УЗЛОВЯЗАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И КАРТРИДЖНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОДАЧИ К ЭТОМУ УСТРОЙСТВУ ОБВЯЗЫВАЮЩЕЙ НИТИ Российский патент 2016 года по МПК B65B13/26 

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер.№ 61/389,963 от 5 октября 2010 г., и предварительной заявки США Сер.№ 61/523,528 от 15 августа 2011 г., содержание которых полностью включено сюда путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В данной области техники известны устройства, которые, в общем, работают для укладки проволоки вокруг изделия.

В качестве примера, в патенте США 5,505,504 описано устройство, которое содержит механизм для формирования U-образной петли вязальной проволоки, механизм для направления U-образной петли для ее обматывания вокруг наружной поверхности участка изделия, подлежащего обвязыванию, механизм для скручивания замкнутого конца и другого конца U-образной петли, и механизм для обрезки вязальной проволоки в подходящий момент времени до надлежащей длины.

В качестве еще одного примера, в патенте США 6,279,970 описано автоматическое узловязальное устройство для завязывания обособленного узла вокруг изделия, такого как, например, пучок проводов. Это устройство работает путем протягивания нити вокруг изделия в поперечном направлении и содержит переносной кожух и узловязальный механизм внутри этого кожуха, содержащий полый штуцер для подачи нити к изделию, обертывающее кольцо для обертывания нити вокруг изделия, и множество штырей, выдвигающихся на траекторию нити и втягивающихся обратно с траектории нити для формирования узла. Операцию завершают путем затяжки и обрезки свободной нити для того, чтобы полученный в результате этого узел был обособленным и надежным.

В патенте США № 6,648,378 также описано автоматическое узловязальное устройство для завязывания обособленного узла вокруг изделия, такого как, например, пучок проводов. Это устройство работает за счет протягивания нити, например, шнура, одобренного Федеральным авиационным агентством США (FAA), вокруг изделия в поперечном направлении. Это устройство содержит переносной кожух и узловязальный механизм внутри этого кожуха, содержащий множество колец каретки для обертывания нити вокруг изделия, по меньшей мере, один челнок для перемещения нити между кольцами каретки и вдоль изделия при соответствующих операциях, и множество крючков для оттягивания нити от изделия при соответствующих операциях. Операцию завершают путем затяжки, обрезки и перезагрузки для того, чтобы полученный в результате этого узел был обособленным и надежным.

Несмотря на то, что устройства, описанные в этих публикациях, которые включены сюда в полном объеме путем ссылки, обычно работают по их целевому назначению, ниже приведено описание усовершенствованного узловязального устройства и картриджной системы для подачи в него обвязывающей нити.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приведено описание усовершенствованного узловязального устройства и картриджной системы для подачи в него обвязывающей нити, например, многопрядного шнура, однонитевого шнура, шнура, одобренного Федеральным авиационным агентством США (FAA), и т.д., которые приведены лишь в качестве примера и не являются ограничивающим признаком.

Например, узловязальное устройство может включать в себя пару колец (которые предпочтительно являются разъемными), расположенных вокруг изделия, где каждое из пары колец имеет образованный в нем непрерывный канал, причем пазы каждого из пары колец противоположны друг другу, челнок, присоединяемый к нити (этот узел может включать в себя механизм подачи нити, а также механизм захвата), причем во время узловязальной операции вызывают перемещение челнока между пазами каждого из пары колец и внутри этих пазов и, тем самым, вокруг изделия и вдоль его длины, например, с использованием выборочно приводимых в действие электромагнитов, и, по меньшей мере, один крючок для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время узловязальной операции.

В альтернативном варианте узловязальный механизм может включать в себя челнок, приспособленный для захватывания нити с возможностью ее высвобождения, причем челнок перемещается по круговой траектории в одной плоскости формирования узла, и устройство для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время узловязальной операции и для поворота нити для образования при этом петель, через которые проходит челнок, несущий нить.

Картридж предпочтительно имеет кожух, имеющий такой размер и выполненный так, что может быть высвобождаемо прикреплен к узловязальному устройству. Кожух имеет отверстие, через которое могут быть протянуты предварительно нарезанные или свободно соединенные друг с другом отрезки нити.

Несмотря на то, что выше было приведено общее описание устройства и системы, являющихся объектами настоящего изобретения, лучшее понимание объектов, преимуществ, признаков, свойств и взаимосвязей устройства и системы, являющихся объектами настоящего изобретения, будет получено из приведенного ниже подробного описания и сопроводительных чертежей, где изложены варианты выполнения изобретения, приведенные в качестве иллюстративных примеров, и где указаны различные способы, в которых могут быть использованы принципы настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания ниже описаны узловязального устройства и картриджной системы для подачи в него обвязывающей нити со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе примерного узловязального устройства согласно приведенному ниже описанию;

Фиг. 2 - вид в сечении узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 3 - подетальный вид устройства по Фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе примерного узла зажима для троса из узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 5 - вид в перспективе примерного узла натяжителя узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 6A и Фиг. 6B - виды в перспективе примерного петлеобразующего крючкового узла узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 7 - вид в перспективе верхней половины примерного кольцеобразного узла узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 8 - вид сбоку примерного кольцеобразного узла узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 9 - вид в перспективе примерного обрезного механизма узловязального устройства по Фиг. 1;

Фиг. 10 - вид в перспективе узловязального устройства по Фиг. 1 с примерной системой с картриджем для подачи в него обвязывающей нити;

