KR100909292B1 - 개선된 재공급 기능을 갖는 스트래핑 머신 - Google Patents

Abstract

해당 화물 둘레에 스트래핑 재료(strapping material)를 위치시켜 그 화물의 둘레에서 스트래핑 재료를 그 자체에 접합하기 위한 스트래핑 머신(strapping machine)은 프레임(frame)과, 스트래핑 재료를 공급하고, 후퇴시키고 자동으로 재공급할 수 있도록 프레임에 장착된 공급 조립체(feed assembly)와, 공급 조립체로부터 스트래핑 재료를 받아들일 수 있도록 구성된 가이드(guide)와, 가이드를 통해서 공급 조립체로부터 스트래핑 재료를 받아들여서 화물의 둘레에 스트래핑 재료를 위치시켜 화물의 둘레에서 스트래핑 재료를 자체에 접합하도록 구성된 스트래핑 헤드를 포함한다. 공급 조립체는 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소(feed element)와 구동부(drive)를 포함한다. 스트래핑 머신은 구동부에 작동 가능하게 연결된 컨트롤러를 포함한다. 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소는 컨트롤러로부터의 적절한 신호에 따라 스트래핑 재료를 자동으로 공급하고 ,후퇴시키고 재공급하도록 구성된다.

Description

개선된 재공급 기능을 갖는 스트래핑 머신{STRAPPING MACHINES WITH IMPROVED REFEED}

도 1은 도시의 명료화를 위해서 스트래핑 헤드(strapping head)가 프레임으로부터 부분적으로 분리되고 프레임의 일 부분이 공급 조립체(feeding assembly) 근처에서 생략된 상태로 스트래핑 머신이 도시되는, 본 발명의 원리에 따른 개선된 모듈러(modular) 스트래핑 머신의 사시도.

도 2는 화물의 둘레로 공급되는 스트랩(strap)을 도시하는, 스트래핑 머신의 기능을 도시하는 개략도.

도 3은 예시의 명료화를 위해 프레임으로부터 분리된 모듈러 스트래핑 머신의 공급 조립체와 스트래핑 헤드의 부분 사시도.

도 4는 공급 조립체와 공급 조립체가 장착되는 프레임부(frame portion)의 부분 사시도.

도 5는 공급 및 후퇴 작동 모드시에 외측으로 선회된 앤빌(anvil)을 도시하는 스트래핑 헤드의 저면도.

도 6은 스트래핑 헤드의 접합(용접) 작동시에 내측으로 선회된 앤빌을 도시하는 스트래핑 헤드의 앤빌의 저면도.

도 7은 스트래핑 머신이 재공급 모드에서 작동 중일 때의 센서를 도시하는, 본 발명의 원리를 구현한 스트랩 센서의 사시도.

도 8은 스트래핑 머신이 후퇴 모드에서 작동 중일 때의 센서의 사시도.

도 9는 스트래핑 머신이 스트래핑 모드에 있을 때의 센서의 사시도.

도 10은 센서의 분해도.

도 11은 그리퍼(gripper)와, 스트래핑 헤드를 통과하는 그리퍼 경로 부분(portions of gripper path)의 사시도.

도 12는 도 11의 그리퍼의 측면도

도 13은 도 11과 12의 그리퍼의 분해도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 스트래핑 머신, 또는 스트래퍼 12: 프레임

14: 작업 표면, 또는 상단 16: 슈트, 또는 스트랩 경로

18: 공급 조립체(공급 장치) 20: 스트래핑 헤드

22: 그리퍼 24: 모터, 또는 구동부

26, 28: 공급 휠 30: 베이스

90: 센서 112: 컨트롤러

S: 스트랩 L: 화물

P: 스트랩 공급부

화물의 둘레에 스트랩을 고정시키는데 스트래핑 머신(strapping machine)이 널리 사용된다. 스트래퍼(strapper)의 주 유형(type)에는 두 가지가 있다. 한 가지 유형은 예를 들면 작업 현장 근처에서 사용될 수 있는 수동으로 작동되는 수동 공구(hand tool)이다. 다른 유형의 스트래퍼로는 스트래퍼가 전체 장치의 일부분으로서 제작되는 고정 장치(stationary arrangement)가 있다. 이러한 스트래퍼에서는, 스트래핑 헤드와 구동 메커니즘이 전형적으로 프레임 내에 장착된다. 슈트(chute)도 마찬가지로 프레임에 장착되는데, 이 슈트를 통해서 스트래핑 재료가 공급된다.

전형적인 고정식 스트래퍼에서, 스트래핑 헤드는 작업 표면 근처에 장착되며, 슈트는 작업 표면의 위 및 스트래핑 헤드의 위에 위치된다. 한 세트의 공급 및 권취 휠(take-up wheel)에 의해서 스트랩 재료가 스트래핑 헤드로 공급된다. 스트래핑 재료는 공급 휠에 의해서 스트래핑 헤드를 지나서 슈트를 따라서 공급되어 스트래핑 헤드로 되돌아온다. 그 다음에, 예컨대 파지 장치(gripping arrangement)의 제 1 부분에 의해서 스트래핑 재료의 자유단(free end)이 파지(把持)된다. 다음에, 스트랩은 권취 휠에 의해서 후퇴되어 화물의 둘레에서 인장된다. 그리고 나서, 인장된 스트랩은 파지 장치의 제 2 부분에 의해서 파지된다. 다음에, 스트래핑 헤드에 있는 커터(cutter)가 인장된 스트랩을 (공급원 또는 공급부로부터) 절단하며, 스트래핑 헤드는 스트래핑 재료에 접합부를 형성하여, 묶여진 화물 둘레에서 스트래핑 재료를 그 자체에 접합한다.

개개의 물품들을 하나의 커다란 화물로 묶거나 고정시키는데 이러한 스트래핑 작업이 이용된다는 측면에서 스트래핑 작업은 전형적으로 이차적인 작업이다. 스트랩 그 자체는 최종 사용자에게 있어서 상업적인 관심의 대상이 아니며, 그 보다는 묶여진 물품이 관심의 대상이다. 그래서, 물품들을 신속하고 비용 효과적인 방법으로 묶어서 이동시킬 수 있는 것이 중요하다.

이를 위하여, 스트래핑 머신에는 개선이 이루어져 왔다. 이러한 개선들 중 하나는 본 출원과 함께 일반 양도된 벨(Bell) 외의 미국 등록 특허 제5,640,899호에 개시된 바와 같은, 자동 재공급 장치(auto re-feed arrangement)를 포함한다. 이러한 장치에서는, 스트래핑 재료의 오공급(誤供給; misfeed))이 발생하는 경우에, 오공급된 스트랩이 절단되어 스트래핑 머신으로부터 배출된다. 그리고 나서, 공급 휠에 의해서 새로운 스트래핑 재료가 스트래핑 헤드를 통해서 화물의 둘레로 자동으로 재공급된다. 이러한 장치는 오공급되거나 끊어진 스트랩을 제거하고 스트랩 재료를 스트래퍼로 재공급하는 것과 관련하여 상당한 시간과 노동을 절감한다는 것을 알게 되었다.

