带子张紧工具的制作方法

该申请与美国专利号5,566,726和美国专利号4,896,402有关，其整个公开内容以参照方式被合并于此。

该申请还与美国专利申请公布号2013/0199382有关，其整个内容以参照方式被合并于此。

技术领域

本发明的实施例涉及用于固定围绕物体的电缆系带的方法和设备，特别地涉及便于电缆系带张紧的相对紧凑的捆扎工具。

背景技术：

电缆系带，其有时称为“带子夹具(band clamps)”，典型地用来束扎电线，以固定后壳到电缆，固定热防护罩到管以及固定标志到杆。电缆系带通常由具有互连的头部的带子组成，所述互连的头部充当在已经实现预张紧之后固定所述带子的自由端的带扣。一些带子具有已经可操作地互连的带扣或密封件，而不是集成头，其用来固定所述带子的自由端。

张紧工具用来上紧电缆系带。例如，在美国专利号5,566,726中描述的张紧工具，其以参考的方式被合并于此，使用带子夹持机构(还表示"张力块")，该带子夹持机构重复地夹持和移动所述带子的一部分，其使该带子围绕正被捆扎(banded)的物体张紧。更具体地说，为了张紧所述带子，使张力块首先沿着所述带子的长度在第一方向上运动，通常地朝向正在被捆扎的物体。张力块然后接合所述带子并且通常远离正在被捆扎的物体运动以逐渐地张紧所述带子。张力块以圆柱形销来夹持所述带子，所述圆柱形销具有沿着带子的宽度取向的轴线。圆柱形销可通过弹簧或其他偏压装置被偏压，以确保当张力块从正在被捆扎的物体拉开时与所述带子牢固接合。在张力块已经远离正在被捆扎的物体运动它的最大程度之后，张力块从带子释放以使得它可运动到带子上的另一个位置以开始另一个增加的张紧循环。当张力块运动时，带子张力由前夹持器保持，所述前夹持器选择性地接触张力块和正在被捆扎的物体之间的带子。

图1示出现有技术的带子上紧工具2并且示出以上所述的张紧步骤。更具体地说，张力块6和与其隔开的前夹持器10。带子14穿过张力块6和前夹持器10二者。张力块6包含近端18，其比远端26更靠近正在被捆扎的物体。张力块6的虚线轮廓表示近端18朝向物体22的运动。张力块6进一步包含当带子14通过张力块6时支撑带子14的平台30。张力块6还包含朝向张力块6的近端18向平台30倾斜的侧向开口34。张力块6进一步包含夹持销(或夹持器)38，其可操作地定位在侧向开口34内并且在该侧向开口34内是可动的。销38由偏压构件(未示出)偏压，所述偏压构件使夹持销38在箭头40的方向上运动以牢固地接合带子14。当张力块6在箭头44的方向上运动时，夹持销38没有被偏压并且能够在带子12的表面上滑动。然而，当张力块是远离物体22(即，在箭头48的方向上)运动时，夹持销38朝向侧向开口34的近端52运动并且摩擦地接合和夹持所述带子14。

前夹持器10还包含倾斜的侧向开口56和在该开口56内运动的夹持销60。夹持销60朝向开口56的近端64偏压。当张力块6没有张紧带子14时，即，在箭头44的方向上运动时，前夹持器10的夹持销60摩擦地接合带子14以使得它没有被在箭头68的方向上作用的带子张紧反作用力松弛。一旦张力块6已经完成它的朝向前夹持器10的运动，它反转方向，从而致使夹持销38可靠地接合带子14并且在箭头48的方向上拉动它。带子14在箭头48的方向上的运动致使所述夹持销60从带子16脱开，从而允许带子14被拉入到带子上紧工具2中。

图2示出刀片(blade)70到工具头部74的互连。在此，现有技术的刀片70被示出为经由销78可旋转地互连到工具头74，所述销附连到工具头部74的侧壁。作用于刀片70上的力，其由刀82产生，将由销78起反作用。力还将通过销78被传递到工具头部的侧壁，其经常削弱或损坏该侧壁。

在张力块和前夹持器执行它们各自的任务之后，带子被割断(severed)并被夹紧，即，锁定到带扣或密封件。固定刀片被设置在前夹持器之下以及可动刀被设置在前夹持器前方。刀相对于该刀片运动以割断位于其间的带子。更具体地说，一旦希望的带子张力得以实现，链接结构(linkage)用来使刀更靠近刀片运动，所述刀片压缩带子并最后割断该带子。刀边缘和刀片边缘之间的间隙优选地保持在预定公差内，其将确保带子以最有效的方式被切割，甚至在许多切割循环之后。

