ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СТЯЖНОГО ХОМУТА
CLAMPING YOKE FIXING TOOL

Для крепления какого-либо предмета, например материала надувной подушки безопасности к газогенератору или надувной подушки безопасности к крепежному или опорному листу, используются стяжные хомуты, соответствующие, например, US 8,424,166 B2 и состоящие из ленты и застежки, находящейся на одном из его двух конечных отрезков.
Из US 2009/0114308 A1 известен инструмент, выполняющий затягивание подобного рода стяжного хомута, предварительно собранного из ленты и застежки и надетого на фиксируемый предмет. После затягивания инструмент фиксирует застежку на ленте и отрезает излишнюю длину ее внешнего конца. При этом подлежащий креплению предмет вместе со стяжным хомутом вставляется в крепежное устройство, внешний конец ленты зажимается между натяжным роликом и прижимным роликом, и натяжной ролик приводится в действие. При достижении заданного натяжения ленты или заданной частоты вращения прижимного ролика лента фиксируется на застежке путем деформации внутри застежки с помощью подпружиненного толкателя. Одновременно с этим выступающий из застежки внешний конец ленты отрезается с помощью режущего колесика, приводимого в действие вместе с толкателем.
Для деформации ленты внутри застежки требуется наличие подлежащего креплению предмета в качестве контрэлемента для восприятия усилия, развиваемого толкателем. При этом существует риск повреждения подлежащего креплению предмета.
Дополнительный недостаток известного инструмента заключается в том, что при отрезе ленты образуется выступающий из застежки концевой отрезок с острой кромкой, которая в процессе работы может стать причиной травматизма.
На другом инструменте для крепления стяжного хомута, известном из патента US 3,641,629, застежка фиксируется на ленте с помощью двух противонаправленных губок тисков, причем каждая губка своей скошенной поверхностью сцепляется с одним боковым окошком застежки. С верхней стороны скошенные поверхности имеют выпуклую форму, образовывающую на ленте соответствующий рельеф для фиксации в выемке застежки. При увеличении растягивающих усилий на ленте возникает риск выскальзывания рельефа из выемки и нарушения фиксации.
В основе изобретения лежит общая задача, направленная на то, чтобы, по крайне мере, частично устранить недостатки, свойственные другим инструментам, соответствующим достигнутому уровню техники. Частная задача изобретения состоит в создании инструмента описанной выше разновидности, который бы обеспечил монтаж стяжного хомута на подлежащем креплению предмете без оказания на него существенного воздействия с приложением необходимого для надежной фиксации усилия.
Решение этой задачи становится возможным благодаря изобретению, приведенному в пункте 1 формулы изобретения. При данной конструкции инструмента фиксирующее устройство имеет приспособление для деформации боковой кромки внешнего концевого отрезка ленты, вводимое в боковое окошко застежки. Усилия деформации действуют при этом параллельно поверхности подлежащего креплению предмета, причем они поддерживаются инструментом. Подлежащий креплению предмет или узел не подвергается в районе застежки никаким воздействиям и необходимость в использовании их в качестве контрэлемента соответственно отпадает, причем даже в тех случаях, когда в целях надежного сцепления стяжной хомут испытывает относительно большие усилия деформации.
Фиксирующее устройство снабжено предпочтительно двумя губками тисков, заправляемыми в два расположенных друг против друга окошка застежки, служащими для одновременной деформации обеих боковых кромок внешнего концевого отрезка ленты. Тем самым предотвращается образование действующих на застежку поперечных усилий и обеспечивается симметричность процесса фиксации.
В одном из вариантов осуществления конструкции каждая губка тисков со стороны, отвернутой от внутреннего концевого отрезка ленты, имеет скошенную поверхность, а ширина губок тисков соответствует ширине окошек в свету, измеряемой в продольном направлении ленты. За счет этого обеспечивается возможность вырезки и отворота расположенных в зоне окошек участков боковых кромок ленты, причем окошки самой застежки служат режущими кромками. Часть сопряженного с этим износа затрагивает, таким образом, не инструмент, а застежку.