Фиг. 11 - вид в сечении узловязального устройства по Фиг. 10;

Фиг. 12 - вид в перспективе с разделением деталей узловязального устройства по Фиг. 10;

Фиг. 13 - вид в перспективе картриджа, показанного на Фиг. 10;

Фиг. 14A - Фиг. 14N - стадии перемещения обвязывающей нити примерным узловязальным устройством при формировании примерного узла;

Фиг. 15 - прозрачный вид в перспективе примерной системы электромагнитного перемещения, используемой для управления перемещением челночного узла;

Фиг. 16 - вид сбоку примерной системы электромагнитного перемещения по Фиг. 15;

Фиг. 17 - вид еще одного примерного узловязального устройства согласно приведенному ниже описанию;

Фиг. 18 - Фиг. 20 - виды примерного устройства для привода челнока вокруг пучка проводов и для размещения нити относительно пучка проводов для завязывания узлов;

Фиг. 21A - Фиг. 21D - виды примерного устройства по Фиг. 17 для завязывания узлов;

Фиг. 22A и Фиг. 22B - виды примерных крючков для протягивания нити во время узловязальной операции, соответственно, в зацепленном и расцепленном состоянии;

Фиг. 23A и Фиг. 23B - вид примерного устройства для подачи нити, перемещаемого во время узловязальной операции;

Фиг. 24 - вид примерного устройства для удержания узла во время узловязальной операции;

Фиг. 25A и Фиг. 25B - вид примерной заслонки, используемой для закрывания отверстия для приема пучка в устройстве по Фиг. 17;

Фиг. 26 - вариант выполнения устройства по Фиг. 17, в котором челнок, несущий нить, имеет такой размер, что проходит через отверстие для приема пучка во время узловязальной операции;

Фиг. 27A и Фиг. 27B - вид примерного устройства для захвата пучка проводов и для установки его в заданное положение в устройстве по Фиг. 17;

Фиг. 28 - вид примерного устройства для подачи нити к челноку устройства по Фиг. 17;

Фиг. 29 - вид устройства по Фиг. 17, в котором используют картридж для нити; и

Фиг. 30 - вид примерного кронштейна для облегчения помещения пучка проводов в устройство по Фиг. 17.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Во многих отраслях промышленности, как военных, так и связанных с коммерческой деятельностью, например, в авиационной промышленности, в автомобильной промышленности и в приборостроительной промышленности пучки или жгуты проводов широко используют в процессах производства различных изделий. Каждый пучок или жгут обычно содержит два или большее количество проводов, которые обычно связаны друг с другом в различных точках по их длине для помощи в обеспечении надежности и долговечности, а также, вообще говоря, для удобства конструкции. Узловязальное устройство и система с картриджем для подачи в него обвязывающей нити, в частности, шнура, одобренного Федеральным авиационным агентством США (FAA) и/или военным ведомством, которые являют объектом изобретения, работают так, что позволяют оператору завязывать требуемые узлы вокруг таких изделий.

Переходя теперь к рассмотрению чертежей, на Фиг. 1 - Фиг. 13 показано примерное узловязальное устройство 10. Предпочтительно узловязальное устройство 10 встроено в кожух (для доходчивости не показан) и имеет такой размер и сконфигурировано так, что дает возможность его ручной переноски и ручного управления им. Очевидно, что узловязальное устройство 10 является пригодным для обвязывания нити 12 вокруг изделия 14, подлежащего обвязке, например, вокруг пучка проводов. Нить 12 подают в узловязальное устройство 10 с заменяемой пользователем катушки 16, устанавливаемой в устройстве, как показано Фиг. 1, или в еще одном варианте выполнения изобретения нить 12 может подаваться в узловязальное устройство 10 из заменяемого пользователем картриджа 18, также устанавливаемого в устройстве, как показано Фиг. 10 и более подробно описано ниже.

Для завязывания узла вокруг изделия 14 узловязальное устройство 10 содержит челночный узел 20, транспортирующий нить (в который подают нить 12 из используемого устройства 16/18 подачи нити), пару обращенных в противоположных направлениях, то есть, влево и вправо, узлов 22 и 24 в форме колец, между которыми перемещается челночный узел 20 при транспортировке нити 12, и петлеобразующий крючковый узел 26, функцией которого является оттягивание нити 12 во время работы от изделия 14 для создания, тем самым, отверстий, через которые проходит челночный узел 20, для создания, тем самым, узлов, таких как, например, те узлы, которые в качестве примера показаны лишь на Фиг. 14A - Фиг. 14L. Сам челночный узел может включать в себя подающий механизм, помогающий перемещать нить 12 в механизм захвата, который используется челночным узлом для транспортировки нити 12.