现有技术的张紧工具的一个缺点是来自于刀的向下压力通过带子被传递并到传递到刀片，其给该刀片施加压力并不利地影响它的效果。带子切割也受到不利地影响，这是因为刀片边缘与刀片的附连点(即作用于刀片的切割边缘的压力起反作用的位置)隔开。随着时间的推移，刀片可倾向于弯曲，其能够导致疲劳和最终损坏。

本领域内的技术人员将认识到，切割将最后削弱刀片并且引起它屈服或断裂。令人遗憾地，损坏率和模式是不可预知的，其中刀片会在100，200，或1000个带子张紧之后损坏。当刀片损坏时，为刀片或刀更换，工具从最终用户被运送到工厂，其是昂贵的，成本高的和费时的。

如以上提到的，现有技术的工具的刀片支撑件不是理想的并且刀片损坏是常见的。主要损坏方式是刀片边缘老化，而在有些情况下是断裂。更具体地说，现有技术的工具的刀片被可旋转地互连到工具头部。进一步地，一些现有技术的工具的刀片拥有内部非切割边缘，其接合工具头部以对当刀接触位于刀和刀片之间的带子时在外部切割边缘处产生的载荷起反作用。该复杂设计来自于提供具有两个边缘的刀片的希望，以使得当一个损坏时所述刀片可被移除并且被旋转以将以前未使用的刀片邻近所述刀定位。

现有技术的张紧工具的另一个缺点是刀没有以平滑、连续方式行进，由此刀和刀片之间的间隙不是一致的，其影响切割特性并且可增加刀片载荷。例如，如果刀的切割边缘和刀片的切割边缘之间的空间太宽，那么刀的行程会不足以割断所述带子，因为材料将在刀边缘和刀片边缘之间变形。如果该间隙太窄，由刀产生的过量荷载将传递到所述刀片并且引起损坏。

鉴于以前所述，存在对保持刀和刀片之间的公差的捆扎工具的需要，其增加刀片寿命。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，带子张紧工具被提供，其包含张紧机构，该张紧机构具有穿过其的第一纵轴。张紧机构包括在工具手柄内的力存储装置。张力调节柱塞，张力调节螺钉和连接杆被互连到力存储装置和张力传递装置。在一个实施例中，力存储装置是压缩弹簧，其通过调节柱塞被预压缩到希望的量。

张力传递装置包括互连到张紧装置和张力块的张力传递杠杆。至少一个推动链接件在其第一端上被连接到张紧装置，以及在第二端上被连接到杠杆臂。张力块，其具有长槽和张力销，被连接到杠杆臂，其中张力块将带子拉入张紧状态。

本发明的仍又一个方面是要提供一种具有弓形切割边缘和头变形边缘的刀。更具体地说，本发明的一个实施例的切割边缘最初接触带子并且与刀片一起使用以割断带子。此后，刀的变形边缘适合于接触电缆系带的锁定特征，例如，电缆系带头部，并且使其变形。使头部变形将改变它的几何形状，由此改变它的转动惯量和强度(strength)。因为头被设计成保持带子张紧，本领域内的技术人员将认识到，增加的头刚性将使电缆系带的保持力最大化。本发明的一个实施例的刀还移除尖角并提供平滑切割，其对安全性而言是所希望的。

本发明的实施例的工具被设计成张紧和固定各种类型的带子夹具和电缆系带。一些类型的设想到的工具适于固定通常由本申请的受让人出售的电缆系带，其商标名为Tie-Dex，其在美国专利号4,896,402中进行了描述。如本领域内的技术人员将认识到的，经常希望减小电缆系带重量，如果系带厚度减小的话这可被实现。因此，本发明的实施例的一个方面是要提供一种由回火不锈钢制成的减小厚度的电缆系带。在需要减小直径的捆扎的应用中，更薄的带子将比目前的电缆系带表现更好。

现有的工具经常在切割较薄的电缆系带时具有困难。更具体地说因为切割器刀(运动部分)和刀片(静止部分)之间的公差堆叠，影响切割的两个部件之间的间隙会随着时间的推移变化。经常地，间隙通常将随着时间的推移增加并且电缆系带将变形而不是在当到穿过刀片时被割断。由此本发明的另一个方面是要控制刀片的切削表面和刀之间的距离。通过保持这两个部件之间的紧密公差，较薄的带子可在不弯曲的情况下得以形成和割断。

本发明的一个实施例通过包含具有集成的刀壳体的刀片来实现保持紧密公差的该目标。刀壳体包含滑动地接收所述刀的通道。以这样的方式，刀和刀片之间的公差被保持，因为刀的运动受到刀通道的限制。刀片边缘还与靠近该刀片边缘的载荷点相互作用，其减小了作用于刀片上的损坏载荷。此外，通过保持刀和刀片边缘之间的公差，这两个部件之间的间隙可在许多次使用之后被保持。

