(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部がロック（４）により保持されるバンド（５）によって対象物（６）を結束するための結束機構であって、
前記機構は、相互連結されたロック（１２）であるチェーン（１１）のマガジンと、前記ロック（１２）のチェーン（１１）のための案内溝（１４）を備える工具（１）と、前記マガジンから前記案内溝（１４）に達する搬送接続部（１０）と、工具駆動部（２９）と、搬送駆動部とを備え、
前記搬送駆動部は、電気式の工具駆動部（２９）により圧力が加えられるばね（３３）であり、
前記ロック（１２）のチェーン（１１）を前進させるための前進係合要素（４０）が設けられ、前記前進係合要素（４０）は、前記案内溝（１４）に配置され、前記案内溝（１４）の方向（２２）に移動し、前記工具（１）の操作サイクルの一部では前記ばね（３３）のみにより前進方向に負荷が加えられ、前記操作サイクルの他の部分では前記工具駆動部（２９）によって前記前進方向とは反対方向に移動する復帰手段（２８）に連結され、かつ
前記前進係合要素（４０）はキャリッジ（２１）に配置され、前記キャリッジ（２１）は前記案内溝（１４）に対して平行移動するように案内されると共に、前記ロック（１２）を互いに分離するための分離装置（４３）を備える、結束機構。
【請求項２】
前記工具駆動部（２９）は電気トルクモータを備える、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記復帰手段（２８）は回転カムである、請求項１又は請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記回転カム（２８）と前記前進係合要素（４０）との間に複数アーム型レバー（２４，２７，３１）が配置され、
前記複数アーム型レバー（２４，２７，３１）の第１のレバーアーム（２７）は前記回転カム（２８）と相互作用し、第２のレバーアーム（３１）は前記ばね（３３）に連結され、第３のレバーアーム（２４）は前記前進係合要素（４０）に連結されている、請求項３に記載の機構。
【請求項５】
前記回転カム（２８）は、当該回転カム（２８）に割り当てられた前記第１のレバーアーム（２７）の旋回領域を離れ、それによって前記搬送駆動部を解放する、請求項４に記載の機構。
【請求項６】
前記チェーン（１１）に含まれるロック（１２）は横材（１３）によって互いに連結され、前記分離装置（４３）は切断装置である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンドの輪で対象物を結束するための結束機構に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
その周囲に輪状に配置されたバンドにより結束された後、この輪の両端部がロックにより互いに固定される対象物が知られている。例えば電線束の製造のように加工ステーションで多数の結束操作が行われる場合には、ロック及びバンドのマガジンを備える大幅に自動操作化された工具が使用される。小型のマガジンは工具自体に配置してもよいが、大型のマガジンは固定状態で保持される。このような固定式のマガジンから工具へのロックの供給を可能とするために、ロックは多かれ少なかれ無端のロックチェーンとして設計される。このロックチェーンは、例えば、個々のロックを搬送ストリップ上に保持したり、個々のロック使用前に機能する横材によって互いに直接的に接続されることにより構成される。公知の工具の場合、マガジンと工具の間のロックチェーンの搬送経路は、可撓性チューブによって形成される。個々のロック間の接続が十分に強固であれば、適切な場合には、前記可撓性チューブにより保護され得る。また、ロックチェーン自体により搬送経路が形成される。いずれの場合も、例えば、搬送経路を構成する可撓性チューブが湾曲していたり、ロックチェーンを収容する案内溝に対して工具内に進入する前のロックチェーンが角度をなしていると、ロックチェーンを工具内に移動させるために相当の力が必要である。そのため、公知の工具は、気圧式駆動機構を備えている。この気圧式駆動機構は、２回の結束操作の合間にロックストリップを短時間に前進させることができるように、短時間の駆動作業で比較的大きな力が得られるという特性を有する。しかしながら、気圧式駆動機構は、電気式駆動機構と比較すると、工具及び圧力媒体供給部の重量及び寸法の点で劣る。また、気圧式の工具はエネルギ消費及び騒音の程度が好ましくない。結束工具上に設けられた電気式駆動機構が知られている。しかし、電気式駆動機構が重く大型でないとすると、工具内にロックチェーンを進入させるために要求される、短時間で大きな力を供給するということができないという欠点を有する。