Для перемещения челночного узла 20 вокруг наружной поверхности изделия 14 и между узлами 22 и 24 в форме колец, то есть, поперек изделия 14, и, в частности, для перемещения челночного узла 20 между пазами 28 и внутри пазов 28, которые сформированы в узлах 22 и 24 в форме колец (в которых пазы 28 предпочтительно, имеют такую глубину, что когда челночный узел 20 находится внутри паза одного из кольцеобразных узлов 22 и 24 колец, то челночный узел 20 полностью выходит из паза другого из узлов 22 и 24 в форме колец, глубина паза в котором может быть, по меньшей мере, достаточной для обеспечения того, что челнок гарантированно не сможет выпадать из этого паза), каждый из узлов 22 и 24 в форме колец снабжен соответствующим множеством катушек электромагнитов, которые при выборочном приведении их в действие работают так, что притягивают (или отталкивают), и, тем самым, управляют перемещением челночного узла 20 желаемым образом для выполнения операций по завязывания узлов. Электромагнитные катушки могут быть встроены внутрь пазов узлов 22 и 24 в форме колец, могут быть расположены рядом с задней наружной поверхностью узлов 22 и 24 в форме колец, и т.п., но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Следовательно, понятно, что челночный узел 20 предпочтительно конструктивно выполнен из черного металла (возможно даже из магнитного материала) для обеспечения возможности притягивания челночного узла 20 к одной или к большему количеству электромагнитных катушек из множества электромагнитных катушек, приводимых в действие в текущий момент времени (или его отталкивания от них). Узлы 22 и 24 в форме колец предпочтительно выполнены из цветного металла, хотя это и не является обязательным условием. В любом случае узлы 22 и 24 в форме колец предпочтительно выполнены из долговечного материала, обеспечивающего минимальное трение при проведении челночного узла 20 между пазами 28 узлов 22 и 24 в форме колец и внутри них. Кроме того, понятно, что узловязальное устройство 10 содержит процессор и соответствующие команды для выборочного привода множества электромагнитных катушек в заданной последовательности, чтобы тем самым вызвать желаемое перемещение челночного узла 20 вокруг изделия 14 для создания заданного узла. Легко понять, что процессор и соответствующие команды также могут использоваться для управления другими механизмами, такими как, например, электродвигатели, приводы, соленоиды и т.д., узловязального устройства 14. Соответственно, в узловязальное устройство 10 может подаваться электроэнергия, например, от аккумулятора, настенной сетевой розетки и т.д. для подачи электропитания в процессор, любые электродвигатели, приводы, соленоиды и т.д. Также понятно, что при определенных обстоятельствах для привода любых описанных здесь подвижных/ведомых компонентов могут использоваться иные источники энергии, такие как, например, источники пневматической энергии.

В еще одном варианте выполнения, для перемещения челночного узла 20 вокруг наружной поверхности изделия 14 и между узлами 22 и 24 в форме колец может быть установлен один или большее количество электромагнитов 60 (с возможностью выборочного приведения их в действие по мере необходимости для перемещения челночного узла) на дополнительной ведомой пластине 62, такой как, например, зубчатое колесо, которая расположена рядом с задней наружной стороной каждого из узлов 22 и 24 в форме колец. Понятно, что управление ведомой пластиной 62, пример которой показан на Фиг. 15 и Фиг. 16, может быть осуществлено таким образом, что она вращается вокруг изделия 14, вызывая, тем самым, вращение электромагнита (электромагнитов) 60 вокруг изделия 14, причем этот электромагнит (эти электромагниты) 60 при выборочном приведении его (их) в действие вызывает (вызывают) перемещение челночного узла внутри неподвижных узлов 22 и 24 в форме колец и между ними. Кроме того, для обеспечения возможности подачи изделия в устройство ведомая пластина 62 может включать в себя отверстие, подобное показанному на Фиг. 15, которое может быть разъемным подобно узлам в форме колец, и т.п., но эти примеры не являются ограничивающим признаком. Кроме того, при необходимости ведомая пластина 62 может содержать один или большее количество противовесов 64 для балансировки ведомой пластины 62 во время ее вращения.

Для обеспечения возможности помещения изделия 14 в узловязальное устройство 10, узлы 22 и 24 в форме колец могут быть выполнены разъемными. Просто в качестве примера, узлы 22 и 24 в форме колец могут содержать нижнюю половину и верхнюю половину, причем верхняя половина является подвижной относительно нижней половины для создания, тем самым, пространства, в которое может быть вставлен изделие 14. Для этого задние части верхней половины узлов 22 и 24 в форме колец могут быть соединены 30 с кожухом устройства с возможностью их поворота (в этом примере, нижняя половина узлов 22 и 24 в форме колец является прикрепленной к кожуху устройства) рычажной передачей 32 с приводом от двигателя и т.п., которая может управляться пусковым устройством, причем она дополнительно соединена с верхней половиной узлов 22 и 24 в форме колец, при этом, ведомая рычажная передача 32 может двигаться так, что вызывает размыкание и смыкание верхней половины узлов 22 и 24 в форме колец относительно нижней половины узлов 22 и 24 в форме колец. Несмотря на то, что здесь описан один способ размыкания и смыкания узлов в форме колец, то есть, создания промежутка между половинами кольцеобразного узла, понятно, что могут использоваться альтернативные варианты, например, вызывающие подвижность нижней половины узлов 22 и 24 в форме колец, при этом, верхняя половина узлов 22 и 24 в форме колец является неподвижной, вызывающие подвижность обеих половин узлов 22 и 24 в форме колец и т.п. После того, как изделие 14 помещено внутрь узловязального устройства 10, например, после того, как узлы 22 и 24 в форме колец были открыты для создания пространства, в которое помещают изделие 14, на изделие 14 может быть опущено ведомое зажимное устройство 34 для фиксации, тем самым, изделия в надлежащем положении внутри узлов 22 и 24 в форме колец.

