(57)【要約】本発明は、結束タイ取付け用器具に関している。器具は以下を含む。線の案内（４１、４４、４６、１００）、線の案内の一部分を形成する枢動フック（４０）、結束線の機械的送り機構（４４）、線の切断用カッター（４６）、回転撚合装置（３０）、単一の電動機（２２）、フック（４０）およびカッター（４６）の順次作動用ホイール（６０）を含む動力伝達機構、順次作動用ホイール（６０）の第一の角度位置センサ（１３０）、および第一の角度位置センサ（１３０）に結ばれた、電動機（２２）の制御用電子回路（１２０）。本発明によると、第一の角度位置センサ（１３０）は、３６０度の角度範囲にわたって順次作動用ホイール（６０）の回転を感知できる、連続して変化する信号用のセンサである。ブドウ栽培および樹木栽培の分野における用途。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−線の入口（２０）と案内の固定端（１００）との間に広がっている結束線用の案内（４１、４４、４６、１００）、
−枢動フック（４０）であって、フックの自由端（４３）を有し、フックが、線の案内の一部分（４１）を形成し、またフックの自由端（４３）が案内の固定端（１００）から間を離される開位置と、フックの自由端（４３）が案内の固定端（１００）と一列に並べられる閉位置との間に枢動の自由を有する枢動フック、
−フック（４０）の上流に配置される結束線の機械的送り機構（４４）、
−フックの上流に配置される線の切断用カッター（４６）、
−フックの上流および下流、ならびにカッターの下流に配置される結束線の送り機構（３２）とともに回転する撚合装置（３０）であって、送り機構が、回転する撚合装置の、線の案内と一列に並べられる位置において結束線を横取りするように構成されている撚合装置、
−フック（４０）およびカッター（４６）の順次作動用ホイール（６０）を含む動力伝達機構（５０）に連結されている電動機（２２）、
−順次作動用ホイール（６０）の第一の角度位置センサ（１３０）であって、順次作動用ホイール（６０）の３６０度の回転角度範囲にわたって連続して変化し得る第一の角度位置信号を伝送するように構成されており、順次作動用ホイール（６０）と電動機（２２）とのうちの少なくとも１つと結びついている第一の角度位置センサ、
−電動機（２２）の制御用電子回路（１２０）であって、第一の角度位置センサ（１３０）に連結されており、また第一の角度位置センサの第一の角度位置信号を受信して、前記第一の角度位置信号に応じて電動機を操作する制御用電子回路、
を含む結束タイ取付け用器具（１０）。
【請求項２】
第一の角度位置センサ（１３０）が、軸の端、すなわち順次作動用ホイール（６０）と電動機（２２）とのうちの少なくとも１つと回転連動する軸（１３４）の端に取り付けられる少なくとも１つの回転磁石（１３２）と結びついたホール効果センサである、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
電動機（２２）が、永久磁石式ブラシレス三相同期電動機であり、また第一の角度位置センサが、電動機の相の電圧および電流のうちの少なくとも１つの測定用回路（１４０）と、測定用回路の測定信号に応じて第一の角度位置信号を確立するように構成される演算装置（１６０）とを含む、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
電動機（２２）の制御用電子回路（１２０）が、電動機の制御段階と結びついた、順次作動用ホイールの予め決められた位置の記憶用メモリ（１２１）を有する、請求項１から３のいずれか一つに記載の器具。
【請求項５】
回転撚合装置（３０）の第二の角度位置センサ（１１０）と、回転撚合装置と結びついた電動機と、回転撚合装置と結びついた前記電動機の制御用電子回路とをそのうえ含み、回転撚合装置と結びついた前記電動機の制御用電子回路が、第二の角度位置センサに連結されており、また第二の角度位置センサの第二の角度位置信号を受信して、前記第二の角度位置信号に応じて電動機を操作する、請求項１から４のいずれか一つに記載の器具。
【請求項６】
回転撚合装置と結びついた電動機が、順次作動用ホイール（６０）を含む動力伝達機構（５０）に連結された電動機（２２）であり、また回転撚合装置と結びついた電動機の制御用電子回路（１２０）が、第一の角度位置センサに連結された制御用電子回路（１２０）である、請求項５に記載の器具。
【請求項７】
回転撚合装置と結びついた電動機が、順次作動用ホイール（６０）を含む動力伝達機構（５０）に連結された電動機とは別の電動機である、請求項５に記載の器具。
【請求項８】
第二の角度位置センサ（１１０）が、撚合装置（３０）と回転連動する軸（５４）の回転を感知できる、連続して変化する信号用のホール効果センサである、請求項５に記載の器具。
【請求項９】
第二の角度位置センサ（１１０）が、撚合装置と回転連動する軸（５４）に直角に交わる平面において支持台（１１４）の上に対称的に取り付けられる２つの磁石（１１２）と結びついている、請求項５に記載の器具。
【請求項１０】
動力伝達機構（５０）に連結された電動機（２２）の制御用電子回路（１２０）、撚合装置と結びついた電動機の制御用電子回路それぞれが、動力伝達機構（５０）に連結された電動機、撚合装置と結びついた電動機それぞれの回転の、少なくとも一つの第一の停止段階（２０８）用に構成され、該段階の際、回転速度が、順次作動用ホイールの角度位置に従って自動制御される、請求項１から９のいずれか一つに記載の器具。
【請求項１１】
第一の停止段階（２０８）が、フックの閉位置と結びついている、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
結束線の前進用送り機構（４４）が、送り機構のローラ（７０）と押さえローラ（７２）とを含み、押さえローラが、送り機構のローラの接近位置と、押さえローラと送り機構のローラとの間の通路を解放する上に上がった位置との間で移動でき、また電動機（２２）の停止段階が、押さえローラの上に上がった位置と結びついている、請求項１０に記載の器具。
【請求項１３】
動力伝達機構（５０）に連結された電動機（２２）の制御用電子回路（１２０）、撚合装置と結びついた電動機の制御用電子回路それぞれが、そのうえ、動力伝達機構（５０）に連結された電動機、撚合装置と結びついた電動機それぞれの回転の、少なくとも一つの第二の停止段階（２０６）用に構成され、該段階の際、回転速度が、撚合装置（３０）の角度位置に従って自動制御され、第二の停止段階が、線の案内と撚合装置の一列に並んだ位置と結びついている、請求項１から１２のいずれか一つに記載の器具。
【請求項１４】
動力伝達機構（５０）が、電動機（２２）の正反対の回転方向のために順次作動用ホイール（６０）とまた撚合装置（３０）と選択的につながっているようになるフリーホイールクラッチ（５６、６６）を有する、請求項１に記載の器具。
【請求項１５】
順次作動用ホイール（６０）が、歯車装置（６０、７４）によって送り機構のローラ（７０）に連結された歯車である、請求項１２に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結束タイ取付け用器具に関するものである。
【０００２】
「ピストル型結束機」とも呼ばれる、そのような器具は、高木、中木または低木の小枝すなわち分枝の、それらの間での固定用に、あるいはまたブドウの若枝の、細い支柱へのまたとりわけ固定用ワイヤへの固定用に利用される。
【０００３】
固定は、ピストル型結束機によって位置決めされまた撚り合せられる結束線を使って行われる。
【０００４】
ブドウ栽培の分野において、固定用支柱へのブドウの若枝および分枝の固定は、多数の結束タイの取付けを必要とする、骨の折れる例年の作業である。取り付けるべき結束タイの数は、ブドウ畑１ヘクタールにつき結束タイ９０００個から８００００個の間で異なり得る。
【０００５】
本発明はこのように、主に樹木栽培およびブドウ栽培の分野における用途を見出す。
【背景技術】
【０００６】
現状技術の例証は、欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書によって記される。
【０００７】
欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書は、直流電流で給電される、単一の作動用電動機を備えたピストル型結束機に関している。ピストル型結束機は、ピストルの引き金を押す操作者によって始められる結束周期の際に、結束すべき要素の周りに撚り合せられる結束タイを作り上げる。電動機は、結束線からの結束タイの準備の機能のための、また結束すべき要素の周りへのその配置後に結束線を撚り合わせることにある機能のための、ピストルの結束タイ取付け用先端部の機械的作動を確実に行う。
【０００８】
ピストルの結束タイ取付け用先端部は、結束線用の案内の一部分を構成する枢動フックを含む。フックは、結束すべき要素の周りを回るために、結束すべき要素の、取付け用先端部の中への通過を可能にする開位置と、結束すべき要素の周りに結束線を撚り合わせることが可能である閉位置との間で枢動することができる。
【０００９】
電動機は、結束周期の主な機能、すなわち結束線の送り、フックの閉鎖、結束線の切断、撚合装置の回転、そして最後にフックの開放を実現するための複雑な動力伝達機構に連結されている。
【００１０】
動力伝達機構は、順次作動用ホイールを含み、該ホイールは完全な１回転にわたるその回転の際に、フックの閉鎖、結束線の送り機構のローラの作動、カッターの作動そしてフックの開放を引き起こすことを可能にする。順次作動用ホイールの運動は、さまざまな部材に、送り機構のローラについては歯車装置の一組によって伝達されるか、あるいはフックとカッターについてはカムとリンクロッドの一組によって、伝達される。フックを作動させるカムとリンクロッドの一組は、結束線の前進のクラッチをつなぐまたはクラッチを切るために送り機構のローラと協働する押さえローラを含む。
【００１１】
動力伝達機構は、結束すべき要素の周りに結束線の撚り合わせを実現するための撚合装置も含む。
【００１２】
順次作動用ホイールおよび撚合装置は、それぞれに反対方向に、フリーホイール式動力伝達装置を介して電動機につながれている。このように第一の回転方向における電動機の回転について、順次作動用ホイールだけが駆動され、一方、撚合装置は休止したままである。逆に、第一の回転方向と反対の回転方向における電動機の回転については、撚合装置だけが駆動され、一方順次作動用ホイールは休止したままである。
【００１３】
順次作動用ホイールと撚合装置との選択的な駆動は、電動機の制御に基づいた作用によって行われる。電動機の給電用および制御用電子回路はこのために、電動機の回転方向と、第一の回転方向におけるまたその逆回転方向における電動機の回転速度とを操作するために設けられる。
【００１４】
順次作動用ホイールは、予め決められる角度位置において位置決めされる２つの割出し用磁石を含む。割出し用磁石がホール効果センサの前を通過するとき、瞬時の信号が電動機の制御用回路に送信されて、電動機の制御指示における変更（速度、回転方向）が開始される。
【００１５】
撚合装置についても同様であり、撚合装置は、対称的に配置される２つの割出し用磁石を含み、該磁石は、撚合装置の回転の際にホール効果センサの前を相次いで通過して、電動機の制御用回路の方へ瞬時の信号を発生させ、そしてここでもまた電動機の制御指示における変更（速度、回転方向）が開始される。
【００１６】
第一の困難は、正確な加工を必要とする割出し用磁石の位置決めにあり、ホール効果センサの前を磁石が通過することによって瞬時の信号が始動するときに開始する電動機の指示に結びついた精度が必要とされる。
【００１７】
順次作動用ホイールおよび撚合装置の割出し用磁石の角度配置は、順次作動用ホイールの完全な１回転にわたった結束周期のさまざまな段階の始動を可能にし、またこれらの位置外で電動機の制御用回路の方へ信号を発生させることはできない。
【００１８】
例えば、結束線の送りのクラッチが切られるときの電動機の特殊な停止制御であれば、順次作動用ホイール上への追加の割出し用磁石の配置を必要とするであろうだけでなく、この磁石が、その信号が結束周期の実現の際に電動機の制御用電子回路によって受信されなくなるように、結束周期の際に介在するその他の割出し用磁石が発生する信号とは別の信号を発生させることもまた必要とするであろう。このように、結束周期以外の機能を利用することは、追加の割出し用磁石の増加を必要とするであろうし、これらの磁石のそれぞれは、ホール効果センサの前のその通過の際に、結束周期の実行の間中に受信されない別の信号を発生させ、結束機の作製の複雑さを増大させるであろう。もっとも工具のメンテナンスおよび線の交換のために必要不可欠なこの作業は、そのとき手で行われ、多大な労力を伴う。
【００１９】
別の問題は、予め決められた角度位置の検出時の、システムの慣性に関している。例えば、次回の結束周期の際に撚合装置を回転させる前に結束線の自由な通過を可能にするために、撚合装置を、結束線用の案内との関係におけるその停止の際に正確に位置決めすることが必要である。撚合装置の回転の際、その慣性により、望まれる角度位置において十分な正確さをもって装置が停止することはできない。電動機はそのときまず停止し、ついで再び給電されて、撚合装置を次の割出し用磁石の検出のために予め決められたその位置において停止させるように、撚合装置の慣性を大きく制限する回転速度で回転する。この現象は、電動機の速度が速いだけいっそう重大である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本明細書の続きにおいて、用語「上流」および「下流」は、結束線の入口から、結束タイ取付け用先端部における線の案内の端までの線の行程に沿った、結束線の前進方向との関係において理解される。
【００２２】
上で説明された、既知のピストル型結束機の動作は、引き金が押圧されるとき、順次作動用ホイールまたは撚合装置の予め決められた角度位置の検出のおかげで、完全な結束周期を実現することを可能にする。反面、その動作は、操作者の特殊な行為に基づいて、例えばメンテナンス作業や新しい結束線の挿入を容易にするためのこれらの構成部品の特殊な位置決めを可能にする、これらの予め決められた位置の中間位置において工具を自動的に停止させることはできない。
【００２３】
既知のピストル型結束機の動作は、予め決められた位置での、そのような位置の検出の際の工具の瞬時の停止も可能にしない。さらに、そのような停止が可能であるにしても、停止は、突然であるだろうし、また工具の機械的構成部品の持続性を、時期尚早のそれらの損耗をもたらすことによって害するであろうし、このことは工具の寿命を非常に大きく制限しかねないであろう。
【００２４】
このように、一方では、完全な結束周期の予め決められた角度位置とは別の新しい角度位置を定義することができること、また他方では、電動機の指示がこの角度位置での通過のまさにその瞬間に順守されるように、およそ１度の角度であり得る精度で、どの角度位置への到着でも予測することができることが重要である。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
これらの困難を乗り越えるために、本発明はより具体的には、以下を含む結束タイ取付け用器具を提案する。
−結束線用の線の案内であって、線の入口と案内の固定端との間に広がっている線の案内、
−枢動フックであって、フックの自由端を有し、フックは、線の案内の一部分を形成し、またフックの自由端が案内の固定端から間を離される開位置とフックの自由端が案内の固定端と一列に並べられる閉位置との間に枢動の自由を有する枢動フック、
−結束線の機械的送り機構であって、フックの上流に配置される結束線の機械的送り機構、
−線の切断用カッターであって、フックの上流に配置される線の切断用カッター、
−フックの上流および下流、ならびにカッターの下流に配置される結束線の送り機構とともに回転する撚合装置であって、送り機構は、回転する撚合装置の、線の案内と一列に並べられる位置において結束線を横取りするように構成されている撚合装置、
−電動機であって、フックおよびカッターの順次作動用ホイールを含む動力伝達機構に連結されている電動機、
−順次作動用ホイールの第一の角度位置センサであって、順次作動用ホイールの３６０度の回転角度範囲にわたって連続して変化し得る第一の角度位置信号を伝送するように構成されており、順次作動用ホイールと電動機とのうちの少なくとも１つと結びついている第一の角度位置センサ、
