(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用の工具であって、
本体とハンドルを含む工具ハウジングと、
上記本体と協働しかつ上記細長い物品をつかむべく構成されて、上記テープを上記物品の周りにループにする抑え部組立体と、
上記本体の内部に支持され、かつ上記抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管と、
上記溶接先端と協働すべく位置し、かつ上記テープの一部分に当接するための、少なくとも一つのアンビルと、
上記テープを上記抑え部組立体へ前進させ、かつ上記物品の周りに上記テープのループ状化に続いて上記テープを緊張させるためのベルト駆動機構とから成り、上記ベルト駆動機構は駆動ベルトと、上記駆動ベルトの少なくとも一部分を包囲する駆動ハウジングとを含み、上記テープは所定の長さに渡って上記駆動ベルトの第一面と接触し、上記駆動ハウジングは上記所定長さに渡って上記駆動ベルトの第二面を束縛し、上記駆動ベルトの上記第一面と上記駆動ハウジングが上記テープの通路となる案内溝を形成し、上記案内溝の寸法は上記テープが上記案内溝を前進する際にねじれを生じないように決定されることを特徴とする工具。
【請求項２】
上記ベルト駆動機構が上記駆動ベルトを回転させるための駆動輪を含み、かつ
上記工具が、上記テープを上記駆動ハウジングの上記案内溝内へ容易に前進させるため、上記駆動輪と協働すべく位置するばねで支持されたテープ案内組立体をさらに含む請求項１の工具。
【請求項３】
上記荷重テープ案内組立体が、回転輪ハウジングと、上記回転輪ハウジングの内部に回転自在に支持される緊締輪とを含み、かつ上記回転輪ハウジングは、上記緊締輪が上記駆動ベルトに対して上記テープを押圧するように、上記駆動輪の方向へ偏位する請求項２の工具。
【請求項４】
上記回転輪ハウジングは上記緊締輪の方向へ延びる案内溝を含んで、上記緊締輪と上記駆動ベルトの間に上記テープを案内し、かつ上記駆動ハウジングの上記案内溝内へ上記テープを案内する請求項３の工具。
【請求項５】
上記テープを上記回転輪ハウジングの上記案内溝内へ前進のため上記テープを方向付けるべく配置される案内輪をさらに含む請求項４の工具。
【請求項６】
上記ベルト駆動機構が、上記駆動ベルトを緊張させるためのばねで支持された回転輪と、少なくとも一つのテープ把持輪とをさらに含み、上記テープは上記駆動ベルトにより上記テープ把持輪に押圧される請求項１の工具。
【請求項７】
上記ベルト駆動機構が上記少なくとも一つの案内溝から離して平行に配置した別の案内溝を含む請求項１の工具。
【請求項８】
上記複数の案内溝により、上記工具がほぼ垂直方向に方向付けられるとき、ほぼ水平方向におけるテープ移送長さが定まる請求項７の工具。
【請求項９】
上記抑え部組立体が少なくとも一つの可動抑え部を含み、
上記工具は、上記可動抑え部へ作動的に連結される引き金を含み、
上記引き金は上記ハンドル上に組み立てられ、かつ待機位置と作動位置との間で可動である請求項１の工具。
【請求項１０】
上記工具は、上記工具ハウジングに関して可動に組み立てられ、かつ第一位置と第二位置との間で可動の制御リンクと、それぞれ第一と第二末端を有する第一と第二制御棒とをさらに含み、上記第一制御棒は上記引き金と上記制御リンクとの間に延び、それによって、上記待機位置から上記作動位置へ上記引き金の運動は、上記第一制御棒に上記制御リンクを上記第一位置から上記第二位置へ枢動回転させ、上記第二制御棒は上記制御リンクと上記可動抑え部との間に延びて、上記第一位置から上記第二位置へ上記制御リンクの枢軸回転は、上記第二制御棒に上記可動抑え部を開放位置から閉鎖位置へ移動させ、上記制御リンクは上記第一位置へ偏位し、
上記工具は、上記引き金の作動に続いて上記制御リンクを上記第二位置内に保持するための錠止機構からと、さらに、上記物品の周りに上記テープの溶接に続いて上記錠止機構を解放するための解放機構とを含み、上記制御リンクは上記第二制御棒に上記可動抑え部を上記開放位置へ移動させる上記第一位置へ枢軸回転する請求項９の工具。
【請求項１１】
上記溶接先端は、上記溶接先端が上記テープを溶接すべく配置されて上記細長い物品の周りに上記テープを固定する第一位置と、上記溶接先端が上記第一位置から間隔を置いて移動し、かつ上記テープを切断して生じる切断端を上記ループの下にあるテープへ仮付け溶接すべく配置される第二位置との間に変位自在である請求項１の工具。
【請求項１２】
上記超音波導波管を回転自在に上記工具ハウジングへ組み立てて、上記溶接先端が上記第一と第二位置の間で回転自在である請求項１１の工具。
【請求項１３】
上記超音波導波管は上記溶接先端を通して延びる軸から垂直方向に移動する点の周りに回転自在であって、上記点の周りに上記溶接先端が回転すると上記アンビルに関してほぼ垂直に運動する請求項１２の工具。
【請求項１４】
上記工具に動力を与え、かつ作動させるための電源と制御機構とをさらに含む請求項１の工具。
【請求項１５】
超音波結束用の工具と、テープ供給カートリッジとから成る組立体であって、
上記テープ供給カートリッジが、
取り外し自在に上記工具と結合すべく構成されるカートリッジハウジングと、
上記カートリッジハウジングの内部に回転自在に支持されるスプールと、
上記スプール上に運ばれて上記工具により分配され、一部分を細長い物品の束の周りに付加される、１本の溶接可能なテープとを含み、
上記工具は、
本体とハンドルとを含む工具ハウジングと、
上記本体と協働しかつ上記細長い物品をつかむべく構成されて、上記テープを上記物品の周りにループにする抑え部組立体と、
上記本体の内部に支持されかつ上記抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管と、
上記溶接先端と協働すべく位置し、かつ上記テープの一部分に当接するための、少なくとも一つのアンビルと、
上記テープを上記抑え部組立体へ前進させ、かつ上記物品の周りに上記テープのループ状化に続いて上記テープを緊張させるためのベルト駆動機構とから成り、上記ベルト駆動機構は駆動ベルトと、上記駆動ベルトの少なくとも一部分を包囲する駆動ハウジングとを含み、上記テープは所定の長さに渡って上記駆動ベルトの第一面と接触し、上記駆動ハウジングは上記所定長さに渡って上記駆動ベルトの第二面を束縛し、上記駆動ベルトの上記第一面と上記駆動ハウジングが上記テープの通路となる案内溝を形成し、上記案内溝の寸法は上記テープが上記案内溝を前進する際にねじれを生じないように決定されることを特徴とする組立体。
【請求項１６】
上記カートリッジハウジングは上記物品の周りに上記テープを緊張させている間、過剰なテープを暫定的に貯蔵するために、テープたるみ回収領域を有する請求項１５の組立体。
【請求項１７】
上記テープ供給カートリッジが、さらに、内部にトラップドアを有し、
上記トラップドアは上記テープの分配完了に続いてテープが上記スプールへ接近するのを阻害すべく構成され、かつ配置される請求項１５の組立体。
【請求項１８】
上記カートリッジが、さらに、上記スプールからの上記テープを分配すべく、上記ベルト駆動機構と協働する緊締輪から成り、かつ上記カートリッジが、さらに、ばね荷重緊締輪ハウジングを含み、上記緊締輪を上記ばね荷重緊締輪ハウジングの内部に回転自在に支える請求項１５の組立体。
【請求項１９】
