帶子張緊工具的製作方法

2023-09-19 21:40:25 1

該申請與美國專利號5,566,726和美國專利號4,896,402有關，其整個公開內容以參照方式被合併於此。

該申請還與美國專利申請公布號2013/0199382有關，其整個內容以參照方式被合併於此。

技術領域

本發明的實施例涉及用於固定圍繞物體的電纜系帶的方法和設備，特別地涉及便於電纜系帶張緊的相對緊湊的綑紮工具。

背景技術：

電纜系帶，其有時稱為「帶子夾具(band clamps)」，典型地用來束扎電線，以固定後殼到電纜，固定熱防護罩到管以及固定標誌到杆。電纜系帶通常由具有互連的頭部的帶子組成，所述互連的頭部充當在已經實現預張緊之後固定所述帶子的自由端的帶扣。一些帶子具有已經可操作地互連的帶扣或密封件，而不是集成頭，其用來固定所述帶子的自由端。

張緊工具用來上緊電纜系帶。例如，在美國專利號5,566,726中描述的張緊工具，其以參考的方式被合併於此，使用帶子夾持機構(還表示"張力塊")，該帶子夾持機構重複地夾持和移動所述帶子的一部分，其使該帶子圍繞正被綑紮(banded)的物體張緊。更具體地說，為了張緊所述帶子，使張力塊首先沿著所述帶子的長度在第一方向上運動，通常地朝向正在被綑紮的物體。張力塊然後接合所述帶子並且通常遠離正在被綑紮的物體運動以逐漸地張緊所述帶子。張力塊以圓柱形銷來夾持所述帶子，所述圓柱形銷具有沿著帶子的寬度取向的軸線。圓柱形銷可通過彈簧或其他偏壓裝置被偏壓，以確保當張力塊從正在被綑紮的物體拉開時與所述帶子牢固接合。在張力塊已經遠離正在被綑紮的物體運動它的最大程度之後，張力塊從帶子釋放以使得它可運動到帶子上的另一個位置以開始另一個增加的張緊循環。當張力塊運動時，帶子張力由前夾持器保持，所述前夾持器選擇性地接觸張力塊和正在被綑紮的物體之間的帶子。

圖1示出現有技術的帶子上緊工具2並且示出以上所述的張緊步驟。更具體地說，張力塊6和與其隔開的前夾持器10。帶子14穿過張力塊6和前夾持器10二者。張力塊6包含近端18，其比遠端26更靠近正在被綑紮的物體。張力塊6的虛線輪廓表示近端18朝向物體22的運動。張力塊6進一步包含當帶子14通過張力塊6時支撐帶子14的平臺30。張力塊6還包含朝向張力塊6的近端18向平臺30傾斜的側向開口34。張力塊6進一步包含夾持銷(或夾持器)38，其可操作地定位在側向開口34內並且在該側向開口34內是可動的。銷38由偏壓構件(未示出)偏壓，所述偏壓構件使夾持銷38在箭頭40的方向上運動以牢固地接合帶子14。當張力塊6在箭頭44的方向上運動時，夾持銷38沒有被偏壓並且能夠在帶子12的表面上滑動。然而，當張力塊是遠離物體22(即，在箭頭48的方向上)運動時，夾持銷38朝向側向開口34的近端52運動並且摩擦地接合和夾持所述帶子14。

前夾持器10還包含傾斜的側向開口56和在該開口56內運動的夾持銷60。夾持銷60朝向開口56的近端64偏壓。當張力塊6沒有張緊帶子14時，即，在箭頭44的方向上運動時，前夾持器10的夾持銷60摩擦地接合帶子14以使得它沒有被在箭頭68的方向上作用的帶子張緊反作用力鬆弛。一旦張力塊6已經完成它的朝向前夾持器10的運動，它反轉方向，從而致使夾持銷38可靠地接合帶子14並且在箭頭48的方向上拉動它。帶子14在箭頭48的方向上的運動致使所述夾持銷60從帶子16脫開，從而允許帶子14被拉入到帶子上緊工具2中。

