KR840002211B1

KR840002211B1 - 전기식 마찰 용융 결속 공구

Info

Publication number: KR840002211B1
Application number: KR1019800003020A
Authority: KR
Inventors: 제임스 닉스 로버트
Original assignee: 시그노드 코오포레이션; 휴우 번턴
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1984-12-03
Also published as: IT8023800A0; IL60492A; PT71620A; GR68386B; IE49959B1; DK326880A; AU5974880A; IE801578L; DK156248B; SE445542B; FR2462739A1; DK156248C; NL190061B; KR830003332A; ES8206338A1; BR8004713A; NZ194489A; IT1132030B; MX147606A; FR2462739B1

Abstract

내용 없음.

Description

전기식 마찰 용융 결속 공구

제1도는 결속될 물품에 장력을 인가하는 상태에 있는 본 발명의 공구를 일부를 단면으로 도시한 측면도.

제2도는 내부구조를 나타내기 위해 일부를 절개한 제1도에 도시한 공구의 정면도.

제3도는 결속대(結束帶)의 장전상태를 보여주는 제2도의 면 3-3에 따른 일부 확대 단면도.

제4도는 장력인가 후 접한단계에 있는 공구를 도시한 제3도와 유사한 도면.

제5도는 제3도의 면 5-5에 따른 일부 단면도.

제6도는 상부중첩 결속대 부분이 톱날 쪽으로 압압되는 상태를 보여주는 제5도에 도시한 공구의 톱날부분의 일부 단면도.

제7도는 제4도의 면 7-7에 따른 일부 단면도.

제8도는 제4도의 면 8-8에 따른 일부 단면도.

제9도는 제7도의 면 9-9에 따른 일부 단면도.

제10도는 결속대 압압 부재가 제9도와는 반대 방향으로 이동되는 상태를 보여주는 제9도와 유사한 도면.

제11도는 제1구동 축이 제5도에 도시한 것과는 반대 방향으로 회전하는 상태를 보여주는 제5도에 도시한 분리 링 및 저지구(pawl)장치의 일부 단면도.

제12도는 제2실시예의 톱날을 갖는 공구가 압압 부재 및 톱날이 결속대 수납을 위해 상승된 위치에 있는 상태를 보여주는 제3도와 유사한 일부 단면도.

제13도는 제2실시예의 톱날을 가진 제12도의 공구의 일부를 도시한 제8도와 유사한 도면.

제14도는 제2실시예의 톱날이 상승된 위치에 있는 상태인 제12도의 공구를 도시한 제 5도와 유사한 도면.

제15도는 제2실시예의 톱날이 하강된 위치에 있는 상태인 제12도의 공구를 도시한 제 7도와 유사한 도면.

본 발명은 포장물이나 기타 물품 주위에 열가소성의 결속대를 환상으로 조여매고 마찰 용융 접합법을 사용하여 결속대의 중첩 부분을 접합시키기 위한 자동 결속 공구에 관한 것이다.

마찰 용융 접합법을 사용하여 포장물 주위의 열가소성 결속대 단부를 접합시키는 다수의 결속 공구가 개발되었다. 이들은 스텐사커(Stensaker) 등에게 허여된 미합중국 특허 제3,442,732호, 빌신스(Vilcins)에게 허여된 제3,442,733호, 스텐사커에게 허여된 제3,442,753호, 빌레트(Billett) 등에게 허여된 제3,554,845호, 에릭슨(Ericsson)에게 허여된 제3,586,572호, 길모어(Gilmore)에게 허여된 제3,709,758호 및 닉스(Nix)에게 허여된 제4,001,064호에 기재되고 있다. 또한, 2장의 플라스틱을 상호 마찰 접합시키기 위한 공구가 개발되었는데, 이러한 공구의 일에는 브레네이센(Brenneisen)에게 허여된 미합중국 특허 제3,586,590호에 기재되고 있다.

전술한 특허들에 기재된 발명 중 어떤 것들은 실용화되어 있음에도 불구하고, 열가소성 결속대환을 비교적 높은 장력 수준까지 인장시킬 수 있고 마찰 용융 접합법을 사용하여 중첩된 결속대 부분을 접합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비교적 소형 및 경량이며, 다양한 규격 및 형태의 물품을 결속할 때에 조작 및 취급이 비교적 간편한 공구가 여전히 요구되고 있는 실정이다.

중첩된 결속대 부분의 접합을 그 중첩된 결속대 부분 중 긴장되지 않은 1개소에서 행할 수 있는 공구를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 관점에서 볼 때, 중첩된 결속대 부분 중 1개소를 고정된 다른 결속대 부분에 대하여 결속대 길이 방향에 대하여 횡방향으로 진동시킬 수 있는 공구를 제공하는 것도 바람직하다. 이러한 횡방향 접합은 중첩된 결속대 부분 중 어느 부분도 길이 방향으로 휘어지게 하지 않게 하며, 따라서, 결속대환을 느슨하게 하거나 결속대를 약화시키지 않게 된다.

본 발명의 공구는 비교적 경량이고 소형이므로, 사용자가 간편하게 조작할 수 있으며 장시간 동안 힘겹지 않게 사용할 수 있다. 본 발명의 적합한 일예에 있어서, 본 발명 공구는 전기적으로 작동시켜, 물품 주위에 동여매져 있고 중첩된 결속대 부분을 갖는 열가소정의 결속대를 팽팽하게 조인다. 이 공구는 또 중첩된 결속대 부분의 마찰 용융 접합을 연속으로 자동적으로 수행하고, 결속되고 난 나머지 결속대의 잔여부를 절단시키는 작용도 겸한다.

이러한 작동을 행하기 위하여, 본 발명 공구는 결속대환을 조이기 위한 장치, 처음에는 제1방향으로 회전되고 다음에는 반대의 제2방향으로 회전되도록 된 가역 모우터 장치, 이 가역 모우터 장치에 의해 제1 및 제2회전 방향으로 연속적으로 구동되고 제1방향으로 회전될 때에만 결속대환을 조이는 조임장치와 결합 작동되도록된 구동축, 조여지는 결속대환 내에서 소정의 장력 수준을 감지하고 구동축의 회전을 제1회전 방향으로부터 제2회전 방향으로 바꾸도록 모우터 장치의 회전을 변환시키기 위한 감지 및 제어장치와, 결속대환이 소정의 장력 수준까지 조여진 후에, 중첩된 결속대 부분을 상호 압압시키고 최소한 하나의 중첩된 결속대 부분을 다른 중첩 부분에 관하여 이동시켜서 그 중첩 부분을 마찰 용융 접합시키기 위해 구동축의 제 2방향으로의 회전에 응답하는 장치로 구성되어 있다.

접합을 행하기 전 또는 행할 때에 결속대환의 뒤에 남는 부분을 절단하기 위한 톱날 기구도 마련되어 있다. 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 여러가지 작용 효과를 상술하겠다. 그러나, 본 발명은 첨부도면 및 설명에 따른 실시예에만 한정되는 것이 아님은 물론이다.

본 발명의 장치에 포함된 통상적인 구동장치와 제어장치에 대해서는 그 상세한 것을 도시하거나 설명하지는 않았으나, 이 분야에 숙련되고 또 이러한 장치의 필요한 기능을 이해하고 있는 사람들에게는 자명할 것이다.

제1도에 도시된 본 발명의 공구(20)은 결속대 S가 환상으로 감겨있는 포장물 P상에 위치하고 있는데, 상기 결속대는 상기 공구를 통하여 안내되는 제1 또는 상부 중첩 부분 U와 제2 또는 하부 중첩 부분 L을 갖는다. 상부 또는 제1중첩 부분 U는 도면에 도시되지 않은 적합한 공급 리일로부터 인입된다. 상기 중첩 부분 U의 제2 또는 하부 중첩 부분 L을 지나 연장되는 부분은 결속대 S의 정지부 또는 잔여부 T를 구성한다.

공구(20)의 주된 프레임 구조물은 기부(30)을 가진 접합기 하우징(28), 기어 박스(32)(제2도), 볼트(35)에 의해 접합기 하우징(28)에 나합된 모우터 격실(34), 손잡이 조립체(36) 및 이에 관련된 다른 지지 및 연결부품으로 구성된다. 프레임 구조물 및 하우징은 볼트 또는 나사와 같은 적당한 수단에 의해 상호 감합되고 결합되는 다수의 부품과 벽부분 및 판으로 구성된다. 프레임 및 하우징부품들은 그 내부장치의 일상적인 점검 및 또는 정기적인 정비시에 공구(20)의 특정 내부를 손볼 수있도록 착탈이 용이하게 구성하는것이 좋다.