알려진 재공급 장치의 결점 중 하나는 이들 장치가 별도의 공급 및 권취 휠을 필요로 한다는 것이다. 즉, 스트래핑 헤드와 슈트를 통해서 스트래핑 재료를 공급하는데 한 쌍의 휠{일반적으로, 하나는 구동되고 하나는 휴지(idle) 상태임}이 필요하다. 둘째는, 화물의 둘레에서 스트랩을 인장시키기 위해서 스트랩을 권취(捲取)하거나 후퇴시키는데 별도의 세트의 휠(여기서도, 하나는 구동되고 하나는 휴지 상태임)이 필요하다. 이러한 자동 재공급 장치가 상당한 시간과 노동을 절감한다는 것을 알게 되었지만, 필수적인 두 쌍의 휠은 스트래핑 머신의 전체적인 작동과 관련된 타이밍 배열(timing arrangement) 뿐만 아니라 부가적인 정비 문제를 초래한다.

전형적으로 이러한 고정식의 스트래퍼들은 공급 및 권취 메커니즘이 스트래핑 헤드 근처에 위치하도록 설계되고 제작된다는 것을 또한 알게 되었다. 공급 및 권취 장치가 스트래핑 헤드에 근접 위치하기 때문에, 장비의 물리적인 제약으로 인해 전체적인 작동 요건을 만족시키기 위해서는 두 세트의 공급 및 권취 휠이 필요하다.

스트래핑 헤드에 가깝게 위치된 공급 및 권취 메커니즘을 포함하는 고정식 스트래퍼의 현재의 설계는 구성 요소- 모두 스트래핑 머신에 고정 장착되어 있음 -로의 가이드 경로, 구성 요소로부터의 가이드 경로 및 구성 요소들 사이의 가이드 경로를 또한 포함한다. 정비 또는 수리 시에, 스트래핑 머신은 이러한 보수 또는 수리 작업 동안 사용을 하지 못하게 된다. 게다가, 정비 또는 수리 절차 전체에 걸쳐 스트래핑 머신을 손질하는데 일반적으로 숙련된 기술자가 필요하다.

알려진 스트래퍼의 가이드, 즉 스트랩 재료가 스트랩 경로를 따라서 공급되는 동안 스트랩 재료를 가이드하는 스트래퍼의 부분은 스트래핑 재료로부터 나온 부스러기로 막히는 경향이 있다는 것이 또한 관찰되었다. 이러한 부스러기는 플라스틱 스트래핑 재료 그 자체로부터 나온 찌꺼기일 수도 있고 아니면 스트래핑 재료에 의해서 스트래핑 머신 안으로 운반된 부스러기일 수 있다. 전형적으로, 이들 가이드는 가이드 그 자체들 사이에 그리고 가이드와 스트래핑 머신의 작동 중인 구성 요소(구동되거나 휴지 상태이거나, 회전됨) 사이에 매우 작은 틈새를 갖는다. 그 결과, 종종, 스트래핑 머신의 작동을 정지시키고 가이드 경로를 개방하여 이들 가이드 경로로부터 부스러기들을 제거하는 것이 필요하다. 알려진 스트래핑 머신은 전형적으로 스트래핑 머신의 이러한 부분들이 분해되는 것을 요하며, 이는 다시 상당한 노동과 시간을 요한다. 게다가, 스트래퍼는 종종 스트랩 재료가 스트래핑 머신의 작동 중인 구성 요소 근방에서 또는 스트래핑 머신의 작동 중인 구성 요소와 정지 상태의 구성 요소 사이에 걸리게 되는 잼(jam)을 일으키는 것이 알려져 있다. 이러한 잼을 제거하거나 없애기 위해서는, 다시, 가이드 경로가 분해되어야 하는데, 이는 시간과 노동을 수반한다.

알려진 스트래핑 머신과 관련된 다른 문제는 종종, 스트랩이 접합부 또는 "용접부(weld)"를 형성하기에 앞서 스트랩 자체와 정렬이 되지 않는다는 것이다. 스트랩 접합부에서 최대의 인장 강도를 얻기 위해서는, 용접 이전에 스트랩이 인접한 스트랩 층과 완전히 정렬되어야 한다. 이는 용접이 행해지는 면적을 최대화시킨다. 알려진 스트래퍼는 스트랩 재료를 이와 같이 정렬된 인접 배치 상태로 적절하게 위치시키기 위해서 정지 상태의 스트랩 가이드 또는 경로의 정렬에 의존한다. 하지만, 종종 스트랩은 정렬될 때 또는 용접되기 전에 움직이게 되며, 이는 오정렬 상태의 스트랩(misaligned strap) 및 최적 접합 강도보다 낮은 접합 강도를 야기한다.

따라서, 특히 구동 및 접합 기능을 위해 모듈러 구성 요소를 이용하는 스트래핑 머신에 대한 요구가 존재한다. 바람직하게는, 이러한 스트래핑 머신의 "작동 정지 시간(down time)"을 최소화할 수 있도록 이러한 모듈러 구성 요소는 스트래핑 머신에 수월하게 설치되고 분리된다. 보다 바람직하게는, 이러한 모듈러 구성 요소는 최소한의 공구로 또는 공구 없이 수월하게 설치되고 분리된다. 또한, 가이드 영역의 막힘(clogging)을 최소화하고 가이드 영역으로 쉽게 접근할 수 있게 하는 스트래퍼에 대한 요구가 존재한다. 다시, 가장 바람직하게는, 최소한의 공구로 또는 공구 없이 이러한 영역으로 접근이 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 가이드 경로와 그에 따른 커버(covering)는 일체형 유닛으로 형성되어 이러한 경로를 깨끗이 하기 위한 분해 작업(disassembly)을 더욱 최소화한다. 이러한 스트래퍼에서는, 자동 재공급 장치가 별도의 공급 및 권취 휠을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 용접에 앞서 스트랩 정렬이 능동적으로 제공되는 스트래퍼에 대한 요구가 존재한다.

스트래핑 머신은 해당 화물의 둘레에 스트래핑 재료를 위치시켜 그 화물의 둘레에서 스트래핑 재료를 그 자체에 접합한다. 스트래핑 머신은 프레임과, 프레임에 장착되어 스트랩 경로를 한정하는 슈트와, 프레임에 장착된 모듈러 공급 조립체(modular feed assembly)와, 공급 조립체에 인접하게 프레임에 장착된 가이드, 및 공급 조립체와 가이드에 독립되게 프레임에 장착된 모듈러 스트래핑 헤드를 포함한다.

공급 조립체는 공급원으로부터 가이드로 스트래핑 재료를 공급하도록 구성된다. 가이드는 공급 조립체와 스트래핑 헤드에 독립되게 프레임에 장착된다. 가이드는 공급 조립체로부터 스트래핑 재료를 받아들이고 스트래핑 헤드 쪽으로의 스트래핑 재료의 경로를 제공하도록 구성된다.

스트래핑 헤드는 본체를 포함하며 슈트로의 스트래핑 재료의 이동 경로(conveyance path)를 제공한다. 일 실시예에서, 스트래핑 헤드는 가이드로부터 슈트로의 스트래핑 재료의 제 1 이동 경로와, 스트래핑 재료를 그 자체에 접합할 수 있도록 스트래핑 재료의 자유단(free end)을 받아들이는 제 2 이동 경로를 한정한다.

바람직하게는, 스트래핑 헤드는 본체에 이동 가능하게 장착되고 제 2 이동 경로의 일부분을 형성하는 앤빌(anvil)을 포함한다. 앤빌은 제 2 이동 경로를 확대시킬 수 있도록 앤빌이 본체로부터 멀어지게 선회되는 제 1 이동 위치(first conveying position)와 제 2 이동 경로의 폭을 축소시킬 수 있도록 앤빌이 본체 쪽으로 선회되는 제 2 접합 위치(second sealing position) 사이에서 이동 가능하다.

