KR20010102856A - 향상된 감기 및 절단 조립체를 갖는 스트래퍼 - Google Patents

Abstract

스트랩 재료를 연관된 짐 주위에 위치시키고 상기 스트랩 재료를 상기 짐 주위에서 인장하기 위한 스트래핑 머신은 상기 짐을 지지하기 위한 프레임과, 상기 스트랩 재료를 수용하여 상기 짐 주위에 상기 스트랩 재료를 배향하기 위해 상기 프레임상에 위치되는 슈트와, 스트랩 공급부와, 상기 공급부로부터 상기 스트랩을 뽑아내고, 상기 짐 주위로 상기 슈트를 통해 상기 스트랩을 공급하고, 슈트로부터 상기 짐 주위로 상기 스트랩을 통과시키고, 상기 스트랩을 끌어당기고(retract) 및 인장하기 위한 스트래핑 헤드를 포함한다. 상기 스트래핑 헤드는 상기 스트랩을 공급하고 끌어당기기 위한 공급 롤러 및 당김(retraction) 롤러와 상기 스트랩을 상기 짐 주위에서 인장하기 위한 와인더를 포함한다. 상기 와인더는 상기 공급 및 당김 롤러와 상기 스트랩 공급부 사이에 위치된다. 상기 와인더는 고정 요소와 선회(pivotal) 요소를 갖는 회전 헤드 부분을 포함한다. 상기 고정 및 선회 요소 각각은 상기 스트랩 재료가 주위로 감기는 외부 표면과 상기 스트랩 재료를 수용하기 위해 상기 고정 및 선회 요소 사이에 슬롯(slot)을 한정한다. 상기 고정 및 선회 요소 각각은 서로 대향하는 각 단부 근처에 그리핑(gripping) 부분을 더 한정한다. 상기 선회 요소는 상기 그리핑 부분이 서로로부터 일정 간격 떨어져 있는 개방 위치와 상기 그리핑 부분이 그 사이에 상기 스트랩 재료를 맞물고 고정하기 위해서 서로와 상호 작용하는 밀폐 위치 사이에서 선회한다. 상기 와인더는 상기 와인더가 개방 위치에 있게 되는 홈(home) 위치 그리고 스트랩에 인장력을 가하기 위해 상기와인더가 밀폐 위치에 있게 되는 홈 위치가 아닌 다른 위치로부터 회전한다.

Description

향상된 감기 및 절단 조립체를 갖는 스트래퍼{STRAPPER WITH IMPROVED WINDING AND CUTTING ASSEMBLY}

본 발명은 스트래핑 머신에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 본 발명은 재감기 부재와 절단 장치를 포함하는 스트래핑 머신에 대한 향상된 구동 장치에 관한 것이다.

스트래핑 머신은, 플라스틱 스트랩과 같은, 스트랩을 짐 주위에 인장된 루프형식으로 적용하기 위해서 널리 사용된다. 전형적인 스트래핑 머신은 짐 주위로 스트랩을 인도하기 위한 스트랩 슈트(chute)와, 스트랩의 리딩 단부가 통과하여 공급되는 스트래핑 헤드와, 스트랩 재료 코일로부터 원하는 스트랩 길이를 분배하기 위한 스트랩 분배기를 포함한다.

스트래핑 헤드는 다수의 기능을 수행한다. 상기 헤드는 리딩 단부가 상기 스트래핑 헤드로 되돌아올 때까지 스트랩을 짐 주위로 슈트를 따라 나아가게 하고 짐 주위의 스트랩에 인장력을 생성하기 위해서 상기 스트랩을 상기 슈트로부터 끌어당기거나(retract) 또는 재감기를 한다. 일반적으로 상기 스트래핑 헤드는 예컨대 스트랩을 그의 겹치는 부분에서 그 자신에게 접합(weld)함으로써 상기 스트랩을 짐 주위에 인장된 루프형식으로 고정하기 위한 조립체를 포함한다.

전형적인 스트래핑 헤드는 스트랩을 상기 스트래핑 헤드를 통해 나아가게 하기 위한 한 쌍의 진행 롤러와, 예를 들면 스트랩을 감기(take up) 위해, 스트랩을 끌어당기기 위한 한 쌍의 당김(retraction) 롤러를 포함한다. 상기 헤드는 스트랩이 짐 주위에 위치된 후 상기 스트랩에 인장력을 가하기 위해서 상기 스트랩을 재감기를 하거나 또는 감는 와인더(winder) 또는 인장 장치를 또한 포함한다. 알려진 하나의 구조에서는, 상기 와인더는 본질적으로 상기 와인더의 분리된(split) 반쪽들을 한정하기 위해서 상기 와인더를 관통하여 형성된 채널 또는 슬롯(slot)을 갖는 분리된 유형의 회전 요소를 포함한다. 상기 분리된 반쪽들은 서로에 대해 고정되며 스트랩은 상기 반쪽들 사이의 슬롯을 통과한다. 적절한 신호가 주어지면, 상기 와인더는 스트랩을 인장하기 위해서 작동하며 회전한다.

전형적인 와인더 장치에서는, 스트랩은 상기 스트랩이 와인더 주위로 그 자신을 통과해서야 인장 상태에 있게 되며, 그래서 상기 스트랩이 와인더 슬롯을 통해 미끄러지는 것을 방지하는 충분한 마찰을 생성한다. 인장하기 시작하는 충분한 마찰을 제공하고 스트랩에 적당한 인장력을 제공하기 위해서, 흔히 와인더는 360 도를 초과하여 회전해야 하며, 쉽게 압축될 수 있는 짐의 어떤 유형에서는 상기 와인더는 720 도를 초과하여 회전해야 하는 것으로 알려져왔다.