上記ばね荷重緊締輪ハウジングは上記テープを上記緊締輪へ前進させるための案内溝を含む請求項１８の組立体。
【請求項２０】
上記テープを、それ自身の周りにループ状にするとき、上記テープの自動中心出しを容易にすべく、Ｖ状断面とともに構成する請求項１５の組立体。
【請求項２１】
上記テープは上記テープの各エッジの周りに溶接を容易にすべく配置される超音波導波部を含む請求項２０の組立体。
【請求項２２】
上記テープは、さらに、上記束ねられる細長い物品上に付加的なグリップを与えるため上記テープの物品接触側面上に位置するエラストマ材料を含む請求項２１の組立体。
【請求項２３】
上記溶接先端は、上記溶接先端が上記テープを溶接すべく配置されて上記細長い物品の周りに上記テープを固定する第一位置と、上記溶接先端が上記第一位置から間隔を置いて移動し、かつ上記テープを切断して生じる切断端を上記ループの下にあるテープへ仮付け溶接すべく配置される第二位置との間に変位自在である請求項１５の工具。
【請求項２４】
上記超音波導波管は回転自在に上記工具ハウジングへ組み立てられており、これにより、上記溶接先端は、上記第一と第二位置の間で回転自在である請求項２３の組立体。
【請求項２５】
上記超音波導波管は上記溶接先端を通して延びる軸から垂直方向に移動する点の周りに回転自在であって、上記点の周りに上記溶接先端が回転すると上記アンビルに関してほぼ垂直に運動する請求項２４の組立体。
【請求項２６】
細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用の工具であって、
本体とハンドルを含む工具ハウジングと、
上記本体と協働しかつ上記細長い物品をつかむべく構成されて、上記テープと上記物品の周りにループにする抑え部組立体と、
上記本体の内部に支持され、かつ上記抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管と、
上記溶接先端と協働すべく位置し、かつ上記テープの一部分に当接するための、少なくとも一つのアンビルと、
上記テープを、少なくとも一つの可動抑え部を含む上記抑え部組立体へ前進させ、かつ上記物品の周りに上記テープのループ状化に続いて上記テープを緊張させるためのテープ駆動機構と、
上記可動抑え部へ作動的に連結される、上記ハンドル上に組み立てられかつ待機位置と作動位置との間で可動の引き金と、
上記工具ハウジングに関して可動に組み立てられる、かつ第一位置と第二位置との間で可動の制御リンクと、
それぞれ第一と第二末端を有する第一と第二制御棒とから成り、上記第一制御棒は上記引き金と上記制御リンクとの間に延びて、上記待機位置から上記作動位置へ上記引き金の運動は、上記第一制御棒に上記制御リンクを上記第一位置から上記第二位置へ枢軸回転させ、上記第二制御棒は上記制御リンクと上記可動抑え部との間に延びて、上記第一位置から上記第二位置へ上記制御リンクの枢軸回転は、上記第二制御棒に上記可動抑え部を開放位置から閉鎖位置へ移動させ、かつ上記制御リンクは上記第一位置へ偏位し、さらに
上記引き金の作動に続いて上記制御リンクを上記第二位置内に保持するための錠止機構と、
上記物品の周りに上記テープの溶接に続いて上記錠止機構を解放するための解放機構とを含み、上記制御リンクは上記第二制御棒に上記可動抑え部を上記開放位置へ移動させる上記第一位置へ枢軸回転する工具。
【請求項２７】
上記溶接先端は、上記溶接先端が上記テープを溶接すべく配置されて上記細長い物品の周りに上記テープを固定する第一位置と、上記溶接先端が上記第一位置から間隔を置いて移動し、かつ上記テープを切断して生じる切断端を上記ループの下にあるテープへ仮付け溶接すべく配置される第二位置との間に変位自在である請求項２６の工具。
【請求項２８】
上記超音波導波管は回転自在に上記工具ハウジングへ組み立てられており、これにより、上記溶接先端は上記第一と第二位置の間で回転自在である請求項２７の工具。
【請求項２９】
上記超音波導波管は上記溶接先端を通して延びる軸から垂直方向に移動する点の周りに回転自在であって、上記点の周りに上記溶接先端が回転すると上記アンビルに関してほぼ垂直に運動する請求項２８の工具。
【請求項３０】
細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用の工具であって、
本体とハンドルを含む工具ハウジングと、
上記本体と協働しかつ上記細長い物品をつかむべく構成されて、上記テープを上記物品の周りにループにする抑え部組立体と、
上記本体の内部に支持され、かつ上記抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管と、
上記溶接先端と協働すべく位置し、かつ上記テープの一部分に当接するための、少なくとも一つのアンビルと、
上記テープを上記抑え部組立体へ前進させ、かつ上記物品の周りに上記テープのループ状化に続いて上記テープを緊張させるためのテープ駆動機構とから成り、上記テープ駆動機構は駆動輪と、上記テープをグリップするための、協働するばね荷重パッドとを含み、上記荷重パッドはテープ供給位置とテープ緊張位置との間で枢軸回転自在であり、かつ上記荷重パッドは、上記テープの緊張が増大すると、上記テープ緊張位置へ枢軸回転することを特徴とする工具。
【請求項３１】
上記溶接先端は、上記溶接先端が上記テープを溶接すべく配置されて上記細長い物品の周りに上記テープを固定する第一位置と、上記溶接先端が上記第一位置から間隔を置いて移動し、かつ上記テープを切断して生じる切断端を上記ループの下にあるテープへ仮付け溶接すべく配置される第二位置との間に変位自在である請求項３０の工具。
【請求項３２】
上記超音波導波管は回転自在に上記工具ハウジングへ組み立てられており、これにより、上記溶接先端は上記第一と第二位置の間で回転自在である請求項３１の工具。
【請求項３３】
上記超音波導波管は上記溶接先端を通して延びる軸から垂直方向に移動する点の周りに回転自在であって、上記点の周りに上記溶接先端が回転すると上記アンビルに関してほぼ垂直に運動する請求項３２の工具。
【請求項３４】
細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用の工具であって、
本体とハンドルを含む工具ハウジングと、
上記本体と協働しかつ上記細長い物品をつかむべく構成されて、上記テープを上記物品の周りにループにする抑え部組立体と、
上記本体の内部に支持され、かつ上記抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管と、
上記溶接先端と協働すべく位置し、かつ上記テープの一部分に当接するための、少なくとも一つのアンビルと、
上記テープを、少なくとも一つの可動抑え部を含む上記抑え部組立体へ前進させ、かつ上記物品の周りに上記テープのループ状化に続いて上記テープを緊張させるためのテープ駆動機構とから成り、上記テープ駆動機構は、上記テープを前進させるための、一対の、協働する回転輪を含み、上記回転輪はそれぞれ直接に上記工具によって駆動されて、上記回転輪による上記テープのグリップが増大し、
上記溶接先端は、上記溶接先端が上記テープを溶接すべく配置されて上記細長い物品の周りに上記テープを固定する第一位置と、上記溶接先端が上記第一位置から間隔を置いて移動し、かつ上記テープを切断して生じる切断端を上記ループの下にあるテープへ仮付け溶接すべく配置される第二位置との間に変位自在である工具。
【請求項３５】
