KR101780995B1 - 플라스틱 체결구 - Google Patents

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존 얼리
제프리 에이. 레이몬드
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애브리 데니슨 코포레이션
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Abstract

본 발명은 (a) 길이 방향을 따라 일정 단면을 갖는 제1 크로스-바와, (b) 제2 크로스-바와, (c) 제1 크로스-바와 제2 크로스-바 사이에 횡방향으로 연장되고, 제1 크로스-바 상에 형성된 제1 단부 및 제2 크로스-바 상에 형성된 제2 단부를 포함하는 가요성 필라멘트를 포함하고, (d) 필라멘트의 제1 단부는 분기되어, 분기된 단부 각각이 제1 크로스-바와 2개 이상의 개별 접촉점에서 연결되는 체결구에 관한 것이다.

Description

플라스틱 체결구{PLASTIC FASTENERS}
본 발명은 일반적으로 플라스틱 체결구에 관한 것이고, 특히 플라스틱 체결구를 분배하는데 사용되는 장치 및 체결구에 관한 것이다.
본 명세서에 참조로 합체되고 에이.알. 본(A.R. Bone)에게 허여된 미국특허 제4,039,078호에는, 상이한 여러 유형의 플라스틱 체결구(또한, 당해 기술분야에서 플라스틱 부착부로 일반적으로 지칭됨)가 개시되어 있다. 상기 미국 특허에 개시된 플라스틱 체결구 각각은 2개의 단축된 평행한 크로스-바 또는 T-바가 이들의 대략 중간점에서 이들 사이에 직각으로 연장되는 얇은 가요성 필라멘트에 의해 상호 연결되는, H-자형 구조로 제조된다. 상기 미국특허에서 개시된 각 유형의 플라스틱 체결구는 연속으로 연결된 래더 스톡(ladder stock)의 일부로 제조된 것으로 도시되어 있다. 각각의 일례에서, 래더 스톡은 바람직하게 등거리로 이격된 복수의 플라스틱 교차-링크(cross-link) 또는 필라멘트에 의해 함께 결합되는, 2개의 길고 연속적인 플라스틱 측벽 부재 또는 레일로 형성된다. 스톡은 종래의 몰딩 또는 스탬핑 기술을 사용하여 나일론, 폴리프로필렌 및 다른 유사 재료를 포함하는 가요성 플라스틱 재료로 제조된다. 전술된 유형의 래더 스톡은 캘리포니아 파사데나에 소재하는 애브리 데니슨 코포레이션(Avery Dennision Corporation)에 의해 플라스틱 체결구의 플라스틱 스테이플(Plastic Staple) 및 탄성 스테이플(Elastic Staple) 라인 상표명으로 현재 제조되어 판매된다.
전술된 유형의 래더 스톡은 대략 25,000개의 체결구를 포함하는 래더 스톡의 공급부를 보유하도록 치수 및 형상이 결정되는, 릴 또는 스풀 상에 일반적으로 권취된다. 이러한 방식으로, 릴은 이하에 상세히 설명될 바와 같이, 많은 양의 개별 체결구를 연속으로 분배하도록 기계에 의해 사용될 수 있다.
수동으로 또는 특정 설계된 장치의 도움을 빌어, 개별 체결구는 상업 물품(article), 또는 일반적으로 임의의 2개의 원하는 물품에 대한 직물의 판매 태그에 버튼을 결합시키기 위해, 래더 스톡의 공급부로부터 절단되어 분배될 수도 있다.
플라스틱 체결구를 분배하기 위한 특정 설계된 장치는 당해 기술분야에 주지되어 있다. 래더형 체결구 스톡의 릴로부터 개별 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 하나의 주지된 장치는 특정 제품(item)을 관통하도록 구성되는 한 쌍의 중공형 니들과, 대응하는 중공형 니들에 의해 형성된 길이방향 보어 뒤에 축방향 정렬하여 래더 스톡의 공급부의 각 레일을 전진시키기 위한 공급 기구와, 래더 스톡의 잔여부로부터 한 쌍의 중공형 니들을 통해 분배되도록 체결구를 절단하기 위한 절단 기구와, 절단된 체결구의 크로스 바를 한 쌍의 중공형 니들의 보어를 통해 그리고 이어서 니들에 의해 관통되는 특정 제품을 통해 방출시키기 위한 방출 기구를 포함한다.
예컨대, 본 명세서에 참조로 합체되고 공통으로 양도된 미국특허 제5,433,366호에는, 연속으로 연결된 래더 스톡의 롤의 일부로서 형성된 유형의 플라스틱 부착부를 분배하기 위한 장치가 개시되어 있다. 일 실시예에서, 장치는 팁, 후방 단부 및 종방향 축을 각각 갖는 한 쌍의 중공형의 슬롯 형성된 니들을 포함한다. 한 쌍의 니들의 후방 단부에 근접하여 위치된 공급 휠은, 래더 스톡의 롤의 개별 부착부를 종방향 축들에 대해 비스듬하게 각각의 후방 단부를 통해서 한 쌍의 니들 내로 공급하는데 사용된다. 일단 니들 내로 삽입되면, 부착부는 나이프에 의해 래더 스톡의 잔여부로부터 절단되고, 이 후 한 쌍의 니들의 종방향 축을 따라 이동 가능한 이젝터 로드(ejector rod)에 의해 니들로부터 방출된다. 부착부는 종방향 축들에 대해 비스듬히 한 쌍의 니들 내로 공급되기 때문에, 부착부 공급 위치와 부착부 방출 위치 사이의 니들의 왕복 이동(shuttle)이 요구되지 않는다. 한 쌍의 니들, 공급 휠, 나이프 및 한 쌍의 이젝터 로드는 수직으로 이동가능한 헤드 부재 상에 모두 장착된다. 유도 모터는 부착부 분배 위치와 견인(withdrawal) 위치 사이에서 헤드 부재를 이동시키는데 사용된다. 헤드 부재의 수직 이동은 공급 휠, 나이프 및 이젝터 로드의 작동을 구동시킨다.
현재 구매 가능한 몇몇의 플라스틱 체결구 분배 장치의 일례로는, 캘리포니아 파사데나에 소재하는 애브리 데니슨 코포레이션(Avery Dennision Corporation)에 의해 이하의 상품명: 에스티9000(ST9000), 탄성 스테이플 단일 니들 시스템(Elastic Staple Single Needle System(SNS)), 탄성 스테이플 가변 니들 시스템(Elastic Staple Variable Needle System(VNS)) 및 탄성 스테이플 단일 니들 시스템 모듈(Elastic Staple Single Needle System(SNS) Module)라는 상품명으로 제조되어 판매되는 것들이 있다.
전술된 바와 같이, 전술된 유형의 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 장치는 복수의 개별 플라스틱 체결구를 생성하기 위해 등간격으로 래더 스톡의 공급부의 대향 레일들을 절단하도록 설계된다. 래더 스톡의 레일들에서의 연속적인 절단부들 사이의 특정 고정 거리 또는 간격(즉, 각각의 분배된 플라스틱 체결구의 크로스-바의 길이)은, 당해 기술 분야에서 장치가 작동하는 피치로서 통상적으로 지칭된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 각각의 체결구 분배 장치는 래더 스톡의 공급부로부터 플라스틱 체결구를 6.35 mm(0.25 인치)의 고정 피치로 절단하고 방출하도록 통상적으로 설계된다.
당해 기술분야에 주지되어 있지만, 전술된 유형의 체결구 분배 장치는 몇몇의 두드러진 단점을 갖는다는 것이 발견되었다.
제1 단점으로서, 전술된 유형의 체결구 분배 장치는 단일 스트로크 기계로서 전형적으로 작동한다. 달리 말하면, (예컨대, 작동 페달의 누름을 통한) 장치를 활성화하여, 단일 플라스틱 체결구를 방출시킨다. 그러나, 임의의 적용례는 복수의 체결구가 신속한 발사(fire) 방식으로 분배될 것을 요구한다는 것이 발견되었다(예컨대, 진바지(jeans) 산업에서의 위스커링(whiskering) 적용예). 단일 스트로크 기계와 관련된 고유의 제한으로 인해, 복수의 체결구는 기계를 반복하여 작동시킴으로써 분배될 수 있는데, 이는 시간 소모적이고 노동집약적 공정이다.
제2 단점으로서, 전술된 유형의 체결구 분배 기계는 대략 0.50 초/스트로크의 고정 스트로크 속도로 작동한다. 그러나, 이러한 스트로크 속도는, 장치가 비교적 얇은 재료를 통해 플라스틱 체결구를 분배하는데 사용될 때, 불필요하게 느리다는 것이 발견되었다. 그 결과, 이러한 기계를 사용하여 달성되는 생산성이 제한된다.
제3 단점으로서, 전술된 유형의 체결구 분배 기계는 에너지 효율적이지 않다. 구체적으로, 장치용 유도 모터는 AC 파워의 연속적인 공급을 요구하는데, 이는 기계를 파워 소비 관점에서 비효율적이게 한다.
제4 단점으로서, 전술된 유형의 체결구 분배 기계는 특정 입력 전압을 수용하도록 설계된다. 상이한 국가들에서의 전기 콘센트(electrical outlet)는 상이한 출력 전압을 제공하기 때문에, 각 체결구 분배 기계는 선택된 위치에서 사용하기 위해 단지 이용할 수 있고, 이에 의해 그 사용이 제한된다.
