TWI415764B - 手動捆扎裝置 - Google Patents

Description

手動捆扎裝置

本發明係有關於一種攜帶式打包裝置，其可以一打包帶捆札一欲打包物件，該打包裝置包括一拉帶裝置，其可拉緊打包帶束環；一熔接裝置，其可使打包帶束環的兩層重疊打包帶摩擦熔接；及一能量儲存體，其可儲存能量，尤其是機械、彈性能量或位能，而驅動摩擦熔接裝置，產生摩擦熔接。

此種打包裝置為可攜帶式，其可被使用者攜帶至任意使用場所，而不限定由外部輸入能量。此種打包機拉緊及接合所需要的能量通常由一蓄電池或壓縮空氣提供。該能量使拉帶裝置產生拉緊力及接合。此種打包裝置只能使塑膠打包帶接合。

攜帶式打包機通常使用兩種接合方式。第一種接合方式為使用封鉛，打包帶兩末端被重疊，並利用封鉛而接合在一起。此種接合通常利用一手操作桿產生的力而達成，該力被直接傳輸至封鉛。第二種接合方式為不使用異物，亦即封鉛，而只加熱打包帶末端，使其局部熔化，而在冷卻後結合在一起。第二種方式基板上只為摩擦熔接，打包機一熔接片被壓向打包帶末端，並進行一振蕩運動。如此所產生的摩擦使得打包帶末端局部熔化，而在冷卻後接合在一起。

此種摩擦熔接裝置設蓄電池時為不利，因蓄電池沒電時，攜帶式打包機便不能使用。如無備用蓄電池，或備用電池忘記充電且在使用場所無法進行充電，則打包機無法使用。

DE-PS 1 912 048提出一種打包機，其將熔接程序需要的能量儲存在一扭轉棒上。該扭轉棒能量被釋放時會產生一振蕩往復運動。該振蕩運動被直接傳輸至摩擦熔接片，使其以與扭轉棒相同之頻率進行振蕩運動。此種裝置的缺點為，其能量損失高，能量雖然儲存在扭轉棒中，但無法全部用於產生摩擦熔接。

本發明之目的在於提供一種打包機，其具高使用效率，且可不使用蓄電池。

本目的由申請專利範圍第1項前言部份所述之打包裝置達成，其使能量儲存體可儲存一手動操作元件輸入之能量，並在能量儲存體儲存之能量被釋放時產生一無逆轉之動作。該打包裝置能量儲存體尤其是儲存機械、彈性能量或位能，該能量可作為驅動摩擦熔接裝置產生摩擦熔接之能量。本目的尚由申請專利範圍16項所述之方法達成，其為使兩層打包帶，尤其是打包帶束環，產生摩擦熔接，而對攜帶式打包裝置之摩擦熔接裝置進行一驅動動作，使得與打包帶接觸之熔接元件產生一振蕩運動，且產生摩擦熔接所需之能量由一手動操作元件輸入打包機，並暫存在一 能量儲存體中，操作一釋放元件時，可使儲存之能量被傳輸至熔接裝置。

能量儲存體被釋放後，其所儲存之能量產生一驅動動作，如上述DE-PS 1 912 048之裝置，該驅動動作為無逆轉，尤其無多次逆轉。故可使驅動動作避免無法提供熔接裝置扭力之不利動能死點位置。但不同於DE-PS 1 912 048之裝置，本發明可在摩擦熔接片振蕩運動，尤其是逆轉時，連續給予摩擦熔接片一扭力，而使其加速離開死點位置，故不需要克服扭轉棒死點位置慣性力矩之能量。因此，相較於先前技術，本發明在熔接處儲存能量轉換為熱能方面具較高之效率。

由於上述方法，本發明在產生摩擦熔接時可有利地創造及連守特定條件。只有在一定作用時間內，遵守特定摩擦熔接片對打包帶壓緊力參數範圍及摩擦熔接片振蕩運動頻率才可達到高負載摩擦熔接。該參數範圍可受外部環境，例如塑膠種類或摩擦熔接片接觸面表面特性，影響而改變。適當之參數範圍為馬達驅動摩擦熔接裝置專業人士所熟知。