앤빌은 본체 쪽으로 또는 본체로부터 멀어지게 선회식으로 움직일 수 있다. 바람직하게는, 앤빌은 본체 쪽으로 편향된다(biased). 이러한 장치에서, 스트래핑 헤드는 본체에 선회 가능하게 장착된 측면판(side plate)을 포함한다. 앤빌은 측면판에 고정 장착된다. 스트래핑 헤드는 앤빌을 제 1 이동 위치와 제 2 접합 위치 사이에서 이동시키기 위한 캠(cam)을 포함한다. 캠은 앤빌을 선회시킬 수 있도록 측면판과 상호 작용한다.

본 발명의 스트래핑 머신은 컨트롤러가 스트래핑 머신의 작동을 제어하는 실시예도 또한 고려한다. 컨트롤러는 공급 조립체에 작동 가능하게 연결된다.

스트래핑 헤드에서 스트래핑 재료의 존재(存在) 및 부재(不在)를 감지할 수 있도록 센서가 배치된다. 센서는 서로 상호 작용하는 제 1 및 제 2 이동 가능 요 소, 바람직하게는 제 1 및 제 2 패들(paddle)을 포함한다. 이들 패들은 센서가 스트래핑 재료의 존재를 감지하는 제 1 위치와 센서가 스트래핑 재료의 부재를 감지하는 제 2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 센서는 컨트롤러에 작동 가능하게 연결되며, 센서가 스트래핑 헤드에서 스트래핑 재료의 부재를 감지할 때 재공급 모드로 공급 조립체의 작동이 개시되도록 제어 신호가 발생된다.

본 실시예에서, 센서는 스트래핑 헤드로부터의 스트래핑 재료의 스트랩 출구 경로 근처에서 스트래핑 헤드에 장착된다. 바람직하게는, 패들은 공통 선회핀(pivot pin)을 중심으로 선회한다. 스트래핑 재료는 패들을 제 1 및 제 2 위치 사이에서 선회시키기 위해서 제 1 패들과 맞물려진다.

센서는 제 1 및 제 2 패들과 상호 작용하는 근접 센서(proximate sensor)를 포함할 수 있다. 제 2 패들은 근접 센서와 제 1 패들 사이에 위치된다. 제 1 패들은 근접 센서 쪽으로 편향되며, 제 2 패들은 제 1 패들로부터 멀어지게 편향된다. 제 1 및 제 2 편향 요소(biasing element)는 각각, 제 1 패들을 근접 센서 쪽으로, 제 2 패들을 제 1 패들로부터 멀어지게 편향시킨다.

힌지 스톱(hinge stop)은 제 1 및 제 2 패들이 서로로부터 멀어지게 이동하는 것을 제한한다. 제 2 패들은 공급 모드 및 권취 모드 동안에 근접 센서에 작동 가능하게 접촉하며, 제 2 패들은 재공급 모드 동안에 근접 센서로부터 작동 가능하게 분리된다.

바람직한 스트래핑 헤드는 스트래핑 재료를 그 자체에 접합할 수 있도록 스트래핑 재료의 자유단을 받아들이는 제 2 이동 경로를 포함한다. 제 2 이동 경로는 본체 내의 복수의 표면에 의해서 한정된다. 이들 표면은 제 2 이동 경로에 걸쳐 실질적으로 일정한 폭의 경로를 한정한다.

입구(entryway)가 제 2 이동 경로의 앞에 위치한다. 입구는 이동 경로의 폭보다 더 큰 경로 폭을 갖는다. 이동 경로의 종단(終端)에 그리퍼(gripper)가 배치된다.

스트래핑 머신에서는 공급 조립체와 스트래핑 헤드 사이에서 프레임에 장착된, 용이 접근식 이송 가이드(easy access transfer guide)도 또한 고려된다. 이송 가이드는 고정부(fixed portion)와 커버부(cover portion)를 포함한다. 고정부는 공급 조립체와 스트래핑 헤드에 독립되게 프레임에 고정 장착된다. 이송 가이드는 공급 조립체로부터 스트래핑 재료를 받아들이고 스트래핑 헤드 쪽으로 스트래핑 재료를 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 커버부는 스트래핑 재료의 종방향 축(longitudinal axis)과 폭에 의해 한정되는 평면에 실질적으로 평행한 평면을 따라서 고정부 위에 놓인다.

바람직한 장치에서, 커버부는 힌지에 의해서 고정부에 선회 가능하게 장착되며, 적어도 하나, 바람직하게는 다수의 기계적인 패스너(mechanical fastener)에 의해서 고정부를 덮는 상태로 제 위치에 유지된다. 가장 바람직하게는, 기계적인 패스너는 공구 없이 풀어질 수 있도록 널링(knurling) 처리된다. 본 실시예에서, 패스너는 힌지 지지부(hinge-supported portion)를 포함하며, 그래서 (예를 들면, 커버부로부터 멀어지게 선회하여) 패스너가 커버부로부터 풀어질 때 힌지 지지부는 고정부에 장착된 패스너를 유지시킨다.

스트래핑 머신은 공급 조립체의 적어도 일부분을 덮기 위한 용이 접근식 공급 가이드(easy access feed guide)를 더 포함할 수 있다. 공급 가이드는 공급 조립체의 적어도 일부분을 덮기 위한 커버와 커버에 가로방향인 아치형 가이드 벽(arcuate guide wall)을 포함한다. 스트래핑 재료가 가이드를 통과할 때 가이드부는 스트래핑 재료에 대체로 평행하다. 가이드 벽은 스트래핑 재료의 공급 가이드로의 입구 근처에서 공급 휠 중 하나의 공급 휠의 외주(外周)로부터 이격되어 있으며, 가이드 벽이 공급 휠의 닙(nip)으로 접근함에 따라 공급 휠 중 상기 하나의 공급 휠의 외주 쪽으로 수렴된다.

커버부는 기계적인 패스너에 의해서 고정부에 분리 가능하게 장착된다. 바람직하게는, 패스너는 공구 없이 풀어질 수 있게 널링 처리된다. 가장 바람직하게는, 커버를 공급 가이드에 장착하는데 힌지 지지 패스너가 사용된다. 이는 신속한 청소를 행할 수 있도록 커버부가 쉽사리 분리될 수 있게 한다.

본 발명의 이들 특징과 다른 특징 및 이점은 첨부된 청구항과 연계된, 이하의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

본 발명의 유익과 이점은 이하의 상세한 설명 및 수반된 도면을 검토함으로써 당업자에게 보다 분명하게 드러날 것이다.

<실시예>

본 발명은 다양한 형태의 실시예가 가능할 수 있으며, 본 개시는 본 발명의 하나의 예시로 간주되며 본 발명을 예시된 특정의 실시예로 국한시키지 않는다는 이해 속에, 현재 선호되는 실시예가 도면에 도시되고 이하에 설명될 것이다.

또한, 본 명세서의 본 단락의 명칭, 즉 "발명의 상세한 설명(Detailed Description Of The Invention)"은 미합중국 특허청의 요건에 부합하기 위한 것이며, 여기에 개시된 내용을 제한하는 것을 의미하거나 또한 그렇게 유추되어서도 안 된다는 것이 이해되어야 한다.

도면, 특히 도 1을 참조하면, 본 발명의 원리를 구현한 스트래핑 머신(strapping machine) 또는 스트래퍼(strapper)(10)가 도시되어 있다. 스트래퍼(10)는 작업 표면 또는 상단(14)이 장착된 프레임(12)을 포함한다. 프레임(12)은 슈트(chute) 또는 스트랩 경로(16)를 한정하며, 스트래핑 작업시에 이 슈트 또는 스트랩 경로를 따라 스트랩(S)이 이동된다. 스트랩 공급부(P)는 스트래퍼(10)에 스트랩 재료(S)를 제공한다.

