专利名称：具有振动砧座的捆扎机熔接头的制作方法
技术领域：
捆扎机在本领域是公知的。一般说，这些机器被用于系紧围绕货物的捆扎带。一种类型的捆扎器使用塑料或聚合物捆扎带，且是一种固定的装置，其中捆扎器是整个制造或包装系统的一部分。
背景技术：
一种典型的捆扎器包括安装有各种部件的机架。一槽体被安装在机架上，经该槽体捆扎材料被馈送以便围绕货物。一捆扎头和一驱动器或馈送机构被安装在机架上。使用馈送部件将捆扎材料从一捆扎材料源馈送到捆扎头。捆扎材料绕槽体通过并返回到捆扎头。可以有多种导向部件被安装在机架上，为捆扎带提供一条路径。例如，导向部件可以被定位在馈送部件处从而将捆扎带导入馈送轮中。导向部件也可被定位在馈送部件和捆扎头之间，为捆扎带提供一条从馈送部件到捆扎头的路径。
捆扎或熔接头具有许多功能。首先，捆扎头包括一具有一个或多个夹子的夹持器，在捆扎作业期间夹持捆扎带。捆扎头还包括一切割器，该切割器将捆扎带从捆扎带源或捆扎带供给处切割下来。最后，捆扎头包括一封接器，该封接器将与自身重叠起来的捆扎材料封接在一起。这种封接通常称为熔接，它是通过使用振动元件加热捆扎带的一部分而实现的。
已知的捆扎头包括一本体和一砧座，在捆扎作业期间捆扎材料通过本体和砧座之间，且在熔接作业期间捆扎材料被夹持在本体和砧座之间。夹持器被安装在本体中，且可操作地被连接到其上有多个凸轮的凸轮轴上。凸轮的凸起部运动夹持器，使其与捆扎材料相啮合或脱离，从而实现捆扎作业期间所需的夹持功能。砧座被刚性靠在本体上，且本体中的振动元件发生振荡或振动，从而产生摩擦和热量以实现熔接。
该振动元件被设置在捆扎头本体中。在捆扎材料与其自身相熔接的过程中，夹持器必须在捆扎带上保持足够的压力，贴在砧座上，以保证在振动元件振动时(即，进行封接时)捆扎带不发生滑动。为此，需要复杂的连接，以保证在振动元件被驱动时夹持器(安装在本体中)能保持与捆扎带(和砧座)的接触。按照如上所述，捆扎头的结构和设计可以很复杂，尤其是当需要较大张力以保持货物被捆在一起时。
因此，存在一种需求，即一种应用于捆扎机中的简化的熔接或捆扎头。所希望的是，这种熔接头不需要在其他情况下为保持振动元件被启动时夹持部件与捆扎带(和砧座)接触所必须的复杂连接。更理想的是，这种捆扎头是一种紧凑的设计。最理想的是，在这种捆扎头中，振动元件被从捆扎头本体中移出。
发明内容
用于一种具有馈送部件和槽体的捆扎机类型中的捆扎头。该捆扎机被构成为将捆扎材料围绕货物定位，拉紧和封接起来。捆扎头被定位在槽体附近。
该捆扎头包括一本体和一安装在本体上且可相对于本体运动的砧座。在本实施例中，捆扎头包括一枢轴旋转地安装于本体上的侧板，所述砧座被固定地安装到该侧板上。
捆扎头还包括一设置在本体中的夹持器部件，以及一设置在进行振荡运动的砧座中的封接元件。一驱动器可操作地与封接元件连接，为封接元件提供振荡运动。
在捆扎头中捆扎材料的第一和第二部分彼此重叠，且邻近封接元件。封接元件的振荡实现了捆扎材料的第一部分与第二部分彼此的封接。
在一优选实施例中，封接元件驱动器为与砧座一起运动而被安装到侧板上。为了实现振荡，驱动器包括一偏心驱动元件，且封接元件包括一连接部，用于与偏心驱动元件连接。所述偏心驱动元件可以被形成为一偏心轴，且连接部可以包括一非圆形接收口，用于接收该轴。在这种结构中，一轴承被设置在轴上，用于与接收口接触。
为了容纳封接元件，砧座中形成有一通道。轴承可以被设置在该通道中，用于接收封接元件。