Для натяжения нити 12 во время узловязальной операции предусмотрен ведомый натяжной механизм 36. В приведенном в качестве иллюстративного примера примере натяжной механизм 36 содержит кронштейн 38, прикрепленный с возможностью его поворота к кожуху и к крючку 40, прикрепленному с возможностью его вращения к кронштейну 38. Во время узловязальной операции кронштейн 38 натяжного механизма 36 может приводиться так, что он опускается в пространство между узлами 22 и 24 в форме колец, после чего крючок 40 может приводиться так, чтобы он поворачивался и зацеплял нить 12, когда эта нить 12 натянута между узлами 22 и 24 в форме колец. В альтернативном варианте натяжной механизм 36 может приводиться так, что он опускается в пространство между узлами 22 и 24 в форме колец, а крючок может приводиться так, что он поворачивается вместе с нитью 12, которая в этом случае пропускается через крючок. После того, как нить 12 зацеплена за крючок любым из этих способов, кронштейн 38 может приводиться путем его подъема для обеспечения, тем самым, натяжения нити 12. При продолжении узловязальной операции пружина, индуцированный крутящий момент двигателя и т.п., связанные с натяжным механизмом 36, работают так, что сохраняют натяжение нити 12. После завершения узловязальной операции кронштейн 38 может быть отведен назад в пространство между узлами 22 и 24 в форме колец (при необходимости), а крючок 40 может быть приведен во вращение, посредством чего высвобождают нить 12 из натяжного механизма 36 или отцепляют ее от этого натяжного механизма 36.

Также понятно, что натяжной механизм может быть перемещен по касательной к узлам 22 и 24 в форме колец для обеспечения натяжения нити 12. В предпочтительных вариантах выполнения, натяжение, которое это устройство прикладывает к нити, используемой для связки проводов в пучок, может задаваться пользователем.

Подобно натяжному механизму, петлеобразующий крючковый узел 26 содержит, по меньшей мере, один крючок 42, который вводят в пространство между узлами 22 и 24 в форме колец и выводят из него для зацепления и высвобождения/отцепления нити 12 по мере необходимости для создания пространства, в которое может проходить челночный узел 20, транспортирующего нить 12, для создания, тем самым, желаемого узла. Кроме того, может оказаться желаемым, чтобы петлеобразующий крючковый узел 26 был подвижным в направлении по касательной относительно узлов 22 и 24 в форме колец. Для этого крючок 42 может быть прикреплен к ведомому узлу механизма реечной передачи так, как, в частности, показано на Фиг. 6A и Фиг. 6B. Крючок 42 также может быть приведен во вращение для дополнительного обеспечения зацепления и высвобождения/отцепления нити 12.

Предусмотрен обрезной механизм 44 для обрезки нити 12 после того, как узловязальным устройством 10 был завязан узел вокруг изделия 14. Просто в качестве примера, обрезной механизм 44 содержит неподвижное лезвие и подвижное лезвие, между которыми расположена нить 12. Для обрезки нити 12 таким способом подвижное лезвие приводят, перемещая его относительно неподвижного лезвия, после чего эти два лезвия зажимают нить 12. В приведенном в качестве примера обрезном механизме, показанном Фиг. 9, подвижное лезвие приводят с использованием узла механизма реечной передачи. Понятно, что для перемещения подвижного лезвия и/или для обрезки нити 12 могут использоваться другие узлы/механизмы без каких-либо ограничений.

Предусмотрен узел 46 подачи для подачи нити 12 в челночный узел 20, после чего механизм, связанный с челночным узлом, работает так, чтобы захватывает нить 12. В приведенном в качестве примера варианте выполнения, узел 46 подачи содержит пару ведомых роликов. Понятно то, что также могут использоваться и другие механизмы, способные выполнять эту функцию.

Как указано выше, в еще одном варианте выполнения узловязального устройства 10 в качестве источника обвязывающей нити может быть использован картридж 18, содержащий закрытый кожух и отверстие через, которое должна быть протянута нить. В этом отношении картридж 18 может быть вставлен в узловязальное устройство 10 с возможностью его извлечения, будучи прикрепленным к кожуху устройства, например, на посадке с защелкой, на скользящей посадке, установлен на штыре и т.п., и, если это желаемо, то может содержать отрезки нити 12 заданной длины. В одном из вариантов выполнения, отрезки нити заданной длины могут быть свободно соединены друг с другом так, что после того, как первый отрезок нити втянут в узловязальное устройство 10 и использован для завязывания узла, дополнительные отрезки нити непрерывно втягивают в узловязальное устройство 10, то есть, они следуют за ранее вытянутым отрезком нити до тех пор, пока не закончатся подаваемые отрезки обвязывающей нити. Такое свободное соединение концов отрезков нити может быть достигнуто при помощи клеев, нанесения насечек по всей длине нити, создания перфорированного заправочного конца между отрезками нити и т.п., но эти примеры не являются ограничивающим признаком. В этом варианте выполнения, отрезки нити могут быть помещены внутрь картриджа в виде веерной или многослойной конфигурации, например, так, как показано Фиг. 11. Хотя это и не является обязательным условием, но может быть предусмотрено наличие пружинного механизма и т.п., для смещения отрезков нити к дну картриджа, в котором расположено отверстие, из которого вытягивают отрезки нити, как показано в показанном примере. Желаемо, чтобы такие картриджи 18 были перезаправляемыми. Также понятно, что такие отрезки нити могут быть намотаны на катушку 16.

В еще одном варианте выполнения, отрезки нити являются предварительно нарезанными (они могут включать в себя заправочные концы) и предназначенными для удаления из картриджа 18 по одному за раз.

