用于带的封口工具的制作方法
【专利摘要】一种用于封口带的重复路线的工具，其包括抓握单元(104)、可拆卸地固定至抓握单元(104)的一端的电源单元(102)、以及抓握单元中的电机(302)。凸轮(318)连接至电机，并且切口单元通过多个连杆(514,516,518)连接至凸轮(318)。
【专利说明】用于带的封口工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求了 2011年10月4日申请的，序列号为61/543，161的临时美国专利申请的权益，通过引用合并其全部公开内容。
【背景技术】
[0003]手动封口机以最小力提供正密封作用。它们将带的重复路线互锁成高强度连接。一种类型的封口工具是手动切口式(notch-type)封口机，其切入并且密封带的外边缘，将调整片调低(低于切口)或调高(反向于切口)。卷曲式封口机挤压带与封口的边缘成为波状卷曲，尤其成型为在带上产生最大摩擦力。
[0004]存在两种主要类型的手动带封口机，前部作用封口机与侧部作用封口机。垂直于带握紧前部作用封口机手柄，通常在操作者的前方，操作者将手柄推动到一起以最大化杠杆作用。这些通常用于轻型带的应用。侧部作用封口机具有下手柄，其可以靠在捆住的载荷平面上。操作者可以使用双手作用在上手柄上，应用他们的大部分重量，再一次以最大化杠杆作用。这些通常用于更重的带的应用。
[0005]连接为系统的最弱部分，因此，如果强度是问题，则使用的连接方法的类型非常重要。连接的强度定义为沿单向拉伸破坏带所需要的力。随后这被比作带的单向强度，并且记录为百分比差值(例如，带的样品可以具有5，000磅(2，300千克)断裂强度，并且封口能够在3，750磅(1，750公斤)失效，因此说封口具有75%的强度)。热封刀焊接具有55%的最小断裂强度。摩擦焊接具有65%的最小断裂强度。
【发明内容】
[0006]本公开的各种实施例提供用于封口带的封口工具，包括抓握单元、可拆卸地固定至抓握单元一端的电源单元、以及抓握单元中的电机。工具可以包括连接至电机的凸轮，以及通过多个连杆连接至凸轮的切口单元，其中，切口单元配置成产生带中的切口。
[0007]在一个实施例中，电源单元为电池。切口单元可以配置成产生带中的切口。齿轮可以连接至驱动凸轮的电机。
[0008]在另一实施例中，切口单元包括切口板,其具有在切口板中的第一深度处的第一切口表面以及在切口板中的第二深度处围绕第一切口表面的第二切口表面。切口板可以配置成产生带中的切口。工具可以包括连接至电机与电源单元的按钮开关。
[0009]指示开关的带的位置可以包括在切口单元中，当将带定位于封口工具中时，其向电机提供电力。还可以提供初始位置开关，以在封口循环结束处检测切口单元处于初始位置或全开位置。
[0010]切口单元可以包括具有连接至凸轮的第一端的第一连杆、每个均具有连接至第一连杆第二端的第一端的第二连杆以及第三连杆、可旋转地固定至第二连杆的第二端的第一钳口、以及固定至第一连杆的第二端的第二钳口，以使得第一钳口与第二钳口可旋转地固定至切口板，以使得位于每个钳口的端部处的钳子彼此面对。[0011 ] 操作封口工具的方法包括以下步骤，接收来自开关的操作信号，接收来自带传感器，指示带定位于切口板中的信号，将来自电源单元的电力提供至抓握单元中的电机，并且经由连接至电源单元的凸轮驱动切口单元，以产生带中的切口。
[0012]结合附图附表，从以下说明中，本公开的其他目标、特征以及优势将显而易见，其中，相同的数字指示相同的零部件、元件、组件、步骤以及过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为封口工具实施例的侧视图；
[0014]图2A和2B不例了图1的封口工具上的抓握手柄；
[0015]图3示例了图1的封口工具的中心通道；
[0016]图4描绘了定位于图3的中心通道中的电机；
[0017]图5A为图1的封口工具的封口组件的实施例；
[0018]图5B示例了图5A的封口组件的钳口；
[0019]图5C示例了图1的封口工具的切口板；
[0020]图6示例了用于工具的初始位置开关；
[0021]图7描绘了图5A的封口组件中的典型传感器；
[0022]图8示例了用于控制图1的封口工具的控制系统；以及
[0023]图9A-9D示出了封口工具的操作。
【具体实施方式】
[0024]将在下文的一个或多个实施例中描述的，应该理解的是，本公开被认为仅仅是示例，并且不旨在将本公开限制为所述或示例的任意具体的实施例。
[0025]图1示例了封口工具100的实施例。工具100包括电源单元102、抓握手柄104与切口组件106。在一个实施例中，抓握手柄104与切口组件106从强的，但轻量的材料加工而成，包括但并不限于铝、镁、钛或任意其他轻量材料。