−電動機の制御用電子回路であって、第一の角度位置センサに連結されており、また第一の角度位置センサの第一の角度位置信号を受信して、前記第一の角度位置信号に応じて電動機を操作する制御用電子回路。
【００２６】
結束線は、好ましくは被覆された少なくとも１つの金属線、例えば紙製またはプラスチック材料製の２つの帯の間に配置された、軟鋼線またはステンレス鋼線を含み得る。線の予備は、リール、例えば利用者のベルトに装着されるリールまたはピストル上のリールから成り得る。結束線は、利用者の方へ向けられる後部の線の入口から、結束タイ取付け用器具の中に挿入される。
【００２７】
結束線は次に、線の入口から案内の固定端まで、案内に沿って結束タイ取付け用器具の中をゆっくり進む。
【００２８】
線の案内の機能的に重要な一部分は、結束すべき要素の周りに位置決めされるために弓形に曲がった形のフックから成る。フックは、２つの端を有し、そのうちの第一の端は、旋回連結によって取付け用器具の本体に連結されることができ、そして第二の端は、自由であり、結束線がその方向に進む。フックは、欧州特許出願公開第１１１４５７８号明細書におけるように、中央に位置する軸を中心にして枢動する形を呈することもできる。フックは、器具の結束タイ取付け用先端部の一部を成す。
【００２９】
フックのいわゆる「開」位置において、フックの自由端は、案内の固定端から離れており、よって後で記述される撚合装置からもまた離れている。フックの開位置は、結束すべき要素を結束タイ取付け用先端部の中に入れるための通路を設ける。それは典型的には分枝、またはブドウの若枝、および固定用ワイヤである。
【００３０】
開位置において、取付け用先端部における結束線の行程は、中断される。
【００３１】
フックがいわゆる「閉」位置を占めるとき、行程は再び確立される。閉位置において、フックの自由端は、案内の固定端に隣接しており、またそれと一列に並べられる。結束線のための連続した行程はこのように定義される。
【００３２】
行程に沿った結束線の前進は、前進用送り機構によって確実に行われる。前進用送り機構は、フックの上流に機械的送り機構のローラを有することができる。より具体的には、結束線は、送り機構のローラと押さえローラとの間に挟まれて、送り機構のローラによって運んで行かれることができる。ローラは好ましくは、滑ることなく送りを容易にするために線にしっかり付着することができる刻み目を備えている。
【００３３】
別の可能性によると、線の前進用送り機構は、スライドするつめを有することもでき、スライドするつめは、フックとの関係における遠位位置において結束線を順を追ってつかみ、そして近位位置においてそれを解放する。
【００３４】
先に示されたように、結束タイ取付け用先端部は、結束線が案内の固定端まで前進した後に結束線を切り分けるためのカッターも含む。カッターから案内の固定端にまで範囲が及ぶ、特定の長さの部分への結束線の切り分けは、一定の長さの結束タイを作り上げることを可能にする。
【００３５】
カッターは、例えば回転裁断機によって、形成されることができる。
【００３６】
結束タイの形成において必要不可欠な別の部材は、回転撚合装置である。撚合装置は、結束線を、その自由端の近傍で、すなわち案内の固定端にある端とカッターの近傍にある端との近傍で、切り分けの後に横取りする。撚合装置の回転、またより具体的には撚合装置の結束線の送り機構の回転は、結束線の自由端を回転によって縛ることを可能にし、よって結束すべき要素の周りに結束タイを締めつけることを可能にする撚り合わせを行うことを可能にする。
【００３７】
結束タイ取付け用器具のさまざまな部材の動作に必要な機械的エネルギーは、単数または複数の電動機によって提供されることができ、電動機のうちのそれぞれは、線の送り、フックの枢動、結束線の切断、および撚合装置の中の工具の少なくとも１つの機能と結びついている。単数または複数の電動機は、結束タイ取付け用器具の中に組み入れられる蓄電池または利用者によって装着される蓄電池によって、エネルギー供給されることができる。蓄電池は、電子回路によって操作されることができ、電子回路は電動機もまた制御する。
【００３８】
動力伝達機構は、それぞれの電動機を、その単数または複数の作動装置に結び、またフックの閉鎖および結束線の切断である少なくとも２つの機能の動力伝達機構は、順次作動用ホイールを含む。
【００３９】
順次作動用ホイールは、複数の作動用カムを備えている。カムは、カッターおよびフックの枢動の制御のためにリンクロッドと協働する。カムとリンクロッドのシステムの動作の詳細な説明は、欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書の中で見つけることができる。
【００４０】
順次作動用ホイールの動力伝達機構と結びついた電動機は、電動機の相の電気供給を操作することを可能にする制御用電子回路と結びついている。これらの相は好ましくは、それが「ブラシレス（ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ）」モータと呼ばれる、永久磁石式ブラシレス三相同期電動機であるとき、数は３つである。速い作業速度を発生させることが必要であるとき、また蓄電池のエネルギーをその高効率により、節約することが必要であるとき、このタイプの電動機が好まれる。とりわけ、ブラシのないことにより摩擦は完全に排除され、よって電動機の寿命はさらに延びる。
【００４１】
制御用電子回路はとりわけ、電動機の回転方向を固定すること、また各方向における電動機の回転速度を、回転速度の加速段階、維持段階、または減速段階とともに固定することを可能にする。制御用電子回路はまた、工具が複数の電動機を含むとき、工具のさまざまな電動機の動作を連携、制御および操作するのにも役立つことができる。
【００４２】
制御用電子回路は、第一の角度位置信号を受信し、そして電動機の瞬時の回転速度を制御するために、電動機の相に相次いで供給される電流または電圧の瞬時のパラメータを決定する。とりわけ、電子回路は、それが永久磁石式ブラシレス三相同期電動機であるとき、電動機の相次ぐ相の供給電流の周波数を計算し適用する。第一の角度位置信号は、順次作動用ホイールの瞬間的な角度位置を伝えることができる信号である。
【００４３】
第一の角度位置信号は、順次作動用ホイールの第一の角度センサによって伝送される。
【００４４】
第一の角度位置センサが、順次作動用ホイールと必ずしも結びついているわけではなく、順次作動用ホイールを駆動させる電動機と、または一般的に、既知の減少率または倍増率を用いて順次作動用ホイールの回転に機械的に結びついた、全ての回転軸または回転部材と結びついていることもできることを明確にすることが、しかしながら望ましい。
【００４５】
このように、センサが順次作動用ホイールの回転を感知できるとき、電動機の回転を感知できるとき、または別の部材の回転、例えば順次作動用ホイールまたは電動機と回転連動する伝動軸の回転を感知できるとき、第一の角度位置センサが、順次作動用ホイールまたは電動機と結びついていると考えられる。
【００４６】
第一の角度位置センサの第一の角度位置信号は、センサに由来する直接信号であることもできるし、またはセンサの信号から計算されるかつ／または電動機の動作に結びついたパラメータの測定値から計算される複素信号であることもできる。
【００４７】
実際に、第一の角度位置センサを電動機上に位置決めすることが可能であるときは、例えば永久磁石式ブラシレス三相同期電動機の場合において、さまざまな相の電圧または電流のような電動機のパラメータに基づいたアルゴリズムを介してロータの角度位置を決定することもまた可能である。電動機のパラメータは電動機の制御用電子回路によって直接決定されるので、このように、例えば計算機によってこの制御の情報を活用するだけでよい。計算機はそのとき、第一の角度位置信号を形成するために利用される信号を提供することができる。
【００４８】
本発明の一特徴によると、第一の角度位置センサは、３６０度の角度範囲にわたって作動用ホイールの回転を感知できる、連続して変化する信号用のセンサである。言葉を換えれば、センサによって伝送される第一の角度位置信号は、順次作動用ホイールの角度位置を、またとりわけ、３６０度の角度にわたる順次作動用ホイールの瞬間的な絶対角度位置を、連続して伝えることを可能にする。