На отрезном приспособлении предпочтительно установлен лентоотрезной элемент, перемещающийся вдоль ленты. Этот отрезной элемент в процессе отреза ленты взаимодействует с частью застежки, благодаря чему и в этом случае износ возникает частично не на самом инструменте, а на застежке. Во избежание стирания материала (например, покрытия) во время введения стяжного хомута отрезной элемент со стороны конца, обращенного к застежке, имеет закругление.
В одном из вариантов осуществления конструкции отрезное приспособление снабжено двумя противонаправленными губками тисков с режущими кромками для двустороннего надреза внешнего концевого отрезка ленты на стороне торцевой плоскости застежки, обращенной от внутреннего концевого отрезка ленты. Губки тисков имеют предпочтительно скошенные поверхности для отворота треугольных частей отрезаемого конца ленты. При такой схеме подлежащий креплению предмет в процессе отреза не подвергается никаким усилиям.
В других дополнительных вариантах осуществления конструкции плоскости фиксирующего устройства и/или отрезного приспособления, участвующие в процессе вырезки и/или отреза, снабжены канавками с целью противодействия образованию стружек или минимизации их образования.
Преимущества сулит разновидность конструкции, при которой вводимая в боковые окошки застежки часть фиксирующего устройства может управляться таким образом, что в процессе отреза она выполняет дополнительную функцию фиксации.
Фиксирующее устройство и отрезное приспособление могут иметь общую кулису рычага управления, предпочтительно обеспечивающую расцепление фиксирующего устройства по окончании процесса отреза (т.е. выход фиксатора из окошка застежки).
В еще одном варианте осуществления конструкции в устройстве затягивания ленты вокруг закрепляемой детали предусмотрен зажимный механизм, перемещаемый в сторону, противоположную крепежному устройству застежки. Для ускорения процесса затягивания на первом участке осуществляется позиционная регулировка перемещения зажимного механизма, после чего производится силовая регулировка, причем переход с позиционной на силовую регулировку происходит по достижении заданной предельной величины усилия.
Ниже на основе чертежей проводится подробное разъяснение примеров осуществления изобретения. При этом:
на фиг. 1a и 1b представлен стяжной хомут на двух стадиях его деформации,
на фиг. 2 представлен инструмент для крепления стяжного хомута,
на фиг. 3 представлен местный вид инструмента в сборе с введенным стяжным хомутом,
на фиг. 4 - 7 представлено крепежное устройство для крепления и затягивания стяжного хомута,
на фиг. 8 - 10 представлено устройство для фиксации застежки на стяжном хомуте,
на фиг. 11 представлен увеличенный вид нижней части изображенного на фиг. 8 и 9 фиксирующего устройства,
на фиг. 12 представлено дополнительно увеличенное детальное изображение,
на фиг. 13 - 17 представлены некоторые разновидности отрезного приспособления для отреза излишней длины ленты и
на фиг. 18 представлено изображение альтернативного осуществления крепежного устройства, похожего на фиг. 5.
Стяжной хомут 19, изображенный на фиг. 1a и 1b чертежей, состоит из ленты 20 и застежки 21. Обе детали состоят предпочтительно из металла. На фиг. 1a приведено изображение состояния, при котором застежка 21 стяжного хомута 19 зафиксирована на внутреннем концевом отрезке 22 ленты, лента 20 опоясывает (не изображенный на фигуре) подлежащий креплению предмет, а внешний концевой отрезок 23 ленты продет через застежку 21. При конечном монтаже лента 20 затягивается вокруг подлежащего креплению предмета с помощью натяжения внешнего концевого отрезка 23, внешний концевой отрезок 23 фиксируется в затянутом состоянии благодаря деформации частей 24 его боковых кромок (фиг. 1b) в зоне боковых окошек 25 застежки 21, а излишняя длина ленты отрезается на задней торцевой поверхности 26 застежки 21.
