー
タアセンブリ４３が往復運ｌＩｌ′ＴＪ−るとき、ヒー
タ電流は前方へのスト〇−りの終端に向けてスイッチ゛
オン′され、戻りストロークにおいて対応しない後方の
点でスイッチ′オフ′される。これはコンタクトロッド
３７と関連するロストモーション接続によって達成され
、それは第２Ａ図と第２Ｂ図でよく表わされている。
第２Ａ図と第２Ｂ図を参照して、ヒータアセンブリとと
もに動くヒータコンタクト３６．３８は２つの導電性の
ロッド３７と３９の摺動接点を形成して示されている。
ロッド３７はその支持構造（全体として４１で表わされ
ている）が絶縁されており、摺動接点を形成するコンタ
クト３８も同様である。
電流は、〈コンタク１−３３と３５が形成されるときに
）選択器リンク２８．リード２９．およびロッド３１を
介してバッテリからロッド３７へ流れ、摺動コンタクト
３８を介してヒータ４４の“絶縁された′面へ流れ得る
。ヒータの′接地′端部はコンタクト３６とロッド３９
を介してコイルの導電性ハウジングへ電気的に接続され
ており、ロッド３９は支持構造４１へ電気的に接続され
ている。
第２Ａ図と第２Ｂ図で最もよく見られるように、ビン４
５と４７はロッド３７から半径方向に突出しており、往
復台が支持構造４１に関して動くときに、コンタクト３
８と係合する。
ロッド３７の前方への移動の間に、フンタクト３８はビ
ン４５と係合して、コンタク１〜３３と３５を係合させ
るためにロッド３７をロッド３１の方へ押す。３３と３
５の係合の後のロッド３７の最後の移動はばね４９によ
って受入れられ、そのばねはロッド３７がロッド３１の
前へ動くときに圧縮される。
３７の戻り運動の間に、３３と３５の係合は調節可能な
ロックナラ１〜５１がカラー５３に接触するまでばね４
９の働きによって維持され、その後にコンタクト３３と
３５は係合が解かれる。
往復台４３の逆向きの移動の間、ナツト５１がカラー５
３に接触するまでにおけるばね４９の働きによって、ビ
ン４５はコンタク１〜３８に対して抑圧することに注目
すべきである。そのとき、コンタク１〜３８が移動して
ビン４７と接触すること２９− によってロッド３７が再び後方に動き続けてコンタクト
３３と３５の係合を解くまで、ロッド３７はロッド３１
の端部のコンタクト３５と係合が外れる傾向にはない。
すなわち、ビン４５と４７の隔たりが前述の最後の運動
を生じる。
板ばね５５（第２Ａ図参照）は摩擦ブレーキを生じるの
に十分な力でロッド３７と係合し、ビン４５または４７
の１つとコンタク１−３８との係合による駆動なしにロ
ッド３７が摺動するのを防ぐ。
第８図は電子的機構を制御する回路図であり、それは本
来第１図の５２で示されたプリント回路板によって支持
されている。
この回路図において、バッテリ６８は左下側に示されて
おり、帯検知スイッチ３０と直列にある。
参照番号８０は、ヒータとカッタの働きのための高アン
ペア出力を８２に与える出力回路を示している。参照番
号８４はｐ、ｃ、ｂ、ヘパワーを与えるために８６へ定
電圧低アンペアを与える調節回路である。この回路はパ
ワーオン指示器８８を３０− 含む。回路９０はバッテリレベル検知器であり、９２に
おける低電圧設定点調節器と９４の警告指示器を備えて
いる。この回路は、スタートマイクロスイッチ２０を介
し副次回路９８へ送られる出力を９６に与える。ゲート
１００は１２０で全体的に示された次の制御回路へパワ
ーを与えるために接地されなければならず、もしバッテ
リレベルが設定点のしきい値以下であれば接地されない
であろう。
制御回路１０２は、本来ヒータとカッタの電流のタイミ
ングと大きさを制御するための副次回路１０４を含んで
いるが、モータを始動さ１て停止させるための出力１０
６も含んでいる。毒照番号１０３は第１図の移動スイッ
チ３０を示しており、それによって封止サイクルが開始
されて停止され、一方、安全スイッチは１０５で示され
ている。成分１０８は、溶接された帯が供給リールから
切断される前のカッタ休止の長さを設定するために用い
られる。成分１１０はヒータ電流の基本的な大きさを設
定するために用いられる。ヒータ電流の実際のレベルは
、回路８０によって供給されるとき、バッテリレベルと
ともに変化するであろう。
また、回路１０２はバッテリレベルに依存してモータの
速度を制御づ−るための副次回路１１２を含んでいる。
回路１１４は光断続器１６によって測定されたモータ速
度に対してバッテリレベルをチェックし、それに従って
モータ速度を調節するための出力を１１６に与える。そ
うして、モータ速度はバッテリレベルの変化を補償する
ように調節されて、常に帯が分解されることなく溶融す
るのに必要な臨界的な範囲まで加熱されることを確実に
する。
光断続器からのフィードバック１１８は１２０における
パルスカウントを能動化し、それは加熱のための前方へ
のストロークとそれに続く切断のための前方への短いス
トロークの終端におけるモータの逆転点を決定する。
モータのスイッチングと逆転の回路１２２は、低アンペ
アに調節された出力からでなくてバッテリからパワーを
受ける。
したがって、使用のシーケンスにおいて、使用者はまず
プラグインスイッチ２６を係合させるが、これはｐ、ｃ
、ｂ、にエネルギを与えはしない。
次に、操作ハンドルが一緒に押されて、安全スイッチ１
０５が開けられる。そして、帯（２層）が機械内にロー
ドされて、帯検知スイッチ３０Ａが閉じられ、ｐ、ｃ、
ｐ、にパワーが与えられる。
そして、その絞りグリップが開放されて、回路をセット
するために安全スイッチが閉じられる。
そして、帯が引張られて、次のような溶接サイクルを開
始するためにスター１−ボタン２０が押される： ａ）　モータが前方への駆動を開始する：ｂ）　はとん
ど同時に、光断続器カウントを開始するように移動スイ
ッチ１０３が切換えられる二Ｃ）　前方への駆動くヒー
タアセンブリの前方へのストローク）の終端に向けて、
ヒータ電流はｐ、ｃ、ｂ、にかかわりなく往復台の動き
によって操作されるコンタクｌ−３３，３５を介してス
イッチオンされる； ３３− ｄ）　カウントの終わりにおいて、モータが逆転する； ｅ）　戻りの駆動における予め決められた点において、
コンタクト３８がビン４７と係合してコンタク１−３３
．３５の係合が外れたときにヒータ電流はスイッチオフ
されて、ヒータが冷える；ｆ）　逆駆動の終端は移動ス
イッチの反転によって決定される； Ｑ）　モータは前方への駆動に戻って、移動スイッチが
再び切換えられる； ｈ）　それによって、より短い光カウントが開始される
： ｉ）　そのカウントの終わりにおいて、往復台はヒータ
部材の先端部をカッタの下にして停止する； ｊ）　セットされた休止の後に、ヒータ部材を支えとし
て用いることによってリールから帯を分離するために、
カッタが一時的にエネルギを与えられる； ｋ）　カッタはスイッチオフされて、モータは３４− 逆向きの駆動を開始する； 見）　移動スイッチが切換えられ、モータがスイッチオ
フされて、加熱封止サイクルが完了する。
そして、オペレータはバッテリパックハンドルを押して
安全スイッチを開け、帯から機械を引き離しくその帯は
パッケージのまわりにループ状に巻かれて引張られた状
態で固定するために溶接された）、それによって、帯検
知スイッチはｐ、ｃ。
ｂ、を消勢するために開く。もし適当ならば、プラグタ
イプのスイッチが係合を解かれる。
第９図ないし第２１図はもう１つの機械の形態である本
発明のもう１つの好ましい実施例を示しており、これも
プラスチックの帯月料を溶接するようにされている。そ
の中で、ヒータとカッタへの電流の供給を制御するため
の機械的に操作されるスイッチは、典型的にはＦＥＴ装
置である半導体装置によって置き換えられている。その