【００４９】
信号が、変化するアナログ信号であるとき、または順次作動用ホイールの完全な１回転にわたる瞬間的な絶対角度位置を反映する離散値の切れ目のない連続で形成されるデジタル信号であるとき、第一の角度位置信号が連続して変化し、各角度位置はこのようにはっきり異なる値に相当する、とやはり考えられる。この場合の値の数は、好ましくは１８０以上、または１度を超える精度を有するように３６０より多い。この数はそのうえ、予め決められた角度位置への順次作動用ホイールの到着を予測することを可能にする。
【００５０】
このように本センサは、割出し用磁石がセンサの前を通過する時にインパルス信号を伝送するだけで、割出し用磁石よって目印をつけられた位置以外の順次作動用ホイールのあらゆる位置については無信号または一定信号を伝送する、欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書のピストル型結束機において利用されるセンサとは異なる。
【００５１】
本発明の第一の角度センサは、磁気センサまたは光学センサであり得る。
【００５２】
一特定実施において、第一の角度センサは、軸の端、すなわち順次作動用ホイールと、順次作動用ホイールと結びついた電動機とのうちの少なくとも１つと回転連動する軸の端に取り付けられる少なくとも１つの回転磁石と結びついたホール効果センサであり得る。それは、順次作動用ホイールの回転軸、または順次作動用ホイールの回転軸と同期した軸であり得る。
【００５３】
磁石はとりわけ、回転磁界を発生させながら、軸と直角に交わる平面において軸の端に回転可能に取り付けられる２つの極、Ｎ極とＳ極とを有することができる。回転角とともに連続して変化する磁界は、磁石の回転軸に平行な軸に沿って磁石の正面に配置される第一の角度センサの単数または複数の磁気抵抗効果測定装置またはホール効果測定装置によってキャッチされることができる。
【００５４】
第一の角度位置センサの別の実施可能性によると、それは、順次作動用ホイールと回転連動する円形の分解能測定用チャートと結びついた光学式角度センサであり得る。分解能測定用チャートは例えば、順次作動用ホイールの角度位置の第一の標本化信号を提供するように光学マーカーの切れ目のない連続を有することができる。円形の分解能測定用チャートは、順次作動用ホイールによって支えられることができる。この場合それは、商業界の光学式ロータリーエンコーダであり得る。
【００５５】
順次作動用ホイールと結びついた電動機が永久磁石式ブラシレス三相同期電動機である器具に適合した、第一の角度位置センサのさらに別の実施可能性によると、第一の角度位置センサは、電動機の相の電圧および電流のうちの少なくとも１つの測定用回路と、測定用回路の測定信号に応じて第一の角度位置信号を確立するように構成される演算装置とを有し得る。
【００５６】
演算装置という用語はここでは、例えば専用の集積回路の形の、またはソフトウェアを実行するプロセッサの形の、計算機を示している。
【００５７】
とりわけ、電動機のロータの相対角度位置は、電動機の相のそれぞれについての電圧特性または電流特性の、ある特定の瞬間の測定値によって確立されることができ、測定値は、制御用電子回路によって電動機の相に送信される制御信号のパラメータに基づいて確立されることができる。順次作動用ホイールの方への電動機の機械的減速比と結びついた、ロータの位置から、順次作動用ホイールの相対角度位置を計算することがこのように可能である。この演算は、第一の角度位置センサの演算装置によって実行されることができる。それは例えば、減速比の値を含むメモリと結びついた計算機である。それはこの場合、順次作動用ホイールの基準角度位置を感知できる基準センサと結びついていることができる。基準センサは、例えば結束周期の開始時に、例えば、順次作動用ホイールの単数の角度基準を示す割出し用磁石と結びついた単純なホール効果センサであり得る。演算装置はこの場合、電動機のロータの相対角度位置の測定信号と基準角度位置とに応じて、第一の角度位置信号を確立するように設けられおよび構成されることができ、順次作動用ホイールの絶対角度位置を確立することを可能にする。
【００５８】
第一の角度位置センサによって伝送される第一の角度位置信号は、順次作動用ホイールの瞬間的な角度位置の情報を、電動機の制御用電子回路に伝達する。この情報はこのように、例えば、予め決められた角度位置における順次作動用ホイールの停止まで徐々に落ちるスピードでの段階的停止を操作するために利用されることができる。とりわけ電動機の回転速度が、順次作動用ホイールの角度位置に従って自動制御され得る。該速度はとりわけ、望まれる停止位置が接近するにつれて減少するように自動制御され得る。
【００５９】
そのような操作は、順次作動用ホイールの、予め決められた角度位置におけるその停止およびその位置決めに必要な総時間を減少させつつ、その突然の停止を回避することを可能にする。第一の角度位置信号はこのように、順次作動用ホイールと結びついた電動機の制御作用を予測することを可能にし、これらの作用は、予め決められた位置における順次作動用ホイールの位置の時に有効である。順次作動用ホイールの予め決められた位置は、電動機の制御用電子回路の中に前もって記憶されることができ、またこのように工具の機械装置を変更することなく、該予め決められた位置を変更しまたは付け加えることが可能である。順次作動用ホイールの予め決められたそれぞれの角度位置は、電動機の制御のレベルで異なる作用に導くことができ、これらの位置は、結束周期の実現のためにせよ、特定の制御の実現のためにせよ、工具の制御用ソフトウェアにおいて考慮に入れられる。
【００６０】
電動機の制御用電子回路は実際に、専用の計算機または制御用ソフトウェアによって操作される計算機を有し得る。電動機の制御用電子回路はまた、電動機の制御段階と結びついた、順次作動用ホイールの予め決められた位置の記憶用メモリも有し得る。それは例えば、電動機の回転の停止、電動機の減速、または電動機の加速に対応する、順次作動用ホイールの予め決められた位置である。
【００６１】
結束タイ取付け用器具はそのうえ、回転撚合装置の第二の角度位置センサと、回転撚合装置と結びついた電動機と、回転撚合装置と結びついた前記電動機の制御用電子回路とを有し得、制御用回路は、第二の角度位置センサに連結されており、また第二の角度位置センサの第二の角度位置信号を受信して、前記第二の角度位置信号に応じて電動機を操作する。
【００６２】
回転撚合装置と結びついた電動機は、順次作動用ホイールを含む動力伝達機構に連結された電動機であり得る。この場合、回転撚合装置と結びついた電動機の制御用電子回路はまた、第一の角度位置センサに連結された制御用電子回路、すなわち順次作動用ホイールを含む動力伝達機構に連結された電動機の制御用電子回路でもある。それは、順次作動用ホイールと撚合装置とを選択的に駆動させることができる単一の電動機を有する実施品である。
【００６３】
別の可能性によると、撚合装置と結びついた電動機は、順次作動用ホイールを含む動力伝達機構に連結された電動機とは別の電動機であり得る。
【００６４】
２つの電動機を用いた実施品の場合において、ただ１つの制御用回路が、順次作動用ホイールの電動機と撚合装置の電動機とを制御し、またそれらの制御を同期させるために利用されることができる。制御用電子回路はそのとき、第二の角度位置信号をそのうえ受信する。
【００６５】
第二の角度位置センサは、撚合装置と結びついた電動機の制御用電子回路が、撚合装置の運動を導く回転段階の際に電動機の回転の停止を操作することを可能にする、第二の角度位置信号を伝送する。回転の停止は、撚合装置が、停止のときに結束線の行程と一列に並べられるように操作されることができる。
【００６６】
撚合装置の結束線送り機構、すなわち送りアーム、または必要があれば撚合装置の結束線の通過用開口部が、案内の固定端までの結束線の行程の際の結束線の自由な通過を可能にし、ついでその切断後そして撚合装置の回転の際に結束線の両端を横取りすることを可能にする位置にあるとき、撚合装置が結束線の行程と一列に並べられると考えられる。
【００６７】