작업시에는, 제1도에 도시한 바와 같이, 공구(20)내에 결속대의 상하 중첩 부분 U 및 L을 삽입시켜 이미 형성된 결속대환에 대하여 공구(20)을 위치시킨다. 계속하여, 공구(20)은 소정의 장력 수준까지 포장물 P주위의 결속대환을 자동적으로 팽팽하게 조이고 긴장시킨 다음에 결속내 S의 잔여부 T를 그 결속대환으로부터 자동적으로 절단 제거하고 결속대의 성하 중첩 부분 U 및 L을 마찰 용융 접합법에 의해 접합시키도록 작동된다.

[모우터 및 구동축 조립체]

이제 제1,2,8 및 9도를 참조하여 본 발명 공구의 모우터 및 구동축 조립체를 상술한다. 가역 전기 모우터(40)을 적당한 보울트(36')(제8도)를 사용하여 모우터 격실(34)내에 장착시킨다. 이 모우터(40)은 회전 전기자축(42)를 갖는데, 이 축의 일단부는 모우터 격실(34)내의 베어링(44)에 지지되고 타단부는 접합기 하우징(28)의 벽부분(330)내에 장치된 베어링(46)(제8도)에서 지지된다. 냉각 팬(48)은 베어링(46)의 바로 안쪽에서 전기자 축(42)상에 장치된다. 모우터에 공급되는 전력은 전기 코오드(50)(제1도)에 의해 모우터 격실(34)를 통하여 공급된다.

제9도를 참조하여 보면, 모우터의 전기자 축(42)는 전기자 축(42)의 종축선 상에서 회전하며 그 일단에는 수납공(64)가 형성되어 있는 제1구동축장치 또는 제1구동축(60)을 포함함을 볼 수 있다.

제2축(70)의 일단부는 제1구동축(60)의 수납공(64)내에 삽입되어 적당한 니이들 베어링(needle bearing)(72) 및 (74)에 의해 제1구동축(60)에 관해 회전하도록 장치된다. 니이들 베어링(72)의 전방(제9도에서 볼 때 니이들 베어링(72)의 좌측)에는 고무제의 그리이스 밀봉구(84)를 사용하여 베어링을 보호한다.

1조의 단방향 클러치(76) 및 (78)을 제1구동축(60) 및 제2축(70) 사이에 형성된 환상지역에 있는 2개의 니이들 베어링(72) 및 (74) 사이에 배치한다. 각 클러치(76) 및 (78)의 구동부는 제1구동축(60)에 고정되어 그와 함께 회전된다. 결속대환을 긴장시킬 때, 탄방향 클러치장치(76) 및 (78)은 제1구동축(60)이 제2축(70)을 제1회전 방향으로 회전시킬 수 있도록 한다. 그러나, 이들 클러치는 중첩된 결속대 부분의 마찰용융 접합시에는 제2축(70)을 제2방향으로 회전시키는 일없이 제1구동축(60)이 앞서의 반대 방향인 제2방향으로 회전될 수 있도록 한다.

2개의 클러치(76) 및 (78)은 오직 동력 전달만을 위해서 결합하여 사용하는 것이다. 2개의 클러치 대신에 충분한 하중 전달 능력을 가진 단일 클러치를 사용할 수도 있다.

톱니 사이에 원통형 로울러들을 보유하고 있으며, 외부의 제1구동축(60)이 반대 방향으로 회전될 때는 로울러들을 내부의 제2축(70)쪽에 구속시켜서 양축이 함께 회전되도록 하는 형태로 된, 내향으로 향한 복수개의 클러치 톱니가 형성된 것과 같은 어떠한 단방향 클러치장치라도 클러치(76) 및 (78) 대신에 사용할수 있다. 이러한 클러치 장치는 공지된 통상의 것이므로 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략한다.

제1구동축(60)으로부터 돌출되어 있는 제2축(70)의 부분은 공구의 하우징 또는 프레임에 결합된 적절한 지지벽(86)을 통과한다. 지지벽(86)에는 클러치(76) 및 (78)과 유사하지만, 지지벽(86)에 대한 제2축(70)의 회전을 확실히 방지함으로써 제2축(70)이 제1구동축에 대하여 제2회전 방향으로 회전할 수 없도록 클러치(76) 및 (78)과는 반대로 작용하는 단방향 클러치(88)을 설치한다. 그리이스 밀봉구(90)을 제1구동축(60) 및 단방향 클러치(88) 사이에 마련된 지지벽(86) 내에 마련한다.

제2축(70)의 말단부에는 구동 피니언 기어(92)를 일체로 형성한다. 구동 피니언 기어(92)는 소정의 장력수준까지 결속대환을 조이기 위한 장치를 작동시키도록 후술하는 전동장치를 통해 작동될 수 있다.

[전동 및 인장륜]

제2도 및 제8도를 보면, 구동 피니언 기어(92)가 기어 박스(32) 내로 돌입되어 있는 것을 볼 수 있다. 상기 기어 박스에는 기어 전동장치가 내장되어 있는데, 이 기어 전동장치는 기어 박스(32) 내에 장착된 축(100)을 포함하고 있다. 이 축은 로울러 베어링 조립체(102)에 의해 기어 박스(32)의 일단부에 장착되고 로울러 베어링 조립체(104)에 의해 기어 박스(32)의 타탄부에 장착된다. 환상기어(106)은 축(100)에 고정되어 있어서 그와 함께 회전되며, 구동 피니언 기어(92)와 교합되어 있다. 원추형 위엄 기어(108)도 역시 축(100)에 고정시킨다.

또 다른 축(112)는 축(100)에 대하여 일반적으로 수직하게 기어 박스(32)를 횡단하여 보올 베어링 조립체(114)에 의해 그 일단부가 장착된다. 기어(120)은 축(112)에 고정되어 그와 함께 회전되며 원추형 위엄 기어(108)과 결합된다. 기어(120)은 기어 박스(32)의 일단부에서 베어링(124) 내에 장착되는 축소된 직경 부분(122)를 갖는다.

축(112)는 기어 박스(32)로부터(제2도에서 볼 때 우측으로) 돌출되고 기어 박스(32)의 외부로 연장되어 그곳에서 인장륜(126)을 보유하고 있는데, 이 인장륜은 축(112)에 고정되어 그와 함께 회전된다. 제1,2,3 및 4도를 보면, 모우터(40)의 회전에 따라서 제1구동축(60)과 제2축(70)이 제1방향으로 회전될 때 (축(70)은 제2도에서 볼 때 시계 방향으로 회전함), 결속대환을 조여 인장시키는 도중에 인장륜(126)은 반시계 방향으로 회전된다는 사실을 알 수 있다. 그리하여, 결속대의 상부 중첩 부분 U가 제1도에서 볼 때 우측으로 당겨져서 결속대 S가 조여지고 결속대환에 장력이 가해지게 된다.

[장력 감지 장치]

제3,4 및 8도를 보면 인장 아암(130)이 그 양단부가 공구의 하우징에 장착된 축(132)상에 피봇트 가능하게 장착되어 있음을 볼 수 있다. 인장 아암(130)은 인장륜(126)의 측면에서 연장되는 저부 아암(140) 및 인장륜(126)의 상부에서 연장되는 상부 아암(142)를 갖는다. 인장 아암(130)의 저부 아암(140)에는 제4도에 도시된 바와 같이 하부 결속대 부분 L과 접촉하도록 된 앤빌(146)이 마련되어 있다.

인장 아암(130)의 상부 아암(142)에는 이아암(142)로부터 상향 돌출하는 접촉 부재(152)를 가진 장력 감지 스위치(150)이 마련되어 있다.

장력 감지 스위치(150)은 이하 상술하는 바와 같이, 중첩된 결속대 부분에서 마찰 용융 접합을 행하기 위해 모우터 회전을 제1방향으로부터(이 때 인장륜(126)은 결속대환을 긴장시키도록 제1도에 도시한 바와같이 반시계 방향으로 회전됨) 제2반대 방향으로 회전시키도록 전기 모우터(40)에 연결된 제어 회로(도시되지 않았음)의 일부이다.