実施例は、機械内への帯の挿入と溶接の長さと品質の制
御を容易に４る精巧な設備をさらに含んでいる。
その機械は第９図において全体的に斜視図で示されてお
り、ハウジング２００の前部から後尾に延びていてその
後端部に押圧スタートボタン２０４を含む一体のハンド
ル２０２を備えた外側のケーシング２００を含んでいる
。ケーシング２００は機械の動作部分を含んでいて、そ
れらは金属鋳込みによって形成された剛性の背骨（第９
図において見えない）上に支持されており、その背骨は
ケーシング２００の前面において前方と−Ｌ方に延びて
いて２０６において少し見られる剛性の支持を形成して
いる。その支持はケーシング２０８とギザギザの付けら
れたホイール２１０によって形成されるサブアセンブリ
のための装着台を提供し、それらのケーシングとホイー
ルは中心軸（第９図において見えない）のまわりに回転
可能であってボルト２１２によって正しい位置に保持さ
れている。
ハウジング２０８はそれ自体回動可能にシャフト２１４
によって支持２０６に連結されており、そのシャフトは
第１２図において最もよく見られるようにハウジング２
０８から突き出して延びている。
２１６で全体的に示されたサブアセンブリは形成された
シュー（ｓｈｏｅ）　２１８上に装着されてそれど協力
し、シューの上表面はケーシングのカーブした下面とギ
ザギザのホイール２１０を受入れるために皿形にされて
おり、その上側の皿表面は少なくともホイール２１０と
整列したナイロンのようなプラスチック材料の挿入物２
２０を含んでいる。
機械は前方部の２２２とその機械の前方と後方部の中間
の２２４との２つの脚部を含んでいる。
パッケージまたは束のまわりに巻かれて締め付けた後に
それ自身がエンドレスのループを形成するように溶接さ
れるべき成る長さのプラスチックテープはその機械の前
方から後方に通すことができ、テープが受入れられて通
される方法は第１０図において最もよく見られる。ここ
で、リールまたは他の供給源から来るテープ長さ部分は
参照番３７− 号２２５によって示されている。このテープはサブアセ
ンブリ２１６の下とシュー２１８の上を通って機械の後
部２２６に現われるように溶接ステーションを介して後
方に延びている。そして、テープその長さ部分は物品の
パッケージまたは束の周りを後方にそして下向きに延び
て機械の前方端部に再び入るように上方に戻るものと考
えなければならない。機械の前方部に上がってきたテー
プの戻り端部は２２８で示されている。この戻り端部は
脚部２２２とシュー２１８の間の２３０で機械内に入り
、短い末尾２３２として機械の後部へ現われるように前
回と同様に溶接ステーションを通って延びている。
末尾２３２はテープの他の長さ部分の下にあることが注
目され、もしその末尾端部２３２がアンカー止めされれ
ば、点２２６と２２８の間で延びるテープのループは矢
印２３４の方向にテープ２２５を引張ることによって締
め付けられ得ることがわかるであろう。
これはテープと接触しているギザギザのホイー３８− ル２１０を回転さゼることによって達成される。
回転は矢印２３８の方向にハンドル２３６を引き下るで
ことによって達成される。ケーシング２０８とホイール
２１０との間のラチェット駆動機構は、レバー２３６が
矢印２３８の方向に動かされるときにホイール２１０へ
回転を伝えるが、そのレバーが逆方向に動かされるとぎ
にホイールへ逆向きの駆動が伝達されるのを防ぐことを
可能にする。したがって、ホイール２１０は、レバー２
３６を前方にそして後方に動かすことを伴うボンピング
動作による一連のステップによって回転され得る。ホイ
ール２１０の各回転は、サブアセンブリ２１６とシュー
２１８の間で後部出口２２６から前方の入口の方向にテ
ープのループをさらに引張り、パッケージまたは束のま
わりのループを締め付ける。
上）ホのように、これはテープの自由端部が止められて
いる場合にのみ起こり、これは脚部２２２とシュー２１
８の間にそのテープを挾むことによって最も簡単に達成
される。
３９− 一方で２２２と２１８の間でテープをクランプし他方で
２１８と２１６の間でクランプすることによって、機械
を通して延びる上側のテープの長さの部分はホイール２
１０を漸次回転させることによって必要な量だけ引張ら
れ、そのときテープの引張られた長さ部分の下で延びて
いる末尾端部それ自体は何ら張力を受けないことが注目
されよう。これはかなり重要なことである。なぜならば
、その下側の自由末尾は、テープの引張られた長さ部分
の下側へ接するように、非常に小さな力で上向きに動か
すことができるからである。したがって、溶接を達成す
るために、テープの層を接触するように押圧するために
小さなエネルギのみが必要とされる。
機械を通るテープの経路は、第９図とともに第１０図な
いし第１５図を参照することによってよく見られる。第
１０図と第１０ａ図は、その機械の真の立面図ではない
し真の断面図でもなく成る部分においては概略的である
が、テープの実際の経路を最も明瞭に図解している。後
の第１２図な４０− いし第１５図が種々の成分の実際的な形を示しており、
それらの断面のみが第１０図で見られる。
まず上側のテープの経路が取扱われ、テープはヒータア
センブリ（第１４図と第１５図において最もよく見られ
、２４２によって全体的に示されている）上に延びるよ
うにばね２４０の下ヘガイドされ、帯感知マイクロスイ
ッチ２４３の下を通って後方へ前述の出口２２６まで延
びる。第１３図、第１４図、および第１５図において最
もよく見ることができて２４２で全体的に示されている
ヒータアセンブリは、切取リブレート２４４を備えてお
り、それを横切ってヒータエレメント２４６が張られて
いる。
プレート２４４における切取り部によって、下側のテー
プ２２８はばね２４８の作用によってヒータ２４６の下
側と直接接触させられ得る。そのばねは第１４図におい
て最もよく見られ、それはプレート２４４の横方向の拡
張部へテープの経路から離れた横側でリベットによって
止められることが注目されよう。プレート２４４ヘリベ
ツト止４１− めされた部分は見ることができてしたがって参照され得
るが、ばねの下側の部分を覆い随すのを避けるために、
そのばねは第１５図においてほとんど切取られている。
そして、プレート２４４は加熱ニレメン１〜２４６の少
し前で２つのテープの部分を分離するように働く。しか
し、その後の分離はアーム２５０によっても達成され、
そのアームはばね２４０の真下の上側と下側のテープの
間でテープ経路にわたって延びている。したがって、上
側のテープは部品２４０と２５０の間でガイドされ、後
者２５０は部品２５０下に延びる下側のテープから上側
のテープを分１１１１るように働く。
部品２５０のアームの断面のみが第１０図において見る
ことができるが、第９図を参照して、アーム２５０の外
側の端部は後ろ向きに延びるフィンガ２５２であって、
それはシュー２１８の上側の先端表面と同様に面取りさ
れていて上側のテープがその上に挿入されやすくしてい
る。
フィンガ２５２はヒータ支持プレート２４４と４２− ともに延びており、これも第９図において見られる。
第１４図において最もよく見られるように、ばね２４８
は横方向にかつ後方に延びるアーム２５４を含んでおり
、それによってそのばねは前述のようにプレート２４４
へ連結されている。アーム２５４の弾力性は第１０図に
見られるようにテープの経路から離れて下向きにばね２
４８を付勢する傾向にある。そのばねはプレート２５６
を閉じることによって上向きに付勢され、そのプレート
は機械の下側の１つの縁に沿ってピン２５８によってヒ
ンジ留めされていて第１４図に示されているように聞く
ことができ、または第１３図に示されている中間の位置