ポール・ヘラーマン・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング（Paul Hellermann GmbH）の「自動結束及び閉鎖工具  オートツール／タイトンツール（Autotool/Tytontool）」という表題のパンフレット、欧州特許公開第３０３７２３Ｂ１号、欧州特許公開第５６５９６８Ｂ１号、及び米国特許第４６１００６７号が先行技術の実例として参照される。欧州特許公開第２９７３３７Ａ１号及び欧州特許公開第５６５９６８Ｂ１号の場合、ハンドルレバーを前進させると前進が生じる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の前段、すなわち前記パンフレットで言及されている先行技術を出発点として、本発明の目的は、固定式のロックマガジンを備える工具機構に、電気式駆動機構を使用可能とすることである。本発明に係る解決手段は、請求項１の特徴及び好適には従属項の特徴に存する。
【０００４】
従って、本発明は、電気式の工具駆動機構から圧力を作用させることができるばねに設けられた搬送駆動機構のために構成されている。ばねは容易に必要な前進力を作用させる寸法となる。また、ばねには低トルクモータにより圧力が作用し、これは低トルクモータは低トルクモータとばねとの間に配置される減速歯車機構が好適な寸法であることのみを必要とするからである。
【０００５】
ロックチェーンに前進力を作用させるための手段として、工具の案内溝に配置され、この案内溝の方向に移動可能である前進係合要素が設けられている。前進係合要素には、前進段階の間、ばねのみから前進方向の負荷が作用する。操作サイクルの他の部分では、すなわち結束操作が完了して新たなロックが供給されるときには、前進係合要素は工具駆動部により前記前進方向と反対方向に移動する復帰手段に連結される。前進係合要素が後続する前進操作の際に後続するロックと係合できるようにするために、復帰手段は少なくとも１個のロックの長さ方向の寸法だけ前進係合要素を後方に移動させる。
【０００６】
復帰手段は好ましくは回転カムであり、これは回転カムは設計条件の点で設けるのが簡単であり、前進係合要素や介在する伝動要素に対して容易に係合又は非係合とすることができるからである。本発明によれば、回転カムと前進係合要素との間に介在する伝動要素は複数アームを備えるレバーとして設計される。この複数アームを備えるレバーのうち、第１のレバーは回転カムと相互作用し、第２のレバーはばねに連結され、第３のレバーは前進係合要素に連結される。この機構はこれら複数の機能を実行する１本のレバーアームであってもよい。
【０００７】
特に好適な実施形態では、回転カムは、周期的にこの回転カムに割り当てられたレバーアームの旋回領域に入り、この旋回領域から離れる。回転カムがレバーアームと係合すると直ちに、ばねに応力が作用して前進係合要素が復帰するように回転カムがレバーアームを回転させる。回転カムがレバーアームの旋回領域を離れると直ちに、ばね及び搬送駆動部が非係合となる。前進係合要素が次のロックと係合し、このロックを前進させる。このロックはそれに続くロックチェーンに固定連結されているため、ロックチエーンも同様に前進する。
【０００８】
次に、前進方向に見て前進係合要素の前方に位置するロック、ないしは前進係合要素の前方に位置する複数のロックのうち最先端のロックを後続する結束操作の準備が整う位置へ押し込むために、及び適当な場合にはこの位置にロックを保持するために、ばね力が好適に維持される。
【０００９】
前記特徴とは独立した保護に値し得るであろう本発明の特徴としては、前進係合要素が案内溝に対して本質的に平行に移動可能となるように案内されると共に、ロックを互いに分離するための装置を備えるキャリッジ上に前進係合要素が配置されている。これは、前進係合要素の近傍に位置するまだ非分離のロックは前進係合要素に対して非常に正確に位置決めされているので、前進係合要素に対してその位置が固定されている分離装置は、ロックチェーンに対して非常に正確に決定可能な位置で分離操作を実行することができる、という発想に基づく。特に、非常に短い横材によってロックが互いに連結されている場合には、それに対応して正確に切断しなければならないため、この点が重要である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
工具本体１は、ハンドル２を備え、その端部側にロック４のためのマウント部すなわちロックマウント部３（詳細には図示せず。）を有している。バンド５は、本説明には無関係の手段により、ロック４に挿通して矢印の方向に案内され、結束される対象物６の周囲で輪７の状態に締め付けられ、かつその自由端がロック４内に戻るように案内される。その後、バンド５に張力が付与され、突出している端部が切り離され、かつロック４がロックマウント部３から解放される（図３）。
【００１１】
