KR101843804B1 - 파스너 스톡과 파스너 스톡으로부터 플라스틱 파스너의 디스펜싱에 사용하는 장치 및 모듈 - Google Patents

Abstract

파스너 스톡(111) 및 공통 공기원에 의해 독립적으로 공압으로 구동되는 한 쌍의 분리된 모듈을 포함하는, 사다리형 파스너 스톡(111) 공급품으로부터 플라스틱 파스너(118)를 디스펜싱하기 위한 장치(211). 각각의 모듈은 상기 파스너 스톡의 상응하는 측부 레일(113, 115)을 수용하고 인덱싱하고, 그것으로부터 가로 바(119, 121)를 분리하고, 뾰족한 니들(243)을 통하여 상기 분리된 가로 바를 외부로 배출하도록 적용된다. 발명의 특징으로서, 한 쌍의 모듈은 파스너 압력을 최소화하도록 오프셋 관계로, 디스펜싱되는 파스너의 가로 바를 배출한다. 발명의 다른 특징으로서, 한 쌍의 모듈은 공통 장착판(215)에 독립적으로, 슬라이드 가능하게 결합된다. 이러한 방식으로, 모듈 사이의 간격 및 각도 방향이 조절된다. 발명의 또 다른 특징으로서, 피드 기구(247)는 절단 공정에 앞서 정확한 정렬을 보장하도록, 측부 레일(113, 115) 내에 형성된 외향으로 향하는 노치(125)와 선택적으로 맞물리는 피드 폴(331)을 포함한다.

Description

파스너 스톡과 파스너 스톡으로부터 플라스틱 파스너의 디스펜싱에 사용하는 장치 및 모듈{FASTENER STOCK AND DEVICES AND MODULES FOR USE IN DISPENSING PLASTIC FASTENERS THEREFROM}

본 발명은 일반적으로 플라스틱 파스너, 보다 구체적으로 플라스틱 파스너를 디스펜싱하는데 사용되는 장치에 관한 것이다.

플라스틱 파스너(또한 본 기술 분야에서 통상 플라스틱 부착물로 칭해지는)는 본 기술 분야에 잘 알려져 있고, 상품을 결합하여 패키징하고, 단추를 섬유에, 상품 태그를 상품에, 또는 일반적으로 임의의 두가지 원하는 물품을 결합하는데 통상 사용된다. 상업용으로 널리 사용되는 플라스틱 파스너의 한가지 타입은 두개의 짧은 평행 가로 바(cross-bars), 또는 T 바를 가진 H 형상으로 제조되는데, 그들 사이에 수직으로 연장되는 얇고, 유연한 필라멘트에 의해 그들의 대략 중앙 지점에서 연결된다.

위에 설명된 타입의 플라스틱 파스너는 종래의 몰딩 또는 스템핑 기술을 사용하여 나일론 및 폴리프로필렌과 같은 하나 이상의 유연한 플라스틱 재료로 생산된 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 일부로서 제작된다. 이제 도 1을 참조하면, 본 기술 분야에 잘 알려진 연속적으로 연결된 파스너 스톡(11)의 일단이 도시된다. 파스너 스톡(11)은 복수의 등거리로 이격된 크로스 링크 또는 필라멘트(17)에 의해 상호 연결된 2개의 길고 연속적인 플라스틱 측부 부재 또는 레일(13, 15)로 형성된다. 그 사다리와 같은 외형으로 인해, 파스너 스톡(11)은 본 기술 분야에서 사다리형 파스너 스톡 또는 사다리형 스톡으로도 통상 칭해진다.

연속적인 필라멘트(17) 사이의 대략 중앙 지점에서 각각의 측부 레일(13, 15)를 절단함으로써, 복수의 개별 플라스틱 파스너(18)가 사다리형 스톡(11)으로부터 생산될 수 있다. 사다리형 스톡(11)으로부터 생산된 각각의 플라스틱 파스너(18)는 얇고 유연한 필라멘트(23)에 의해 상호 연결된 한 쌍의 가로 바(19, 21)를 포함하고, 가로 바(19, 21)는 각각 측부 레일(13, 15)로부터 파생되었으며, 필라멘트(23)는 상응하는 크로스 링크(17)로부터 파생되었다. 위에서 설명된 타입의 사다리형 스톡은 에이.알. 본(A.R. Bone)의 미국 특허 제 4,039,078 호, 시.엘, 데신스(C.L, Deschenes)의 미국 특허 제 5,615,816 호에 나타내어져 있고, 두 특허의 개시는 참조로서 본원에 포함된다.

위에서 설명된 타입의 사다리형 스톡은 캘리포니아 파사데나의 애버리 데니슨사(Avery Dennison™ Corporation of Pasadena, California)에 의해 플라스틱 스테이플(Plastic Staple™) 및 엘라스틱 스테이플(Elastic Staple™) 라인의 플라스틱 파스너로서 현재 제조되고 판매된다. 상업용 사다리형 스톡은 전통적으로 릴 또는 스풀에 권취되는데, 그것은 대략 25,000개의 파스너를 생산하는 사다리형 스톡 공급체를 유지하는 치수 및 형상을 갖는다.

수작업 또는 특별히 설계된 장치의 도움으로 개별 파스너는 사다리형 스톡 공급체로부터 통상 절단되고, 결국 2개 이상의 물품을 고정하도록 디스펜싱된다. 예를 들면, 본원에 참조로서 포함되는, 스티븐 이. 플라너리(Steven E. Flannery)에 의한 미국 특허 제 7,036,680 호에는 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 릴로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 공압으로 구동되는 장치가 개시된다. 장치는 보호용 외부 하우징 및 상기 하우징의 한쪽 단부로부터 돌출되며 평행 관계에 있는 한 쌍의 중공(hollow) 슬롯형 니들을 포함하고, 각각의 니들은 후방 단부, 종방향 구멍(bore), 및 체결될 물품을 관통하도록 적용된 뾰족한 팁을 갖는다.

또한, 장치는 측부 레일을 한 쌍의 니들에 의해 규정된 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬(direct axial alignment)로 전진시키도록, 사다리형 스톡 중 선택된 크로스 링크와 맞물리는 한 쌍의 회전 가능한 피드(feed) 휠에 의존하는 피드 기구를 포함한다. 각각의 측부 레일은 상응하는 니들 바로 후측에 위치되고, 한 쌍의 분절된 날카로운 나이프 블레이드가 가동되어 연속적인 크로스 링크 사이의 대략 중앙 지점에서 사다리형 스톡의 측부 레일을 절단함으로써 사다리형 스톡의 나머지로부터 개별 플라스틱 파스너를 분리한다. 장치는 하우징의 내부 공간 내에 배치되고 파스너의 가로 바를 한 쌍의 중공 니들을 통하여, 그런 다음 의도한 물품을 통하여 절단된 외부로 배출하는 배출 기구를 더 포함한다. 배출 기구는 단일 공기 실린더에 의해 공압으로 구동되어 보호용 하우징 내에서 앞뒤로 이동하는 배출봉 슬라이드 또는 캐리지를 포함한다. 배출봉 슬라이드는 한 쌍의 평행한 배출봉을 지지하고, 각각의 배출봉은 절단된 파스너의 관련된 가로 바를 그곳으로부터 외부로 배출하기 위해, 선택적으로 상응하는 니들을 관통하도록 치수화되고 위치된다.

위에서 간단히 언급된 바와 같이, 위에서 설명된 타입의 파스너는 2개 이상의 물품을 함께 고정하도록 매우 다양한 다른 애플리케이션에서 통상 사용된다. 예를 들면, 위에서 설명된 타입의 파스너는 디스플레이 카드에 상품을 고정하는 포장 애플리케이션에서 통상 사용된다. 부착 공정의 일부로서, 먼저, 디스플레이 카드가 파스너 디스펜싱 기계용 앤빌(anvil) 상에 위치된다. 이어서, 상품이 디스플레이 카드 상의 원하는 위치에 위치된다. 이어서 기계는 한 쌍의 니들이 상품의 반대 측에 매우 근접해 있는 디스플레이 카드를 관통할 때까지 하방으로 변위된다. 파스너가 파스너 스톡으로부터 절단되고 이어서 중공 니들을 통하여 배출되면, 한 쌍의 가로 부재 각각은 얇은 필라멘트가 물품의 전방을 가로질러 단단히 뻗어있는 상태로 카드의 하측에 맞물리게 된다. 이러한 기능으로, 디스펜싱되는 파스너는 눈에 띄지 않고 조용하게 물품을 디스플레이 카드에 고정한다.

어떤 애플리케이션에서는, 위에서 설명된 타입의 파스너 디스펜싱 장치에 대한 한 쌍의 니들 사이의 간격을 조절하는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다. 예를 들면, 니들 사이의 간격을 조절하는 것은 길이가 변화되는(예를 들면, 0.25인치~0.38인치) 크로스 링크를 갖는 사다리형 스톡 공급에 수용하기 위해 종종 요구된다. 또한, 니들 사이의 간격을 조절하는 것은 통상 플라스틱 파스너를 사용하여 연결되는 물품의 사이즈 및 형상에 있어서의 변화(예를 들면, 디스플레이 카드에 고정되는 서로 다른 폭을 가진 물품들)를 고려하기 위해 종종 요구된다.

따라서, 가변적인 니들 간격을 갖는 파스너 디스펜싱 장치는 본 기술 분야에 공지되어 있고, 가변 니들 시스템(VNS) 장치 또는 VNS 모듈로서 통상 칭해진다. 하나의 잘 알려진 타입의 VNS 장치는 각각 상응하는 니들을 알맞게 수용하도록 치수화된 구멍을 포함하도록 형성된 한 쌍의 니들 장착기(mounts) 또는 블록을 포함한다. 그 설계의 일부로서, VNS 장치용 하나의 니들 블록은 제 위치에 고정되어 유지되고, 다른 하나의 니들 블록은 측방향으로 배치된 액슬에 장착되므로 간격 휠의 회전을 통하여 고정된 니들 블록 쪽으로의 및/또는 블록으로부터 멀어지는 변위가 가능하다. 이러한 방식으로, 한 쌍의 니들 블록, 결국 그곳에 장착된 니들 사이의 간격은 간격 휠의 회전을 통하여 조절될 수 있다.

본 기술 분야에 잘 알려졌지만, 가변 니들 간격 기능을 갖는 파스너 디스펜싱 장치는 전형적으로 약간의 중요한 단점을 갖는다.

첫번째 단점으로서, 위에서 설명된 타입의 파스너 디스펜싱 장치는 전형적으로 자가 내재(self-contained) 모듈형 유닛으로서 구성된다. 결과적으로, 니들 사이의 간격 범위는 일반적으로 이동 가능한 니들 블록이 장착되는 액슬의 길이, 보다 일반적으로 VNS 모듈 하우징의 전체 폭에 의해 제한된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 니들 사이의 최대 간격 상의 이러한 제한은 어떤 큰 규모의 포장 애플리케이션(예를 들면, 큰 사이즈의 물체를 디스플레이 카드에 고정)에서의 전통적 VNS 장치의 사용을 불가능하게 하는 것이 발견되었고, 이는 매우 바람직하지 않다.

