专利名称：用于自动扎带工具头的防卡住的张紧齿轮机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于与一自动电缆扎带安装系统一起使用的工具头，以及更具体地涉及性能和可靠性提高的包括一防卡住的张紧齿轮机构的自动扎带工具头(tool head)。
背景技术：
如本领域的那些熟练人员众所周知的那样，使用电缆扎带捆扎或固定例如电线或电缆的一组物品。传统结构的电缆扎带包括一电缆扎带头和从其延伸的一细长尾部。该尾部缠绕在一束物品周围，然后插入通过该头部内的一通道。电缆扎带的头部通常支承延伸进入头部通道的一锁定部分并啮合尾部的本体，以将尾部固定于头部。
虽然通常手工安装电缆扎带，但是在某些场合希望使用一自动电缆扎带安装系统，其中从一远距离的分配器分配电缆扎带，然后传送到一工具头，用于施加在位于工具头的夹头内的一束电线的周围。在本领域中自动电缆扎带安装系统是众所周知的，例如揭示在美国专利号6,279,620；4,790,225；4,498,506和3,946,769中。会理解到所揭示的工具头包括许多各具有多个可动零件的子组件，这些子组件相互协作传送、张紧和切断电缆扎带。为了在商业上可实用，工具头必须能够重复地在插入夹头组件内的该束物品的周围施加一电缆扎带，而不会卡住。工具头还必须在充分短的时间间隔内能够完成一周期(一电缆扎带在该周期中被缠绕、张紧和切断)。
本领域的那些熟练人员会理解到现有技术的工具头可能发生关于工具头的张紧/条扎带排出部分的内部卡住的问题。更具体地说，安装上的扎带的尾部一旦从捆扎的电线切断(在电缆扎带张紧之后)就被引入一出口槽，从而过多的尾部可伸出工具头。但是，有时切断的尾部不是被引入出口槽，而被误引至形成出口槽的前导边的引导斜面之下。从而这会将切断的尾部挤压在引导斜面(是工具头的一固定部分)和旋转张紧齿轮之间，这样引起工具头内的卡住现象。
因此该领域需要一自动扎带工具头，它能够重复地张紧一电缆扎带，从张紧的扎带切断多余的尾部，以及然后排出切断的尾部，而没有切断的尾部卡在工具头内的风险。
发明内容
本发明满足现有技术的需求，提供一种用于在一束细长物品的周围安装电缆扎带的工具头。该工具头适合与自动电缆扎带安装系统的一远距离的分配器、一电缆扎带长带(bandolier)和电缆扎带传送软管一起使用。电缆扎带包括一头部和从其延伸的一细长尾部。该扎带的尾部具有一宽度T。
工具头包括一壳体。工具头还包括用于在物品的周围夹持和引导电缆扎带的一夹头组件。工具头还包括一扎带通道，在一端与电缆扎带传送软管连通的并在另一端与夹头组件连通，藉此，由远距离的分配器供应的一电缆扎带被传送至夹头组件。工具头附加地包括用于张紧电缆扎带的一扎带张紧组件。扎带张紧组件包括一传动装置和一棘爪齿轮机构。
最后，棘爪齿轮机构包括具有在其周围延伸的至少一个尾部啮合表面的一张紧齿轮。尾部啮合表面具有一宽度R，并形成具有相对于张紧齿轮的中心的一直径D1的一圆周C1。棘爪齿轮机构还包括与张紧齿轮协作以形成一第一通道的一扎带引导件。扎带引导件包括与第一通道和壳体连通并在这两者之间延伸的一第二通道。第一通道的尺寸被确定为在细长物品周围安置扎带后从夹头组件接纳扎带的尾部。棘爪齿轮机构还包括位于尾部啮合表面附近的一第一辅助斜面。尾部的宽度T大于尾部啮合表面的宽度R，从而当尾部在那里通过时尾部接触第一辅助斜面。第一辅助斜面具有一前导边，该前导边形成具有相对于张紧齿轮的中心的一直径D2的一圆周C2。直径D2小于直径D1，从而第一辅助斜面引导尾部从第一通道进入第二通道。
因此，本发明提供了与一自动电缆扎带安装系统一起使用的一工具头，该系统能够重复地张紧一电缆扎带、切断张紧的扎带的过长尾部，然后排出被切出的尾部，而不会有切断的尾部被卡在工具头内的风险。