Предусмотрено наличие загрузочного устройства 50 для перемещения отрезков нити из картриджа 18 в челночный узел 20, например, первого отрезка нити в случае свободно соединенных друг с другом отрезков нити или каждого отрезка нити в случае предварительно нарезанных отрезков нити. В показанном примере загрузочное устройство 50 содержит ведомый элемент 52, который приспособлен для захвата конца открытого отрезка нити, доступ к которому может быть осуществлен через отверстие 54 в картридже 18, после чего ведомый элемент 52 приводят в действие для транспортировки захваченного отрезка нити к челночному узлу 20 для его подбора им. Для этого ведомый элемент 52 может быть перемещен узлом механизма реечной передачи, как показано на чертеже. Однако, понятно, что для перемещения ведомого элемента 52 от картриджа 18 к челночному узлу 20 могут использоваться иные механизмы без какого-либо ограничения.

В дополнение к этому, понятно, что если нить 12 имеет предварительно нарезанные или свободно соединенные друг с другом отрезки, то наличие обрезного механизма может не требоваться.

Переходя к рассмотрению чертежа Фиг. 17, на нем показано еще одно узловязальное устройство, которое приведено в качестве примера. В общем, устройство 10' по Фиг. 17, содержит челнок 2600, транспортирующий нить, при этом, вызывают его перемещение по круговой траектории вокруг пучка 2602 проводов, и, по меньшей мере, одно устройство 2604 (два из которых показаны на чертеже) для оттягивания нити от пучка 2602 проводов в подходящие моменты времени во время узловязальной операции с возможностью ее высвобождения и для поворота нити для формирования петель, через которые проходит челнок 2600 во время узловязальной операции. Во время узловязальной операции челнок 2600 движется по круговой траектории в одной плоскости, которая обычно является поперечной пучку проводов. Нить подают в челнок 2600 устройством 2606 подачи нити.

Для перемещения челнока 2600 в любом направлении по круговой траектории челнок 2600 снабжен зубчатой наружной поверхностью, выполненной с возможностью ее привода соответствующими ведущими зубчатыми колесами 2608, как дополнительно показано на Фиг. 18 и Фиг. 19. Поскольку перемещение челнока 2600 вызывают ведущие зубчатые колеса 2608, то обеспечена дополнительная опора челнока посредством роликов 2610. Понятно, что количество ведущих зубчатых колес 2608 и роликов 2610 может быть различным по мере необходимости в зависимости, например, от размера челнока 2600.

Для привода ведущих зубчатых колес 2608 и для того, чтобы вызвать, тем самым, перемещение челнока 2600 по круговой траектории, ведущие зубчатые колеса 2608 могут быть установлены на качающейся плите 2612, как показано Фиг. 20. Ведомое зубчатое колесо 2616 вызывает раскачивание качающейся плиты 2612, и качательное движение качающей плиты 2612 передается на ведущие зубчатые колеса 2608 через эксцентриковый штырь 2614 и выходной вал 2615. В частности, качание качающейся плиты 2612 вызывает вращение эксцентрикового штыря 2614, и аналогичным образом вращается соединенный с ним выходной вал 2615, приводя соединенное с ним ведущее зубчатое колесо 2608. Ведомое зубчатое колесо 2616 может приводиться цепью, ремнем, зубчатой передачей и т.п., соединенными с двигателем. В альтернативном варианте вращение ведущих зубчатых колес 2608 может быть вызвано путем непосредственного соединения с двигателем без использования описанного механизма качающейся плиты, приводимого, например, цепью, ремнем, зубчатой передачей и т.п.

Для того, чтобы завязать узел вокруг пучка 2602 проводов, вызывают перемещение челнока 2600 над крючком 2618 или крючками устройства 2604, после чего вызывают отведение устройства 2604 (и крючка 2618) назад, то есть, отодвигание его от пучка 2602 проводов, посредством чего формируют петлю, как показано Фиг.21. Для этого устройство 2604 установлено на опоре 2620, которая выполнена с возможностью перемещения вбок относительно пучка 2602 проводов и поворота. Как дополнительно показано на Фиг. 21A - Фиг. 21D, опора 2620 отдельно поворачивается, чтобы, тем самым, ориентировать петлю под углом относительно круговой траектории, по которой перемещается челнок 2600, для обеспечения, тем самым, возможности прохождения челнока 2600 через петлю и, соответственно, под нитью, удерживаемой крючком 2618. Опора 2620 может поворачиваться как в направлении по часовой стрелке, так и в направлении против часовой стрелки относительно созданных петель, через которые может проходить челнок 2600 при перемещении, соответственно, в направлении по часовой стрелке и направление против часовой стрелки. После того, как челнок 2600 был перемещен через петлю, крючок 2618 может быть перемещен для высвобождения нити, после чего нить может затянута вокруг пучка 2602 проводов, например, путем дальнейшего перемещения челнока 2600. Для обеспечения перемещения крючка 2618 крючок 2618 установлен с возможностью его поворота на кожухе 2622, несущим элементом для которого является опора 2620, внутри которой расположено устройство, обеспечивающее возвратно-поступательное движение, которое используют для чтобы тянуть или толкать крючок 2618 относительно кожуха 2622 для того, чтобы, тем самым, перемещать крючок 2618 между положением зацепления нити и положением высвобождения нити, как показано, соответственно, на Фиг. 22A и Фиг. 22B.