알려진 스트래핑 헤드에서는, 와인더는 공급 및 당김 롤러의 중간에 위치된다. 이와 같은 장치는 본 출원의 양수인에게 양도되고 이에 의해 참조로 병합된 미국 특허 제4,605,456호에 개시되었다. 이 특허에 개시된 스트래핑 머신은 잘 작동하지만, 상기 스트래핑 머신은 약간의 단점을 갖는다. 예를 들면, 알려진 스트래핑 머신에서는, 상기 머신의 잼(jam) 다음에 장애 있는(faulted) 스트랩이 제거된 후에 또는 짐의 압축 다음에 상당한 재감기 후에, 스트랩이 자동으로 재공급되지 않는 것으로 밝혀졌다. 또한, 알려진 스트래핑 헤드 구조에서, 스트랩 재료의 다양한 게이지를 수용하기 위해서는 조절이 또한 필요하다는 것이 밝혀졌다. 더 나아가 재감기 길이는 스트래핑 헤드, 와인더 및 구동 장치의 구조적 제한으로 인해 제한된다는 것이 밝혀졌다.

따라서, 스트랩이 그 자신위에 감겨야 할 필요 없이 상기 스트랩의 효과적인 인장을 개시하는 와인더를 갖는 스트래핑 머신에 대한 필요성이 존재한다. 바람직하게는, 그런 와인더는 스트랩 게이지의 범위를 초월하여 효과적이고 매우 압축될 수 있는 짐에 있어서 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는, 그런 와인더는 장애있는 스트랩의 제거 다음에 스트래핑 헤드를 통해서 스트랩을 자동으로 재공급하는 것을 이용하기 위해서 상기 스트래핑 헤드내에 상기 와인더를 위치시키는 것을 가능하게 한다.

도 1은 대체로 구성 요소 및 그의 배열을 도시하는 스트래핑 머신의 정면도로서, 상기 머신은 스트래핑 헤드가 본 발명의 원리를 구체화하는 것으로 도시되는 도면.

도 2는 스트래핑 헤드의 정면 사시도로서, 상기 스트래핑 헤드는 프레임의 부분이 명확한 도시를 위해서 제거된 상태로 도시되며, 더 나아가 상기 헤드는 스트랩 재료가 그 안에 위치되지 않은 상태로 도시되는 도면.

도 3은 프레임의 다른 부분이 명확한 도시를 위해서 제거된 상태로 도시된 도 2의 스트래핑 헤드의 정/측면 사시도로서, 이 도면은 스트랩 재료가 정상적 이동 경로로 상기 헤드를 통과하는 상태로 도시되는 도면.

도 4는 프레임의 부분이 명확한 도시를 위해서 제거된 상태로 재차 도시되는, 도 3의 스트래핑 헤드의 후방 사시도.

도 5는 와인더와 중간 스톱 판의 정면 사시도로서, 상기 와인더는 부분 횡단면으로 도시되는, 도면.

도 6은 또한 중간 스톱 판과 함께 도시되는 와인더의 분해도.

도 7a 내지 도 7d는 대략 720도 회전까지 도시되는 와인더와 스톱 판의 상대적 회전을 도시되는 개략도.

도 8은 절단 연결부가 하나의 절단 및 해제 사이클을 통해 움직일 때 상기 절단 연결부의 위치를 도시하는 스트래핑 헤드의 후방 개략도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12:스트래핑 헤드 20:프레임

22a,22b:공급 롤러 24a,24b:당김 롤러

26:벨트 구동 28:와인더

62:와인더 스프링 68:단일 캠

70,72,74:캠 표면 78:절단기

80:단일 캠 접촉 베어링 86:공급 롤러 연결 암

94:당김 롤러 연결 암 96:제 2 선회축

102:익센트릭(eccentric) 제 2 연결부

104:코일 스프링 110:제 2 베어링

120:앤빌(anvil) 122:칼날

관련된 짐 주위에 스트랩 재료를 위치시키고 상기 짐 주위의 상기 스트랩 재료를 인장하기 위한 스트래핑 머신은 상기 짐을 지지하기 위한 프레임과, 상기 스트랩 재료를 수용하여 상기 짐 주위에 상기 스트랩 재료를 배향하기 위해 상기 프레임상에 위치되는 슈트와, 스트랩 공급부와, 상기 공급부로부터 상기 스트랩을 뽑아내고 상기 짐 주위로 상기 슈트를 통해 상기 스트랩을 공급하고 슈트로부터 상기 짐 주위로 상기 스트랩을 통과시키고 상기 스트랩을 끌어당기고 및 인장하기 위한 스트래핑 헤드를 포함한다.

상기 스트래핑 헤드는 스트랩을 공급하고 끌어당기기 위한 공급 롤러 및 당김 롤러와 짐 주위의 스트랩을 인장하기 위한 와인더를 포함한다. 바람직하게는, 상기 와인더는 고정 요소와 선회 요소를 구비하는 회전 헤드 부분을 포함하며, 상기 요소 각각은 스트랩 재료가 주위로 감기는 외부 표면을 한정한다. 상기 고정 및 선회 요소는 그 사이에 상기 스트랩 재료를 수용하기 위해 슬롯을 한정한다. 각 요소는 각 단부 근처에 그리핑(gripping) 부분을 한정하는데 상기 그리핑 부분들은 상기 그리핑 부분들 중 다른 그리핑 부분을 대향하여 향하고 있다.

선회 요소는 그리핑 부분이 서로로부터 일정 간격 떨어져 있는 개방 위치와 상기 그리핑 부분이 그 사이에 스트랩 재료를 맞물고 고정하기 위해서 서로 상호 작용하는 밀폐 위치 사이에서 선회한다. 와인더는 상기 와인더가 개방 위치에 있게 되는 홈 위치 그리고 상기 와인더가 상기 스트랩에 인장력을 가하기 위해서 밀폐 위치에 있게 되는 홈 위치가 아닌 다른 위치로부터 회전한다. 매우 바람직한 실시예에서, 상기 와인더는 공급 및 당김 롤러와 스트랩 공급부 사이에 위치된다.