图1是一现有技术的自动电缆扎带安装系统的一立体图；图2是一现有技术工具头的一分解立体图；图2a是图2的一放大细节图；图3是图2的现有技术的工具头的棘爪齿轮机构的一部分的一放大剖面图；图3a是图3的一放大细节图；图4是图3所示的棘爪齿轮机构的一分解立体图；图4a是图4的一放大细节图；图5是一按照本发明的自动电缆扎带安装系统的一立体图；图6是本发明的棘爪齿轮机构的零件的分解立体图；图6a是图6的一放大细节图；以及图7是本发明的棘爪齿轮机构的一部分的一放大剖面图。
具体实施例方式
此时参阅附图，图1中示出了一现有技术自动电缆扎带安装系统10。安装系统10包括一电缆扎带分配器12(如在共同所拥有的美国专利第6,082,577号中所述，该专利结合在这里供参考)、一电缆扎带长带14(如在共同所拥有的美国专利第5,934,465和5,967,316号中所述，这两专利结合在这里供参考)、一电缆扎带传送软管16和一工具头18。在工作中，分配器12切断来自长带14的前导电缆扎带，然后推动各电缆扎带通过软管16到达工具头。将电缆扎带缠绕在位于夹头内的一束物品的周围、张紧和然后受到一切断操作，从而从张紧的扎带切去电缆扎带的多余的尾部。
图2和2a示出了现有技术工具头18的工作零件。在这方面，工具头18的一般操作对于该领域的那些熟练人员是众所周知的。如以上所讨论的，美国专利第6,279,620、4,790,225、4,498,506和3,946,769号揭示了各种现有技术的工具头的结构和操作，这些专利结合在这里供参考。
如该领域的那些熟练人员会理解的那样，工具头18的壳体、即壳体52较佳地由第一和第二协作的壳体54a、54b形成。工具头18还包括夹头组件56、扎带张紧组件58和一扎带通道60，所述扎带通道在一端部与电缆传送软管16连通，在另一端与夹头组件56连通，从而由远距离的分配器12供应的一电缆扎带可被传送到夹头组件。
夹头组件56具体包括一顶爪62，一底爪64，相对的爪安装板66a、66b，连接于底爪64、用于在一打开位置和一关闭位置之间移动底爪的一触发件68，用于在细长物品束的周围安装电缆扎带的期间移动顶爪62的一推杆70，用于驱动所述推杆的一电动装置72，以及支承在爪安装板66a、66b之间的一切断机构73。
扎带张紧组件58具体包括一传动装置74、一棘爪齿轮机构76和围绕一枢转点80可枢转的一张力调节机构78。切断机构73与棘爪齿轮机构76协作，以从张紧的扎带切断多余的尾部。
传动装置74又包括一电动装置82、在一端连接于电动装置82的一传动轴84、用于支承位于壳体86内的传动轴84的另一端的一传动轴轴承、以及一齿轮组件88。齿轮组件88又包括位于传动轴84的端部的一第一锥齿轮90，固定地连接于一轴94并与第一锥齿轮90啮合的一第二锥齿轮92，也固定地连接于轴94的一传动齿轮96，用于可转动地支承轴94的一对相对的轴承98，通过一轴承104可转动地连接于轴102并设置成与棘爪齿轮机构76协作的一空转齿轮100。因此，可以从传动轴84将转动传送至棘爪齿轮机构76的张紧齿轮105(在图2a中以虚线示出)。
齿轮组件88还包括一对相对的支承齿轮板106a、106b，用于支承位于其中的所述齿轮。在这方面，各块板106a、106b包括其尺寸用于接纳轴承98的一孔108和其尺寸用于接纳轴102的端部的一孔110。在一托架114上安装用于检测一电缆扎带存在的一微型开关112，该托架又固定于支承齿轮板106a。支承齿轮板106a、106b还通过一对枢轴销116可枢转地支承棘爪齿轮切断机构76。各块支承齿轮板106a、106b包括其尺寸用于接纳枢轴销116的端部的一对孔118。
图3中详细地示出了现有技术的棘爪齿轮机构76。具体地说，在位于夹头(未示出)内的一束物品的周围缠绕的电缆扎带的尾部120被夹持在张紧齿轮105和前扎带引导件126的内侧表面之间形成的一第一通道122内。张紧齿轮105包括在周围延伸的许多齿128。将各个齿较佳地构造成接触和啮合贯穿第一通道122的扎带的尾部。在这方面，将第一通道122构造成在前扎带引导件的内侧表面124和一个齿的顶部130之间的距离小于尾部120的厚度Y。
当张紧齿轮105顺时针方向(如图3所示)转动时，将尾部120朝一第二通道、即出口槽132推动。理想地是，通过位于上扎带引导件136的前导端处的斜面134将尾部120引入出口槽132(一旦它从张紧的电缆扎带被切断)，从而将先前切断的尾部推出工具头。