を通るビン２５８のまわりにそのプレートをヒンジ回転
することによって第１０図に示されたような位置へ閉じ
ることができ、その位置においてプレー１−はばね２４
８と係合する。
プレート２５６は２６０で全体的に示された第２のばね
によってその閉鎖された位置に維持され、その第２のば
ねは脚部２２４の反対側の端部の穴を通して延びており
（第１３図参照）、ばねの他端は固定された支柱２６２
を通っている。その支柱は機械の背骨と一体に形成され
かつそこから延びている。ばね２６０はアーム２６４を
含んでおり、そのアームはプレート２５６の下側にある
アンプカット２６６内に係合し、他端はアーム２６４か
ら異なった半径方向へそのばねの中心部分から離れて同
様なアーム２６８を形成するように曲げられ、そして機
械の下側へ向けてアーム２６８を押し下げることによっ
てアーム２６４はプレートをしっかりと閉じるようにア
ンプカッ１〜２６６内へ強制され、そしてそのプレート
を正しい位置に保持する。アーム２６８の外側の端部は
２７０において内側へ曲げられ、脚部２２４は２７２に
おける穴（第１４図）を含み、その内側に曲げられた端
部２７０はばねを緊張状態に維持するためにその穴内へ
嵌め込むことができる。そのように維持される間、ばね
はプレー１−２５８をばね２４８に対してしっかりと保
持し、そのプレートをテープ２２８の下側に対して引き
付けて、前述のようにヒータエレメント２４６の下側へ
テープを接触させる。
第１４図に示されているように機械の内部の下側を表わ
ずためにばね２７０の端部を取り除いてプレート２５６
を開放することが可能であるが、プレート２５６は通常
はこのように開けられはしない。なぜならば、通常の操
作において、プレートはばね２４８を開放するためにテ
ープ経路から１ＣＩ１１またはそれぐらい離されれば十
分であって、それによってテープを機械内へ挿入するこ
とができまたは取り除くことができるからである。この
目的のために、プレートはスラストロッド２７４によっ
て作用させられ（第１０図参照）、そのロッドは長さが
調節可能であって、下側の端部はキャップ２７６内へね
じ込まれているので全体の長さが調節され得る。キャッ
プの脚部は通常はプレート２５６の内側表面上にスラス
トボタン２７８上に乗っており、それは第１４図におい
ても見ることができる。
４５− ロッド２７４の上側端部はレバー２８０によって作用さ
せられ、そのレバーはバルクヘッド２０６から後方に延
びており、おそらく第１７図において最もよく見られる
。レバー２８０はサブアセンブリ２１６と同じ軸、すな
わちシャフト２１４のまわりに回動可能である。図示さ
れていないが、バルクヘッド内のクラッチ機構は、レバ
ー２３６が第１７図に示された位置に来たときまたは矢
印２３８の方向でその位置の下へ押されたときのにみレ
バー２３６とレバー２８０の間で駆動を伝達する。した
がって、スラストロッド２７４はプレート２５６をばね
２４８と下側のテープ２２８から離すように下げること
ができ、これはレバー２３６を全体として整列する位置
、ずなわち機械のボディ２００．とほぼ平行な位置へ押
上下げることによってなされる。
レバー２３６が第１７図に示された位置へ回転して戻さ
れてそこを通り過ぎるや否や、ばね２６０の動作はプレ
ート２５６をその持ち上げられた閉鎖位置へ戻すように
働く。
４６− テープの２つの長さ部分を横方向に挿入した後に、それ
らは機械を通る必要な経路に沿って一方が他方の上に留
まるようにガイドされることが重要である。この目的の
ために、テープの内側の端部はロッド２７４の下側端部
のキャップ２７６に接して走り、他方の端部において脚
部２２４の上側の表面に形成された段２８２によって維
持される（第１４図参照）。しかし、テープが挿入され
た方向と反対向きにテープが機械から横方向に滑り出る
のを防ぐために今まで何も備えられていなかった。この
目的のために、２つのテープ維持ラグがそれぞれ２８４
と２８６に与えられている（第１１図参照）。
これら２つのラグはロッド２８８上に装着されており、
そのロッドはばね２９０の作用によって時泪方向に付勢
されており、そのばねはロッド２８８に係合されていて
機械の下側へ２９２で係合するために半径方向に延びた
アー１８を有している（第１８図）。ばね２９０の作用
はく第１１図に見られるように）時計方向に２つのラグ
を付勢することであり、図示された位置を越えるラグの
回転はラグ２８４から延びるアーム２９４によって防が
れ、そのアームはピン２９８上のヘッド２９６の下側へ
係合し、そのビンはロッド２７４を通して延びている。
ビン２９８の位置とヘッド２９６の寸法は、ロッド２７
４が第１１図に示されたような最も持ち上げられた位置
にあるときに、アーム２９４がちょうど水平になって、
そのラグの残りの部分がほぼ垂直に延びるように選択さ
れる。
しかし、ロッド２７４の下向きの動きにによって、ラグ
２８４はロッド２８８とラグ２８６と共に（第１１図に
見られるように）反時削方向に回転し、両方のラグを上
げてテープの経路を広げる。
したがって、テープのローディングの間、ロッド２７４
が十分に押し下げられたとぎにはテープの経路は拘束さ
れないが、ロッド２７４を開放してそれが上がることを
許すことによって、ロッド２８８をばね２９０の作用に
よって回転させ、２つのラグ２８４と２８６を第１１図
に示された位置へ戻す。それぞれ参照番号２９９と３０
０で示された各ラグの下側の端部は、機械を通って延び
ているテープの２つの長さ部分の外側の縁とちょうど係
合し、そのテープを機械内の正しい位置に整列さｌて維
持するように動く。
ロッド２７４を」二げるのを助けるために、トーション
バー３０４の端部に支えられた分岐した部材３０２によ
ってさらに作用させられ、そのトーションバーの反対側
の端部は参照番号３０８で示された機械の横断フレーム
部材へ３０６でクランプされている。分岐した部材３０
２の上端部は２つの整列した窪み（詳細は図示されてい
ない）を形成するために切り取られており、それらの窪
みはロッド２７４の両側に延びるピン２９８と係合して
位置決めする。トーションバーは、レバー２３６が矢印
２３８で示された方向と逆向きに回転されて水平位置か
ら離れるときに、ロッド２７４を持ち上げるために分岐
部材３０２の外側の端部における必要な角度の持ら上げ
を与えるように調節される。
機械内へのテープの挿入を容易にするために、４９− サブアセンブリ２１６はラッチによって２つの持ち上げ
られた位置のうちの１つに保持されることができ、それ
は第１０図と第１２図において最もよく見られる。その
ラッチは３１２で軸支された　□レバー３１０を含んで
おり、それは深い溝３１４と浅い溝３１６を形成するた
めに下側が切取られている。サブアセンブリ２１０の上
側部分から突出した＃３１８は浅い溝３１６または深い
溝３１４内に係合することができる。係合は第１０図に
示されているように反時計方向にサブアセンブリ２１６
を回転することによって達成され、歯３１８は（第１０
図に見られるように）レバー３１０の右側端部を持ち上
げてその歯を２つの渦を含む切取られた領域へ入る。も
しレバー２３６（それはサブアセンブリ２１６を回転さ
ぼる）が十分に引き下げられれば、歯３１８は深い溝３
１４と係合するであろう。
下側端部がバルクヘッド２０６に固定されたばね３０２
はレバー３ｉ０の下側に係合するように上向きに延び、
３１２におけるピンのまわりにそ５０− のレバーを時片１方向に付勢する。したがって、レバー
３０６が十分に後方と下方へ引張られて歯３１８がレバ
ー３１０の切取られた領域へ入れば、いずれの溝内の歯
の係合も時計方向にレバーを付勢するばね３１０の作用