바람직한 와인더에서, 선회 요소는 헤드 부분에 밀폐 위치로 편향되게(biasedly) 장착되고, 상기 와인더가 홈 위치에 있을 때 상기 선회 요소를 개방 위치로 유지하기 위해서 상기 선회 요소로부터 뻗어있는 돌출부를 포함한다.

상기 와인더는 와인더 헤드 부분을 회전시키기 위한 구동 조립체를 포함한다. 상기 와인더는 상기 와인더를 홈 위치로 되돌리기 위해서 클락-타입(clock-type) 스프링과 같은, 와인더 편향 요소를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스트래핑 머신은 와인더 헤드 부분과 프레임 사이에 위치된 하나 이상의 중간 스톱 판을 포함할 수 있다. 상기 중간 스톱 판은 상기 스트래핑 머신에 대해서 상기 와인더의 360도보다 큰 회전을 가능케 한다.

상기 스트래핑 머신의 바람직한 실시예는 공급 표면 당김 표면 및 중간 표면을 갖는 캠과, 공급 롤러 당김 롤러 및 와인더를 구동하기 위한 연결 조립체를 포함한다. 상기 바람직한 연결부는 상기 캠에 기대도록(bear against) 형성된 단일 캠-접촉 연결 암을 포함한다.

상기 연결부는 상기 캠-접촉 연결 암이 상기 공급 표면에 기대면 상기 공급롤러를 스트랩 재료와 맞물리도록 이동시키고 상기 당김 롤러를 상기 스트랩 재료와의 맞물림을 해제하게 이동시키도록 형성된다. 또한 상기 연결부는 상기 캠-접촉 연결 암이 상기 당김 표면에 기대면 상기 당김 롤러를 스트랩 재료와 맞물리도록 이동시키고 상기 공급 롤러를 상기 스트랩 재료와의 맞물림을 해제하게 이동시키도록 형성된다. 또한 상기 연결부는 상기 캠-접촉 연결 암이 상기 중간 표면에 기대면 상기 공급 롤러 및 상기 당김 롤러를 상기 스트랩 재료와의 맞물림을 해제하도록 이동시킨다.

이 때문에, 상기 연결 조립체는 상기 단일, 캠-접촉 연결 암에 기대도록 형성된 제 2 연결 암을 포함한다. 상기 캠-접촉 연결 암은 상기 공급 롤러를 상기 스트랩 재료와 맞물리게 그리고 맞물림 해제하게 이동시키도록 형성되며, 상기 제 2 연결 암은 상기 당김 롤러를 상기 스트랩 재료와 맞물리게 그리고 맞물림 해제하게 이동시키도록 형성된다.

본 스트래핑 머신의 매우 바람직한 실시예는 공급 롤러와 당김 롤러 사이에 위치된 절단 조립체를 포함한다. 상기 절단 조립체는 고정 앤빌(anvil)과 선회축(pivot)을 한정하는 회전 절단 칼날을 포함한다. 상기 절단 조립체는 모터를 가지는 구동 조립체와 상기 구동 조립체에 장착된 캠-종절(cam-follower)을 더 포함한다.

연결 부재는 회전 절단기에 작동 가능하게 장착되며 상기 연결 부재안에 형성된 연장된 슬롯(slot)을 포함한다. 상기 캠-종절은 상기 연장된 슬롯안에 수용되도록 그리고 상기 연장된 슬롯을 통해 움직이도록 형성된다. 모터가 작동됨으로써상기 칼날을 상기 앤빌과 맞물리도록 회전하기 위해서 상기 캠-종절을 상기 연장된 슬롯을 통해서 움직인다. 상기 칼날은 상기 캠-종절이 상기 선회축으로부터 대략 가장 먼 위치에 있을 때 상기 앤빌과 맞물린다.

바람직한 실시예에서, 당김 롤러는 상기 절단 조립체의 작동 후 상기 스트랩을 맞물게 된다. 가장 바람직하게는, 제거(ejection) 슈트는 공급 롤러와 당김 롤러 사이에 배치되며, 장애 스트랩은 상기 슈트를 통해 상기 당김 롤러에 의해서 제거된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은, 첨부되는 청구항과 연계되어, 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 다양한 형태로 실시예가 가능하지만, 본 바람직한 실시예가 도면에서 도시되고 이후에 설명될 것이며, 본 개시는 본 발명의 일 예로 간주되어야 하며 본 발명을 도시된 특정 실시예로 한정하고자 의도되는 것은 아님을 이해해야 한다.

<실시예>

도면, 특히 도 1을 참조할 때, 본 발명의 원리를 구체화하는 스트래핑 헤드(12)를 구비하는 스트래핑 머신(10)이 도시된다. 상기 스트래핑 머신(10)은 짐이 스트래핑 작동 동안에 놓일 수 있는 도시된 테이블 표면과 같은 워크 스테이션(14)을 일반적으로 포함한다. 상기 머신(10)은 스트랩(S)이 스트래핑 작동 동안에 주위로 나아갈 수 있는 슈트(16)와, 스트랩(S)이 상기 스트래핑 헤드(12)로 분배되는 하나 이상의 스트랩 분배기(18)를 더 포함한다. 그런 스트래핑 머신(10)의 전반적인 장치와 작동은 미국 특허 제4,605,456호 및 제5,299,407호에 개시된다.