[0026]电源单元102可以是锂离子或镍镉电池，其具有包含大约14.4至24伏的操作电压。电源102通过夹持单元108可拆卸地固定至抓握手柄104的第一端。在一个实施例中，夹持单元108包括固定至第二板112的第一板110。第二板112的上表面固定至抓握手柄104的第一端。第一板110与第二板112通过足以容纳改变尺寸的电池的距离而分开。锁止单元(未示出)，保持第一板110靠着第二板112，以使得防止电源单元102脱离抓握手柄104。在另一实施例中，通过结合电源单元102侧边上的开口的抓握手柄104上的锁箍(未不出)可拆卸地将电源单兀102固定至抓握手柄104。
[0027]图2A示例了抓握手柄104的实施例。抓握手柄104包括第一端202,其包括与抓握手柄104的中心轴共线的第一延伸部分204以及基本上垂至于抓握手柄104的中心轴的第二延伸部分206、中心部分208与顶部210。第一延伸部分204与第二延伸部分206配置成容纳电池夹持单元108。第一延伸部分204包括多个开口，其每个均对应于第一板110与第二板112中的开口，以使得第一板110与第二板112固定至第一延伸部分204。在一个实施例中，第二延伸部分206作为第二板作用。
[0028]抓握手柄104的中心部分208包括抓握区域212，其包括多个升高区域214与相应的下部区域216。下部区域216与升高区域214分隔开，以使得下部区域216可以舒服地容纳用户的手指。进一步，将相对于升高区域214的下部区域216的深度设定为防止用户的手指平行于抓握手柄104的中心轴平行移动的深度。在一个实施例中，中心部分208包括内部通道，其使用单孔外壳制造。通过使用单孔外壳，减少中心部分208的直径，其允许用户的手舒服地接合抓握区域212与中心部分208的后表面。中心部分208可以由两个半剖面制造，其使用封口单元密封在一起，封口单元包括但并不限于螺钉、螺栓、销、钩子、铆钉或任意其他用于将两半固定在一起的机构。
[0029]按钮开关218定位于顶部210与抓握区域212之间。定位开关218，以使得操作者可以同时接合抓握区域212与开关218。当被激活时，开关218使得电源单元102与如此处将说明的顶部210中的电机(例如302，参见图3)之间形成通路。在一个实施例中，弯曲开关218的前部，以舒服地容纳用户的手指。
[0030]抓握手柄104的顶部210包括固定至中心部分208的第一端。在一个实施例中，顶部210的第一端接合如图2B中所示的中心部分206中的开口。开口的尺寸设计为接合顶部210的第一端。中心通道300穿过顶部210沿顶部210的中心轴延伸。
[0031]图3示出了抓握手柄104中的中心通道300的实施例。中心通道300包括尺寸设计为容纳电机302与蜗轮304的后部306，以及尺寸设计为容纳蜗轮304的顶端的前部308。在一个实施例中，前部308包括接合蜗轮304的顶端的轴承310，以使得蜗轮304自由地围绕其中心轴旋转。蜗轮304的后端312可旋转地连接至电机302，以使得电机302使蜗轮304围绕蜗轮304的中心轴旋转。将中心齿轮314定位于顶部的侧腔316中的蜗轮304之下。中心齿轮314包括多个齿，其尺寸设计为接合蜗轮304。中心齿轮314的内部固定至凸轮318，其固定至切口组件106。
[0032]图4示例了电机302的实施例。电机302固定至顶部210的中心通道300的后部306上的板402。板402包括开口 404，其尺寸设计为容纳多个连接至电源单元102与开关218的连接器。电机302的轴406包括多个齿，其接合并且驱动行星齿轮组408。在一个实施例中，电机302包括三个行星齿轮408，其每个齿轮均具有四个中间齿轮。行星齿轮408驱动蜗轮304，以使得蜗轮304围绕其中心轴旋转，以驱动中心齿轮314。
[0033]图5A示出了切口组件106的实施例。切口组件106包括固定至顶部210的一侧的后板502。后板502包括沿后板502的侧边定位的两个开口 504、506，其接合从顶部210的表面延伸的两个延伸部分508、510中的两个开口。后板502位于顶部210之上，以使得侧腔316在后板512的前方，其中后板512连接至位于顶部210的后表面之上的两个延伸部分508、510。中心连杆514的第一端通过销320可旋转地连接至凸轮318，以使得中心连杆514围绕凸轮318的中心轴沿由凸轮318周边限定的路径旋转。远离中心连杆514第一端的中心连杆514的第二端通过第二销520可旋转地连接至第一定位连杆516的第一端与第二定位连杆518的第一端。第一定位连杆516的第二端连接至第一钳口 522的第一端，第二连杆518的第二端连接至第二钳口 524的第一端。后板502包括中心槽512，其宽度尺寸设计成容纳第二销520。中心槽512的长度由第二销520的行程确定。销520可滑动地固定至槽512，以使得当凸轮318驱动连杆时，第二销520沿槽512移动。
