本公开涉及一种用于借助于无尽条带或条带的于捆绑材料/捆绑物品的无废料捆扎的捆扎工具，该捆扎工具包括：可更换的钳夹单元，用于引导非断条带的端部部段围绕捆扎物品；锁件馈送单元，用于提供用于非断条带的锁定元件；以及推拉单元，用于在捆扎物品被钳夹单元夹持时(即在如预期地使用非断条带时)，借助于马达沿着穿过所提供的锁定元件以及沿着钳夹单元推进非断条带的端部部段，使非断条带的端部部段围绕捆扎物品，以及返回到所提供的锁定元件中，并且用于后续回拉非断条带的端部部段，从而在捆扎物品周围收紧非断条带，带有用于检测端部部段被推回到锁定元件中的传感器单元，以及带有用于将围绕捆扎物品布置的端部部段与非断条带保留在捆扎工具中的其余部段分开的切割单元。
背景技术：
1、在已知的用于捆扎物品的无废料捆扎的手段中，例如卷成卷的条带或带子借助于马达，在穿过锁定元件的路径上，沿着钳夹单元在捆扎物品周围推进，然后再次返回穿过锁定元件，以围绕捆扎物品形成环。由于所使用的条带的长度不特定用于所绑物件的最大直径，这样的条带也被称为非断条带(连续不断的条带)。传感器单元检测条带、即条带的端部或端部部段何时被馈送回到锁定元件中然后，控制单元响应于来自传感器单元的信号使马达的运行方向反向，从而在捆扎物品周围收紧条带。最后，已经穿过锁定元件并围绕捆扎物品的条带的部段、即端部部段，与条带的余下部分、即其余部分分开。其余条带保留在相应的捆扎工具中，并且可以完全用于下一次捆扎或绑扎操作。由于与例如带有预定捆扎条带长度的线缆扎带的使用相比，不用切除松散的条带端部，因此这种捆扎物品的捆扎或绑扎被称为无废料捆扎或绑扎。
2、通过使用带有不同尺寸的钳夹/夹持爪的钳夹单元，捆扎适应于捆扎物品的不同直径。例如，捆扎工具可以配备有钳夹单元，钳夹单元的钳夹件各自设计为30毫米、50毫米、80毫米或100毫米的最大直径。
3、由于绑扎或捆扎是以尽可能高的速度进行的，因此条带的端部或端部部段会全速撞击传感器单元。由于控制单元需要一定的时间来反转马达的运行方向，因此条带在穿过锁定元件时被推得比实际需要的更远。在这种情况下，在捆扎物品周围闭合的钳夹爪以及整个系统必须可靠地引导长条沿路径移动，从而排除横向脱离。在此横向脱离规律但较少导致错误信息和捆扎或绑扎的失败。
技术实现思路
1、由此产生的任务是提供一种改进的捆扎工具，用于捆扎物品的无废料捆扎的，特别地提供一种更可靠、更快速、更易于操作的捆扎工具。
2、该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例来自从属权利要求、说明书和附图。
3、一个方面涉及一种捆扎工具，其借助于非断条带或带子对捆扎物品进行无废料捆扎。非断条带可以理解为在每个捆绑过程中单独切割成一定长度的条带，例如，条带设置成呈卷的形式，从储存单元提供至捆扎工具。在如预期地使用时，非断条带可在指向远离捆绑材料的外侧上形成齿形部。
4、捆扎工具具有可更换的钳夹单元，用于引导非断条带的端部部段围绕要绑扎的材料，围绕捆扎物品。钳夹单元可以是可作为模块更换的钳夹单元，特别地不需要工具或只需要单个工具，例如用螺丝刀或六角(套筒)扳手。所谓可更换，特别地指钳夹单元设计成由最终用户更换。钳夹单元可以包括至少一个钳夹爪、优选地两个钳夹爪，它们相对于钳夹单元的余下部分和/或捆扎工具的余下部分可移动地布置，并且在如预期使用时围绕捆绑材料闭合，以用于围绕捆扎材料引导。捆扎工具还具有锁件馈送单元，用于为与条带分开的非断条带提供锁定元件。锁定元件可以具有两个通孔，其特别地设计成与非断条带在其齿形外侧上接合。这样的锁定元件也可称为封围件或封围头。