圖2示出刀片(blade)70到工具頭部74的互連。在此，現有技術的刀片70被示出為經由銷78可旋轉地互連到工具頭74，所述銷附連到工具頭部74的側壁。作用於刀片70上的力，其由刀82產生，將由銷78起反作用。力還將通過銷78被傳遞到工具頭部的側壁，其經常削弱或損壞該側壁。

在張力塊和前夾持器執行它們各自的任務之後，帶子被割斷(severed)並被夾緊，即，鎖定到帶扣或密封件。固定刀片被設置在前夾持器之下以及可動刀被設置在前夾持器前方。刀相對於該刀片運動以割斷位於其間的帶子。更具體地說，一旦希望的帶子張力得以實現，連結結構(linkage)用來使刀更靠近刀片運動，所述刀片壓縮帶子並最後割斷該帶子。刀邊緣和刀片邊緣之間的間隙優選地保持在預定公差內，其將確保帶子以最有效的方式被切割，甚至在許多切割循環之後。

現有技術的張緊工具的一個缺點是來自於刀的向下壓力通過帶子被傳遞併到傳遞到刀片，其給該刀片施加壓力並不利地影響它的效果。帶子切割也受到不利地影響，這是因為刀片邊緣與刀片的附連點(即作用於刀片的切割邊緣的壓力起反作用的位置)隔開。隨著時間的推移，刀片可傾向於彎曲，其能夠導致疲勞和最終損壞。

本領域內的技術人員將認識到，切割將最後削弱刀片並且引起它屈服或斷裂。令人遺憾地，損壞率和模式是不可預知的，其中刀片會在100，200，或1000個帶子張緊之後損壞。當刀片損壞時，為刀片或刀更換，工具從最終用戶被運送到工廠，其是昂貴的，成本高的和費時的。

如以上提到的，現有技術的工具的刀片支撐件不是理想的並且刀片損壞是常見的。主要損壞方式是刀片邊緣老化，而在有些情況下是斷裂。更具體地說，現有技術的工具的刀片被可旋轉地互連到工具頭部。進一步地，一些現有技術的工具的刀片擁有內部非切割邊緣，其接合工具頭部以對當刀接觸位於刀和刀片之間的帶子時在外部切割邊緣處產生的載荷起反作用。該複雜設計來自於提供具有兩個邊緣的刀片的希望，以使得當一個損壞時所述刀片可被移除並且被旋轉以將以前未使用的刀片鄰近所述刀定位。

現有技術的張緊工具的另一個缺點是刀沒有以平滑、連續方式行進，由此刀和刀片之間的間隙不是一致的，其影響切割特性並且可增加刀片載荷。例如，如果刀的切割邊緣和刀片的切割邊緣之間的空間太寬，那麼刀的行程會不足以割斷所述帶子，因為材料將在刀邊緣和刀片邊緣之間變形。如果該間隙太窄，由刀產生的過量荷載將傳遞到所述刀片並且引起損壞。

鑑於以前所述，存在對保持刀和刀片之間的公差的綑紮工具的需要，其增加刀片壽命。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，帶子張緊工具被提供，其包含張緊機構，該張緊機構具有穿過其的第一縱軸。張緊機構包括在工具手柄內的力存儲裝置。張力調節柱塞，張力調節螺釘和連接杆被互連到力存儲裝置和張力傳遞裝置。在一個實施例中，力存儲裝置是壓縮彈簧，其通過調節柱塞被預壓縮到希望的量。

張力傳遞裝置包括互連到張緊裝置和張力塊的張力傳遞槓桿。至少一個推動連結件在其第一端上被連接到張緊裝置，以及在第二端上被連接到槓桿臂。張力塊，其具有長槽和張力銷，被連接到槓桿臂，其中張力塊將帶子拉入張緊狀態。