두번째 단점으로서, 위에서 설명된 타입의 파스너 디스펜싱 장치는 배출 공정 동안 각각의 파스너 상에 상당한 양의 압력을 가하고, 결국 파스너의 의도하지 않은 파손으로 이끌 수 있으며, 이는 매우 바람직하지 않다. 특히, 각각의 가로 바가 배출되면, 파스너는 가로 바가 그 상응하는 니들의 팁을 통하여 외부로 배출될 수 있도록 필요한 정도로 일시적으로 신장되는 것이 발견되었다. 각각의 가로 바가 그 상응하는 니들에서 배출되면, 배출봉에 의해 파스너에 인가된 일시적인 신장력 및 그에 따른 압력이 제거된다. 그러나, 전통적 파스너 디스펜싱 장치가 그 상응하는 니들을 통하여 동일 파스너의 가로 바 모두를 동시에 배출하도록 설계되었기 때문에(즉, 가로 바들이 서로 같은 위상으로 배출), 파스너에 인가되는 일시적인 압력의 누적 효과는 배출 공정 동안 종종 파스너 파손의 결과를 야기한다.

세번째 단점으로서, 위에서 설명된 타입의 파스너 디스펜싱 장치는 최하단 파스너의 절단을 위한 위치로 사다리형 스톡을 전진시키기 위해 하나 이상의 크로스 링크에 맞물리는 피드 기구를 포함한다. 그러나, 피드 기구는 전형적으로 최하단 크로스 링크(즉, 사다리형 스톡의 나머지로부터 파스너가 분리되는 크로스 링크)의 상당히 후측에 있는 크로스 링크와 맞물린다는 것이 이해되어져야 한다. 결과적으로, 측부 레일 절단 공정에 앞서, 장치 내에서 최하단 크로스 링크의 상당한 양의 비정렬, 또는 드리프트가 일어난다. 사다리형 스톡 드리프트는 그 후 장치가 연속적인 파스너 사이의 정중앙 지점으로부터 떨어진 위치에서 각각의 측부 레일을 절단하도록 함으로써 최적의 H 형상 구성을 갖지 못한 파스너를 야기한다. 그것에 대한 대응으로, 측부 레일의 정확하고 일정한 절단을 유지하도록 상당한 정도의 사용자 조정이 종종 요구되고, 이는 많은 노동력을 요하며 종종 신뢰할 수 없다.

네번째 단점으로서, 위에서 설명된 타입의 파스너 디스펜싱 장치는 그 상응하는 니들 블록 내에 각각의 뾰족한 니들을 해제 가능하게 유지하도록 상대적으로 복잡한 고정(locking) 기구를 이용한다. 특히, 위에서 간단히 언급된 바와 같이, 각각의 니들은 그 상응하는 니들 블록 속으로 형성된 구멍에 알맞게 삽입된다. 각각의 니들을 그 상응하는 구멍 내에 고정하도록, 니들 고정 나사가 각각의 니들 블록을 통하여 횡단방향으로 회전되어 넣어져 그 관련된 니들의 베이스에 형성된 스칼롭(scallop) 내에 선택적 맞물림된다. 결과적으로, 니들을 제거, 수리, 및/또는 교체하기 위한 공정이 많은 노동력을 요하고 시간 소모적일 뿐만 아니라 나사 드라이버와 같은 추가적인 도구를 필요로 하는데, 이는 매우 바람직하지 않다는 것이 이해될 것이다.

새롭고 개선된 파스너 스톡 공급체를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

위에서 설명된 바와 같이, 복수의 등거리로 이격된 필라멘트와 결합되는 한 쌍의 길고 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성된 파스너 스톡을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.

위에서 설명된 파스너 스톡 공급체로부터 플라스틱 파스너를 디스펜싱하는데 사용하기 위한 새롭고 향상된 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

위에서 설명된 바와 같이, 하나 이상의 물품을 관통하도록 적용된 한 쌍의 중공 니들, 파스너 스톡 공급체의 각각의 레일을 상응하는 중공 니들 후측으로 축방향 정렬되도록 전진시키는 적어도 하나의 피드 기구, 한 쌍의 니들을 통하여 디스펜싱될 파스너를 파스너 스톡으로부터 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 기구, 및 중공 니들과 결국 하나 이상의 관통될 물품을 통하여 절단된 파스너의 가로 바를 배출하기 위한 적어도 하나의 배출 기구를 포함하는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

한 쌍의 중공 니들을 통해 그 외부로의 배출 동안 각각의 파스너에 가해지는 압력의 양을 제한하는 파스너 디스펜싱 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

위에서 설명된 바와 같이, 한 쌍의 니들 사이의 간격을 조절하는데 있어서 향상된 유연성을 고려한 파스너 디스펜싱 장치를 제공하여, 그 장치가 넓은 범위의 잠재적 애플리케이션에 사용될 수 있도록 하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.

위에서 설명된 바와 같이, 레일 절단 공정에 앞서 한 쌍의 중공 니들 후측에 적절한 정렬로 파스너 스톡을 신뢰도 있게 피드(feed)하는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

위에서 설명된 바와 같이, 각각의 니들을 그곳 내의 제 위치에 해제 가능하게 유지시키기 위한 수동 작동 가능한 기구를 포함하는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

따라서, 본 발명의 한 특징으로서, 제 1 측부 레일, 제 1 측부 레일로부터 떨어져 이격된 제 2 측부 레일, 및 제 1 및 제 2 측부 레일 사이에 횡단방향으로 연장되어 상호 연결하는 복수의 크로스 링크를 포함하는 파스너 스톡으로서, 제 1 및 제 2 측부 레일 각각은 노치를 포함하도록 형성되고, 제 1 및 제 2 측부 레일 상의 노치는 서로 마주하지 않는 파스너 스톡이 제공된다.

위에서 설명된 바와 같이, 종방향으로 연속적인 측부 부재 및 등거리로 이격된 복수의 크로스편(cross-piece)과 결합되는 복수의 패들을 포함하도록 형성된 패들 파스너 스톡을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다. 종방향으로 연속적인 측부 부재 및 패들 헤드는 평행하게 이격되는 관계로 연장되고, 일련의 크로스편은 측부 부재와 패들 헤드를 연결하도록 측부 부재와 패들 헤드 사이에 이격된 간격으로 배치된다. 종방향으로 연속적인 측부 부재, 패들 헤드, 및 크로스편은 모두 평평한 측부를 갖는다. 측부 부재를 따라, 각각의 상기 크로스편 부재 사이에 이격된 간격으로 일련의 맞물림 노치가 존재하고, 맞물림 노치는 형상에 있어서 직사각형 또는 정사각형이다.

본 발명의 다른 특징으로서, 파스너 스톡 공급체로부터 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치이며, 파스너 스톡은 복수의 횡단방향 크로스 링크와 결합되는 한 쌍의 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 각각의 파스너는 적어도 하나의 얇은 필라멘트에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 가로 바를 포함하고, 장치는 파스너에 대한 한 쌍의 가로 바 중 하나를 디스펜싱하도록 적용된 제 1 모듈, 및 파스너에 대한 한 쌍의 가로 바 중 다른 하나를 디스펜싱하도록 적용된 제 2 모듈을 포함하고, 제 1 및 제 2 모듈은 서로 분리되어 있는 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징으로서, 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치이며, 플라스틱 파스너는 적어도 하나의 얇은 필라멘트에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 가로 바를 포함하고, 장치는 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 제 1 니들, 제 1 니들 내의 종방향 구멍을 축의 방향으로 관통하고, 그곳으로부터 한 쌍의 가로 바 중 하나를 외부로 배출하도록 적용된 제 1 배출봉, 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 제 2 니들, 및 제 2 니들 내의 종방향 구멍을 축의 방향으로 관통하고, 그곳으로부터 한 쌍의 가로 바 중 다른 하나를 외부로 배출하도록 적용된 제 2 배출봉을 포함하고, 제 1 및 제 2 배출봉은 오프셋 관계로 작동하는 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징으로, 파스너 스톡 공급체로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 모듈로서, 파스너 스톡은 복수의 크로스 링크가 결합되는 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 연속적인 측부 레일은 노치를 포함하도록 형성되고, 개별 플라스틱 파스너는 한쪽 단부에서 가로 바에 결합되는 필라멘트를 포함하고, 상기 모듈은 (a)하우징, (b)하우징에 결합되고 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 니들, (c)노치와 선택적으로 맞물리고, 니들의 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬되도록 측부 레일을 전진시키도록 적용된 피드 기구, (d)제 1 가로 바를 분리하기 위해 측부 레일을 절단하도록 적용된 절단 기구, 및 니들 내의 종방향 구멍을 통하여 제 1 가로 바를 밀어내도록 적용된 배출 기구를 포함하는 모듈이 제공된다.

본 발명의 다른 특징으로서, 파스너 스톡 공급체로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 모듈로서, 파스너 스톡은 복수의 크로스 링크가 결합되는 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 개별 플라스틱 파스너는 한쪽 단부에서 가로 바에 결합되는 필라멘트를 포함하고, 상기 모듈은 (a)하우징, (b)하우징에 결합되고 연속적인 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 니들, (c)하우징에 결합되고 니들을 수용하도록 치수화된 슬롯형 리셉터클을 규정하도록 형성된 니들 홀더, (d)하우징에 고정적으로 연결되고, 니들과 선택적으로 맞물리도록 적용된 피봇 가능한 니들 고정부(needle lock) (e)니들의 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬되도록 연속적인 측부 레일을 전진시키도록 적용된 피드 기구, (f)제 1 가로 바를 분리하기 위해 연속적인 측부 레일을 절단하도록 적용된 절단 기구, 및 (g)니들 내의 종방향 구멍을 통하여 제 1 가로 바를 밀어내도록 적용된 배출 기구를 포함하는 모듈이 제공된다.

아래에 설명된 본 발명의 실시형태는, 모두 열거되거나, 본 발명을 다음의 상세한 설명에 개시된 엄밀한 형태로 제한하도록 의도되지 않는다. 오히려, 실시형태는 본 기술 분야에 숙련된 다른자가 본 발명의 원리 및 실례를 해석하고 이해할 수 있도록 선택되고 설명된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점이 다음의 상세한 설명으로부터 본 기술 분야에 숙련된자에게 명백해질 것이다. 그러나, 다양한 실시형태 및 특정 예의 상세한 설명은 본 발명의 선호 및 그 밖의 실시형태를 나타내는 반면, 예시적이고, 제한적이지 않은 방식에 의해 제공되어 진다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 사상 내에서, 그것의 범위로부터 벗어나지 않고 많은 변화 및 변경이 이루어질 수 있고, 발명은 모든 그러한 변경을 포함한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점뿐만 아니라 이것들은, 첨부된 도면과 함께 다음과 같이 발명의 현재 바람직하고 예시적인 실시형태에 대한 보다 상세한 설명을 참조함으로써 보다 완전히 이해되고 해석될 것이다.
도 1은 본 기술 분야에 잘 알려진 일단의 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 부분 전방 사시도를 묘사하고, 파스너 스톡은 그곳으로부터 분리된 단일 파스너와 함께 도시된다.
도 2는 본 발명의 교시에 따라 구성된 일단의 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 전방 사시도를 묘사하고, 파스너 스톡은 그곳으로부터 분리된 단일 파스너와 함께 도시된다.
도 3a-도 3c은 도 2에 도시된 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 각각 전방, 하단, 및 좌측 도면이다.
도 3d는 일단의 연속적으로 연결된 패들 파스너의 사시도이다.
도 3e은 패들 파스너 스톡으로부터 절단된 패들 파스너의 사시도이다.
도 4는 연속적으로 연결된 사디리형 스톡 공급체으로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치의 전방 사시도로서, 상기 장치는 본 발명의 교시에 따라 구성되고, 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 5는 도 4에 도시된 우측 모듈의 전방 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 모듈의 확대되고 부분적인 우측 사시도이고, 상기 모듈은 그것으로부터 제거된 하우징 부분과 함께 도시되고, 또한 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 7은 도 5에 도시된 우측 모듈의 선택된 성분의 분해된 전방 사시도이고, 상기 모듈은 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 8은 도 6에 도시된 메인 섀시, 니들, 니들 홀더, 및 니들 고정부의 확대되고 부분적인 좌측 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 메인 섀시, 니들, 니들 홀더, 및 니들 고정부의 확대되고 부분적인 전방 사시도이다.
도 10은 도 6에 도시된 구동봉(drive rod), 구동 슬라이드, 및 나이프 캠의 확대된 우측 사시도이다.
도 11은 도 5에 도시된 바와 같은 모듈의 선택된 성분의 확대되고 부분적인 우측 사시도이며, 상기 모듈은 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 12는 도 7에 도시된 피드 폴의 확대된 좌측 사시도이다.
도 13은 도 6에 도시된 피드 폴, 피드 폴 슬라이드, 텐션 유닛, 및 나이프 블레이드의 확대되고 부분적인 우측 사시도이며, 성분은 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 14는 도 6에 도시된 피드 슬라이드, 피드 폴 커버, 파스너 리테이너, 및 텐션 유닛의 확대되고 부분적인 전방 사시도이며, 성분은 그것으로 공급되는 도 2의 연속적으로 연결된 사다리형 스톡 공급체과 함께 도시된다.
도 15는 도 6에 도시된 나이프 블레이드 조립체 및 메인 섀시의 확대되고 부분적인 우측 도면이다.
도 16a-도 16c는 파스너 디스펜싱 공정 동안 다양한 단계에서의 도 6에 도시된 모듈의 선택된 성분의 우측 도면이다.
도 17은 도 4에 도시된 장치의 일부 절결된 부분적인 전방 도면이며, 도시된 장치는 플라스틱 파스너를 물체를 통하여 디스펜싱하고, 물체는 단순화의 목적만을 위해 단면 도시되었다.
도 18은 본 발명의 교시에 따라 구성된 파스너 디스펜싱 시스템의 전방 사시도이다.