제8도에 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 대체로 L형 구조를 가진 스프링 판(154)는 상부 아암(142)의 상부에 장착되어 있으며, 제3도에 명확히 도시되어 있는 바와 같이 스프링판(154)의 저면은 스위치의 접촉부재(152)와 바로 접촉되나 스위치(150)을 작동시킬 만큼 접촉 부재(152)를 하향으로 압압하지는 않도록 외향으로 만곡되어 있다. 스프링 판(154)는 적당한 나사(156) 및 (158)에 의해 상부 아암(142)에 고정된다.

로울러(160)은 상부 아암(142)로 반송되는 축(162) 상에서 회전되도록 상부 아암(142)의 말단부에 장치되어 있다. 인장 아암(130)은 제3도에 도시된 바와 같이 비틀림 스프링(166)에 의해 그 장설 축(132) 상에서 반시계 방향으로 압압되는데, 상기 비틀림 스프링은 공구의 하우징으로부터 돌출된 돌출부(168) 상에 그 일단부가 고정되고 상부 아암(142)로부터 돌출된 돌출부(170) 상에 그 타단부가 고정된다. 스프링(166)이 압압될 때, 인장 아암(130)은 제1도에 도시된 바와 같이, 중첩된 결속대 부분 U 및 L을 인장륜(126) 쪽으로 압압하도록 회전된다. 장력 부여 단계시에 인장륜(126)은 제1도에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하기 때문에, 상부 중첩 결속대 부분이 인장륜(126)에 물리게 되어 우측으로 이동 또는 견인되어(제1도 참조) 포장물 P주의의 결속대화 S가 인장되고 그 결속대환에 장력이 부여되게 된다.

인장 아암 축(132)와 인장륜 축(112)의 상호 위치 관계로 인하여, 인장 아암(130)은 장력 부여 단계시에 축(132) 상에서 반시계 방향으로 더욱 회전되고, 증가된 힘으로 중첩된 결속대 부분 U 및 L을 압압하도록 자체의 힘을 받게 된다. 장력 부여시 중첩된 결속대 부분 U 및 L이 앤빌(146)과 인장륜(126) 사이에서 함께 압압될 때에는, 상기 중첩된 결속대 부분 U 및 L은 어느 정도 압축되는데, 이로 인해 인장 아암(130)이 축(132) 상에서 반시계 방향으로 더욱 회전되게 된다. 또한, 앤빌(146)은 복수개의 톱니(도시되지 않았음)를 갖는 것이 적합한데, 이 톱니는 하부 중첩 결속대 부분 L의 저면을 물게 될 뿐만 아니라 어느 정도깊이까지 침투하게 된다. 장력수준이 증가하면, 앤빌(146) 상의 톱니는 하부 결속대 부분 L내로 더욱 침투하게 된다.

이와 같이 앤빌(146)에 의한 결속대의 압축 및 침투는 또한 인장륜(126)이 상부 결속대 부분 U에 관하여 미끌어지는 것을 방지하는데 도움이 된다. 그러나, 이러한 작용은 안장 아암(130)을 축(132) 상에서 더욱 회전시켜서 상부 아암(142)와 스위치(150)을 이동시켜 주는 효과를 갖는다. 이를 위해, 고정 나사(180)과 같은 접촉 수단을 스위치(150)의 상부에서 공구 하우징 내에 마련한다. 소정의 장력 수준에 도달하면, 중첩 결속대 부분 U 및 L의 압축 수준과, 하부 결속대 부분 L내로의 앤빌 톱니의 침투 정도는 스프링 판(154)와 스위치(150) 상의 접촉 부재(152)를 제4도에 도시된 바와 같이 고정 나사(180) 쪽으로 압압하여 스위치(150)을 작동시키기에 충분하게 된다. 소정의 장력수준 이하에서는 어떠한 장력에서든지, 중첩된 결속대부분의 압축량과 하부 결속대 부분 L내로의 앤빌 톱니의 침투 정도는 스위치(150)을 고정 나사(180) 쪽으로 압압하여 스위치(180)를 작동시키기에는 불충분하게 된다.

소정의 장력수준은 고정나사(180)을 조정함으로써 변경시킬 수 있다. 고정나사(180)을 제3도에 도시된 것보다 스위치(150) 쪽으로 더욱 가깝게 돌출되도록 조정하면, 스위치(150)이 작동되는 장력수준은 낮아진다. 반면에, 고정나사(180)을 제3도에 도시된 것보다 스위치(150)으로부터 멀리 떨어지도록 조정하면, 스위치(150)이 작동되는 장력수준은 더 높아진다.

스프링 판(154)는 제3도에 도시된 위치에 장착되며 조정 가능하게 된 것은 아니다. 스프링 판(154)는 장력 부여시에 결속대 S가 끊어지게 할 수도 있는 스위치 접촉 부재(152)에 대한 충격, 즉 스위치(150)에 대한 충격 에너지를 흡수하는 작용만 한다.

중첩 결속대 부분 U 및 L을 앤빌(146)과 인장륜(126) 사이에 끼울 수 있도록 안장 아암(130)을 인장륜(126)으로부터 회전시키기 위한 조작 레버 조립체(184)를 마련한다. 이 조작 레버 조립체(184)는 제1도에 명확히 도시된 바와 같이, 조작 레버(186)과 조작 레버 캠(188)을 갖는데, 조작 레버 캠은 인장 아암(130)의 상부 아암(142)의 말단부에 있는 로울러(160)과 접하도록 된 캠면(189)를 갖는다.

조작 레버 조립체(184)는 공구 프레임에 관하여 회전 가능하게 축(190)상에 장착된다. 조작 레버 조립체(184)는 축(190) 주위에 감긴 비틀림 스프링(194)에 의해 상향으로(제1,3 및 4도에서 볼 때 축(190) 상에서 반시계 방향으로) 압압된다. 비틀림 스프링(194)의 일단부(196)은 공구 하우징에 관하여 고정되고 그 타탄부(198)은 제1도에서 볼 때 반시계 방향으로 조작 레버 조립체(184)를 압압하도록 조작 레버 캠(188) 내의 수납공(200)(제2도) 내에 수납된다.

최상부 위치에서는 조작 레버 조립체(184)가 인장 아암 로울러(160)과 접촉하지 않기 때문에 인장 아암(130)은 제1도에 도시된 바와 같이 중첩된 결속대 부분 U 및 L을 인장륜(126) 쪽으로 자유롭게 압압하게 된다. 조작 레버(186)을 공구 조작자가 하향으로 누르게 되면, 조작 레버 캠(188)의 캠면(189)가 로울러(160)과 접하게 되어 인장 아암(130)을 축(132) 상에서 시계 방향으로 강제로 회전시켜서 앤빌(146)이 인장륜(126)으로부터 이동되게 함으로써, 제3도에 도시된 바와 같이 그 사이로 중첩된 결속대 부분 U 및 L이 삽입될 수 있게 된다.

[접합그리퍼 패드(Weld gripper pad) 및 진동 구동장치]

결속대환이 포장물 P주위에서 조여지고 소정의 장력 수준까지 긴장된 후에는, 모우터(40)의 회전이 역전되어 상부 그리퍼 패드(206)과 같은 압압 부재 또는 물림 접합 부재를 상부 중첩 결속대 부분 U의 상부면쪽으로 압압하고, 제4,6,9 및 10도에 명확히 도시된 바와 같이, 상부 결속대 부분 U를 하부 결속대 부분 L에 대하여 급속하게 운동시키도록 진동한다. 상세히 말하자면, 제5도 및 제10도에 명확히 도시된 바와같이, 상부 그리퍼패드(206)은 중첩 결속대 부분 U 및 상부에 배치된다. L상부 그리피 패드(206)은 제3도 및 5도에 도시된 바와 같이 상부 결속대 부분 U와 접하지 않도록 상승된 위치와 제4 및 7도에 도시된바와 같이 상부 결속대 부분 U와 접하도록 하강된 위치 사이에서 이동한다. 제4도 및 제7도에 도시된 하강된 위치에서 상부 그리피 패드(206)은 상부 결속대 부분 U를 하부 결속대 부분 L쪽으로 압압한다.