本發明的仍又一個方面是要提供一種具有弓形切割邊緣和頭變形邊緣的刀。更具體地說，本發明的一個實施例的切割邊緣最初接觸帶子並且與刀片一起使用以割斷帶子。此後，刀的變形邊緣適合於接觸電纜系帶的鎖定特徵，例如，電纜系帶頭部，並且使其變形。使頭部變形將改變它的幾何形狀，由此改變它的轉動慣量和強度(strength)。因為頭被設計成保持帶子張緊，本領域內的技術人員將認識到，增加的頭剛性將使電纜系帶的保持力最大化。本發明的一個實施例的刀還移除尖角並提供平滑切割，其對安全性而言是所希望的。

本發明的實施例的工具被設計成張緊和固定各種類型的帶子夾具和電纜系帶。一些類型的設想到的工具適於固定通常由本申請的受讓人出售的電纜系帶，其商標名為Tie-Dex，其在美國專利號4,896,402中進行了描述。如本領域內的技術人員將認識到的，經常希望減小電纜系帶重量，如果系帶厚度減小的話這可被實現。因此，本發明的實施例的一個方面是要提供一種由回火不鏽鋼製成的減小厚度的電纜系帶。在需要減小直徑的綑紮的應用中，更薄的帶子將比目前的電纜系帶表現更好。

現有的工具經常在切割較薄的電纜系帶時具有困難。更具體地說因為切割器刀(運動部分)和刀片(靜止部分)之間的公差堆疊，影響切割的兩個部件之間的間隙會隨著時間的推移變化。經常地，間隙通常將隨著時間的推移增加並且電纜系帶將變形而不是在當到穿過刀片時被割斷。由此本發明的另一個方面是要控制刀片的切削表面和刀之間的距離。通過保持這兩個部件之間的緊密公差，較薄的帶子可在不彎曲的情況下得以形成和割斷。

本發明的一個實施例通過包含具有集成的刀殼體的刀片來實現保持緊密公差的該目標。刀殼體包含滑動地接收所述刀的通道。以這樣的方式，刀和刀片之間的公差被保持，因為刀的運動受到刀通道的限制。刀片邊緣還與靠近該刀片邊緣的載荷點相互作用，其減小了作用於刀片上的損壞載荷。此外，通過保持刀和刀片邊緣之間的公差，這兩個部件之間的間隙可在許多次使用之後被保持。

本發明的進一步的方面提供在以下實施例中：

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中並且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中第一通道具有內部輪廓，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於所述第一平面表面。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一位置使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及第二開口與第一開口隔開，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中第一通道具有內部輪廓，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於第一平面表面，其中刀具有與第一通道的第二平面表面和第三平面表面對應的第一側向表面和第二側向表面。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，該第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中第一通道和第二通道是正交的。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中刀包含切割邊緣，其與刀片邊緣協作以割斷帶子，以及與該切割邊緣隔開的帶子變形邊緣，該帶子變形邊緣適於接觸與帶子有關的帶扣並且使其變形。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中刀通過銷可操作地互連到切割器臂，其中切割器臂的旋轉使刀從第一使用位置運動到第二使用位置。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，該第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中刀通道和帶子通道形成在同質的同一塊材料中。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，該第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中刀通道和帶子通道形成在同質的同一塊材料中，進一步包括用於互連到綑紮工具的頭部的設備。

用於綑紮工具的帶子切割設備，包括：刀；用於刀的操作的接收的第一通道，刀能夠採取遠離第一通道的開放的遠端的第一使用位置，以及鄰近第一通道的遠端的第二使用位置；以及適於接收帶子的第二通道，該第二通道具有靠近第一通道的遠端的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口進一步包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在第一通道的遠端和刀片邊緣之間的帶子割斷，其中第一通道的壁基本上對應於刀的外部輪廓。

一種適用於綑紮工具的刀，所述綑紮工具具有刀片構件，所述刀片構件帶有帶由平面表面限定的通道，該刀片構件還具有與該通道的開口隔開的刀片邊緣，所述刀包括：對應於刀片構件的通道的相應平面表面的第一側向表面和第二側向表面；切割邊緣，其與刀片邊緣協作以割斷帶子；以及與該切割邊緣隔開的帶子變形邊緣，該帶子變形邊緣適於接觸與帶子有關的帶扣並使其變形。