스트랩(S)은 공급 조립체(공급 장치)(18)에 의해서 공급부(P)로부터 스트래퍼(10)로 공급된다. 스트랩(S)은 공급 조립체(공급 장치)(18)에 의해서 스트래핑 헤드(20)를 통과하여 슈트(16)로 이동된다. 스트랩 재료(S)는 슈트(16)를 따라 이동하여 스트래핑 헤드(20)로 되돌아온다. 스트래핑 헤드(20)로 되돌아올 때, 자유단{즉, 스트랩(S)의 최초 공급 단부}이 스트래핑 헤드(20)에서 그리퍼(22)의 제 1 파지부(first gripping portion)(22a)에 의해서 파지된다. 그 후에, 공급 조립체(공급 장치)(18)는 스트랩(S)에 인장력을 제공하도록 역방향으로 작동된다. 원하는 인장 상태가 얻어지면, 스트랩(S)은 그리퍼(22)의 제 2 부분(22b)에 의해 파지된다. 그리고 나서, 공급부(P)로부터 스트랩(S)을 분리할 수 있도록 스트랩(S)이 절단된다. 그 후에 스트랩(S)은 그 자체에 용접되거나 아니면 달리 접합된다. 그리고 나면, 화물(L)이 슈트(16) 영역 또는 스트랩 경로의 내부로부터 치워지고, 새로운 화물이 스트래핑 작업을 위해서 내부에 위치된다.

알려진 스트래퍼와 달리, 본 실시예의 스트래퍼(10)는 공급 조립체(18)와 스트래핑 헤드(20)가 프레임(12)에 분리 가능하게 장착되는 모듈러 장치(modular arrangement)를 포함한다. 즉, 일반적으로 모터(24)와 한 쌍의 공급 휠(26, 28)을 포함하는 공급 조립체(공급 장치)(18)가 베이스(30)에 장착되며, 베이스(30)는 다시 프레임(12)에 장착된다. 도 3을 참조하면, 모터(24)와, 구동 휠(26)과 아이들러 휠(28)을 도시하는 예시적인 공급 조립체(18)가 도시되어 있다. 아이들러 휠(28)은 스트랩 재료(S)가 구동 휠(26)과 아이들러 휠(28) 사이에 있고 모터(24)가 작동될 때 구동 휠(26)과 함께 자유 회전하도록 장착된다.

공급 조립체(18)가 프레임(12) 내에 적절하게 장착되는 것을 보장하기 위해서, 공급 조립체(18)와 프레임(12)은 상호 작용식의 정렬 및 장착 조립체(aligning and mounting assembly)(32) 부분을 포함한다. 하나의 이러한 장치에서, 도 1과 4에 도시된 바와 같이, 프레임(12)은 가로보(transverse beam) 요소로 구성된 네스팅 부재(nesting member)(34)를 포함한다. 공급 조립체(18)는 가로보(34)와 정렬되는 상보적인, 상호 작용식의 수용 부재(receiving member)(36)를 포함한다. 본 실시예에서, 수용 부재(36)는 보(34)에 상보적으로 형성된 한 쌍의 슬롯 또는 둥근 노치(rounded notch)(40)를 갖는, 대체로 채널(channel) 형상의 정렬 헤드(aligning head)(38)로 형성된다. 공급 조립체(18)는 노치(40)가 보(34)에 끼워 맞춰지도록 프레임(12)에 위치된다. 이로써 공급 조립체(18)가 프레임(12)에 정 렬된다.

공급 조립체(18)의 후방 단부(42)에서, 정렬 및 장착 조립체(32)는 클램프(clamp)(44)를 포함한다. 클램프(44)는 예를 들면, 나사부가 형성된 스터드(threaded stud)(48)에 장착된 핸들(46)로 형성될 수 있다. 프레임(12)은 노치(52)가 형성된 베이스부(50)를 포함할 수 있다. 노치(52)는 스터드(48)가 노치(52)에 정렬되는 것을 수월하게 할 수 있도록 확대된 개구부 또는 V 형 개구부(54)를 갖는다. 공급 조립체(18)가 프레임(12) 상에 장착됨에 따라, 정렬 노치(40)는 보(34)의 바로 앞쪽에 위치되며 스터드(48)는 V 형 개구부(54)의 개방 단부에 위치된다. 그 다음에, 공급 조립체(18)는 노치(40)가 보(34) 상에 위치되고 스터드(48)가 베이스의 노치(52)에 위치될 때까지 앞쪽으로 가압된다. 그 후, 공급 조립체(18)를 프레임(12) 상의 제 위치에 확실하게 고정시킬 수 있도록 핸들(46)이 회전된다. 이러한 방식으로, (도 3에 도시된 바와 같이) 공급 조립체(18)의 배출 영역(56)이 스트래핑 재료(S)를 스트래핑 헤드(20)로 운반하기 위한 스트랩 가이드{이송 가이드(58)} 또는 스트랩 가이드들과 적절하게 정렬된다.

스트래핑 헤드(20)도 비슷한 방법으로 프레임(12)에 장착된다. 이를 위해, 스트래핑 헤드(20)와 프레임(12)은 상호 작용식의 정렬 및 고정 조립체(aligning and clamping assembly)(60) 부분을 포함한다. 프레임(12)은 가로 및 전방 립(transverse, forward lip)(64)을 갖는 상부 베이스 또는 쉘프(shelf)(62)를 포함한다. 립(64)은 스트래핑 헤드(20)를 수용하기 위한 개구부(66)를 갖는다. 개구부(66)는 정렬 슬롯 또는 노치(70)가 형성된 한 쌍의 벽(68a, 68b)에 의해 형성된 다.

스트래핑 헤드(20)는 헤드(20)가 프레임(12) 내에서 전방으로 이동될 때 정렬 슬롯(70) 내에 놓이게 되는 정렬 부재 또는 네스팅 부재(72)를 포함한다. 본 실시예에서, 정렬 부재(72)는 보(beam)로 형성되거나 부재와 유사하게 형성되며, 벽(68a, 68b)에 있는 정렬 슬롯(70)은 보(72)를 수용한다. 쉘프(62)의 후방 단부(74)는 확대된 입구 또는 V형 입구(78)를 갖는 노치 개구부(76)를 포함한다. 스트래핑 헤드(20)는 예시적인 나사부 형성 스터드(82)와 같은 클램프(80)와, 스터드(82)를 나사식으로 죄기 위한 핸들(84)을 포함한다. 공급 조립체(18)와 마찬가지로, 스트래핑 헤드 조립체(20)가 전방으로 가압될 때, 보(72)는 슬롯(70) 안으로 가압되며 스터드(82)는 클램핑 노치(76) 안으로 가압된다. 스트래핑 헤드(20)가 적절하게 위치되고 나면, 스트래핑 헤드(20)를 프레임(12) 상의 제 위치에 고정시킬 수 있도록 핸들(84)이 회전된다.