但本發明以手動操作之熔接裝置極難遵守該參數範圍。故本發明使以手動方式，亦即非馬達式，輸入打包機的能量至少被暫時儲存，並可被釋出而產生一預設、連續及無死點的驅動動作。如此使得使用者輸入的力或能量可被以預設方式高效率利用，而可重複產生高品質之摩擦熔接。該「預設方式」係指釋放，即在一定時間內將一預設 之恆定或可變力(必要使為可調整)釋放至摩擦熔接裝置。在一較佳實施例中能量儲存體釋放出的能量首先傳輸至打包裝置一傳動裝置，而構成張緊能量(例如沿一路徑移動一彈簧末端)。該傳動裝置使摩擦熔接片產生一振蕩運動，故摩擦熔接片反覆壓緊打包帶而產生摩擦熔接。此種傳動裝置可使用例如一離心輪而使摩擦熔接片產生振蕩運動。

特別有利且極可靠、耐用及不需經常維修的是使用一可機械彈性變形的彈簧作為能量儲存體。基本上可使用任何一種彈簧。其優點為，使用者輸入的能量投有損失地儲存入能量儲存體中，並可被釋放出。

技術上特別可靠及堅固耐用的是使能量儲存體以接近線性動作將儲存之能量釋放至傳動裝置。傳動裝置將原來的線性運動轉換成一振蕩運動。除了線性運動外，亦可使用其他連續及/或無死點之驅動動作，例如沿一彎曲軌道移動之驅動動作。

在一較佳實施例中，能量儲存體經一圍繞元件，例如一齒形皮帶、楔形皮帶、鏈條等，而與傳動裝置及摩擦熔接裝置連接，以將能量儲存體釋放的能量在一定時間內傳輸至摩擦熔接片。圍繞元件可將能量存入能量儲存體，亦可將其輸出。圍繞元件尤其可在兩相反方向上移動。

在本發明另一較佳實施例中，使能量儲存體與摩擦熔接片產生力嚙合的傳動裝置加速傳輸一旋轉動作(加速傳動)。如此所得到的較高角速度可使摩擦熔接片達到最大平移速度。傳動裝置可包括一行星傳動裝置及/或一軟軸傳動 裝置，尤其是皮帶或鏈條傳動裝置。行星傳動裝置一輸出軸在軟軸傳動裝置輸入端產生一旋轉動作時，可達到特別高的加速比。能量儲存體能量之傳輸當然亦可使用其他傳動裝置或組合不同的傳動裝置。

本發明目的尚由申請專利範圍第12項前言部份之打包裝置達成，其至少包括一將驅動動作傳輸至摩擦熔接裝置之行星傳動裝置，其設在驅動動作輸入處與熔接裝置產生摩擦熔接之可振蕩摩擦熔接元件之間。此種行星傳動裝置可以少數組件達到高減速比或加速比，故驅動動作傳輸至摩擦熔接裝置的損失低。手動及馬達產生之驅動動作皆可利用該優點。該優點在一較佳實施例中被進一步改良，其使摩擦熔接裝置之驅動除了至少使用一行星傳動裝置外，並使用一具有一圍繞元件，尤其是齒形皮帶，的軟軸傳動裝置，該軟軸傳動裝置較佳在輸入端與至少一行星傳動裝置，在輸出端與摩擦熔接裝置連接。

本發明打包裝置尚可使用一手操作切換元件，尤其是一切換鍵，而使驅動動作傳輸至一拉帶裝置或至少一行星傳動裝置。

以下將依據附圖詳細說明本發明之實施例。

第1固顯示一攜帶式手動打包機，其可以一塑膠打包帶捆札任意欲打包之物件。由第1圖可看出打包機之底板1，其一方面構成打包機各機械組件之載體，另一方面則構 成打包帶2雙層部份之載板，打包帶在打包機中被摩擦熔接。但第1圖中之虛線只顯示一層打包帶2。此外，第1圖並顯示一殼體3，其覆蓋上述之機械組件。