상부 그리피 패드(206)은 상부 결속대 부분 U의 상부 표면을 구속하는 톱니형 결속대 접촉 표면 또는 복수개의 톱니를 갖는 것이 적합하다. 상부 그리퍼 패드(206)은 프레임(212)에 장착되거나 그와 일체로 형성되는데, 프레임(212)는 그 일단부가 구동링(214)에 장착되거나 그와 일체로 형성된다. 구동링(214)는 제1구동축(60) 상에 배치된다. 니이들 베어링(216)은 링이 제1구동축(60)에 관하여 쉽게 회전되도록 구동링(214)의 내부로 압입되는 것이 적합하다.

제9 및 제10도를 보면, 제1구동축(60)이 일반적으로 원통형의 구동 표면을 형성하는 축소된 직경의 편심부(220)을 가지고 있음을 볼 수 있는데, 이 편심부는 상호 일치되어 있는 제1구동축(60), 수납공(64) 및 제2축(70)의 종방향 축선들과 평행하나 이돌 축선으로부터 어긋난 종방향 축선을 중심으로 하여 배치된다. 따라서, 제1구동축(60)이 회전될 때, 구동링(214)는 제1구동축(60)의 종방향 축선을 중심으로 하는 원형 궤도내에 보유된다. 구동링(214) 및 이 링(214)에 고정된 니이들 베어링(216) 내에서 제1구동축(60)의 편심부가 회전되기 때문에, 프레임(212) 및 상부 그리피 패드(206)은 제5도 및 제6도에 도시된 상대적인 위치에서 유지될 수 있으며, 제5도 및 제6도에서 왕복 표시 화살표(226)에 의해 표시한 바와 같이 상하 결속대 부분 U 및 L의 길이 방향에 대하여 횡방향으로 진동하게 된다.

중첩 결속대 부분 U 및 L에 대한 상부 그리피 패드(206)의 횡방향 진동은 장력 부여 단계시에 모우터(40)이 제1방향(제5도에서 화살표(228)로 표시한 바와 같은 시계방향)으로 회전되고 상부 그리퍼 패드(206)이 상승 위치에 있게 되어 중첩 결속대 부분과 접촉하지 않을 때 뿐만 아니라, 결속대 접합 단계시에 모우터(40)이 제2방향(제7도에서 화살표(230)으로 표시한 바와 같은 반시계 방향)으로 회전되고 상부 그리퍼 패드(206)이 중첩 결속대 부분 U 및 L쪽으로 압압될 때에도 발생한다.

제9 및 10도에 도시된 바와 같이, 평형추(227)이 냉각 팬(48) 상에 설치되어, 제1구동축(60)의 편심부(220)의 원지점(遠地點)에 대하여 180도의 위상차를 두고 회전된다. 이는 조립체를 전체적으로 평형되게 해준다.

[결속대 압압 기구]

제2방향으로 제1구동축(60)의 회전에 응답하는 장치 또는 기구가 제공되어(접합 단계시에), 결속대환이 소정의 장력 수준까지 조여진 후에 중첩 결속대 부분을 함께 압압시키고 중첩 결속대 부분들 중 최소한 하나를 다른 결속대 부분에 대하여 이동시켜서 이들 중첩 부분들을 마찰 용융 접합시키게 된다.

구체적으로 말해서, 제4,5,7 및 8도를 보면, 압압장치 또는 기구가 상부 중첩 결속대 부분 U의 상부면과 접촉하도록 된 압압 부재 또는 상부 그리피 패드(206)을 포함하고 있음을 볼 수 있다. 상부 그리피 패드(206)은 상부 중첩 결속대 부분 U와 접하지 않도록 상승된 제1위치와, 상부 중첩 결속대 부분 U와 접하도록 하강된 제 2 위치 사이에서 1조의 제1 링크(302) 및 (304)와 요동 아암(306)으로 구성된 링크장치에 의해서 구동된다. 링크(302) 및 (304)는 그 저단부는 핀(308)에 의해 상부 그리피 패드(206)에 피봇트 가능하게 연결되고, 그 상단부는 핀(310)에 의해서 요동 아암(306)에 피봇트 가능하게 연결된다.

요동 아암(306)은 제1단부(309), 제2단부(311) 및 공통축(312)를 갖는데, 공통축의 일단부는 기어 박스(32)의 벽 부분(324)에 있는 수납공(314) 내에 회전 가능하게 장착되고, 그 타단부는 모우터 격실(34)의 벽부분(329)에 있는 수납공(316) 내에 회전 가능하게 삽착된다. 1조의 비틀림 스프링, 즉 좌측 요동 아암 비틀림 스프링(318) 및 우측 요동 아암 비틀림 스프링(320)을 공통축(312) 주위에 장치하여 제5 및 6도에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 축을 압압시키도록 한다. 이를 위해, 좌측 요동 아암 비틀림 스프링(318)의 일단부(322)는 기어 박스의 벽부분(324)에 고정되고, 타단부(326)은 요동 아암의 제1단부(309)에 고정된다. 마찬가지로, 우측 요동 아암 비틀림 스프링(320)의 일단부(328)은 모우터 격실의 벽부분(329)에 고정되고 타단부(332)는 요동 아암의 제2단부(311)에 고정된다. 그리하여, 요동 아암(306)은 계속하여 압압되어 1조의 링크(302) 및 (304)를 하향으로 압압시킴으로써 제7도에 도시된 바와 같이 상부 중첩 결속대 부분의 상부면 쪽으로 상부 그리퍼 패드(206)을 압압시키게 된다.

제4도 및 제5도에 명확히 도시된 바와 같이, 분리 저지구(release pwl)(336)을 핀(338) 상에서 접합기 하우징(28)의 벽부분(330)에 회전 가능하게 장치하여 비틀림 스프링(318) 및 (320)의 압압 토오크(bias torque)에 대하여 요동 아암(306)을 고정시킬 수 있도록 한다. 이를 위해, 요동 아암(306)은 그의 제1단부(309)상에서 외향으로 약간 돌출하는 돌출부(340)을 가지며, 분리 저지구(336)은 돌출부(340)을 수납하도록 되고 요동 아암(306)을 구속하여 제5도에 도시된 방향으로(이때 상부 그리피 패드(206)은 결속대와 접하지 않도록 상승된 제1 위치에 있음) 요동 아암을 유지시키는 체결부로써의 기능을 갖도록 절취 형성된 노치(342)(제7도에 명확히 도시되어 있음)를 갖는다. 요동 아암(306)이 구속된 위치인 제5도에 도시된 위치에서 분리 저지구(336)을 유지시키기 위해서 분리 저지구 비틀림 스프링(344)가 제공되는데, 이 스프링의 제1단부(346)은 분리 저지구(336)에 고정되고 제 2단부(348)(제 8도에 명확히 도시되어 있음)은 접합기 하우징(28)의 벽부분(330)에 고정된다. 그리하여 분리 저지구 비틀림 스프링(344)는 핀(338) 상의 분리 저지구(336)을 반시계 방향(제 5도 참조)으로 압압하여 요동 아암(306)과 결합시킨다.

분리 저지구(336)은 제1구동축(60) 상에 배치된 분리 링(350)에 의해 핀(338) 상에서 시계 방향(제7도참조)으로 회전되어 요동 아암(306)을 해제시킨다. 제10 및 11도에 명확히 도시된 바와 같이, 분리 링 클러치(354)가 제1구동축(60) 및 분리 링(350) 사이에 배치된다. 이 분리 링 클러치(354)는 이미 설명되고 제9도에 도시된 제1구동축(60)과 제 2축(70) 사이의 단방향 클러치(76) 및 (78)과 유사한 단방향 클러치이다.

제11도를 보면, 분리링 클러치(354)가 복수개의 로울러 핀(356)과 외부 구동 부재(358)로 구성됨을 볼 수 있는데, 외부 구동 부재는 톱니(360)들을 가짐으로써 제1구동축(60)이 반시계 방향(제11도에서 화살표(362)로 표시한 방향)으로 회전될 때 로울러 핀(356)들에 의해 구속되어 제1구동축(60)과 함께 역시 반시계 방향으로 회전됨으로써 분리링(350)을 반시계 방향으로 회전시키게 된다.

모우터(40)과 제 1구동축(60)이 결속대환을 조이도록 제1방향(제 5도에서 화살표(228)로 표시한 바와 같이 시계 방향)으로 회전될 때, 분리링 클러치(354)는 분리링(350)을 제1구동축(60)으로부터 해제시켜서 제1구동축(60)이 분리링(350)을 회전시키는 일 없이 제1방향으로 회전되게 한다.