第一の角度位置センサとまったく同じように、第二の角度位置センサは、撚合装置と回転連動する軸の回転を感知できる、連続して変化する信号用のホール効果センサであり得る。それは、撚合装置と回転連動する軸の周りに位置決めされる分解能測定用チャートと結びついた光学センサでもあり得る。
【００６８】
第二の角度位置センサはさらに、例えば撚合装置の基準の角度位置の通過を知らせる割出し用磁石を用いたホール効果センサのような、単純なセンサを含み得る。この場合、電動機は永久磁石式ブラシレス三相同期電動機であり得、この中でロータの相対角度位置が計算されることができ、減速比を認識することによって撚合装置の絶対角度位置の計算に導くことができる。
【００６９】
第二の角度センサの信号は、３６０度の角度範囲にわたって連続して変化し得る。それはまた、より限られた単数または複数の角度範囲にわたって連続して変化してもよく、各範囲は、最小値と最大値との間で連続して変化し、最大値は、ホール効果センサの利用例において割出し用磁石がセンサの前を通過するときに達せられる。信号が連続して変化する単数または複数の角度範囲は、２０度の角度を超えるものであり、また好ましくは４０度の角度を超える。第二の角度位置センサは例えば、撚合装置それ自体が１８０度の軸対称であるとき、撚合装置と回転連動する軸に直角に交わる平面において支持台の上に対称的に取り付けられる２つの回転磁石と結びついていることができる。
【００７０】
第二の角度位置センサはこの場合、軸の回転の際の回転磁石の接近時に回転磁石によって誘導される磁界の変化を感知でき、各磁石を中心とした角度範囲にわたって連続して変化する信号をそこから伝送する。撚合装置が対称であるので、各磁石の位置は、結束線の行程と一列に並べられるように撚合装置を位置決めすることを可能にする。磁石の接近を検出することができることにより、撚合装置が結束線の行程で一列に並べられる時に電動機を止めるのに十分な電動機の減速を予測することが可能となる。撚合装置の軸対称は、半回転で結束タイの締付けを行うことを可能にする。
【００７１】
第一の角度位置センサについてとまったく同じように、信号が少なくとも１つの２０度を超える角度範囲、また好ましくは４０度を超える角度範囲にわたっておよそ１度の精度をもって軸の角度位置を伝えることを可能にするとき、第二のセンサの第二の角度位置信号が連続して変化すると考えられる。信号は、アナログ信号であってもよいし、または軸のあらゆる角度位置を示すデジタル信号でもあってもよい。
【００７２】
例えばＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤＲＶ５０５３タイプの、アナログのホール効果センサの利用は、可能であり、この場合、４０度以上の、第二の角度位置センサとの関係における磁石の角度位置を認識することを可能にする。磁石は好ましくは、撚合装置の軸の近傍に位置決めされる。実際に、磁石が撚合装置の回転軸から近ければ近いほど、その検出角度範囲はより広い。広い検出範囲はとりわけ、第二の角度位置センサに向き合った磁石の到着をできるだけ早く予測することを可能にする。撚合装置の軸対称に対応する、対称的に向かい合った２つの磁石の配置の場合において、撚合装置の軸対称に対応する１８０度の行程にわたった、磁石のうちの１つの位置を正確に認識することがこのように可能であり、第二の角度位置信号は、２つの磁石が第二の角度センサから等しく離れているときにその最小値にあり、また信号は、磁石が第二の角度位置センサに向き合っているときその最大値にある。
【００７３】
すでに上で言及されたように、電動機の制御用電子回路は、電動機の回転の少なくとも一つの第一の停止段階用に構成され得、該段階の際、電動機の回転速度は、順次作動用ホイールの角度位置に従って自動制御される。
【００７４】
自動制御は、第一の角度位置信号に応じて行われる。そのような停止段階はまた、後で記述される、器具の制御プロセスのいわゆる最終段階にも相当する。
【００７５】
回転速度はとりわけ、望まれる角度位置の接近時に減少し、この角度位置での停止をもたらすように自動制御されることができる。
【００７６】
第一の停止段階はとりわけ、フックの開位置と結びついていることができる。
【００７７】
それは、言葉を換えれば、作動用カムまたは作動用ローラが、フックの枢動をその閉位置からその開位置の方へ引き起こすリンクロッドの移動を制御したばかりである、順次作動用ホイールの位置である。結束周期の際、この角度位置は、周期の始まりと終わりとに相当する。
【００７８】
また、そして先に言及されたように、結束線の前進用送り機構は、滑ることなく線を送るための刻み目を好ましくは有する、ローラ付き送り機構であり得る。それは、送り機構のローラと押さえローラとを有し得、押さえローラは、送り機構のローラの接近位置と、例えば結束線の送りを停止させるための、押さえローラと送り機構のローラとの間の通路を解放する上に上がった位置との間で移動できる。
【００７９】
この場合、電動機の停止段階はまた、押さえローラの上に上がった位置と結びついていることもできる。
【００８０】
そのような停止段階は、必要があれば、押さえローラの掃除またはその交換を容易にするように、押さえローラへのよりよいアクセスを可能にする。該停止段階はまた、前進用送り機構の中への新しい結束線の配置も可能にする。
【００８１】
押さえローラは、順次作動用ホイールのカムによって推進されるレバーとリンクロッドとによって作動されることができる。
【００８２】
また順次作動用ホイールは、歯車装置によって送り機構のローラに連結された歯車であり得る。送り機構のローラはこの場合、順次作動用ホイールによって連続的に駆動される。しかしながら、結束線の前進は、順次作動用ホイールが、押さえローラと送り機構のローラとの接近またしたがって送り機構のローラ上への結束線の押圧を許可するときしか引き起こされない。
【００８３】
押さえローラの解放位置またはフックの開位置に相当する停止段階は、順次作動用ホイールが駆動される回転方向における電動機の回転の際に設けられることができる。
【００８４】
作動用電動機の逆の回転方向のための停止段階もまた、とりわけ共通の電動機が順次作動用ホイールと撚合装置とを駆動させるとき考えられる。
【００８５】
とりわけ、電動機の制御用電子回路はそのうえ、電動機の回転の少なくとも一つの第二の停止段階用に構成され得、該段階の際、電動機の回転速度は、撚合装置の角度位置に従って自動制御され、第二の停止段階は、上で言及された、線の案内と撚合装置の一列に並んだ位置と結びついている。第二の停止段階は、第一の停止段階とは別のものである。
【００８６】
そのような停止段階の際、電動機の制御用電子回路は、撚合装置と結びついた第二の角度位置センサの第二の角度位置信号を活用する。
【００８７】
先に記述されたような器具を用いた結束線の配置プロセスは、以下のステップを有し得る。
−第一の段階であって、フックの閉鎖と、案内の固定端までの結束線の前進と、結束線の切断とを含み、順次作動用ホイールの回転と結びついた電動機が、順次作動用ホイールの第一の角度位置信号によって制御される段階。
−第二の段階であって、撚合装置の作動を含み、撚合装置の回転と結びついた電動機が、撚合装置の第二の角度位置信号によって制御される段階。
−最終段階であって、フックの開放、結束周期の開始の位置における順次作動用ホイールの位置決め、ついで順次作動用ホイールの回転と結びついた電動機の回転の停止を含み、前記電動機が、最終段階の際、順次作動用ホイールの第一の角度位置信号によって制御され、また回転するように自動制御される段階。
【００８８】
結束周期の開始の位置における順次作動用ホイールの位置決めは、利用者による引き金の作動に対応して、新たな結束周期を直後に始めることを可能にする。
【００８９】
周期の始まりの位置は、フックが開いている位置である。この位置において好ましくは、結束線は、撚合装置の中を既に部分的に通過しており、またフックの中に既に部分的にはまっている。
【００９０】
本プロセスの第一のステップは、結束周期の始まりの位置における順次作動用ホイールとともに始まると理解される。
【００９１】
第一の段階は好ましくは、フックの閉鎖に付随して起こり得る。この場合、フックの閉鎖のための、順次作動用ホイールの回転と結びついた電動機の減速および停止段階の際、電動機の回転速度は、順次作動用ホイールの角度位置に従って自動制御される。このような停止は、先に言及された「第一の停止段階」に相当する。