5、捆扎工具还具有推拉单元，一方面用于借助马达，沿着穿过锁件馈送单元所提供的锁定元件的路径沿着钳夹单元推进非断条带的端部部段(捆扎物品被钳夹单元夹持，并因此在预期使用期间围绕捆扎物品)，回到所提供的锁定元件中，而另一方面，用于后续回拉非断条带的端部部段(并从而用非断条带捆绑该捆扎物品)。为了检测端部部段被推回到锁定元件中，捆扎工具具有传感器单元。传感器单元可以具有机械止动元件(比如开关杆)，在第二次穿过锁定元件后，例如在穿过锁定元件的第二开口后，沿路径推进的非断条带的端部会撞击抵靠该机械止动元件，从而触发传感器信号。此外，捆扎工具还具有切割单元，用于将围绕捆扎物品布置的非断条带的端部部段与非断条带保留在捆扎物品处的其余部段分开。捆扎工具的控制单元可以设计成控制捆扎工具的不同单元，使得：首先闭合钳夹单元(在捆扎物品的周围如预期地使用时)，然后借助于推拉单元推进非断条带，直到传感器单元提供传感器信号，然后反转马达的运行方向，收紧非断条带，直到例如达到预定的收紧力。最后，控制单元可以触发对非断条带的切割，从而通过切割单元将围绕捆扎工具布置的端部部段与非断条带保留在捆扎工具处的其余部段分开。
6、在正常操作模式中，控制单元设计成，对于推拉单元为路径的第一路径部分指定或设定在推动期间比接着第一路径部分的第二路径部分更高的端部部段的推进速度。第一路径部分具有第一长度，第二路径部分具有第二长度。第二路径部分包括路径延伸回到锁定元件中的一部分。因此，在端部部段必须回穿到锁定元件中并被传感器单元检测到的该部分路径上，非断条带的速度要比在先前部分的路径上慢，在先前部分的路径上，端部部段只是初始被引导穿过锁定元件和/或沿着钳夹单元。第一和/或第二长度可以存储在控制单元中，特别地可以在下文继续描述的校准操作模式中确定。路径各部分的长度可以存储或指定为空间和/或时间长度，空间和时间长度可以通过相应的推进速度以数学上明确的方式相互转换。
7、这具有的优点在于，非断条带在第一路径部分中的较高速度可以保持捆扎/绑扎的持续时间较低，同时，非断条带在第二路径部分中的较低速度可以实质提高捆扎/绑扎的可靠性。因此，第一路径部分应选得尽可能大，而第二路径部分应选得尽可能小。例如，第一路径部分可占整个路径的主要部分，即多于50％、特别地多于65％、优选地多于80％。此外，第二路径部分中的较低速度给予控制单元更多的时间减速并切换推拉单元的马达，使得非断条带超出设定位置的可能性减少。因此，在非断条带的回拉期间再次节省了时间，并且再次缩短由于第二路径部分中的较慢推进而延长的捆扎持续时间。此外，减少整体磨损，特别地减少了传感器单元的磨损。
8、在另一个实施例中，所提供的控制单元设计成，在用于自动校准捆扎工具的校准操作模式中，为推拉单元预设比正常操作模式中更低的第一路径部分的端部部段的推进速度，特别地将正常操作模式下用于第二路径部分的推进速度预设为推拉单元在校准操作模式下用于第一路径部分的推进速度，并确定用于第一路径部分的等效距离，并且确定校准操作模式下第一路径部分的长度。替代地或附加地，也可以确定第二路径距离部段的等效距离，并从而确定第二路径距离部段的长度。在此，等效距离可被视为，第一路径部分的长度可以根据其从预定设计相关边界条件确定的任何量。一示例是下文描述的推拉单元的(步进)马达的编码器或马达步进数，经由推拉单元中相应的几何尺寸，可以计算出端部部段在相应路径部分所覆盖的距离。例如，一个编码器或马达步进可对应3毫米的距离。因此，在校准操作模式中，较低的推送速度或馈送速率能以更高的精度维持相应的等效值，这是为什么较低推进速度在校准操作模式中有利的原因。然而，路径长度等效值也可以包括或是路径长度自身，例如由单独的传感器元件来检测，例如基于非断条带的齿形部来检测。
9、这具有的优点在于，第一和/或第二路径部分的长度可自动适应于钳夹单元的尺寸，这样可使用存储的表格确定例如钳夹单元的尺寸和第一和/或第二路径部分的相应长度。通过自动调整，只需特别少的工作就能动态优化相应应用中的设定速度和可靠性。
10、在第一路径部分之前，可以有初始路径部分，在该初始路径部分中，始终(即在正常操作模式和校准操作模式中)为端部部段指定该(或一般情况下：一个)增大的推进速度。例如，如果在出厂时已经知道用于捆扎工具的例如30毫米的钳夹件直径的预定最小尺寸不会降到捆扎工具可用的钳夹单元以下，并相应地存储在控制单元中，则这是有利的。然后，初始路径部分的长度优选地与为指定最小尺寸的钳夹单元存储的第一路径部分的长度一致。这提高了校准操作模式中捆扎工具的速度。
