TWI221439B - Punching/deforming tool for a strapping unit - Google Patents

Description

1221439 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於產生捆紮帶末端間之無辅助連接 的皮帶單元之衝孔/變形工具，該工具具有一不同寬度之凹 處，且該凹處邊界壁至少一部份在至少一寬度變化處設置 有一圓形部位。本發明另關於一種用於生產此一工具及使 其閉合之製程。

【先前技術】 使用一皮帶單元使受拉力之帶圈環繞待包裝物品定位 已為人所知多年。此種單元特別是用於包裝與運輸用途。 具有非常不同功能原理（特別是關於二捆紮帶末端連接） 之皮帶單元在本文中為已知。本發明關於捆紮帶圈係藉由 變形與產生切口而閉合之皮帶單元。在此例中，會在二帶 末端間形成一成型配合。再者，在具有通用型式之皮帶單 元實例中，該閉合是藉由該皮帶單元之二相互作用之工具 而產生。該等工具是施加於二帶之上側，其中一工具從一 _ 帶之側面施加而另一工具則從另一帶之側面。此二工具（通 常稱之為衝頭與衝模）強制該等帶末端（使一帶置於另一帶 上）進入衝模的一凹穴中，結果產生該變形。 從先前技藝中已知，衝模之凹處在帶運行方向具有其 最大之長度，該凹處寬度在凹處之縱軸方向通常會有數次 變化。該衝模因此係具有可達成最佳切口之複雜形狀。其 通常是試圖在側壁上儘可能達到最鋒利的邊緣與隅角，這 3 1221439 Μ達特別良好之效 利中已知，該寬度 捆紮帶閉合處造成 些方式預期可使該二帶末端相互鎖定 果。同時從德國第DE-A19 05 145號專 是在半徑上變化。此係希望減輕可能因 的傷害 然而已嫁實發現’使該等帶末端產生_固定與永久閉 合之已知形狀是特別難以製作。迄今該衝模之凹處通常是 藉由衝擊生產方法產生。

此種工具可能進一步產生之問題在於常會發生不均勻 之切割力。在閉合操作中改變切割力，會導致使用該相關 皮帶單元之使用者必須施加不同大小之作用力，此可視為 一缺點。 【發明内容】 因此本發明之目的在於會在該等帶末端間產生一固定 之閉合，其中用於產生該閉合之工具可用儘可能簡易與節 省成本之方式製造，此外可使得切割力更均勻。本發明也 可用於使該閉合具有良好之強度性質。 此目的可依據本發明（如在先前技術中所述型式之裝 置）而達成，其中該圓形部位本質上係具有某半徑之圓弧形 狀，且其中該凹處之最大寬度等於或小於該壁半徑之六倍 (但較佳是等於或小於四倍）。本發明之目的另可藉由專利 申請範圍第7項所述之方法達成。 依據本發明之方法’一或多數圓形部位會設置在該凹 處邊界壁面上寬度變化之區域。在本發明之前後文中可出 4 1221439 乎意料地發現，在二帶末端間產生一閉合時，此圓形部位 有助於使該工具具有更均勻之切割力。為了產生該凹處， 如果是由使用一圓柱形銳刀之銑製過程製成，則將特別易 於製成該等半徑。 依據本發明，如果該至少一半徑與該凹處之某些尺寸 可彼此匹配時，該銑製過程會特別合乎經濟效益。如此將 可用特別節省成本之方式以用於該半徑之相同工具產生該 凹處之最大寬度，使得該凹處之最大寬度不大於該銑刀直 徑之三倍（較佳為二倍）^如果該最小寬度是等於或大於該 銳刀之直徑且使得該凹處半徑之值加倍時，對節省生產成 本也將是一有利因素。其因此可以至多二切削道次製作該 凹處之最小寬度。 該帶運行& 5亥曲方·

人應瞭解有關本發明之名詞“寬度”，係實質上平行於待 之摘紮帶末端（扁平）表面方向的一尺寸，且實質上與 ，應瞭解 之捆紫帶末端（扁平）的表 父。再者對於該名詞“圓形部位 f仃於待連接之捆紮 頃發現依據本發明