【００９２】
第一の角度位置信号による順次作動用ホイールの角度位置に従った、順次作動用ホイールの回転と結びついた電動機の回転速度の自動制御はとりわけ、閉位置へのフックの到着と同時に生じるゼロの回転速度に達するように回転速度を落とすことを可能にする。
【００９３】
この特徴は、全体の作動速度を増しつつ、正確に閉位置に達することを可能にする。
【００９４】
この特徴は、電動機の回転速度をより漸進的に低下させることも可能にし、このことは、回転の運動エネルギーの非常に大部分の回生を許可することができる。電動機は実際に、順次作動用ホイールの回転にブレーキをかけてこの場合、蓄電池にエネルギーを送るように発電機として機能することができる。
【００９５】
同様に、本プロセスの第二の段階は、撚合装置の、結束線の案内との一列に並んだ位置における位置決めを伴う、電動機の減速および停止段階を有し得る。この場合、電動機の減速および停止段階の際、電動機の回転速度は、撚合装置の角度位置に従って自動制御される。このような停止は、先に言及された「第二の停止段階」に相当する。
【００９６】
自動制御はとりわけ、電動機の回転の停止と撚合装置の一列に並んだ位置とに同時に達することを可能にする。
【００９７】
撚合装置の回転と結びついた電動機の回転の段階的な停止はそのうえ、撚合装置の位置決めの追加段階を回避しつつ、機械部材への過度な応力なく、滑らかにかつ速く撚合装置の一列に並んだ位置に達することを可能にする。
【００９８】
器具の操作用ソフトウェアと、望まれる新しい予め決められる角度位置のようなメモリ内に記録されるパラメータとを変更することによって、工具を機械的に変更することなく、予め決められる角度位置を付け加えるまたは変更することが可能である。また、停止用の機械装置に関して、または電動機の突然の始動に関して悪影響を減らしつつ、順次作動用ホイールの平均回転速度の上昇によって、かつ撚合装置の位置決めの追加段階の節約によって、結束周期の時間を短縮することが可能となる。
【００９９】
本発明の他の特徴および利点は、図面を参照して続く説明から明らかになるであろう。この説明は、例証としてかつ限定されないものとして示される。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明による結束タイ取付け用器具の斜視図である。
【図２】結束タイを受けるべき枝の周りへの図１の器具の位置決めを示している。
【図３】図１の器具の図であって、カバーの前部と制御用電子回路の前部とが外されている。
【図４】結束タイ取付け用器具の主要部材と運動の動力伝達機構との詳細な斜視図である。
【図５】結束タイ取付け用器具の部材の別の斜視図である。
【図６】本発明による結束タイ取付け用器具の電動機の回転速度のグラフであって、現状技術との比較例を示すものであり、また結束周期の際の本発明の器具の動作の相次ぐ作業工程を示している。
【０１０１】
図面は、自由な尺度で実現される。
【発明を実施するための形態】
【０１０２】
続く説明において、様々な図面の同一部分、類似部分または同等部分は、図面間での転記を容易にするように、同じ参照記号を用いて目印をつけられる。
【０１０３】
図１は、結束タイ取付け用器具の斜視図である。それは、柄１２と作動用引き金１４とを備えた、ピストル型結束機１０の形を呈している。柄１２は、結束タイ取付け用先端部１８を備えた器具の本体１６と一体である。作動用の柄は、結束タイ取付け作業を開始することを可能にする。
【０１０４】
結束タイ取付け用先端部１８は、くちばし状の部分を形成する端１９を有する。柄１２の後方の、反対側にある端は、結束線用の入口２０を有する。結束線用の入口２０は、例えば結束線用リールから巻きを解いた、連続した結束線を受ける開口部である。結束線は、表示されていない。
【０１０５】
好ましい一実施形態における器具の本体は、結束タイ取付け用先端部１８の機械的作動用の単一の電動機２２を収納する。電動機は、破線で示唆されている。
【０１０６】
電動機は、柄１２の中に収容される蓄電池２４によって電気エネルギーを供給される。蓄電池もまた、記号で示されている。
【０１０７】
結束タイ取付け用先端部１８のくちばし状の部分１９の近傍に、撚合装置３０の存在を観察することができる。
【０１０８】
図２は、結束タイを使って一体にすべき分枝Ｒと固定用ワイヤＦの上への、結束タイ取付け用先端部１８のくちばし状の部分１９のはめ込みを示している。結束タイは、表示されていない。
【０１０９】
図３では、結束タイ取付け用先端部１８のハウジングの一部が、そこから主要部材を示すように、外されている。
【０１１０】
図１で既に見ることのできる回転撚合装置３０の存在に注目することができる。撚合装置は、物をつかむことのできる２つのアームを備えている。アームは、撚り合せられることになる結束線をしっかりつかみまた送ることを目的とした、結束線の送り機構３２を構成する。単純にするために、結束線は、図面に表示されていない。
【０１１１】
撚合装置の近傍で、フック４０の存在に注目することができる。フックは、図１および図２で見ることのできるくちばし状の部分１９を形成する、カバーの前部によって保護される。フック４０は、ピボット４２で枢動するように取り付けられる。それは、結束タイ取付け用先端部のくちばし状の部分の下への結束すべき要素の挿入を可能にする開位置において表示されている。図４で示される閉位置において、フック４０は、くちばし状の部分を閉じる。
【０１１２】
電動機と連結された、運動の動力伝達機構５０は、電動機の運動を撚合装置３０に伝達することを可能にする。電動機の運動はまた、フック４０と、結束線の前進用送り機構４４と、結束線を切断することを目的としたカッター４６とにも伝達される。
【０１１３】
動力伝達機構５０は、図４でよりよく見ることができ、該図は、機構の構成部品を、工具内のそれらの位置において立体的に再び示している。動力伝達機構は、撚合装置３０が取り付けられる長手方向軸５４の駆動用ピニオン５２を含む。長手方向軸５４は、駆動用ピニオン５２を介して、撚合装置の回転と結びついた電動機に連結される。
【０１１４】
器具の機械部材の駆動が単一の電動機によって実現される好ましい実施形態において、ピニオン５２は、モータの一回転方向のためだけに長手方向軸５４を駆動させることを可能にするフリーホイール式機構５６によって長手方向軸５４に連結される。逆の回転方向における電動機の回転は自由であり、長手方向軸５４を駆動させることはない。
【０１１５】
動力伝達機構５０はまた、順次作動用ホイールと結びついた電動機によって駆動される順次作動用ホイール６０を含む。
【０１１６】
器具の機械部材の駆動が単一の電動機によって実現される、好ましい実施形態において、前記ホイールもまた、フリーホイール式機構６６によって電動機につながれる。フリーホイール式機構６６は、撚合装置を駆動させる方向と逆の方向における電動機の回転のためだけに、順次作動用ホイールを駆動させることを可能にする。連結用歯車は、電動機２２を、順次作動用ホイール６０と、撚合装置の駆動用ピニオン５２とにつなぐことを可能にする。連結用歯車は、図４では見ることができない。それは図５で、参照記号５８とともに表示される。
【０１１７】
順次作動用ホイール６０は、結束線の前進用送り機構４４を、歯車装置によって作動させることを可能にする歯車である。前進用送り機構４４は、押さえローラ７２と結びついた送り機構のローラ７０を含む。送り機構のローラ７０は、結束線の送りに有利に働くことを目的とした歯を備えている。送り機構のローラは、順次作動用ホイール６０と連続的につながっている歯車７４と回転連動する軸９１に取り付けられる。
【０１１８】
順次作動用ホイール６０はまた、その側面に、カムを形成する第一のローラ８０を有する。その回転の際、カムを形成する第一のローラ８０は、レバー８２を作動させるようになり、レバーは、ばね８４がついていて、第一のリンクロッド８６を介して線の切り分けのためのカッター４６を作動させる。カッター４６は、結束線の行程を遮る回転裁断機によって形成される。裁断機もまた、第一のリンクロッド８６を受けるピボットをともなう作動用レバー８８を備えている。
【０１１９】