제5 단점으로서, 전술된 유형의 체결구 분배 기계는 자립형 장치이다(즉, 컴퓨터와 연동되지 않는다). 그 결과, 전산화된 수단이 장치의 사용에 관한 이력 정보(예컨대, 분배된 체결구의 양, 시간당 작동 속도 등)를 추적하고 분석할 수 없다.
본 발명의 목적은 복수의 등거리로 이격된 필라멘트에 결합되는 길고 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되는 체결구 스톡의 공급부로부터 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 신규하고 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단일 작동 스텝을 사용하여 체결구 스톡의 공급부로부터 복수의 플라스틱 체결구를 분배하도록 구성되는, 전술된 바와 같은 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각 체결구가 분배되는 속도가 특정 적용예에 따라 변할 수 있는, 전술된 바와 같은 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 에너지 효율적이고 생산성을 최대화하도록 설계되는, 전술된 바와 같은 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용에 관한 이력 정보를 모니터링할 수 있는, 전술된 바와 같은 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상이한 전압 파워 소스로부터 파워를 수용할 수 있는, 전술된 바와 같은 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용하기 용이하고 제조하는데 저렴하고 제한된 개수의 부품을 갖는, 전술된 바와 같은 시스템을 제공하는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 일 구성으로서, 체결구 스톡의 공급부로부터 개별 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 장치로서, 체결구 스톡은 복수의 등거리로 이격된 교차-링크에 결합되는 한 쌍의 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 개별 체결구는 가요성 필라멘트에 의해 상호연결되는 한 쌍의 단축(shortened) 크로스-바를 포함하고, 상기 장치는 (a) 체결구 스톡의 공급부를 수용하고 체결구 스톡의 공급부로부터 개별 체결구를 절단하고 작동 사이클의 단일 스트로크 중에 개별 체결구를 방출하도록 구성되는 헤드 조립체와, (b) 작동 사이클 동안 헤드 조립체를 구동시키기 위한 스텝퍼 모터와, (c) 스텝퍼 모터의 작동을 규제하기 위한 전자 제어기를 포함하는, 개별 플라스틱 체결구 분배 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구성으로서, (a) 제1 크로스-바와, (b) 제2 크로스-바와, (c) 제1 크로스-바와 제2 크로스-바 사이에 횡방향으로 연장되고 제1 크로스-바 상에 형성된 제1 단부 및 제2 크로스-바 상에 형성된 제2 단부를 포함하는 가요성 필라멘트를 포함하고, (d) 필라멘트의 제1 단부는 분기되는, 체결구를 제공한다.
다양한 다른 구성들 및 이점들은 이하의 설명에서 분명해질 것이다. 설명에서, 본 발명을 실시하기 위한 다양한 실시예를 예시로서 도시하는 첨부도면이 참조된다. 이들 실시예는 당해 기술분야의 숙련자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명될 것이고, 다른 실시예들이 사용될 수도 있고 본 발명의 범주에서 벗어나지 않으면서 구조적 변경이 이루어질 수도 있는 것으로 이해된다. 이에 따라, 이하의 상세한 설명은 제한된 의미로 취해지는 것이 아니고, 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위에 의해 최적으로 한정된다.
본 발명에서는 복수의 등거리로 이격된 필라멘트에 결합되는 길고 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되는 체결구 스톡의 공급부로부터 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 신규하고 개선된 장치를 제공할 수 있다.
또한, 단일 작동 스텝을 사용하여 체결구 스톡의 공급부로부터 복수의 플라스틱 체결구를 분배하는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 각 체결구가 분배되는 속도가 특정 적용예에 따라 변할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 에너지 효율적이고 생산성을 최대화하도록 설계되는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 사용에 관한 이력 정보를 모니터링할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상이한 전압 파워 소스로부터 파워를 수용할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 사용하기 용이하고 제조하는데 저렴하고 제한된 개수의 부품을 갖는 시스템을 제공할 수 있다.
도면에 있어서 유사한 도면부호는 유사한 부품을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 교시에 따라 구성된 체결구 분배 장치의 좌측 사시도로서, 연속으로 연결된 체결구 스톡의 릴이 장착되고 내부로 공급되는 체결구 분배 장치를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 연속으로 연결된 소정 길이의 체결구 스톡의 확대된 부분 전방 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 연속으로 연결된 체결구 스톡의 릴 및 체결구 분배 장치의 전방 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연속으로 연결된 체결구 스톡의 릴 및 체결구 분배 장치의 후방 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 연속으로 연결된 체결구 스톡의 릴 및 체결구 분배 장치의 저면 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 체결구 분배 장치의 좌측 사시도로서, 간단하고 명료하게 하기 위해 하우징 및 도어가 제거된 상태의 체결구 분배 장치를 도시한다.
도 7은 도 1에 도시된 체결구 분배 장치의 우측 사시도로서, 간단하고 명료하게 하기 위해 하우징 및 도어가 제거된 상태의 체결구 분배 장치를 도시한다.
도 8은 도 1에 도시된 연속으로 연결된 체결구 스톡의 릴 및 체결구 분배 장치의 전방 사시도로서, 간단하고 명료하게 하기 위해 하우징 및 도어가 제거된 상태의 체결구 분배 장치를 도시한다.
도 9는 도 1에 도시된 체결구 분배 장치를 위한 헤드 조립체의 좌측 사시도로서, 소정 길이의 체결구 스톡이 내부로 부분적으로 공급되는 헤드 조립체를 도시한다.
도 10은 도 1에 도시된 체결구 분배 장치를 위한 헤드 조립체의 우측 사시도로서, 소정 길이의 체결구 스톡이 내부로 부분적으로 공급되는 헤드 조립체를 도시한다.
도 11은 도 1에 도시된 체결구 분배 장치를 위한 헤드 조립체의 부분 분해된 우측 사시도로서, 소정 길이의 체결구 스톡이 내부로 부분적으로 공급되는 헤드 조립체를 도시한다.
도 12는 도 9에 도시된 한 쌍의 니들 및 한 쌍의 니들 홀더의 확대된 단면도로서, 라인 12-12을 따라 취해진 도면이다.
도 13은 도 9에 도시된 헤드 조립체의 확대된 바닥 사시도로서, 간단하고 명료하게 하기 위해 우측 니들 홀더가 제거된 상태의 헤드 조립체를 도시한다.
도 14는 도 2의 연속으로 연결된 체결구 스톡의 공급부의 확대된 부분 전방 사시도로서, 이중 체결구가 절단된 상태의 체결구 스톡의 공급부를 도시한다.
도 15a 및 도15b는 각각, 도 14에 도시된 이중 체결구를 사용하여 디스플레이 카드에 고정되는 물품의 전방 사시도 및 후방 사시도이다.
도 16은 본 발명의 교시에 따라 구성된 연속으로 연결된 소정 길이의 체결구 스톡의 확대된 부분 평면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 연속으로 연결된 소정 길이의 체결구 스톡으로 절단된 체결구의 상부 사시도이다.
이제 도 1을 참조하면, 연속으로 연결된 래더 스톡의 공급부로부터 개별 플라스틱 체결구를 분배하기 위한 장치가 도시되어 있고, 상기 장치는 도면부호 10으로 일반적으로 표시되고 본 발명의 교시에 따라 구성된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 장치(10)는 예컨대, 래더 스톡으로부터 1개 이상의 플라스틱 체결구를 이용하여 양말, 글러브, 타월 또는 다른 유사 제품과 같은 2개 이상의 제품을 함께 고정하기 위해 자동화된 패키징 라인에서 사용될 수 있다. 간단하고 명료하게 하기 위해, 본 발명에 직접적으로 부속되지 않는 부품은 도면에 단지 개략적으로 도시되고 이하에서 상세히 설명되지 않는다.
래더 스톡(11)의 연속 공급부
전술된 바와 같이, 장치(10)는 다양한 유형의 연속으로 연결된 래더 스톡으로부터 개별 플라스틱 체결구를 분배하도록 설계된다. 예컨대, 래더 스톡(또한, 본 명세서에서 체결구 스톡으로 지칭됨)의 공급부는 에이.알. 본(A.R. Bone)에게 허여된 미국특허 제4,039,078호에 개시된 유형 또는 씨.엘. 데체네스(C.L. Deschenes) 등에게 허여된 미국특허 제5,615,816호에 개시된 유형일 수 있으며, 상기 미국특허들 모두는 본 명세서에 참조로서 합체된다.
이제 도 2를 참조하면, 장치(10)와 관련되어 사용될 수도 있는 연속으로 연결된 소정 길이의 래더 스톡이 도시되어 있고, 래더 스톡은 도면부호 11로 일반적으로 표시된다. 래더 스톡(11)은 바람직하게는 플라스틱으로 제조되고, 복수의 등거리로 이격된 교차-링크(17)에 의해 상호 연결된 한 쌍의 길고 연속적인 측부 부재 또는 레일(13, 15)을 포함한다.
개별 플라스틱 체결구(18)는 연속적인 교차 링크(17)들 사이의 대략 중간점에서 측부 부재(13, 15)를 절단함으로써 래더 스톡(11)으로부터 얻어진다. 체결구(18)는 얇고 가요성인 필라멘트(23)에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 크로스 바(19, 21)를 포함하고, 크로스 바(19, 21)는 각각 측부 부재(13, 15)의 섹션들을 포함하고, 필라멘트(23)는 교차-링크(17)를 포함한다.
래더 스톡(11)을 위한 피치는 플라스틱 체결구(18)를 생성하기 위해 요구되는 측부 부재(13, 15) 각각에서 연속적인 절단부들 사이의 거리(즉, 크로스 바(19, 21) 각각의 길이)로서 통상적으로 정의된다는 것을 주의해야 한다. 동일한 방식으로, 래더 스톡(11)을 위한 피치는 연속적인 교차-링크(17)들 사이의 거리를 측정함으로써 결정될 수 있다는 것이 이해된다.