본 문서에 개시된 장치 및 방법은 예시에 의하여, 그리고 도면을 참조로 하여 상세히 설명된다. 달리 특정되지 않는 한, 도면 내의 동일한 숫자는 도면 전반에 걸쳐 동일한, 유사한, 또는 상응하는 요소에 대한 참조 번호를 가리킨다. 개시되고 설명될 예, 배열, 구성, 성분, 요소, 장치, 방법, 재료 등에 대한 변경이 이루어질 수 있고, 또한 특정 애플리케이션을 위해 요구될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 개시에서, 특정한 형태, 재료, 기술, 배열 등에 대한 임의의 식별(identification)은 제시되는 특정 예와 관련되거나, 또는 그러한 형태, 재료, 기술, 배열 등의 일반적인 서술에 지나지 않는다. 특정한 세부사항 또는 예의 식별은 특별히 그와 같이 지정되지 않은 한 의무적이거나 한정적으로 해석되도록 의도되지 않았고, 그렇게 해석되어서도 안된다. 장치 및 방법의 선택된 예가 이하에 개시되고 도면에 구성된 참조 번호와 함께 상세히 설명된다.

파스너 스톡(111)

이제 도 2 및 도 3a-도 3c를 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 구성되고 일반적으로 참조 번호 111로 인식되는, 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 일단이 도시된다. 볼 수 있는 바와 같이, 파스너 스톡(111)은 등거리로 이격된 복수의 크로스 링크 또는 필라멘트(117)에 의해 상호 연결된, 2개의 가늘고 길며 연속적인 플라스틱 측부 부재 또는 레일(113, 115)로 형성된다는 점에서 종래 파스너 스톡(11)과 유사하다. 연속적인 필라멘트(117) 사이의 대략 중앙 지점에서 각각의 측부 레일(113, 115)을 절단함으로써, 사다리형 파스너 스톡(111)로부터 복수의 개별적인 플라스틱 파스너(118)가 생산될 수 있다. 파스너 스톡(111)으로부터 생산된 각각의 플라스틱 파스너(118)는 얇고 유연한 필라멘트(123)에 의해 상호 연결된 한 쌍의 가로 바(119, 121)를 포함하고, 가로 바(119, 121)는 각각 측부 레일(113, 115)로부터 파생되었으며, 필라멘트(123)는 상응하는 크로스 링크(117)로부터 파생되었다.

도 2에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 각각의 측부 레일(113, 115)의 횡단면은 일반적으로 평평한 반타원형(semi-ellipse) 또는 평평한 반난형(semi-oval)의 형상이다. 그런데 그것은 함께 D 형상 윤곽을 생성하는, 일반적으로 평평한 하단 표면과, 일반적으로 평평한 대향하는 안쪽 및 바깥쪽 표면과, 둥근 상단 표면을 포함한다. 그러나, 각각의 측부 레일(113, 115)의 횡단면은 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 변경될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

파스너 스톡(111)이 각각의 레일(113, 115)의 평평한 바깥쪽 표면 내로 형성된 일련의 등거리로 떨어져 이격된 노치(125)를 포함한다는 점에서 종래 기술의 파스너 스톡(11)과 주로 다르다. 도 3a에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 노치(125)는 연속적인 필라멘트(117) 사이에 정렬하도록 각각의 레일(113, 115) 내에 배열되고 치수화된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 노치(125)는 그곳으로부터 개별 파스너(118)를 절단하기에 앞서, 파스너 스톡(111)을 제 위치에 신뢰도 있게 인덱싱하기 위해 보충적으로 설계된 파스너 디스펜싱 장치에 의해 사용되는 맞물림 표면 또는 각진 접촉면으로서 역할하며, 보충적인 파스너 디스펜싱 장치의 세부 사항은 아래에 상세히 설명된다.

도 3c에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 각각의 노치(125)는 일반적으로 사다리꼴 윤곽을 갖고, 거의 수직인 리딩(leading) 맞물림 표면(127) 및 각진 후방 릴리즈 표면(129)을 포함한다. 아래에 자세히 더욱 설명될 바와 같이, 맞물림 표면(127)은 보충적인 체결 디스펜싱 장치를 위한 인덱싱 기구가 파스너 스톡(111)을 레일(113, 115)의 후속 절단를 위한 위치에 맞물리고 또한 전진시키는 접촉 영역으로서 역할한다. 릴리즈 표면(129)은 그것이 구성된 몰드 휠(도시 생략)로부터 파스너 스톡(111)을 해제하는 것을 보조하도록 큰 경사(즉, 덜 수직인 각도로 연장되는)를 갖도록 설계된다.

위에서 간단히 언급된 바와 같이, 노치(125)는 레일(113, 115)의 바깥쪽 표면을 따라 연장되고, 따라서 서로 마주하지 않는다(즉, 반대 방향으로). 도 3a 및 도 3b에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 각각의 노치(125)는 평평하고 수직적으로 연장되는 내부 벽(131)을 형성하도록 그 바깥쪽 표면으로부터 부분적으로만 안으로 연장된다[즉, 각각의 노치(125)는 레일(113, 115) 폭의 일부분으로만 연장된다].

종래의 파스너 디스펜싱 장치는 하나 이상의 크로스 링크(17)에 맞물리도록 설계된 회전식 피드 휠을 포함하고, 결국 파스너 스톡(11)을 측부 레일(13, 15)의 후속 절단을 위한 위치로 전진시킨다는 것에 유념해야 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 이 공정은 일관된 H 형상 파스너(18)를 제조하는데 있어서 신뢰할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 그에 반해, 인덱싱 노치(125)의 포함은, 파스너 스톡(111)의 최하단 영역을 [그 크로스 링크(117)보다는]그 측부 레일(113, 115)에 의해 정확하고 확실하게 전진되도록 하여 측부 레일(113, 115)의 후속 절단을 위한 보충적인 파스너 디스펜싱 장치 내에서 적절한 위치가 되게한다, 그런데 이는 본 발명의 주요 목적이다.

또한, 본 발명의 파스너(18)가 일반적으로 플라스틱 스테이플로서 도시되어 있지만, 본 발명의 원리에 따라, 패들 파스너 및 루프 파스너와 같은 다른 구성의 다양한 플라스틱 파스너가 형성될 수 있다.

도 3d는 연속적으로 연결된 패들 파스너 스톡(112)의 일단의 사시도를 디스펜싱한다. 패들 파스너 스톡(112)은 하나의 길이 방향의 연속적인 측부 부재 또는 레일(131-1), 복수의 패들 헤드(136), 및 등거리로 이격된 복수의 크로스편(117-1)을 포함한다. 패들 파스너 스톡(112)은 연결된 복수의 패들 파스너(118-1)를 포함한다(도 3e).

패들 헤드(136) 및 측부 부재(131-1)는 떨어져 이격되고 서로 평행하다. 측부 부재(131-1)를 따라, 일반적으로 일련의 맞물림 노치(125-1)가 형성된다. 각각의 노치(125-1)는 패들 파스너(118-1)에 대해, 실제 또는 원하는 절단 위치(122)와 실질적으로 상응하거나 매우 근접한 위치에 형성된다(도 3e). 측부 부재(131-1) 상의 절단 위치(122)는 일관된 사이즈의 패들 파스너(118-1)에 대해 일반적으로 정렬되거나 또는 서로 평행해야만 한다(도 3e). 노치(125-1)는 일반적으로 측부 부재(131-1)의 바깥쪽 측부(135-1) 상에 있고, 바깥쪽으로 면하고 있으며 크로스편(117-1)으로부터 떨어져 있다. 측부 부재(131-1)는 다양한 길이, 간격, 및 두께를 가질 수 있다.

패들 헤드(136)는 직사각형 측부 부분(142)을 따라 상호 연결되어 있다. 패들 헤드(136)는 일반적으로 형상에 있어서 직사각형이고, 둥글거나 뾰족한 코너를 가질 수 있다. 패들 헤드(136)는 패들 헤드(136)의 내부 벽(125-1)을 따라 중앙 지점(143) 근방에 부착함으로써 크로스편(117-1)에 연결된다. 패들 헤드(136)는 다양한 길이, 간격, 및 두께를 가질 수 있다.

크로스편(117-1)은 측부 부재(131-1)와 패들 헤드(136) 사이에서 연장되고, 측부 부재(131-1)와 패들 헤드(136)를 함께 연결한다. 크로스편(117-1)은 측부 부재(131-1) 및 패들 헤드(136)를 따라 이격된 간격으로 배열된다. 크로스편(117-1)은 측부 부재(131-1)에 비해 보다 얇거나 감소된 단면을 가질 수 있다. 또한, 크로스편(117-1)의 원하는 근사 신장 범위는 원하는 패들 파스너(112) 애플리케이션에 따라 변화될 수 있다(도 3e). 크로스편(117-1)은 다양한 길이, 간격, 및 두께를 가질 수 있다.

도 3e를 참조하면, 절단된 패들 파스너(118-1)가 도시된다. 노치(125-1) 근방 및 연속적인 크로스편(117-1) 사이의(도 3d) 절단 위치(122)(도 3d)에서 측부 부재(131-1)(도 3d) 및 패들 헤드(136)(도 3d)를 절단함으로써, 패들 파스너 스톡(112)(도 3d)으로부터 복수의 개별 플라스틱 패들 파스너(118-1)가 생산될 수 있다. 패들 파스너(118-1)는 얇고 유연한 필라멘트(123-1)에 의해 상호 연결된 가로 바(119-1) 및 직사각형 부분(138)를 포함한다. 가로 바(119-1)는 측부 부재(131-1)로부터 파생되고(도 3d), 필라멘트(123-1)는 상응하는 크로스편(117-1)으로부터 파생된다(도 3d). 직사각형 부분(138)은 직사각형 측부 부분(142)(도 3d)을 따라 상호 연결된 패들 헤드(136)(도 3d)로부터 파생된다. 원하는 사이즈에 따라, 패들 파스너(118-1)는 노치(125-1)가 존재하는 가로 바(119-1)로 구성될 수 있다.