스트래핑 헤드(12)는 스트랩(S)을 분배기(18)로부터 끌거나 또는 잡아당기며, 스트랩(S)을 슈트(16)를 통해 공급하며, 스트랩 리딩 단부를 트레일링(trailing) 부분과 접촉시키기 위해서 상기 스트랩 리딩 단부를 꽉 쥐며, 짐을 압축하기 위해서 트레일링 부분을 인장하는 상기 머신(10)의 그 부분이다.

이제 도 2 내지 도 4를 참조하면, 스트래핑 헤드(12)는 프레임(20)과, 복수의 공급 롤러(22a,22b)와, 그리고 복수의 당김 롤러(24a,24b)를 포함한다. 도시된 실시예에서는, 두 개의 그러한 공급 롤러(22a, 22b)와 두 개의 그러한 당김 롤러(24a,24b)가 도시된다. 이 실시예에서, 상기 공급 롤러 중 하나는 구동 롤러(22a)이지만 그러나 다른 하나는 그의 연관된, 구동 롤러(22a)와 단지 마찰적 상호 작용으로만 회전하는 아이들러(idler) 롤러(22b)이다. 마찬가지로, 상기 당김 롤러 중 하나는 구동 롤러(24a)이며 다른 하나는 그의 연관된 구동 롤러(24a)와 단지 마찰적 상호 작용으로만 회전하는 아이들러 롤러(24b)이다. 상기 구동 롤러(22a,24a)는, 예를 들면, 전형적인 벨트 구동(26)에 의해 구동된다. 당업자는 상기 롤러(22a,24a)가 구동될 수 있는 다른 장치를 인식할 것이다.

스트래핑 헤드(12)는 공급 및 당김 롤러(22,24)와 상호 작용하는 편향된, 선회 와인더(28)를 포함한다. 도 2 또는 도 3에서 도시되듯이, 상기 와인더(28)는 공급 및 당김 롤러(22, 24)에 가까운 근처에 배치된다. 공급 및 당김 롤러 사이에 와인더를 위치시키는 알려진 스트래핑 머신과는 달리, 본 머신(10)의 바람직한 실시예에서는, 상기 와인더(28)는 상기 공급 및 당김 롤러(22, 24)의 상류에(upstream)에 위치된다. 본 논의를 위해서, 상류는 스트랩(S) 재료가 공급되어 오는{즉, 상기 스트래핑 헤드(12)와 분배기(18)의 사이} 스트래핑 헤드(12)의 그 쪽을 의미하게 되고, 하류(downstream)는 상기 스트랩(S)이 공급되어 가는{즉, 슈트(16)를 향하는 및 주위의} 스트래핑 헤드(12)의 그 쪽을 의미하게 된다.

위에서 언급되었듯이, 와인더(28)는 스트랩(S)이 완전히 짐 주위에 분배된 후 상기 스트랩(S)에 인장력을 생성하기 위해서 기능하며, 그래서 {말하자면, 상기 스트랩(S)이 끌어당겨진 후에} 상기 스트랩(S)의 "슬랙(slack)"은 감기게 된다. 예를 들면, 상기 스트랩(S)이 짐 주위에 그리고 그 자신과 겹치는 관계로 위치된 후, 당김 롤러(24a,24b)는 상기 스트랩(S)을 끌어당기기 위해 작동되어 상기 스트랩의 어떤 슬랙도 감겨지게 된다. 상기 와인더(28)는 상기 스트랩(S)을 더 잡아당기기 위해서 그 후 작동된다. 이 방식으로, 상기 와인더는 짐을 압축하고 묶는 상기 스트랩(S)의 인장력을 가한다.

이 때문에, 도시된 실시예에서, 와인더(28)는 일반적으로 원형 프로파일을 갖는 것으로 도시되며, 상기 프로파일은 일반적으로 반원인 한 쌍의 요소(30,32)로 한정되고, 상기 요소들은 상기 요소들(30,32) 사이에, 참조 번호(34)로 지시되는, 슬롯 또는 채널을 형성한다. 상기 슬롯(34)은 스트랩 게이지(두께)의 범위를 수용하도록 그리고 상기 스트랩이 스트래핑 머신(10)의 공급 및 끌어당김 작용 동안 상기 슬롯(34)을 통해서 자유롭게 움직이는 것을 허용하도록 크기가 정해진다.

회전하는 샤프트에 장착된 고정 반쪽을 포함하는 알려진 재감기 장치와는 달리, 본 와인더(28)는 고정 요소(30)와 선회 또는 힌지(hinged) 요소(32)를 포함한다. 이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 고정 요소(30)는 후부 판(36)에 장착되며(또는 부분으로 형성되며) 차례로 상기 후부 판은 상기 와인더(28)가 주위로 회전하는 샤프트(38)에 장착되거나 또는 상기 샤프트의 부분으로 형성된다. 상기 선회 또는 힌지 요소(32)는 상기 와인더(28)의, 참조 번호(42)로 지시되는, 상류 쪽에 위치된 선회 핀(40)의 주위로 상기 고정 요소(30)에 대해서 선회한다. 상기 고정 및 선회 요소(30,32)는 그 사이에 변화 가능한 틈을 한정한다. 상기 와인더(28)의 최상류 쪽(42)에서, 고정 및 선회 요소(30, 32)는 그리핑 부분(44,46)을 한정하며 상기 그리핑 부분은 감기 작동 동안 그 사이에서 스트랩(S)을 쥐거나 또는 잡는다.