측부 부재(13, 15)를 연속적인 교차-링크(17)들 사이의 대략 중간점에서 절단함으로써, 체결구(18)는 H-형 구조로 제공되는데, 필라멘트(23)의 양단부들이 대응하는 크로스 바(19, 21)를 양분한다는 것을 주의해야 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 체결구(18)는 2개 이상의 제품을 함께 결합시키는 종래의 적용예에서 사용될 때 H-형 구조를 갖는다.
체결구 분배 장치(10)의 구조
도 1 및 도 3 내지 도 5에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 장치(10)는 장치(10)를 위한 지지부 또는 기초부로서 기능을 하는 실질적으로 직사각형인 기부(31)를 포함한다. 기부(31)에는 스크루가 관통하여 구동될 수 있고 주연부를 따른 특정 위치에 형성되는 원형 보어(32)와 같은, 워크스테이션(workstation) 또는 다른 유사한 플랫폼에 장치(10)를 고정시키는 것을 용이하게 하는 수단이 제공될 수도 있다.
블록 형상 네크(33)는 기부(31)의 상부면 상에 일체로 형성된다. 확대된 직사각형 프레임(34)은 네크(33)의 상부에 형성된다. 이하에서 명확해질 바와 같이, 프레임(34)은 장치(10)용 다양한 기계 및 전기 부품이 장착되는 지지부 또는 플로어(floor)로서 기능을 한다.
긴 지지 아암(35)은 전방 상향 방식으로 기부(31) 및 네크(33) 양자 모두로부터 연장되고, 지지 아암(35)은 프레임(34)의 하부측으로부터 멀리 실질적으로 이격된다. 반응기 플레이트(37)는 지지 아암(35)의 자유 단부에 장착되고, 그 중에서도 특히, 장치(10)를 사용하여 1개 이상의 체결구(18)에 의해 결합되도록 물품을 지지하는 기능을 한다.
보호 하우징(39)은 프레임(34)의 자유 단부로부터 상향으로 연장되고, 스크루에 의해 함께 고정되는 좌측 케이싱 및 우측 케이싱(40-1, 40-2)을 포함한다. 하우징(39)은 플라스틱과 같은 강성이고 내구성 있고 내충격성인 재료로 바람직하게 구성되고, 프레임(34) 상에 장착되는 장치(10)용 전기 및 기계 부품의 대부분을 보호하는 기능을 한다.
알 수 있는 바와 같이, 실질적으로 아치형인 리세스(41)는 하우징(39)의 상부면에 형성된다. 또한, 원통형인 릴 홀더(46)는 우측 케이싱(40-2) 상에 장착되고 리세스(41)를 관통하여 횡방향으로 연장된다. 홀더(46)는 리세스(41) 내에 위치 설정된 래더 스톡(11)의 릴(42) 내에 형성된 길이방향 보어를 통해 축방향으로 관통하도록 치수 및 형상이 결정된다. 이에 따라, 홀더(46)는 릴(42)이 홀더(46) 위에서 자유롭게 회전(즉, 스피닝(spinning))할 수 있는 방식으로 릴(42)을 지지하는 기능을 하여서, 이에 의해 플라스틱 체결구(18)를 자동화 방식으로 연속으로 분배하는 능력을 갖는 장치(10)가 제공된다. 이하에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, 릴(42)의 대부분은 리세스(41) 내에 바람직하게 유지되어, 이에 의해 장치(10) 및 릴(42)의 조합이 비교적 간결하고(streamlined) 사실상 소형으로 제공되는데, 이는 매우 바람직하다.
도어(43)는 하우징(39)의 전방 단부를 둘러싸고 장치(10)용 헤드 조립체로의 접근을 제공하도록 힌지(44)에 의해 우측 케이싱(40-2)에 피봇식으로 연결된다. 협소한 슬롯(45)은 도어(43)와 하우징(39) 사이에 형성되고, 슬롯(45)을 통해 래더 스톡(11)의 공급부가 공급될 수도 있다. 바람직하게는, 슬롯(45)의 치수는 바람직하지 않은 오염물(예컨대, 티끌)이 하우징(39)에 의해 형성된 내부 공동 내로 진입될 수 있을 정도를 제한하기 위해서 래더 스톡(11)의 측방향 단면보다 최소한도로 크다.
사용자 인터페이스(47)는 피봇식으로 장착된 도어(43) 전방에 제공되고, 디지털 디스플레이 패널(49)(예컨대, LCD 스크린) 및 1개 이상의 제어 버튼(51-1 내지 51-4)을 바람직하게 포함한다. 이하에서 상세하게 설명될 바와 같이, 사용자 인터페이스(47)는 장치(10)의 사용에 대한 관련 이력 데이터를 모니터링하고 장치(10)의 어떠한 작동 특성도 조절하는 수단을 조작자에게 제공하는데, 이는 매우 바람직하다.
도 6 내지 도 8에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 장치(10)는 그 중에서도 특히, 래더 스톡(11)의 공급부를 장치(10) 내로 공급하고 래더 스톡(11)으로부터 개별 체결구(18)를 절단하고 이 후 절단된 체결구(18)를 원하는 물품을 통해 방출할 책임이 있는, 도어(43) 뒤의 프레임(34)에 장착된 헤드 조립체(53)를 포함한다. 헤드 조립체(53)는 도어(43)를 개방 상태로 피봇함으로써 작동자에 의해 용이하게 접근될 수 있다는 것을 주의해야 한다.
헤드 조립체(53)는 프레임(34) 상에 제 위치에 고정되어 유지되는 수직으로 연장된 마운트(55)를 포함하고, 마운트(55)는 측방향 단면이 대체로 U-자형이다. 모터 구동식이고 수직으로 변위 가능한 헤드(57)는 마운트(55)에 활주 가능하게 결합되고, 헤드(57)의 기능은 아래에서 명백해질 것이다.
도 9 내지 도 11에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 헤드 조립체(53)는 플라스틱 체결구(18)에 의해 함께 결합되기 위해 물품을 관통하도록 구성되는 한 쌍의 중공형 니들(59-1, 59-2)과, 니들(59)에 의해 형성되는 길이방향 보어 뒤에 축방향 정렬하여 래더 스톡(11)의 측부 부재(13, 15)를 전진시키기 위한 공급 기구(61)와, 래더 스톡(11)의 잔여부로부터 개별 플라스틱 체결구(18)를 분리시키기 위해 래더 스톡(11)의 측부 부재(13, 15)를 연속적인 교차 링크(17)들 사이의 대략 중간점에서 절단하기 위한 절단 기구(63)와, 및 체결구(18)에 의해 함께 결합되도록 절단된 플라스틱 체결구(18)의 크로스 바(19, 21)를 니들(59-1, 59-2)을 통해 방출하고 이어서 제품을 통해 방출하기 위한 방출 기구(65)를 추가로 포함한다.
각각의 니들(59)은 그 구조가 전형적이고 긴 길이방향 보어(67) 및 보어(67)와 연통하는 협소한 길이방향 슬롯(69)을 포함한다. 니들(59)은 모터 구동식 헤드(57)에 결합된다. 이에 따라, 헤드(57)의 하향 변위는 반응기 플레이트(37) 상에 지지된 어떠한 물품을 통해서든 관통시키기 위해 니들(59)을 하향으로 유사하게 이동시키는 것으로 이해된다.
니들(59-1, 59-2)은 각각, 대응하는 니들 홀더(71-1, 71-2) 상에 제거 가능하게 장착된다는 것을 주의해야 한다. 도 11에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 니들 홀더(71-1)는 제 위치에 고정되어 유지되는 반면, 니들 홀더(71-2)는 종방향 축을 중심으로 회전할 수 있는 측방향으로 배치된 액슬(73)을 따라 활주 가능하게 장착된다. 이에 따라, 니들 홀더(71-2)를 니들 홀더(71-1)에 대해 측방향으로 활주시키는 능력은, 길이가 변동하는(예컨대, 6.35mm 내지 9.65mm(0.25인치 내지 0.38인치)) 교차 링크(17)를 갖는 래더 스톡(11)을 수용하도록 니들(59)들 사이의 간격을 조정할 수 있는데, 이는 매우 바람직하다. 도 5에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 일단 니들(59)들 사이의 바람직한 간격이 설정되었다면, 스크루(도시 안됨)는 니들 홀더(71-2)가 액슬(73)을 따라 제 위치에 고정되어 유지하는데 사용될 수도 있다.
도 12에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 니들(59-1, 59-2)은 슬롯(69-1, 69-2)이 서로 직접적으로 대향하도록(즉, 슬롯(69)이 서로 정렬하여 배치되도록) 니들 홀더(71-1, 71-2) 내에 바람직하게 장착된다. 이러한 방식으로, 체결구(18)는 니들(59)들을 통해 방출됨에 따라, 필라멘트(23)는 이들 사이에서 팽팽하게 유지될 수 있다. 그 결과, 이하에 상세하게 설명될 바와 같이, 필라멘트(23)는 방출 공정 중에 신장되어서, 이에 의해 체결구(18)가 2개 이상의 의도된 물품을 함께 고정시키는 강도를 증가시킨다.