가로 바(119-1), 직사각형 부분(138), 및 유연한 필라멘트(123-1)의 횡단면은 일반적으로 측부 상의 평평한 하단 표면을 포함하는 평평한 반타원형 또는 평평한 반난형의 형상이다. 이것은 일반적으로 평평한 대향 안쪽 및 바깥쪽 표면을 갖고 둥근 상단 표면을 갖는 D 형상 윤곽을 생성한다. 그러나, 각각의 측부 부재(131-1)(도 3d) 및 크로스편(117-1)(도 3d)의 횡단면은 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 변경될 수 있다는 것이 이해되어 져야 한다.

파스너 스톡(16)(도 1)과 유사하게, 패들 파스너 스톡(112)(도 3d)은 파스너 디스펜싱 시스템에 의해 사용될 수 있다.

파스너 디스펜싱 장치(211)

이제 도 4를 참조하면, 연속적으로 연결된 사다리형 스톡의 공급품으로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치의 사시도가 도시되고, 그 장치는 본 발명의 교시에 따라 구성되었으며, 일반적으로 참조 번호 211로 식별된다. 아래에 자세히 설명될 바와 같이, 장치(211)는 사다리형 스톡(111)을 사용하여 작동하도록 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 장치(211)는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 연속적으로 연결된 파스너 스톡의 대체 스타일을 사용하여 작동되도록 변경될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

장치(211)는 공통 장착판(215)에 각각 결합된 제 1 및 제 2 체결 디스펜싱 모듈(213-1, 213-2)을 포함한다. 또한, 모듈(213-1, 213-2)은 각각 상응하는 공기 튜브(219-1, 219-2)에 의해 공통 공기원 또는 공급품(217)에 독립적으로 연결된다. 모듈(213)은 함께, 파스너 스톡(111)으로부터 하나 이상의 파스너(118)를 디스펜싱하도록 설계된다. 아래에 자세히 설명될 바와 같이, 모듈(213-1, 213-2)은 완전히 독립적인 인덱싱, 절단, 및 배출 기구를 사용하여 작동된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 모듈(213-1, 213-2)의 독립적인 작동은 다른 것들 중에서, 배출 공정 동안 각각의 파스너(118) 상에 부여되는 압력을 제한하는 결과를 야기하며, 이는 본 발명의 주요 목적이다.

위에서 간단히 언급된 바와 같이, 모듈(213-1, 213-2)은 공통 장착판(215)에 독립적으로 결합된다. 아래에 자세히 더욱 설명될 바와 같이, 이러한 방식으로 모듈(213)의 간격 및 각도 방향이 변경될 수 있어, 매우 다양한 잠재적 애플리케이션에 장치(211)가 사용될 수 있도록 한다.

장착판(215)는 일반적으로 메탈과 같은 단단하고 또한 내구성이 있는 재료로 구성되는 직사각형 판의 형상으로서 본원에 기술된다. 판(215)은 실질적으로 평평한 전방 표면(215-1) 및 실질적으로 평평한 후방 표면(215-2)을 포함한다. 또한 장착판(215)은 일반적으로 평행 관계로 수평적으로 연장되는 한 쌍의 이격된 슬롯 형상 개구부(221-1, 221-2)를 규정하도록 형성된다.

복수의 슬라이드(223)가 슬롯(221) 내에 유지되고, 한 쌍의 제 1 슬라이드(223)는 상부 슬롯(221-1) 내에 위치되고, 한 상의 제 2 슬라이드(223)는 하부 슬롯(221-2) 내에 위치된다. 각각의 슬라이드(223)는 그 상응하는 슬롯(221) 내에서 선형적으로 이동하도록 설계되고, 바람직하게는 한쪽 단부에 바깥쪽으로 돌출된 탭 또는 스탑부(225)와, 그 반대쪽 단부에 확장된 스풀 형상(spool-shaped) 롤러 또는 워셔(227)를 포함한다. 여기에 도시되지 않았지만, 각각의 슬라이드(223)는 체결 요소가 삽입되어, 결국 상응하는 모듈(213)에 대한 외부 하우징과 함께 나사 맞물림될 수 있는 원형 홀을 포함하도록 형성된다. 이러한 방식으로, 각각의 모듈(213)은 슬라이드(223)를 통하여 공통 장착판(215)에 연결된다.

바람직하게, 각각의 롤러(227)는 그 중앙 나사 구멍을 통하여 체결 요소를 삽입하고 조임으로써(즉, 나사 드라이버 또는 다른 유사한 도구를 사용하여), 그 상응하는 슬롯(221) 내의 제 위치에 고정될 수 있다. 특히, 체결 요소의 조임은 롤러(227)의 확장된 전방 부분(227-1)을 그것이 위치된 특정 슬롯(221)의 주변과 마찰성 맞물림되게 한다. 이러한 방식으로, 슬롯(221) 내에서 슬라이드(223)의 위치를 조절하고 고정함으로써, 사용자에 의해 필요에 따라 모듈(213) 사이의 상대적 간격 및 방향이 변경될 수 있다.

본 발명의 특징으로서, 모듈(213) 사이의 간격은 장착판(215)의 폭에만 의존한다는 것에 유념해야만 한다. 따라서, 장착판(215)의 폭을 증가시킴으로써, 모듈(213)은 매우 넓은 니들 간격을 필요로 하는 애플리케이션에서 사용될 수 있다(예를 들면, 큰 물품 포장 애플리케이션). 그에 반해, 종래의 싱글 모듈 파스너 디스펜싱 장치에 대한 니들 간격은 장치 하우징의 폭에 의해 상당히 제한되므로, 특정 애플리케이션에서는 그 사용이 불가능하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 장치(211)용 모듈(213)은 오직 평행 관계로만 연장될 필요가 없다는 것을 유념해야만 한다. 그보다는, 모듈(213)의 방향은 원하는 대로 슬롯(221) 내에서 각각의 슬라이드(223)의 위치를 조절함으로써 변경될 수 있다. 또한, 각각의 슬롯(221)의 설계를 변경함으로써(예를 들면, U 형상 구성을 가정), 장착판(215)은 모듈(213)의 배열이 매우 다양한 비평행 구성으로 되는 것을 허용하도록 보다 적절히 설계될 수 있고, 이는 특정 애플리케이션(예를 들면, 큰 물품에 디스플레이 카드를 고정할 때)에 있어서 특히 중요하다는 것이 이해되어져야 한다.

장착판(215)의 후방 표면(215-2)은 한 쌍의 이격되고, 떨어져 있고, 수직적으로 배치된 L 형상 장착 브래킷(229)에 확고히 고정된다. 또한, 유사하게 핸들(231)은 장착 브래킷(229)에 확고히 고정된다. 볼 수 있는 바와 같이, 핸들(231)은 장착 브래킷(229)에 확고히 고정되는(예를 들면, 나사 또는 다른 유사한 체결 요소에 의해) 일반적으로 U 형상 프레임(231-1)과 프레임(231-1)의 자유 단부 사이에 측방으로 연장되는 파지봉(gripping rod)(213-2)을 포함한다. 이러한 기능으로, 장착 브래킷(229)을 하나 이상의 수직적으로 변위 가능한 요소에 결합함으로써, 장치(211)가 매우 다양한 파스너 디스펜싱 환경에 통합될 수 있다는 것이 이해되어져야 한다. 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 결과적으로 파지봉(231-2)을 하방으로 당김으로써, 모듈(213)은 함께 체결될 하나 이상의 물품을 관통시키도록 수직 하방으로 끌어 당겨질 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 모듈(213-1, 213-2)은 서로 정확히 좌우 대칭(mirror image)으로서 기술되어 있다. 단순화하기 위해, 다음의 설명은 주로 우측 모듈(213-2)의 세부 사항에 집중한다. 그러나, 좌측 모듈(213-1)은 우측 모듈(213-2)의 정확히 좌우 대칭으로서 바람직하게 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

이제 도 5-도 7을 참조하면, 우측 모듈(213-2)의 전체적으로 조립되고, 부분적으로 조립되고, 분해된 사시도가 각각 도시된다. 볼 수 있는 바와 같이, 모듈(213-2)은, 그 중에서도, 일반적으로 감싸는 하우징(241), 체결될 하나 이상의 물품을 관통하도록 구성된, 하우징(241)에 결합되는 니들(243), 모듈(213)의 작동을 공압으로 구동시키기 위한 구동 기구(245), 파스너 스톡(11)에 최하단 노치(125)를 맞물리고 레일(113)을 니들(223) 후측의 축방향 정렬로 전진시키는 피드 기구(247), 2개의 최하단 크로스 링크(117) 사이의 중앙 지점에서 레일(113)을 절단해서 파스너 스톡(111)으로부터 개별 파스너(118)를 분리하기 위한 절단 기구(249), 및 절단된 파스너(118)의 가로 바(119)를 중공 니들(223)을 통하여 외부로 배출하기 위한 배출 기구(251)를 포함한다.

바람직하게, 하우징(241)은 강철과 같이 단단하고 또한 내구성이 있는 재료로 구성되고, 그 중에서도 모듈(213)을 위한 많은 내부 성분을 보호하도록 역할한다. 볼 수 있는 바와 같이, 하우징(241)은 메인 섀시(253), 횡단면에 있어서 일반적으로 L 형상인 커버(255), 모듈(213-2)을 위해 선택된 기계적 성분을 수용하도록 치수화된 실질적으로 둘러싸이는 내부 공동(263)을 함께 규정하도록 나사에 의해 다양한 위치에서 함께 고정되는 상단 인클로저 판 또는 브래킷(257), 전방 단부 지지판 또는 브래킷(259), 및 후방 단부 지지판 또는 브래킷(261)을 포함한다.

메인 섀시(253)는 스프링 피스톤(267)을 수용하도록 치수화된 그것의 내부 표면 내에 리세스(265)를 규정하도록 형성된다. 도 6에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 스프링 피스톤(267)은 리세스(265) 내에 배치되고 나사(도시 생략)에 의해 메인 섀시(253)에 확고히 고정되는 피스톤 블록(268)을 포함한다. 피스톤(267)은 블록(268)으로부터 바깥쪽으로 돌출되고 모듈(213-2) 내의 선택된 내부 성분에 연속적인 압력을 인가하는 스프링(269)을 더 포함한다.

도 6 및 도 7에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 긴 지지 액슬(271)은 내부 공동(263)을 통하여 종방향으로 연장되며, 액슬(271)의 한쪽 단부는 전방 단부 지지판 또는 노우즈(259)에 형성된 상응하는 내부 구멍에 알맞게 삽입되고, 액슬(271)의 반대쪽 단부는 일반적으로 U 형상 파지 요소 또는 클램프(273)에 의해 메인 섀시(253)의 후방 내부 표면에 고정된다. 아래에 더욱 설명될 바와 같이, 액슬(271)은 하우징(241)을 위한 구조적 지지를 디스펜싱할 뿐만 아니라, 모듈(213-2)에 대한 다양한 기계적 성분들이 슬라이드하는, 종방향으로 연장되는 샤프트로서도 동작한다.

이제 도 6, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 중공 니들(243)은 확장된 실린더형 베이스(275), 그것에 대해 동축 관계로 베이스(275)의 전방으로부터 연장되는 긴 중공 스템(277)을 포함한다. 베이스(275)와 스템(277)은 함께, 파스너 스톡(111)의 레일(115)을 알맞게 수용하도록 치수화된 연속적인 종방향 구멍(279)을 규정하고, 내부에서 마주하는 종방향 슬롯(281)은 크로스 링크(117)가 돌출되는 니들(223)의 길이를 따라 형성된다.