上記超音波導波管は回転自在に上記工具ハウジングへ組み立てられており、これにより、上記溶接先端は上記第一と第二位置の間で回転自在である請求項３４の工具。
【請求項３６】
上記超音波導波管は上記溶接先端を通して延びる軸から垂直方向に移動する点の周りに回転自在であって、上記点の周りに上記溶接先端が回転すると上記アンビルに関してほぼ垂直に運動する請求項３５の工具。
【発明の詳細な説明】
この出願は、１９９８年３月６日提出した国際出願ＰＣＴ／ＵＳ９８／０４３５８への優先権を主張し、かつ１９９７年８月１２日提出した米国仮出願Ｎｏ．６０／０５５，５９３への優先権を主張する。
発明の背景
本発明は細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための工具に関し、かつとくに、テープ内の緊張の損失なしに、かつ固定されないゆるい末端または溶接部に隣接して突出する鋭いエッジを残さずに、物品の周りにテープを固定するための工具と方法との改良に関する。
各種の技術が、ワイヤやケーブルなどのような細長い物品を束ねるためにある。複数の細長い物品を束ねるための、一つの好適な技術は、テープがそれ自身、重なり合うまで、束ねられる物品の周りに溶接可能なテープを供給し、テープを物品の束の周りに緊張させてからテープを重なり合いの位置で溶接して、物品の束を固定する緊張したループを与えることである。その後、緊張したループは、工具を物品の第一の束から除去しかつ物品の第二の束の周りにテープの第二部分を固定すべく第二位置へ移動できるように、残存するテープの貯蔵から切り離される。
先行技術の工具は各種の方法で溶接および切断作業を行い、これらの方法はすべて欠点を有する。特定の先行技術の工具は、米国特許Ｎｏ．４，２６５，６８７、４，５３４，８１７、５，０６２，９２０、および５，５０９，９９４内に開示される。第一グループの先行技術の工具は、同じ位置でテープを溶接も切断もするように構成される。この技術はしばしば、物品の束の周りにテープをゆるくする結果（すなわち、緊張の損失）をもたらす。束ね作業の切断部分が、先にテープへ付加された超音波溶接部に不利な影響を与え、および、またはそれを弱くするからである。こうして溶接部の弱化はテープを延伸させ、かつ物品の束の周りにそれの緊張を失う。第二グループの先行技術の工具は、溶接部を弱くしないように、切断要素を溶接部位置から間隔を置いて配置する。しかし、これらの工具は、各種の取り付けで望ましくからぬ（および、しばしば許容できない）、切断作業に続いて溶接部に隣接するテープのゆるい末端を残す。特定の、他の先行技術の工具が依存する技術によると、溶接作業に続くテープへの緊張の付加がテープの貯蔵からの緊張したループテープを切断するような溶接作業中、テープの一部分が弱くなる。しかし、このような技術の再現性は、しばしば、ちぐはぐであり、かつその技術は、しばしば、溶接部に隣接する、ぼろぼろにされた、ゆるい末端を残す。
したがって、溶接可能なテープをそこの周りに付加し、このようなテープを緊張させ、緊張したループを重なり合い位置で溶接した後に、テープの貯蔵から、溶接され緊張したループを切断することによって、（物品の束内の緊張の損失を許容する）溶接部を弱くしたり、固定されないゆるい末端や、各種の取り付けで望ましくからぬ、および、または許容できない溶接部に隣接して突出する鋭いエッジを残したりせずに、複数の細長い物品を容易に束ねることのできる結束用の工具への技術的要求がある。
先行技術の工具と関係する付加的な欠点は、ひっかかることなくテープを工具の抑え部へ正しく供給すべき、かつ溶接に先行してテープを適当に緊張させるべき能力がこのような工具に無いことである。これに関して先行技術の工具は、しばしば、束ね作業の緊張の段階中に滑りを経験する。これは、テープ駆動機構がテープ内で得られている正しい緊張レベルに先行してテープへのそれのグリップを失うことである。したがって、束ね作業の緊張段階中に溶接可能なテープの適当な緊張を付加的に与える一方、束ね作業のテープ前進の段階中に信頼できる、かつ効果的なテープ搬送をも与える結束用工具への技術的要求が存在する。
発明の要約
先行技術の要求を述べる本発明は、細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用の工具に関する。工具は、本体とハンドルとを有するハウジングを含む。工具はさらに、本体と協働する、かつ細長い物品をつかむべく構成される抑え部組立体を含んで、テープを物品の周りにループ状にする。工具は、本体の内部に支持される、かつ抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む超音波導波管（ultrasonic horn）をも含む。工具は付加的に、溶接先端と協働するように位置する、かつそれに対抗して支持する、溶接可能なテープ部分を操作すべく適応する少なくとも一つのアンビルを含む。最後に工具は、テープを抑え部組立体へ前進させ、かつ物品の周りにテープのループ状化に続いてテープを緊張させるためのベルト駆動機構を含む。機構は、少なくともベルトの一部分を包囲する駆動ベルトと駆動ハウジングとを含み、駆動ハウジングは、それを通してテープの通路のために少なくとも一つの案内溝を規定する。ベルトは通路の少なくとも一つの壁を規定する。最後に、通路は、テープがそこを通って前進するとき、テープ平面から外れたねじれに抵抗するように寸法決めされる。
本発明は、さらに、溶接可能なテープを細長い物品の束の周りに付加するための超音波結束用工具に関する。工具は、本体とハンドルとを有するハウジングを含む。さらに工具は、本体と協働する、かつ細長い物品をつかむように形成される抑え部組立体を含んで、テープを物品の周りにループ状にする。工具は、本体内部に支持される超音波導波管をも含み、かつ抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む。工具は、付加的に、溶接先端とともに協働すべく位置する、かつそれに対抗して支持する、溶接可能なテープ部分を操作すべく適応する少なくとも一つのアンビルを含む。さらに、工具は、テープを抑え部組立体へ前進させ、かつ物品の周りにテープのループ状化に続いてテープを緊張させるためのテープ駆動機構を含む。抑え部組立体は少なくとも一つの可動抑え部を含む。工具は、可動抑え部へ作動的に連結される引き金をも含む。引き金はハンドル上に組み立てられ、かつ待機位置と操作位置との間で可動である。工具は、さらに、工具ハウジングに関して可動に組み立てられ、かつ第一位置と第二位置との間で可動の制御リンクを含む。工具は第一と第二の末端をそれぞれ有する第一と第二の制御棒をも含む。第一の棒は引き金とリンクとの間に延びて、待機位置から操作位置へ引き金の運動は、第一の棒にリンクを第一位置から第二位置へ枢軸回転させる。
本発明は溶接可能なテープを細長い物品の束の周りに付加するための超音波結束用工具にも関する。工具は、本体とハンドルを有するハウジングを含む。工具は、さらに、本体と協働する、かつ細長い物品をつかむべく構成される抑え部組立体を含んで、テープを物品の周りにループ状にする。工具は、本体の内部に支持される超音波導波管を含み、かつ抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む。工具は、付加的に、溶接先端と協働すべく位置する、かつそれに対抗して支持する、溶接可能なテープ部分を操作すべく適応する少なくとも一つのアンビルを含む。最後に、工具は、テープを抑え部組立体へ前進させ、かつ物品の周りにテープのループ状化に続いてテープの緊張のためのテープ駆動機構を含む。機構は、駆動輪と、協働するばね荷重パッドとを含んで、そこの間に延びるテープをつかむ。パッドは、テープ供給位置とテープ緊張位置との間で枢軸回転可能である。最後に、パッドは、テープの緊張が増大すると、テープ緊張位置へ枢軸回転するように構成する。