간략하게 전술된 바와 같이, 공급 기구(61)는 후속 방출을 위해 래더 스톡(11)의 자유 단부를 니들(59) 뒤에 정렬하여 연속으로 전진시킬 책임이 있다. 도 11에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 공급 기구(61)는 액슬(73) 상에 고정되어 장착되는 공급 휠(77)을 포함한다. 작동 시에, 공급 휠(77)은 래더 스톡(11)의 교차 링크(17)와 결합하도록 구성된다. 그 결과, 공급 휠(77)의 회전은 래더 스톡(11)의 공급부를 장치(10) 내로 전진시키는(즉, 공급하는) 기능을 한다. 바람직하게는, 공급 노브(78)는 스프링(79)에 의해 액슬(73)의 일 단부에 결합되고, 단부 캡(80) 및 장착 브라켓(81)이 공급 노브(78)와 스프링(79) 사이에서 액슬(73)에 장착된다. 알 수 있는 바와 같이, 공급 노브(78)는 (1) 절단 및 방출 공정 전에 래더 스톡(11)을 장치(10) 내에서 그의 정지(즉, 로딩) 위치로 전진시키기 위한, 공급 노브(78)의 시계방향으로의 회전, (2) 래더 스톡(11)의 공급부를 장치(10)로부터 후퇴시키거나 견인하기 위한, 공급 노브(78)의 반시계 방향으로의 회전과 동시에 함께 연관된 공급 노브(78)의 내향으로의 변위, (3) 공급 기구(61)를 미세 조정(fine tune)하기 위한(즉, 공급 기구(61)가 절단 및 방출 공정 전에 래더 스톡(11)에서의 후속 연속적인 체결구(18)를 로딩하는 정지 위치를 미세 조정하기 위한), 공급 노브(78)의 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 작은 증분 회전과 동시에 함께 연관된 공급 노브(78)의 내향 변위인, 3가지 수동 공급 작동을 허용한다.
도 9에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 공급 래치트(ratchet)(83)는 액슬(73) 상에 고정되어 장착되고, 이에 의해 공급 휠(77)에 직접 연결된다(즉, 공급 래치트(83)가 회전하여, 공급 휠(77)을 회전시킨다). 공급 폴(pawl)(84)은 장치(10)를 통해 체결구 스톡(11)을 인덱싱(indexing)하는 공정의 일부로서 공급 래치트(83)를 선택적으로 결합시키고 회전시키도록 배치된다. 구체적으로, 공급 폴(84)은, 이동 가능한 헤드(57)에 피봇식으로 연결되고 공급 폴(84)의 이동을 규제하는 스프링 편의식 공급 레버(85)에 일단부가 피봇식으로 연결된다.
핀 형태의 기계 스위치(86)는 마운트(55)에 장착되고, 2개의 고정 위치들 사이에서 (도 9에서 화살표(A)로 표시된 바와 같이) 측방향으로 변위될 수 있다. 스위치(86)가 그의 제1 위치(이후, 그의 단일-샷(single-shot) 위치라고 지칭됨)에 배치되는 경우, 스위치(86)는 공급 레버(85) 내에 형성된 노치(85-1) 내에 정렬하도록 배치되고, 이어서 공급 폴(84)은, 방출 전에 (즉, 공급 폴(84)을, 장치(10)의 연속적인 스트로크들 중에 공급 래치트(83) 상에 후속의 연속적인 치형부와 결합시킴으로써) 니들(59) 뒤에 체결구 스톡(11)의 단일 교차 링크(17)를 전진시킨다. 반대로, 스위치(86)가 그의 제2 위치(이후, 그의 이중-샷(double-shot) 위치라고 지칭됨)에 배치되는 경우, 스위치(86)는 공급 레버(85) 내에 형성된 노치(85-1)의 외측에 정렬되도록 배치되고, 이어서 공급 폴(84)은, 방출 전에 (즉, 공급 폴(84)을, 장치(10)의 연속적인 스트로크들 중에 공급 래치트(83) 상에 매 2번째 치형부마다와 결합하는 방식으로 건너뛰게 함으로써) 니들(59) 뒤에 한 쌍의 체결구 스톡(11)의 교차 링크(17)를 전진시킨다.
작동 시에, 헤드 조립체(53)를 위한 단일 스트로크 사이클의 완료는 공급 폴(84)이 공급 래치트(83)를 반시계 방향으로 회전시키고, 회전 정도는 스위치(86)의 특정 설정에 따라 좌우된다. 공급 래치트(83)의 회전은 공급 휠(77)을 반시계 방향으로 유사하게 회전시키는 역할을 하여, 이어서 래더 스톡(11)을 장치(10) 내로 전방 방향으로 전진시킨다. 동일한 방식으로, 공급 래치트(83)의 반시계 방향으로의 회전은 (즉, 래더 스톡(11)이 장치(10)로부터 견인되거나 후퇴되도록) 공급 휠(77)을 반대 방향으로 회전시키는 기능을 하는 것으로 이해된다. 그러나, 장치(10)를 위한 자동화 공급 공정 중에, 래더 스톡(11)의 어떠한 작은 후방 견인도 래더 스톡(11)이 장치(10) 내에 재밍되게 할 수 있는데, 이는 매우 바람직하지 않다. 이에 따라, 공급 기구(61)에는 그 중에서도 특히, 래더 스톡(11)이 장치(10) 내에 재밍되게 하는 방식으로 공급 래치트(83)가 반시계 방향으로 우연히 회전하는 것을 방지할 책임이 있는 일-방향 기계 클러치(88)가 제공된다.
상기에서 간단히 설명한 바와 같이, 절단 기구(63)는 체결구 스톡이 공급 기구(61)에 의해 그의 정지 위치로 전진된 후에, 로딩된 체결구 스톡(11)으로부터 최하부 체결구(18)를 절단할 책임이 있다. 도 13에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 절단 기구(63)는 각각 니들(59-1, 59-2)의 후방 단부 바로 뒤에 위치 설정되는 단일의 예리한 나이프 블레이드(89)를 포함한다. 구체적으로, 편평한 나이프 블레이드(89)는 헤드 조립체(53)를 위한 기부(90)의 하부측 내에 형성된 트랙 내에 (즉, 그의 대응하는 니들 홀더(71) 바로 위에) 배치되고, 스프링 조립체(91)에 의해 맞닿아 동일 평면에 유지된다.
스프링 조립체(91)는 헤드(57)에 결합되고 나이프 블레이드(89) 내에 형성된 대응 구멍을 통해 아래로 연장되는 기계 절단 레버(92)와, 레버(92)의 자유 단부에 형성된 확대된 멈춤부(93)와, 레버(91)에 축방향으로 장착된 스프링(95)을 포함한다. 이러한 방식으로, 스프링(95)은 나이프 블레이드(89)를 기부(90)의 하부측 내에 형성된 트랙 내에서 상향으로 연속으로 가압하는 기능을 한다는 것을 주의해야 한다.
작동 시에, 일단 헤드(57)가 그의 하향 스트로크 중에 특정 위치에 도달하면, 나이프 레버(92)는 나이프 블레이드(89)를 (화살표(B)로 표시된 바와 같이) 기부(90) 내의 트랙 내에서 전방으로 활주시킨다. 나이프 블레이드(89)의 전방 변위는 궁극적으로, 그의 예리한 절삭 에지(97)가 래더 스톡(11)의 측부 레일(13, 15)을 통해 절편화되게(slice) 하여, 이에 의해 단일 체결구(18)를 그로부터 분리시킨다. 절단 공정의 완료 시에, 레버(92)는 나이프 블레이드(89)를 그의 원래 위치로 다시 후방으로 변위시킨다.
스프링(95)은, 절단 공정 중에 전방 또는 후방 방향으로 이동하는 나이프 블레이드(89)의 능력을 손상시키지 않으면서 나이프 블레이드(89)를 기부(90)의 하부측에 대해 견고하게 보유하는 기능을 하는 것으로 이해된다. 그 결과, 스프링 조립체(91)의 포함은 니들(59) 뒤의 절삭 에지(97)의 위치가 고정되어 유지되는 것을 보장하는 기능을 하여, 이에 의해 레일(13, 15)이 절삭되는 공정의 정밀도 및 신뢰성을 향상시킨다. 이 방식으로, 래더 스톡(11)으로부터 일정하게 절단된 각각의 체결구(18)는 H-형 구조를 갖는데, 이는 매우 바람직하다.
상기에 간단히 설명된 바와 같이, 방출 기구(65)는 함께 결합되도록 니들(59)을 통해 그리고 이어서 요구되는 제품을 통해 절단된 체결구(18)의 크로스-바(19, 21)를 분배할 책임이 있다. 방출 기구(65)는 헤드(57)에 대해 수직으로 활주하도록 구성된 모터 구동식 슬라이드 플레이트(99), 슬라이드 플레이트(99)에 고정되어 결합된 제1 방출 로드 및 제2 방출 로드(도시안됨)를 바람직하게 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 방출 로드는 각각 길이방향 보어(67-1, 67-2)와 정렬하여 슬라이드 플레이트(99)로부터 아래로 연장된다.
도 6 및 도 7을 다시 참조하면, 장치(10)는 헤드 조립체(53)를 위한 스트로크 사이클에 동력을 공급(powering)하기 위한 스텝퍼 모터(stepper motor)(103)를 포함한다. 스텝퍼 모터(103)(또한, 본 명세서에서 스텝 모터(103) 또는 스텝핑 모터(103)로 지칭됨)는 하우징(39) 내측에 위치되고 체결구 분배 공정을 통해 헤드 조립체(53)에 동력을 공급하는데 사용된다. 스텝퍼 모터(103)는 전기 펄스를 정밀한 불연속 스텝으로 병진(translate)시키는 클러치 없는 직류(DC) 모터로 본 명세서에 한정된다. 예컨대, 스텝 모터(103)는 회전수의 1/200만큼 낮은 출력 이동을 규제할 수도 있다. 이 방식으로, 스텝 모터(103)는 특정 입력 신호에 응답하여 비교적 높은 정도의 제어를 생성할 수 있다는 것으로 이해된다.