本发明的进一步的方面提供在以下实施例中：

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中并且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中第一通道具有内部轮廓，包括第一平面表面，第二平面表面，以及第三平面表面，其中第二和第三平面表面通常正交于所述第一平面表面。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一位置使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及第二开口与第一开口隔开，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中第一通道具有内部轮廓，包括第一平面表面，第二平面表面，和第三平面表面，其中第二和第三平面表面通常正交于第一平面表面，其中刀具有与第一通道的第二平面表面和第三平面表面对应的第一侧向表面和第二侧向表面。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，该第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中第一通道和第二通道是正交的。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中刀包含切割边缘，其与刀片边缘协作以割断带子，以及与该切割边缘隔开的带子变形边缘，该带子变形边缘适于接触与带子有关的带扣并且使其变形。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中刀通过销可操作地互连到切割器臂，其中切割器臂的旋转使刀从第一使用位置运动到第二使用位置。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，该第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中刀通道和带子通道形成在同质的同一块材料中。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，该第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中刀通道和带子通道形成在同质的同一块材料中，进一步包括用于互连到捆扎工具的头部的设备。

用于捆扎工具的带子切割设备，包括：刀；用于刀的操作的接收的第一通道，刀能够采取远离第一通道的开放的远端的第一使用位置，以及邻近第一通道的远端的第二使用位置；以及适于接收带子的第二通道，该第二通道具有靠近第一通道的远端的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口进一步包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在第一通道的远端和刀片边缘之间的带子割断，其中第一通道的壁基本上对应于刀的外部轮廓。

一种适用于捆扎工具的刀，所述捆扎工具具有刀片构件，所述刀片构件带有带由平面表面限定的通道，该刀片构件还具有与该通道的开口隔开的刀片边缘，所述刀包括：对应于刀片构件的通道的相应平面表面的第一侧向表面和第二侧向表面；切割边缘，其与刀片边缘协作以割断带子；以及与该切割边缘隔开的带子变形边缘，该带子变形边缘适于接触与带子有关的带扣并使其变形。

一种适用于捆扎工具的刀，所述捆扎工具具有刀片构件，所述刀片构件带有带由平面表面限定的通道，该刀片构件还具有与该通道的开口隔开的刀片边缘，所述刀包括：对应于刀片构件的通道的相应平面表面的第一侧向表面和第二侧向表面；切割边缘，其与刀片边缘协作以割断带子；以及与该切割边缘隔开的带子变形边缘，该带子变形边缘适于接触与带子有关的带扣并使其变形，其中刀片构件包含适于接收带子的第二通道，该第二通道具有靠近通道的开口的第一开口，以及与该第一开口隔开的第二开口，第一开口包括刀片边缘，该刀片边缘与刀协作以将位于第二通道中且在通道的开口和刀片边缘之间的带子割断。

一种适用于捆扎工具的刀，所述捆扎工具具有带由平面表面限定的通道的刀片构件，该刀片构件还具有与该通道的开口隔开的刀片边缘，所述刀包括：对应于刀片构件的通道的相应平面表面的第一侧向表面和第二侧向表面；切割边缘，其与刀片边缘协作以割断带子；以及与该切割边缘隔开的带子变形边缘，该带子变形边缘适于接触与带子有关的带扣并使其变形，其中刀经由销可操作地互连到切割器臂，其中切割器臂的旋转使刀从第一使用位置运动到第二使用位置。

本发明的发明内容既不是预期或也不应当被看作表示本发明的最大程度和范围。此外，在此参照“本发明”或其各方面应当被理解为意味着本发明的某些实施例并且不应当必需被看作将所有实施例限于具体描述。本发明在本发明的发明内容中以及在附图和具体实施方式中以各个详细水平对本发明进行了描述并且在本发明的该发明内容中包括或不包括元件、部件等不意图对本发明的范围作限制。这些和其他优点从本发明的包含在此的公开内容中将是显而易见的。以上描述的实施例、目的和构造既不是完整的也不是详尽的。如将认识到的，本发明的其他实施例可行地使用以上阐述的或以下描述的(单独的或组合的)一个或更多个特征。