捆扎头可以包括一板，该板用于保持捆扎材料的第一和第二部分被压向封接元件。该板可以被设置在夹持器部件中的第一和第二夹子之间，且切割器被设置在板附近。
根据以下详细说明，以及所附的权利要求，本发明的这些和其它特征及优点将变得更清楚。
在参照下文的详细说明和附图之后，对于相关领域的普通技术人员，本发明的益处和优点将变得更加清楚，其中图1为一示例性捆扎机的透视图，它有一个带有体现本发明原理的振动元件砧座的捆扎头；图2为该示例性捆扎机的示意图，示出了一货物被定位在槽体区域中，经由一馈送部件从捆扎带源向机器馈送捆扎带；图3为该捆扎头的侧面透视图，示出了安装到捆扎头侧板的熔接马达；图4为砧座和振动元件的底部透视图；图5为图4的砧座和振动元件的底视图；图6为沿着图3中线6-6截取的捆扎头的截面图；具体实施方式
本发明容许各种形式的实施例，在附图中将示出且在下文将描述的是一种目前较佳实施例，可以理解，所公开内容只是发明的一个范例，而并无将本发明限制在该特定实施例的意图。
还应理解的是，说明书中该部分的标题，即，“发明的详细说明”涉及的是美国专利局的一个要求，而并不隐含且不能推断出限制于在此公开的主题内容。
参照附图，特别是图1，示出了一种捆扎机10，该捆扎机包括具有体现本发明原理的振动元件砧座14的捆扎或熔接头12。该捆扎机10通常包括一机架16，一捆扎带槽体18和一馈送部件20。一控制器22提供对捆扎器10的自动或半自动作业和控制。熔接头12通常包括一本体24和一砧座26。一夹持器部件28和一切割器30由本体24携带。优选的是切割器30被设置在夹持器部件28中。
参照附图3，砧座26被可运动地安装到捆扎头本体24上。在一种优选的布置中，砧座26被固定地安装到相对于本体24运动的侧板32上。优选的是，侧板32(及砧座26)相对于本体24作枢轴旋转。砧座26在一封闭位置和一开放位置之间运动，在封闭位置中捆扎带S被夹持，切割和熔接，在开放位置中捆扎带S随着捆扎作业的进行被容许从捆扎头12中自由拉动。侧板32(及砧座26)可通过一枢轴旋转销钉34可枢轴旋转地安装到捆扎头本体24。
参照附图6，板32和砧座26的旋转运动可以通过例如安装在设置于捆扎头本体24中的凸轮轴38上的凸轮36来提供。轴38上可以有其它凸轮40，42，44(将在下文中说明)，用于移动夹持部件28的若干部分和切割器30与捆扎带S相接合或脱离。板凸轮36与侧板32相啮合，从而使板32和砧座26向外旋转，离开本体24并进入开放位置。通过一个偏置元件，例如弹簧(未示出)，侧板32被偏置到闭合位置。马达46驱动凸轮轴38。
夹持部件28包括至少两个夹持部件(称为夹子)。在一种当前实施例中，夹持部件28包括一端夹子(end grip)48和一环夹子(loop grip)50。优选的是，一压板52或类似元件被设置在夹持器28附近或夹持器28中，在熔接作业过程中其与捆扎带S接触，在下文中将作详细描述。在一种当前实施例中，压板52位于端夹子48和环夹子50之间，且毗邻切割器30。
现在参照附图3-5，与已知的捆扎头不同，本发明的捆扎头12使用一种封接元件，例如被设置在砧座26中的振荡元件54。即，已知的捆扎头将振动或熔接元件设置在头本体中，而本发明的捆扎头12将振动元件54定位在运动砧座26中。该振动元件54包括一熔接端56，该熔接端具有一熔接垫盘或熔接区域58，以及一联轴节端60。