본 실시예의 장치는 알려진 스트래퍼에 비해서 다수의 이점들을 갖는다. 첫째로, 공구를 사용할 필요가 없는 모듈러 장치는 스트래핑 헤드(20) 또는 공급 조립체(18)의 손쉬운 교체를 가능케 한다. 그래서, 스트래핑 헤드(20) 또는 공급 조립체(18)에 정비나 수리가 요구될 때, 스트래퍼(10)의 이러한 부분이 분리되고 예비 부품이 그 자리에 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 스트래핑 머신(10)의 작동 "정지 시간"이 최소화된다. 즉, 스트래핑 헤드(20) 또는 공급 조립체(18)는, 아마 1분 이내에, 분리되고 예비 부품이 설치될 수 있다. 정비 또는 수리를 요하는 스트래퍼(10)의 부분{예컨대, 공급 조립체(18) 또는 스트래핑 헤드(20)}은 분리되어, 예를 들면, 스트래핑 머신(10)과 다른 작업으로부터 멀리 떨어진 정비 공장으로 옮겨질 수 있으며, 이곳에서 필요한 작업이 행해질 수 있다.

본 실시예의 스트래퍼(10)에 의해 제공되는 다른 이점은, 스트래퍼(10)에서는 공급 조립체(18)와 스트래핑 헤드(20) 사이에 간격이 형성된다는 것이다. 당업자는, 종종 스트래핑 재료가 스트래퍼(10) 내에서 잼현상을 일으키거나 스트래퍼(10) 내로 오공급된다는 것을 인식할 것이다. 이러한 일이 발생할 때에는, 자동 배출 및 재공급 장치를 갖는 스트래퍼(10)를 구비하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 장치에서는, 오공급된 스트랩이 자동으로 스트래퍼로부터 배출되고 스트랩 공급이 자동으로 재개시되어 스트래퍼(10)를 다시 작동 상태가 되게 한다. 그래서, 오공급된 스트랩을 자동으로 배출하고 스트랩 공급부로부터 자동으로 재공급함으로써 작업자의 시간과 신경을 쓰는 것이 최소화된다. 예시적인 자동 재공급 장치는 전술한 벨 외의 미국 특허 제5,640,899호에 설명되어 있다.

알려진 자동 재공급 장치의 결점 중 하나는 스트랩 재료가 (권취 휠 또는 텐션 휠에 의해서) 공급 휠 너머로 배출되는 것을 방지하기 위해서는 공급 휠과 스트래핑 헤드 사이에 충분한 간격이 있어야 한다는 것이다. 이것은 스트래핑 머신이 비교적 고속으로 작동하며 탐지 계기 및 컨트롤 시스템이 일정한 반응 시간 제약을 갖기 때문에 특히 중요하다. 즉, 스트랩이 스트래핑 머신을 통해서 매우 빠르게 이동하기 때문에, 오공급이 탐지되고 나면, 스트랩은 권취 휠에 의해서 스트래핑 머신으로부터 공급 휠 너머로 배출될 수 있으며, 그래서 자동 재공급 기능을 쓸모 없게 만든다. 다시 말하면, (오공급 탐지기가 위치하는 지점인) 스트래핑 헤드와 공 급 휠 사이의 간격이 불충분하다면, 권취 휠은 공급 휠 너머로 스트랩을 배출하게 된다. 그래서, 새로운 스트랩 재료가 공급 휠을 통해서 스트래핑 헤드로 공급되지 않게 된다.

본 실시예의 장치는 스트랩 오공급 탐지기(86){스트래핑 헤드(20) 상에 장착됨}와 공급 휠(26, 28) 사이에 필요한 간격을 제공한다. 그래서, 공급 및 후퇴 기능 둘 모두를 위해서 단 한 세트의 휠{예를 들면, 한 쌍이 휠(26, 28)}이 필요하게 된다. 이러한 방식으로, 오공급이 탐지되면, 공급 휠은 오공급된 스트랩을 스트래핑 헤드(20)로부터 배출할 수 있도록 역방향으로 작동된다. 잼을 일으킨 스트랩 또는 오공급된 스트랩이 제거될 때, 공급 휠(26, 28)이 (역방향으로부터) 정지하여 정방향의 공급 작동으로 복귀될 수 있게 스트랩 오공급 탐지기(86)와 공급 휠(26, 28) 사이에는 충분한 간격이 있게 된다.

이제 도 3과, 도 7 내지 10을 참조하면, 오공급이 탐지되면 스트랩 재료(S)의 전방으로의 이동을 정지시키고, 오공급된 스트랩을 배출할 수 있도록 휠(26, 28)을 역방향으로 작동시키고, 뒤이어 오공급된 스트랩이 배출되고 나면 스트랩 재료(S)의 전방으로의 이동(재공급)을 재개시(再開始)하도록, 스트랩 오공급 탐지기(86) 조립체는 공급 조립체(18), 즉 공급 휠(26, 28)과 상호 작용한다. 스트랩 오공급 탐지기(86)는 스트래핑 헤드(20)의 상단(88) 근처에 장착되며, 근접 센서(90)와 제 1 및 제 2 편향 요소(92, 94)를 각각 포함한다. 본 실시예에서, 편향 요소(92, 94)는 근접 센서(90)의 탐지 단부(detecting end)에서 베이스(96)에 편향식으로 장착된 제 1 및 제 2 패들(paddle)이다. 패들(92, 94)은 공통 선회핀(98)에 의해서 베이스(96)에 힌지식으로 또는 선회식으로 장착된다.

제 2 패들(94)이 제 1 패들(92)과 베이스(96) 사이에 위치되도록 패들(92, 94)은 장착된다. 예시적인 제 1 스프링과 같은 편향 요소(100)는 제 1 패들(92)을 베이스(96)와 근접 센서(90)로부터 멀어지게 편향시킨다. 예시적인 제 2 스프링과 같은 제 2 편향 요소(102)는 제 2 패들(94)을 제 1 패들(92)로부터 멀어지게 편향시킨다. 이러한 방식으로, 제 2 패들(94)을 근접 센서(90)와 접촉한 상태로 유지하기 위해서는, 제 1 스프링(100)의 힘에 대항하여 패들(92, 94)에 힘이 가해져야 한다.

패들(92, 94)은 제 1 스프링(100)에 대항하여 가해지는 힘이 없을 때, 104로 지칭된 스트랩 경로를 가로질러 예컨대, 스트래핑 헤드 경로의 상단에 놓이도록 위치된다. 반대로, 스트랩(S)이 스트랩 경로(104)에 있고 패들(92, 94)이 (도 9에 도시된 바와 같이) 공급 위치에 있을 때, 제 1 패들(92)은 그 스프링(100)의 힘을 거슬러 근접 센서(90) 쪽으로 가압된다. 제 1 패들(92)에 가해지는 임의의 힘이 제 2 패들(94)을 근접 센서(90)와 접촉 상태가 되게 가압하도록 제 2 패들(94)은 제 1 패들(92)에 작동 가능하게 연결된다. 제 2 패들(94)이 제 1 패들(92)로부터 멀어지게 편향되지만, 제 1 스프링(100)의 스프링력(spring force)은 제 2 스프링(102)의 스프링력보다 더 크다. 그래서, 제 1 패들(92)은 제 2 스프링(102)의 스프링력을 거슬러 제 2 패들(94)을 근접 센서(90)와 접촉 상태가 되게 가압한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 권취 위치에서는, 제 1 패들(92)이 "하강(drop)"할 수 있도록 스트랩(S)에는 충분한 느슨함(slack)(또는 인장력의 결여)이 존재한 다. 하지만, 스트랩(S)에는 약간의 인장력이 남아있기 때문에, 제 1 패들(92)은 스트래핑 헤드(20)의 상단(88)에 안착(rest)될 수 있게 완전히 "하강"되지는 않는다. 그래서, 제 1 패들(92)이 아래로 이동함(하지만 완전히 하강되지는 않음)에도 불구하고, 제 2 스프링(102)의 스프링력은 제 2 패들(94)을 근접 센서(90)와 접촉 상태로 유지시킨다.