프로그래밍 가능한 전자 제어기(105)는 하우징(39)에 의해 형성된 내부 공동 내에 위치되고 스텝퍼 모터(103)에 전기 접속된다. 제어기(105)는 주 인쇄 회로 보드 및 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)(ASIC) 마이크로프로세서를 바람직하게 포함한다. 이하에 상세하게 설명될 바와 같이, 제어기(105)는 그 중에서도 특히, 장치(10)의 사용에 대한 이력 데이터를 컴파일링(compling)하고 헤드 조립체(53)의 작동에 대한 어떠한 특성(예컨대, 스트로크 속도, 사이클 유형 등)도 조절할 책임이 있는데, 이는 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
제어기(105)는 사용자 인터페이스(47)에 전기 접속된다는 것을 주의해야 한다. 이러한 방식으로, 작동자는 도 3에서 가장 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 제어 버튼(51)을 사용하여 장치(10)의 작동에 관한 어떠한 특성도 규제할 수 있다.
일례로서, 제어기(105)는 활성화 시에 스텝 모터(103)에 파워가 공급되는 시간 동안에 규제할 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 작동 사이클에 대해 장치(10)에 의해 수행된 스트로크의 개수를 규제할 수 있는 것으로 이해되고, 이 특징은 장치(10)에 대한 스트로크 모드로 본 명세서에서 지칭된다. 여기에 정의된 바와 같이, 작동 사이클이라는 용어는 장치(10)를 위한 작동 기구(예컨대, 페달 또는 트리거(trigger))가 활성화되는 전체 기간(예컨대, 작동 페달이 해제되지 않으면서 눌러질 때의 기간)에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는, 제어 버튼(51-3)의 반복된 누름을 통해서, 작동자는 장치(10)가 단일 스트로크 모드, 다중 스트로크 모드(예컨대, 각 작동 사이클에 있어서 2 내지 10개의 스트로크) 또는 연속 스트로크 모드 설정 하에서 작동할지 안할지 여부를 규제할 수 있으며, 사용자에 의해 선택되는 특정 스트로크 모드는 작동자를 위해 디스플레이(49)에 바람직하게 제공된다(예컨대, 도 3에서는 디스플레이(49)에 3 스트로크 모드 설정이 보여진다).
단일 스트로크 모드 설정으로 구성된 장치(10)를 이용하여, (예컨대, 페달 포트(106)에 연결되는 작동 페달에 스텝핑함으로써) 장치(10)를 활성화하여, 단일 스트로크를 완료하기 위해(즉, 체결구 스톡(11)으로부터 단 하나의 단일-샷 또는 이중-샷 체결구를 분배하기 위해) 제어기(105)가 스텝 모터(103)로부터 단지 충분한 파워를 헤드 조립체(53)에 공급하게 한다. 장치(10)가 그의 단일 스트로크 모드로 구성된 상태로 제2 체결구를 분배하기 위해, 사용자는 (예컨대, 작동 페달을 해제하고 다시 페달에 스텝핑함으로써) 다시 장치(10)를 활성화시킬 것이 요구된다. 활성화 공정은 필요한 개수의 체결구를 분배할 필요가 있다고 생각될 때 반복된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 전형적인 체결구 분배 장치는 단일 스트로크 모드만을 이용하여 작동하도록 설계된다.
그러나, 이해될 수 있는 바와 같이, 임의의 적용예는 신속하게 연속하여 많은 양의 체결구를 분배할 것을 요구한다. 이에 따라, 다중 스트로크 사이클 또는 연속 스트로크 사이클을 사용하여 작동하도록 장치(10)를 구성하기 위해 인터페이스(47)를 사용함으로써, (예컨대, 작동 페달을 누름 상태로 유지함으로써) 복수의 체결구가 단일 작동 공정을 통해 장치(10)로부터 분배되는 방식으로 스텝 모터(71)로 파워가 공급되는데, 이는 매우 바람직하다.
다른 일례로서, 제어기(105)는 장치(10)를 위해 스트로크 속도를 규제하도록 설계된다. 구체적으로, 제어 버튼(51-1)의 반복된 누름을 통해, 작동자는 장치(10)를 위한 스트로크 속도를 변경할 수 있고, 스트로크 속도의 의도된 범위는 바람직하게, 연속적인 설정 사이에 0.05초 간격을 가지면서 0.10 초 내지 1.00 초이다. 장치(10)를 위한 스트로크 속도 설정은 작동자를 위해 디스플레이(49)에 바람직하게 제공된다(예컨대, 도 3에서는 0.25초 스트로크 속도가 디스플레이(49)에 보여진다).
바람직하게는, 장치(10)를 위한 작동 스트로크는 속도가 비교적 일정하다(즉, 가속 또는 감속의 현저한 레벨을 포함하지 않는다). 그러나, 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않고 작동 사이클의 일부를 조절함으로써 장치(10)를 위한 스트로크 속도를 변형할 수 있는 것으로 이해된다. 예컨대, 스트로크 속도는 이하 (i) 헤드(57)에 있어서의 하향 이동 속도(즉, 니들(59)이 의도된 물품을 관통하는 속도), (ii) 체결구 방출 공정 속도(즉, 체결구(18)가 의도된 물품을 통해 지나가는 속도), 및/또는 (iii) 헤드(57)에 있어서의 상향 이동 속도(즉, 니들(59)이 의도된 물품으로부터 후퇴되는 속도) 중 하나의 속도를 가속 또는 감속시킴으로써 변형될 수 있다.
다른 일례로서, 제어기(105)는 장치(10)가 그의 다중 스트로크 모드 또는 그의 연속 스트로크 모드 설정으로 구성될 때 연속적인 스트로크들 사이에 제어 가능한 지연(delay)을 포함하는 것을 허용하도록 설계된다. 구체적으로는, 제어 버튼(51-2)의 반복된 누름을 통해, 작동자가 연속적인 스트로크들 사이의 지연을 변형시킬 수 있고, 스트로크 속도의 의도된 범위는 바람직하게, 연속적인 설정 사이에 0.1초 간격을 가지면서 0.1초 내지 1.0초이다. 지연은 작동자를 위해 디스플레이(49)에 바람직하게 제공된다(예컨대, 도 3에서 0.1초 지연이 디스플레이(49)에 보여진다). 그 결과, 연속적인 사이클 스트로크들 사이에서 체결구(18)에 의해 함께 체결되도록 물품을 조작하기 위한 적절한 시간을 가질 것이다.
다른 일례에서, 제어기(105)는 특정 기간 동안에 장치(10)에 의해 착수되는 스트로크의 개수를 카운트하도록 설계되어, 분배된 체결구(18)의 개수를 카운트하는데 사용될 수 있다. 이 후, 수집된 이력 데이터는 작동자를 위해 디스플레이(49)에 바람직하게 제공된다(예컨대, 도 3에서 카운트 935592가 디스플레이(49)에 보여진다). 부가적으로, 디스플레이(49)에서의 카운터 판독은 (i) 다중 카운터들(예컨대, 배치 카운터(batch counter) 및 라이프 카운터(life counter)) 사이에 토글(toggled)되고 (ii) 제어 버튼(51-4)을 사용하여 리셋(reset)될 수 있는 것으로 이해된다.
또한, 1개 이상의 제어 버튼(51)은 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않고 부가적인 작동 특징부를 제공하는데 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 예컨대, 장치(10)는 작동 전에 특정 패스워드의 입력을 필요로 하도록 설계될 수 있고, 패스워드는 제어 버튼(51)을 사용하여 입력된다.
도 6 및 도 7에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 직류(DC) 파워 스위칭 서플라이(107)는 스텝퍼 모터(103)에 전기 접속되고, 그중에서도 특히, 프레임(34) 상에 AC 커넥터(108)를 통해 교류(AC) 파워 소스(예컨대, 표준 전기 콘센트(outlet))로부터 스텝퍼 모터(103)로 입력되는 파워 공급을 규제할 책임이 있다. 파워 스위치(109)는 장치(10)의 작동 상태를 규제하기 위한 수동 수단을 제공하도록 유사하게 제공된다.
도 4 및 도 7에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 이더넷 데이터 포트(110)는 제어기(105)에 전기 접속되고, 외부 접근 가능한 방식으로 프레임(34)에 장착된다. 이하에 추가로 설명될 바와 같이, 데이터 포트(110)는 장치(10)의 작동에 관한 관련된 정보(예컨대, 수집된 이력 데이터)가 커뮤니케이션 네트워크(예컨대, 인터넷)을 통해 제어기(105)로부터 그에 링크된 컴퓨터로 전송되게 할 수 있다. 더욱이, 시리얼 커넥터(serial connector)(111)는, 제어기(105)로부터 컴퓨터 장치(compute device)로(예컨대, 장치(10)의 초기 구성 동안에) 데이터를 전송하는 대체 수단을 제공하도록 제어기(105)에 전기 접속된다.
도 1 및 도 3에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 장치(10)는 좌측 케이싱(40-1)에 고정되어 장착되는 광학 안내 장치(112)를 추가로 포함한다. 장치(112)는 바람직하게, 니들(59-1)의 팁의 바로 아래의 반응기 플레이트(37) 상에 잘 포커싱된 핀포인트 스팟(highly focused pinpoint spot)을 제공하도록 배향되는 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 형태이다. 이러한 방식으로, 장치(112)는 작동 중에 니들(59-1)이 반응기 플레이트(37)에 배치된 제품을 관통할 위치를 정렬하는 가시 수단을 작동자에 제공한다.