도 9에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 베이스(275)는 그것의 둥근 바깥쪽 표면에 일반적으로 직사각형의 횡단방향 노치(283)를 규정하도록 형성되고, 노치(283)는 일반적으로 평평한 접촉 표면(285)을 규정하도록 내부로 연장된다. 아래에 더욱 설명될 바와 같이, 노치(283)의 포함은 수동 니들 고정부(289)를 사용하여 니들(243)이 보충적인 니들 홀더(287) 내에 유지될 수 있게 하며, 이는 매우 바람직하다.

스템(277)의 자유 단부는, 장치(211)를 사용하여 체결될 물품을 관통하는 것을 고려하여 뾰족한 스푼 형상 팁(291)의 형상이다. 이해될 수 있는 바와 같이, 구멍(279)은 파스너 배출 공정 동안, 절단된 파스너(118)의 가로 바(119)가 니들(223)을 빠져나갈 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 팁(291)에서 다소 확장되어 있다.

니들 홀더(287)는 메인 섀시(253)의 전방에 형성된 상응하는 한 쌍의 수직 배치된 나사 구멍(295)과 동축으로 정렬된 한 쌍의 수직 관통 홀(293)을 포함하도록 형성된 일반적으로 직사각형의 블록으로서 구성된다. 따라서, 한 쌍의 나사(도시 생략)를 홀(293)을 통하게 하여 구멍(295)과 나사 맞물림되게 함으로써, 니들 홀더(287)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 메인 섀시(259)의 전방 단부 상에 고정적으로 장착될 수 있다.

또한 니들 홀더(287)는 니들(243)의 베이스(275)를 알맞게 수용하도록 치수화되고 종방향으로 연장된 슬롯형 리셉터클(297)을 규정하도록 형성된다. 횡단방향 채널(299)은 부분적으로 니들 홀더(287)의 중앙을 통하여 연장되고, 채널(299)은 아래에서 명백하게 될 이유 때문에 슬롯형 리셉터클(297)과 연통하여 있다.

니들(243)은 수동 작동 가능한 니들 고정부(289)에 의해 리셉터클(297) 내에 해제 가능하게 유지된다. 도 9에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 니들 고정부(289)는 수평 부분 또는 베이스(301), 수직 부분 또는 핑거(303), 및 굴곡된 중간 부분(305)를 포함하는 단일체의 L 형상 스프링 클립으로서 구성된다. 베이스(301)는 메인 섀시(253)의 전방 단부에 형성된, 상방으로 연장된 포스트(309)를 알맞게 수용하도록 치수화된 원형 홀(307)을 규정하도록 형성되므로, 니들 고정부(289)의 베이스(301)를 메인 섀시(253)에 확고히 고정시킨다. 도 6에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 니들 고정부(289)는 핑거(303)가 니들 홀더(287) 내의 횡단방향 채널(299)을 수직으로 관통하여 노치(283) 내에 들어가도록[표면(285)에 접촉하도록] 구성된다. 이러한 기능으로, 니들 고정부(289)는 베이스(275)를 탄성적으로 맞물리게 되어 니들 홀더(287) 내의 제 위치에 니들(243)을 고정적으로 유지하도록 설계된다.

니들 홀더(287)로부터 니들(243)을 제거하기 위해(즉, 수리 또는 교체 목적), 사용자는 도 8의 화살표(A)로 나타낸 바와 같이 니들(243)로부터 떨어진 핑거(303)의 자유 단부를 수동으로 피봇한다. 니들 잠금부(289)가 노치(283)로부터 맞물림 해제되도록 핑거(303) 상에 충분한 압력을 유지시키는 동안, 사용자는 니들 블록(287)으로부터 니들(243)을 자유롭게 인출할 수 있다. 새로운 또는 수리된 니들(243)이 리셉터클(297) 내에 다시 삽입되면, 수동으로 인가된 피봇력이 제거됨에 따라, 니들 고정부(289)의 스프링 기반 구조는 핑거(303)를 탄성적으로 되돌려 노치(299) 내에서 다시 맞물리게 한다. 이러한 방식으로, 니들 고정부(289)는 수동으로 작동되도록 설계되고, 별도 툴의 사용을 필요로 하지 않는 것이 이해될 것이며, 이는 본 발명의 목적이다.

다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 구동 기구(245)는 아래에 상세히 설명될 바와 같이, 피드 기구(247), 절단 기구(249), 및 배출 기구(251)를 공압으로 구동시키도록 제공된다. 구동 기구(245)는 후방 브래킷(261) 상의 외부에 장착되는 구동 실린더(311)를 포함하며, 구동 실린더(311)는 호스(219-1)에 의해 압축 공기 공급품(217)에 결합되는 외부에 배치된 공기 챔버(313)를 포함한다. 여기에 도시되지 않았지만, 구동 실린더(311)의 활성화 및 비활성화는 임의의 단순한 방식(예를 들면, 손 또는 발로)으로 작동될 수 있는 밸브 조립체를 통하여 제어된다는 것에 유념해야만 한다.

구동 실린더(311)는, 공기 챔버(313) 내에 신축적으로(telescopingly) 장착되고 내부 공동(263) 내의 축 변위용으로 구성된 압봉(push rod)(315)을 더 포함한다. 구동 블록 또는 캐리지(317)는 압봉(315)의 자유 단부 상에 장착된다. 특히, 구동 캐리지(317)는 압봉(315)의 자유 단부를 알맞게 수용하도록 사이즈화 되고 형성된 횡단방향 개구(319)를 포함하도록 형성되고, 압봉(315)에 캐리지(317)를 고정하도록, 바람직하게 개구(319)에 접착제가 도포된다. 유사하게, 캐리지(317)는 지지 액슬(271)이 관통하는 횡단방향 구멍(321)을 포함하도록 형성된다. 이러한 방식으로, 구동 실린더의 활성화 및 비활성화는 압봉(315)을 종방향으로 변위시키는 역할을 하고, 결국 구동 캐리지(317)를 내부 공동(263) 내에서 지지 액슬(271)을 따라 종방향으로 앞뒤로 이동시킨다.

이제 도 6, 도 7, 및 도 10을 참조하면, 긴 구동봉(323)은 내부 공동(263) 내에서 종방향으로 연장되고, 구동 캐리지(317)에 해제 가능하게 결합되는 제 1 단부(323-1) 및 구동 슬라이드(325)에 고정적으로 연결되는 제 2 단부(323-2)를 포함한다. 볼 수 있는 바와 같이, 구동 슬라이드(325)는 지지 액슬(271)이 관통하는 횡단방향 구멍(327)을 포함하도록 형성되는 단일체의, 일반적으로 블록 형상인 부재로서 구성된다. 따라서, 구동 실린더(311)의 활성화 및 비활성화는 구동 캐리지(317)를 종방향으로 변위시켜 결국 구동 슬라이드(325)를 지지 액슬(271)을 따라 앞뒤로 이동시키는 역할을 하고, 지지 액슬(271)은 구동 슬라이드(325)의 변위를 내부 공동(263) 내의 선형 경로[즉, 액슬(271)의 종방향 축과 평행한 경로를 따라]로 제한한다. 또한, 구동 슬라이드 롤러(329)는 구동 슬라이드(325)에 회전 가능하게 장착되고, 그것으로부터 측방향으로 바깥쪽으로 연장되고, 롤러(329)의 기능은 아래에서 명확해진다.

이제 도 7 및 도 11을 참조하면, 피드 기구(247)는 L 형상 피드 폴 캠(pawl cam) 또는 가이드웨이(guideway)(333)에 의해 구동 슬라이드(325)에 결합되는 피드 폴(331)을 포함한다. 이러한 방식으로, 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이 피드 폴(331)은 구동 기구(245)에 의해 구동되어 파스너 스톡(111)을 선택적으로 맞물리고 후속 절단 및 배출을 위해 최하단 파스너(118)를 니들(243) 후측의 위치에 인덱싱한다.

도 12에 홀로 도시된 피드 폴(331)은 일반적으로 U 형상 피드 폴 블록 또는 브래킷(335) 및 횡단방향 피봇 핀(339)에 의해 브래킷(335)에 피봇식으로 연결되는 삼각형 맞물림 치부(tooth)(337)를 포함한다. 피드 폴 롤러(341)는 브래킷(335)의 바깥쪽 표면 상에 회전 가능하게 장착되고, 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이 피드 폴(331)을 피드 폴 캠(333)에 결합하기 위한 연결점으로서 역할한다.

삼각형 맞물림 치부(337)는 브래킷(335)의 분기된 단부 내에 배치되고, 스프링(343)에 의해 바깥쪽으로[즉, 파스너 스톡(111)을 향한 방향으로] 탄성적으로 바이어싱된다. 치부(337)는 스프링(343)을 압축하도록 반시계 방향[도 12의 화살표(B)로 나타낸 바와 같이]으로 핀(339)에 대해서 회전하도록 구성된 것에 유념해야만 한다. 이러한 방식으로, 치부(337)의 팁이 파스너 스톡(111)으로부터 멀어지는 방향으로 이끌릴 수 있다. 치부(337)에 인가된 피봇력의 해제에 따라, 스프링(343)이 치부(337)를 시계 방향으로 탄성적으로 바이어싱하고 파스너 스톡(111)과 맞물리게 된다.

이제 도 7, 도 11, 및 도 13을 참조하면, 피드 폴(331)은 메인 섀시(253)의 상단 표면 상에 고정적으로 장착된 램프(ramp)와 비슷한 피드 폴 슬라이드(345)의 상단 표면을 따라 이동하도록 설계되고, 슬라이드(345)의 전방 단부는 그것에 대해 다소 이격된 관계로 니들 홀더(287)의 후방 단부 바로 후측에 위치한다. 피드 폴 슬라이드(345)의 상단 표면은 브래킷(335)의 아랫면을 수용하도록 치수화된 종방향 리세스 또는 채널(347)을 규정하도록 형성되고, 리세스(347)는 브래킷(335)의 변위를 선형 경로로 제한한다. 따라서, 아래에 상세히 설명될 바와 같이, 피드 폴(331)은 사다리형 스톡(111)의 레일(115) 내의 최하단 노치(125)에 선택적으로 맞물리고, 결국 후속 절단 및 배출 공정을 위해 레일(115)을 니들(243) 후측의 적절한 위치에 인덱싱하도록 설계된다.

도 6 및 도 14에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 일반적으로 중공 피드 폴 커버(349), 파스너 리테이너 또는 덮개(351), 및 텐션 유닛(353)은 슬라이드(345)의 상단 표면 상에 나란한(side-by-side) 관계로 배열되고, 측방향으로 넣어지는 체결 요소(도시 생략)에 의해 함께 고정된다. 이러한 방식으로, 커버(349), 리테이너(351), 및 텐션 유닛(353)은 슬라이드(345)에 고정되는 단일체 블록을 함께 형성한다.

피드 폴 커버(349)는 종단면에 있어서 반전된 U 형상 외형을 갖고, 피드 폴(331) 위 슬라이드(345) 상에 장착된다. 이러한 기능으로, 커버(349)는 분기된 브래킷(335)을 채널(347) 내의 제 위치에 유지하는 역할을 하는 것이 이해될 것이다.

파스너 리테이너 또는 덮개(351)는 수직으로 넣어지는 한 쌍의 체결 요소(도시 생략)에 의해 슬라이드(345)의 상단 표면에 확고히 고정된다. 도 14에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 리테이너(351)의 아랫면은 일반적으로 횡단면에 있어서 직사각형인 좁은 종방향 안내 채널(355)을 규정하도록 노치화된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 안내 채널(355)은 파스너 스톡(111)의 레일(115)을 수용하도록 사이즈화되고 형성되어, 결국 레일(115)을 종방향 구멍(279)과 동축 정렬로 니들(243)의 베이스(275) 바로 후측 위치로 안내한다.