Для дополнительного регулирования положения нити во время узловязальной операции система 2606, используемая для подачи нити к челноку 2600, также является поворотной в плоскости, обычно поперечной к круговой траектории перемещения челнока 2600. В частности, как показано на Фиг. 23A и Фиг. 23B, система 2606 может поворачиваться в первом направлении, например, вправо, как показано Фиг. 23A, вызывая, тем самым, подвод нити к правой части пространства, в котором формируют узел, и система 2606 может поворачиваться во втором направлении, например, влево, как показано Фиг. 23B, вызывая, тем самым, подвод нити к левой части пространства, в котором формируют узел. Кроме того, как показано Фиг. 24, может быть предусмотрен установочный штырь 2626 для введения в зацепление с формируемым узлом при затягивании нити, посредством чего предотвращают перемещение узла из того места, где завязывают узел, например, при перемещении челнока 2600 для затяжки нити вокруг пучка 2602 проводов. Предпочтительно установочный штырь 2626 расположен на подвижном устройстве так, что штырь 2626 может быть втянут или иным образом выведен из зацепления с нитью в течение тех промежутков времени, когда устройство используется для формирования узла или для обертывания пучка 2602 проводов иным образом. Предпочтительно установочный штырь 2626 дополнительно выполнен так, что прикладывает силу к узлу в направлении, как правило, по касательной к пучку 2602 проводов в месте узла.

Устройство 10' снабжено отверстием для вставки пучка 2602 проводов в устройство 10' и для удаления пучка 2602 проводов из устройства 10'. Для облегчения перемещения челнока 2600 по круговой траектории во время узловязальной операции это отверстие предпочтительно закрыто (полностью или частично) подвижной заслонкой 2628, как показано на Фиг. 25A и Фиг. 25B. Следовательно, подвижная заслонка 2628 может дополнительно включать в себя ведущие зубчатые колеса 2630 и опорный элемент 2632 (которым могут являться ролики, поверхность и т.п.) для перемещения челнока 2600 через подвижную заслонку 2628 и для обеспечения его опоры. В предпочтительном варианте выполнения, подвижная заслонка 2628 имеет встроенную цепь привода для приведения движение ведущих зубчатых колес 2630, причем эта цепь привода может быть соединена с теми же самыми устройствами, которые работают для привода ведомых зубчатых колес 2616. Понятно, что мог бы быть предусмотрен дополнительный приводной механизм для перемещения подвижной заслонки 2628 в заданное положение относительно отверстия устройства 10' и из него. В еще одном варианте выполнения, показанном Фиг. 26, отсутствует необходимость в наличии подвижной заслонки 2628, поскольку челнок 2600 имеет такой размер, что перекрывает зазор, созданного отверстием устройства 10'. В частности, в этом варианте выполнения, челнок 2600 имеет такую длину, что когда челнок 2600 перекрывает зазор, созданный отверстием устройства 10', то этот челнок 2600 входит в зацепление, по меньшей мере, с одним из ведущих зубчатых колес 2608.

Для удержания пучка 2602 проводов в надлежащем положении при вставке в устройство 10' устройство 10' может дополнительно включать в себя устройство 2630 захвата пучка. Устройство 2630 захвата пучка содержит выдвижной кронштейн 2632, который имеет расположенный на его одном конце участок 2634 зацепления пучка. Выдвижной кронштейн 2632 может приводиться, например, посредством двигателя 2636, имеющего выходной вал, содержащий червячную шестерню 2638, которая, в свою очередь, приводит зубчатый механизм 2640, входящий в зацепление с соответствующими зубьями, сформированными на выдвижном кронштейне 2632. Таким образом, выдвижной кронштейн 2632 и, соответственно, участок 2634 зацепления пучка, могут быть подведены к пучку 2602 проводов или отведены от него путем соответствующего вращения червячной шестерни 2638, соединенной с выходным валом двигателя 2636, в направлении по часовой стрелке и в направлении против часовой стрелки. Выдвижной кронштейна 2632 предпочтительно выполнен имеющим дугообразную форму, и вследствие этого движется по дуге, как показано на Фиг. 27A и Фиг. 27B, посредством чего для обеспечивают возможность захвата и надлежащего ориентирования пучков 2602 проводов различных размеров участком 2634 зацепления пучка относительно задней стенки 2642 кожуха, которая также имеет дугообразную форму, вблизи устройства 2604, то есть, в том месте вблизи него, где должен быть сформирован узел. Поскольку устройство 10' может вмещать пучки 2602 проводов различных размеров, то устройство 10' может быть оснащено еще одним устройством, функцией которого является остановка вращения двигателя 2636 (или обеспечение возможности проскальзывания кронштейна 2632 против движущей силы двигателя 2636), когда выдвижной кронштейн 2632 надежно прижимает пучок 2602 проводов к задней стенке 2642.

Для более точной подачи нити к челноку 2600 устройство 2606 подачи выполнено убирающимся в челнок 2600 и выдвигающимся из него. Для этого, как показано Фиг. 28, устройство 2606 подачи может быть снабжено двигателем 2644 и соответствующим приводным механизмом 2646 для перемещения устройства 2606 подачи к челноку 2600 и от него. Кроме того, для более точной подачи нити к челноку 2600 после того, как она дошла до челнока 2600, передний конец устройства 2606 подачи работает так, что размыкает смещенные захватывающие элементы 2648 в устройстве 2600, представляющем собой челнок, для размещения нити между захватывающими элементами 2648, в силу чего после того, как устройство 2606 подачи отведено назад, захватывающие элементы 2648 смыкаются на подаваемой нити и захватывают нить для ее перемещения посредством перемещения челнока 2600. Захватывающие элементы 2648 могут быть установлены на челноке 2600 с возможностью их поворота и могут быть смещены для смыкания каждого из них с использованием пружины и т.п.

