TWI582014B - 具有加熱刀刃的模組化捆紮頭 - Google Patents

Description

具有加熱刀刃的模組化捆紮頭 交互參照

本案請求於西元2010年6月22日所提出申請的美國臨時申請案No. 61/357,348的優先權。

本案係針對具有一加熱熔接刀刃之一模組化捆紮頭組件，利於從一捆紮機上快速安裝及移除，以功維護、修理、及\或更換。

捆紮機或包紮機係廣為所知用來固定繞過負載的捆帶的帶子，例如塑膠捆紮材料。已知包紮機的一類型包含一捆紮頭，及安裝於一框架內的一驅動機構。捆紮材料係經由安裝於該框架的一滑道來饋送。

在一例中，滑道係裝設於鄰近一工作表面，且捆紮頭係裝設於工作表面之下的滑道的水平的部分。捆紮頭一般係利用緊固件固定安裝於包紮機，例如螺釘、螺帽、螺栓、及類似物。驅動機構亦裝設於工作表面之下鄰近該捆紮頭。在所示例子中，驅動機構促使或饋送捆紮材料經由捆紮頭，並進入和圍繞滑道，直到捆紮材料返回到捆紮頭，以形成圍繞該負載的一捆帶環。在形成該捆帶環之後，驅動機構拉緊圍繞該負載的該捆紮材料，且重疊的捆帶端部係固定以形成圍繞該負載的一密封的、拉緊的環。

在所示例子中，捆紮頭包含一緊夾組件，其在一捆紮程序中夾住帶子，以及一切割組件，其從捆紮材料的來源或供料而切斷帶子。此外，捆紮頭可包含一密封或熔接組件，以將重疊的捆帶端部密封在一起。熔接組件的一例，包含了固定至加熱的或以一電流提供能量的捆紮頭的一熔接刀刃。熔接組件係藉由在捆帶端部之間拉引該加熱熔接刀刃，直到至少部分地熔化該些端部，並將該加熱、熔化的端部壓合在一起以形成一熔接或接合，而將重疊的捆帶端部密封在一起。在所示例子中，提供電流至熔接刀刃的一變壓器，係被容納而對於捆紮頭為一單獨的組件，並被固定連接於捆紮機內。

為了能將捆紮頭安裝至包紮機，一多重的緊固件如螺釘和螺栓必須移除。對捆紮頭進行保養或維修可能會非常耗時和繁瑣，尤其因為部分的捆紮頭，如熔接刀刃，會需要比較頻繁的檢查和維修。因此，捆紮頭這種檢修會導致大量的停機時間，因整個捆紮機在運作的期間內須停止運轉。此外，具有適當工具的熟練的技術人員，一般都須要耗時於整個機器的維修或修理期間。

因此，亟需具有一加熱刀的一模組化捆紮頭組件而能減少已知捆紮頭的缺點。此一模組化捆紮頭組件能以一整體單元隨時移除自且安裝至一包紮機內，以減少對捆紮機的拆卸及任何停機時間。再者，此一模組化捆紮頭組件係隨時能以最少的工具或不需工具來安裝與移除。

本案的各種實施例提出一種用於饋送一捆紮材料圍繞一負載的一捆紮機機型中的模組化捆紮頭組件，在其中具有一後端(lagging end)及一前端的該捆紮材料係被放置、拉緊、並圍繞該負載一圈而密封在其自身上。該模組化捆紮頭組件包含一本體，一熔接頭組件，一驅動馬達經配置以控制該熔接頭組件去夾住並密封該捆紮材料，一變壓器組件，以及一單一電源介面經配置以從一來源(source)導引電力至該驅動馬達及該變壓器組件。該變壓器組件係經配置以供應電流至該熔接頭組件，且該熔接頭組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端密封在一起。每個該變壓器組件、該驅動馬達、該熔接頭組件、及該電源介面係安裝至該本體並可自該捆紮機以一整體單元而移除。

本案的其他實施例提出一用於饋送一捆紮材料圍繞一負載的捆紮機機型，在其中具有一後端及一前端的該捆紮材料係被放置、拉緊、並圍繞該負載一圈而密封在其自身上。該捆紮機包含一帶滑道、一帶分配器經配置以經由該滑道饋送該捆紮材料，以及一模組化捆紮頭組件，置於該帶滑道的一路徑中。該模組化捆紮頭組件更包含一本體、一熔接頭組件、一驅動馬達經配置以控制該熔接頭組件去夾住並密封該捆紮材料、一變壓器組件、以及一單一電源介面經配置以從一來源導引電力至該驅動馬達及該變壓器組件。該變壓器組件係經配置以供應電流至該熔接頭組件，且其中該熔接頭組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端密封在一起。再者，每個該變壓器組件、該驅動馬達、該熔接頭組件、及該電源介面係安裝至該本體並可自該捆紮機以一整體單元而移除。