선회 요소(32)는 고정 및 선회 요소의 그리핑 부분(44,46)이 서로 접촉하도록, 즉 밀폐 위치로 편향되도록, 예를 들면, 코일 스프링(48)에 의해서 일정 위치로 편향된다. 상기 선회 요소(32)는 후부 판(36)의 노치 구멍(52)을 완전히 관통하는 상부 스톱 핀(50)을 포함한다. 상기 상부 스톱 핀(50)은 스트랩(S) 공급 및 끌어당김 작용 동안 상기 선회 요소(32)를 개방 위치로 유지하기 위해서, 아래에서 논의될, 중간 스톱 판(54)과 접촉하도록 배열된다. 상기 후부 판(36)의 상기 노치 구멍(52)은 와인더(28)가 홈 위치(home position)에 있을 때 상기 선회 요소(32)가 개방 위치에 유지되는 것을 가능케 한다.

360도 초과의 회전을 방해하는 상부 스톱 핀(50)에 의한 간섭 없이 와인더(28)가 360도 초과 회전 가능케 하기 위해서, 중간 스톱 판(54)이 상기 와인더(28)와 프레임(20)의 사이에 장착된다. 중간 스톱 판(54)은 와인더 샤프트(38) 주위로 회전하며 와인더 스톱(56)과 프레임 스톱(58)을 포함한다. 이러한 스톱들(56,58)은 상기 스톱 판(54)의 원주(60) 주위로부터 세로로, 대향하는 방향으로 뻗어있다. 전형적인 판(54)이 도 6에 도시된다. 상기 와인더 스톱(56)은 상기 상부 스톱 핀(50)이 상기 와인더(28)를 홈 위치에서 개방으로 유지하기 위해 기대는 그 멈추개이다.

와인더(28)는 감기 작동 후 상기 와인더(28)를 홈 위치로 되돌리기 위해 샤프트(38)에 장착되는 전형적인 클락 타입 스프링과 같은 와인더 스프링(62)을 더 포함한다.

게다가, 또한 알려진 스트래핑 헤드와는 달리, 본 스트래핑 헤드(12)는 공급 및 당김 롤러(22,24)를 맞물리게 하고(engage) 해제시키는(disengage) 연결 장치(76)를 작동하기 위해 복수의 캠 표면(70,72,74)을 갖는 단일 캠(68)을 이용한다. 상기 연결 장치(76)는 도 4의 상기 스트래핑 헤드(12)의 후면도에서 더 잘 보인다. 당업자에 의해 인식되듯이, 상기 공급 및 당김 롤러(22,24)는 서로로부터 반대 방향으로 구동되며, 상기 공급 롤러(22) 또는 당김 롤러(24) 중 하나는 어느 주어진 시간에도 스트랩(S)과 맞물린다. 즉, 상기 공급 롤러(22)가 상기 스트랩(S)을 공급하기 위해서 상기 스트랩(S)과 맞물리면, 상기 당김 롤러(24)는 상기 스트랩(S)으로부터 해제된다. 반대로, 상기 당김 롤러(24)가 슬랙을 감기 위해서 또는 상기 스트랩(S)을 끌어당기기 위해서 상기 스트랩(S)과 맞물리면, 상기 공급 롤러(22)는 상기 스트랩(S)으로부터 해제된다.

또한, 와인더(28)가 상기 스트랩(S)을 인장하기 위해 사용되면, 상기 공급 및 당김 롤러(22,24)는 상기 스트랩(S)으로부터 해제된다. 그 자체로서, 상기 스트래핑 헤드(12)의 상기 세 개의 스트랩 맞물림 부분{공급 롤러(22), 당김 롤러(24), 및 와인더(28)} 중 임의의 하나는 어떤 한 때에 상기 스트랩(S)과 작동한다.

본 연결 장치(76)는 단일 캠(68)과 단일 캠-접촉 베어링(80)을 이용하여 이러한 작동되는 시스템 부분을 작동 가능하게 연결하며 스트래핑 헤드(12)의 적당한 연속성 및 작동을 달성한다. 도 2를 참조할 때, 상기 연결 장치(76)는 각각 상기 공급 롤러(22)를 맞물리게 하고 해제시키기 위해 {화살표(88,90)에 의해 각각 지시되는)} 맞물림 위치와 해제 위치 사이에서 움직이는 제 1 또는 공급 롤러 연결 암(86)을 포함한다. 상기 공급 롤러 연결 암(86)은 제 1 선회축(92) 주위로 선회한다. 제 2 또는 당김 롤러 연결 암(94)은 상기 당김 롤러(24)를 맞물리게 하고 해제시키기 위해 {화살표(98,100)에 의해 각각 지시되는} 맞물림 위치와 해제 위치 q사이에서 제 2 선회축(96) 주위로 선회한다. 상기 캠-접촉 베어링(80)은 상기 공급 롤러 연결 암(86)상에 위치된다.

캠(68)은 3 개의 작동 표면을 포함한다. 제 1(가장 높은 또는 공급) 표면(70)은 공급 롤러 연결부(86)를 맞물림 위치(88)로 강요한다. 익센트릭(eccentric) 제 2 연결부(102)(도 2)는 상기 공급 롤러 연결부(86)에 장착되고 작동가능하게 연결된다. 아이들러 공급 롤러(22b)는 상기 익센트릭 제 2 연결부(102)에 장착되고 스트랩(S)과 접촉되어져 상기 스트랩(S)을 구동 공급 롤러(22a)에 대항하여 압축한다. 상기 익센트릭 제 2 연결부(102)는 상기스트랩(S)이 스트래핑 헤드(12)와 슈트(16)를 통해 적절히 공급되도록 충분한 압력이 상기 스트랩(S)상에 상기 구동 공급 롤러(22a)에 의해 유지되는 것을 보증하기 위해서, 예를 들면 코일 스프링(104)에 의해서 상기 공급 롤러 연결부(86)에 편향되게 연결된다. 캠-접촉 베어링(80)이 제 2 또는 제 3 작동 표면{각각, 홈 또는 중간 표면(72), 당김 또는 가장 낮은 표면(74)}에 기대면, 상기 공급 롤러 연결부(86)는 해제 위치(90)로 이동하여 상기 공급 롤러(22a,22b)를 서로로부터 및 상기 스트랩(S)으로부터 해제시킨다.