Понятно, что перемещением различных подвижных элементов устройства 10' можно управлять посредством контроллера, имеющего соответствующие команды, и посредством контроллера элементы устройства 10' могут быть перемещены всевозможными способами для того, чтобы устройство 10' могло завязывать узлы всевозможных типов вокруг пучков 2602 проводов.

Как описано выше, устройство 10' также может содержать одноразовую катушку или одноразовый картридж 2650, который содержит отрезок нити для завязывания узлов вокруг одного или большего количества пучков 2602 проводов, как показано Фиг. 29. Кроме того, устройство 10', которое может быть переносным, может включать в себя кронштейн 2652 типа "рожок для обуви", используемый для направления пучка 2602 проводов в отверстие устройства 10', как показано Фиг. 30.

Несмотря на то, что выше были подробно описаны конкретные варианты выполнения предложенного изобретения, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть созданы различные видоизмененные и альтернативные варианты этих подробностей с учетом общей идеи изобретения, сущность которого здесь раскрыта. Например, следует понимать, что программа может обеспечивать возможность управления элементами для завязывания, тем самым, одного из множества узлов различных типов, причем тип завязываемого узла может быть выбран пользователем. Соответственно, подразумевают, что раскрытые здесь конкретные устройства приведены просто в качестве иллюстративных примеров и не ограничивают объем настоящего изобретения, которому следует предоставить полную широту прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.

Устройство для завязывания нити в узел вокруг изделия содержит кожух и узловязальный механизм, расположенный внутри кожуха. Узловязальный механизм образован из пары колец, окружающих изделие, каждое из которых имеет непрерывный канал, причем каналы каждого кольца противоположны друг другу и челнока для захватывания нити с возможностью ее высвобождения. Причем во время узловязальной операции челнок перемещается между каналами каждого кольца и внутри этих каналов, при этом вокруг изделия и вдоль его длины. Устройство также содержит по меньшей мере одно устройства для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время узловязальной операции. Способ, осуществляемый устройством, содержит использование механизма подачи нити к челноку, который качается для задания того, с какой стороны плоскости формирования узла следует подавать нить в челнок, использование челнока для захватывания нити и перемещения ее вокруг изделия по круговой траектории в одной плоскости формирования узла и использование устройства для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время перемещения нити вокруг изделия и для вращения нити, чтобы образовывать петли, через которые проходит челнок с нитью. Изобретением является также другой вариант выполнения устройства для завязывания нити в узел вокруг изделия, содержащий кожух, механизм подачи нити к челноку, выполненный с возможностью качания для задания того, с какой стороны плоскости формирования узла следует подавать нить в челнок и узловязальный механизм, расположенный внутри кожуха. Причем узловязальный механизм образован из челнока для захватывания нити с возможностью ее высвобождения, причем челнок движется по круговой траектории в одной плоскости формирования узла. Устройство содержит также устройство для оттягивания нити от изделия такое же, что и вышеописанном способе. Группа изобретений обеспечивает повышение надежности. 3 н. и 43 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Устройство для завязывания нити в узел вокруг изделия, содержащее:
кожух и
узловязальный механизм, расположенный внутри кожуха, причем этот узловязальный механизм образован из:
пары колец, окружающих изделие, каждое из которых имеет образованный в нем непрерывный канал, причем каналы каждого кольца из указанной пары колец противоположны друг другу;
челнока для захватывания нити с возможностью ее высвобождения, причем во время узловязальной операции челнок перемещается между каналами каждого из пары колец и внутри этих каналов, и при этом вокруг изделия и вдоль его длины; и
по меньшей мере одного устройства для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время узловязальной операции.

2. Устройство по п. 1, содержащее множество электромагнитов, соответствующих каждому из пары колец, причем это множество электромагнитов выборочно приводят в действие, вызывая перемещение челнока между каналами каждого из пары колец и вместе с ними.

3. Устройство по п. 2, в котором множество электромагнитов встроены в соответствующие каналы внутри каждого из пары колец.

4. Устройство по п. 2, в котором множество электромагнитов расположены смежно соответствующим каналам на задней наружной поверхности каждого из пары колец.

5. Устройство по п. 2, содержащее процессор и соответствующую программу для выборочного привода электромагнитов и устройства для оттягивания нити от изделия, обеспечивая при этом завязывание желаемого узла вокруг изделия.

6. Устройство по п. 5, в котором программа обеспечивает завязывание множества узлов различных типов.

7. Устройство по п. 6, в котором тип завязываемого узла является выбираемым пользователем.

8. Устройство по п. 1, в котором первая половина и вторая половина пары колец являются разъемными для обеспечения позиционирования изделия парой колец.

9. Устройство по п. 8, в котором первая половина пары колец поворотно прикреплена к кожуху, и обеспечен приводной механизм для перемещения первой половины пары колец относительно второй половины пары колец.

10. Устройство по п. 1, содержащее натяжной механизм для обеспечения натяжения нити во время узловязальной операции.

11. Устройство по п. 10, в котором натяжной механизм содержит подвижный кронштейн и крючок, используемый для зацепления нити и ее последующего высвобождения во время узловязальной операции.