분리링(350)에는 원주상으로 분할된 요구부 또는 1조의 주변 요구부(372) 및 (374)가 형성되는데, 이들 주변 요구부는 벽부분 또는 돌출부(376) 및 (378)에 의해 분할된다. 분리 저지구(336)은 그로부터 하향 돌출하는 플런저(380)에 의해 돌출부(376) 및 (378) 중의 하나와 접촉하게 되어 있다. 플런저(380)은 분리 저지구(336) 내의 수납공(382)의 하단부 내에 수납된다. 수납공(382)의 상단부에는 마개(384)가 압입되어 보유된다. 마개(384)와 플런저(380)의 상부 사이의 수납공(382) 내에는 압축 스프링(386)이 배치되어 분리링(350)에 형성된 주변 요구부(372) 및 (374)중 한 요구부 내로 플런저(380)을 하향으로 압압시킨다. 플런저 수납공과 스프링 구조는 후술되는 "리셋트장치(reset mechanism)"의 항에서 설명되는 방법으로 공구의 리셋트장치와 협동한다.

제5도를 보면, 결속대환을 조이고 긴장시키기 위해 모우터(40)이 제1구동축(60)을 화살표(228)로 표시한 시계 방향으로 회전시킬 때, 분리 링 클러치(354)가 이 회전 방향으로는 구속되지 않기 때문에 분리 링(350)은 제1구동축(60)에 의해 구동되지 않는다. 제1구동축(60)으로부터의 회전 마찰력이 분리 링 클러치(354)를 통해 분리링(350)에 어느 정도까지는 전달되므로, 분리 링(350)은 돌출부(376)이 하향 돌출 플런저(380)과 접촉될 때까지 시계 방향으로 회전될 수 있다. 그러나, 클러치가 분리 링(350)을 구동시키도록 구속되지는 않기 때문에, 돌출부(376)은 플런저(380) 쪽으로 약간만 압압되며, 따라서 분리 링(350)의 더 이상의 회전은 정지되고 제1구동축(60)은 계속하여 회전된다.

결속대환 S가 포장물 P상에서 조여지고 모우터의 회전 방향이 반전되어 접합 작업이 시작될 때에, 제1구동축(60)은 제11도에서 화살표(362)로 표시된 반시계 방향으로 회전된다. 이제 분리 링(350)을 제1구동축(60)에 연결시킨 클러치(354)는 분리 링(350)을 제1구동축(60)과 함께 반시계 방향으로 회전시켜서 돌출부 중의 하나, 즉 돌출부(378)을 플런저(380)의 측면에 이동시킨다. 플런저(380)의 측면만 돌출부(378)에 접촉되기 때문에, 플런저는 분리 저지구(336)의 수납공(382) 내에서 상향으로 압압되지는 않으나, 분리 링의 주변 요구부(372) 밖에서 측면으로 압압된다. 이는 분리 저지구(336)이 분리 저지구 비틀림 스프링(344)의 압압력을 극복하고 핀(338) 상에서 시계 방향으로 회전됨으로써 요동 아암의 제1단부상의 돌출부(340)이 분리 저지구의 체결장치 또는 노치(342)로부터 해제되도록 한다. 분리 저지구(336)으로부터의 해제시에, 요동 아암(306)은 요동 아암 비틀림 스프링(318) 및 (320)에 의해(제7도에서 볼 때 시계 방향으로) 공통축(312) 상에서 회전되어 상부 그리퍼 부재(206)을 중첩 결속대 부분 쪽으로 압압시킨다.

분리 저지구(336)은 해제된 요동 아암(306)에 의해 아직도 회전되고 있는 분리 링(350)과는 분리된 상태로 유지된다. 이를 위해, 분리 저지구(336)은 요동 아암의 돌출부(340)이 그 최상부 위치(제 7도)까지 활주될 수 있는 캠면(388)을 갖는다.

따라서 분리 저지구(336)의 캠면(388)은 요동 아암의 돌출부(340)에 의해 억제됨으로써 분리 저지구가 비틀림 스프링(344)의 압압력에 대항하여 외향으로 유지되도록 하고 플련저(380)이 회전하는 분리 링(350)과 접촉되지 않게 유지시킨다.

오직 한개의 분리 링 돌출부가 필요하지만, 결속대 접합 작업시에 분리 링(350)이 제1구동축(60)과 함께 제 2 회전 방향으로 회전되기 때문에 균형을 위해서 2개의 분리 링 돌출부(376) 및 (378)이 마련되어 있다.

제1구동축(60) 상의 구동 링(214)에 장치된 상부 그리퍼 패드(206)이 제7도에서 화살표(226)으로 표시한 바와 같이 결속대 길이 방향에 대하여 횡방향으로 계속하여 왕복된다는 사실은 중요한 사항이다. 중첩 결속대 부분 U 및 L이 왕복하는 상부 그리피 패드(206)에 의해서 함께 압압될 때, 이들 부분은 결속대환에서 접합부(봉합부)를 형성하도록 상호 마찰 용융된다.

제7도를 보면 상부 그리퍼 패드(206)이 화살표(226)의 방향으로 왕복될 때, 그것은 또 구동링(214)에 의해서 결속대의 평평한 표면에 대하여 상향으로 경사진다는 사실을 알 수 있다. 이와 같이 상부 그리피 패드(206)에 약간의 경사 효과를 주고, 상하 결속대 부분을 비교적 균일한 압력으로 압압하는 것을 확실히 하기위해, 이동 가능한 저부 그리퍼 패드(400)이 결속대 부분 U 및 L하부에 제공된다. 이 저부 그리퍼 패드(400)은 하부 중첩 결속대 부분 L의 저면과 접촉하도록 된 톱니 형성표면(도시되지 않았음)을 갖는다. 저부 그리퍼 패드(400)은 공구(20)의 기부(30)에 있는 노치(401) 내에서 탄성 지지 패드(402)상에 장치된다. 탄성 지지 패드(402)는 듀로메터(durometer) 경도 단위가 50인 우레탄으로 만드는 것이 적합하다. 따라서, 상부 그리퍼 패드(206)이 구동링(214)의 작용에 의해서 약간 상향으로 경사질 때, 탄성 지지 패드(402)는 중첩 결속대 부분 U 및 L과 저부 그리퍼 패드(400)으로 된 압착 구조 전체가 상부 그리퍼패드(206)과 함께 경사질 수 있게 된다.

[결속대 절단기구]

제5,6,7,8,9 및 10도에 명확히 도시된 바와 같이, 톱날(410)이 저부 그리퍼 패드(400)의 바로 후방에 제공된다. 제5도 및 제7도에 명확히 도시된 바와 같이, 톱날(410)은 핀(412)상에서 피봇트 가능하게 공구하우징에 장치되고, 복수개의 상향 돌출 톱니(414)를 갖는데, 이들 톱니는 상부 중첩 결속대 부분 U가 상부 그리퍼 패드(206)에 의해 저부 결속대 부분 L쪽으로 하향 압압될 때에 상부 결속대 부분을 절단하게 된다. 이를 위해, 포장물 P주위에 결속대환이 형성될 때 및 중첩 결속대 부분 U 및 L이 제1도에 도시된 바와 같이 공구내에 위치될 때, 결속대의 잔여부 T는 톱날(410) 위에 위치되고 하부 결속대 부분 L은 톱날(410) 아래에 위치된다.

톱날(410)은 상부 및 저부 그리퍼 패드(206) 및 (400)에 관하여 전후방으로 제1구동축(60)에 평행하게 활주 이동될 수 있도록 핀(412)상에 적합하게 장치된다. 톱날(410)은 이 톱날(410)의 후부가 활주 가능하게 감삽되는 노치(420)(제4도)이 형성된 프레임(212)의 연장부에 의해 상부 그리퍼 패드(206)에 관해 일정한 위치에서 유지된다. 따라서, 프레임(212) (및 상부 그리피 패드 206))가 톱날(410)에 관해 화살표(226)(제 5및 6도) 방향으로 진동될 수 있다. 그러나, 공구 내에서 전후방으로(제1구동축(60)에 평행하게) 프레임(212)가 운동하게 되면 이 프레임(212)와 함께 톱날(410)이 전후방으로 이동되게 된다.