為清楚顯示打包機機械組件，第2至10圖未顯示殼體。如圖所示，打包機包括一拉帶裝置4、一摩擦熔接裝置5及一切帶裝置6(第1圖)。在本實施例中所有裝置皆不靠馬達而以手動方式驅動。拉帶裝置4及摩擦熔接裝置5將在下面加以說明。由於切帶裝置6與習知打包機之切帶裝置相同，故以下不再詳細說明之。

拉帶及切帶裝置4, 6需要的力藉一手動操作之手操作桿7而直接傳輸至作用於打包帶之組件。熔接裝置則設有一能量儲存體10，其在本實施例中具有一設在握把上的螺旋彈簧11。一時段所產生的力被暫存在該能量儲存體中，且可，如下面所述，在稍後釋出。在本發明其他實施例中，亦可使拉帶及/或切帶裝置具一與摩擦熔接裝置相同的能量儲存體。同樣可在蓄電池外設一此種機械式能量儲存體，以供無電能時緊急使用。

拉帶裝置4具一可對一旋轉軸旋轉之拉帶輪12，其周面殼作摩擦面12a。該摩擦面12a係用於與打包帶接觸。摩擦面壓緊打包帶，同時旋轉拉帶輪12時，可拉動一層打包帶。故打包帶所構成圍繞欲打包物的束圈可以習知方式被拉緊，亦即束緊欲打包物件。

打包機設有一切換鍵14，其樞設在手操作桿上。利用該切換鍵14可使手操作桿7產生的力被傳輸至不同的組件 上。手操作桿7可經切換鍵14而與拉帶輪連接。手操作桿7可對一擺動軸(第3圖)擺動，故其可在兩終端位置所構成的角度範圍中擺動。欲連接手操作桿7時，可利用切換鍵14而操作一第一棘爪16(第8圖)，其與一離合器18嚙合。離合器18為一中空圓柱體，其縱旋轉軸19垂直於手操作桿7擺動動作所在平面。離合器18一外表面18a設有齒，其未顯示於圖中。藉切換鍵14而操作第一棘爪16時，可使其與該外表面之齒嚙合，故手操作桿7可與該離合器連接及分離。離合器一內錐面構成一摩擦面18b，其抵靠拉帶輪12一外錐面構成的摩擦面12b。藉助一組彈簧20而使兩摩擦面相互壓緊，故兩摩擦體間產生良好的摩擦連接條件。切換鍵14在該位置時，手操作桿7之擺動動作可經該連接而使拉帶輪12對縱軸19旋轉。

切換鍵14在另一位置時，手操作桿7經一第二棘爪21(第8圖)而與一歸屬熔接裝置5與能量儲存體10之傳動裝置22連接。如第8圖所示，在本實施例中傳動裝置22包括一第一行星傳動裝置25，其具一旋轉軸，該旋轉軸與拉帶輪12之縱軸19重疊。行星傳動裝置25在縱軸19方向上與拉帶輪12有一距離，並具一太陽齒輪26，其外齒27與棘爪2嚙合。行星傳動裝置25之行星齒輪28則與太陽齒輪嚙合。行星齒輪28並與一作為載輪30之冠輪的內齒嚙合。該載輪30外表面31亦設有齒，其與一齒形皮帶32嚙合。齒形皮帶32的一端固定在載輪30外表面31一處(第4圖)。

如第2至7圖所示，齒形皮帶32的另一端穿過螺旋彈簧11並固定於其不朝向行星傳動裝置25的末端。在該螺旋彈簧11末端設有一蓋板35，齒形皮帶32末端固定於其上。螺旋彈簧11被一圓筒形殼體覆蓋。適當之螺旋彈簧11可具例如15N/mm至30N/mm之彈簧常數，及1500N至2200N之彈簧力。

載輪沿縱軸19側向連接另一行星傳動裝置37(第8圖)，其行星齒輪38與載輪30之第二內齒39嚙合，並將其旋轉動作傳輸至第二行星傳動裝置37的太陽齒輪40。太陽齒輪40同樣繞縱軸19旋轉，並經一滾柱軸承而樞設在一靜態殼體件41上。太陽齒輪40與一具外齒之齒輪43一體成形連接，該齒輪43為齒形皮帶傳動裝置44之一部分。載輪30之旋轉帶動設在殼體件41軸承銷上的行星齒輪38旋轉，由於該行星齒輪與太陽齒輪40嚙合，故亦帶動齒輪43。