以此方式，本案提供了一捆紮頭組件，其可以一捆紮機的其他組件的一整體單元而移除並替換。再者，該捆紮頭組件係經配置以利於將捆紮頭組件從一捆紮機上快速安裝及移除。

本案的其他目的、特徵和優點從以下的描述與所附圖式而為顯而易見的，其中相同數字意指相同的零件、元件、組件、步驟和流程。

雖然本揭示易以各種形式的實施例來實施，其顯示在圖式中，並將於下面描述一或多個實施方案的說明，而本揭示應被視為僅是例示性的，並非用以限制本揭示於任何所述的或例示的具體方式。用語「一」應表示為單數的或複數的。反之，任何提及複數的品項，亦應經針的而包含單數的。

參照圖1與2，其繪示一捆紮機10，具有一框架12及一帶滑道14，其定義出一帶路徑，而在一捆紮程序中繞著該帶滑道傳送一捆帶S。捆紮機10更包含一模組化捆紮頭組件20，具有一熔接頭W置於帶滑道14的一路徑內。在所示例子中，顯示一側面密封型捆紮機10及捆紮頭組件20。但習知技藝者可知該捆紮頭組件可經配置以與底部密封捆紮機，以及其他型式的捆紮機一起使用。

一般而言，在使用中，從一帶分配器或供料P而饋送或分配該捆帶S進入捆紮機10。捆帶S係經由捆紮頭組件20送入滑道14。捆帶S穿過滑道14並返回至捆紮頭組件20。熔接頭W夾住捆帶S的一自由端再返回到捆紮頭組件20。捆帶S會接著繞過設於由滑道14所形成一圈的捆帶之內的一負載L而被拉緊，捆帶被切斷，並且捆帶被熔接或密封至其自身上。一捆紮機及熔接或捆紮頭的額外的細節已揭示於Pearson等人的美國專利US 6,745,677，及等人的美國專利US 6,945,164，其均整體地以參考方式併入本案。

特別參照至圖3與4，與所示實施例相符的捆紮頭組件20包含一本體22，具有一把手24、一密封或熔接頭組件26、一變壓器組件28、一馬達30、以及一電源介面32。在所示例子中，把手4、密封或熔接頭組件26、變壓器組件28、馬達30、以及電源介面32係均安裝於本體22，或與其為一體造型。

把手24係耦接至模組化捆紮頭組件20的本體22，且係經配置以利於快速且有效率地將模組化捆紮頭組件20安裝至及移除自捆紮機10。以圖中的例子，把手24係形成一單手的握把，具有指凹34以符合一使用者的手。在所示例子中，把手24與本體22係一體造型，使得當一使用者提起把手24，整個模組化捆紮頭組件20會以一個單元被舉起。把手24允許該使用者能將捆紮頭組件20扣入配合(snap fit)或者安裝入捆紮機10的框架12內的位置中。把手24亦使得該使用者能以一隻手抓住把手24，並以一簡單動作而解開扣鎖或者移除或從捆紮機10舉起整個捆紮頭組件20。

密封或熔接頭組件26包含一平台40、一砧座42、一砧座樞軸44、一熔接刀刃46、一熔接刀刃樞軸48、一環形夾50、以及一端夾52。如上所述並進一步參照圖2-4，一般而言，於使用中，捆帶S係以一帶前端S1經由捆紮頭組件20饋送進入滑道14，該帶前端S1會返回至該捆紮頭組件。帶端部S1被夾住於端夾52與砧座42之間。捆帶S會接著被收回並繞著負載L被拉緊。其後，啟動環形夾50去夾住捆帶S的另一部分，其於本例中係為自帶供料P所饋送的捆帶的帶後端S2。熔接刀刃46係被加熱以融化重疊部分的帶端部S1、S2，並啟動平台40以對砧座42而將該加熱的、融化的重疊的帶端部壓合在一起，以形成圍繞負載L的一密封的、拉緊的環。一密封或熔接頭組件的另一例係揭示於Gerhart等人的美國專利US 6,532,722，其係整體地以參考方式併入本案。

包含一變壓器60及相關的電線62的變壓器組件28係安裝於本體22並整合於該密封頭組件20。電線62與該變壓器組件28亦具有與其相聯繫的一絕緣系統64。變壓器60供應高電流至熔接刀刃46以加熱刀刃，並在重疊部分的帶端部S1、S2之間產生一熱密封。變壓器60及/或從變壓器連接至熔接刀刃46的電線62係包圍在絕緣系統64中，以保護捆紮頭組件20的其他元件不會持續曝露於熱當中，並確保從變壓器60至熔接刀刃46的足夠的能量傳遞。