이제 도 7을 참조하면, 스트랩(S)이 스트래핑 헤드 경로(104)로부터 완전히 빠져있는 재공급 위치에서 패들(92, 94)이 도시되어 있다. 이 위치에서, 제 1 패들(92)은 제 1 스프링(100)의 힘에 의해 가압되어, 스트래핑 헤드(20)의 상단(88)에 안착될 수 있게 완전히 "하강"된다. 제 2 스프링(102)의 힘이 제 2 패들(94)을 제 1 패들(92)로부터 멀어지게 {위쪽으로, 근접 센서(90) 쪽으로} 가압함에도 불구하고, 힌지 영역(108)에 있는 제 1 패들(92) 상의 힌지 스톱(hinge stop)(106)(도 10에 가장 잘 도시됨)이 힌지 영역(108)에 있는 제 2 패들(94) 상의 편평부(flat)(110)와 접촉하여, 패들(92, 94)이 서로로부터 더 분리되는 것을 방지한다. 이러한 장치에서, 힌지 스톱(106)과 편평부(110)의 접촉은 패들(92, 94)이 대략 45°의 각도를 초과하여 서로로부터 분리되는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 스트랩(S)이 스트래핑 헤드 경로(104)로부터 완전히 빠져 있을 때, 제 1 스프링(100)의 스프링력이 제 2 스프링(102)의 스프링력보다 더 크기 때문에 그리고 힌지 스톱(106)이 편평부(110)와 맞물려짐으로 인해, 제 2 패들(94)은 근접 센서(90)와의 접촉 상태로부터 떨어진다. 이로써 스트래핑 머신 컨트롤러(112)에서의 재공급 시퀀스(refeed sequence)가 개시된다.

이러한 이중 패들(92, 94) 장치는 스트래퍼(10)가 공급 모드와, 권취 모드 또는 후퇴 모드에 있을 때 제 2 패들(94)과 근접 센서(90)의 지속적인 접촉을 제공한다. 당업자가 인식할 수 있다시피, 스트랩 재료(S)에 감소된 인장력이 존재할 때, 제 1 패들(92)은 제 2 패들(94)로부터 멀어지게 이동할 수 있지만, 제 2 패들(94)이 근접 센서(90)로부터 분리되거나 근접 센서와의 접촉이 끊어지는 것을 허용할 만큼 멀리 이동하지는 않는다. 또한, 당업자가 인식할 수 있다시피, 스트랩(S)의 오공급이 존재할 때, 접합 또는 용접이 되지 않을 때, 또는 스트랩(S)이 끊어질 때, 제 1 패들(92)은 근접 센서(90)로부터 완전히 멀리 이동하여, 제 2 패들(94)이 센서(90)와 접촉이 끊어지게 한다.

스트랩 오공급 탐지기(86)가 오공급된 스트랩(S)을 탐지하면{즉, 제 2 패들(94)이 센서(90)와 접촉이 끊어지면}, 스트래퍼(10)가 자동으로, 스트래핑 헤드(20) 내에 남아있는 임의의 스트랩(S)이 스트래핑 헤드로부터 배출되는 배출 모드로 작동하도록 스트래퍼(10)가 제어될 수 있다. 배출에 이어서, 공급 휠(26, 28)에 의해서 스트래핑 헤드(20)까지 스트랩 재료(S)가 자동으로 재공급되는 자동 재공급 시퀀스(auto refeed sequence)가 시작될 수 있다. 예시된 탐지기 이외의 탐지기 장치도 당업자에 의해 인식될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에 포함된다.

이제 도 3을 참조하면, 본 실시예의 스트래퍼(10)는 다수의 용이 접근식 가이드(easy access guide)(58, 114)를 포함한다. 그 지칭하는 바가 암시하는 바와 같이, 이들 가이드(58, 114)는 예를 들면, 경로로부터 부스러기 및/또는 장애물을 청소할 수 있도록 스트랩 경로로 용이하게 접근할 수 있게 한다. 알려진 스트래퍼 와 달리, 가이드(58, 114)는 스트래퍼(10)의 분리 가능 섹션(removable section)의 일부로서 형성된다. 즉, 알려진 스트래퍼에서는 도어가 고정 가이드(fixed guide)로의 접근을 제공해주는데 반해, 본 실시예의 가이드(58, 114)는 스트래핑 머신(10)의 분리 가능 부분의 일부로서 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 공급 가이드(114)는 공급 휠(26, 28)을 덮는 분리 가능 섹션의 일부로서 형성된다.

공급 가이드(114)는 공급 휠 모터 또는 구동부(24)의 아래에 있는 입구(118)로부터 휠(26, 28)의 닙(nip)(120) 근처까지 이어진 곡선 또는 아치형 가이드부(guide portion)(116)(가상선으로 도시되어 있음)를 포함한다. 입구(118)에서, 가이드부(116)는 구동 휠(26)의 외주로부터 이격되어 있다. 닙(120) 쪽으로 가이드(114)의 원호(圓弧)를 따라감으로써, 가이드부(116)는 구동 휠(26)의 외주로 접근한다. 도 3을 참조하면, 스트래핑 재료(S)는 공급 구동부(24) 아래로 놓여있는 공급 가이드(114)로 들어가는 것을 알 수 있다. 스트래핑 재료(S)는 스트래핑 헤드(20)로 공급될 수 있도록 가이드부(116)에 의해서 닙(120)으로 가이드된다.

본 실시예에서, 가이드(114)는 복수의 나사부 형성 패스너(threaded fastener)(122)에 의해서 {공급 휠(26, 28)의 적어도 일부분을 덮는 상태로) 공급 조립체(18) 상에서 제 위치에 유지되며, 세 개의 패스너가 예시적으로 도시되어 있다. 패스너(122)는 바람직하게는 공구를 사용하지 않고, 예컨대 수동으로 설치와 분리가 가능하도록 널링 처리된다. 패스너(122)는, 고정 상태가 풀어지면 분리될 수 있도록 패스너(122)가 가이드(114)로부터 멀어지게 선회될 수 있게 하는 힌지식 또는 선회식 지지부(124) 상에 지지될 수 있다. 이러한 방식으로, 패스너(122)는 공급 조립체(18)에 부착된 상태로 유지되며, 그래서 패스너(122)가 뜻하지 않게 잘못 위치되는 것을 방지한다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가이드(114) 자체가 작동시에 스트래핑 재료(S)가 이동하는 표면(116)을 포함하기 때문에, 가이드(114)는 공급 조립체(18)로부터 쉽게 분리될 수 있으며, 표면(116)으로부터 부스러기가 제거될 수 있다. 그 다음에, 가이드(114)는 공급 조립체(18) 상에 쉽게 재위치될 수 있다. 다시, 이러한 사실은 제 위치에 고정되어 선회식 도어 또는 접근 패널(access panel)을 통해서만 접근이 가능한 알려진 가이드와 다르다. 위에 기재된 바와 같이, 스트랩 경로 내에서는 공차가 비교적 작고 공간이 비교적 협소하기 때문에, 본 실시예의 용이 접근식 공급 가이드(114)는 종래의 알려진 가이드 접근 장치들에 비해서 다수의, 쉽게 인지할 수 있는 이점들을 갖는다.