如第2至7圖所示，一圍繞齒輪43之環形齒形皮帶45(環形圍繞元件)可驅動一小齒輪46，該小齒輪設在一轉軸47之一端，其另一端設有一傘形齒48(第9圖)。另一與第一傘形齒輪構成90∘角的第二傘形齒輪49與第一傘形齒輪嚙合。如第9圖所示，轉軸為兩件式，其具一設傘形齒48之外套管50及一設在外套管中的空轉桿51。該空轉桿51可在一方向上相對於外套管50旋轉，而在相反方向上與外管51固定連接。此種空轉桿之軸承例如為Herzogenaurach(德國)INA (Schaeffler KG)公司所生產 型號為HF, HFR, HFL, HFL. KF之產品。

外套管50上設有一圈狀彈簧53，其以一端頂靠殼體或底板，以另一端頂靠推桿52。在一般位置時，圈狀彈簧53內面抵靠外套管50，而使外套管無法旋轉。以手操作桿7經推桿52而作用於圈狀彈簧53時(第7圖)，圈狀彈簧53一端被操作，而使得圈狀彈簧53直徑增大，故外套管50被釋放而可轉動。除以推桿52操作圈狀彈簧之外，亦可以其他任意方式，例如棘爪，操作。

第10圖顯示打包機熔接裝置5。如圖所示，第二傘齒輪49設在一偏心軸54上(第7圖)，該偏心軸支撐一設在偏心輪55上的連桿56。連桿56縱向垂直於偏心軸54旋轉軸。熔接裝置連桿56並樞設在一導桿57上。以導桿57縱向來看，連桿56樞接處約在導桿57中心。導桿在第10圖所示上端與一上壓桿59一端樞接，其下端則設有一樞接點而與一摩擦熔接件，此處為熔接片60，樞接。

導桿57可在所有三個樞接點相對於其樞接件擺動或旋轉。熔接片60下側設有一進行摩擦熔接之表面結構60a。

壓桿59樞設在一固定之樞接處62，該樞接處62之樞接軸63約位在壓桿59中心。樞接軸63及偏心軸54之縱軸彼此平行並有一距離。壓桿59可以一未示出之方式而被一彈簧力作用，使得熔接片60被壓向打包帶。壓桿59、連桿56及導桿57構成一平行四邊形。

上述熔接裝置使得轉軸47旋轉時偏心輪55提升連桿56，該連桿連動熔接片60，而使得熔接片振蕩往復運動。 該振蕩運動導致產生摩擦熔接。

塑膠打包帶構成環繞欲打包物件的束圈。為此打包帶末端部份被重疊而為兩層，並被送至底板1與拉帶輪12及熔接片60之間。以手操作桿7操作拉帶輪12時，可藉切換鍵14而使棘爪16與離合器18產生力嚙合。故手操作桿7之擺動動作經離合器而使拉帶輪12轉動，而拉動一層打包帶，故提高束圈之張力。可以一習知方式使得打包帶保持該張力而在打包機中進行摩擦熔接。

接著可經切換鍵14而使手操作桿7與拉帶輪12的力嚙合解除，而與螺旋彈簧11力嚙合。故手操作桿7之擺動動作經與太陽齒輪26外齒嚙合之棘爪21而使得第一行星傳動裝置25的齒輪轉動。載輪30於是被帶動旋轉，故齒形皮帶32被捲繞於載輪30上。由於齒形皮帶32末端固定於螺旋彈簧11末端，故齒形皮帶32帶動螺旋彈簧11而使其被壓縮。轉軸47之空轉桿51可相對於外套管50轉動時，該螺旋彈簧11可動作。