당김 롤러 연결 암(94)은 캠-접촉 베어링(80)의 제 2 부분(82)상에 위치하며 상기 당김 롤러 연결 암이 상기 베어링(80)의 이 부분(82)과 접촉을 유지하도록 편향되어있다. 상기 당김 롤러 연결 암(94)은, 제 2 선회축(96)에서 프레임(20) 주위로 선회하며 상기 연결부(94)를 상기 베어링 부분(82)에 대해 편향시키는 캐리지(106)에 연결되며 당김 롤러(24a,24b)를 맞물림 위치로 편향시킨다. 공급 롤러(22) 배치와 달리, 구동 당김 롤러(24a)가 아이들러 롤러(24b)와 접촉하기 위해 그리고 접촉하지 않기 위해 움직이게 된다.

캠-접촉 베어링(80)이 공급 또는 홈 표면(70,72)(각각, 가장 높은 표면, 중간 표면)에 기대면, 당김 롤러 연결부(94)는 해제 위치(100)로 움직여서 구동 당김 롤러(24a)를 아이들러 롤러(24b) 및 스트랩(S)으로부터 해제시킨다. 도면들의 검토로부터 이해되듯이, 이러한 두 지점에서 상기 당김 연결부(94)는, 화살표(100)로 지시되듯이, 위로 작용되어 상기 구동 당김 롤러(24a)를 아이들러 롤러(24b)로부터 멀리 이동시키기 위해서 당김 캐리지(106)를 선회시킨다. 반대로, 캠-접촉베어링(80)이 가장 낮은 또는 당김 표면(74)에 기대면, 상기 당김 연결부(94)는, 화살표(98)로 지시되듯이, 아래로 움직여서, 차례로 상기 구동 당김 롤러(24a)를 상기 스트랩(S)과 접촉하도록 움직이며 상기 스트랩(S)을 끌어당기거나 또는 감기 위해서 상기 스트랩(S)을 상기 당김 롤러(24a,24b) 사이에서 압축한다.

스트래핑 사이클 중 재감기 또는 인장 부분 동안, 캠-접촉 베어링(80)은 공급 롤러(22b)를 해제 위치(90)로 이동시키는 캠 당김 표면(74)에 역시 기댄다. 상기 사이클 중 이 부분 동안, 당김 롤러(24a,24b) 또한 서로로부터 및 스트랩(S)으로부터 해제되어야 한다. 이 때문에, 도 3, 도 5, 도 6을 참조할 때, 제 2 베어링(110)이 와인더(28)와 중간 스톱 판(54)의 외주에 걸쳐 있다. 상기 와인더(28)가 회전하기 시작함에 따라, 상기 제 2 베어링(110)은 상기 와인더(28) 및 상기 중간 판(54)의 외주 각각에 있는 작은 오목부(112,114)의 밖으로 작용된다. 상기 오목부(112,114)는 상기 와인더(28)와 상기 중간 스톱 판(54)이 와인더 홈 위치에 있을 때 상기 제 2 베어링(110)과 정렬된다. 공급 롤러 연결부(86)에 장착된 제 2 베어링(110)은 공급 롤러 연결부(86)를 위로 작용시키고 이것은 차례로 상기 당김 롤러 연결 암(94)을 위로 이동시킨다. 상기 당김 롤러 연결 암(94)의 상기 위로의 이동은 상기 당김 롤러(24a,24b)를 해제 위치로 이동시킨다. 그 후 상기 와인더(28)는 도 5에 도시되는 바와 같이 시계방향으로 계속해서 회전한다.

이제 도 5 및 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 와인더(28)가 도 7a에서 보여지는 바와 같이 홈 위치를 떠나 움직임에 따라, 상부 스톱 핀(50)은 중간 판의 와인더 스톱(56)과 접촉하지 않는 쪽으로 움직인다. 이것은 스프링(48)이 상기 와인더의 선회 요소(32)를 밀폐 또는 그리핑 위치로 이동시킬 수 있게 한다. 상기 와인더(28)의 그리핑 부분(44,46)과 스트랩(S) 사이에 발달된 마찰은, 상기 스트랩(S)이 필요한 마찰을 발달시키기 위해서 그 자신위에 감겨야 할 필요 없이, 상기 와인더(28)가 즉시 상기 스트랩(S)을 인장하는 것을 개시하게 한다. 상기 와인더(28)의 선회 구조는 상기 스트랩(S)의 그리핑을 더욱 향상시킨다. 상기 와인더(28)가 도 5에서 도시되는 바와 같이 시계방향으로 회전하기 시작할 때, 상기 스트랩(S)은 상기 와인더(28)에 접선 방향이며 상기 와인더(28)의 회전에 반대 방향인 힘(F)을 상기 선회 요소(32)상에 가한다. 이 힘(F)은 상기 그리핑 부분(44,46)에서 상기 스트랩(S)으로 가해지는 증가된 압력으로 변형된다.

다시 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 와인더(28)와 중간 스톱 판(54)은 상기 와인더(28)가, 감기 모드에서, 360도 보다 더 크게 회전할 수 있도록 형성되어 있다. 도 7a에서 도시되듯이, 상기 와인더(28)가 회전하기 시작할 때, 상부 스톱 핀(50)은 상기 판(54)의 와인더 스톱(56)의 제 1 면(56a)에서 떨어져 이동한다. 상기 와인더(28)가 계속해서 회전하여 360도 회전에 접근하면(도 7b), 상기 스톱 핀(50)은, 상기 와인더(28)의 그 이상의 회전을 가능케 하고 상기 판(54)을 회전시키는(도 7c), 상기 와인더 스톱(56)의 제 2 면(56b)에 접촉한다. 제 1의 360도 회전을 초과하여 계속 나아가서, 상기 와인더(28) 및 스톱 판(54)이 720도 회전에 접근하면(도 7d), 프레임 스톱(58)은 프레임(20)으로부터 뻗어 있으며 상기 와인더(28) 및 판(54)을 정지시키는 스터브(stub) 또는 유사한 돌출기(116)에 접촉한다. 이것은 회전에 제한을 가하고, 이 제한을 가하는 것은 머신(10) 조절 관점에서는 유리하다.