毫米之範圍中選出。 之凹處及/或該銑刀的半徑應從由 中選出，較佳是從由13亳米至2 至2.0 圍與圖式中 本發明進一步較佳 獲得。 之配置可從申請專利範 【實施方式】 5 1221439 ::圖所示之手動皮帶單元〗係本發明所指 皮帶早70的—實例。該皮帶單元具 良式 囍由：Blfe/土认-_ 基板2 ’皮帶單元 交佳為平面之底側而定位於待捆紫之物品上。 件式衝頭3係固設於基板2内。一 1 與衝頭3相互彳七 件式衝模4係以一可釋放之方 之’ ^從… 万式固設於一衝模承愈哭 内。衝模承載器5係以一可樞 ° ^ ^ 钱方式由一旋轉關節6樞泡 而配置於基板2(且其樞軸8 柘者 装5龜^ , 匕颂不）的一前端。衝模承章

裔5藉一樞轉桿7可沿基板2之方*祕4 土

之方向繞樞軸8樞轉且從J 板2再歼離。在此樞軸8之方位 興帶運仃方向9係實質J 正交。在產生捆紮時，二帶末端 .1 σ ^ t 、富〜丄 ，木铋1〇、11是彼此重疊而依爷 運灯方向9位於基板2與衝模承哉势CBa L ^ ，、饵供承载益5間，以致後續可相 此連接。 衝頭3在下降時會連同二層捆 增雄1¾赏一起陷入屬於衝指 4的一凹處内（且將在下文中竦 ”羊加說明），此導致一鋼帶二 端10、11之閉合處15變形，兮R人疮s ^该閉合處顯示於第2圖。名 此例中，一工具部件從上方逼 处一命禾鳊10、11，而其和 工具部件是以靜態方式配置於二帶末$ 10、u之下方。g 為通常此皮㈣元之樞轉半徑會比該衝模之衝程大，衝相 4或多或少會沿衝頭3之方向隸移動。在此閉合操作前 皮帶單元1之各種習知拉緊播諶合跬山 ^ 豕機構會藉由一拉緊桿18而矣 動’其結果隨後使得圍繞-待包裝物品之帶圈被拉緊。 本文中之衝頭3與衝模4藉由切口與變形(如第2圖戶， 示)在二帶末端ίο、11間產生一區域2〇，作為帶末端1〇 Η的-閉合。此導致該等帶末端特別在帶運行方向相互海 6 1221439 定（基本上此係習知）。此舉永久地使得該等帶末端免於因 不符合需求之方式鬆開。 第3圖顯示依據本發明的一衝模4與一衝孔工具之配 合衝頭3。衝模4與衝頭3二者均具有功能為固設（尤其是 藉螺絲2 6)二工具部件於第1圖之基板2與衝模承載器5 上的内孔23、24、25。該衝模係設置有一由二壁28所限 制之凹處27。壁28在衝頭3之方向具有一波狀頂側28a。 由二壁28形成之壁面29會限制該凹處27。此壁面29之 輪廓或外形會對應於衝頭3之一外部輪廓3 0。如此衝頭3 可陷入該衝模4之凹處27，在該衝頭與壁產生一實質上固 定大小之小間隙。 從第3圖與第4圖中可知，衝模4或多或少為一立方 體之基本形狀。溝槽狀之凹處27延伸通過衝模4之整個長 度，且在後者二不同方向之末端處為開口。此外，該凹處 27在平行衝模4之縱向範圍延伸，且因此也平行於帶運行 方向9。凹處27附有實質上相同之區段32、33(其各具有 二不同之寬度範園）。第4圖之代表性具體實施例在各例中 一方面設置具有之寬度範圍從(等於3.2亳米）至 Blmax(等於3.8毫米）的三區段32 ’另一方面具有固定寬度 B2為6毫米之三區段33。在各例中，一寬度範圍為Βι之 區段隨後為一其他寬度β2之區段。此週期性共重覆3次。 如第4圖所示，在帶運行方向之區段32、33實質上係相同 長度。在各例中具有最小寬度範圍32之區段會從一寬度 Blmax線性地變化灵一寬度Blmin。 7 1221439 區域Bl、B2會藉由轉變位置34、35相互連接 -區域32、33相反的《’該壁面及/或轉變仅置“ η: 切線係與帶運行方向或該凹處 扞^ + 之對稱軸36(其與該帶運 Γ:相同)有一相當大之爽角α。