연결 또는 이송을 위한 용이 접근식 가이드(58)는 위에서 언급된 바와 같이, 공급 조립체(18)와 스트래핑 헤드(20) 사이에서 이어져 있다. 공급 경로의 이러한 부분이 두 모듈러 구성 요소 사이에서 뻗어있으므로, 프레임(12)에 고정 장착된다. 하지만, 이 가이드(58)는 공급 조립체(18)가 제 위치에 있는 상태에서도 쉽게 접근할 수 있는, 스트래핑 머신(10)의 영역에 위치된다. 이러한 방식으로, 경로 자체는 예를 들면 부스러기나 잼을 일으킨 스트랩 재료(S)를 제거하기 위해서 정비를 수행할 수 있도록 쉽게 접근 가능하다.

또한, 가이드(58)는 스트랩 경로로 용이한 접근을 허용할 수 있도록 쉽게 개방되거나 열려질 수 있도록 구성된다. 가이드(58)는 위에서 제공된 바와 같이, 공급 조립체(18) 배출부와 스트래핑 헤드(20)의 입구 사이에 뻗어있는 고정 가이드부(126)를 포함한다. 고정 통로(fixed pathway)를 덮는 커버(128)가 고정 가이드부(126)에 장착된다. 바람직하게는, 커버(128)는 쉽게 선회식으로 개방될 수 있도록 힌지(129)(한 개가 도시됨)에 의해서 고정 가이드부(126)에 힌지식으로 장착된다. 바람직한 장치에서, 공급 가이드(114)에 사용된 힌지 지지 패스너와 같은 기계적인 패스너(130)가 커버(128)를 제 위치에 유지시킬 수 있도록 고정 가이드부(126)에 배치된다. 그래서, 커버(128)를 분리하기 위해서는, (공구가 필요 없이 수동으로) 패스너(130)를 풀어서 방해가 안 되는 곳으로 선회하기만 하면 된다. 그 다음에 커버(128)는 고정부로 접근할 수 있도록 (다시, 공구가 필요 없이 수동으로) 고정 가이드부(126)로부터 선회될 수 있다.

또한, 알려진 스트래퍼의 경로 접근 도어(path access door)와 달리, 본 실시예의 이송 가이드 커버(128)는 스트랩(S)의 전체 폭에 걸쳐 스트랩에 접근하는 것을 가능케 한다. 종래의 스트래핑 머신은 스트랩의 두께(즉, 표준 측정 치수)에서 스트래핑 재료에 접근할 수 있도록 개방되는 접근 도어를 포함한다. 그래서, 스트랩을 파지하는 것은 어렵고 힘든 작업이 될 수 있다. 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 폭 치수(width dimension)로 스트랩(S)에 접근할 수 있도록 하는 것은 작업할 수 있는 커다란 영역을 제공하며 스트랩 경로(104)에 놓여 있을 수 있는 스트랩 재료(S)의 부스러기 또는 파편으로의 접근을 매우 용이하게 한다.

이제 도 5와 도 6을 참조하면, 본 실시예의 스트래퍼는 이동 앤빌(moving anvil)(132)을 이용하는 새로운 스트래핑 헤드 조립체(20)를 포함한다. 당업자가 인지할 수 있는 바와 같이, 앤빌(132)은 접합 또는 용접 작업시에 스트래핑 재료(S)가 눌려지는 스트래핑 헤드(20)의 부분이다. 전체적으로 스트래퍼의 작동 속도 및 효율을 증진시키기 위해서, 이 지점에서의 스트랩 경로는 일반적으로 폭이 협소하며 전형적으로 스트랩(S) 자체보다 약간 더 큰 크기를 갖는다. 이를 위해서, 알려진 스트래핑 머신은 스트래핑 헤드의 입구 근처에 협착부(constrict) 또는 쓰롯(throat)을 포함하며, 이곳에 부스러기가 모아질 수 있다. 시간이 경과함에 따라, 이 영역에서의 부스러기의 모임(collection)은 앤빌의 입구를 협소하게 만들어, 전체적으로 스트랩의 오공급의 증가를 야기하며 결국 스트래핑 머신의 정비를 초래한다.

본 실시예의 스트래퍼(10)는 이와 같이 부스러기가 모이는 문제와 최소 스트랩 경로 크기 문제를 최소화 또는 제거하는 것과 관련된 다수의 개선점을 포함한다. 도 5와 도 6을 참조하면, 스트래핑 헤드(20)의 저면도가 도시되어 있다. 스트래핑 헤드(20)는 스트랩(S)을 받아들이기 위한 두 개의 개구부를 포함한다. 제 1 코스의 스트랩이 전체적으로 134로 지칭된 제 1 개구부를 통해서 스트래핑 헤드(20)로 들어간다. 스트랩(S)이 이 개구부(134)를 통해서 이동됨에 따라, 스트랩은 앤빌(132) 위를 지나간다. 즉, 스트랩은 앤빌(132)을 형성하는 스트래핑 헤드(20)의 부분을 통과한다.

그리고 나서 스트랩(S)은 스트래핑 헤드(20) 위를 지나, 슈트(16)를 통과하여 화물(L) 둘레를 이동한다. 그 다음에, 스트랩(S)은 전체적으로 136으로 지칭된 제 2 개구부로 유도된다. 스트랩(S)이 제 2 개구부(136)로 들어가게 되면, 스트랩 은 그리퍼(22)에 의해 자유단이 파지되며, 공급 조립체(18)의 권취 작동에 의해서 인장력이 제공된다.

앤빌(132)은 선회 장치로 스트래핑 헤드(20)에 장착된다. 즉, 스트랩 재료(S)가 스트래핑 헤드(20)를 통해서 공급될 때, 스트랩 재료(S)가 통과하는 개구부(136)의 크기를 확대시키도록 앤빌(132)은 스트랩 경로로부터 멀어지게 외측으로 선회한다. 이러한 방식으로, 스트랩 재료(S)가 스트래핑 헤드(20)를 통과하여 이동하도록 증대된 영역이 제공된다. 특히, 경로의 폭 치수(w)가 증대되며, 결국, 높이 치수(h)가 증대된다. 스트랩 재료가 슈트(16)를 통과하고 그리퍼 개구부(136)를 통해서 후퇴하면, 앤빌(132)은 제 위치로 되선회한다. 앤빌(132)의 가이드 에지(guide edge)(137)는 스트랩 재료(S)를 {이전 코스의 스트랩(S) 위에 놓일 수 있는 } 위치로 가압하며, 스트랩(S)은 그 자체에 접합된다.

이러한 새로운 선회식 앤빌(132) 장치는 고정 앤빌에 비해서 다수의 이점을 제공한다. 첫째로, 위에서 언급된 바와 같이, 이러한 장치는 스트랩 재료(S)가 통과하는 개구부(136)의 면적을 증대시키며, 그래서 오공급 가능성을 감소시킨다. 둘째로, 선회식 앤빌(132)은 제 1 및 제 2 코스의 스트랩 재료가 접합 또는 용접을 위해서 서로 상하 관계로 놓이는 위치로 스트랩 재료(S)를 이동시킨다. 이는 최적 스트랩 접합 강도를 제공할 수 있도록 제 1 및 제 2 코스의 스트랩 재료(S)가 오정렬(誤整列) 없이 서로 상하 관계로 놓일 수 있는 확실성을 증대시킨다.