但是，实际上，尾部120的末端140一旦遇到尾部138的尾随端就被误引在斜面134之下(见图3a)。虽然当末端140遇到尾部138的尾随端时可能产生误导，但是认为由于例如各根扎带中的变化、工具头的公差和/或被夹在工具头内的废料和碎屑的其它因素，也可能使末端140被误导在斜面134和张紧齿轮105之间。
如图4和4a所示，现有技术的斜面134的宽度Z1大致等于张紧齿轮105的齿的宽度Z2。会理解到斜面134必须离开张紧齿轮105的齿有一很小的距离，以允许该齿轮的转动。因此，如预计的那样，末端140可能不总是被偏转进入出口槽134。在图3-4所示的结构中，张紧齿轮105的齿以及斜面134的宽度约比尾部120宽1.8倍。
此时参阅图5，如以下所讨论的，本发明的自动电缆扎带安装系统200带有新颖的工具头202。在这方面，工具头202结合和使用一新颖的棘爪齿轮机构204。具体来说，棘爪齿轮机构204包括具有在其周围延伸的一尾部啮合表面、即齿208的一张紧齿轮206(见图6和6a)。齿208形成了具有相对于张紧齿轮206的中心的一直径D1的一圆周C1。
如图所示，每个齿208具有狭于张紧齿轮206的宽度S的一宽度R。齿208的宽度R较佳地比尾部120的宽度T狭。在一较佳实施例中，齿208的宽度R约为尾部120的宽度T的0.7倍。因此，在张紧时期，当在齿208和前扎带引导件210之间传送尾部120时，尾部120伸出在齿208之外。
棘爪齿轮机构204还包括一上扎带引导件212，该引导件与张紧齿轮206和前扎带引导件210一起形成一第一通道214和一第二通道、即出口槽216，将第一通道的尺寸确定为在细长物品周围安置扎带后从夹头组件接纳扎带的尾部，出口槽与第一通道和壳体连通并在这两者之间延伸。将第一通道214较佳地构造成使前扎带引导件210的内侧表面218和齿208的啮合表面之间的距离小于尾部120的厚度Y。在这方面，将各个齿较佳地构造成当尾部通过第一通道运行时啮合和夹持尾部。
上扎带引导件212包括一主斜面220和位于齿208的相对侧上的至少一个、较佳地是一对辅助引导斜面222。各辅助引导斜面较佳地具有一宽度U。在一较佳实施例中，尾部120的宽度T基本上等于齿208的宽度R和诸辅助斜面的宽度U的和。如图7中最清楚地所示，辅助引导斜面222离开主引导斜面220并径向朝内延伸，即通过由齿208的圆周形成的直径D1的内侧的一位置。具体地说，辅助引导斜面222的前导边224形成相对于张紧齿轮206的中心的一直径D2的一圆周C2，D2小于D1。
主斜面220较佳地被定位成形成第一和第二通道的相交。主斜面220包括一前导边226，该前导边形成具有相对于张紧齿轮206的中心的一直径D3的一圆周C3。在一较佳实施例中，辅助引导斜面222从直径D2连续延伸到直径D3。因此，尾部120(它比轮齿208较宽)将开始接触辅助引导斜面222并被引导到主引导斜面220上。从而，辅助斜面连续地和可靠地偏转尾部离开张紧齿轮并至形成出口槽的入口的主斜面上。当然，在此考虑辅助引导斜面可以与主斜面220或上扎带引导件212不连续，只要这辅助引导斜面大致沿着直径D1定位并被构造成引导尾部进入出口槽。
会理解到已参照某较佳的或示例性的实施例叙述了本发明。可以修改、变化、添加或不同于以上所述的较佳的或示例性的实施例，而不偏离本发明的意图、原理和范围，以及认为所有这些添加、修改、变更和/或不同都包括在以下权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种用于在一束细长物品周围安装一电缆扎带的工具头，该工具头适合于与一自动电缆扎带安装系统的一远距离分配器、电缆扎带长带和电缆扎带传送软管一起使用，所述电缆扎带包括一头部和从其延伸的一细长尾部，所述尾部具有一宽度T，该工具头包括一壳体；用于在所述物品周围夹持和引导所述电缆扎带的一夹头组件；一扎带通道，在一端与所述电缆扎带