大幅に自動化された操作を可能にするために、処理されるロック４はロックマウント部３へ自動的に供給される。ロック４は、大型で固定式のマガジン（図示せず。）から、可撓性チューブ１０を通ってロックチェーン１１の形態で工具本体１へ案内される。ロックチェーン１１では、個々のロック１２が横材１３によって互いに一体に連結されている。工具本体１では、ロックチエーン１１は案内溝１４に収容され、この案内溝１４はロックマウント部３で開口している。
【００１２】
案内溝１４には、ロック１２を前進及び分離するための装置２０が設けられている。この装置２０の領域では、案内溝１４の図示が中断されている。しかしながら、この領域にもロックチェーン１１のためのガイドが設けられていることは言うまでもない。図面において散点を付して示したキャリッジ２１が、ロックガイドと平行に、矢印２２の方向に移動可能に取り付けられている。案内壁２３は、キャリッジガイドを概略的に示している。キャリッジ２１を駆動するためにレバーアーム２４が設けられている。このレバーアーム２４は符号２５において適切な方法でキャリッジ２１と相互作用し、工具本体１に固定されたピン２６回りに旋回可能である。レバーアーム２４は、２個のカム２８の循環経路内に突出するカムレバーであるレバーアーム２７に固定状態で連結されている。カム２８は、電気モータによりピン３０回りに回転駆動されるカム円板（工具駆動部ないしは回転カム）２９上に配置されている。
【００１３】
レバーアーム２４，２７には、第３のカムレバーであるレバーアーム３１が固定状態で連結されている。このレバーアーム３１の端部は圧縮ばね３３の連結ロッド３２に枢接されている。ばね３３はレバーアーム３１を（図において）上向に付勢し、それによってレバーアーム２４を工具の端部方向に付勢する。一方、図３に図示しているように、カム２８がレバーアーム２７に係合すると、レバーアーム２７は下向きに付勢される。また、レバーアーム３１が同時に駆動された結果、ばね３３に圧力が作用する。レバーアーム２４はキャリッジ２１と共に（図において）右方向に移動し、これはロックチェーン１１の前進方向とは反対方向である。従って、回転式のカム２８は、前記したキャリッジ２１の復帰手段を構成する。カム２８がレバーアーム２７を通過すると、ばね３３はレバーアーム２４、２７、３１からなるレバー機構を反時計方向に旋回させ、それによってキャリッジ２１を前進方向に移動させる。
【００１４】
つめ４０は、前進方向の係合要素として、キャリッジ２１に枢接されている。つめ４０は、その先端が図示しないばねによってその先端がロックチェーン１１に強制的に係合されるように設計及び配置されている。より一般的な言い方をすれば、つめ４０は移動止めロック１２に前進方向の力を作用させるためにロック１２の後面と係合可能な面を備えている。
【００１５】
また、キャリッジ２１には揺動部材４１が枢接されており、この揺動部材４１は図示しないばねにより矢印４２の方向に付勢されている。揺動部材４１は前方側の端部にブレード４３を備えている。このブレード４３は、揺動部材４１が矢印４２とは反対方向に移動中に連続するロック１２間の横材１３を切断する。この揺動部材４１による切断動作を行うために、カムレバー４４が設けられており、突出部４５が揺動部材４１の後端部を係止する。カムレバー４４の最下端部は、回転式のカム２８の循環経路中に突出している。図２に示すように前記最下端部が回転式のカム２８により係止されると、カムレバー４４が時計方向に回転し、揺動部材４１が矢印４２とは反対方向に旋回する。この過程でブレード４３が前記切断を実行する。図示の実施形態では、カムレバー４４はキャリッジ２１に枢接されている。しかしながら、揺動部材４１との相互作用が保証される限り、カムレバー４４は工具本体１に取り付けられていてもよい。
【００１６】
同様に、つめ４０はロック１２と常に相互作用するように設計されている。ロック１２はつめ４０に対して正確に規定された位置に配置されたときに、つめ４０によって係止される。つめ４０とブレード４３とをキャリッジ２１上で互いに一定距離に配置し、かつロック１２を同一形状として互いの間隔を同一距離としているため、ブレード４３は常に連続するロック１２間の横材１３に正確に接触する。機能に関する以下の説明から推測し得るように、仮に切断装置が工具本体１のハウジングに配置されているとすると、工具本体１に対するキャリッジ２１の相対位置が不確定となるため、ブレード４３の横材１３に対する正確な接触は保証されない。
【００１７】
図１から図３におけるブロック化した機構の図解は非常に概略的であるので、図４に実際の実施形態がいかに好適に構成されるかを図示している。キャリッジ２１はロックチェーン１１の両側に配置されており、このロックチェーン１１のための案内部３５を構成している。キャリッジ２１は、ロックチェーン１１の両側にそれぞれ１個のつめ４０ａを支持している。このつめ４０ａは、図示しないばねにより側部から２個のロック１２の間の好適なくさび形の空間内に付勢される。これによってロック１２が限定的に位置決めされる。工具本体１にもさらに一対のつめ４８ａが取り付けられている。同様に、これらのつめ４８ａはばね力によってロック１２に対して付勢され、キャリッジ２１が後方に移動する際にロックチェーン１１を固定する（図３）。図１に示すように、対象物６は輪７により結束される。