[리셋트 장치]

중첩 결속대 부분이 마찰 용융 접합에 의해 함께 접합된 후에는, 공구가 리셋트되어 상부 그리퍼 패드(206)이 중결 첩속대 부분과 접촉하지 않도록 상승된 제1 위치로 높여져서, 접합된 결속대환으로부터 공구가 이동될 수 있게 되며, 다시금 동일한 포장물 또는 다른 포장물 주위에서 또 다른 결속대환을 긴장시켜서 접합시키도록 사용될 수 있게 된다.

제4 및 5도에 도시된 바와 같이, 조작 레버 조립체(184)의 조작 레버 캠(188)으로 리셋트 링크(450)을 작동시키게 되는데, 리셋트 링크는 요동 아암(306)과 연결되어 있다. 제4도를 보면, 조작 레버 캠(188)이 인장 아암(130)과 접촉되지 않게 정상적으로 스프링으로 압압된 위치에 있음을 볼 수 있는데, 이 때에 중첩된 결속대 부분 U 및 L이 마찰 용융 접합에 의해 접합된다. 조각 레버 캠(188)에는 리셋트 링크(450)의 L형 상단부를 수납하도록 된 호형 안내공(454)가 형성된다.

리셋트 링크(450)의 타단부(456)은 C형으로 되고 제 5도 및 제 7도에 명확히 도시된 바와 같이 요동 아암의 제1단부(309)와 연결된다. 구체적으로 말해서, 요동 아암(306)의 제 1단부(309)는 구멍(462)가 형성된 연장부(460)을 갖는데, 상기 구멍에는 링크의 타단부(456)이 삽통되고 이에 의해 링크(450)이 요동 아암(306)에 고정된다.

요동 아암(306)이 마찰 용융 접합 작업시에 제 7도에 도시된 위치에 있을 때에, 리셋트 링크(450)은 요동아암(306)에 의해 그 최상부 위치로 압압되어 리셋트 링크(450)의 상단부(455)(제 4도)가 조작 레버의 안내공(454)의 상부 근처에 위치하게 된다. 조작 레버 조립체(184)는 물론 정상적으로 상향 압압되므로 제4도에 명확히 도시된 바와 같이 인장 아암의 로울러(160)과 접하지 않게 된다.

마찰 용융 접합이 완료되고 모우터가 정지된 후에, 공구는 조작 레버(186)을 하향으로 눌러줌으로써 접합된 결속대환으로부터 이동시킬 수 있다. 조작 레버를 하향으로 눌러주면, 앤빌(146)이 인장륜(126)으로부터 멀어지도록 선회되고 리셋트 링크(450)의 제5도에 도시된 화살표(466) 방향으로 하향 압압되어 요동아암(306)의 돌출부(340)이 분리 저지구(336)상의 노치(342)와 결합하게 된다.

분리 저지구(336)이 뒤로 회전되어 요동 아암(306)상의 돌출부(340)과 결합될 때에, 플런저(350)은 분리링(350)의 주변 요구부(372) 또는 (374)(제11도) 중 한 요구부 내로 들어간다. 모우터가 정지되어 있기 때문에, 분리링(350)과 제1구동축(60)은 회전되지 않는다. 분리링의 돌출부(376) 및 (378)(제11도)의 위치는 임의로 될 수 있다. 돌출부 중 하나가 플련저(380)이 분리 링의 주변 요구부(372) 또는 (374) 내에서 선회되는 지점 바로 아래에서 정지되었을 경우에는, 플런저(380)이 그 돌출부와 충돌하게 된다. 그러나, 압축스프링(3S6)은 분리 저지구(336)이 비틀림 스프링(344)의 압압력 하에서 핀(338)상에서 반시계 방향으로 회전될 때 플런저(380)이 돌출부에 의해 상향으로 압압되도록 구성되어 있다. 이는 공구가 조작 레버 조립체(184)의 하향 이동에 따른 리셋트 링크(450)의 하향 이동에 의해 리셋트 될 때 분리 저지구(336)이 항상 정상적인 체결 위치로 내려져서 요동 아암(306)상의 돌출부(340)과 확실히 결합되게 해준다.

중첩된 결속대 부분을 해제시키도록 인장 아암(130)을 인장륜(126)으로부터 선회시키기 위해서는 조작 레버 조립체(184)의 하향 이동이 필요하기 때문에, 접합된 결속대환으로부터 공구가 이동될 때에는 언제나 공구가 자동적으로 리셋트됨을 알 수 있다.

다음에 공구(20)이 (제1도에 도시한 바와 같이) 새로운 결속대환의 중첩된 결속대 부분과 결합될 때, 조작 레버 조립체(184)는 물론 비틀림 스프링(194)에 의해 축(190)상에서 반시계 방향으로 압압되어, 리셋트 링크(450)의 상단부를 안내공(454)의 저부 근처에 위치시키게 된다. 안내공(454)의 길이 및 형상은 장력 부여 단계시 리셋트 링크(450)이 캠(188)에 의해서 상향으로 당겨지지 않도록 형성한다. 따라서, 링크(450)은 요동 아암(306)에 힘을 가하지 않는다.

제 2도에 명확히 도시된 바와 같이, 편리한 순간 접촉 버튼(500)이 공구 하우징의 측면에 제공되어 작업개시 스위치(504)의 접촉 부재(502)를 작동시키게 된다. 작업 개시 스위치(504)는 전기 모우터(40) 및 마찰용융 접합작업 타이머(도시되지 않았음)를 작동시키기 위한 전체 제어회로의 일부이다. 마찰 용융 접합작업 타이머는 모우터(40)이 제1회전 방향(장력 부여 단계시)으로부터 제 2회전 방향(접합 단계시)으로 반전될때 작동되어 모우터를 필요한 소정 기간 동안 작동시켜서 중첩된 결속대 부분이 양호하게 마찰 용융 접합되도록 한다.

접합된 결속대를 공구로부터 이동시킨 후에 리셋트 장치가 우발적으로 고장나서 상부 그리퍼 패드(206)이 상승된 위치로부터 풀어질 경우에는, 나사(520)(제 5 및 7도)과 같은 접촉부재가 하우징의 측벽 부분(530)내에 마련되어 요동 아암(306)의 하향 이동 및 이에 따른 상부 그리퍼 패드(206)의 하향 이동을 제한한다. 요동 아암(306)은 나사(520)의 단부상에 걸리게 되어 상부 그리퍼 패드(206)이 저부 그리퍼 패드(400)과 접하게 되는 것이 방지된다. 이는 양 그리퍼 패드상의 톱니가 손상될 가능성을 배제한다.

[작동 순서]

공구(20)의 작동에 관한 것은 공구를 구성하는 여러 장치에 대한 앞의 설명으로부터 쉽게 이해되리라고 믿어지지만, 보다 완전한 이해를 위해서 작동순서를 이하 간단히 요약하기로 한다.

공구(20)을 우선 제1도에 도시된 바와 같이 포장물 P상에 위치시키고 조작 레버(186)을 하향으로 눌러서 인장 아암(130)을 인장륜(126)으로부터 외향으로 선회시킨다. 결속대를 포장물 P주위에 감아서 중첩 결속대 부분 U 및 L을 인장 아암(130)의 앤빌(146)과 인장륜(126) 사이에 끼운다. 다음에 조작 레버를 해제시켜서 인장 아암(130)이 선회되도록 하여 앤빌(146)을 중첩된 결속대 부분 U 및 L쪽으로 압압시켜서 중첩 결속대 부분을 인장륜(126) 쪽으로 압압시킨다.

물론, 중첩 결속대를 공구 내에 삽통시키고자 조작 레버(186)을 하향으로 누를 때에, 어떤 이유로 해서 공구가 아직 리셋트되어 있지 않았다면, 리셋트 링크(450)은 하향으로 이동될 것이다. 이는 요동 아암(306)(제 5도)을 압압하여 분리 저지구(336)의 노치(342)와 결합시키고 상부 그리퍼 패드(206)을 결속대 부분과 접하지 않게 상승된 위치로 높여준다.

버튼(500)(제 2도)를 누르면 공구(20)의 제어장치가 작동되고 모우터(40)이 제1방향(제 2도에서 볼 때 시계 방향)으로 회전되기 시작하여 제1구동축(60)을 시계 방향으로 회전시키고 단방향 클러치(76) 및 (78)을 통해 제 2축(70) 및 피니언 기어(92)를 시계 방향으로 회전시킨다.