Инструмент, представленный на фиг. 2, состоит из крепежного устройства для установки стяжного хомута 19 в сборе с (не изображенным на фигуре) подлежащим креплению предметом, натяжным устройством для затягивания стяжного хомута 19 вокруг подлежащего креплению предмета, фиксирующего устройства 50 для фиксации ленты 20 на застежке в натянутом состоянии и отрезного приспособления для отреза излишней длины ленты. Ниже следует более подробное описание всех этих устройств и приспособлений.
Как показано на фиг. 3 и 7, внешний концевой отрезок 23 ленты стяжного хомута 19 вводится до максимума в отверстие 31 (фиг. 7), расположенное с нижней части головки инструмента 30, до тех пор, пока лента 20 не упрется в упор 34 (фиг. 5), интегрированный в основную часть зажимного механизма. Датчик приближения 35 (фиг. 5 и 7) следит за тем, чтобы в инструменте оставался достаточный запас ленты и чтобы лента достаточно глубоко входила в отверстие 31.
В этой позиции лента 20 фиксируется образующим крепежное устройство зажимным механизмом 40, показанным на фиг. 4 – 7, на котором находится толкатель 42, приводимый в действие коленчатым рычагом 41. Когда зажимный механизм 40 приводится в действие нажатием (не изображенной на фигуре) пусковой кнопки или электронной системой управления, толкатель 42 опускается, фиксируя при этом ленту 20 прижатием к донной части 32 салазок 33.
После этого лента 20 затягивается натяжным устройством (фиг. 4 - 6) посредством натяжения внешнего концевого отрезка 23 вокруг закрепляемой детали. Усилие натяжения создается электрическим приводом цилиндра с поршневым штоком 45, перемещающим весь зажимный механизм 40 в сборе с комплектующими деталями, в т.ч. датчиком приближения 35 и салазками 33, направо до тех пор, пока месдоза 46 не детектирует достижение заданной в системе управления величины усилия.
Для сокращения требуемого для процесса затягивания времени на первом участке можно осуществлять позиционную регулировку поршневого штока 45, а на последнем участке, по достижении заданной величины усилия, силовую.
В этой позиции приводится в действие показанное на фиг. 8 - 10 фиксирующее устройство 50, в результате чего лента 20 зафиксируется на застежке 21. Фиксирующее устройство 50, установленное на головке инструмента 30 и перемещаемое кулисой рычага управления 51, состоит из пары губок тисков 54, поворачиваемых вокруг штифтов 53, причем каждая из них с нижнего конца имеет скошенную поверхность 55 (фиг. 10 и 12).
В этом состоянии губки тисков 54 кулисой рычага управления 51 надвигаются друг на друга таким образом, что они сцепляются с окошками 25 застежки 21, вырезая и откидывая своими скошенными поверхностями 55 части боковых кромок 24, расположенных на кромках окошек (сравните фиг. 1b). Ширина губок тисков 54 соответствует ширине в свету окошек 25, измеряемой в продольном направлении ленты. Таким образом обеспечивается беззазорное сцепление между лентой 20 и застежкой 21. В связи с тем, что функция откидки частей боковых кромок 24 ленты 20 выполняется самой застежкой 21, она принимает на себя часть износа.
Как видно из увеличенных изображений фиг. 11 и 12, скошенные поверхности 55 губок тисков 54 снабжены канавками 56, чтобы противодействовать образованию стружек при вырезке частей боковых кромок 24 или обеспечивать минимизацию их образования.
При дальнейшем перемещении кулисы рычага управления 51 (фиг. 8) отрезное приспособление приподнимается. При этом участок внешнего отрезка 23 ленты, выступающий на застежке 21, отрезается усилием сдвига между режущей кромкой 61 (фиг. 7 и 11), расположенной в нижней части 60 отверстия 31, и кромкой 62 на торцевой поверхности 26 застежки 21 (фиг. 1b). Во избежание стирания ленты 20 режущая кромка закруглена. В процессе отреза застежка 21 еще дополнительно фиксируется губками тисков 54 фиксирующего устройства 50.
После отреза губки тисков 54 открываются, чтобы по окончании процесса отреза предотвратить их застревание в окошках 25 застежки 21, что привело бы к блокировке застежки 21.