在該代表性具體實施例 爽角《可為45度或更大。接觸區域33(二寬度範圍中 較大者)之轉變位置34、35具有一⑶毫米之半徑1及 内凹圓弧形狀。一具有i.55毫米半徑内凹圓弧也 隨即連接區段33之末端’成為該轉變位置35的一構成部 件。進入與離開區段32之轉變處也分別設置有—半徑R3、 I在各例+，這些圓孤形之凸狀轉變處34、35的構成部 件’同樣具有一 1.55毫米之半徑r3、。 一從第3圖中得知，衝頭3之形狀與該衝模之凹處27 致且實質上係凹處2 7之相反形狀。因此該衝頭同樣包 括具有二不同寬度之區段，較大寬度之轉變處也各設置有 相同之半徑。 為了依據本發明第3與第4圖所示產生衝模4，其製 作方法是使用一具有半徑為155毫米之端銑刀38 ,沿其 周圍與在其末端側邊上切削。可引導在第5圖中所示之銑 刀3 8沿著切削路徑3 9、4 0 ,如此在各例中銑刀3 8之中心 轴係置於平行待製作壁面29之需求輪廓。整個壁面29可 藉由此等二道切削路徑而製成。此處銑刀3 8之陷入深度 對應於壁面29之高度。由於該凹處之較窄位置之二寬度 Blmax與Blmin以及較寬位置之寬度β2係至多等於銑刀38 直徑D之二倍，因此可以只單由此等二道切削路徑而製成 8 1221439 整個凹處2 7。 在本發明進一步具體實施例中（雖然並未顯示），也可 使該較大寬度區段之最大寬度會大於該銑刀直徑之二倍。 然而該最大寬度應對應於不超過銑刀直徑之三倍（即半徑 Ri之六倍）。在此情形下，有可能使在該帶運行方向之凹 處中尚餘留之材料，能藉由第三道切削路徑加以移除。該 第二切削路徑可導引經過具較小寬度範圍之完工區段而無 加工切削。 依據第6圖，可從一立方體塊製成衝頭3，在該情形 下該衝頭之二縱向侧邊3〇將由同一銑刀38製成。 從第2圖中可獲知藉由依據本發明之衝孔工具製成的 一閉合，會具有一設置有衝孔切口之變形區域20。此區域 20包含在帶末端10、1丨及子區域32，、33,（其實質上為衝 孔工具之區段32、33的形狀）中。此意即一方面該閉合處 在其經衝孔/變形之外緣包含了實質上對應於該等半徑r i 至R4的半徑反！’至R4，。另一方面，該衝孔/變形子區域 32’、33’也具有至少多少與分別對應之工具寬度Blmi、Blmax 與B2相等的寬度Blmi，、Blmax，與b2,。 【圖式簡單說明】 本發明將參考在該等圖式中示範（僅為圖示）之代表性 具體實施例詳加說明，其中： 第1圖顯示由依據本發明的一工具製作之通用型式皮帶單 元； 9 1221439 第2圖顯示由依據本發明的一工具產生之閉合； 第3圖顯示依據本發明的一衝頭及一衝模之立體示意圖； 第4圖顯示依據第3圖中本發明的一衝模之平面圖； 第5圖顯示一銑刀在產生第4圖中本發明之衝模的製程時 的一些位置；及 第6圖顯示一銑刀在產生第3圖中本發明之衝頭的製程時 的一些位置。 元件代表符號簡單說明 1 皮 帶 單 元 2 基 板 3 衝 頭 4 衝 模 5 衝 模 承 載器 6 關 Ar/T 即 7 樞 轉 軸 8 樞 軸 9 帶 運 行 方向 10 帶 末 端 11 帶 末 端 15 閉 合 處 18 拉 緊 桿 20 區 域 23 内 孔 24 内 孔 25 内 孔 26 螺 絲 27 凹 處 28 側 壁 29 壁 面 30 輪 廓 32 區 段 3 3 區 段 325 區 段 335 區 段 34 轉 變 位 置 35 轉 變 位 36 對 稱 轴 38 銑 刀 10 1221439