最後に、本発明は、細長い物品の束の周りに溶接可能なテープを付加するための超音波結束用工具に関する。工具は、本体とハンドルとを有するハウジングを含む。さらに、工具は、本体と協働する、かつ細長い物品をつかむため構成される抑え部組立体を含んで、テープを物品の周りにループ状にする。工具は本体の内部に支持される溶接導波管をも含み、かつ抑え部組立体の近くに位置する溶接先端を含む。工具は、付加的に、溶接先端と協働すべく位置する、かつそれに対抗して支持する、溶接可能なテープ部分を操作するため適応する少なくとも一つのアンビルを含む。最後に、工具は、テープを抑え部組立体へ前進させ、かつ物品の周りにテープのループ状化に続いてテープを緊張させるためベルト駆動機構を含む。機構は、そこの間にテープの前進のための、一対の協働する回転輪を含む。各回転輪は、直接、工具によって駆動されて、回転輪によるテープのグリップを増大させる。
結果として、本発明は、溶接可能なテープをそこの周りに付加し、緊張したループを重なり合い位置で溶接した後に、テープの貯蔵から切断することによって、溶接され、緊張したループを（物品の束内の緊張の損失を許容する）溶接部を弱くしたり、固定されないゆるい末端、または溶接部に隣接して突出する鋭いエッジを残したりせずに、複数の細長い物品を容易に束ねることができる超音波結束用工具を与える。本発明は、さらに、束ね作業の緊張段階中にテープの滑りなしに、テープの適当な緊張を与える一方、束ね作業のテープ前進段階中、信頼できかつ効果的なテープ搬送をも与える超音波結束用の工具を与える。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の工具の斜視図である。
図２は、除去されるハウジング部分とともに図１の工具の立面図である。
図３は、工具の後部に固定される、テープ供給カートリッジを示す図２に似た立面図である。
図４は、図３のテープ供給カートリッジの拡大詳細図である。
図４ａは、テープ供給カートリッジの分解斜視図である。
図４ｂは、本発明のテープ供給機構の立面図である。
図５は、ハウジングから除去される工具組立体の斜視図である。
図５ａは、図５の導波管組立体の拡大詳細図である。
図６は、アンビルと緊締ブロックとを含む補助組立体の斜視図である。
図７は、超音波導波管補助組立体を示す斜視図である。
図８は、傾斜しない溶接位置での溶接先端とともに超音波導波管の立面図である。
図９は、傾斜した、切断／仮付け溶接位置での溶接先端とともに超音波導波管の立面図である。
図１０は、溶接／切断作業の拡大詳細図である。
図１１は、テープの貯蔵から切り離される、溶接される緊張ループを示す拡大詳細図である。
図１２は、テープの溶接される末端部の拡大詳細図である。
図１３は、本拠位置でのアンビルを示す平面図である。
図１４は、案内位置でのアンビルを示す平面図である。
図１５は、緊締位置でのアンビルを示す平面図である。
図１６は、溶接位置でのアンビルを示す平面図である。
図１７は、アンビルアームの代替的態様を示す平面図である。
図１８は、抑え部組立体の代替的態様である。
図１９は、除去されるハウジング部分とともに代替工具の立面図である。
図２０は、工具の後部へ固定されるテープ供給カートリッジを示す、図１９に似た図である。
図２１は、図２０のテープ供給カートリッジの分解斜視図である。
図２２は、図１９の工具のテープ供給カートリッジとベルト駆動機構との拡大詳細図である。
図２３は、図１９の工具のベルト駆動機構の分解斜視図である。
図２４−２５は、図１９の工具の抑え部作動組立体の分解斜視図である。
図２６は、トラップドアを含めて代替テープ供給カートリッジの拡大詳細図である。
図２７は、別の代替テープ供給カートリッジの拡大詳細図である。
図２８は、さらに別の代替テープ供給カートリッジの拡大詳細図である。
図２９は、代替テープ駆動機構の拡大斜視図である。
図３０は、Ｖ状の溶接可能テープの拡大断面図である。
発明の詳細な説明
図面を参照し、図１は本発明による超音波結束用工具１０を示す。工具１０は、一般にピストル状のハウジング１２、本体１４を含むハウジング、およびハンドル１６を含む。工具を作動させるための引き金１８がハンドル１６上に備えられる。抑え部組立体２０を工具１０の前端上に備える。抑え部組立体２０は上方静止抑え部２２と下方可動抑え部２４とを含む。本体１４の後部は、カートリッジ組み立てインタフェース２６と、ハウジング１２に回転自在に組み立てられる駆動／案内輪２８とを含む。
図２に最も良く見られるように、工具１０は、（以下で述べるような）多数の工具要素を支持するための組み立て台３０を含む。組み立て台３０は、順番に、ハウジング１２と協働してその中に工具要素の組み立てを可能にする。これに関して、ハウジング１２は、好ましく、このようなハウジングの内部に台３０を受け入れ、かつ固定する台受容構造とともに形成される。
工具１０は、さらに、細長い物品の束をその中に挿入可能にすべき開放位置と、溶接可能なテープをその周りに固定するための閉鎖位置との間で、下方可動抑え部２４を移動するための抑え部作動棒組立体３２を含む。棒組立体３２の一端はピン３４を介して抑え部２４へ枢軸回転自在に連結される一方、（図示されない）棒組立体の他端は順番に引き金１８と連通する（図示されない）リンクと連通する。こうして、引き金１８の引き絞りは抑え部２４を閉じる一方、引き金１８の解放が抑え部２４を開く。
引き金１８の引き絞りは、（図示されない）制御機構と電気的に連通する（図示されない）スイッチをも作動させる。当業者によって認識されるように、制御機構は、例えば、工具内部または工具外部に含まれる、プログラミングされるマイクロチップを含む（例えば、マイクロチップと電源を一つのユニット内へ一緒に組み合わせ可能）。制御機構は、束ね作業中に適当な点で工具の構成要素へ電力および、または指示を与える。
図３を参照し、工具１０はテープ供給カートリッジ３６を受け入れかつそれと協働するように構成される。一つの好適な態様において、カートリッジ３６は、ハウジング１２のカートリッジ組み立てインタフェース２６と協働しかつそれに組み立てるように寸法決めされて構成される。以下に詳細に述べるように、カートリッジ３６はスプール上に巻き付けられる、固定長さのテープを含む。好適なカートリッジは、スプールから超音波結束用工具へ、テープの信頼できる供給を確保する各種の機能を有する。カートリッジは、好ましく、この中に含まれるすべてのテープが使用されると、カートリッジを捨てるように、廃棄可能な商品として設計される。これに関して、カートリッジは、好ましく、二片の成形樹脂ハウジングから形成し、ハウジングの両半分をプレス嵌め組立体内に一体結合する。空気出口をカートリッジハウジングの成形部分内に備えて、プレス嵌め作業中に空気が逃げられるようにする。カートリッジは廃棄可能に設計されるから、カートリッジハウジングを組み立てると、同じものの再開放はこのようなハウジングを破壊する。こうして、カートリッジ３６の廃棄可能な設計は、テープ供給に関する品質管理を確実に維持可能にする。