도 8에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 장치(10)는 램프와 같은 고정되어 장착된 조명 장치(113)를 더 포함한다. 조명 장치(113)는 어두운 빛 환경에서 작업하는 작동자를 돕기 위해 반응기 플레이트(37)에 조명하도록 제공된다.
헤드 조립체(53)는 4.7625 mm(0.1875 인치)의 피치를 갖는 래더 스톡(11)으로부터 개별 체결구(18)를 분배하도록 명확하게 보정된다는 것을 또한 주의하여야 한다. 반대로, 전형적인 체결구 분배 기계는 6.35mm(0.25인치)의 피치를 갖는 래더 스톡으로부터 개별 체결구를 분배하도록 보정된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 중요한 이점은 4.7625mm(0.1875인치) 피치를 갖는 래더 스톡으로부터 플라스틱 체결구를 분배하도록 장치(10)를 보정하는 것에서 비롯된 것이고, 이하에 상세하게 설명될 것이다.
장치(10)는 반응기 플레이트(37) 주위에 보다 큰 간극을 제공하도록 설계되어, 이에 의해 작동자가 반응기 플레이트(37)를 따라 더 크고 부피가 큰 물품(예컨대, 의류)을 이동시키는 것이 더욱 용이하게 된다는 것을 또한 주의해야 한다.
예컨대, 도 6에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 가드(guard) 또는 실드(shield)(115)는 프레임(34)의 전방에 고정되어 장착되고, 가드(115)에는 니들(59)이 작동 사이클의 니들 관통 부분 동안에 관통하여 돌출하는 작은 개구가 제공된다. 사용 시, 가드(115)는 사용자가 니들(59)의 예리한 팁과 우연히 접촉하는 것을 보호하는 기능을 한다. 알 수 있는 바와 같이, 가드(115)는 반응기 플레이트(37) 상에 배치되고 반응기 플레이트(37)로부터 제거된 물품을 방해하는 것을 최소화하도록, 대체로 U-자형인 구조(즉, 2개의 측부 부재가 대략 직각으로 연장되는 중앙 플레이트)로 명확하게 설계된다.
또한, 프레임(34)과 지지 아암(35) 사이의 간격은 보다 큰 물품이 반응기 플레이트(37)를 따라 이동하기에 용이하도록 최대화된다. 도 5를 이제 참조하면, 하향 연장 백스톱(backstop)(117)은 프레임(34)의 하부측에 장착된다. 바람직하게는, 백스톱(117)은 프레임(34)의 하부측에 형성된 선형 홈(118)을 따라(즉, 반응기 플레이트(37) 쪽으로 또는 반응기 플레이트(37)로부터 이격되게) 변위될 수 있다. 원하는 위치에 배치될 때, 스프링 스크루(도시 안됨)는 백스톱(117)을 프레임(34) 상에 제 위치에 고정되게 유지시키는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 백스톱(117)은 물품이 반응기 플레이트(37)를 따라 후방으로 활주될 수 있는 정도를 제한하는 기능을 하고, 이는 임의의 적용예에서 매우 바람직하다는 것이 이해된다.
체결구 분배 장치(10)에 의해 달성되는 성능 이점
상세히 전술된 장치(10)를 위한 두드러진 설계 특징부는 이하에 열거된 다수의 상당한 성능 이점을 제공한다.
(1) 4.7625mm(0.1875인치) 래더 스톡을 위한 장치(10)의 보정 - 전술된 바와 같이, 장치(10)는 4.7625mm(0.1875인치) 피치를 갖는 래더 스톡(11)의 공급부로부터 개별 체결구(18)를 분배하도록 명확하게 보정되고, 래더 스톡(11)의 피치는 연속적인 필라멘트(17)들 사이의 간격 또는 거리로 한정된다. 체결구 분배 장치(10)와 함께 3/16 인치 피치 체결구 스톡(11)의 사용은 보다 큰 피치(예컨대, 1/4 인치)를 갖는 체결구 스톡의 사용에 비해 약간의 두드러진 이점을 제공한다.
제1 이점으로서, 감소된 피치는 더 많은 개수의 체결구(18)를 각각의 체결구 스풀(42)에 권취시킨다. 구체적으로, 1/4 인치 피치를 갖는 래더 스톡은 릴(reel)당 대략 25,000개의 체결구를 보유할 수 있는 반면, 3/16 인치 피치를 갖는 래더 스톡은 릴당 대략 40,000개의 체결구들을 보유할 수 있다. 체결구 피치를 감소시킴으로써 주어지는 릴당 체결구의 개수의 실질적인 증가는 스풀 교체 회수를 감소시킨다. 체결구 스풀 재로딩이 비교적 시간 소모적인 공정이기 때문에, 체결구 스풀 교체 수의 어떠한 감소도 생산성을 증가시키는데, 이는 매우 바람직하다.
제2 이점으로서, 감소된 피치는 체결구 스톡(11)을 제조하는데 요구되는 플라스틱의 양을 감소시켜서, 이에 의해 폐기물을 감소시키는데, 이는 매우 바람직하다.
제3 이점으로서, 감소된 피치는 체결구 분배 기계를 위한 작동 사이클의 스트로크 길이를 감소시킨다. 그 결과, 감소된 피치 체결구는 상당히 빠른 속도로 분배될 수 있고, 이에 따라 생산성을 증가시키는데, 이는 매우 바람직하다.
( 2) 스트로크 모드 조절성 - 전술된 바와 같이, 작동자는 작동 페달의 누름 각각에 대한 (i) 단일 스트로크 모드, (ii) 다중 스트로크 모드, 또는 (iii) 연속 스트로크 모드를 사용하여 작동하도록 사용자 인터페이스(47)에 의해 장치(10)를 구성할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 단일 스트로크 모드는 단일 체결구(18)가 분배되는 것을 필요로 하는 임의의 적용예에서(예컨대, 물품을 쌍으로 만드는 적용예에서) 바람직하고, 다중 스트로크 모드는 몇몇 체결구(18)가 신속하게 연속으로 분배되는 것을 필요로 하는 임의의 적용예(예컨대, 중질(heavy duty) 물품을 쌍으로 만드는 적용예)에서 바람직하고, 연속 스트림의 체결구(18)가 신속하게 연속으로 분배되는 것을 필요로 하는 임의의 적용예(예컨대, 진바지 산업에서 위스커링 적용예)에서 바람직하다는 것이 발견되었다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 소비자의 특정 요구에 적합하도록 조절될 수 있는데, 이는 매우 바람직하다고 이해된다.
(3) 스트로크 속도 규제 - 당해 기술분야에 주지된 체결구 분배 기계는 고정된 스트로크 속도(대략 0.50 초/스트로크)로 통상적으로 작동한다. 그러나, 전형적인 기계의 스트로크 속도는 종종 특정 적용예에서 부적합하다는 것이 발견되었다.
이에 따라, 제어기(105)는 작동자가 사용자 인터페이스(47)에 의해 스텝퍼 모터(103)의 속도를 조절하도록 프로그래밍되어, 헤드 조립체(53)를 위한 스트로크 속도가 대응하여 조절되도록 한다. 특히, 장치(10)는 헤드 조립체(53)를 위한 스트로크 속도가 0.10 초/스트로크와 1.00 초/스트로크 사이에 규제되게 하도록 설계된다. 이러한 방식으로, 스트로크 속도는 의도된 적용예에 기초하여 조절될 수 있다.
예컨대, 느린 스트로크 속도(예컨대, 1.00 초/스트로크)는 각각의 체결구(18)가 방출 도중 파손되는 것을 방지하기 위하여 장치(10)가 보다 두꺼운 재료(즉, 중실(heavy-duty) 적용예)를 통해 플라스틱 체결구(18)를 분배하는 데 이용될 때 종종 바람직하다.
다른 일례로서, 빠른 스트로크 속도(예컨대, 0.10 초/스트로크)는 장치(10)가 생산성(즉, 시간당 분배된 체결구 개수)을 최대화하기 위해 보다 얇은 재료를 통해 플라스틱 체결구(18)를 분배하는 데 이용될 때 종종 바람직하다.
(4) 증가된 파워 효율 - 전형적인 체결구 분배 기계는 AC 파워의 연속적인 공급을 필요로하는 유도 모터를 사용한다. 사용 시에, 장치의 작동은 스위칭 장치(예컨대, 솔레노이드)를 전기적으로 활성화시키고, 이어서 모터 클러치를 기계적으로 결합 해제시킨다. 클러치가 결합 해제된 상태에서, 유도 모터 사이클은 장치가 체결구를 분배하게 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 유도 모터로의 AC 파워의 연속적인 인가는 이러한 유형의 체결구 분배 기계가 파워 소비 관점에서 매우 비효율적이게 하는데, 이는 매우 바람직하지 않은 것으로 이해된다.