传送软管连通并在另一端与所述夹头组件连通，藉此，由所述远距离分配器供应的一电缆扎带被传送到所述夹头组件；用于张紧所述电缆扎带的一扎带张紧组件，所述扎带张紧组件包括一传动装置和一棘爪齿轮机构；以及其中，所述棘爪齿轮机构包括具有在其周围延伸的至少一个尾部啮合表面的一张紧齿轮，所述尾部啮合表面具有一宽度R，并形成具有相对于所述张紧齿轮的中心的一直径D1的一圆周C1，所述棘爪齿轮机构还包括与所述张紧齿轮协作以形成一第一通道的一扎带引导件，所述扎带引导件包括与所述第一通道和所述壳体连通并在这两者之间延伸的一第二通道，所述第一通道的尺寸被确定为在所述细长物品周围安装所述扎带后从所述夹头组件接纳所述扎带的所述尾部，所述棘爪齿轮机构还包括位于所述尾部啮合表面附近的一第一辅助斜面，其中所述尾部的所述宽度T大于所述尾部啮合表面的所述宽度R，从而当所述尾部在那里通过时所述尾部接触所述第一辅助斜面，以及，所述第一辅助斜面具有一前导边，该前导边形成具有相对于所述张紧齿轮的中心的一直径D2的一圆周C2，其中所述直径D2小于所述直径D1，从而所述第一辅助斜面引导所述尾部从所述第一通道进入所述第二通道。
2.按照权利要求1的工具头，其特征在于还包括一第二辅助斜面，所述第二辅助斜面位于所述尾部啮合表面附近且位于所述第一辅助斜面的对面。
3.按照权利要求2的工具头，其特征在于所述第一和第二辅助斜面各具有一宽度U，其中所述尾部的所述宽度T基本上等于所述尾部啮合表面的宽度R和所述第一和第二辅助斜面的宽度U之和。
4.按照权利要求3的工具头，其特征在于所述扎带引导包括具有一前导边的一主斜面，该前导边形成具有相对于所述张紧齿轮的中心的一直径D3的一圆周C3。
5.按照权利要求4的工具头，其特征在于所述主斜面的所述前导边的所述直径D3大于所述尾部啮合表面的所述直径D1。
6.按照权利要求5的工具头，其特征在于所述第二辅助斜面包括一前导边，该前导边形成具有相对于所述张紧齿轮的中心的一直径D4的一圆周C4，其中D4基本等于D2。
7.按照权利要求6的工具头，其特征在于所述尾部啮合表面包括多个外部齿轮齿，将各个齿构造成啮合和夹持通过所述第一通道的所述尾部。
8.按照权利要求7的工具头，其特征在于所述主斜面被定位成形成所述第一和第二通道的相交。
9.按照权利要求8的工具头，其特征在于所述扎带引导件包括一前扎带引导件和一上扎带引导件，所述前扎带引导件和所述张紧轮协作，用于形成所述第一通道，所述第二通道位于所述前和上扎带引导件之间，所述主斜面位于所述上扎带引导件上。
10.按照权利要求9的工具头，其特征在于所述辅助引导斜面位于所述上扎带引导件上，以及所述辅助引导斜面从直径D2至直径D3连续延伸，从而所述尾部被连续地和可靠地从所述第一通道引导至形成所述第二通道的所述主斜面上。
11.按照权利要求10的工具头，其特征在于所述张紧组件还包括可枢转地安装于所述壳体的一张力调节机构，并且该张力调节机构被定位成与所述棘爪齿轮机构协作。
12.按照权利要求11的工具头，其特征在于所述夹头组件包括顶和底爪件；第一和第二相对的爪安装板；连接于所述底爪的一触发件，用于在一打开位置和一关闭位置之间移动所述底爪；用于在细长物品的所述束的周围安装所述电缆扎带期间移动所述顶爪的一推杆；用于驱动所述推杆的一电动装置；以及被支承在所述爪安装板之间的一切断机构，该切断机构与所述棘爪齿轮机构协作，以切断来自所述张紧的电缆扎带的所述尾部的一多余部分。
全文摘要
一种与一自动电缆扎带安装系统一起使用的工具头。工具头与消除所切断的尾部的多余尾部被卡在工具头的张紧组件内的可能性的一棘爪齿轮机构协作。具体地说，本发明的棘爪齿轮机构包括至少一个辅助引导斜面，用于接触和可靠地引导被切断的尾部进入工具头的出口槽。
文档编号B21F9/02GK1611418SQ20041008311
公开日2005年5月4日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年10月7日
发明者P·巴瑟罗庙 申请人:托马斯及贝茨国际股份有限公司