제 2축(70)의 단부상의 구동 피니언 기어(92)는 환상 기어(106)을 회전시켜서 축(100)을 회전시키고 위엄기어(108)을 회전시킨다. 따라서, 원추형 위엄 기어(108)과 결합된 기어(120)이 구동되고 축(112)가 회전되며 제1도에 도시된 바와 같이 인장륜(126)이 반시계 방향으로 회전되어 상부 중첩 결속대 부분 U를 저부중첩 결속대 부분 L에 관해 끌어 당겨서 포장물 P주위의 결속대환 S를 조이고 인장시키게 된다.

장력이 결속대환에 가해질 때, 인장 아암(130)의 자체 작용력이 앤빌(146)을 인장륜(126) 쪽으로 더욱 압압하여 결속대가 인장륜(126)과 앤빌(146) 사이에 압착되게 하고 앤빌(146)의 톱니가 저부 결속대 부분 L내에 침투되게 한다. 이는 인장 아암(130)을 축(132)상에서 반시계 방향으로 약간 더 회전시켜서 장력 감지스위치(150)이 고정 나사(180) 쪽으로 선회되게 하여 소정의 장력수준에서 장력 감지 스위치(150)이 작동되게 한다. 스위치가 작동되면 모우터(40)의 회전이 반전된다. 단방향 클러치(88)(제 9 및 10도)에 의해, 제2축(70)이 결속대 장력을 늦추게 되는 방향으로 다시 회전하는 것이 방지된다.

제1구동축(60)의 회전이 제1방향으로부터 제2방향으로 반전되면, 지금까지 해제되었던 분리 링 클러치(354)가 분리 링(350)을 제1구동축(60)과 결합시켜서 분리 링(350)을 제 2방향(제11도에서 화살표(362)로 표시한 바와 같이 반시계 방향)으로 회전되게 한다.

제1구동축(60)과 분리 링(350)이 제2방향으로 회전되면, 분리 링 돌출부 중 하나(예를 들면 돌출부(378))가 분리 저지구(336)을 선회시켜서 요동 아암(306)을 해제시킨다. 다음에 요동 아암(306)은 제 7도에 도시된 바와 같이 공통 축(312)와 함께 시계 방향(화살표 600)으로 선회되어 상부 그리퍼 패드(206)을 상부 중첩 결속대 부분 U의 상부표면 쪽으로 하향 압압시킨다.

제1구동축(60)의 편심부(220)의 회전에 의해, 구동 링(214)는 제7도에 도시된 화살표(602)의 방향으로 원형 경로 내에서 진동하여 상부 그리퍼 패드(206)을 진동 운동시킨다. 링크(302) 및 (304)를 통해 상부 그리퍼 패드(206)에 연결된 요동 아암(306)의 억제로 인하여, 상부 그리퍼 패드(206)은 제 7도에서 화살표(226)에 의해 표시한 방향으로 주로 왕복 운동된다. 이 방향은 중첩 결속대 부분 U 및 L의 길이에 대하여 횡방향이 된다. 따라서, 상부 그리퍼 패드(206)에 의해 구속된 상부 중첩 결속대 부분 U가 저부 중첩 결속대 부분 L에 대하여 횡방향으로 진동하여 마찰 용융 접합이 행해지게 된다.

이러한 왕복 운동시에, 상부 그리퍼 패드(206)은 구동 링(214)가 제1구동축(60)의 편심부 상에서 약간 상향으로 진동되기 때문에(제7도에 도시된 바와 같이 패드의 좌단부에서) 상향으로 경사지게 된다. 이와같이 약간 경사진 상부 그리퍼 패드(206)의 운동은 저부 그리퍼 패드(400)에 의해 조절되는데, 저부 그리퍼 패드는 비록 강고하기는 하지만 탄성 지지 패드(402)상에서 상부 그리퍼 패드(206)과 함께 경사진다. 그리하여, 상부 및 저부 그리퍼 패드(206) 및 (400)은 접합단계 동안 계속 실질적으로 평행하게 유지되어 중첩결속대 부분 U 및 L을 그 사이에서 전체적으로 균일하게 압압시킨다.

상부 그리퍼패드(206)이 상부 중첩 결속대 부분 U쪽으로 내려올 때, 상부 중첩 결속대 부분 U의 저면은 톱날(410)의 톱니(414) 쪽으로 압압된다. 톱날(410)에 대한 상부 중첩 결속대 부분 U의 왕복 운동으로, 중첩 결속대 부분 U 및 L이 마찰 용융 접합되기 전에 결속대의 잔여부 T(제1도)가 결속대환 S로부터 절단된다.

모우터(40)은 마찰 용융 접합을 행하기 위해 소정 기간의 시간 동안 제 2방향으로 회전된 후에 정지되는데, 이 시간은 제어장치 내의 접합시간 타이머에 의해 제어된다.

공구(20)은 다음에 조작 레버(186)을 하향으로 눌러주어 조각 레버 캠(188)을 로울러(160)과 접촉시키고 인장 아암(130)을 선회시켜서 앤빌(146)을 인장륜(126)으로부터 이동시킴으로써, 인장되어 접합된 결속대환으로부터 이동되게 된다. 공구는 중첩 결속대 부분 U 및 L로부터 측면으로 이동될 수 있다.

조작 레버(186) 및 조작 레버 캠(188)의 하향 이동은 또 안내공(454)의 상단부를 리셋트 링크(450)의 상단부(455)와 결합시켜서(제 3도) 리셋트 링크(450)이 제 5도에서 화살표(466)으로 표시한 바와 같이 하향으로 이동되게 한다. 이는 요동 아암(306)을 제 7도에 도시된 해제 위치로부터 제 5도에 도시된 억제 위치로 선회시켜서, 분리 저지구 비틀림 스프링(344)에 의해 압압되는 분리 저지구(336)이 요동 아암의 돌출부(340)과 결합되게 하고 분리 저지구(336) 내의 플런저(380)이 분리 링(350) 내의 주변 요구부(372) 또는(374)중 한 요구부 내에 전입되게 한다. 주변 요구부(372) 또는(374) 내로의 진입이 돌출부(376) 또는(378) 중의 하나에 의해 차단될 경우, 플런저(380)은 분리 저지구(336)의 구멍(382) 내의 압축 스프링(386) 쪽으로 상향 압압된다.

공구(20)이 리셋트되고 조작 레버(186)을 하향으로 눌러주는 힘이 제거되면, 조작 레버 조립체(184)는 비틀림 스프링(184)에 의해 제 1도에 도시된 위치로 전체적으로 상향 압압된다. 이 위치에서, 리셋트 링크(450)의 상단부(455)는 안내공(454)의 저부 근처에 있게 되며 인장 아암(130)은 비틀림 스프링(166)에 의해 압압되어 앤빌(146)을 인장륜(126) 쪽으로 압압시킨다. 조작 레버(186)을 하향 이동시켜서 앤빌(146)을 인장륜(126)으로부터 이동시키면, 다시금 공구에 중첩 결속대 부분 U 및 L을 장전하여 새로이 결속 작업을 시작할 수 있게 된다.

[톱날의 변형예]

공구(20)에 사용되는 톱날의 제 2 예를 이하 제12도 내지 15도를 참조하여 설명한다. 공구(20)의 모든 구성 요소들은 이하 상세하게 설명될 톱날 구조 및 지지 요소를 제외하고는 제1도 내지 11도와 동일하다. 따라서, 톱날 및 지지 요소에 관한 것을 제외한 모든 구성 요소들은 제1도 내지 11도에 도시된 공구(20)의 요소들과 동일한 것으로 제12도 내지 15도에 동일하게 도시되며 동일한 도면 부호를 갖는다.

변형예의 톱날은 제12도 내지 15도에서 일반적으로 참조번호(410a)로 표시하였다. 제14도에 명확히 도시된 바와 같이, 톱날(410a)는 전술한 제1예의 톱날(410)과 마찬가지로 핀(412)상에 장치된다. 톱날(410a)는 상부 및 저부 그리퍼 패드(306) 및 (400)에 대하여 전후방으로 제1구동축(60)에 평행하게 핀(412)상에서 활주 이동될 수 있다. 톱날(410a)는 또 제15도에 도시된 바와 같이 하강된 결속대 접촉 위치와 제14도에 도시된 바와 같이 상승된 결속대 장전 및 인장 위치 사이에서 핀(412)상에서 선회되도록 되어 있다.