によって維持され、そしてレバー２３６の適当な持ち上
げによってサブアセンブリが時計方向に回転するのを防
ぐ。実際、サブアセンブリは、ばね３２０の作用に対向
して下向きにレバー３１０のアームを押し下げることに
よってそのレバーの右側の端部を持ち上げて歯３１８を
ｌ１ｌＩｔすことによってのみ開放され、サブアセンブ
リ２１６は時計方向に回転することができる。
深い溝と浅い溝を備えることによって、サブアセンブリ
のために３つの異なった位置が可能となる。
これらの第１は第１０図に示されており、歯３１８はそ
れらの溝のいずれからも自由であり、サブアセンブリ２
１６．シュー２１８．およびプレート２２２は図示され
たテープの２つの層をつかむように互いに適切に係合す
る。
もし歯３１８が深い溝３１４と係合すれば（すなわち、
レバー２３６が水平な位置へ十分に回転されれば）、プ
レート２２２とシュー２１８の間およびそのシューとサ
ブアンブリ２１６内のギヂギサのホイール２１６の下側
との間にギャップが生じることがわかるであろう。この
ようにして、テープ２３２の端部は機械内へ横方向に挿
入することができる。そして、歯３１８が浅い溝３１４
へ入るように小さな間だけレバー３１０が勅かされれば
、プレート２２２とシュー２１８はそれらの間のテープ
の長さの部分をつかむように引き付けられてそれを正し
い位置に保持するが、シュー２１８とギザギザのホイー
ル２１０の間のギャップは維持されている。
歯３１８が溝３１６の内にある状態で上側のテープ２２
５を挿入することができ、レバー３１０は歯３１８を完
全に開放するためにもう一度動かされ、それによって、
ギザギザのホイールがテープ上に降りて、そのテープを
シュー２１８に対して止める。
第１０図において、ヒータエレメントはそのスタート位
置で示されている。本発明によれば、溶接はヒータエレ
メントを加熱するためにそれに電流を通しながらヒータ
アセンブリを後方（第１０図の左側へ）動かして、次に
その電流を流しなからヒータをそのスタート位置へ戻す
ことによって行なわれる。そのとき、プラスチック材料
の２つの層は局部的に加熱されて互いに接合される。ヒ
ータを動かしてそれへの電流の供給を制ｎする機構は円
柱状のハウジング３２２（第１７図参照）内に収納され
た電気モータによって制御され、そのハウジングはリー
ドスクリュー（図示せず）を駆動するためのギヤボック
ス（図示せず）を有しており、そのリードスクリューは
機械の一端から他端へ中央部で閉じられた鋳物を通して
延びており、その鋳物は全体として３２４て示されてい
る。
右側の端部において（第１７図に示されているように）
そのリードスクリューは星形ホイール３２６のための装
着台を提供するように突き出してお５３− り、その縦形ホイールは光学エンコーダと協力してリー
ドスクリューの正確な回転位置を決定することを可能に
する。
リードスクリュー上に回転可能に受入れられてそれとと
もに回転しないようにされたナツト（図示せず）は、ス
クリューの回転に従ってそのスクリューと平行な軸方向
に移動する。このナツト（図示せず）に取付けられてい
るのはプレート２４４（第１５図参照）であり、リード
スクリューが１つの方向に回転づるとき、プレート２４
４は矢印３０の方向に動く（第１５図参照）。リードス
クリューの逆向きの回転はプレート２４４の軸方向の動
きを生じて、それに取付けられたヒータを矢印３３０の
方向と逆方向に動かす。
加熱エレメントは、プレート２４４で一部が形成されて
いるヒータ往復台アセンブリの移動の一部の間に電流を
必要とし、これが達成される方法は第１６図において図
解されている。示されているように、２つの導電性ロッ
ド３３２と３３４は２つの支持部月３３６と３３８の間
に延びている。
５４− 上側の導電ロッド３３４は支持部材と、したがって機械
のフレームと電気的に接続されており、フレーム電位に
維持されている。下側のロッド３３２は３４０における
ような絶縁ブツシュ内に支持され、それに電気的に接続
されているのは導電体３４２であって、スイッチング回
路を介してバッテリに接続されており（後述される）、
バッテリの反対の極は機械のフレームに接続されている
。
２つのロッド３３２と３３４の間には１対のコンタクト
３４４と３４６が配置されており、コンタクト３４４は
上側のロッド３３４と係合し、下側のコンタクト３４６
は下側のロッド３３２と係合づる。
それらのコンタクｉ−はそれぞれ２つの導電性のばねア
ーム３４８と３５０の端部に支持されており、それらの
アームは互いに電気的に絶縁されていてヒータアセンブ
リの両端に連結されている。
２つのアーム３４８と３５０の自然な弾力性がコンタク
ト３４４と３４６をロッド３３２と３３４に対して走行
接触するように付勢し、ロッドに関する］ンタクトの摺
動はその表面を清浄にして電気的な接触を良好に維持す
るとともに低抵抗に維持する傾向がある。
リードスクリューの長さ方向に沿った往復台アセンブリ
の位置は正確に決められなければならず、この目的のた
めにマイクロスイッチ３５２（第１７図）が与えられて
おり、それは往復台がそのスターｈ位置にあるときに閉
じられている。スタートボタン２０４（第９図を参照し
て説明された）はマイクロスイッチ３５２の効果を無祝
し、リードスクリューの回転によって生じるその後の往
復台の動きはエンコーダ３２８（第１７図）から受取ら
れるパルスをデコードすることによって非常に正確にモ
ニタされ、これは後で説明される。
モータとヒータへの電流を制御する制御回路はハウジン
グ２００内に支持されたプリント回路板３５４上に含ま
れており、その上に装着されているのは３つの指示ラン
プ３５６，３５８．および３６０であり、その機能は後
で説明される。
また、参照番号３６２，３６４，３６６．３６８．３７
０．および３７２で示された種々のポテンショメータも
そのプリント回路基板によって支持されている。ポテン
ショメータの正確な機能と目的は後で説明される。
令弟１９図を参照して、充電可能なバッテリがバッテリ
ハウジング３７４内に内蔵されており、それらのバッテ
リから機械への電気的接続はバッテリを内蔵する導電性
のハウジングと絶縁された導電性のスリーブ３７６によ
って達成され、バッテリハウジングが正しい位置に配置
されるとき、導電性のビン３７８は自動的にそのスリー
ブ内に適合する。そのハウジングは内側に曲げられた端
部３８２と３８４を有するトラック３８０によってボデ
ィ上に維持され、それらの端部３８２と３８４下にはバ
ッテリハウジングの後部のばねフラップ３８６と３８８
がそれぞれ受入れられる。
図示されていないが、バッテリパック３７４が機械から
除去された後にそれらのバッテリを充電するための手段
が備えられている。
第２０図は、キャリッジ３９２上に回転可能に５７− 装着されたテープのスプール３９０と関連して機械がど
のように用いられるかを示している。テープはチューブ
状の部材の束のまわりにループにされて示されており、
それらの部材の１つは３９４で示されており、説明され
る方法で溶接が完了した後に、そのテープは切断されて
、全体として３９６で示された機械とテープの浮遊して
いる端部はもう１つの用意されたパッケージを縛るため
にその上に再配置することができる。
容易な取扱いのために、物品のアセンブリ３９４は２つ
のプラットホーム３９８と４００上に載せられて示され
ており、そして、縛り付けた後にフォークリフトがその
下に位置決めされて容易に除去することができる。
リールに続くテープの端部からテープの溶接された部分
を切断することは機械内に配置された第２の加熱エレメ
ントによって達成され、それは下方向に移動して上側の