手操作桿7之擺動動作可使螺旋彈簧11達到最大壓縮，故在螺旋彈簧11中儲存了一進行熔接所需要的能量。在該階段可藉未被操作之圈狀彈簧53而防止螺旋彈簧11被釋放，因其使轉軸47(外套管50及空轉桿51)無法旋轉。由於轉軸47在一方向上被制動，故整個傳動裝置無法朝螺旋彈簧11釋放方向轉動。

進行熔接程序時，首先可藉切換鍵14而釋放兩棘爪16, 21。然後以手操作桿7操作圈狀彈簧53，使得其內徑 被擴大，而釋放轉軸47。故整個傳動裝置，包括載輪30至熔接裝置5之桿傳動裝置，可被旋轉。因此螺旋彈簧11被釋放，其釋出之能量則驅動載輪30旋轉，而帶動第二行星傳動裝置37之行星齒輪38旋轉。行星齒輪38又帶動齒輪43之太陽齒輪40旋轉，使得力經齒形皮帶45、小齒輪46、傘齒輪而傳輸至連桿56，而導致熔接片60之振蕩運動。故熔接片60在一預設時間內以一預設頻率而產生摩擦熔接。

1‧‧‧底板

2‧‧‧打包帶

3‧‧‧殼體

4‧‧‧拉帶裝置

5‧‧‧摩擦熔接裝置

6‧‧‧切帶裝置

7‧‧‧手操作桿

10‧‧‧能量儲存體

11‧‧‧螺旋彈簧

12‧‧‧拉帶輪

12a‧‧‧周面

12b‧‧‧摩擦面

14‧‧‧切換鍵

15‧‧‧擺動軸

16‧‧‧第一棘爪

18‧‧‧離合器

18a‧‧‧外表面

18b‧‧‧摩擦面

19‧‧‧縱軸

20‧‧‧彈簧組

21‧‧‧第二棘爪

22‧‧‧傳動裝置

25‧‧‧行星傳動裝置

26‧‧‧太陽齒輪

27‧‧‧外齒

28‧‧‧行星齒輪

29‧‧‧內齒

30‧‧‧載輪

31‧‧‧外表面

32‧‧‧齒形皮帶

35‧‧‧蓋板

36‧‧‧殼體

37‧‧‧行星傳動裝置

38‧‧‧行星齒輪

39‧‧‧內齒

40‧‧‧太陽齒輪

41‧‧‧殼體件

43‧‧‧齒輪

44‧‧‧加速傳動裝置

45‧‧‧齒形皮帶

46‧‧‧小齒輪

47‧‧‧轉軸

48‧‧‧傘形齒

49‧‧‧第二傘形齒輪

50‧‧‧外套管

51‧‧‧空轉桿

52‧‧‧推桿

53‧‧‧圈狀彈簧

54‧‧‧離心軸

55‧‧‧離心輪

56‧‧‧連桿

57‧‧‧導桿

59‧‧‧推桿

60‧‧‧摩擦熔接片

60a‧‧‧表面結構

62‧‧‧樞接處

63‧‧‧樞接軸

第1圖係本發明手動打包機一實施例。

第2圖係第1圖打包機拉帶及摩擦熔接裝置之立體圖。

第3圖係第2圖拉帶及摩擦熔接裝置另一位置之圖。

第4圖係第2-3圖拉帶及摩擦熔接裝置再一位置之圖。

第5圖係第2-4圖拉帶及摩擦熔接裝置又一位置之圖。

第6圖係第2-5圖拉帶及摩擦熔接裝置又一位置之圖。

第7圖係第2-6圖拉帶及摩擦熔接裝置之另一立體圖。

第8圖係第2圖線II-II之截面圖。

第9圖係拉帶及摩擦熔接裝置在轉軸處之圖。

第10圖係打包機摩擦熔接裝置之部分截面圖。

2‧‧‧打包帶

4‧‧‧拉帶裝置

5‧‧‧摩擦熔接裝置

7‧‧‧手操作桿

10‧‧‧能量儲存體

11‧‧‧螺旋彈簧

12‧‧‧拉帶輪

12a‧‧‧周面

14‧‧‧切換鍵

22‧‧‧傳動裝置

32‧‧‧齒形皮帶

35‧‧‧蓋板

36‧‧‧殼體

43‧‧‧齒輪

44‧‧‧加速傳動裝置

45‧‧‧齒形皮帶

46‧‧‧小齒輪

Claims (17)