【００１８】
この状態で、ばね３３はレバーアーム３１，２４が構成するレバー機構を介してキャリッジ２１に前進力を作用させ、この前進力はつめ４０を介してロックチェーン１１に伝達される。その結果、最先端のロック４はロックマウント部３に確実に押し込められ、キャリッジ２１の位置が最先端のロック４とつめ４０との間に配置されたロック１２の長さにより規定される。同時に、キャリッジ２１はばね３３の力で支持される。キャリッジ２１前方の一連のロック１２は分離されているため、ロック１２間の距離は分離前におけるこれらの間の距離に必ずしも一致しておらず、この状態でのキャリッジ２１の位置はある程度の許容範囲内で任意に変動する。そのため、切断装置４３はつめ４０と共に、キャリッジ２１上に配置されている。
【００１９】
工具の操作サイクル中、カム円板２９は矢印の方向に回転を継続する。結束操作が完了したとき、カム２８はカムレバー４４の最下端部に達し、図２に示すようにカムレバー４４を旋回させる。キャリッジ２１内で最後端のロック１２が残りの一連のロック１２から分離される。カム２８がカムレバー４４から離脱すると、カムレバー４４は揺動部材４１と共にばね力４２によって旋回し、図１及び図３に示す位置に戻る。
【００２０】
次に、カム２８はレバーアーム２７の端部に到達し、カム機構を時計方向に旋回させる。その結果、ばね３３に圧力が作用し、キャリッジ２１は１個のロック１２の寸法よりも幾分長い距離だけ後退方向（図において右方向）に変位する（図３）。この後方変位の間、つめ４８（図４）は一連のロック１２を固定する。この際、ロック１２の後面を越えて、ロック１２に沿ってつめ４０が滑り（ないしはつめ４０ａが滑り）、次の前進の際に当該後面が係止される。カム２８がレバーアーム２７の端部を離脱すると直ちに、ばね３３の作用によりキャリッジ２１が前進方向に移動する。この場合、まず最初に、最も近いロック１２のギャップにつめ４０（ないしはつめ４０ａ）が係合する。結束された対象物６が最先端のロック４と共に工具から除去され、ロックマウント部３が空になると直ちに、新たな最先端のロック１２がロックマウント部３に到達するまで、キャリッジ２１がロックチェーン１１と共に移動する。この新たな最先端のロック１２にロックマウント部３で作用する抵抗はロックチェーン１１の残りの部分を介してつめ４０及びキャリッジ２１へ伝達され、キャリッジ２１を固定する。この場合、キャリッジ２１の前方に位置するロックチェーン１１には、ばね３３及び／又はキャリッジ２１の前進方向の力が常に作用する。
【００２１】
つめ４０の前方のロック１２は依然としてそれに続くロックチェーン１１に一体に連結されているため、ロックチェーン１１も対応して移動する。
【００２２】
本発明は、比較的低出力の装置であるにもかかわらず、ロックチェーン１１の上昇及び前進に必要な力を印加することができる、という利点を有する。他の利点としては、前記の手順により、ロック１２はロックマウント部３にばね力で確実に固定される。さらに他の利点としては、連続するロック１２の切断分離が非常に正確に規定された位置で行われるため、連続するロック１２の連結する横材１３の長さを極めて短く、すなわちロック１２の残りの部分がいかなる破損の危険性も呈さないように十分に短くすることができる。よって、ロック１２はいかなる屑も生じることなく、分離される。最後に、ロック１２の切断装置の収容に空間の点で問題がある場合に、工具の端部から所望の相当距離離れた位置でロック１２を分離することができる、ということも本発明の利点である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ある機能段階における工具の長手方向の概略断面図である。
【図２】  ある機能段階における工具の長手方向の概略断面図である。
【図３】  ある機能段階における工具の長手方向の概略断面図である。
【図４】  キャリッジにおけるつめの配置を示す図である。
【符号の説明】
１  工具本体
２  ハンドル
３  ロックマウント部
４，１２  ロック
５  バンド
６  対象物
７  輪
１０  可撓性チューブ
１１  ロックチェーン
１３  横材
１４  案内溝
２１  キャリッジ
２４，２７，３１  レバーアーム
２９  カム円板
３０  ピン
４０，４０ａ，４８  つめ
４１  揺動部材
４３  ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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