テープと係合し、溶接が完了した後に自動的に加熱され
、そしてリールにつながったテープの長さ部分と機械を
テープの溶接５８− されたループから分離することを可能にする。詳細は図
示されていないが、ＪＪフッタ最初の説明された実施例
を参照して述べＩうれた図面の第３図における部分５４
で示されたちのど同様である。
もしカッタが−に側のテープと軽く接触状態に維持され
れば、実際には切断を達成するためにそのカッタを動か
４必要はなく、上側のテープを溶かして切断するのに十
分なだけその切断エレメントを加熱するために電流を流
すだ＆フで十分である。
第２１図に示されたシステムにおいで、機械は第９図な
い（）第２０図に関連して述べられたように、機械内へ
帯をロードすることによって始動される。これは帯セン
サマイクロスイッチ２４３を閉じる（第１０図参照）。
スイッチ２４３が閉じれば、プロセッサ４０２はパワー
アップサイクルを実行し、それが成功裏に完了Ｊれば、
機械が使用のための準備ができたこと示Ｊ−レディラン
プ３５６をオンする制御信号を発（トする。
溶接サイクルはスタートスイッチ２０４（第９図参照）
を押し下げることによって始められる。
もし帯が機械内へ正しく置かれずにこのスイッチが押し
下げられれば、マイクロプロセッサはパワーアップサイ
クルを完了しなくて機械は溶接サイクルを行なうことが
できないことに注目すべきである。これは重要なことで
ある。なぜならば、帯が加熱エレメント２４６と接触し
て存在していなければ（第１０図参照）、その加熱エレ
メントはオーバヒートし、その溶接サイクルが進められ
れば焼き切れてしまうであろうからである。
パワーアップサイクルの間、バッテリ電圧が感知されて
、もしそれが低すぎればシーケンスは中止され、インデ
ィケータランプ３６０を点灯するためにプロセッサ４０
２によって制御信号が発生させられる。実際、溶接サイ
クルが成功裏に開始されてその溶接サイクルの間の任意
のときにバッテリ電圧が一定のしきい値以下に落ちたど
すれば、その動作は中止され、ランプ３６０が点灯され
て低バッテリを示す。これは帯が存在しないときに機械
の動作を防ぐのとちょうど同様に重要である。
なぜならば、バッテリ電圧が不十分ならば、プラスチッ
ク月利を適切に溶かｔ　Ｊ：うにその帯を適切に加熱す
ることができず、したがって不完全な溶接となるからで
ある。
バッテリ電圧は、バッテリ４０６の１つの極に接続され
たマイクロプロセッサ回路４０４によって感知される。
バッテリ電圧が比較されるしきい電圧は、工場でプリセ
ットされたポテンショメータ３７２によって設定され、
それは第１７図においても示されている。
電圧発生と電圧安定化の回路４０８はマイクロプロセッ
サ制御される回路４０４からの出力によって制御され、
それはマイクロプロセッサと他のロジックと信号を処理
する装置のための安定化された電圧源（通常は５ポル１
へ〉を生じるとともに、バッテリ電圧が常に比較され得
る参照電圧を提供するために安定化された電圧源（通常
は１２ボルト）を生じる。
スイッチ２０４が閉じられた後に始動の中止がないと仮
定して、マイクロプロセッサ回路４０２６１− はマイク６スイツチ３５２が閉じられたかどうかを知る
ためにチェックする。
もしそうであれば、システムはヒータアセンブリがその
スタート位置にあることを知り、溶接モータはパワーア
ップされ得る。
もしマイクロスイッチ３５２が閉じられなければ、マイ
クロプロセッサ４０２はモータ駆動信号を発生して、マ
イクロスイッチが閉じられるまで（すなわち、ヒータア
センブリがスタート位置になるまで）リードスクリュ４
１２を回転させてヒータアセンブリを動かす。
一度スイッチ３５２が閉じられて他の欠陥条件が示され
なければ、制御信号が発生されてスイッチ４１３をオン
にしてモータ４１０ヘパワーを供給し、リードスクリュ
４１２を駆動してヒータアセンブリをそのスタート位置
から離れるように動かす。この段階において、目的はで
きるだけ速くヒータアセンブリを動かすことであるので
、フルパワーがそのモータに供給されてヒータ往復台を
できるだけ迅速に動かす。
６２− ヒータアセンブリが動く距離は、発光ダイオード４１４
から光感受性の半導体装置４１６への光ビームの断続に
よって発生させられるパルスを力ラン１〜することによ
って決定される。その断続は星形ホイール３２６（第１
７図参照）の回転によって得られ、そのホイールはラン
プと光感受性の半導体装置とともにシャフトエンコーダ
を備えている。そのエンコーダからのパルスはマイクロ
プロセッサ４０２へ供給される前にｉｖＩ幅Ｂ４１８に
よって増幅整形される。
マイクロプロセッサはこれらのパルスが供給されるのみ
ならずクリスタル制御された発振器４２０からのタイミ
ングパルス（クロックパルスどして言及される）をも受
取る。クロックパルスの周波数は４１６からのパルスの
周波数に比べて高く、マイクロプロセッサはエンコーダ
４１４．／４１６からの各パルスのためにクロックパル
スの数をカラン］−するようにプログラムされる。この
数はプロセラυのメモリ内に保持された数値と比較され
、その数値はポテンショメータ３６２をセットすること
によって制御される。
往復台の動きの任意の位相の間のクロックパルスの数が
高すぎれば（おそらく何らかの欠陥または詰まりによっ
てモータの速度が低すぎることを意味する）、そのシス
テムは中止してランプ３５８が点灯されるであろう。同
様に、もしその数が低すぎれば（おそらく何らかの欠陥
によってモータ速度が高すぎることを意味する）、モー
タの電流は電流コンｔ・ローラ４２２への制御信号によ
って減少させられる。（この代わりに、スイッチ４１３
をオフすることによってその後の動作を禁什することも
でき、溶接ザイクルは中止されて欠陥を示すためにラン
プ３５８が点灯される。）ポテンショメータ３６２から
の電位は比較の目的のためにプロセッサによってディジ
タル値に変換される。
モータ速度が正しいと仮定して、プロセッサ４０２はエ
ンコーダからのパルスをカウントする。
積算された値はヒータアセンブリのそのスタート位置か
らの距離を示す。
ヒータアセンブリの移動とヒータ電流の制御はその積算
された値をプロセッサのメモリ内にストアされた一連の
目標値と比較することによって行なわれる。
ヒータアセンブリの最大移動位置は最終の目標Ｉ直によ
って決定される。これはポテンショメータ３６４の設定
からプロセッサによって引出されたディジタル値を比較
することによってプロセッサのメモリ内にストアされた
索引表からプロセッサによって計綽され、それは必要な
溶接長さを示すように較正される。索引表は、３６４に
よって設定された必要な溶接長さを達成するために、ヒ
ータの十分な戻り運動を与えるためにシャフトエンコー
ダパルスカウントに関づ゛る最終的に目標値を含んでい
る。
プロセッサは各最終目標値のためにさらに５つの目標値
を含んでおり、すなわち減速目標値、ヒータオン目標値
、ヒータオフ目標値、切断前の低速目標値、および切断
位置目標値である。
プロセッザ内において、４１６からのパルスの６５− 積算値は３６４によって読取られた目標値と連続的に比
較され、エンコーダパルスの積算値が減速目標値に到達
したときにプロセッサは第１の制御信号を発生し、それ
はモータ電流を制限してモータ速度を選うような速度に
減少させるために回路４２２へ供給される。これは、モ
ータが前方へのスト〇−クの終わりにおいて停止されて
逆転されるときに行きすぎるのを防ぐ。
エンコーダパルスの積算された数がヒータオン目標値に
到達すれば、プロセッサは回路４２４を始動させる第２
の１ＩｉＩＩ御信号を発生してヒータエレメント２４６
ヘバツテリ４０６を接続してそのヒータエレメントを加
熱する。