11、在另一个实施例中，所提供的控制单元设计成，在校准操作模式中，通过计算推拉单元的马达(特别地设计为步进马达)在推进端部部段期间的马达步进数来确定等效距离。特别地，马达也可以设计为直流马达，例如无刷直流马达。马达可配备齿轮箱。无论是设计成步进马达，还是仅仅设计成(无刷)直流马达，都可以经由对应的编码器步进控制。然后可以在这两种情况下确定这些步骤。
12、这具有的优点在于，可以在没有附加传感器的情况下检测相应路径部分和/或路径的长度。控制单元只需计算马达/编码器步进的数量，直到从传感器单元接收到用于检测端部部段被推回到锁定元件中的传感器信号，然后在正常操作模式中，对于对应于第一路径部分，并因此通常是总马达步进数的主要部分(参见上文“主要部分”的限定)的第一组马达步进数，设定(该或一个)较大的推进速度，而对于对应于第二路径部分的第二组马达步进数，设定(该或一个)较小的推进速度。由于既不需要新的传感器技术，也不需要比以前更高的计算能力，因此可以通过一种特别简单的方式实现前面提到的捆扎更快速且更可靠的优点。
13、在另一个实施例中，所提供的控制单元设计成，在已经一次或多次确定等效距离后，特别地在已经两次确定等效距离后，自动停用校准操作模式。这具有的优点在于，简化了操作，同时已经证明了以足够的可靠性和准确性确定了等效距离以及因此相应距离部段的长度，尤其是在等效距离校准两次时。
14、在另一个实施例中，设置控制单元设计成，在捆扎工具开启后，特别地在控制单元通电后，自动激活校准操作模式。由于已经发现，一般是在捆扎工具关闭时进行对钳夹单元的更换，这确保了钳夹单元的尺寸的改变能被捆扎工具检测到，并以较高的日常可靠性实现上述优点。
15、在另一个实施例中，设置控制单元设计成，在正常操作模式中，检测传感器单元检测到端部部段被推回到锁定元件中的(特别地相对的)等效时间，并检查检测到的等效时间是否与为推拉单元的推进所存储的等效时间对应，并且只有当两个等效时间彼此对应(足够精确)时，才继续执行指定的且因此不变的正常操作模式。作为相对等效时间，等效时间可以例如相对于开始推动时感测到的量预先确定。等效时间可以包括一个或多个内部时间戳和/或时间段和/或一个或多个绝对时间点，例如，用于捆扎工具进行捆扎的触发时间(绝对或相对)和端部部段被推回到锁定元件中的检测时间。所存储的等效时间，例如从推动开始到检测时间(触发传感器信号)的持续时间，也可以独立于所述的校准操作模式确定：例如，可以初始存储一标准值或默认值，然后在正常操作模式中对其进行调整，特别地逐步调整。然后在正常操作模式期间进行校准，相应地可将其称为自校准正常操作模式。
16、因此，控制单元会检查传感器单元是否根据所存储的路径部分，即所存储的钳夹单元尺寸和/或第一和/或第二路径部分的结果长度，在预期时间时检测到端部被推回到锁定元件中。由此，自动检查第一和/或第二路径部分所使用的设定是否(仍然)正确。因此，这里实现了提高捆扎的可靠性。
17、等效时间也可以是或包括等效距离。例如，在正常操作模式中，可以对用于沿路径推进端部部段的多个马达步进进行计数，并与为所安装的钳夹单元存储的马达步进的(例如，在校准操作模式中检测到的)数量进行比较，从而可以检查当前为正常操作模式指定的路径部分或路径部分长度是否仍然正确，并相应地是否进一步使用。相应地，可以设置的是，控制单元设计成，通过计算推拉单元的马达(特别地设计为步进马达)在推进端部部段期间的马达步进数来确定等效时间。这进一步提高了可靠性和绑扎安全性。
18、在另一个实施例中，设置控制单元设计成，当记录的等效时间彼此偏离时(特别地偏离足够大和/或足够频繁，例如至少两次)，激活校准模式和/或检查检测到的等效时间是否大于或小于所存储的等效时间，并且然后，如果检测到的等效时间较大，则增加端部部段的推进速度较大时的第一路径部分，而如果检测到的等效时间较小，则减少端部部段的推进速度较大时的第一路径部分。第一路径部分的减少或增加可与两个等效时间的偏差大小成正比。这意味着可以在特别短的时间内根据钳夹单元的尺寸改变调整推进速度。