図４に最も良く示すように、カートリッジ３６は溶接可能なテープ４０をそこの周りに巻き付けるためのスプール３８を含む。テープ４０は何か溶接可能な材料、例えば、ポリエステルから形成する。ばね４２は、テープがスプールの周りに固く確実に巻かれ続けるようにする。ラチェット機構４４はただ一つの方向へスプールの回転を制限して、テープがスプールからゆるみ、および、または巻き戻されることを防止する。カートリッジ３６は、さらに、そこに回転自在に組み立てられる、かつハウジング１２上に組み立てられる駆動／案内輪２８と接触しかつそれと協働すべく位置決めされる緊締／案内輪４６を含む。緊締／案内輪の相互作用は、好ましく、少なくとも一つの回転輪に荷重を加えるばねによって行われる。
例えば、緊締／案内輪４６は、工具のハウジング１２へカートリッジ３６の固定が、輪４６を輪２８と強制的にかみ合わせるように、カートリッジ３６の内部でばね荷重される。図４ａに示すように、輪案内４８とばね組立体５０は、緊締／案内輪４６のばね荷重を行うように利用される。輪案内４８は、カートリッジ３６のハウジング５４内に形成される通路５２と協働するように寸法決めされる。ハウジング５４は、好ましく、工具に関してカートリッジを位置決めするための案内細長片５３と、カートリッジを工具へ固定するためのスナップ錠止コネクタ５５とを含む。上述の構成要素の組立体を図４ｂに示す。
カートリッジ３６は、好ましく、緊張過程中に余分のテープを受け入れるためのたるみ取り上げ域５６を含む。束ね作業のこの段階中に駆動／案内輪２８の回転方向が逆転されて（時計方向回転から反時計方向回転へ）、ループ状テープを工具の抑え部組立体内で物品の束の周りに緊張させる。このように、余分なテープはハウジング５４内へ引っ張られ、かつたるみ取り上げ域５６内に受容される。
カートリッジ３６は、さらに、カートリッジから工具内へのテープ４０の排出のために出口シュート５８を含む。この出口は、カートリッジからのテープの完全消費に続いて閉じるトラップドアとともに構成する。もちろん、ここでは、溶接可能なテープの供給部をガンへ供給するために適当な、他のカートリッジ組立体を本発明の工具とともに利用することが熟慮される。さらに、溶接可能なテープの供給部を工具自身から離れたスプール上に配置可能なことが熟慮される。
図４ｂを参照し、工具１０は、好ましく、工具を通してカートリッジから出るテープを案内するためのテープ軌道６０を含む。これに関して、テープ軌道６０は、さらに以下で述べられる第二テープ軌道６３と協働する通路出口６２を含む。テープ軌道６０は、好ましく、シュート５８から通路出口６２へ一つの連続した通路を与える一つの連続した軌道である。テープ軌道の内部に位置するテープ通路は、好ましく、テープと軌道の間に小さい隙間とともに通路を与えるように寸法決めされる。これは、テープが、供給時に軌道を通って前進するとき、確実に曲がらないようにする。
図５を参照し、工具の補助組立体６４をハウジング１２から除去して示す。補助組立体６４は第一モータ６６と第二モータ６８を支持する組立台３０を含む。第一モータ６６はクランク軸７２を駆動するための歯車組立体７０と協働する。第二モータ６８は（図示されない）テープ駆動機構と協働する。テープ駆動機構は駆動／案内輪２８を含み、かつ結合作業中にカートリッジ３６からテープを引っ込め、かつ緊張作業中にたるみ取り上げ域５６内へテープを引っ込めることによってテープを緊張させるように設計される。
補助組立体６４は、さらに、導波管組立体７４を含む。順番に、導波管組立体７４は、超音波溶接先端７８とともに超音波導波管７６を含む。導波管組立体７４は、さらに、一対の可動アンビル８０を含む。超音波導波管組立体７４は、付加的に、緊締ブロック８２を含む。上述の要素を図５ａ内により詳細に示す。緊締ブロック８４は、はっきりさせるために導波管組立体７４から離して分解する。
アンビル８０は一対の対向アーム８４の末梢部分上に形成される。導波管組立体７４のハウジング８６は、その中でアーム８４の往復運動を許容するように構成される。これに関して、ハウジング８６は、アームをハウジング８６内へ引き込むとき、アンビル８０を互いの方向へ押しつける一対の対向案内ブロック８８を含む。以下でさらに詳細に述べるように、アーム８４は、アーム８４の末梢部分が案内ブロック８８を越えて伸ばされると、アーム８４を外方へ押進させる傾向のある柔軟なヒンジ部分とともに形成される。
図６を参照し、クランク軸７２はその上に複数の偏心面を有するカム９０を含む。導波管組立体７４は、ピン９４の周りにハウジング８６へ枢軸的に組み立てられるレバー９２を含む。レバー９２は、カム９０に位置する偏心面に従う案内輪９６を含む。（図示されない）ばねを利用して、案内輪９６がカム９０に従い、かつそれと接触し続けるように、レバー９２を時計方向に、ピン９４の周りに押進させる。レバー９２は、さらに、アンビル組立体１００に接触し、かつそれに平行運動を与えるローラ９８を含む。
順番に、アンビル組立体１００は、ローラ９８に接触してそれと協働するアーム１０２を含む。しかし、アンビル組立体１００は、直接にレバー９２へ連結されない。むしろ、レバー９２とアンビル組立体１００との間の接触は、ローラ９８とアーム１０２の後方面の物理的接触に制限される。
アンビルアーム８４はハウジング８６の内部での平行運動中にアームの末梢端のたわみを許容する柔軟なヒンジ部分１０４を含む。アンビルアーム８４は継ぎ手１０６を介してアーム１０２へ連結される。
アンビル組立体１００は、さらに、それの末梢端上に位置する組立ブラケット１１０を有するブロック組立体１０８を含む。ブロック組立体１０８は、ハウジング８６内に形成される溝１１４の内部で協働しかつ滑動する延長舌状片１１２を含む（図７参照）。ブロック組立体１０８は、溝１１４の後方面１１８と協働しかつ接触すべく構成されて、ハウジング８６の内部でブロック組立体１０８のさらなる前進平行運動を阻止する停止フランジ１１６を含む。ブロック組立体１０８はピン組立体１２０を介してアーム１０２へ連結される。
緊締ブロック８２は組立ブラケット１１０を包囲しかつそれに固定されるように構成される。緊締ブロック８２を組立ブラケット１１０へ組み立てるとき、テープ軌道の大抵の部分（すなわち、図１３−１４に示す第二テープ軌道６３）が、そこの間に形成される。とくに、組立ブラケット１１０の表面１２２はテープ軌道６３の一つの壁を形成する一方、緊締ブロック８２の内側面はテープ軌道６３の反対壁を形成する。テープ軌道６０の軌道出口６２は組立ブラケット１１０の入口域１２４と協働する。ハウジング８６に関して、ブロック組立体１０８の平行運動は比較的小さいが、テープ軌道６０の軌道出口６２と、ブラケット／緊締ブロック装置が規定する入口域１２４との間のインタフェースは、この運動を許容すべく充分な許容差を与える必要がある。一つの好適な態様において、入口域１２４は第二テープ軌道６３の内部へテープの供給を容易にすべくろうと状に形成する。したがって、案内輪９６がカム９０に従うとき、アンビルアーム８４とブロック組立体１０８の平行運動が行われる。