馬達30可為，例如，一無刷式、直流電的旋轉馬達。馬達30控制設於熔接頭組件26內或靠近熔接頭組件26的一凸輪桿70及凸輪72、74的角位置。凸輪72、74係由凸輪30致動並配置以依序移動端夾52、環形夾50、平台40、砧座42、以及熔接刀刃46，而夾住並密封該捆紮材料，一般已如上述。在一例中，凸輪72、74亦經配置以致動一切刀(未圖示)以切斷捆帶S，這對習知技藝者為顯而易見的。

電源介面32係精簡的並提供一預埋線路介面，其可連接至一對應的框架12中的介面或連接埠，從而減少了對複雜接線或安裝捆紮頭組件20至捆紮機10的需求。電源介面32亦可作為供模組化捆紮頭組件20的資料及/或控制命令的一連接。

如所述，所示的捆紮機10具有一模組化配置，其中該模組化捆紮頭20係可移除地安裝至框架12。為確保模組化捆紮頭20係適當地指向、對準、並安裝於框架12內，可提出對準元件80其扣入配合至框架12中的對應槽口82，或者與部分的捆紮機10接合。此外，電源介面32更利於在捆紮機10內的捆紮頭組件20的適當的對準。模組化捆紮頭20被置於框架12內，以使模組化捆紮頭組件20的電源介面32被扣合至在捆紮機10的框架12中的對應的電子介面(未圖示)，而對準元件80扣入配合至它們對應的槽口82內。

習知技藝者可知所示的捆紮頭組件20的各個優點。例如，捆紮頭組件20可包含比比之前的具有熔接刀刃或加熱刀的捆紮頭更少的會動的零件，因此，可能更符合維修的成本效益，因為會動的零件的減少，一般即可使因維護和清潔的停機時間縮短。此外，捆紮頭組件20係以一單元而易於安裝至一包紮機且從其上移除，其大符地減少安裝及更換的次數。捆紮頭組件20亦隨時可藉由手動安裝至一包紮機且從其上移除，而不須要其它工具，如扳手、螺絲起子、鉗子或類似物。

其他實施方式包括此處所述的實施例或例子的各個特徵的各種组合。

本案的數種變型，在參照前述說明後，對於習知技藝者將是顯而易見的。因此此說明將只被解釋作為例示性的，且目的是為了使習知技藝者能利用本案所教示的最佳實施例而實施本發明。所有在所附的申請專利範圍內的所有修改仍將為專屬權利。

10．．．捆紮機

12．．．框架

14．．．帶滑道

20．．．捆紮頭組件

22．．．本體

24．．．把手

26．．．密封或熔接頭組件

28．．．變壓器組件

30．．．馬達

32．．．電源介面

34．．．指凹

40．．．平台

42．．．砧座

44．．．砧座樞軸

46．．．熔接刀刃

48．．．熔接刀刃樞軸

50．．．環形夾

52．．．端夾

60．．．變壓器

62．．．電線

64．．．絕緣系統

70．．．凸輪桿

72、74．．．凸輪

80．．．對準元件

82．．．槽口

L．．．負載

P．．．供料

S．．．捆帶

S1．．．前端

S2．．．後端

W．．．熔接頭

圖1係與本案之一實施例相符的一捆紮機的一透視圖；

圖2係該捆紮機示意圖，顯示繞著一負載饋送一帶；

圖3一般係與本案之一實施例相符的一捆紮頭組件的一第一側面的一透視圖，其中該捆紮頭組件可與圖1的捆紮機一起使用；以及

圖4一般係圖3的捆紮頭組件的一第二側面的一透視圖。

熟習該技術之人應理解圖式中的元件是用來簡化並清楚的說明，而並非按照一特定比例。熟習該技術之人會明白，元素的數字說明的簡單明了，也沒有被吸引到一定規模。此外，常見的，但易於理解的、有用的或在商業上的具體例中所需的元件，通常未被描述，以利於減少本案的這些不同實施例的圖式中的阻礙。

10．．．捆紮機

12．．．框架

14．．．帶滑道

20．．．捆紮頭組件

82．．．槽口

L．．．負載

P．．．供料

S．．．捆帶

S1．．．前端

S2．．．後端

W．．．熔接頭

Claims (18)