이에 따라, 장치(10)는 스텝퍼 모터를 사용하고, 이는 정의상으로, 파워의 연속적인 공급을 요구하지 않는다는 것을 주의해야 한다. 오히려, 사용 시에, 파워는 장치(10)가 작동될 때 스텝퍼 모터(103)로 단지 공급된다. 작동 시에(예컨대, 작동 페달을 누름으로써), 제어기(105)는 헤드 조립체(53)를 위한 지정된 작동 사이클을 완료하기 위해(예컨대, 장치(10)가 1개 이상의 체결구(18)를 발사(fire)하도록) 필요한 파워의 공급이 스텝퍼 모터(103)로 인가되는 것을 보장한다. 만약 그렇지 않으면, 아이들(idle) 상태에 있을 때, 장치(10)에 의해 소비된 유일한 파워는 그의 냉각 팬(도시 안됨)에 의한 것이다. 그 결과, 장치(10)는 전형적인 체결구 분배 기계보다 상당히 크게 에너지 효율적인데, 이는 매우 바람직하다.
(5) 변동 입력 파워 성능 - 전형적인 체결구 분배 기계는 특정 전압(예컨대, 110볼트, 220볼트 등)의 전기 출력(outlet)에 의해 파워 공급되도록 설계되는 유도 모터를 사용한다. 그 결과, 전형적인 기계는 단지 선택된 나라에서 사용하도록 설계되어 있어서, 이에 의해 잠재적인 사용을 제한하는데, 이는 매우 바람직하지 않다.
반대로, 스위칭 파워 서플라이(107)는 넒은 범위의 상이한 전압 출력(특히, 90볼트 내지 250볼트 사이의 범위)에 의해 파워 공급되는 성능을 장치(10)에 제공한다는 것을 주의해야 한다. 구체적으로, 스위칭 파워 서플라이(107)는 임의의 전기 출력으로부터 장치(10)에 공급되는 입력 AC 전압을, 스텝퍼 모터(71)에 의해 요구되는 필수의 DC 전압 레벨로 변환시키도록 설계된다. 그 결과, 장치(10)는 보다 넓은 범위의 시장에서 사용될 수 있는데, 이는 매우 바람직하다.
(6) 시스템 모니터링 성능 - 전형적인 체결구 분배 기계는 자립형 유닛으로서 작동한다. 반대로, 장치(10)에는 제어기(105)에 연결되는 이더넷 데이터 포트(110)가 제공된다. 데이터 포트(110)는 커뮤니케이션 네트워크(예컨대, 인터넷)에 연결하도록 설계되고, 이에 따라 유일한 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 지지하는 성능을 장치(10)에 제공한다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 커뮤니케이션 네트워크를 통해 원격으로 접근 가능하게 되는데, 이는 매우 바람직하다.
이해될 수 있는 바와 같이, 제어기(103)에 의해 수집된 적절한 데이터(예컨대, 카운터에 저장된 체결구 분배 이력 정보)는 원격 컴퓨터 장치에 의해 액세스될 수 있다. 그 결과, 집중된 모니터링 스테이션(centralized monitoring station)은 1개 이상의 장치에 관한 적절한 이력 데이터(예컨대, 특정 기간 동안에 분배되는 체결구 개수)를 추적(track)하고 모니터링하고 및/또는 분석하도록 제공될 수 있다. 이러한 정보는 그중에서도 특히, (예컨대, 집중화된 모니터링 스테이션으로부터 특정 장치(10)에 대한 사이클 속도 조절을 함으로써) 장치(10)의 생산성 및/또는 효율을 향상시키기 위해 사용될 수 있는데, 이는 매우 바람직하다.
(7) 분배된 체결구의 증가된 보유 강도 - 전형적인 체결구 분배 기계는 한 쌍의 이격된 니들을 포함하고, 각각의 니들은 대향하는 니들로부터 멀리 예각으로 배향되는 길이방향 슬롯을 갖는다. 그 결과, 체결구(18)의 크로스-바(19, 21)는 한 쌍의 니들을 통해 분배되고, 얇은 필라멘트(23)는 대체로 C-자형인 구조로 호형이 되거나 굽혀지기 쉽다.
반대로, 도 8에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 장치(10)는 슬롯(69)이 서로 정렬하여(즉, 서로 직접 대면하여) 배치된 니들(59)을 포함한다. 래더 스톡(11)이 장치(10) 내로 공급된 상태에서, 니들(59)들의 간격은 최하부 체결구(18)를 위한 필라멘트(23)가 팽팽하게 유지되도록 조절(즉, 증가)될 수 있다. 이에 따라, 최하부 체결구(18)가 니들(59)을 통해 방출됨에 따라, 필라멘트(23)는 신장되기 쉬워서, 이에 의해 함께 고정되는 물품 상에 체결구(18)에 의해 가해진 보유 힘을 증가시키는데, 이는 매우 바람직하다.
(8) 체결구 절단 공정의 향상된 정확성 - 전형적인 체결구 분배 기계는 한 쌍의 편평한 나이프 블레이드를 포함하고, 각각의 나이프 블레이드는 한 쌍의 고정된 블록형 부재들 사이에 개재된다. 각각의 나이프 블레이드가 절단 공정 중에 적절하게 이동할 것을 보장하기 위해, 전형적인 기계는 추가된 간극으로 서로 이격된 한 쌍의 블록형 부재에 종종 간격을 둔다. 이해될 수 있는 바와 같이, 이러한 추가된 간극은 나이프 블레이드를 부재들 사이에서 수직으로 이동시켜서, 래더 스톡(11)의 레일(13, 15)을 연속적인 교차-링크(17)들 사이의 정확한 중간점에서 일정하고 정확하게 절단하는 전형적인 기계의 능력을 손상시키는 것이 발견되었다.
반대로, 장치(10) 내의 스프링 조립체(91)의 포함은 나이프 블레이드(89)가 절단 공정 중에 활주할 수 있는 것을 방해하지 않으면서 (도 13에 도시된 바와 같이) 기부(90)의 하부측에 대해 나이프 블레이드(89)를 견고하게 보유시키는 기능을 한다. 그 결과, 장치(10)는 연속적인 교차-링크(17)들 사이의 정확한 중간점에서 래더 스톡의 레일(13, 15)을 더욱 신뢰성 있고 일정하게 절단하도록 설계되는데, 이는 매우 바람직하다.
(9) 더욱 소형이고 간결한 설계 - 전술된 바와 같이, 장치(10)의 하우징(39)은 래더 스톡(11)의 릴(42)의 적어도 일부를 지지하고 수용하도록 치수 및 형상이 결정되는 반원형 리세스(41)를 포함한다. 이러한 방식으로, 래더 스톡(11)의 릴(42)은 장치(10)의 전체 설계에 효율적으로 통합될 수 있다. 그 결과, 장치(10)는 종래의 체결구 분배 기계보다 더욱 간결하고 소형인 설계를 제공하여서, 이에 의해 장치(10)는 제한된 작업 공간(예컨대, 조립체 라인)을 갖는 환경에서 매우 바람직하다.
반원형 리세스(41)는 바람직하게 직경이 대략 165 mm(6.5 인치)이고, 이에 따라 직경이 165 mm(6.5 인치) 미만인 체결구 스톡(11)의 릴(42)을 수용하도록 치수 및 형상이 결정된다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 제조된 래더 스톡(11)의 선택된 유형(즉, 장치(10)의 제조자에 의해 분배된 호환성 릴(42))만을 수용하도록 효율적으로 설계된다.
(10) 주위로부터 밀봉된 하우징 - 전술된 바와 같이, 래더 스톡(11)이 헤드 조립체(53) 내로 관통하여 공급되는 슬롯(45)은 체결구 스톡(11)의 측방향 단면보다 측방향 단면이 단지 약간 크다. 그 결과, 티끌, 먼지 등과 같은 유해한 입자가 장치(10)의 내부 공동 내로 진입할 수 있을 정도가 최소화되는데, 이는 매우 바람직하다.
(11) 반응기 플레이트 주위의 보다 큰 간극 - 전술된 바와 같이, 장치(10)는 반응기 플레이트(37) 주위의 간극 또는 간격의 양을 함께 증가시키는 다수의 설계 변형예(예컨대, 보다 협소한 니들 가드(115))를 포함한다. 그 결과, 작동자는 체결구 분배 공정 전에 반응기 플레이트(37)를 따라 보다 큰 물품(예컨대, 진바지)을 더욱 용이하게 조작할 수 있는데, 이는 매우 바람직하다.
(12) 조절 가능한 지연을 분배 공정에 통합하는 능력 - 전술된 바와 같이, 제어기(105)는 장치(10)가 그의 다중 스트로크 모드 또는 그의 연속 스트로크 모드 설정으로 구성될 때 조절 가능한 지연이 연속적인 스트로크들 사이에 도입되도록 바람직하게 프로그래밍된다. 그 결과, 신속한 발사 방식으로 많은 양의 체결구를 분배하고 있는 작동자는 반응기 플레이트(37) 상에 물품을 재위치 설정하도록 연속적인 체결구(18) 각각을 방출시키기 전에, 단시간의 지연(대략 0.1 내지 1.0 초)을 허용하는데, 이는 매우 바람직하다.
(13) 이중 체결구를 래더 스톡으로부터 분배하는 능력 - 스위치(86)는 장치(10)가 이중 체결구(또한, 본 명세서에서 이중-샷 체결구로 지칭됨)를 래더 스톡(11)으로부터 분배하도록 구성될 수 있다. 구체적으로는, 이제 도 14를 참조하면, 복수의 등거리로 이격된 교차-링크(17)에 의해 상호연결되는 레일(13, 15)을 포함하는 래더 스톡(11)의 공급부가 도시되어 있는데, 연속적인 교차-링크들 사이의 피치는 대략 4.7625mm(0.1875인치)이다.