第一のリンクロッド８６は、送り機構のローラ７０を支える軸９１より上を通過し、また押さえローラ７２を支えている。押さえローラは、リンクロッド８６と連動している軸７８の周りに回転自由に取り付けられる。第一のリンクロッド８６の運動はこのように、押さえローラ７２の圧力により送り機構のローラ７０の上に結束線を維持することによって結束線を前進させること、ついで押さえローラを離して裁断機のカッターを枢動させて結束線を切り分けることを、相次いで可能にする。この位置は、図４用に取り上げられている。
【０１２０】
図５は、順次作動用ホイールの別の機能を示しており、それはフック４０の作動の機能である。該図はまた、円錐形のホイール５８と協働する駆動軸上の円錐形のピニオン２６を介した、電動機２２による動力伝達機構５０の作動を示している。このことは、単一の電動機が順次作動用ホイールと撚合装置の回転とに同時に結びついている、好ましい実施形態に相当する。
【０１２１】
カムを形成する第二のローラ９０は、順次作動用ホイール６０上の、カムを形成する第一のローラを受ける面と反対側にある面の上に取り付けられる。カムを形成する第二のローラ９０は、第二のレバー９２と協働するために設けられる。第二のレバー９２の運動は、軸９１の周りの回転である。その運動は、ピボット４２を介してフック４０のレバー９８に連結される、第二のリンクロッド９６に伝達される。第二のリンクロッド９６には、ばね９４がついている。
【０１２２】
第二のローラ９０の、第二のレバー９２との相互作用は、図４で見ることのできるその閉位置から、図５で見ることのできるその開位置の方へのフック４０の運動を可能にする。第二のローラ９０が、第二のレバー９２から離れるとき、ばね９４は、第二のリンクロッド９６を、フックが閉じられる休止位置に引き戻す。
【０１２３】
図４および図５で、フック４０が、結束線用案内の一部分を形成する、溝４１を備えていることを観察することができる。
【０１２４】
結束線の行程はこのように、送り機構のローラ７０と押さえローラ７２との間を通過し、ついでカッター４６を形成する裁断機の中を通過してフックの溝４１の中にはまり、そして撚合装置３０の後ろの、フック４０の自由端４３の延長線上に位置する案内の固定端１００に達する。
【０１２５】
結束線の行程上に位置する部材の全体は、またとりわけ機械的送り機構４４、カッター４６を形成する裁断機、フックの溝４１、撚合装置３０、そして案内の固定端１００は、結束線用案内を構成する。このような結束線は、器具の付属品であり、器具の一部を成すものではない。結束線は、表示されていない。
【０１２６】
撚合装置３０、またとりわけ撚合装置３０の送り機構３２を形成する、物をつかむことのできるアームは、フックの上流の、裁断機４６の出口で、またフックの自由端の下流の、案内の固定端１００の前で、結束線を横取りする。
【０１２７】
結束線の良好な横取りは、図４で示される、撚合装置３０の適応した角度の位置決めのおかげで得られる。この位置は、とりわけ所望の位置が近づくと電動機の速度が撚合装置の角度位置に従って自動制御される、電動機の操作のおかげで達成される。
【０１２８】
撚合装置の角度位置は、本発明の意味において「第二の角度位置センサ」を構成する、センサ１１０のおかげで測定される。第二の角度位置センサは、２つの磁石１１２と結びついており、該２つの磁石は、長手方向軸５４との関係において対称的にまたこの軸と直角に交わる平面において、撚合装置３０と回転連動する支持台１１４の上に取り付けられる。第二の角度センサ１１０は、好ましくはアナログセンサである。それは、２つの磁石１１２のそれぞれによって生じる磁界の変化を感知できる磁気抵抗効果またはホール効果センサである。磁界は、磁石１１２のうちの１つがセンサの最も近くにあるとき最大であるが、しかしセンサは、磁石が接近するとすぐに信号の伝送を開始し、または逆にそれが遠ざかるまで信号を伝送する。角度センサ１１０によって発信される第二の角度位置信号はこのように、軸の完全な１回転の際に、それぞれ長手方向軸５４との関係において直径の方向に向かい合った２つの磁石についての２つの最大値を経る。最大信号は、休止位置の撚合装置の正確な位置を与える。
【０１２９】
信号は、２つの磁石が角度センサ１１０から２０度以上離れるとき、連続して最小値を経る。このように、磁石の到着を予測することが可能であり、またしたがって磁石がセンサの正面に到着する時に、そのときその位置を越えることなく電動機を止めるように、電動機の速度を低下させることが可能である。
【０１３０】
この状況において撚合装置の完全な各回転の際に、特徴的な２つの位置の到着を角度的に予測することが可能であること、撚合装置が、撚合装置の周期の終わりにこれらの位置のうちの１つで正確に停止しなければならないが、電動機が先に止められて次の位置の方へ減速した速度で再出発する必要がないことにこのように注目することが望ましい。実行されるべき撚り合わせの数を考慮して、停止位置の相次ぐ検出はこのように、電動機の速度を徐々に落として、最後の回転の際にのみ、撚合装置の停止位置において電動機を正確に停止させることを可能にする。
【０１３１】
センサ１１０は、電動機２２の制御用電子回路１２０に連結されており、該制御用電子回路は、電動機の回転速度の制御のために、また撚合装置の停止を、結束線の案内と一列に並んだ位置またとりわけフック４０から成る案内の部分と一列に並んだ位置に操縦するために、第二の角度位置信号の変化を活用する。撚合装置の停止に先立って、停止位置の接近によってその速度が低下する減速段階がある。単数または複数の停止位置は、制御用電子回路のメモリ１２１の中に記憶されることができる。
【０１３２】
電動機２２の制御用電子回路１２０は、本発明の意味において「第一の角度位置センサ」を構成する別のセンサ１３０の信号、この場合、第一の角度位置信号もまた受信する。それは図５で概略的に見ることができる。
【０１３３】
第一の角度位置センサ１３０は好ましくは、単数また好ましくは複数のホール効果測定装置を有するセンサである。それは例えば、ＭＰＳ社によってリファレンスＭＰ９９６０のもと商品化されているタイプのセンサである。
【０１３４】
第一の角度位置センサ１３０は、順次作動用ホイール６０と回転連動する軸１３４に取り付けられる、磁石１３２と結びついている。磁石１３２は、２つの磁極、Ｎ極とＳ極とを有し、両極とも、軸１３４の軸と直角に交わる同じ平面上に位置決めされる。当該の軸１３４は、順次作動用ホイールと、駆動用電動機とつながっている連結用歯車５８とを受ける軸である。
【０１３５】
軸１３４と磁石１３２の、順次作動用ホイール６０をともなう回転は、第一の角度位置センサ１３０のところに、変化する磁界を作り出し、該磁界は、第一の角度位置センサ１３０によって、順次作動用ホイールの角度位置データに変換される。この信号は、電動機２２の制御用電子回路１２０に提供されて、カム８０および９０の作動位置とは別の位置についても含めて、電動機が順次作動用ホイール６０を駆動させる回転方向をともなって操作されているとき、電動機の速度を順次作動用ホイールの角度位置に従って自動制御し、また電動機の停止段階を引き起こす。
【０１３６】
別の一実施形態において、第一の角度位置センサ１３０は、例えば順次作動用ホイールの割出し用磁石と結びついたホール効果センサである、単純なセンサを有し得、例えば結束周期の始まりの位置のような基準の角度位置を示す。基準の角度位置の信号はそのとき、例えば電圧のような、電動機の相の特性の測定値１４０に組み合わされ、電動機２２のロータのセンサの相対角度位置を示し、全体は、第一の角度位置信号を生じさせるために、制御用電子回路１２０の計算機１６０内で減速特性を用いて計算される。この機能において、計算機１６０はまた、第一の角度位置センサの一部も成す。
【０１３７】
２つの特定停止位置が、とりわけ想定される。それは一方では、図５で示されている、フック４０が最大限のその開位置である位置、また他方では、図４で示されている、押さえローラ７２が線の切断に関与する運動において送り機構のローラ７０から少し上がっている位置である。
【０１３８】
フックの開位置は、結束すべき要素が結束タイ取付け用先端部１８の中に入れられることができる重要な位置である。
【０１３９】