さらに以下で述べるように、本発明の工具は、細長い物品の束の周りにテープを固定してから、束ねられる物品内の緊張を失うことなく、かつ鋭いエッジやばりを形成するゆるい末端のような、溶接部に隣接するテープのゆるい切断端を残すことなく、テープを溶接および切断できるという点で、先行技術の工具と関係的な、特定の欠点を克服する。一つの好適な態様において、工具の超音波導波管は、細長い物品の周りにループ状のテープを固定すべく重なり合う緊張したテープをそれ自身に溶接するための第一位置と、テープのゆるい末端の同時的な超音波切り離しと仮付けのため導波管を溶接部から間隔を置いて変位させる第二位置とにおいて、超音波導波管を位置決めする傾斜機構を含む。こうして、超音波エネルギを二つの連続する瞬間に付加し（第一に、緊張したテープを細長い物品の周りに固定すべく重なり合うテープを溶接するために、第二に、緊張したループをテープの貯蔵から切断して、切り離されるゆるい末端を下にあるテープへ仮付け溶接するために）、このようにして、何か固定されないゆるい末端または突出する鋭いエッジを除去する。ここで、他の二段階の溶接作業が溶接可能なテープを細長い物品の束の周りに固定するため好適なことが熟慮される。例えば、超音波導波管が溶接先端の変位をつくるために回転と異なる運動を受けるか、または一つ以上の溶接先端が利用可能である。
この工具の傾斜機構を図７を参照して説明する。導波管組立体７４は、ハウジング１２の内部に形成される（図示されない）一対の反対舌状片と協働する一対の反対溝１２６を含んで、ハウジング１２の内部で導波管組立体７４を位置決めおよび固定する。ハウジング１２の内部に位置するとき、導波管組立体７４のハウジング８６はハウジング１２に関して固定される。超音波溶接導波管７６は枢軸ピン１２８を介してハウジング８６へ枢軸的に組み立てられる。導波管７６は、末端の反対溶接先端７８に位置する、回転自在に組み立てられる案内輪１３０を含む。案内輪１３０は偏心カム１３２に従う。カム１３２は、溶接位置と切断／仮付け溶接位置の間で導波管７６をピン１２８の周りに枢軸支する単一偏心面を含む。
図８を参照し、超音波導波管７６を溶接位置で示す。この位置で、先端７８はアンビル８０の、第一の、垂直に延びる後方部分１３４と同列に並ぶ。注意すべき点は、ピン１２８を通過する水平軸が超音波導波管７６の中心を通過する水平軸の下方に間隔あけされることである。この方法で、先端７８が枢軸ピン１２８の周りに回転する時、アンビル８０に関して先端７８の運動はほぼ垂直下向きである。図９に示すように、超音波導波管７６は、案内輪１３０がカム１３２の偏心部分に接触するとき、枢軸ピン１２８の周りに枢軸支される。この枢軸回転は、先端７８がそこの間に位置するテープ４０とともに切断エッジ１４６に隣接して位置するように、先端７８をほぼ垂直下向きに平行移動する。
図１０を参照し、複数のワイヤ４０の周りにループ状にされるテープ４０は、先導自由端１４２と、カートリッジ内に含まれるテープの貯蔵へ連結される後端とを有する。仮想的に示される導波管７６は、反対の主溶接部１４２である。重なり合うテープを溶接部１４２を介して互いに固定した後、先端が緊締ブロック８２に隣接して溶接先端７８が垂直下向きに変位するように、導波管７６を枢軸ピン１２８の周りに回転させる。緊締ブロック８２は、テープ４０に噛み付いてそれを保持する複数の歯１４４を含む。緊締ブロック８２は、さらに、切断エッジ１４６を含む。この垂直変位位置内で超音波導波管の作動はテープ４０を切断エッジ１４６に対して押しつけて、溶接される緊張したループをカートリッジ内に含まれるテープの貯蔵から切断する。溶接と切断作業中、テープ内の緊張を矢印Ｔの方向に維持する。図１１に示すように、溶接される緊張したループはテープの貯蔵から切り離されている。テープ１４０の末端１４８をテープの貯蔵から切り離す時、それは同時に超音波導波管７６を介してそれの外エッジにおいて仮付け溶接される。
溶接作業中にループ状テープを緊張状態に確実に留保するために、溶接導波管７６は、テープの幅を横切って完全に溶接することなく、二つの主溶接部１４２（図１２参照）を形成するように構成される。当業者によって容易に認識されるように、テープの幅を横切って完全に溶接することは、そのような作業中、テープの緊張を弛緩させる。第二の仮付け溶接作業は、二つの仮付け溶接部、すなわち溶接部１５０をもつくり、これがテープの末端１４８を緊張したループの、下にあるテープへ固定して、さもなければ切断作業から生じる、望ましからぬ、ゆるい末端を除去する。
工具の作業を、ここで図１３−１６を参照してより詳細に述べる。工具は、好ましく、完全な１サイクル中、一連の段階を通して走行するようにプログラミングされる。第一のサイクル段階中、アンビル８４は、図１３に示すように、“本拠”位置内に位置決めされる。この本拠位置で、アンビル８４は、ハウジング８６から最大の間隔を置いて外方へ延びて、案内ブロック８８の表面１５２はアーム８４の表面１５４に接触する。この位置でアンビル８０は、相互から最大の間隔に間隔あけされる。テープは、テープの先導端１４２がアンビルの約１／１６インチ上方に静止するまで、工具を通して供給される（図１０−１１参照）。
その後、アンビル８０は、図１４に示すように、工具を“案内”位置内に置くように、緊締ブロック９２の方向へ引っ込められる。この位置で、抑え部組立体は物品の束を取り巻くように閉じられる。アンビルが案内位置内にあると、テープがアンビル８０の下方傾斜面１３６と緊締ブロック８２の表面１５６（図５ａ参照）との間に延びるまで、テープは抑え部組立体の内部の周りにテープ軌道６３を通って上方へ供給される。表面１５６は、このようなテープがアンビル８０によってそこに対して押圧されるとき、テープをつかむ歯１４４を含む。
その後、アンビルは、さらに、アンビル８０の下表面１３６と緊締ブロック８２の表面１５６との間でテープ４０を緊締すべく引っ込められ、かつ図１５に示すように、工具を“緊締”位置内に置く。
案内位置では、アーム８４の表面１５８が案内ブロック８８の丸いすみ１６０に接触して、アンビル８０を互いの方向へ押しつけることが分かる。緊締位置では、アーム８０の表面１６２が案内ブロック８８の表面１５２と接触して、アンビル８０をより緊密に押しつけて一緒にする。
テープがアンビル８０の下方傾斜面１３６と緊締ブロック８２との間に緊締されると、（駆動機構組立体を作動させる）第二モータ６８を、ワイヤ１４０の束を取り囲むテープのループへ緊張を付加すべく逆転する。その後、協働するアンビルと案内ブロックを超音波導波管７６の先端７８の方向へ平行移動して、図１６に示すように、“溶接部”位置内に工具を置く。この溶接部位置で、アンビルは超音波導波管７６の溶接先端７８に対してテープの両層を押しつける（図１０も参照）。その後、超音波導波管を、重なり合うテープを溶接して一緒にするのに充分な時間、作動させる。アンビルは約１２度、傾く（図５ａ参照）一方、溶接先端は平坦であるから、圧力がテープの両側面上に加えられる。結果として、溶接は、溶接部をテープの中心に生じることなく、図１２に示される位置で行われる。テープの中心は溶接過程中、溶融しないから、溶接過程中、ゆるいループ上に緊張を維持することができる。
主溶接部の完成後、アンビルを溶接先端７８から遠くへ短距離平行移動して、溶接先端７８をピン１２８の周りに、それの第二の、切断／仮付け溶接位置へ回転させる。とくに、アンビルは溶接先端７８から遠くへ平行移動して、溶接先端７８を下方へ約０．１００インチ変位させる。超音波導波管が切断／仮付け溶接位置内にあると、切断エッジ１４６をテープ４０と接触させるように押しつけるべく、アンビル８０と緊締ブロック８２は引っ込む。切断エッジ１４６と（テープを軟化させる）超音波エネルギによって加えられる圧力の組み合わせは、緊張したループがテープの貯蔵から切断される結果を生じる。緊張したループがテープの貯蔵から切断されると、超音波導波管７６は、末端１４８を下にあるテープ層へ仮付け溶接して、何か固定されない、ゆるい末端または突出する鋭いエッジを除去する。切断作業に続いて、工具は第二のサイクルのスタートのため本拠位置へ戻る。