エンコーダパルスの積算値が３６４によって設定された
最後の目標値に等しくなれば、モータ電流を反転させる
回路４２６を始動さゼて、ヒータアセンブリをスタート
位置に向けて逆方向へ戻るように駆動し、その間ヒータ
エレメントへの電流は維持される。
ザイクルの各位相においてモータが動作する速６６− 度はプロセッサのメモリ内にストアされた情報によって
決定され、それはポテンショメータ３６２の設定によっ
て調節可能であって、バッテリの状態によっていつでも
マイクロプロセッサ４０４からのフィードバックによっ
て修正される。
プロセッサ４０２は逆向きの移動の間に受取られるエン
コーダパルスをカウントし、そのカウント値がヒータオ
フ目標値に等しくなったとき、プロセッサはヒータ電流
を停止させるためにスイッチ４２４をオフに制御し、モ
ータ電流を減少さゼるために：４２２へのもう１つの制
御信号を発生し、モータをその本来の位置へ半分の速度
で駆動し、再び行ぎすぎるのを防止する。
スイッチ３５２が初めて操作されるとき、プロセッサ４
０２は最初の溶接シーケンスが完了されたことを知る。
溶接サイクルの第２の部分は溶接されたループから帯を
切断することを伴い、これは以下のような制御Ｉ信号を
さらに発生するプロセッサ４０２によって達成される。
ポテンショメータ３６６によって設定される最初の期間
の後に、プロセッサは再び前方ヘモータ４１０を駆動す
るために回路３１３，４２６．および４２２への制御信
号を発生ずる。エンコーダパルスはモータがリードスク
リュ４１２を駆動するときにカウントされ、エンコーダ
パルスの新しい積算数が゛切断前の減速′目標値に到達
したときに、プロセッサ４０２はモータ電流を減少させ
るために４２２への制御信号をさらに発生し、それによ
ってモータ速度を這うような速度にして切断点を行きす
ぎないようにする。
新しい積算パルスカラン１〜が゛切断位置′目標値に達
したときに（帯切断されるべき点にヒータアセンブリが
到達したことを意味する）、マイクロプロセッサ４０２
はカッタエレメント２４７への電流をスイッチオンする
ために回路４２６への制御信号を生じる。この制御信号
はポテンショメータ３６８の設定によって決定される゛
切断時間”として言及される期間だけ続く。
カッタエレメントを通して流れる電流の大きさは、実際
は電流制御回路４２８に作用する工場でプリセットされ
たポテンショメータ３７０によって決定され、フィード
バックレジスタ４３０は切断段階において一定の加熱効
采を生じるように電流制御１回路４２８を支配する信号
を生じる。
゛切断時間′が経過してカッタエレメントへの電流がス
イッチオンされた後に、マイクロプロセッサ４０２は４
２２，４１３．および４２６への制御信号をさらに発生
し、モータの方向を逆転させてそのモータを本来の位置
へ戻るように駆動し、その位置は３５２が２回目に操作
されたときに判断される。
その段階において溶接サイクルは完了し、ランプ３５８
を点灯させることによってこれを目で見えるように示す
。
モータへの電流の大きさは多くの異なった方法で制御さ
れ得るが、好ましくは、回路４２２はバッテリ４０６か
らの直流電流を一定な高さのパルスにヂョツブするよう
に働く。しかし、それらのパルス幅はマイクロプロセッ
サ４０２からのライ６９− ン４３２に沿った電流制御信号に依存して制御される。
パルス幅を減少させることによって、モータ４１０が利
用し得る平均電流は減少させられ、速度も同様に減少さ
せられ、逆もまた成り立つ。
したがって、回路４２２は本来的に半導体スイッチを含
み、それはチョッピング動作を生じるように繰返しオン
とオフに制御される。その場合、回路３１３と４２２は
連結され得ることが認識されよう。
回路４２６は都合良くは半導体ブリッジ回路であり、そ
のブリッジの異なった枝はブリッジ内に配置された半導
体装置を必要に応じて活性化非活性化することによって
導通または非導通化させられ得る。
この場合、プロセッサ４０２からの回路４２６へのこれ
らの制御信号は、一方向への回転を生じるためにブリッ
ジの半分の装置を活動化させ（そして他の半分の装置を
ターンオフさせ）るように構成されており、そして逆方
向の回転を生じるように前記他の半分の装置を活動化さ
せて前記最初７０− の半分の装置を非活動化させる。
スイッチ４３４はシャフトエンコーダにおける発光＠置
４１４への電流の供給を制御する。
図面を参照して説明された構成は前述の発明の範囲内で
種々の方法で変更し得ることが認識されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の斜視図であり、ケーシング
の除去された帯溶接機械を示している。 第２図は抑圧プレートが閉じられた機械の一端部の下側
の斜視図である。 第２Ａ図は第２図と同様な図であって、電気的ヒータコ
ンタクトアセンブリを示すためにハウジングの一部が除
去され表わされている。 第２Ｂ図はコンタクトアセンブリの破断部分図である。 第３図は第２図と同様な図であって、抑圧プレートが開
かれている。 第３Ａ図は第３図と同様な図であってテープ層が正しい
位置に置かれている。 第４図は機械の一端部の斜視図であって、帯がその中に
挿入されている。 第５図は機械を通る帯の経路を示している。 第６図と第６Ａ図は押圧プレートとテープ維持手段の詳
細を示しており、それぞれ斜視図と端面図である。 第７図、第７Ａ図、および第７Ｂ図はバッテリパックハ
ウジングの詳細を図解している。 第８ａ図、第８ｂ図、および第８ｃ図は制御する電子機
構の回路図である。 第９図は本発明のもう１つの実施例の斜視図であり、も
う１つの完成した帯溶接機を示している。 第９ａ図は第９図に示された機械のケーシングの後方端
部の一部の図である。 第１０図は第９図に示された機械の創立面図であり、明
瞭化のためにケーシングが除去され、他の部分が示され
ておらず、または一部のみが示されている。 第１０ａ図は第１０図の一部の拡大された創立面図であ
る。 第１１図は第１０図に示された機械の一部の斜視図であ
る。 第１２図は第９図に示された機械の前方端部の一部の斜
視図である。 第１３図は第９図に示された機械の下側の図であり、下
側の一部を形成するヒンジ留め可能なプレートが部分的
に閉じられた位置で示されている。 第１４図は機械の下側の斜視図であり、ヒンジ留めされ
たプレートが開かれた状態で示されている。 第１５図は下側の一部の平面図であり、加熱エレメント
の詳細を示している。 第１６図は一部分の斜視図であり、どのように電流が加
熱エレメントへ運ばれるかを示している。 第１７図は第９図の機械の全体的な斜視図であ第１８図
は機械の内部の斜視図であり、内部構造の詳細が見える
ようにプリント回路板が除去されている。 第１９図は第９図に示された機械の全体的な斜視図であ
るが、反対側から見ており、バッテリ容７３− 器が取り外されている。 第２０図は全体的な斜視図であり、細長いチューブの束
のまわりのプラスチック帯材料のループを溶接するため
に使用中の機械を示している。 第２１図は第９図ないし第２０図に示された帯溶接機械
の動作を制御する制御システムのブロック回路図である
。 図において、１０は支持フレーム、１２は運搬ハンドル
、１４はモータ、１６は光断続ホイール、１８はフォト
カプラ、２０はスタートスイッチ、２２と２４はハンド
ル、２６はプラグ型スイッチ、２８は選択器リンク、３
０はマイクロスイッチ、３２は押圧プレート、３４はク
リップ、３３，３５．３６．３８はヒータコンタクト、
４０はばね、４２はＬ字形ヒータ、４４は加熱エレメン
ト、４３はカッタアセンブリ、４７は開放ロッド、５４
はカッタ、５６はプラットホーム、５８と６０はテープ