당업자에 의해 인식되듯이, 부가적인 중간 스톱 판(54)이 약 720도를 초과하여 와인더(28)의 회전을 가능케 하기 위해서 상기 와인더(28)와 프레임(20) 사이에 위치될 수 있다. 각각의 부가적인 중간 스톱 판(54)은 부가적인 약 360도 회전을 제공한다. 예를 들면, 2 개의 중간 판(54)을 갖는 와인더(28)는 약 1080도를 회전할 수 있다{2개의 중간 스톱 판(54) 각각에 대해 360도 회전에 더하여 와인더(28)에 대해 360도 회전}. 당업자들은 와인더 스톱과 프레임 스톱(56,58) 각각을 수용하기 위해 필요한 호의 그 부분 때문에 회전의 정도는 360도보다 약간 작다는 것을 인식할 것이다.

다음 작동 단계에서, 상기 스트랩(S)은 리딩 및 트레일링 부분이 겹치는 지점 근처에서 꽉 쥐어진다. 상기 스트랩의 상기 리딩 및 트레일링 부분은 짐을 압축하에 유지하기 위해서 상기 짐 주위에서 서로에게 접합되거나 그렇지 않으면 결합된다(join). 상기 스트랩은 고정된 후, 예를 들면 짐 주위에서 접합된 후, 상기 스트랩의 자유 단부는 절단되고 상기 짐은 스트래핑 머신(10)으로부터 제거된다. 작동 중 이 단계는 앞서 언급된 미국 특허 제4,605,546호에서 더 충분하게 개시된다. 후속적으로, 와인더 스프링(62)은 와인더(28)를 홈 위치로 되돌리고, 상기 스트래핑 머신(10)은 다음 짐을 스트래핑하기 위해서 준비된다.

상기 스트래핑 헤드(12)는 장애가 생긴 경우, 상기 스트래핑 헤드(12)가 상기 장애를 감지하고, 장애 신호를 받자마자 자동적으로 스트랩(S)을 절단하고 스트랩을 머신(10)으로부터 제거하도록 형성된다. 상기 헤드(12)는 그 후 다음 짐을 위해 상기 머신(10)을 준비시키기 위해서 상기 스트랩(S)을 자동적으로 재공급한다. 자동 장애-스트랩 제거에 대한 그런 장치는 본 출원의 양수인에게 양도되며 여기에 참조로 병합된, 미국 특허 제5,640,899호에 충분히 개시된다.

절단기(78)는 고정 절단 부분 또는 앤빌(120)과 회전 절단 부분 또는 칼날(122)을 포함한다. 정상적 스트래핑 작용 동안에, 상기 앤빌(120) 및 칼날(122)은 서로로부터 일정 간격을 유지하며 스트랩(S)은 그 사이를 통과한다. 장애 신호를 받자마자, 공급 롤러(22a,22b)는 스트랩(S)으로부터 해제되며, 상기 절단기(78)는 작동한다. 도 2, 도4 및 도 8을 참조하면, 상기 절단기(78)는 익센트릭 연결 장치(124)에 의해서 프레임(20)에 장착된다. 상기 연결부(124)의 선회축(126)은 상기 절단 칼날(122)이 부착되는 스터브 샤프트(128)를 회전시킨다. 상기 연결부(124)는 상기 선회축(126)으로부터 일정 간격 떨어진 상기 연결부(124)의 말단부(132) 근처에 연장된 슬롯(130)을 포함한다. 절단기 구동장치는 상기 샤프트(136)를 회전시키는 기어-타입 모터(134)를 포함하며 상기 샤프트는 그의 단부에 장착된 캠-종절(138)을 구비한다. 상기 캠-종절(138)은 상기 연결부 슬롯(130)내에 위치된다. 상기 절단기(78)가 {참조 번호(140)로 지시되는} "휴지(rest)" 상태에 있을 때, 상기 캠-종절(138)은 상기 슬롯(130)내에서 상기 선회축(126) 가까이에 위치된다.

절단기(78)가 작동될 때, 모터(134)는 캠-종절(138)을 아치형으로(in an arc) 구동한다. 상기 캠-종절(138)이 이 아치형 경로를 통해 움직일 때, 상기 캠-종절은 상기 캠-종절이 선회축(126) 가까이에 있는 휴지 위치(140)로부터 상기 선회축(126)으로부터 가장 멀리 있는 위치{또는 참조 번호(142)로 지시되는 "절단" 위치}로 상기 슬롯(130)을 통해 가로지르며, 동시에 연결부(124)를 회전시킨다. 상기 연결부(124)의 회전 이동은 절단 칼날(122)을 앤빌(120)과 접촉시키며, 이것은 차례로 상기 칼날(122)과 상기 앤빌(120) 사이에 위치된 스트랩(S)을 자른다.

사이클 중 절단 부분 다음에, 캠-종절(138)은 그 사이클을 통해 {참조 번호(144)로 지시되는} 제거 위치로 계속 진행하고, 당김 롤러(24a,24b)가 작동되어 헤드(12)에 제공되는 제거 슈트를 통해 스트랩을 제거하기 위해서 상기 장애 스트랩을 맞물게 된다.