상세히 전술된 바와 같이, 스위치(86)를 이중-샷 위치에 배치하여, 공급 폴(84)이 장치(10)의 연속적인 스트로크들 중에 공급 래치트(83) 상의 매 2번째 치형부마다와 결합하게 한다. 그 결과, 장치(10)의 각 스트로크에 있어서, 한 쌍의 교차-링크(17)는 절단 공정 전에 니들(59) 뒤에 인덱싱된다. 이러한 방식으로, 장치(10)는 복수의 이중-샷 체결구(118)를 제공하기 위해 하나씩 걸러서 있는 교차-링크(17)들 사이의 대략 중간점에서 레일(13, 15)을 절단하는 기능을 한다.
래더 스톡(11)으로부터 얻어진 이중-샷 체결구(118)는 한 쌍의 평행한 크로스-바(119, 121)를 포함하고, 크로스-바(119, 121) 각각은 길이가 대략 5.59 mm(0.22 인치)(즉, 크로스-바(19, 21)의 길이의 2배)이다. 크로스-바(119, 121)는 서로에 대해 평행하게 배치되고 약 4.7625mm(0.1875인치)만큼 이격된, 한 쌍의 얇고 가요성인 횡방향 필라멘트(123-1, 123-2)에 의해 상호연결된다.
이제 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 디스플레이 카드(C)에 대해 원통형 물체(O)를 고정하는데 사용되는 이중-샷 체결구(118)의 전방 사시도 및 후방 사시도가 각각 도시되어 있다.
도 15a에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 물체(O)는 (전형적인 체결구 분배 적용예에서와 같은 단일 필라멘트가 아닌) 한 쌍의 필라멘트(123-1, 123-2)에 의해 보유된다. 이에 따라, 한 쌍의 필라멘트(123)의 사용은 물체(O)를 디스플레이 카드(C)에 고정할 때 체결구(118)에 의해 가해진 보유 힘을 상당히 증가시키는 기능을 하는데, 이는 매우 바람직한 것으로 이해된다.
도 15b에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 체결구(118)의 이중 필라멘트(123) 설계로 인해, 크로스-바(119, 121)의 각각은 디스플레이 카드(C)를 통해 분배될 때 굽혀지기 쉽다. 구체적으로는, 크로스-바(119, 121)의 각각은, 체결구(118)가 전형적인 H-자형 체결구(예컨대, 체결구(18))와 관련되어 통상적으로 경험하게 되는 이하의 2가지의 체결구 탬퍼링(tampering) 방법에 영향을 덜 받는 디스플레이 카드(C)의 후방면에 대해 만곡된 편자(horseshoe) 형상을 채택한다.
제1 탬퍼링 방법에서는, 비도덕적인 소비자는 직선의 크로스-바(19, 21) 중 어느 것이든 Y-자형 구조로 구부리는(buckle) 힘으로 필라멘트(23)의 단부를 당김으로써 H-자형 체결구(18)와 함께 결합된 제품을 종종 분리시킨다(이 탬퍼링 공정은 당해 기술분야에서 "Y-ing"으로 간단히 종종 지칭됨). 일단 이 방식으로 구부러지면, 파손된 크로스-바는 초기에 지나간 물품 내의 구멍을 통해 다시 당겨질 수 있어서, 이에 의해 물품을 분리시킬 수 있는데, 이는 매우 바람직하지 않다.
이해될 수 있는 바와 같이, 체결구(118)의 이중 필라멘트 설계는 이러한 유형의 탬퍼링에 영향을 받기 어렵다. 구체적으로는, 크로스-바(119, 121)의 각각은 물품을 통해 분배될 때 이미 만곡된 편자 형상을 갖기 때문에, 이는 필라멘트(123)를 당김으로써 Y-자형으로 구부러질 수 없다.
제2 탬퍼링 방법에서는, 비도덕적인 소비자는 필라멘트(23)에 대해 실질적으로 평행한 관계로 직선의 크로스-바(19, 21) 중 어느 것이든 우선 비튼(즉, 피봇시킨) 후, 비틀린 크로스-바를 초기에 지나가는 제품 내의 구멍을 통해 다시 축방향으로 삽입함으로써, H-자형 체결구(18)와 함께 결합된 제품을 종종 분리시켜서, 이에 의해 물품을 분리시키는데, 이는 매우 바람직하지 않다.
이해될 수 있는 바와 같이, 체결구(118)의 이중 필라멘트 설계는 이러한 유형의 템퍼링에 영향을 받기 어렵다. 구체적으로는, 크로스-바(119, 121)의 각각은 물품을 통해 분배될 때 만곡된 편자 형상을 갖기 때문에, 이는 물품 내의 구멍을 통해 다시 축방향으로 삽입될 수 없다.
이제 도 16을 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 구성된 체결구 스톡의 공급부가 도시되어 있고, 체결구 스톡은 일반적으로 도면부호 211로 표시된다. 이하에 더 설명될 바와 같이, 체결구 스톡(211)로부터 분리된 체결구는 이중-샷 체결구(118)와 유사한 보유 특성을 갖고, 이에 따라 전술된 2가지 유형의 체결구 탬퍼링에 영향을 덜 받는다.
구체적으로는, 체결구 스톡(211)은 연속적인 몰딩 공정을 통해 플라스틱으로 바람직하게 제조되고, 복수의 등거리로 이격된 교차-링크(217)에 의해 상호연결된 한 쌍의 길고 연속적인 측부 부재 또는 레일(213, 215)을 포함하고, 연속적인 교차-링크들의 중간점 사이의 간격은 바람직하게 대략 4.7625 mm(0.1875 인치)이다. 그의 체결구 분배 공정의 일부로서, 장치(10)는 개별 체결구(218)를 제공하기 위해 연속적인 교차-링크(217)들 사이의 대략 중간점에서 레일(213, 215)을 바람직하게 절단한다.
도 17에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 체결구(211)로부터 얻어진 각각의 체결구(218)는 한 쌍의 평행한 크로스-바(219, 221)를 포함하고, 크로스-바(219, 221) 각각은 길이가 대략 2.79 mm(0.11 인치)이다. 또한, 도 16, 17에서 보듯이, 각 크로스 바(219, 221)는 길이방향을 따라 일정한 단면을 갖는 연속적인 바이다. 그러나, 체결구 스톡(211)은 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않으면서, 교번적인 길이의 크로스-바(219, 221)를 갖는 체결구(218)를 제공하기 위해 구성될 수 있다는 것이 이해된다.
크로스-바(219, 221)는 이들 사이에서 횡방향으로 연장되는 얇고 가요성인 필라멘트(223)에 의해 상호 연결되고, 필라멘트(223)는 크로스 바(219) 상에 형성된 제1 단부(223-1) 및 크로스 바(221) 상에 형성된 제2 단부(223-2)를 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 제1 단부(223-1)는 대체로 V-자형인 구조로 분기되고 2개의 개별 접촉점에서 크로스 바(219)에 연결된다. 유사하게, 제2 단부(223-2)는 대체로 V-자형인 구조로 분기되고 접촉부의 2개의 개별 접촉점에서 크로스 바(221)에 연결된다.
이해될 수 있는 바와 같이, 필라멘트(223)의 각 단부는 2개의 개별 접촉점을 통해 그의 대응하는 크로스-바 상에 형성되기 때문에, 체결구(218)는 이중-샷 체결구(118)와 유사한 탬퍼링 방지 품질을 경험하는데, 이는 매우 바람직하다. 구체적으로는, 그의 두 갈래로 분기된 설계로 인해, 제1 단부(223-1) 및 제2 단부(223-2) 각각은 물품을 통해 분배될 때 편자 형상으로 굽혀져서, 이에 의해 각 단부가 상세히 전술된 방법에 의해 탬퍼링하는 체결구에 영향을 덜 받는다.
체결구(218)는 제1 단부(223-1) 및 제2 단부(223-2)에서 2개의 갈라진 가지(prong)(즉, 두 갈래로 분기된) 설계를 갖는 것으로 제한되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 오히려, 제1 단부(223-1) 및 제2 단부(223-2) 각각은 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않으면서 그의 대응하는 크로스 바와의 2개보다 많은 접촉점(즉, 3개의 갈라진 가지 설계)으로 분기될 수 있다고 이해된다.
체결구(218)는 필라멘트(223)의 양단부에서 분기된 설계에 제한되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 오히려, 필라멘트(223)는 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않으면서 그의 단부들 중 단 1개의 단부에서 분기된 설계로 제한될 수도 있다고 이해된다.
본 발명에 도시된 실시예들은 단지 예시적인 것으로 의도되고, 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않으면서 그에 대한 다수의 변경 및 변형을 만들 수 있다. 이러한 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다.
10 장치 11 레더 스톡 13, 15 측부 부재
17 교차 링크 18 체결구 19, 21 크로스 바
23 필라멘트

Claims (6)

  1. 체결구이며,
    (a) 길이 방향을 따라 일정 단면을 갖는 제1 크로스-바와,
    (b) 제2 크로스-바와,
    (c) 제1 크로스-바와 제2 크로스-바 사이에 횡방향으로 연장되고, 제1 크로스-바 상에 형성된 제1 단부 및 제2 크로스-바 상에 형성된 제2 단부를 포함하는 가요성 필라멘트를 포함하고,
    (d) 필라멘트의 제1 단부는 분기되어, 분기된 단부 각각이 제1 크로스-바와 2개 이상의 개별 접촉점에서 연결되는
    체결구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    필라멘트의 제1 단부는 두 갈래로 분기되는
    체결구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결구는 4.7625 mm(0.1875 인치)의 피치를 갖는 체결구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결구는 플라스틱으로 제조되는 체결구.
  5. 삭제
  6. 삭제
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