1. 一種攜帶式打包裝置，其可以一打包帶捆札一欲打包物件，該打包裝置包括一拉帶裝置，其可拉緊打包帶束環；一熔接裝置(5)，其可使打包帶束環的兩層重疊打包帶摩擦熔接；及一能量儲存體(10)，其可儲存能量，尤其是機械、彈性能量或位能，而驅動摩擦熔接裝置(5)，產生摩擦熔接，其特徵為，能量儲存體(10)可儲存一手動操作元件輸入之能量，並在能量儲存體(10)儲存之能量被釋放時產生一無逆轉之動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，熔接裝置(5)具一手操作桿(7)，其可將能量輸入能量儲存體(10)中。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之打包裝置，其中，能量儲存體(10)包括一機械彈簧，例如一螺旋彈簧(11)，其釋放儲存之能量時產生一無逆轉之動作。
4. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，一摩擦熔接片(60)可被能量儲存體(10)產生之至少基本上為線性的運動驅動。
5. 如申請專利範圍中第1項所述之打包裝置，其中，產生摩擦熔接時，能量儲存體(10)與一傳動裝置(22)連 接，該傳動裝置(22)可將輸入端至少接近線性及/或旋轉的無逆轉動作轉變為振蕩運動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，傳動裝置(22)包括一使驅動動作加速之傳動裝置，其位在能量儲存體(10)與摩擦熔接裝置之間，使其產生力嚙合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之打包裝置，其中，傳動裝置為一行星傳動裝置(25,37)及/或一傘齒輪傳動裝置。
8. 如申請專利範圍第7項之打包裝置，其中，至少設有兩行星傳動裝置(25,37)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，能量儲存體之驅動動作被傳輸至有兩末端之長形圍繞元件，尤其是皮帶，例如楔形或齒形皮帶(32 )、輸送帶、繩索或鋼索。
10. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，儲存有能量之能量儲存體(10)被一可操作元件機械制動而無法釋放能量。
11. 如申請專利範圍第1項所述之打包裝置，其中，能 量儲存體(10)至少部份設在打包裝置一把手中。
12. 一種攜帶式打包裝置，其可以一打包帶捆札一欲打包物件，該打包裝置包括一拉帶裝置，其可拉緊打包帶束環；一熔接裝置(5)，其可使打包帶束環的兩層重疊打包帶摩擦熔接；及一能量儲存體(10)，其可儲存能量，尤其是機械、彈性能量或位能，而驅動摩擦熔接裝置(5)，產生摩擦熔接，其特徵為，至少設一將驅動動作傳輸至摩擦熔接裝置之行星傳動裝置(25,37)，其設在驅動動作輸入處與熔接裝置產生摩擦熔接之可振蕩摩擦熔接元件之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之打包裝置，其中，設前後排列之行星傳動裝置以傳輸驅動動作。
14. 如申請專利範圍第12或13項所述之打包裝置，其中，設具有一連續圍繞元件，尤其是齒形皮帶，之軟軸傳動裝置。
15. 如申請專利範圍第12項所述之打包裝置，其中，設一手操作切換元件，尤其是一切換鍵(14)，而使驅動動作傳輸至一拉帶裝置或至少一行星傳動裝置。
16. 一種使兩層打包帶(2)，尤其是打包帶束環，產生摩擦熔接之方法，其對攜帶式打包裝置之摩擦熔接裝置(5) 進行一驅動動作，使得與打包帶接觸之熔接元件(60)產生一振蕩運動，其特徵為，產生摩擦熔接所需之能量由一手動操作元件，例如一手操作桿(7)，輸入打包機，並暫存在一能量儲存體(10)中，操作一釋放元件時，可使儲存之能量被傳輸至熔接裝置。
17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，能量儲存體(10)所儲存使摩擦熔接片產生振蕩運動之能量被釋放時，能量儲存體，尤其是一彈性元件，產生一無逆轉之動作。