[0034]图5B示例了钳口 522与524的实施例。钳口 522与524包括第一开口 526与528、第二开口 530与532以及钳子534与536。第一开口 526与528每个均可旋转地连接至第一与第二连杆516与518的第二端，以使得钳口 522与524围绕每个钳口 522与524中的第一开口 526旋转。第二开口 530与532固定至前切口板538与后切口板540。钳子534与536布置于钳口 522与524之上，以使得第一钳口 522上的钳子534面对第二钳口 524上的钳子536。钳子534与536配置成朝向带旋转，以产生带的折叠。在一个实施例中，钳子534与536朝向产生带中切口的切口板538与540的中心部分挤压带的侧边。本领域技术人员应该认识到的是，称之为“切口”包括切口形成于带的相反侧边中(即，两个相反切口形成于带中)的结构。
[0035]图5C示出了切口板538与540的实施例。切口板538与540每个均具有第一开口与相反端上的第二开口，其与钳口 522与524中的第二开口 530与532相对齐，以使得钳口522与524通过预先限定的距离间隔开。每个钳口板538与540的中心包括第一切口表面542与至少两个第二切口表面544。第一切口表面542定位于距离切口板538或540的表面第一深度处，第二切口表面544定位于第一切口表面542的相对端，并且在第二深度处。在一个实施例中，第一切口表面542定位于大于第二切口表面544的深度处。可替换地，切口表面542与544配置成产生带中的切口。切口水平542与544可以配置成产生带中的单个切口。在一个实施例中，带具有至少1.25英寸的宽度与至少0.025英寸的厚度。
[0036]图6示例了包括在切口组件106中的初始位置开关546的实施例。初始位置开关546定位于后板512上，并且向控制系统(例如参见图8的800)提供凸轮318已返回至预定的开始位置的信号。初始位置开关546包括具有连接至基础部分600的一侧的传感器部分602的基础部分600。传感器部分602由具有存储器与导电特征的材料制成，例如但并不限于钢、铜或任意其他能够弯曲与导电的金属。初始位置开关546定位于后板512之上，以使得当连杆514、516与518处于预定位置时，连杆514、516与518之一接触传感器部分602。
[0037]图7示例了带传感器700的实施例。传感器700固定至切口板538与540，以使得当带定位于用于切口的切口板538与540之上时，传感器700的传感部分702与带相接触。当传感器700与带相接触,通过带传感器700感应电流,并且将电流返回指示带位于切口板538与540之上的控制系统(例如参见8的800)。如果电路不通，密封工具100则被阻止操作。在一个实施例中，传感器为感应传感器。可替换地，传感器为开关。传感器700可以直接连接至电源单元102，以防止没有带呈现的情况下电源单元102向电机302提供电力。
[0038]图8描绘了用于控制工具100的典型控制系统800。控制系统800包括控制面板802，其包括中央处理单元(“CPU”)804、存储器806以及输入与输出(“I/O”)单元808。多个传感器电连接至I/O单元808。在CPU804中操作的软件监控多个传感器中的每一个，并且基于从传感器接收的输入控制从电源单元102至电机302的电力。
[0039]开关218、传感器700与初始位置开关546作为输入连接至控制面板。CPU中的软件操作监控开关218，以确定是否使用带封口工具100。当按压开关218时，软件确认凸轮318基于初始位置开关546已返回至初始位置。如果凸轮318还没返回至初始位置，则控制面板802的I/O单元808上的输出将电力提供至电机302，以将凸轮318移动至初始位置。一旦初始位置开关546确认凸轮318处于初始位置，软件则确认带通过传感器700被定位用于切口。如果带不处于用于切口的位置，则不将电力提供至电机302。如果带处于用于切口的位置，则I/O单元808上的输出将电力提供至电机302，以驱动钳口 522与524。[0040]图9A-9D示例了封口工具100的操作。图9A描绘了处于全开位置的封口工具100，钳口 524与522以最大距离彼此间隔开。当将电力提供至电机302时，凸轮318沿顺时针方向运动旋转，推动中心连杆514朝向切口板538与540向下。当中心连杆514向下移动时，远离中心连杆514推动第一与第二连杆516与518，朝向图9B中所示的切口板538与540移动钳口 522与524。当凸轮180从开始位置大约旋转180度时，钳口 522与524处于全关位置，如图9C所示，其压缩带靠着切口板538与540被定位。当凸轮318移动超过180度位置，并且朝向初始位置返回时，远离切口板538与540移动中心连杆514，朝向中心连杆514拉动第一与第二连杆516与518，如图9D中所示，其推动钳口 522与524远离彼此。