본 실시예에서, 앤빌(132)은 스트래핑 헤드(20)의 측면판(side plate)(138)에 고정 장착된다. 측면판(138)은 예시적인 선회핀(142)과 같은 선회 장치에 의해 서 스트래핑 헤드 본체(140)에 선회식으로 장착된다. 측면판(138)은 본체(140) 쪽으로 편향된다. 캠(144)이 스트래핑 헤드 본체(140) 내에 위치되어, 측면판(138)과 상호 작용한다. 공급 사이클(feed cycle)시에, 캠(144)은 회전하며 캠 상의 로브(lobe)(146)는 사이드 플레이트(138)와 접촉하여, 사이드 플레이트(138)를 본체(140)로부터 멀어지게 가압한다. 이는 다시, 앤빌(132)을 본체(140)로부터 멀어지게 선회시켜, 개구부(136)를 확대시킨다. 파지(把持) 사이클, 권취 및 접합(즉, 용접) 사이클 시에, 캠(144)은 로브(146)가 측면판(138)으로부터 분리되도록 더 회전하며, 그래서, 앤빌(132)이 제 위치로 되선회할 수 있게 한다. 당업자는 선회식 앤빌(132)을 제공할 수 있는 다른 장치도 인식할 수 있으며, 이러한 다른 장치들 역시 본 발명의 범위와 사상 내에 있다.

선회식 앤빌(132) 이외에, 도 11 내지 도 13에 가장 장 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예의 스트래핑 헤드(20)는, 인장 및 접합에 앞서 파지할 수 있도록 제 1 코스의 스트랩 재료가 통과하는, 전체적으로 148로 지칭된 새로운 그리퍼 경로(gripper path)를 포함한다. 경로가 그리퍼 쪽으로 아래로 테이퍼진 알려진 스트래퍼와 달리, 본 실시예의 스트래퍼(10)에서는, 그리퍼 경로(148)가 그리퍼(22) 쪽으로 그리퍼 경로(148) 전체에 걸쳐서 일정한 경로 폭을 제공하는 평행한 벽(150, 152)으로 형성된다. 종래의 설계가 이러한 일정한 횡단면을 갖는 경로를 회피하라고 가르치지만, 이러한 그리퍼 경로(148) 구조에 의해 달성되는 이점, 즉 부스러기가 모이는 것과 고장 가능성이 줄어드는 이점은 어떠한 결점보다도 더 중요하다는 것을 알게 되었다.

본 개시에서, "하나의"라는 단어는 단수와 복수를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 반대로, 복수의 항목에 대한 임의의 지칭 역시 적절한 상황에서는 단수를 포함한다.

상술한 바로부터, 본 발명의 새로운 개념의 진정한 사상과 범위를 벗어남이 없이 많은 변형과 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예시된 특정 실시예와 관련하여 어떠한 제한도 의도되거나 유추되어서는 안 된다는 것이 또한 이해되어야 한다. 본 개시는 첨부된 청구항에 의해서 청구항의 범위 내에 있는 모든 변형예를 포함하도록 의도된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 작동 정지 시간을 최소화할 수 있도록 모듈러 구성 요소로 제작되어 스트래핑 머신에 수월하게 설치되고 분리되며, 스트래핑 재료의 자동적인 공급, 후퇴 및 재공급이 개선되며, 자동 재공급 장치에 단 한 쌍의 공급 및 권취 휠만을 필요로 하는 등의 효과를 갖는다.

Claims (11)

1. 해당 화물의 둘레에 스트래핑 재료(strapping material)를 위치시켜 상기 화물의 둘레에서 상기 스트래핑 재료를 자체에 접합(接合)하기 위한 스트래핑 머신(strapping machine)으로서,

   프레임과,

   상기 스트래핑 재료를 공급하고 후퇴시키고 자동으로 재공급할 수 있도록 상기 프레임에 장착되며, 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소(feed element)를 포함하며 또한 구동부(drive)를 포함하는, 공급 조립체(feed assembly)와,

   상기 공급 조립체로부터 상기 스트래핑 재료를 받아들이도록 구성된 가이드(guide)와,

   상기 가이드를 통해서 상기 공급 조립체로부터 상기 스트래핑 재료를 받아들이고, 상기 화물의 둘레에 상기 스트래핑 재료를 위치시켜, 상기 화물의 둘레에서 상기 스트래핑 재료를 자체에 접합하도록 구성된, 스트래핑 헤드(strapping head)와,

   상기 구동부에 작동 가능하게 연결된 컨트롤러를

   포함하며,

   여기서, 상기 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소는 상기 컨트롤러로부터의 신호에 따라 상기 스트래핑 재료를 자동으로 공급하고, 후퇴시키고 재공급하도록 구성되며;

   상기 공급 조립체와 스트래핑 헤드는 독립적으로 상기 프레임에 장착되고 서로로부터 이격되며,

   상기 가이드는 상기 공급 조립체와 상기 스트래핑 헤드 사이에 배치되고;

   상기 단 한 쌍의 공급 요소는 한 쌍의 공급 휠(feed wheel)인;

   스트래핑 머신.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 공급 휠은 구동 휠과 아이들러 휠(idler wheel)을 포함하는, 스트래핑 머신.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스트래핑 헤드에서 스트래핑 재료의 존재 또는 부재를 감지하기 위한 센서를 포함하며,

   상기 센서는 상기 컨트롤러에 작동 가능하게 연결되며 상기 스트래핑 재료의 재공급을 개시할 수 있게 상기 컨트롤러에 신호를 발생시키도록 구성되는,

   스트래핑 머신.
6. 해당 화물의 둘레에 스트래핑 재료를 위치시켜 상기 화물의 둘레에서 상기 스트래핑 재료를 자체에 접합하기 위한 스트래핑 머신으로서,

   프레임과,

   상기 스트래핑 재료를 공급하고 후퇴시키고 자동으로 재공급할 수 있도록 상기 프레임에 장착되며, 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소를 포함하며 또한 구동부를 포함하는, 공급 조립체와,

   가이드를 통해서 상기 공급 조립체로부터 상기 스트래핑 재료를 받아들이고 상기 화물의 둘레에 상기 스트래핑 재료를 위치시켜 상기 화물의 둘레에서 상기 스트래핑 재료를 자체에 접합하도록 구성되며, 상기 공급 조립체로부터 이격되어 있는, 스트래핑 헤드와,

   상기 구동부에 작동 가능하게 연결된 컨트롤러를

   포함하며,

   여기서, 상기 역방향으로도 작동이 가능한 단 한 쌍의 공급 요소는 상기 컨트롤러로부터의 신호에 따라 상기 스트래핑 재료를 자동으로 공급하고, 후퇴시키고 재공급하도록 구성되는,

   스트래핑 머신.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 공급 조립체로부터 상기 스트래핑 재료를 받아들이도록 구성되며 상기 스트래핑 헤드로의 경로를 제공하는 가이드를 포함하며,

   상기 가이드는 또한 상기 공급 조립체를 상기 스트래핑 헤드로부터 이격시키도록 구성되는,

   스트래핑 머신.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 공급 조립체와 스트래핑 헤드는 독립적으로 상기 프레임에 장착되고 서로로부터 이격되며,

   상기 가이드는 상기 공급 조립체와 상기 스트래핑 헤드 사이에 배치되는,

   스트래핑 머신.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 단 한 쌍의 공급 요소는 한 쌍의 공급 휠(feed wheel)인, 스트래핑 머신.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 공급 휠은 구동 휠과 아이들러 휠(idler wheel)을 포함하는, 스트래핑 머신.
11. 제 6항에 있어서,

    상기 스트래핑 헤드에서 스트래핑 재료의 존재 또는 부재를 감지하기 위한 센서를 포함하며,

    상기 센서는 상기 컨트롤러에 작동 가능하게 연결되며 상기 스트래핑 재료의 재공급을 개시할 수 있게 상기 컨트롤러에 신호를 발생시키도록 구성되는,

    스트래핑 머신.

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