12. Устройство по п. 1, содержащее механизм для подачи нити из устройства подачи нити в челночный узел.

13. Устройство по п. 12, в котором устройство подачи нити содержит картридж, съемно устанавливаемый на кожухе.

14. Устройство по п. 13, в котором картридж содержит множество свободно соединенных друг с другом отрезков нити заданной длины.

15. Устройство по п. 13, в котором картридж содержит множество предварительно нарезанных отрезков нити заданной длины.

16. Устройство по п. 1, в котором изделие содержит пучок проводов.

17. Устройство по п. 16, содержащее зажимной механизм для зажима пучка проводов и/или для его установки в заданное положение внутри пары колец.

18. Устройство по п. 1, содержащее по меньшей мере один электромагнит на устройстве, приводимом во вращение позади каждого кольца из указанной пары колец, причем указанный по меньшей мере один электромагнит выборочно активируют, вызывая перемещение челнока между каналами каждого из пары колец и вместе с ними.

19. Устройство по п. 18, в котором по меньшей мере один электромагнит содержит приводимое во вращение зубчатое колесо.

20. Устройство по п. 19, в котором приводимое во вращение зубчатое колесо содержит по меньшей мере один противовес для балансировки приводимого во вращение зубчатого колеса при приведении его во вращение.

21. Способ завязывания нити в узел вокруг изделия, включающий:
использование механизма подачи нити к челноку, причем механизм подачи нити качается для задания того, с какой стороны плоскости формирования узла следует подавать нить в челнок;
использование челнока, который захватывает нить для перемещения этой нити вокруг изделия по круговой траектории в одной плоскости формирования узла; и
использование устройства для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время перемещения нити вокруг изделия и для вращения нити, чтобы образовывать при этом петли, через которые проходит челнок, несущий нить.

22. Устройство для завязывания нити в узел вокруг изделия, содержащее:
кожух;
механизм подачи нити к челноку, причем указанный механизм подачи нити выполнен с возможностью качания для задания того, с какой стороны плоскости формирования узла следует подавать нить в челнок; и
узловязальный механизм, расположенный внутри кожуха, причем этот узловязальный механизм образован из:
челнока для захватывания нити с возможностью ее высвобождения, причем челнок движется по круговой траектории в одной плоскости формирования узла;
устройства для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время перемещения нити вокруг изделия и для вращения нити для образования при этом петель, через которые проходит челнок, несущий нить.

23. Устройство по п. 22, содержащее устройство для подачи нити к челноку, в котором челнок имеет пару подвижных захватных элементов, причем подающий элемент выполнен для перемещения нити между захватными элементами, и затем отвода назад, чтобы позволить захватным элементам сомкнуться на нити и захватить ее.

24. Устройство по п. 22, в котором кожух содержит противовес.

25. Устройство по п. 22, содержащее приводные ведущие зубчатые колеса для перемещения челнока по круговой траектории.

26. Устройство по п. 25, содержащее качающуюся плиту и эксцентриковый штыревой привод ведущих зубчатых колес.

27. Устройство по п. 25, в котором ведущие зубчатые колеса соединены с двигателем посредством одной или более шестерен и ремня.

28. Устройство по п. 22, содержащее программу для управления работой челнока и устройства для оттягивания нити.

29. Устройство по п. 28, в котором программа выполнена для обеспечения завязывания множества узлов различных типов.

30. Устройство по п. 29, в котором тип завязываемого узла является выбираемым пользователем.

31. Устройство по п. 22, в котором кожух имеет отверстие, выполненное для вмещения изделия, и устройство содержит заслонку, выполненную с возможностью закрывания этого отверстия.

32. Устройство по п. 31, в котором заслонка образует часть круговой траектории.

33. Устройство по п. 22, в котором кожух имеет отверстие, выполненное так, что способно вмещать изделие, и челнок имеет такой размер, что перекрывает отверстие.

34. Устройство по п. 22, содержащее натяжной механизм для обеспечения натяжения нити во время узловязальной операции.

35. Устройство по п. 34, в котором натяжной механизм содержит перемещаемый челнок.

36. Устройство по п. 35, в котором натяжной механизм является регулируемым пользователем.

37. Устройство по п. 30, в котором устройство для оттягивания нити от изделия в подходящие моменты времени во время узловязальной операции и для вращения нити содержит подвижный крючок, перемещаемый в первое положение для зацепления нити и во второе положение для высвобождения нити.

38. Устройство по п. 22, в котором нить содержится в картридже, съемно устанавливаемом на кожухе.

39. Устройство по п. 38, в котором картридж содержит множество свободно соединенных друг с другом отрезков нити заданной длины.

40. Устройство по п. 32, в котором картридж содержит множество предварительно нарезанных отрезков нити заданной длины.

41. Устройство по п. 22, в котором изделие содержит пучок проводов.

42. Устройство по п. 22, содержащее устройство для зажима изделия и/или для его установки в заданное положение в пределах круговой траектории.

43. Устройство по п. 42, в котором устройство для зажима и установки в заданное положение приспособлено для зажима пучков проводов, имеющих множество разных диаметров, и/или для их установки в заданное положение.

44. Устройство по п. 22, содержащее устройство для удержания формируемого узла против изделия.

45. Устройство по п. 44, в котором устройство для удержания формируемого узла содержит выдвижной штырь.

46. Устройство по п. 22, в котором кожух имеет отверстие, выполненное для вмещения изделия, и устройство содержит поверхность для направления изделия в это отверстие.