代替的なアンビルアーム８４′を図１７に示す。この代替的態様で、アンビルアーム８４′は案内ピン１６６と協働する案内溝１６４を含んで、アンビル８０がハウジング８６に関して運動するとき、アンビル８０を互いに関して運動させる。
代替的な抑え部組立体を図１８に示す。とくに、代替的な抑え部組立体２０′は細長い物品の束の周りにループに構成される上方静止抑え部２２′を含む。抑え部組立体２２′は、さらに、より短い下方可動抑え部２４′を含む。抑え部組立体２０′の構成は、特定の用途において細長い物品の束ねを容易にする。
代替的な工具、すなわち、工具２００を図１９−２０に示す。上述の点を除いて、工具２００は、設計と作動の点で工具１００に似ている。これに関して、工具２００は、一般にピストル状のハウジング２１２を含み、このハウジングは本体２１４とハンドル２１６を含む。工具の作動のために引き金２１８がハンドル２１６上に備えられる。抑え部組立体２２０は工具２００の前端上に備えられる。抑え部組立体２２０は上方静止抑え部２２２と下方可動抑え部２２４とを含む。注意される点として、抑え部の位置決めが図１−３に示す工具１０の抑え部の位置決めから逆にされている。とくに、より短い抑え部構成要素（すなわち、工具２００内の抑え部２２４）が可動抑え部構成要素として利用され、かつ工具２００内の抑え部組立体の下部を形成すべく位置する（図１８に関して述べる設計に類似）。この方法で、細長い物品は、上部の湾曲した抑え部が工具を極端に操作する必要なしにそこの周りに置かれるという点で、より容易につかまれる。
本体２１４の後部は、テープ供給カートリッジ２３６を受容しかつそれと協働すべく構成されるカートリッジ組立インタフェース２２６を含む。下述の点を除き、カートリッジ２３６はカートリッジ３６に類似する。図２１−２２を参照して注意される点は、カートリッジ３６の、緊締／案内輪４６、輪案内４８、ばね組立体５０、および軌道５２がここで案内輪２３１とばね荷重テープ案内組立体２３３とによって置換されていることである。組立体２３３は、輪ハウジング２３７の内部に回転自在に支持される緊締輪２３５を含む。輪ハウジングの側壁から間隔を置いて外方へ段付けされるショルダ２３９は、カートリッジの組立において、カートリッジハウジング２５４内に形成される、細長い溝２４１の内部に捕らえられる。ばね２４３は、カートリッジ２３６を工具上に組み立てるとき、輪ハウジング２３７と緊締輪２３５をテープ２４０の方向へ偏位させる（図２２）。最後に、輪ハウジング２３７は案内溝２４５を含んで、そこを通るテープ２４０の通行を容易にすべく寸法決めされる。これに関して、溝２４５は、ねじれなしにテープの通路を許容するのに充分な高さ寸法とともに、しかし、テープが輪ハウジング２３７を通って前進するとき、テープの引っかかりを生じる恐れのある、テープの平面外のねじれを大きく許容しないように形成される。
溶接可能なテープを前進させ、および、または緊張させるべく駆動／案内輪２８と緊締／案内輪４６を利用する工具１０と異なり、工具２００は、テープの前進と緊張のためにベルト駆動機構２４７を利用する（図２２−２３参照）。機構２４７は、駆動ベルト２４９、駆動輪２５１、駆動ハウジング２５３、カバー２５５、および回転輪２５７、２５９、２６１を含む。駆動輪２５１は工具に内蔵される二つのモータの一つによって駆動される。ベルト２４９は、好ましく、ほぼ平坦なテープ接触面２６３を有する歯付きベルトである。
テープ２４０は案内溝２４５を通過し、緊締輪２３５とベルト２４９の間で緊締されてから、駆動ハウジング２５３内に形成される案内溝２６５内へ供給される。したがって、テープは、ベルトと駆動ハウジング２５３の内壁面との間で捕らえられる。注意すべき点は、テープが前進するとき、案内溝２６５がテープの平面外のねじれを防止することである。一つの好適な態様で、テープ２４０は０．０２０インチの厚さと０．１８０インチの幅を有する一方、案内溝２６５は０．０５０インチの高さ（ベルト２４９のテープ接触面と駆動ハウジング２５３の反対壁との間で測定して）と０．２００インチの幅を有する。
溝２６５を通るテープ２４０の前進に続いて、テープ２４０は、回転輪２５９とベルト２４９との間に供給される。その後、テープ２４０は第二案内溝２６７内へ供給される前に、ベルト２４９の表面２６３上で回転輪２５７の周りに運ばれる。再び、ベルト２４９は案内溝２６７の一つの壁を形成する。案内溝２６７を出ると、テープ２４０は（図示されない）テープ軌道内へ供給され、かつ工具の抑え部組立体へ前進する。
抑え部組立体へテープの供給中、ベルト２４９は図２２に示す方向Ｓ1内で移動する。ループ状のテープを物品の束の周りに緊張させるべく、順番にベルト２４９の移動方向を逆にする駆動輪２５１の回転方向が反転される。当業者によって認識されるように、緊張サイクル中、ベルト２４９はテープ２４０を回転輪２５９に対して押圧する。回転輪２５９の周りに移動するとき、ベルト２４９はテープの主要長さ（すなわち、回転輪の周囲の１／２より大きい）に接触するから、ベルトはテープ上で強い摩擦グリップを維持して、ループ状のテープを、それの何の滑りもなしに、適度に緊張させる。
回転輪２５７と２５９はベルトハウジング２５３の内部で回転自在であるが、それに関して何ら変位することができない。しかし、回転輪２６１は、好ましく、方向Ｒ1（すなわち、テープ移動方向）内にばね荷重されて、適度な緊張をベルト駆動で維持する。これに関して、駆動ハウジング２５３内の溝２６９とカバー２５５内の溝２７１は、回転輪２６１をテープ移動方向に運動可能にすべく延長される。最後に、カバー２５５を駆動ハウジング２５３へ組み立てるとき、案内溝２６５，２６７は駆動ハウジング２５３の内部に囲まれる。
図２４−２５を参照し、工具２００は改良される抑え部作動組立体２７３も含む。組立体２７３は、制御リンク２７５、制御棒２７７、および制御棒２７９を含む。制御棒２７７は第一と第二の末端２８１，２８３をそれぞれ有する一方、制御棒２７９は第一と第二の末端２８５，２８７をそれぞれ有する。棒２７７の第一端２８１はリンク２８９を介して引き金２１８へ連結される一方、棒２７７の第二端２８３は制御リンク２７５へ枢軸的に連結される。棒２７９の第一端２８５も制御リンク２７５へ枢軸的に連結される一方、棒２７９の第二端２８７は下方可動抑え部２２４へ枢軸的に連結される。棒２８７の第二端２８７は、好ましく、調節自在なリンク２９０を含んで、可動抑え部２２４へ棒２７８の組立を容易にする。
制御リンク２７５は工具ハウジング２１２に関して可動に組み立てられ、かつ（図２４に示す）第一位置と（図２５に示す）第二位置との間で可動である。制御リンク２７５は、通常、図２４に示す方向に偏位する。図２４を参照し、引き金２１８は待機位置（すなわち、非作動位置）で示され、かつ下方可動抑え部２２４は図２４に開放位置で示される。（図２５に示すように）引き金２１８を作動させると、リンク２８９は棒２７７を移動して制御リンク２７５を枢軸回転させ、このリンクは棒２７９を移動し、かつ順番に下部抑え部２２４を閉鎖位置へ移動する。制御リンク２７５は図２４に示す方向に偏位するから、引き金２１８の解放は、通常、下部抑え部２２４の再開放をもたらす。