一马达62被可操作地连接到振动元件54，以实现元件54的振动或振荡。在一种当前实施例中，马达62被安装到侧板32上，这样就可与砧座26一起运动或旋转。以这种方式，马达62相对于砧座26和振动元件54被固定地安装。
振动元件54被设置在砧座26中的开放槽体64中。在熔接作业期间元件54的熔接垫盘部分58与捆扎带S接触。振动元件54通常以往复方式沿着由双向箭头66所示的方向在槽体64中振荡。
在图5中看得最清楚，为了实现振动元件54的振荡，马达62包括一偏心驱动元件，例如偏心驱动轴68，该偏心驱动轴延伸并穿过振动元件联轴节端60中的接收口70。一轴承72被安装在轴68上。所述偏心轴68被形成为使旋转轴A1与偏心轴A2相互是中心偏移的。
接收口70是一个非圆形开口。该开口70被沿着横穿元件54的往复运动方向66的方向(由74表示)拉长。开口70在往复运动方向(由76表示)上的尺寸与偏心轴68的直径D近似相同。这样，轴68(其上安装轴承72)沿着运动方向66紧密配合在开口70中，但是沿着横穿往复运动方向66的方向上则具有自由空间。所以，当轴68偏心旋转时，其使振动元件54发生往复运动(即，线性运动)，但不使元件54发生任何侧向运动。
本领域技术人员将意识到，也可以使用其它装置来驱动振动元件54。例如，可以使用联动机构，齿轮机构(cogs)，传动装置(gears)以及类似机构为元件54提供振动运动。同样，也可以使用其它机电的，机械的或电动装置。所有这些装置都在本发明的领域和精神范围内。
现在参照附图5，轴承78被设置在振动元件54和限定槽体64的壁80之间。在一种当前实施例中，使用针型轴承78使振动元件54能够进行自由往复运动或振荡66，且减小了振动元件54和槽体壁80之间的摩擦。轴承78也保证了元件54在槽体64中的运动被限定为往复运动，而不进行侧向运动。
如上文所述，振动元件54包括一熔接垫盘或熔接区域58。在振动期间，该区域接触捆扎材料S，以实现熔接或封接。在一种当前实施例中，熔接垫盘58是由熔接垫盘58中由82表示的刻纹(例如，锯齿)形成的。本领域技术人员将可以了解，有多种配置或结构可用来实现熔接区域58。
现在参照附图6来说明封接头12的运行情况。捆扎材料S经开口84被送入捆扎头12中，通过捆扎头12，穿过槽体18并围绕货物L，然后返回到捆扎头12，进入第二开口85。捆扎材料的第一部分S1停止在捆扎头12中由86表示的预定位置。这一停止位置86是靠将在这一点上通过头12的路径高度h限制在捆扎带S厚度的1-1/2倍来实现的。
一旦捆扎材料的第一部分S1到达停止位置86，传感器(未示出)给控制器22发送信号，以停止捆扎带的馈送。然后通过使凸轮40与夹子48接触，端夹子48朝着砧座26运动。一旦端夹子48到位，捆扎带S就被固定在砧座26上夹子48和夹持器衬垫49之间。在一种优选的结构中，夹持器衬垫49是可更换的。所述捆扎带S可以通过例如回拉捆扎带S而被拉紧。
当捆扎带S达到所需紧度时，通过凸轮42与夹子50的接合，环夹子50移动至与捆扎带S和砧座26接合。此时，端夹子48和环夹子50均与固定在夹子48，50和砧座26中的夹子持器衬垫49之间的捆扎带S完全接合。
然后通过将凸轮44与压板52相接合，使切割器30和压板52朝着砧座26运动。切割器30切割捆扎带S的一部分，从而将捆扎带S从捆扎带供给端P上分离。同时，压板52将捆扎带S朝着砧座26施压。