一種適用於綑紮工具的刀，所述綑紮工具具有刀片構件，所述刀片構件帶有帶由平面表面限定的通道，該刀片構件還具有與該通道的開口隔開的刀片邊緣，所述刀包括：對應於刀片構件的通道的相應平面表面的第一側向表面和第二側向表面；切割邊緣，其與刀片邊緣協作以割斷帶子；以及與該切割邊緣隔開的帶子變形邊緣，該帶子變形邊緣適於接觸與帶子有關的帶扣並使其變形，其中刀片構件包含適於接收帶子的第二通道，該第二通道具有靠近通道的開口的第一開口，以及與該第一開口隔開的第二開口，第一開口包括刀片邊緣，該刀片邊緣與刀協作以將位於第二通道中且在通道的開口和刀片邊緣之間的帶子割斷。

一種適用於綑紮工具的刀，所述綑紮工具具有帶由平面表面限定的通道的刀片構件，該刀片構件還具有與該通道的開口隔開的刀片邊緣，所述刀包括：對應於刀片構件的通道的相應平面表面的第一側向表面和第二側向表面；切割邊緣，其與刀片邊緣協作以割斷帶子；以及與該切割邊緣隔開的帶子變形邊緣，該帶子變形邊緣適於接觸與帶子有關的帶扣並使其變形，其中刀經由銷可操作地互連到切割器臂，其中切割器臂的旋轉使刀從第一使用位置運動到第二使用位置。

本發明的發明內容既不是預期或也不應當被看作表示本發明的最大程度和範圍。此外，在此參照「本發明」或其各方面應當被理解為意味著本發明的某些實施例並且不應當必需被看作將所有實施例限於具體描述。本發明在本發明的發明內容中以及在附圖和具體實施方式中以各個詳細水平對本發明進行了描述並且在本發明的該發明內容中包括或不包括元件、部件等不意圖對本發明的範圍作限制。這些和其他優點從本發明的包含在此的公開內容中將是顯而易見的。以上描述的實施例、目的和構造既不是完整的也不是詳盡的。如將認識到的，本發明的其他實施例可行地使用以上闡述的或以下描述的(單獨的或組合的)一個或更多個特徵。

附圖說明

附圖，其被合併到說明書中並且構成說明書的一部分，示出了本發明的實施例並且與以上給出的本發明的大體描述以及以下給出的附圖的詳細描述一起，用來解釋這些發明的原理。

圖1是示出現有技術的帶子張緊裝置的截面視圖；

圖2是示出現有技術的刀和刀片的截面視圖；

圖3是本發明的一個實施例的側立面(side elevation)視圖；

圖4是圖3的底部透視圖；

圖5是與圖3的視圖相反的側立面視圖；

圖6是另一個底部透視圖；

圖7是本發明的一個實施例的截面視圖；

圖8是本發明的一個實施例的局部分解視圖；

圖9是本發明的一個實施例的頂部透視圖；

圖10是本發明的一個實施例的刀片的詳細視圖；

圖11是示出本發明的一個實施例的刀片和刀的透視圖；

圖12是本發明的一個實施例的刀片的透視圖；

圖13是本發明的一個實施例的刀片的截面視圖；

圖14是示出本發明的一個實施例的刀的透視圖；以及

圖15是本發明的替代實施例，其中綑紮工具是氣動裝置。

為了幫助理解本發明的實施例，以下的部件列表和在附圖中找到的有關附圖標記被提供於此：

#部件

2 帶子張緊工具

#部件

6 張力塊

10 前夾持器

14 帶子

18 近端

22 物體

26 遠端

30 平臺

34 側向開口

38 夾持銷

52 近端

56 側向開口

60 夾持銷

64 近端

70 刀片

74 工具頭部

78 銷

82 刀

100 綑紮工具

104 頭部

108 手柄

112 張力手柄

116 切斷手柄

120 鉤子

124 刀片

128 刀

132 前夾持器

136 彈簧

140 杆

144 傳遞槓桿

148 張力塊

#部件

152 夾持器

156 帶子

160 切割器臂

164 殼體

168 刀通道

172 通道

176 刀片邊緣

180 切割邊緣

184 變形邊緣

200 氣動工具

應當理解到，附圖不需要是按比例的。在某些實例中，對理解本發明是不需要的並且致使其他細節難以認識到的細節會已經被省略。當然，應當理解到，本發明不是必需限於在此示出的具體實施例。