、６４はクリップ、６８はバッテリバック、　。 ７０はコンタクトビン、７２は絶縁体、７４はプラグ、
７６はピンコクタフタ、８０は出力回路、７４− ８４は調節回路、８８はパワーオン指示器、９０はバッ
テリレベル検知器、９４は警告指示器、１０２は制御回
路、１０５は安全スイッチを示ず。 なお各図において同一符号は同一内容または相当部分を
示ず。 特許出願人　ジエラルド・インダストリーズ・リミテッ
ド ７５− Ｆｔ’ｇ、　Ｂ ＣＯＣ’Ｊ １八　（Ｙ′）Ｎ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するため
    の機構であって、互いに溶接されるべき２つの帯材料を
    受入れるようにされた可搬の機械を備え、前記機械が加
    熱エレメントと、前記帯間で前記加熱エレメントを動か
    す駆動手段と、前記加熱エレメントへ加熱電流を供給す
    るバッテリ源を有する機構において、 負荷時のバッテリ電圧を検知して速度制御信号を生じる
    ための制御回路手段と、 前記検知された電圧レベルに依存して前記帯間の加熱エ
    レメントの動きの速さを制御する速度制御信号に応答す
    る駆動制御手段を含むことを特徴とする熱可塑性プラス
    チックの帯を加熱封止するための機構。
  2. （２）　前記加熱エレメントの駆動と関連するシャフト
    エンコーダを含み、それから電気的なエンコーダパルス
    が得られ、その周波数は駆動モータの速度に比例し、前
    記加熱エレメントがその本来の位置から離れた後に受取
    られたパルスの数は前記加熱エレメントが動いた距離に
    比例することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機構。
  3. （３）　前記検知されたバッテリ電圧と前記検知された
    モータ速度に対応した電気信号を比較するための比較手
    段と、 前記駆動制御回路に関）！！付けられている回路手段で
    あって、前記比較に応答し、前記モータ速度を制御し、
    バッテリ電圧の減少を補償するだめの回路手段とを含む
    ことを特徴とする特ｒ［ｉｉｉ求の範囲第２項記載の熱
    可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機構。
  4. （４）　加熱可塑性プラスチックの帯の種類に適合する
    ように調節可能であって前記モータ駆動制御回路と関連
    する最大モータ速度制御を備え、それによって、その最
    大速度設定と検知されたバッテリレベルの両方に関連す
    る封止サイクルの少なくとも一部の間に一定の速度を維
    持することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の熱
    可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機・横。
  5. （５）　加熱エレメントがＨＭされた往復台（キャリッ
    ジ）アセンブリを含み、前記往復台は前記駆動モータに
    よって駆動され、前記往復台アセンブリの移動の間に前
    記加熱電流をオン・オフするためにその往復台アセンブ
    リの動きの間に操作されるスイッチ手段をさらに含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の熱可塑性プ
    ラスチックの帯を加熱封止するための機構。
  6. （６）　加熱電流をオン・オフする前記スイッチ手段は
    、前記往復台アセンブリの経路に沿った特定の位置にお
    ける往復台アセンブリの存在によって操作されることを
    特徴とする特許請求の範囲第５項記載の熱可塑性プラス
    チックの帯を加熱封止するためのｉ構。
  7. （７）　前記加熱エレメント往復台アレンブリがその本
    来の位置を離れるときに操作される移動スイッチと、 前記移動スイッチの操作の後に前記シャフトエンコーダ
    から引出されるパルスをカウントするためのパルスカウ
    ンタと、 前記カウントが予め決められた数値に達したときに発生
    される信号によってオン・オフ操作して、加熱電流の流
    れを制御するスイッチ手段を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加
    熱封止するための機構。
  8. （８）　前記モータの速度と方向は、前記加熱エレメン
    トの往復運動の間に、前記パルスカウンタのカウント数
    値が成る予め決められた値に等しくなったときに前記加
    熱ニレメン１〜の経路に沿った点で変えられ、前記モー
    タは前記加熱エレメントがその本来の位置へ戻って前記
    移動スイッチが操作されたときに停止されることを特徴
    とする特許請求の範囲第７項記載の熱可塑性プラスチッ
    クの帯を加熱封止するための機構。
  9. （９）　前記加熱電流は、前記加熱エレメントの往復運
    動の前方へのストロークの間に、前記バルスカウン１−
    の数値が第１の予め決められた値に等しくなったときに
    前記往復運動に沿った点においてオンされ、逆向きのス
    トロークの間に前記パルスカウント数が第２の予め決め
    られた値と等しくなったときにオフされることを特徴と
    する特許請求の範囲第７項記載の熱可塑性プラスチック
    の帯を加熱封止するための機構。
  10. （１０）　前記封止によって形成されたループから前記
    帯の自由端部を切断するために前記機構内に備えられた
    切断装置と、 前記ヒータ往復台アセンブリのその本来の位置からの第
    ２の移動の間に前記切断装置への動作電流の供給を制御
    するための回路手段とを含み、その第２の移動は前記ヒ
    ータアセンブリを作用部月として働（ように前記切断装
    置の下へ置くことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
    載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機
    構。
  11. （１１）　前記モータ駆動の速度と方向は、前記第２の
    移動の間に、前記パルスカウント値がもう１つの予め決
    められた数値と等しくなったとき５− に前記往復台の経路に沿った点で制御されることを特徴
    とする特許請求の範囲第１０項記載の熱可塑性プラスチ
    ックの帯を加熱封止するための機構。
  12. （１２）　前記切断装置は前記帯と接触状態にある間に
    その切断装置へ電流を通ずことによって活性化されるも
    う１つの加熱エレメントであり、その切断は加熱された
    切断装置と活性化されていない加熱エレメントとの間に
    挾まれた帯を局所的に加熱して溶かすことによって行な
    われることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
    熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機構。
  13. （１３）　封止が形成された後で切断が行なわれる前に
    往復台アセンブリをセットできるように、その往復台ア
    センブリの動きにおいて予め決められた休止を生ずるた
    めに前記移動スイッチの操作に応答する回路手段が与え
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