텐션 유닛(353)은 리테이너(351)에 확고히 고정되는 중공 텐션 브래킷(357) 및 브래킷(357) 내의 내부 리세스 내에 배치되는 수직으로 이동 가능한 텐션 블록(359)을 포함한다. 텐션 블록(359)은 반전된 T 형상으로 설계되고 파스너 스톡(111) 상의 크로스 링크(117)를 선택적으로 맞물리도록 구성된다. 이러한 방식으로, 브래킷(357) 내의 블록(359)을 수직으로 변위시킴으로써, 블록(359)에 의해 크로스 링크(117)에 인가되는 마찰 압력의 양이 조절될 수 있으므로, 사용자가 모듈(213-1)에 대한 피드 텐션을 변경할 수 있게 한다[즉, 레일(115)이 채널(355)을 통하여 미끄러지기 쉽게 한다].

다시 도 11을 참조하면, L 형상 피드 폴 캠(333)은 피봇 나사(도시 생략)에 의해 슬라이드(345)의 측면에 피봇식으로 장착되고, 피봇 나사는 캠(333) 내의 중앙 양각부(boss)(361)를 통하여 돌출되고 슬라이드(345) 내에 형성된 측방향 구멍 내에 나사 맞물림된다. 또한 피드 폴 캠(333)은 피드 폴 롤러(341)를 수용하도록 치수화된 상부 슬롯(363) 및 구동 슬라이드 롤러(329)를 수용하도록 치수화된 하부 슬롯(365)을 포함하도록 형성된다. 결과적으로, 슬롯(365) 내의 구동 슬라이드 롤러(329)의 전방 변위는 궁극적으로 피드 폴 캠(333)이 시계 방향으로 피봇되도록 하고, 이는 결국 피드 폴(331)을 후방으로 당긴다. 유사한 방식으로, 슬롯(365) 내의 구동 슬라이드 롤러(329)의 후방 변위는 궁극적으로 피드 폴 캠(333)이 반시계 방향으로 피봇되도록 하고, 이는 결국 피드 폴(331)을 전방으로 밀어낸다.

따라서, 피드 폴(331)은 슬라이드 레일(115) 내의 최하단 노치(125) 바로 위의 위치까지 피드 폴 채널(347) 내에서 후방으로 이동하고, 치부(337)는 파스너 스톡(111)이 피드 폴(331)의 이동을 억제하기 위해 필요한 정도까지 반시계 방향으로 피봇되도록 설계된다는 것이 이해되어야 한다. 그것에 이어서, 피드 폴(331)은 전방으로 이동하도록 설계되고, 스프링(343)은 치부(337)의 팁을 최하단 노치(125) 내로 시계 방향으로 탄성적으로 가압하여 맞물림 표면(127)에 확고히 면하게 한다. 결과적으로, 피드 폴(331)이 전방으로 지속되면, 치부(337)는 파스너 스톡(111)과 맞물리고 레일(115)을 니들(243)의 베이스(275)에 후측으로 축방향 정렬되도록 인덱싱한다.

이제 도 7, 도 11, 및 도 15를 참조하면, 절단 기구(249)는 나이프 캠(369)에 의해 구동 슬라이드(325)에 결합되는 블레이드 조립체(367)를 포함한다. 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 블레이드 조립체(367)는 2개의 최하단 크로스 링크(117) 사이의 대략 중앙 지점에서 레일(115)을 절단하도록 구동 기구(245)에 의해 수직으로 변위되도록 설계된다.

도 15에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 블레이드 조립체(367)는 리벳 또는 다른 유사한 체결 요소에 의해 함께 결합되는 블록 형상 블레이드 홀더(371) 및 수직으로 연장되는 나이프 블레이드(373)를 포함한다.

블레이드 홀더(371)는 니들 홀더(287) 바로 후측의 메인 섀시(253)의 상단 표면 내에 형성된 수직 리세스(375) 내에 알맞게 수용된다. 도 6 및 도 7에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 직사각형 유지 바(377)는 메인 섀시(253)에 연결되고 리세스(375) 내에 블레이드 홀더(371)를 영구적으로 유지하도록 리세스(375)를 가로질러 연장된다. 그와 같이, 블레이드 홀더(371)는 수직 경로를 따르는 리세스(375) 내의 변위로 제한되고, 섀시(253) 상으로 돌출되는 부분은 리세스(375) 속으로 연장되므로 수직 변위의 범위를 규정한다는 것이 이해되어야 한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 나이프 블레이드(373)는 (리벳 또는 다른 유사한 체결 요소에 의해)홀더(371)의 전방 표면에 고정적으로 연결되고, 그곳으로부터 수직 상방으로 연장된다. 나이프 블레이드(373)는 좁은 연결 암(381)에 의해 블레이드 홀더(371)에 연결되는 확장된 탭(379)을 포함하고, 탭(379)은 그 하단 에지를 따르는 날카로운 절단 표면(381)을 포함한다.

또한, 나이프 롤러(383)는 블레이드 홀더(371)의 측면 상에 회전 가능하게 장착된다. 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 나이프 롤러(383)는 블레이드 조립체(367)가 구동 기구(245)에 결합되는 연결점으로서 역할한다.

도 11에 가장 명확히 보여지는 바와 같이, 나이프 캠(369)은 한쪽 단부에서 구동 슬라이드(325)의 측부에 고정적으로 결합되고 그곳으로부터 전방으로 돌출되는 긴 직사각형 판의 형상이다. 나이프 캠(369)은 나이프 롤러(383)를 수용하도록 치수화된 종방향 슬롯(385)을 포함하도록 형성된다. 볼 수 있는 바와 같이, 슬롯(385)은 그 길이의 대부분을 따라 수평적으로 연장되고 이어서 그 전방 단부에서 하방으로 급격히 경사진다.

위에서 언급한 바와 같이, 블레이드 홀더(371)는 수직 경로를 따라 그 변위를 제한하는 메인 섀시(253) 내의 리세스(375) 내에 알맞게 유지된다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이 블레이드 홀더(371)는 니들(243)의 후방 바로 후측에 위치되고 절단 표면(381)은 레일(115) 바로 위에 배치된다. 따라서, 나이프 캠(369)이 구동 슬라이드(325)에 의해 후방으로 당겨지면, 나이프 롤러(383)가 슬롯(385) 내에서 전방으로 이동한다는 것이 이해되어야 한다. 아래에 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 나이프 롤러(383)가 나이프 캠(369)의 전방에 도달하면, 하방 각도의 슬롯(385)이 수직 하방으로 나이프 블레이드(373)를 당기므로, 절단 표면(381)을 파스너 스톡(111)의 레일(115)에 면하여 접촉하게 한다.

이제 도 6 및 도 7을 참조하면, 배출 기구(251)는 한쪽 단부에서 구동 캐리지(317)에 고정적으로 결합되고 내부 공동(263) 내에서 종방향으로 연장되는 긴 L 형상 배출봉(387)을 포함하고, 봉(387)은 메인 섀시(253)의 상단 표면 상에 형성된 C 형상 안내 블록(389)에 의해 제 위치에 지지되고 유지된다. 배출봉(387)의 자유 단부는 니들(243) 내의 구멍(279)과 동축 정렬로 배치된다[안내 채널(355) 및 니들 홀더(287) 내의 리셉터클(297)도 마찬가지]. 따라서, 내부 공동(263) 내에서의 구동 캐리지(317)의 전방 변위는 배출봉(387)의 자유 단부가 니들(243) 내의 구멍(279)을 축의 방향으로 관통하도록 하고, 결국 절단된 파스너(118)의 가로 바(121)를 뾰족한 팁(291)을 통하여 외부로 방출하는 것이 이해되어야 한다.

본 발명의 주요 특징으로서, 장치(211)는 모듈(213-1, 213-2)에 대한 배출 기구(251)가 각각 서로 독립적으로 작동하도록 설계된다. 특히, 장치(211)는 한 쌍의 배출봉(387)이 오프셋 또는 엇갈리는(staggered) 관계로 그것들의 상응하는 니들(243)을 관통하도록 구성된다. 아래에 더욱 설명될 바와 같이, 한 쌍의 배출봉(387) 사이의 오프셋 관계는 디스펜싱 공정 동안 파스너(118) 상에 전해지는 압력을 감소시킨다.

공급품(217)으로부터의 공기를 한 쌍의 구동 실린더(311)로 전달하는데 있어서의 내재적인 불완전성(imperfection)은 배출봉(387)을 오프셋 또는 위상이 다른(out-of-phase) 관계로 니들(243)을 관통하도록 한다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 한 쌍의 배출봉(387)에 의한 니들(243)의 오프셋 관통을 보장하도록 다양한 설계 구현이 장치(211)에 적용될 수 있다는 것에 유념해야만 한다. 니들(243)의 오프셋 관통을 보장하는 수단의 예는 한 쌍의 공기 실린더(331) 각각의 속도를 조절하는 것, 한 쌍의 배출봉(387) 각각의 위치 및/또는 길이를 변경하는 것, 및 또는 한 쌍의 호스(219)의 사이즈 및/또는 길이를 변화시키는 것[즉, 압축 공기를 실린더(331)에 균일하지 않게 전달]을 포함하지만, 이것에 제한되지는 않는다.

위에서 상세히 설명된 독창적인 오프셋 배출 공정이 단일 모듈로 구성되는 파스너 디스펜싱 장치에 유사하게 구현될 수 있다는 것도 이해되어야 한다. 예를 들면, 단일 구동 캐리지를 구동하도록 단일 공기 실린더가 이용될 수 있다. 그러나, (예를 들면, 길이에 있어서 서로 다른 배출봉을 사용함으로써)한 쌍의 배출봉이 오프셋 관계로 공통 구동 캐리지 상에 장착될 수 있다. 따라서, 구동 캐리지가 장치 하우징 내에서 전진하면, 한 쌍의 배출봉의 자유 단부가 오프셋 관계로 상응하는 한 쌍의 니들을 관통할 것이다.

파스너 디스펜싱 장치(211)의 작동

다시 도 4를 참조하면, 파스너 디스펜싱 장치(211)는 사다리형 스톡(111)으로부터 플라스틱 파스너(118)를 분리하고, 분리된 파스너(118)를 적어도 하나의 물품을 통하게 하는 방식을 따라 사용될 수 있다. 준비 단계로서, 장치(211)용 모듈(213)이 의도된 애플리케이션을 위한 최적의 구성으로 우선 배치된다. 특히, 장치(211)는 모듈(213) 사이의 간격 및 각도 관계 모두 조절함으로써[즉, 슬라이드(223)를 풀고, 모듈(213)을 트랙(221) 내로 이동시키고, 이어서 슬라이드(223)를 다시 조임으로써] 사용을 위해 최적화된다.

모듈(213)을 의도된 애플리케이션을 위한 이상적인 구성으로 배치시킨 후, 파스너 스톡(111)의 레일(113, 115)이 피드 채널(355-1, 355-2)에 각각 피드된다. 레일(113, 115)의 최하단 부분이 축방향 정렬로 니들(243-1, 243-2)의 후측에 배치되고, 이어서 장치(211)는 사용자에 의해[예를 들면, 풋 페달 또는 유사한 압박(depression)을 통하여] 활성화된다.