톱날(410a)는 복수개의 하향 돌출 톱니(414a)를 갖는데, 이들 톱니는 상부 중첩 결속대 부분 U의 상부면과 접하게 되어 있으며, 이하 더욱 상세하게 설명되는 방법으로 상부 결속대 부분 U를 절단하게 되어 있다.

제12,14 및 15도에 명확히 도시된 바와 같이, 나선형 압축 스프링(700)이 공구 측면 덮개의 하향 연장 부분(720)의 원통형 구멍(710) 내에 배치된다. 스프링(700)의 일부가 구멍(710)으로부터 돌출하는데, 스프링의 돌출된 말단부는 톱날(410a)의 상부 평면과 접하나 그곳에 연결되지는 않는다. 따라서, 스프링은 톱날(410a)에 계속적인 하향 압압력을 가한다.

제15도에 명확히 도시된 바와 같이, 톱날(410a)가 하향으로 압압되면, 톱니(414a)는 상부 중첩 결속대 부분 U의 상부면과 접하게 된다. 마찰 용융 접합 단계시에 상부 절속대 부분 U가(진동하는 상부 그리퍼 패드(206)에 의해) 톱날의 길이에 평행하게 왕복 표시 화살표(226)의 방향으로 운동하면, 상부 결속대 부분U가 절단될 것이다.

제12도 및 13도에 명확히 도시된 바와 같이, 톱날(410a)의 앞부분에는 핀(730)이 장치된다. 핀(730)은 스프링 로울핀이 적합하며, 톱날(410a)에 있는 원통형 수납공(740) 내에 수납된다. 스프링 로울핀(730)은 상부 그리퍼 패드(206)의 상부에서 앞으로 돌출하여, 상부 그리퍼 패드(206)이 중첩 결속대 부분 U 및 L로부터 상향 이동될 때 상부 그리퍼 패드(206)의 상부면과 접하도록 되어 있다. 따라서, 상부 그리퍼 패드(206)이 상승되면 톱날(410a)가 중첩 결속대 부분 U 및 L로부터 들어 올려져서 상부 그리퍼 패드(206)이 상부 결속대 부분 U와 접하도록 다시 하강될 때까지 상승된 위치에서 유지된다.

톱날(410a)의 스프링 로울핀(730)은 상부 그리퍼 패드(206)에는 연결되지 않는다. 따라서, 상부 그리퍼 패드(206)이 상부 결속대 부분 U와 접촉되도록 하강될 때, 톱날(410a)는 상부 그리퍼 패드(206)에 의해 하향으로 당겨지지 않는다. 다시 말해서, 톱날(410a)는 중력의 영향과 압축 스프링(700)에 의해 가해진 약간의 하향 압압력에 의해 상부 결속대 부분 U쪽으로 압압 하강된다. 이렇게 하강된 톱날은 상부 결속대 부분 U와 접하게 되어, 이 상부 결속대 부분 U가 완전히 하강된 상부 그리퍼 패드(206)에 의해 톱날에 대하여 왕복 운동될 때 상부 결속대 부분을 신속히 절단하게 된다.

스프링 상수와 스프링의 길이를 감안하는 등 스프링(700)을 적절히 형성함으로써, 톱날(41a)의 하향 압압력은 상부 결속대 부분 U가 절단된 후에 하부 결속대 부분 L을 손상시키는 일없이 효과적인 톱질을 하도록 비교적 일정하고 충분한 크기로 될 수 있다. 하부 결속대 L은 마찰 용융 접합 단계시에 실질적으로 움직이지 않는다는 사실을 기억할 수 있을 것이다. 또한, 톱날(410a)는 진동하지 않기 때문에, 상부 결속대 부분 U가 톱날에 의해 절단된 후에 하부 결속대 부분 L은 톱질 또는 절단될 수가 없다.

톱니(414a)에 대한 스프링 로울핀(730)의 수직 방향 위치는 상부 그리퍼 패드(206)이 상부 결속대 부분U의 상부면과 접촉되기 전에 톱니(414a)가 상부 결속대 부분 U외 상부면과 접촉되도록 적합하게 선택된다. 따라서, 상부 그리퍼 패드(206)이 상부 결속대 부분 U에 최종적으로 접촉되어 왕복될 때에 이미 톱날은 상부 결속대 부분과 접촉되어 있게 된다.

적합한 예에 있어서, 상부 결속 부분 U가 왕복 운동하여 전체적으로 약 75%의 마찰 용융 접합이 이루어졌을 때 상부 결속대 부분 U가 절단된다. 즉, 상부 결속대 부분 U가 절단된 후에도, 상부 그리퍼 패드(206)은 계속하여 추가적인 시간 동안 상부 결속대 부분 U의 절단된 단부를 하부 결속대 부분 L에 대하여 진동 운동시킴으로써 접합을 완성시키게 된다. 추가적인 접합 완성 시간은 상부 및 하부 결속대 부분 U 및 L이 접촉 진동하여 마찰 용융 접합되는 총 시간의 25%에 상당한다.

전술한 톱날 구조는 여러가지 장점을 갖는다. 한가지 장점은 여러 종류의 플라스틱 결속대와 더불어 사용될 때에 작업자의 노동력이 절약된다는 것이다. 구체적으로 말해서, 상부 결속대 부분의 잔여부는 절단될때에 마찰 용융 접합부로부터의 용융된 열가소성 물질 조작에 의해서 톱날 또는 결속대환의 상부 결속대 부분에 가볍게 접착되게 되는 경향이 있다. 따라서, 상부 결속대 부분 U의 절단된 잔여부는 공구밖으로 떨어지지 않거나, 공구 후부에서 미리 응력을 준 결속대 코일에 의해서 밖으로 끌려 나오지 않고 공구(20) 내에 남게 될 것이다. 그리하여, 작업자는 접합이 끈난 후에 "붙어 있는" 결속대의 절단된 잔여부를 손으로 잡고서 매우 근소한 힘을 가하여 공구 밖으로 및 용융 접합부로부터 잡아 당길 수 있다. 다음에 작업자는 방금 제거하여 손에 잡고 있는 결속대의 잔여부를 또 다른 포장물 주위에 감아서 공구(20) 내에 삽통시킬 수 있다. 결속대의 절단된 잔여부가 용융된 플라스틱에 의해 공구 내에 붙어 있지 않는다면, 절단된 결속대는 공구 밖으로 떨어질 것이며 작업자는 또 다른 포장물을 결속대로 묶기 위해서 몸을 굽혀서 결속대를 집어 올려야 할 것이다.

Claims

"물품(P)를 둘러싸고 있으며 중첩 결속대 부분(U 및 L)을 가진 열가소성 결속대환(S)를 조여서 접합시키도록 되고 상기 결속대환을 조이기 위한 조임장치(70,92,100,102,104,106,108,112,114,120,126,130)을 가진 전기식 마찰 용융 결속 공구(20)에 있어서, 처음에는 제1방향으로 회전한 다음에 반대의 제 2방향으로 회전하도록 된 가역 전기 모우터(40)과, 이 가역 전기 모우터에 의해 제1 및 제 2회전방향으로 연속하여 구동되며 상기 제1방향으로 회전될 때에만 상기 결속대환을 조이도록 상기 조임장치와 결합되어 작동하도록 된 제 1구동축(60)과, 이 제 1구동축을 상기 제 1회전 방향으로부터 상기 제 2회전 방향으로 변환시키기 위해 결속대환에서 소정수준의 장력을 감지하여 상기 가역 전기 모우터의 회전을 반전시키도록 된 감지 및 제어장치(130,150,166,180)과, 상기 결속대환이 상기 소정 수준의 장력까지 조여진 후에 상기 중첩 결속대 부분을 함께 압압시키고 상기 중첩 결속대 부분의 마찰 용융 접합을 행하기 위해 상기 중첩 결속대 부분중 최소한 하나를 다른 결속대 부분에 대하여 운동시키도록 상기 제1구동축의 상기 제 2방향으로의 회전에 응답하는 장치(206,212,214,220,302,304,306,308,310,318,320,336,350,400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기식 마찰 용융 결속 공구".