1. 一種用於饋送一捆紮材料圍繞一負載的一捆紮機機型中的模組化捆紮頭組件，在其中具有一後端及一前端的該捆紮材料係被放置、拉緊並圍繞該負載一圈而密封在其自身上，該模組化捆紮頭組件包含：一本體；一熔接頭組件；一驅動馬達經配置以控制該熔接頭組件去夾住並密封該捆紮材料；一變壓器組件；以及一單一電源介面經配置以從一來源導引電力至該驅動馬達及該變壓器組件，其中該變壓器組件係經配置以供應電流至該熔接頭組件，且其中該熔接頭組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端密封在一起，再其中每個該變壓器組件、該驅動馬達、該熔接頭組件及該電源介面係安裝至該本體並可自該捆紮機以一整體單元而移除，其中該熔接頭組件包含一平台、一砧座、一熔接刀刃、一環形夾及一端夾，再其中該驅動馬達係經配置以控制該端夾去夾住該捆紮材料的該前端、控制該環形夾去夾住該捆紮材料的該後端、控制該熔接刀刃去加熱該捆紮材料的 該後端與該前端，以及控制該平台去將該些經加熱的前端與後端壓合並密封在一起。
2. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，更包含耦接至該熔接頭組件的複數個凸輪，其中該驅動馬達係經配置以控制該複數個凸輪的一角度位置，以依序移動該端夾、該環形夾、該平台及該熔接刀刃，而夾住並密封該捆紮材料。
3. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，其中該驅動馬達係一直流電的、無刷式驅動馬達。
4. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，更包含一把手耦接至該本體。
5. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，更包含多個對準元件，耦接至該本體並經配置以扣入配合至在該捆紮機之內的多個對應槽口內。
6. 如請求項5之模組化捆紮頭組件，其中該些對準元件及該電源介面係利於該捆紮頭組件與該捆紮機的適當的對準。
7. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，其中該變壓器組件供應電流至該熔接頭組件以對其加熱，且其中該熔接頭 組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端熱密封在一起。
8. 如請求項7之模組化捆紮頭組件，其中該變壓器組件包含一變壓器及連接於該變壓器與該熔接頭組件之間的多個電線，且更包含與其相聯的一絕緣系統。
9. 如請求項1之模組化捆紮頭組件，其中該電源介面提供對電源與資料的一連接。
10. 一種用於饋送一捆紮材料圍繞一負載的捆紮機機型，在其中具有一後端及一前端的該捆紮材料係被放置、拉緊並圍繞該負載一圈而密封在其自身上，該捆紮機包含：一帶滑道；一帶分配器，經配置以經由該滑道饋送該捆紮材料；以及一模組化捆紮頭組件，置於該帶滑道的一路徑中，該模組化捆紮頭組件更包含一本體、一熔接頭組件、一驅動馬達經配置以控制該熔接頭組件去夾住並密封該捆紮材料、一變壓器組件以及一單一電源介面經配置以從一來源導引電力至該驅動馬達及該變壓器組件，其中該變壓器組件係經配置以供應電流至該熔接頭組件，且其中該熔接頭組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端密封在一起， 再其中每個該變壓器組件、該驅動馬達、該熔接頭組件及該電源介面係安裝至該本體並可自該捆紮機以一整體單元而移除，其中該熔接頭組件包含一平台、一砧座、一熔接刀刃、一環形夾及一端夾，再其中該驅動馬達係經配置以控制該端夾去夾住該捆紮材料的該前端、控制該環形夾去夾住該捆紮材料的該後端、控制該熔接刀刃去加熱該捆紮材料的該後端與該前端，以及控制該平台去將該些經加熱的前端與後端壓合並密封在一起。
11. 如請求項10之捆紮機，更包含耦接至該熔接頭組件的複數個凸輪，其中該驅動馬達係經配置以控制該複數個凸輪的一角度位置，以依序移動該端夾、該環形夾、該平台、及該熔接刀刃，而夾住並密封該捆紮材料。
12. 如請求項10之捆紮機，其中該驅動馬達係一直流電的、無刷式驅動馬達。
13. 如請求項10之捆紮機，更包含一把手耦接至該本體。
14. 如請求項10之捆紮機，更包含多個對準元件，耦接至該本體並經配置以和入配合至在該捆紮機之內的多個對應槽口內。
15. 如請求項14之捆紮機，其中該些對準元件及該電源介面係利於該捆紮頭組件與該捆紮機的適當的對準。
16. 如請求項10之捆紮機，其中該變壓器組件供應電流至該熔接頭組件以對其加熱，且其中該熔接頭組件係經配置以將該捆紮材料的該後端與該捆紮材料的該前端熱密封在一起。
17. 如請求項16之捆紮機，其中該變壓器組件包含一變壓器及連接於該變壓器與該熔接頭組件之間的多個電線，且更包含與其相聯的一絕緣系統。
18. 如請求項17之捆紮機，其中該電源介面提供對電源及資料的一連接。