이제 도 16a-도 16c를 참조하면, 각각의 모듈(213)용 구동 실린더(311)를 활성화(예를 들면, 손 또는 발 활성화 밸브에 의해)하게 되면, 도 16a에 도시된 바와 같이 각각의 캐리지(317)는 전방 방향(F)으로 슬라이딩하고, 구동봉(323) 및 지지 액슬(271) 모두의 길이를 따라 축의 방향으로 이동한다. 결과적으로, 각각의 캐리지(317)는 그 배출봉(387)을 그 상응하는 니들(243) 내로 종방향 구멍(279)을 통하여 축의 방향으로 구동하므로, 파스너 스톡(111)으로부터 분리된 임의의 파스너(118)를 배출한다.

동시에, 각각의 스프링 피스톤(267)은 구동 슬라이드(325)를 그 최전방 위치에서 유지하도록 그 상응하는 구동 슬라이드(325)의 후방에 대하여 연속적인 압력을 가한다는 것이 이해되어야 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 각각의 구동 슬라이드(325)의 전방 위치화는 유사하게 그 나이프 캠(369)을 그 최전방 위치에 배치한다. 각각의 나이프 캠(369)이 그와 같이 위치되고, 그 상응하는 나이프 롤러(383)는 슬롯(385) 내의 최후방 위치에 위치된다. 슬롯(385)의 특정한 형태로 인해, 슬롯(385) 내의 나이프 롤러(383)의 후방 위치화는 도 16a에 화살표(U)로 나타낸 바와 같이 나이프 블레이드(373)의 절삭 에지(381)를 수직 상방에 배치하고 파스너 스톡(111)으로부터 멀어지게 한다.

또한, 각각의 구동 슬라이드(325)의 전방 위치화는 유사하게 구동 슬라이드 롤러(329)가 피드 폴 캠(333) 내의 슬롯(365)의 전방 부분 내에 위치하도록 한다. 결과적으로, 피드 폴 캠(333)은 그 피드 폴(331)을 파스너 스톡(111)의 그 상응하는 레일 내의 최하단 노치(125) 약간 위에 위치시킨다.

이 지점에서 각각의 모듈(213)에 대한 작동 사이클 동안, 그 상응하는 캐리지(317)는 후방 스트로크를 시작으로 구동봉(323)과 지지 액슬(271) 모두의 길이를 따라 축의 방향으로 이동하며, 후방 변위는 도 16b의 화살표(R)로 나타내진다. 궁극적으로, 각각의 캐리지(317)는 그 상응하는 구동봉(323)의 확장된 제 1 단부(323-1)에 접촉하고 파지한다. 캐리지(317)에 의해 구동봉(323) 상에 가해지는 후방으로의 힘이 스프링 피스톤(267)에 의해 그곳에 가해지는 전방으로의 힘보다 크기 때문에, 각각의 구동봉(323)은 그 제 1 단부(323-1)에 의해 후방으로 당겨지며, 이는 결국 구동 슬라이드(325)를 후방로 변위시킨다.

각각의 구동 슬라이드(325)의 후방 변위는 슬롯(365) 내에서 그 구동 슬라이드 롤러(329)를 후방으로 이동시키고, 이는 결국 피드 폴 캠(333)을 반시계 방향으로 피봇시킨다. 피드 폴 캠(333)의 반시계 방향 회전은 도 16b에 화살표(I)로 나타낸 바와 같이 피드 폴(331)을 전방으로 인덱싱(즉, 전진시킨다)한다. 각각의 피드 폴(331)이 전방으로 전진되면, 그 핑거(337) 스프링은 바이어싱되어 최하단 노치(125)와 맞물림되고 결국 파스너 스톡(111)의 그 각각의 측부 레일을 그 상응하는 니들(243) 후측 위치로 인덱싱한다.

이제 파스너 스톡(111)이 그 적절한 위치로 전진되고, 또한 각각의 구동봉(323)의 후방 변위는 그 나이프 롤러(383)가 슬롯(385) 내에서 전방으로 이동할 때까지 그 나이프 캠(369)을 후방으로 당기며, 이는 결국 도 16c에 화살표(D)로 나타낸 바와 같이 그 나이프 블레이드(373)를 하방으로 당긴다. 각각의 나이프 블레이드(373)의 이 하방 변위는 궁극적으로 사다리형 스톡(111)으로부터 최하단 파스너(118)를 절단하고, 그에 의해 구동 실린더(311)에 대한 후방 스트로크가 완료된다.

각각의 구동 캐리지(317)가 제 2 전방 스트로크를 시작하면, 도 16a에 도시된 바와 같이 그 상응하는 배출봉(387)은 유사하게 전방으로 전진하고, 그 상응하는 니들(243) 내에서 종방향 구멍(279)을 축방향으로 관통한다. 이러한 기능으로, 한 쌍의 배출봉(387)은 한 쌍의 중공 니들(243)을 통하여 절단된 파스너(118)의 가로 바(119, 121)를 외부로 배출하는 역할을 한다. 동시에, 스프링 피스톤(267)은 사다리형 스톡(111)의 추가적 인덱싱 및 절단을 위해 구동 슬라이드(325)를 다시 그 최전방 위치로 이동시킨다.

본 발명의 특징으로서, 한 쌍의 배출봉(387)은 독립적으로 구동된다[즉, 각각의 배출봉(387)은 공기 공급품(217)에 독립적으로 결합된 자신의 구동 실린더(311)에 의해 구동된다]. 위에서 간단히 언급된 바와 같이, 배출봉(387)은 오프셋 또는 위상이 다른 관계로 니들(243)을 관통하여서 배출 공정 동안 각각의 파스너(118) 상의 압력을 제한한다. 특히, 이제 도 17을 참조하면, 물체(O)를 통하여 개별 파스너(118)를 배출하는데 사용되는 장치(211)의 간단한 렌더링이 도시된다. 본 예에서, 구동 실린더(225-1)는 다른 구동 실린더(225-2)보다 빠르게 작동한다[예를 들면, 장치(211)에 대한 의도적 조정 또는 공기의 전달에 있어서의 내재적인 불완전성의 결과]. 결과적으로, 배출봉(387-1)은 우선, 도 17에 나타낸 바와 같이 니들(243-1)의 개방 팁을 통하여 가로 바(119)를 외부로 밀어낸다. 완료되면, 배출봉(387-2)은 이어서 니들(243-2)의 개방 팁을 통하여 가로 바(121)를 외부로 밀어낸다. 따라서, 배출 공정 동안 파스너(118)에 인가되는 일시적 신장력이 엇갈리거나 오프셋되므로, 파스너(118) 상에 부여되는 최대 압력 레벨 및 결과로서의 파스너 파손의 위험을 제한한다, 이는 본 발명의 주요 목적이다.

본원에 규정된 바와 같이, 용어 "오프셋"의 사용은 각각의 가로 바(119, 121)가 위상이 다른 관계로 그 상응하는 니들(243)의 외부로 배출되는 것을 의미한다. 환언하면, 가로 바(119, 121)는 니들(243)로부터 동시에 배출되지 않는다.

파스너 디스펜싱 장치(211)에 대한 애플리케이션

위에서 언급된 바와 같이, 파스너 디스펜싱 장치(211)는 장착 브래킷(229)을 하나 이상의 수직으로 변위 가능한 요소와 결합함으로써 매우 다양한 파스너 디스펜싱 환경에 통합될 수 있다. 예를 들면, 이제 도 18을 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 구성된 파스너 디스펜싱 시스템이 도시되고, 일반적으로 파스너 디스펜싱 시스템은 참조 번호 411로 식별된다.

볼 수 있는 바와 같이, 파스너 디스펜싱 시스템(411)은 파스너 디스펜싱 장치(211), 파스너 디스펜싱 장치(211)가 슬라이드 가능하게 결합된 장착 스텐드(413), 및 장치(211)를 지지하기 위해 장착 스텐드(413)에 고정된 평형추(counterbalance)(415)를 포함한다.

장착 스텐드(413)는 파스너 디스펜싱 장치(211)를 지지하고 규정된 수직 경로를 따라 그것의 변위를 허용하도록 사용될 수 있는 임의의 스텐드를 나타낸다. 예를 들면, 장착 스텐드(413)는 제이. 알. 프랭크(J.R. Franks)에 의한 미국 특허 제 6,732,899 호에 설명된 타입일 수 있고, 그 개시는 본원에 참조로서 포함된다. 특히, 장착 스텐드(413)는 상부, 중간, 및 하부 레그(419, 421, 423) 뿐만 아니라 워크스테이션 또는 다른 유사한 표면에 고정되도록 적용된 수직 빔(417)을 포함하며, 그 각각은 그것의 한쪽 단부에서 수직 빔(417)에 고정된다.

볼 수 있는 바와 같이, 상부 수평 레그(419)는 평형추(415)를 지지한다. 이러한 방식으로, 평형추(415)는 장치(211)를 상방으로 탄성적으로 가압하도록 파스너 디스펜싱 장치(211)에 현수될 수 있다. 그와 같이, 핸들(213)의 해제 시에 뾰족한 니들(243)은 승강되고 안전을 위해 작업 공간으로부터 멀어진다.

한 쌍의 이격된 평행 샤프트(425)는 중간 및 하부 레그(421, 423) 사이에 수직으로 연장된다. 볼 베어링 장착기(도시 생략)는 각각의 샤프트(425)에 결합되고 그위에서 축의 방향으로 슬라이드 가능하다. 따라서, 브래킷(229)을 한 쌍의 볼 베어링 장착기와 결합함으로써, 스텐드(413)는 선형 경로 변위를 따라 장치(211)의 변위를 제한하고, 선택적 이음 고리(429)(collars)는 수직 변위의 범위를 제한하도록 샤프트(425) 상에 장착된다.

사용 시에, 시스템(411)은 파스너 스톡(111) 공급품으로부터 플라스틱 파스너(118)를 디스펜싱하기 위해 다음의 방식으로 사용될 수 있다. 특히, 파스너(118)와 함께 고정될 원하는 물품은 앤빌(도시 생략) 또는 니들(243) 바로 아래에 배치되는 다른 유사한 평평한 지지면 상에 배치되는 것이 바람직하다. 파스너 스톡(111)의 공급품은 장치(211)에 로드되고, 핸들(231)이 파지되고 니들(243)이 원하는 물품을 관통할 때까지 수직 하방으로 변위된다. 그때, 사용자는 장치(211)의 공압 작동을 활성화하고, 이는 결국 물품을 관통하여 플라스틱 파스너(118)를 디스펜싱한다. 완료되면, 핸들(231)의 철수는 다음 사용이 요구될 때까지 평형추(415)에 의해 장치(211)를 상방으로 견인되게 한다.

따라서 본 발명에 따라, 매우 바람직한 파스너 디스펜싱 장치 및 그와 함께 사용하기 위한 파스너 스톡이 제공된다는 것을 볼 수 있다. 발명이 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시형태로 고려되는 것과 연관하여 설명되었지만, 개시된 실시형태에 발명이 제한되지 않고, 많은 변경 및 균등한 구성이 발명의 범위 내에서 만들어질 수 있다는 것이 본 기술 분야에서 통상의 기술자에게 명백하며, 그 범위는 모든 균등한 구조 및 제품을 포함하도록 첨부된 청구항의 가장 넓은 해석이 부여되어야 한다.

발명자는 본 발명의 범위가 첨부되는 특허청구범위에 제시된 발명의 문언적 범위 밖에 있지만 이로부터 실질적으로 벗어나지 않는 임의의 장치, 시스템, 방법 또는 물품을 포함하므로, 균등론에 의존하여 본 발명의 합리적으로 정당한 범위를 결정 및 판단하려는 의도를 본원에 명시한다.