    載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための機
    構。
  14. （１４）　前記帯が前記機構内にロードされたときにの
    み操作されるスイッチ手段を含み、その６− スイッチ手段は前記帯が正しい位置に置かれない限り少
    なくとも加熱電流を禁止するようにされていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性プラスチ
    ックの帯を加熱封止するためのＩＩＩ構。
  15. （１５）　前記スイッチ装置は半導体装置からなること
    を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の熱可塑性プラ
    スチックの帯を加熱封止するための機構。
  16. （１６）　封止されるべき帯の２つの長さ部分が前記機
    構の正しい位置に別個にクランプされ得るクランピング
    手段を備え、それによって、前記２つの長さ部分の１つ
    が正しい位置に挿入されてクランプされ得て、他方の長
    さ部分がそれに続くことを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するた
    めの機構。
  17. （１７）　熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するた
    めの方法であって、 互いに溶接されるべき帯材料の２つの部分な可搬の機械
    内に挿入してそれらの帯を加熱エレメントの上と下に位
    置決めするステップと、それらの帯間における往復運動
    において加熱エレメントを作動させるステップと、 それら２つの帯を加熱して溶融させるために前記往復運
    動の間にバッテリ源から前記エレメントへ電力を供給す
    るステップと、 負荷時のバッテリ電圧を検知するステップと、前記検知
    された電圧レベルに依存して帯の間の前記加熱エレメン
    トの速度を制御するステップを含むことを特徴とする熱
    可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための方法。
  18. （１８）　電気モータによって前記加熱エレメントを駆
    動するステップと、 前記モータの回転するときに発生されるパルスをカウン
    トすることによってモータ速度を検知して、その速度に
    比例する電気信号を発生するステップと、 前記パルスカウントおよびバッテリ電圧と等価なディジ
    タル信号を形成するステップと、前記ディジタル化され
    た電気信号を比較するステップと・ バッテリ電圧における変化を補償するようにモータ速度
    を制御するステップを含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第１７項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封
    止するための方法。
  19. （１９）　加熱エレメントの動きの間に加熱電流をオン
    ・オフするために、その加熱エレメントの動きの間にス
    イッチ手段を操作するステップを含むことを特徴とする
    特許請求の範囲第１７項記載の熱可塑性プラスチックの
    帯を加熱封止するための方法。
  20. （２０）　加熱電流をオン・オフさせるためのスイッチ
    手段が、加熱エレメントの経路に沿った特定の位置にお
    けるその加熱エレメントの存在によって操作されること
    を特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の熱可塑性プ
    ラスチックの帯を加熱封止するための方法。
  21. （２１）　加熱エレメントがその本来の位置を離れると
    きに移動スイッチを操作させるステップ９− と、 前記移動スイッチの操作の後にシャツ１−エンコーダか
    ら引出されるパルスをカウントするステップと、 パルスカウンタによってカラン］・されたパルスの数が
    予め決められた数値に達したときに加熱電流のオン・オ
    フを制御するステップを含むことを特徴とする特許請求
    の範囲第１７項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱
    封止するための方法。
  22. （２２）　加熱エレメントの往復運動の間に、パルスカ
    ウンタの数値が成る予め決められた値に等しくなったと
    きに加熱エレメントの経路に沿った点においてモータの
    速度と方向を変化させ、加熱エレメントがその本来の位
    置に戻って移動スイッチが操作されたときにモータを停
    止させるステップを含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第２１項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止
    するための方法。
  23. （２３）　加熱エレメントの往復運動の前方へのストロ
    ークの間に、パルスカウントが第１の予１０− め決められた値に等しくなったときにその加熱エレメン
    トの経路に沿った点において加熱電流をオンし、逆向き
    のストロークの間にパルスカウント数が第２の予め決め
    られた値になったとぎに加熱電流がオフされるステップ
    を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
    熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するための方法。
  24. （２４）　切断装置の反応部材として働くように切断装
    置の下へ加熱ニレメン１〜を動かすために、加熱ニレメ
    ン１〜のスタート位置から第２の移動を実行させるよう
    に加熱エレメントを駆動するステップと、 切断装置と接触している帯を切断するために切断装置に
    動作電流を供給するステップを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第１９項記載の熱可塑性プラスチックの帯
    を加熱封止するための方法。
  25. （２５）　前記第２の移動の間に、パルスカウント値が
    もう１つの予め決められた数値に等しくなる前記加熱ニ
    レメン１−の経路に沿った点において、前記モータの速
    度と方向が制御されることを特徴とする特許請求の範囲
    第２４項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止す
    るだめの方法。
  26. （２６）　封止がなされた後で切断装置が操作される前
    に、往復台アセンブリをセットするために予め決められ
    た休止期間の間その往復台アセンブリの移動を停止させ
    るステップを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２
    ５項記載の熱可塑性プラスチックの帯を加熱封止するた
    めの方法。
JP60029188A 1984-02-16 1985-02-16 熱可塑性プラスチツクの帯を加熱封止するための機構 Pending JPS60189425A (ja)

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