具體實施方式

圖3-6示出了本發明的實施例的綑紮工具100，其被設計成張緊和固定包括帶子和帶子鎖定頭部的帶子夾具。綑紮工具100包含互連到手柄108的頭部104。張力手柄112和切斷手柄116被可旋轉地互連到頭部104並且相對於所述手柄112運動。鉤子120也被可旋轉地互連到頭104並且適於固定插入到頭104中的帶子的張力。頭部104還容納與刀128操作地相關聯的刀片124。如在現有的綑紮工具中，前夾持器132用來通過張力手柄112的操作來張緊所述帶子。本發明的該實施例的操作非常類似於在以上提到的美國專利號5,566,726中示出和描述的操作。

圖7和8示出本發明的一個實施例的內部工作部。手柄108包含圍繞杆140定位的彈簧136。杆140與傳遞槓桿144協作以支配可被施加到所述帶子的張力量。在操作中，張力手柄112朝向和遠離手柄108循環以使張力塊148和夾持器運動來張緊帶子156。再次，位於手柄108內的彈簧136將支配可被施加到帶子的最大張力，如在美國專利號5,566,726中所論述的。一旦達到希望的張力，鉤子120朝向手柄108運動以便以希望的張力鎖定帶子。切斷手柄116然後朝向手柄108旋轉，手柄108使切割器臂160旋轉並且使刀128向下運動以割斷帶子156。再次，由本發明的該實施例構想到的機構類似於以上提到的申請人的專利。

圖9-13示出本發明的一些實施例的改進的刀片124和刀128。更具體地說，現有技術的刀片由殼體164替代，其被靜止地互連到頭部104。殼體16包含刀片124和集成的刀通道168。刀通道168可具有正方形輪廓，其防止刀128在刀通道168內的顯著旋轉。刀片124還包含用於接收所述帶子的通道172。如圖13中所示的，帶子通道168適合於接收帶子以使得刀片邊緣位於帶子之下並且刀128位於帶子上方。

參照圖11，在操作中，當切斷手柄116被促動時，切割器臂160沿著箭頭180旋轉，其使刀128沿著箭頭184向下運動以割斷帶子。如在下面詳細描述的，該構造保持刀片邊緣和刀128之間的公差以使得不鏽鋼帶子可被割斷。

圖14示出本發明的一個實施例的刀128，其包含切割邊緣180和變形邊緣184。也就是說，刀128可使用弓形(arcuate)的切割邊緣180和電纜系帶頭部變形邊緣184。切割邊緣180最初接觸帶子並且和刀片一起使用以割斷帶子。此後，變形邊緣184接觸電纜系帶的鎖定特徵，例如電纜系帶頭部，並使其變形。

如本領域內的技術人員認識到的，在此描述的工具可被弄成如圖15所示的氣動地操作。更具體地說，張力臂和切斷手柄可由氣動系統200替代以使得氣動力用來操作所述張力塊以及其他在此描述的有關部件。這樣的系統在如上所述的申請人的專利中進行了描述。

雖然本發明的各個實施例已經被詳細描述，顯而易見的是，這些實施例的修改和變化將被本領域內的技術人員想到。然而，要清楚地理解到，這樣的修改和變化在本發明的範圍和精神內，如在權利要求中所闡述的。進一步地，在此描述的本發明能夠是其他實施例並且能夠以各種方式實施或執行。另外，要理解到，在此使用的措辭和術語是為了描述的目的而不應當被認為是限制性的。「包含(including)」，「包括(comprising)」，或「具有(having)」及其變化的使用在此意味著包含在後面列出的項目及其等同物以及附加項目。