절단 작동 후, 당업자에 의해 이해되듯이, 장애 스트랩(S)이 헤드(12)로부터 제거되었다 할지라도, 제거된 부분은 오직 절단기(78)로부터 하류에 있는 스트랩의 그 부분이라는 것이다. 와인더(28)내에 그리고 공급 롤러(22a,22b) 사이에 존재하는 스트랩을 포함한, 상기 절단기(78)까지의 상기 스트랩은 제 위치에 남아 있으며 제거 사이클 동안 그대로 있게 된다. 그래서, 상기 제거 사이클 후, 상기 공급 롤러(22a,22b)는 다음 짐을 위해 머신(10)을 준비시키기 위해서 헤드(12)를 통해 스트랩(S)을 자동적으로 재공급하도록 작동한다.

도 2 및 도 8에서 볼 수 있듯이, 절단 연결부(124)는 실제의 절단 또는 자르기 작동{스트랩(S)이 칼날과 앤빌 사이에 위치한 채 상기 칼날(122)이 상기 앤빌(120)과 만나는 그 지점}이 상기 연결 장치(124)를 최대한 기계적으로 이용함으로써 실행되도록 형성된다. 상기 칼날(122) 및 앤빌(120)이 만나는 지점에서, 캠-종절(138)은 연장된(elongated) 슬롯(130)의 가장 먼 지점에 있게 된다. 그래서, 상기 칼날(122)은 상기 연결부(124)의 선회축(126) 주위에 있기 때문에, 절단력은 상기 칼날(122)과 상기 힘 사이에 최대 또는 최대에 가까운 거리에서{즉, 가장 큰 모멘트(moment)로} 가해진다.

앞선 내용으로부터 본 발명의 새로운 개념의 진정한 사상 및 범위를 벗어남이 없이 수많은 변형 및 다양화가 달성될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예시된 특정 실시예와 관련하여 어떤 제한도 의도되지 않으며 추론되어서도 안 된다는 것을 이해해야 한다. 본 개시는 본 청구 범위의 범위내에 포함되는 모든 그런 변형을 첨부되는 청구항을 통해서 커버하도록 의도된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 재감기 부재와 절단 장치를 포함하는 스트래핑 머신에 대하여 향상된 구동 장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 스트랩 재료를 짐 주위에 위치시키고 상기 스트랩 재료를 상기 짐 주위에서 인장하는 스트래핑 머신을 위한 와인더(winder)로서,

   고정 요소와 선회(pivotal) 요소를 갖는 회전 헤드 부분을 포함하며, 상기 고정 및 선회 요소 각각은 상기 스트랩 재료가 주위로 감기는 외부 표면을 한정하고 상기 스트랩 재료를 수용하기 위해 상기 고정 및 선회 요소 사이에 슬롯(slot)을 한정하고, 서로 대향하는 각 단부 근처에 그리핑(gripping) 부분을 한정하며, 상기 선회 요소는 상기 그리핑 부분이 서로로부터 일정 간격 떨어져 있는 개방 위치와 상기 그리핑 부분이 그 사이에 상기 스트랩 재료를 맞물고 고정하기 위해서 서로와 상호 작용하는 밀폐 위치 사이에서 선회하며,

   여기서 상기 와인더는 상기 와인더가 개방 위치에 있게 되는 홈(home) 위치 그리고 상기 와인더가 밀폐 위치에 있게 되는 홈이 아닌 다른 위치로부터 회전하는,

   스트래핑 머신을 위한 와인더.
2. 제 1항에 있어서, 상기 선회 요소는 상기 헤드 부분에 밀폐 위치로 편향되게(biasedly) 장착되는, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
3. 제 2항에 있어서, 홈 위치에 있을 때 상기 선회 요소를 개방 위치로 유지하고, 상기 와인더를 홈 위치에 유지하기 위해서 상기 선회 요소로부터 뻗어있는 돌출부를 포함하는, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
4. 제 1항에 있어서, 상기 와인더는 상기 헤드 부분을 회전시키기 위한 구동 조립체를 포함하는, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
5. 제 4항에 있어서, 상기 와인더는 상기 와인더를 상기 홈 위치로 되돌리기 위한 와인더 편향 요소(winder biasing element)를 포함하는, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
6. 제 5항에 있어서, 상기 와인더 편향 요소는 클락-타입(clock-type) 스프링인, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
7. 제 3항에 있어서, 상기 스트래핑 머신에 대해서 상기 와인더의 360도보다 큰 회전을 가능케 하기 위해 형성된 중간 스톱 판을 포함하는, 스트래핑 머신을 위한 와인더.
8. 스트랩 재료를 연관된 짐 주위에 위치시키고 상기 스트랩 재료를 상기 짐 주위에서 인장하기 위한 스트래핑 머신으로서,

   상기 짐을 지지하기 위한 프레임과,

   상기 스트랩 재료를 수용하여 상기 짐 주위에 상기 스트랩 재료를 배향하기 위해 상기 프레임상에 위치되는 슈트와,

   스트랩 공급부와,

   상기 공급부로부터 상기 스트랩을 뽑아내고, 상기 짐 주위로 상기 슈트를 통해 상기 스트랩을 공급하고, 슈트로부터 상기 짐 주위로 상기 스트랩을 통과시키고, 상기 스트랩을 끌어당기고 및 인장하기 위한 스트래핑 헤드를 포함하되, 상기 스트래핑 헤드는 상기 스트랩을 공급하고 끌어당기기 위한 공급 롤러 및 당김 롤러와 상기 스트랩을 상기 짐 주위에서 인장하기 위한 와인더를 포함하며, 상기 와인더는 상기 공급 및 당김 롤러와 상기 스트랩 공급부의 사이에 위치되는,

   스트래핑 머신.