[0041]应该理解的是，对目前此处公开的优选实施例进行的各种改变与修改对本领域技术人员而言将显而易见。这种改变与修改可以在不脱离本公开的精神与范围的情况下，以及不减少其预期优势的情况下作出。因此其旨在这种改变与修改由所附权利要求覆盖。
【权利要求】
1.一种用于封口带的封口工具，包括: 抓握单元； 电源单元，其可拆卸地固定至所述抓握单元的一端； 电机，其至少部分定位于所述抓握单元中； 凸轮，其连接至所述电机； 切口单元，其通过多个连杆连接至所述凸轮， 其中，所述切口单元配置成产生带中的切口。
2.根据权利要求1中所述的封口工具，其中，所述电源单元为电池。
3.根据权利要求1中所述的封口工具，包括至少一个齿轮，其连接至所述电机，以驱动所述凸轮。
4.根据权利要求1中所述的封口工具，其中，所述切口单元包括切口板，其具有在所述切口板中第一深度处的第一切口表面以及在所述切口板中第二深度处围绕所述第一切口表面的第二切口表面。
5.根据权利要求1中所述的封口工具，包括连接至所述电机与所述电源单元的开关。
6.根据权利要求1中所述的封口工具，包括指示所述切口单元中的开关的带位置，当将带定位于所述切口单元中时，其将电力提供至所述电机。
7.根据权利要求4中所述的封口工具，其中，所述切口单元包括具有连接至所述凸轮的第一端的第一连杆、每个均具有连接至所述第一连杆的所述第二端的第一端的第二连杆以及第三连杆、可旋转地固定至所述第二连杆的第二端的第一钳口、以及固定至所述第一连杆的第二端的第二钳口， 其中，所述第一钳口与第二钳口可旋转地固定至所述切口板，以使得位于每个所述钳口一端处的钳子彼此面对。
8.根据权利要求1中所述的封口工具，包括位置开关，其指示所述凸轮何时位于预定位置。
9.一种操作封口工具的方法包括以下步骤: 接收来自开关的操作信号； 接收来自带传感器的信号，其指示带位于切口板中； 将电力从电源单元提供至抓握单元中的电机； 经由连接至所述电源单元的凸轮驱动切口单元，以产生所述带中的切口。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电源单元为电池。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，通过连接至所述电机的齿轮驱动所述凸轮。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述切口单元包括切口板，其具有在所述切口板中第一深度处的第一切口表面以及在所述切口板中第二深度处围绕所述第一切口表面的第二切口表面。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述开关为按钮开关。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，带传感器为感应传感器。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述切口单元包括具有连接至所述凸轮的第一端的第一连杆、每个均具有连接至所述第一连杆的所述第二端的第一端的第二连杆以及第三连杆、可旋转地固定至所述第二连杆的第二端的第一钳口、以及固定至所述第一连杆的第二端的第二钳口， 其中，所述第一钳口与第二钳口可旋转地固定至所述 切口板，以使得位于每个所述钳口一端处的钳子彼此面对。
16.根据权利要求9所述的方法，包括在驱动所述切口单元之前，通过位置开关确认所述凸轮处于预定位置的步骤。
【文档编号】B65B13/02GK103958352SQ201280057535
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年10月2日 优先权日:2011年10月4日
【发明者】雅努什·菲吉尔, 梁嘉权, 贾森·R.·纳西亚卡, 约翰·W.·克罗尔 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司