Claims (33)

1. (a)제 1 측부 레일과,
   (b)상기 제 1 측부 레일로부터 이격된 제 2 측부 레일과,
   (c)상기 제 1 및 제 2 측부 레일 사이에서 횡단방향으로 연장되어 상기 제 1 및 제 2 측부 레일을 상호 연결하는 복수의 크로스 링크를 포함하고,
   (d)상기 제 1 및 제 2 측부 레일의 각각은 노치를 포함하도록 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 측부 레일의 상기 노치들은 외측을 향하고 서로로부터 멀어지는 것인 파스너 스톡.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 측부 레일의 각각은 일련의 노치를 포함하도록 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 측부 레일 상의 상기 일련의 노치는 서로 마주하지 않는 것인 파스너 스톡.
3. 제 2 항에 있어서,
   한 쌍의 측부 레일의 각각은 평평한 하단 표면, 평평한 대향하는 안쪽 및 바깥쪽 표면, 및 둥근 상단 표면을 포함하는 것인 파스너 스톡.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 일련의 노치의 각각은 그 상응하는 측부 레일의 평평한 바깥쪽 표면 내에 형성되는 것인 파스너 스톡.
5. 제 4 항에 있어서,
   각각의 노치는 그 상응하는 측부 레일의 바깥쪽 표면으로부터 부분적으로 안으로 연장되어 평평하고, 수직으로 연장되는 내부 벽을 규정하는 것인 파스너 스톡.
6. 제 5 항에 있어서,
   각각의 노치는 연속적인 크로스 링크 사이의 중앙 지점 근방에서 그 상응하는 측부 레일 내에 형성되는 것인 파스너 스톡.
7. 제 6 항에 있어서,
   각각의 노치는 종단면에 있어서 사다리꼴 윤곽을 갖고, 수직 리딩 맞물림 표면 및 각진 후방 릴리즈 표면을 포함하는 것인 파스너 스톡.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 파스너 스톡은 패들 파스너 스톡인 것인 파스너 스톡.
9. 파스너 스톡 공급체로부터 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치로서, 상기 파스너 스톡은 복수의 횡단방향 크로스 링크가 결합되는 한 쌍의 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 각각의 파스너는 적어도 하나의 얇은 필라멘트에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 가로 바를 포함하고, 상기 장치는,
   (a)파스너의 한 쌍의 가로 바 중 하나를 디스펜싱하도록 적용된 제 1 모듈과,
   (b)상기 파스너의 상기 한 쌍의 가로 바 중 다른 하나를 디스펜싱하도록 적용된 제 2 모듈을 포함하고,
   (c)상기 제 1 및 제 2 모듈은 서로 분리되어 있고, 상기 제 1 및 제 2 모듈은 상기 파스너의 상기 한 쌍의 가로 바를 독립적으로 디스펜싱하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 모듈은 상기 한 쌍의 가로 바를 오프셋 관계로 디스펜싱하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 모듈은 공통 공기원(air source)에 의해 공압으로, 독립적으로 구동되는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 모듈은 공통 장착판에 독립적으로 결합되는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공통 장착판의 상기 제 1 및 제 2 모듈 사이의 간격 및 각도 방향은 조절 가능한 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공통 장착판은 내부에 한 쌍의 슬라이드가 유지되는 슬롯을 포함하도록 형성되고, 상기 한 쌍의 슬라이드 중 하나는 상기 제 1 모듈에 고정적으로 연결되고, 상기 한 쌍의 슬라이드 중 다른 하나는 상기 제 2 모듈에 고정적으로 연결되는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
16. 제 15 항에 있어서,
    각각의 슬라이드는 상기 슬롯 내에서 변위되고, 해제 가능하게 제 위치에 고정되도록 적용된 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
17. 파스너 스톡 공급체로부터 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치로서, 상기 파스너 스톡은 복수의 횡단방향 크로스 링크가 결합되는 한 쌍의 연속적인 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 각각의 파스너는 적어도 하나의 얇은 필라멘트에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 가로 바를 포함하고, 상기 장치는,
    (a)상기 파스너의 상기 한 쌍의 가로 바 중 하나를 디스펜싱하도록 적용된 제 1 모듈을 포함하고, 상기 제 1 모듈은,
    (ⅰ)내부 공동을 규정하도록 형성된 하우징과,
    (ⅱ)상기 하우징에 결합되고, 연속적인 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 니들과,
    (ⅲ)상기 니들의 상기 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬되도록 연속적인 측부 레일 중 하나를 전진시키도록 적용된 피드 기구와,
    (ⅳ)연속적인 측부 레일 중 하나를 절단하여 이로부터 제 1 가로 바를 분리하도록 적용된 절단 기구와,
    (ⅴ)상기 니들 내의 상기 종방향 구멍을 통하여 상기 제 1 가로 바를 밀어내도록 적용된 배출 기구를 포함하고,
    상기 피드 기구, 상기 절단 기구, 및 상기 배출 기구는 공통의 구동 기구에 결합되며,
    상기 피드 기구는 연속적인 측부 레일 중 하나와 선택적으로 맞물리도록 적용되고,
    상기 피드 기구는 상기 구동 기구에 결합되는 피드 폴을 포함하고, 상기 피드 폴은,
    (a)피드 폴 브래킷과,
    (b)상기 피드 폴 브래킷에 피봇식으로 연결되는 치부(tooth), 및
    (c)상기 치부를 상기 피드 폴 브래킷에 연결하는 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 상기 치부를 탄성적으로 가압하여 상기 연속적인 측부 레일 중 하나와 선택적으로 맞물리도록 하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
18. 삭제
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 니들은,
    (a)확장된 실린더형 베이스, 및
    (b)상기 베이스에 대해 동축 관계로, 상기 베이스로부터 바깥으로 연장되는 연장된 가늘고 긴 중공 스템을 포함하고, 상기 베이스와 상기 스템은 함께 연속적인 종방향 구멍을 규정하고,
    (c)상기 베이스는 바깥쪽 표면에 노치를 규정하도록 형성된 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 노치는 횡단면에 있어서 직사각형이고, 상기 베이스 내에 평평한 접촉 표면을 규정하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 하우징에 결합되는 니들 홀더를 더 포함하고, 상기 니들 홀더는 상기 니들의 베이스를 수용하도록 치수화된 슬롯형 리셉터클과, 상기 슬롯형 리셉터클과 연통하는 횡단방향 채널을 규정하도록 형성되는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하우징에 고정적으로 결합되는 제 1 단부와, 외부적으로 접근 가능한 제 2 단부와, 상기 니들 홀더 내에서 상기 채널 속으로 돌출되고 상기 니들 내에서 상기 노치와 선택적으로 맞물리도록 적용된 중간 부분을 포함하는 니들 고정부를 더 포함하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
23. 삭제
24. 삭제
25. 제 17 항에 있어서,
    상기 피드 기구는 상기 하우징에 고정적으로 결합되는 피드 폴 슬라이드를 더 포함하고, 상기 피드 폴 슬라이드는 상기 피드 폴 브래킷의 적어도 일부를 수용하도록 치수화된 리세스를 포함하도록 형성된 상단 표면을 갖는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
26. 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 장치로서, 상기 플라스틱 파스너는 적어도 하나의 얇은 필라멘트에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 가로 바를 포함하고, 상기 장치는,
    (a)종방향 구멍을 규정하도록 형성된 제 1 니들과,
    (b)상기 제 1 니들 내의 상기 종방향 구멍을 축 방향으로 관통하고, 그로부터 한 쌍의 가로 바 중 하나를 외부로 배출하도록 적용된 제 1 배출봉과,
    종방향 구멍을 규정하도록 형성된 제 2 니들과,
    상기 제 2 니들 내의 상기 종방향 구멍을 축 방향으로 관통하고, 그로부터 한 쌍의 가로 바 중 다른 하나를 외부로 배출하도록 적용된 제 2 배출봉을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 배출봉은 오프셋 관계로 작동하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 배출봉은 독립적으로 구동되는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 장치.
28. 파스너 스톡 공급체로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 모듈로서, 상기 파스너 스톡은 복수의 크로스 링크가 결합되는 연속적인 제1 및 제2 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 상기 연속적인 제1 및 제2 측부 레일은 노치를 포함하도록 형성되고, 제 1 및 제 2 측부 레일의 상기 노치들은 외측을 향하고 서로로부터 멀어지며, 상기 개별 플라스틱 파스너는 한쪽 단부가 가로 바에 결합되는 필라멘트를 포함하고, 상기 모듈은,
    (a)하우징과,
    (b)상기 하우징에 결합되고, 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 니들과,
    (c)상기 노치와 선택적으로 맞물리고, 상기 니들의 상기 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬되도록 상기 측부 레일을 전진시키도록 적용된 피드 기구와,
    (d)상기 측부 레일을 절단하여 이로부터 제 1 가로 바를 분리하도록 적용된 절단 기구와,
    (e)상기 니들 내의 종방향 구멍을 통하여 상기 제 1 가로 바를 밀어내도록 적용된 배출 기구를 포함하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
29. 파스너 스톡 공급체로부터 개별 플라스틱 파스너를 디스펜싱하기 위한 모듈로서, 상기 파스너 스톡은 복수의 크로스 링크가 결합되는 연속적인 제1 및 제2 측부 레일을 포함하도록 형성되고, 상기 제1 및 제2 측부 레일의 각각은 노치를 포함하도록 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 측부 레일의 상기 노치들은 외측을 향하고 서로로부터 멀어지며, 상기 개별 플라스틱 파스너는 한쪽 단부가 가로 바에 결합되는 필라멘트를 포함하고, 상기 모듈은,
    (a)하우징과,
    (b)상기 하우징에 결합되고, 연속적인 종방향 구멍을 규정하도록 형성된 니들과,
    (c)상기 하우징에 결합되고, 상기 니들을 수용하도록 치수화된 슬롯형 리셉터클을 규정하도록 형성된 니들 홀더와,
    (d)상기 하우징에 고정적으로 연결되고, 상기 니들과 선택적으로 맞물리도록 적용된 피봇 가능한 니들 고정부와,
    (e)상기 니들의 상기 종방향 구멍 후측에 축방향 정렬로 상기 연속적인 측부 레일을 전진시키도록 적용된 피드 기구와,
    (f)상기 연속적인 측부 레일을 절단하여 이로부터 제 1 가로 바를 분리하도록 적용된 절단 기구와,
    (g)상기 니들 내의 상기 종방향 구멍을 통하여 상기 제 1 가로 바를 밀어내도록 적용된 배출 기구를 포함하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
30. 제 28 항에 있어서,
    상기 니들은,
    (a)확장된 실린더형 베이스와,
    (b)상기 베이스에 대해 동축 관계로, 상기 베이스로부터 바깥으로 연장되는 가늘고 긴 중공 스템을 포함하고, 상기 베이스와 상기 스템은 함께 연속적인 종방향 구멍을 규정하고,
    (c)상기 베이스는 바깥쪽 표면에 노치를 규정하도록 형성된 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
31. 제 30 항에 있어서,
    상기 노치는 횡단면에 있어서 직사각형이고, 상기 베이스 내에 평평한 접촉 표면을 규정하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
32. 제 29 항에 있어서,
    상기 니들 홀더는 상기 슬롯형 리셉터클과 연통하는 횡단방향 채널을 더 포함하도록 형성된 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
33. 제 32 항에 있어서,
    상기 니들 고정부는 상기 하우징에 고정적으로 결합되는 제 1 단부와, 외부적으로 접근 가능한 제 2 단부와, 상기 니들 홀더 내에서 상기 채널속으로 돌출되고 상기 니들 내에서 상기 노치와 선택적으로 맞물리도록 적용된 중간 부분을 포함하는 것인 플라스틱 파스너 디스펜싱 모듈.
    

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