然后熔接马达62被启动，使熔接元件振荡，从而在捆扎材料S的通常由88表示的区域中进行熔接。经过预定时间，达到可接受的熔接强度，并冷却之后，端夹子48与环夹子50以及压板52和切割器30移离砧座26(通过进一步转动凸轮轴38)，且侧板32和砧座26向外转动，离开本体24。这就将捆扎带S从头12上松开。
然后货物L被从槽体区域18中取出，一新的货物被放置就位等待捆扎。然后侧板32和砧座26返回到闭合位置，捆扎材料S又被馈送经过捆扎头12，进入到围绕货物L的槽体18中，并返回捆扎头，重复捆扎过程。
在本说明书中，“一”应理解为包含单数和复数。相反的，任何复数内容在适宜的场合，也包括单数。
由上文可知，在不背离本发明创新概念的精神和领域的情况下，可以实现许多改进和变化。应当理解，不能从用作说明的特定实施例推断出对本发明的任何限制。通过所附的权利要求，本公开文本意在覆盖落入权利要求范围内的所有改进。
权利要求
1.用于一种类型捆扎机中的捆扎头，这种类型的捆扎机具有一馈送部件和一槽体，该捆扎机被构成为对围绕货物的捆扎材料进行定位，张紧和封接，所述捆扎头被构成为位于槽体附近，且该捆扎头包括—本体；—被安装到本体且相对于本体可进行运动的砧座；—设置在本体中的夹持器部件；—设置在砧座中的封接元件，用于进行振荡运动；和—可操作地连接到封接元件的驱动器，用于为封接元件提供振荡运动，其中捆扎材料的第一和第二部分在封接元件附近彼此重叠，其中封接元件的振荡使捆扎材料的第一和第二部分彼此封接在一起。
2.根据权利要求1所述的捆扎头，其特征在于，砧座可相对于本体进行枢轴旋转运动。
3.根据权利要求2所述的捆扎头，包括一可枢轴旋转地安装到本体上的侧板，其中砧座被安装到该侧板上。
4.根据权利要求3所述的捆扎头，其特征在于，驱动器被安装到侧板。
5.根据权利要求1所述的捆扎头，其特征在于，驱动器包括一偏心驱动元件，且封接元件包括一用于与偏心驱动元件连接的连接部。
6.根据权利要求5所述的捆扎头，其特征在于，所述偏心驱动元件为一偏心轴、且所述连接部包括一用于接收上述轴的非圆形接收口。
7.根据权利要求6所述的捆扎头，其特征在于，所述轴包括一设置于其上的轴承，用于与接收口接触。
8.根据权利要求1所述的捆扎头，其特征在于，砧座中包括一槽体，用于接收封接元件。
9.根据权利要求8所述的捆扎头，包括设置在槽体中的轴承，用于接收封接元件。
10.根据权利要求1所述的捆扎头，包括一压板，用于保持捆扎材料的第一和第二部分被压向封接元件。
11.根据权利要求10所述的捆扎头，其特征在于，压板被设置在夹持器部件中的第一和第二夹子之间。
12.根据权利要求11所述的捆扎头，包括一设置在压板附近的切割器。
13.根据权利要求1所述的捆扎头，其特征在于，驱动器相对于砧座被固定地安装到捆扎头。
全文摘要
用于一种类型捆扎机中的捆扎头，这种类型的捆扎机具有一馈送部件和一槽体，该捆扎机被构成为对围绕货物的捆扎材料进行定位，张紧和封接，该捆扎头包括一本体和一被安装到本体且相对于本体可进行运动的砧座。一封接元件被设置在砧座中，用于进行振荡运动。一驱动器被可作业地连接到封接元件，且可相对于本体进行运动，用于为封接元件提供振荡运动。捆扎材料的第一和第二部分在封接元件附近彼此重叠，封接元件的振荡使捆扎材料的第一和第二部分彼此封接在一起。
文档编号B65B13/00GK1406817SQ0212632
公开日2003年4月2日 申请日期2002年7月17日 优先权日2001年7月18日
发明者戴维B·格哈特, 韦恩J·撒斯, 蒂莫西B·皮尔逊 申请人:伊利诺斯器械工程公司