附图说明

附图，其被合并到说明书中并且构成说明书的一部分，示出了本发明的实施例并且与以上给出的本发明的大体描述以及以下给出的附图的详细描述一起，用来解释这些发明的原理。

图1是示出现有技术的带子张紧装置的截面视图；

图2是示出现有技术的刀和刀片的截面视图；

图3是本发明的一个实施例的侧立面(side elevation)视图；

图4是图3的底部透视图；

图5是与图3的视图相反的侧立面视图；

图6是另一个底部透视图；

图7是本发明的一个实施例的截面视图；

图8是本发明的一个实施例的局部分解视图；

图9是本发明的一个实施例的顶部透视图；

图10是本发明的一个实施例的刀片的详细视图；

图11是示出本发明的一个实施例的刀片和刀的透视图；

图12是本发明的一个实施例的刀片的透视图；

图13是本发明的一个实施例的刀片的截面视图；

图14是示出本发明的一个实施例的刀的透视图；以及

图15是本发明的替代实施例，其中捆扎工具是气动装置。

为了帮助理解本发明的实施例，以下的部件列表和在附图中找到的有关附图标记被提供于此：

#部件

2 带子张紧工具

#部件

6 张力块

10 前夹持器

14 带子

18 近端

22 物体

26 远端

30 平台

34 侧向开口

38 夹持销

52 近端

56 侧向开口

60 夹持销

64 近端

70 刀片

74 工具头部

78 销

82 刀

100 捆扎工具

104 头部

108 手柄

112 张力手柄

116 切断手柄

120 钩子

124 刀片

128 刀

132 前夹持器

136 弹簧

140 杆

144 传递杠杆

148 张力块

#部件

152 夹持器

156 带子

160 切割器臂

164 壳体

168 刀通道

172 通道

176 刀片边缘

180 切割边缘

184 变形边缘

200 气动工具

应当理解到，附图不需要是按比例的。在某些实例中，对理解本发明是不需要的并且致使其他细节难以认识到的细节会已经被省略。当然，应当理解到，本发明不是必需限于在此示出的具体实施例。

具体实施方式

图3-6示出了本发明的实施例的捆扎工具100，其被设计成张紧和固定包括带子和带子锁定头部的带子夹具。捆扎工具100包含互连到手柄108的头部104。张力手柄112和切断手柄116被可旋转地互连到头部104并且相对于所述手柄112运动。钩子120也被可旋转地互连到头104并且适于固定插入到头104中的带子的张力。头部104还容纳与刀128操作地相关联的刀片124。如在现有的捆扎工具中，前夹持器132用来通过张力手柄112的操作来张紧所述带子。本发明的该实施例的操作非常类似于在以上提到的美国专利号5,566,726中示出和描述的操作。

图7和8示出本发明的一个实施例的内部工作部。手柄108包含围绕杆140定位的弹簧136。杆140与传递杠杆144协作以支配可被施加到所述带子的张力量。在操作中，张力手柄112朝向和远离手柄108循环以使张力块148和夹持器运动来张紧带子156。再次，位于手柄108内的弹簧136将支配可被施加到带子的最大张力，如在美国专利号5,566,726中所论述的。一旦达到希望的张力，钩子120朝向手柄108运动以便以希望的张力锁定带子。切断手柄116然后朝向手柄108旋转，手柄108使切割器臂160旋转并且使刀128向下运动以割断带子156。再次，由本发明的该实施例构想到的机构类似于以上提到的申请人的专利。

图9-13示出本发明的一些实施例的改进的刀片124和刀128。更具体地说，现有技术的刀片由壳体164替代，其被静止地互连到头部104。壳体16包含刀片124和集成的刀通道168。刀通道168可具有正方形轮廓，其防止刀128在刀通道168内的显著旋转。刀片124还包含用于接收所述带子的通道172。如图13中所示的，带子通道168适合于接收带子以使得刀片边缘位于带子之下并且刀128位于带子上方。

参照图11，在操作中，当切断手柄116被促动时，切割器臂160沿着箭头180旋转，其使刀128沿着箭头184向下运动以割断带子。如在下面详细描述的，该构造保持刀片边缘和刀128之间的公差以使得不锈钢带子可被割断。

图14示出本发明的一个实施例的刀128，其包含切割边缘180和变形边缘184。也就是说，刀128可使用弓形(arcuate)的切割边缘180和电缆系带头部变形边缘184。切割边缘180最初接触带子并且和刀片一起使用以割断带子。此后，变形边缘184接触电缆系带的锁定特征，例如电缆系带头部，并使其变形。

如本领域内的技术人员认识到的，在此描述的工具可被弄成如图15所示的气动地操作。更具体地说，张力臂和切断手柄可由气动系统200替代以使得气动力用来操作所述张力块以及其他在此描述的有关部件。这样的系统在如上所述的申请人的专利中进行了描述。

虽然本发明的各个实施例已经被详细描述，显而易见的是，这些实施例的修改和变化将被本领域内的技术人员想到。然而，要清楚地理解到，这样的修改和变化在本发明的范围和精神内，如在权利要求中所阐述的。进一步地，在此描述的本发明能够是其他实施例并且能够以各种方式实施或执行。另外，要理解到，在此使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当被认为是限制性的。“包含(including)”，“包括(comprising)”，或“具有(having)”及其变化的使用在此意味着包含在后面列出的项目及其等同物以及附加项目。