工具のサイクリング中に閉鎖される抑え部２２４を（引き金２１８を抑圧維持する必要なしに）保持するために、組立体２７３は、さらに、制御リンク２７５が図２５に示す方向へ枢軸回転するとき、リンク２７５に係合する錠止つめ２９１を含む。結果として、下部抑え部２２４は、引き金２１８の解放後にさえ、それの閉鎖位置内にとどまる。組立体２７３は、歯車２９３と解放タブ２９５とを含む解放機構も含む。歯車２９３は、工具が束ね作業を通して循環するとき、反時計方向に回転する。この周期中につめ２９１は制御リンク２７５を図２５の方向に保持して、抑え部２２４を閉鎖保持する。歯車２９３は、束ね作業が完了すると、解放タブ２９５がつめ２９１に接触して、枢軸つめ２９１を時計方向に点２９７の周りに枢軸回転するように、工具と同期する。つめ２９１が枢軸回転すると、制御リンク２７５へ作用する偏位力はリンク２７５を図２４の方向へ復元させて、先に束ねられる、細長い物品を抑え部から除去させるべく、抑え部２２４は開放位置へ移動する。その後、工具は、それの次の束ねサイクルに対して準備する。
こうして、抑え部組立体２２０の内部に複数の細長い物品を配置すると、引き金２１８が作動してから解放する。引き金２１８の作動は下部抑え部２２４をそれの閉鎖位置へ移動する。下部抑え部２２４は、束ね作業が完了する（すなわち、テープが物品の周りに輪状にされ、溶接され、かつ供給ロールから切断される）まで、それの閉鎖位置内につめ２９１によって保持され、その点で解放タブ２９５は下部抑え部２２４を開放させるためにつめ２９１を枢軸回転させて、束ねられる物品を除去する。したがって、抑え部作動組立体２７３は工具作業者に対して、束ね作業中、引き金を抑圧保持する必要を除去する。
（図２６に示す）一つの好適な態様で、カートリッジ３３６は、変位自在な“トラップドア”３１５を含む。カートリッジは、それに内蔵される溶接可能なテープ３４０が、最初、トラップドア３１５とカートリッジの隣接壁との間に延びるように組み立てられる。カートリッジ内部に含まれるテープの全長が消耗すると、弾性的なトラップドアはカートリッジの壁に対して直接支持することによってスプールへの接近を阻止して、置換テープが認められていない方法でカートリッジ内へ装填されることを防止する。各カートリッジを廃棄可能な一回限り使用に対して設計するとき、トラップドアは、第二の、認められていない使用に対してカートリッジの再装填を不可能にする。トラップドア機能は、結果的にテープの正しくない分布および、または工具の損傷をはなはだしく生じる使用のように、（損耗する）使用済みカートリッジの、工具と関係した再使用を防止することによって品質の保証を与える。
（図２７に示す）別の好適な態様で、工具はカートリッジ４３６を利用する。（図示されない）溶接可能なテープは駆動輪４２４と接触してばね荷重円弧状パッド４３１によって保持される。ばね荷重アーチ状パッドは、単に接線的な長さよりむしろ、ある円弧長さに対する接点（４）から接点（５）まで、駆動輪４２４の周囲に従うようにテープを強制する。結果として、テープは、駆動輪とばね荷重円弧状パッドとの間を通るとき、駆動輪上で約１０枚の歯と接触する。接点（４）と接点（５）の間のパッドからのテープと駆動輪上の垂直な力は、二つの分力を有する。第一の分力はばね力Ｆ1からで、一定である。第二の分力はテープ内の緊張によって発生する可変力である。緊張サイクル部分中、駆動輪４２４は（図２７に示すように）反時計方向に回転し、かつテープは、それぞれ、接点（３）、（２）、および（１）によって規定されるオフセット経路に従う。接点（１）と（３）は接点（２）に相対的に固定される。テープからすべてのたるみが除かれてそれが束の周りに締まるとき、テープは接点（３）と（１）の間の、それの経路を真っ直ぐにしようとする。この真直化作用は円弧状パッド上の接点（２）で反力を与えて、点Ｐ1の周りにそれの回転と、それに続く、接点（４）と（５）の間で垂直力の増大とをもたらす。付加的な垂直力の大きさはテープ内の緊張に直線比例する。
（図２８に示す）さらに別の好適な態様で、工具はカートリッジ５３６を利用する。枢軸的に組み立てられる円弧状パッド５３１は、ある円弧長さに対する接点（８）から接点（９）まで、駆動輪の歯と接触するようにストラップを強制する。これに関して、パッド５３１は点Ｐ2の周りに枢軸回転自在である。垂直力Ｆ2を、この域内でばねが与える。大きな直径の駆動輪５２４が使用され、これはストラップと駆動輪の間でより長い接触円弧長さを与え、かつストラップを駆動する約２０枚の歯を生じる。それが接点（７）と（８）によって規定されるオフセット経路に従うとき、自動緊張機能が、同様にテープ内の緊張によって作動する。接点（６）で支持パッド上に反力を与える緊張が増大するとき、テープは真っ直ぐになろうとする。同様に、付加的な垂直力の大きさはテープの緊張に直線比例する。
（図２９に示す）さらに別の好適な態様で、工具はカートリッジ６３６を利用し、このカートリッジは、テープを前進させるべく駆動輪６２８と協働するばね荷重アイドラー輪６４６を含む。アイドラー輪６４６は歯車６４９と噛み合う歯車６４７を含み、歯車６４９は駆動輪６２８と調和して駆動される。結果として、アイドラー輪６４６はテープ駆動系の活動部分となる。テープの両面が積極的に駆動される輪と接触するから、テープ上に付加的なグリップが達成される。
一つの好適な態様で、本発明の工具は、Ｖ状の溶接可能なテープを含む。図３０に示すように、テープ７４０はＶ状断面を有し、ここで角Θ（シータ）は約５度から２０度まで、好ましくは約１０度である。テープ７４０は、好ましく、テープの各側面上に位置する、一対の超音波導波部７４１を含む。導波部は溶接を実施するのに必要な時間を減少する一方、導波部を配置することは溶接部の位置決定を容易にする（図１２参照）。Ｖ状断面は、このようなテープが束ねられるべき細長い物品の周りにループ状にされると、それは重なり合うテープを自動的に心出しするから、工具の抑え部の周りにテープの案内を容易にすることが分かる。Ｖ状断面はまた、テープが工具を通って前進するとき、ねじれに対するテープの抵抗を増大させる。さらに、テープ７４０は、それの物品接触側面上にエラストマ材料７４３を含み、これは物品の束に沿って溶接されるテープのループの側方滑りへの抵抗を増大する。導波部７４１は、これらも接触して束内の細長い物品をグリップすることで、側方滑りへの付加的抵抗をも与える。
本発明はここでは特定の好適な、または例示的な態様を参照して述べられていることが分かる。ここで述べられる好適な、または例示的な態様は、本発明の意図、精神、および範囲から逸脱することなく、修正し、変更し、追加し、または誘導され、かつこのような修正、変更、追加、または誘導はすべて以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【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４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図５ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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