ローラが上に上がった位置は、機械的送り機構４４の掃除、また必要があれば押さえローラ７２の交換を容易にする位置である。該位置はまた、結束線を前進用送り機構４４の中に入れること、または動かないままの結束線をそこから取り出すことも可能にする。
【０１４０】
停止およびメンテナンス位置の選択は、例えば図１〜３で見ることができる取付け用器具の本体上の制御インターフェースによって、とりわけ予め確立される特定行為を選択することを可能にする「モード（ＭＯＤＥ）」ボタンを使って実行され得、電動機の、その制御用電子回路を介した制御に導き、また順次作動用ホイールの予め決められる位置における回転を確立する。停止およびメンテナンス位置の選択は、引き金１４の特定作動、例えばこの引き金への押圧を予め決められる持続時間の間、例えば引き金の通常作動を超える２秒の持続時間の間維持することによる作動、と対になることもできる。
【０１４１】
結束タイ取付け用器具１０の動作は、さらに図６によって例証されており、該図は、実線で、結束タイ取付け周期中の電動機の回転速度の速度指示２００を示している。比較として、点線で、欧州特許出願公開第０７６３３２３号明細書中に記述されている器具によって構成される、現状技術における結束タイ取付け周期の指示３００が示されている。
【０１４２】
グラフで、回転速度は、縦座標で示されている。正の値は、順次作動用ホイールの回転と結びついた、電動機の回転方向を示している。負の値は、撚合装置の回転を引き起こす、電動機の逆の回転方向を示している。それは単一の電動機を用いる好ましい実施形態である。複数の電動機が利用される場合において、またとりわけ回転撚合装置の作動用の別の電動機が利用される場合において、負の値は、撚合装置と結びついた電動機の速度の指示を示す。
【０１４３】
横座標には、操作者が結束を実現するために引き金１４を作動させる時からの完全な一周期にわたった、時間の値が転記されている。
【０１４４】
０のときに、フックが開いており、また結束すべき要素が、結束タイ取付け用先端部の中に挿入されることができると考えられる。
【０１４５】
第一の段階２０２において、順次作動用ホイールと結びついた電動機が作動する。線の前進およびフックの閉鎖が、このように同時に作動する。順次作動用ホイールは、線が案内の固定端に到着するまで、線を前進させ続ける。第一のカム、すなわち第一のローラ８０は、結びついたレバー８２とそのとき接触するようになって、裁断機４６を作動させることにより線の切断を行い、ついでレバー８２から離れて、戻しばね８４のおかげで線上で押さえローラ７２に再び圧力をかけ、それから電動機は停止する。この第一の段階において、例えば１分間につき９０００回転である速度の平坦部Ｖ２０まで電動機の回転の指示を示してはいるが、加速勾配および減速勾配は緩やかである。器具の機械装置はこのように、外力の加わりがより少ない。
【０１４６】
第一の段階２０２は、現状技術の器具の第一の段階３０２に相当する。
【０１４７】
第二の段階２０４において、撚合装置の回転と結びついた電動機が作動する。このことは、単一の電動機での好ましい実施形態の場合における、電動機の回転方向の変更に相当する。この段階の際、回転撚合装置は回転駆動され、また順次作動用ホイールはそのとき変化しない角度位置においてとどまっている。撚合装置は、利用者によって望まれる調整に応じた多かれ少なかれ多数の締付けを行うことによって結束を実現する。この段階の初期の電動機の加速は、回転速度の平坦部Ｖ２２に達することを可能にし、その絶対値は例えば、１分間につき１００００回転である。
【０１４８】
撚合装置の作動に相当する第二の段階は、電動機のゆっくりした、また段階的な減速段階２０６を含む。減速段階２０６の始まりは、撚合装置が結束線の案内と一列に並べられる位置におけるその停止まで徐々に遅くなる速度で実現される直前の回転を考慮に入れるために、実行されるべき回転数に応じてマイクロプロセッサによって計算される。速度の段階的な低下はそのとき、結束線の撚合装置を、その予め決められる位置において電動機の停止時すぐに正確に位置決めすることを可能にする。
【０１４９】
本発明の結束タイ取付け用器具の第二の段階２０４は、現状技術の器具の撚合装置の作動の第二の段階３０４と比較されることができる。
【０１５０】
本発明の器具の第二の段階２０４の際の電動機の最大回転速度Ｖ２２が、現状技術の器具の電動機の速度Ｖ１２より速いことに注目することができる。それに対し、減速段階２０６を含めた第二の段階２０４の持続時間は、現状技術の器具の第二の段階３０４より短い。
【０１５１】
第二の段階２０４の後、順次作動用ホイールと結びついた電動機が、最後に作動される。このことは、好ましい実施形態における単一の電動機の回転方向の変更に相当する。この最終段階２０８において、順次作動用ホイールは、その回転を完全な１回転で終わらせる。最終段階２０８において、撚合装置は停止しており、そしてフック４０は、結束線に撚合装置を貫通させてフックの中を部分的に前進させるように結束線の送り機構を作動させつつレバー９２に作用する第二のローラ９０のおかげで、その最初の開位置に戻される。周期の終わりに、フックは完全に上に上げられそして電動機は停止し、それらは新たな結束周期のための準備ができる状態にある。
【０１５２】
比較として、現状技術のピストル型結束機用の停止段階３０８に先行する、追加の段階３１０に注目することができる。追加の段階３１０は、撚り合わせ形成時の電動機の速度Ｖ１２と段階３０４におけるその停止との間の電動機の急速な減速を考慮しての、撚合装置の再割出しに相当する。このことは、現状技術の器具のホール効果センサが、撚合装置の軸の角度位置の単純なインパルスを、撚合装置がこの位置に達するまさにその時に与えるものであることに起因している。このように、電動機の停止の際、撚合装置は、その機械的慣性を考慮すると正確に位置決めされない。追加の段階３１０はこのように、撚り合わせ形成時の速度Ｖ１２より低い速度Ｖ１４を用いて撚合装置の回転を制御することを可能にする。停止は、次の磁石が検出されるとすぐに起こる。回転エネルギーはこのようにずっと小さく、また電動機が停止するとすぐに撚合装置を正確に位置決めすることがより容易である。
【０１５３】
現状技術のピストル型結束機の電動機が、既に示されたように直流電流式電動機であるので、その回転速度は、永久磁石式三相同期電動機より遅く、またこの器具の結束周期の段階３０２、３０４、３０８および３１０が示しているように、緩やかな加速勾配および減速勾配を制御するのはより困難である。速度平坦部Ｖ１０、Ｖ１２およびＶ１４は例えば、またそれぞれに、１分間につき７４００回転、６０００回転および３５００回転である。
【０１５４】
現状技術において、周期の総合持続時間Ｔ１が、およそ５００ｍｓであるが、しかし直流電流式電動機であるので、該持続時間が、蓄電池が充電されているときの４５０ｍｓから、結束周期の実現をなお可能にしつつも蓄電池が放電しているときの５５０ｍｓまでの値に応じて変化し得ることにさらに注目することができる。それは、およそ４００ｍｓである、本発明の結束タイ取付け用器具を用いて得られる周期の総合持続時間Ｔ２よりも長い。より速い回転速度能力、その速度の自動制御能力を有する永久磁石式三相同期電動機の利用と同時の、主要部材の連続した角度位置を示す２つのセンサの利用は、それらの位置を予測すること、電動機の加速段階および減速段階を抑制しつつ、周期の平均速度を速めることを可能にする。作動は、確かにより速いが、しかし機械装置をより大切にするものでもあり、その寿命を延ばしまたその信頼性を高める。また、電動機のデジタル制御が、蓄電池の充電状態にあまり影響を受けないことに注目することができる。値Ｔ１はこのように、この充電状態がどうであろうと、ほぼ同一である。
【符号の説明】
【０１５５】
１０  結束タイ取付け用器具
２０  線の入口
２２  電動機
３０  撚合装置
３２  結束線の送り機構
４０  枢動フック
４４  結束線の機械的送り機構
４６  線の切断用カッター
５０  動力伝達機構
６０  順次作動用ホイール
１２０  制御用電子回路
１３０  第一の角度位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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