19、这是基于以下认识：当钳夹单元的尺寸缩小时，传感器单元检测到端部部段的时间早于预期，而当钳夹单元的尺寸增大时，传感器单元检测到端部部段的时间晚于预期。特别地，逐步扩大或缩小第一路径部分，例如从一个捆扎过程到另一个捆扎过程，由此导致沿路径调整推进速度，从而实现所述的优化，即在端部部段通行的路径结束前，在尽可能长的第一路径部分以尽可能高的推进速度进行最快速的捆扎，而在尽可能短的第二路径部分，以较低的推进速度进行最安全的捆扎。因此，上述优点在这里得到了特别有效和可靠的实现。
20、在另一个实施例中，设置可更换的钳夹单元是或包括完全机械钳夹单元。因此，可更换钳夹单元特别地没有电气操作元件，也没有到捆扎工具的余下部分的电气和/或光学接口。这降低了整体复杂性，同时所述的优点在此也通过所述的教示得以可靠地实现。
21、另一个方面涉及一种捆扎工具系统，包括根据所述实施例之一的捆扎工具和至少两个、优选地三个或四个不同的夹钳单元、优选地不同尺寸的夹钳单元。在此，钳夹单元的尺寸指明了用于要绑扎/捆扎的捆扎物品的相应的最大捆扎直径。例如，钳夹单元的尺寸可以覆盖25毫米到120毫米之间的范围，例如是或包括30毫米和/或50毫米和/或80毫米和/或100毫米的尺寸。这具有的优点在于，在工作实践中可以快速、方便地更换不同的钳夹单元，同时还能始终实现最佳的捆扎速度和可靠性。特别地，不需要像通常情况下那样，由具有专门资格和授权的操作人员执行对捆扎工具的更换。
22、另一个方面涉及一种用于自动校准捆扎工具的方法，该捆扎工具构造成借助于非断条带对捆扎物品进行无废料捆扎。一方法步骤是借助于馈送马达，沿着穿过锁定元件的路径并沿着捆扎工具的钳夹单元推进非断条带的端部部段，返回到锁定元件中，特别地还穿过锁定元件返回。在这种情况下，端部部段已经可以围绕捆扎元件推进，即在以预期使用进行推进。因此，在校准期间，捆扎物品可以已经捆扎。然而，也可以在没有捆扎物品的情况下进行，作为测试或校准运行，这节省了后续时间。后续的过程步骤是检测被推进到锁定元件中的端部部段到达切割长度或端部位置。
23、另一个方法步骤是确定、例如读出将端部部段推进到端部位置中所需的馈送马达的编码器或马达步进的数量。例如，编码器或马达步进的数量可在后续读出或在推进期间计数。然后，基于编码器步进的数量，指定用于将来推进的用于编码器步进的第一推进速度，与路径的第一路径部分对应。因此，以第一推进速度执行第一路径部分上的推进，用于在已经确定了编码器步进数量的当前推进之后的将来推进中。此外，对于编码器步进指定低于第一推进速度的第二推进速度，这此编码器步进在沿路径推进端部部段时接在第一路径部分的编码器步进之后，并对应于路径的第二路径部分。因此，在将来推进的情况下，以较低第二推进速度执行在第二路径部分上的推进，该将来推进接着用于已经确定编码器步进的数量的当前推进。
24、另一个方面涉及一种借助于非断条带对捆扎物品进行无废料捆扎的方法。一方法步骤是由此沿着穿过锁定元件的路径并沿着捆扎工具的围绕捆扎物品的钳夹单元推进非断条带的端部部段，返回到锁定元件中，其中，在该路径的第一路径部分中端部部段的推进速度比在该路径的接着第一路径部分的第二路径部分中更大。另一个方法步骤是将端部部段与非断条带保留在捆扎工具中的其余部段分开。
25、校准过程和/或捆扎过程的优点和有利或替代实施例由此对应于捆扎工具的优点和有利或替代实施例。
26、上述特征和特征的组合，也在总体介绍中，以及附图描述或单独附图中公开的特征和特征的组合，不仅可以单独使用或以所描述的组合使用，而且还可以与其他特征一起使用，或不带有一些所公开的特征，而不脱离本发明的范围。因此，附图未明确示出和描述但可以通过单独组合附图中公开的各个特征而产生的实施例也是本公开的部分。因此，不包括最初提出的独立权利要求的所有特征的实施例和特征的组合也被视为已公开。此外，与权利要求的从属关系所描述的特征组合不同或延伸超出这些特征组合的实施例和特征组合将被视为已公开。