Затем поршневой шток 45 согласно чертежу перемещается направо, причем толкатель 42 зажимного механизма 40 освобождает пока еще зажатый внешний отрезок 23 ленты. После этого салазки 33 перемещаются направо, освобождая отрезанную часть внешнего отрезка 23 ленты, которая затем выпадает из инструмента.
На отрезном приспособлении, представленном на фиг. 7 и 13, отрез излишней длины ленты происходит перемещением вверх части инструмента, образующей отверстие 31, т.е. в сторону, противоположную стяжному хомуту и подлежащему креплению предмету. В связи с тем, что для данного срезающего движения используется кромка, находящаяся на торцевой стороне 26 застежки 21, застежка 21 и в этом случае принимает на себя часть износа, благодаря чему сам инструмент не затрагивается. Одновременно с этим обеспечивается удаление возможно оставшегося и выступающего из застежки 21 острого конца ленты 20.
Как показано на фиг. 11, нижняя поверхность отверстия 31, взаимодействующая при отрезе излишней длины ленты 23 с кромкой застежки 21, имеет канавки 37, форма и размеры которых схожи с канавками 56 на губках тисков 54. И в данном случае они предназначены для того, чтобы противодействовать возможному образованию стружек или обеспечивать минимизацию их образования.
В показанном на фиг. 14 варианте отрезного приспособления излишняя длина ленты отрезается ножом 65, который перемещается в направлении стяжного хомута и выполняет отрез в сторону поверхности отверстия 31. Нож 65 у позиции 66 скошен таким образом, что выступающий конец ленты прижимается к зажиму, сглаживая тем самым острые кромки.
В другом варианте, показанном на фиг. 15, отрезное приспособление снабжено противонаправленными губками тисков 70, надрезающими ленту 20 с двух сторон внешней стороны застежки 21. При этом в середине ленты 20 остается узкий мостик, который впоследствии отрывается. Таким образом обеспечивается, что сам инструмент не затрагивается.
В варианте отрезного приспособления, показанного на фиг. 16, предусмотрены губки тисков 72, которые наподобие губок тисков 54 фиксирующего устройства имеют скошенные плоскости для отворота треугольных частей 73 (фиг. 17) отрезаемого конца ленты. И в данном случае остается узкий мостик 74, который впоследствии отрывается.
На отрезных приспособлениях согласно фиг. 14 - 17 части инструмента, предназначенные для отреза конца ленты 23, аналогично показанному на фиг. 11 отверстию 31, могут иметь канавки для того, чтобы противодействовать возможному образованию стружек или обеспечивать минимизацию их образования.
В варианте, показанном на фиг. 18, на зажимном механизме 80 установлен эксцентриковый рычаг 82, откидываемый поршневым штоком 81. При перемещении поршневого штока 81 направо, эксцентриковый рычаг 82 совершает поворотное движение, фиксируя при этом ленту прижимом к донной части 32 салазок. После отреза излишней длины внешнего отрезка ленты поршневой шток 81 перемещается налево, так что отрезанный кусок ленты освобождается и после передвижения салазок направо выпадает из инструмента.
Условные обозначения
19
Стяжной хомут
20
Лента
21
Застежка
22
Внутренний концевой отрезок ленты
23
Внешний концевой отрезок ленты
24
Части боковых кромок (поз. 20)
25
Окошко
26
Торцевая поверхность (поз. 21)
30
Головка инструмента
31
Отверстие
32
Донная часть (поз. 33)
33
Салазки
34
Упор
3537
Датчик приближенияКанавки
40
Зажимный механизм
41
Коленчатый рычаг
42
Толкатель
45
Поршневой шток
46
Месдоза
50
Фиксирующее устройство
51
Кулиса управления
53
Штифты
54
Губки тисков
55
Скошенные поверхности
5660
КанавкиНижняя часть (поз. 31)
61
Режущая кромка
62
Кромка (поз. 26)
65
Нож
66
Скос (поз. 65)
70
Губки тисков
72
Губки тисков
73
Треугольные части
74
Мостик
80
Зажимный механизм
81
Поршневой шток
82
Эксцентриковый рычаг