Claims (1)

1221439 刀 S3· 7 - 7 第丨则1號專利案仏年1月修正, 拾、申請專利範園： 1· 一種用於在一捆紮帶末端間產生無輔助連接的皮帶單 元之衝孔工具，該工具具有一不同寬度之凹處，且該凹 處邊界壁之至少一部份在其寬度之至少一變化處設置 有一圓形部位，其特徵在於該圓形部位為具有一特定半 徑（Ri、R2、R3、R4)之圓弧形，且在於該凹處（27)之最 大寬度（B〇係等於或小於該壁（28)之該半徑（Rl、r2、r3、 R4)的六倍。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之衝孔工具，其特徵在於該 凹處（27)之最大寬度（B2)係等於或小於該壁（28)之該半 徑（Ri、R2、R3、R4)的四倍。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之衝孔工具，其特徵在於該 凹處（27)之該最小寬度（Bimin)至少為該壁（28)之該半 徑（Ri、R2、R3、R4)的二倍。 4·如申請專利範圍第1項所述之衝孔工具，其特徵在於該 邊界壁（28)係對稱於該凹處（27)的一縱向延伸軸（26)。 5 .如申請專利範圍第1項所述之衝孔工具，其特徵在於該 半徑（Ri、R2、R3、r4)係從由1亳米至2 5毫米的一範 圍中選出。 12 1221439 { 〇 Γ, f -f ' Η Ua7.

6.如申請專利範圍第1項所述之衝孔工具，其特徵在於一 凹處（2 7)係藉由一銑製過程製作。

7. —種用於製作一皮帶單元之衝模的方法，藉由該方法將 可在一捆紮帶之末端間產生一無辅助閉合，在該衝模内 製有一凹處，其特徵在於該凹處（1 27)係藉由銑製製作且 其邊界壁（28)係設置有至少一圓形部位d、R2、R3、 R4)。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之方法，其特徵在於該最小 寬度（Blmin)係沿橫向於該凹處（27)的一縱軸（9)之方向 製成於該凹處（27)内，該最小寬度（Blmin)對應於該圓形 部位的一半徑（Ri、R2、R3、R4)之至少二倍。

9·如申請專利範圍第7項或第8項所述之方法，其特徵在 於該最大寬度（Β 2)係沿橫向於該凹處（2 7)的一縱軸（9)之 方向製作於該凹處（2 7)内，該最大寬度對應於該圓形部 位的一半徑（R〗、R2、R：j、R4)之至多六倍，但四倍為較 佳。 13 1 〇·如申請專利範圍第7項所述之方法，其特徵在於係使用 2 一圓柱形銑刀（38)以製作該圓形部位，該銑刀（3 8)的一 直徑（D)係對應於該邊界壁之圓形部位的一半徑（h、 R2、R3、R4)之值。

11. 一種皮帶捆紮配置之二帶末端的無輔助閉合，該閉合係 由一皮帶單元的一衝頭與一衝模藉著一衝孔/變形操作 而製作，且形成為該二帶末端（其中一者位於另一者上） 的一衝孔/變形區域，其特徵在於該區域（20)之至少一 變形及/或衝孔子區域具有的最大寬度（其方向垂直於該 帶運行方向（9))，係小於或等於一半徑（Rr-IU，）之六 倍，但四倍為較佳，其中該衝孔/變形區域在其等外部邊 緣中之一上。

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