[发明专利]用于保持平坦带的系统和方法

说明书

背景技术

平坦带用于通常需要将平坦带的一端或两端以某种方式紧固的许多应用。在平坦带中系结是特别棘手的,这是因为一旦张力已施加至该结就会非常难以将其解开。通常，补救方法是将该结从平坦带处切去。考虑到平坦带的宽度通常比其厚度更大，从而试图以类似于绳索的方式来使用平坦带可能是不实际的。平坦带非常柔韧，抗拉伸，通常比绳索更强韧，并且相比绳索而言，平坦带在其与被其捆绑的物体相互作用的方式上通常更加友好。

在使用平坦带来紧固或者捆绑物体的大多数应用中，需要结合辅助装置来控制平坦带的收紧和/或捆绑。设计用于平坦带的大多数装置利用了平坦带的较大强度，并且因此提供了将施加至负载的捆绑张力增大至超过可以手动实现的捆绑张力的方法。另外，这些装置试图提供在设置和使用方面的可重复性和便利性。有两种特定类型的装置是最普遍的。这两种特定类型的装置通常被称为棘轮装置和凸轮锁定装置。

棘轮装置用于需要在平坦带中供给或产生通常远大于普通人所能够产生的张力的大张力的高负载应用中。为了实现这种水平的张力，需要某种形式的机械增益或对力进行放大。棘轮装置通过利用以平坦带“以杠杆作用方式”进入装置中并围绕鼓缠绕的方式实现的杠杆来实现此目的。为了防止装置失去平坦带中产生的张力，使用了棘轮结构。张紧杠杆的小的旋转增量通过定向锁定结构或棘轮作用来保持。通常，在棘轮装置的构造中需要若干部件：带齿棘轮板、弹簧、封锁及释放支架、中央鼓、杠杆/把手等。棘轮装置的主要优势在于可以在平坦带中产生的较大水平的张力。然而，棘轮在构造及其使用方面通常是复杂的装置。其受限于可以容置在鼓上的平坦带的量，从而在使用之前频繁地需要对装置进行反复重新设定或对负载进行大量的预张紧或手动握紧。另外，对平坦带而言，在其被拉入装置中时通常会未对准或缠结，这容易使装置无法使用。

凸轮锁定装置用于低负载应用中以及使用的容易性、成本和简单性较为重要的应用中。凸轮锁定装置通常包括较小的框架或底架、通常结合了扭转弹簧的锁定机构、以及将锁定部件和弹簧附接至底架的轴或锻造销。结合到底架中的是平坦带于其上被拉入装置中的某种固定鼓或包绕杆。与棘轮装置类似，凸轮锁定装置也是定向的。凸轮锁定装置允许平坦带被拉入并穿过装置，但防止平坦带反向向回离开装置。“凸轮”的名称通常来源于部件用于防止平坦带的反向的方式。在更大的张力施加至平坦带时，对带而言会存在穿过装置被拉回的更大冲力。

为适应张力的增加，凸轮力或锁定作用必须成比例地增加。凸轮或锁定部件的特殊形状使得当平坦带中的张力增加时，凸轮被更紧地拉动至包绕杆或者平坦带穿过其而被保持就位的间隙变得更小。另外，锁定的“凸轮”的释放通常仅需要克服法向(垂直)于平坦带中的张力的力而非直接克服平坦带中的张力。在凸轮锁定装置的设计中非常普遍的是使用扭转弹簧来将锁定部件按压到平坦带中。锁定部件通常结合了某种形式的齿、点或者抓握几何结构以有助于在平坦带试图向回离开装置时启动并承受“凸轮作用”。扭转弹簧对装置自身的锁定力没有帮助，但是扭转弹簧有助于确保锁定部件启动平坦带的接合。

凸轮锁定装置的主要优势在于易于使用。使用者按压在锁定部件(通常构造为产生机械增益的杠杆)的一端上以升起部件的抓握部使其离开鼓或包绕杆并将平坦带给送到装置中。一旦平坦带已经被给送到装置中，弹簧加载杠杆就会被释放，从而允许其压靠平坦带。为了张紧或紧固平坦带，使用者仅拉动带穿过装置。为了释放装置，使用者按压杠杆，从而升起杠杆使其远离平坦带。

在使用凸轮锁定装置方面存在若干限制因素和缺点。在高负载处，释放锁定装置会导致带/装置的剧烈运动。熟悉凸轮锁定装置的大多数使用者已经认识到在释放装置时要非常注意。

通常，特殊凸轮锁定装置的限制因素来源于如何实现该装置。对于制造商而言常见的是在使平坦带穿过装置的锁定部之前使平坦带穿过尖的过渡部(绕装置的边缘)。这样做使平坦带严重变弱并且成为在装置能够被规定支承——并且通常远小于平坦带的额定能力——的负载方面的关键限制因素。这在利用了用于装置底架的金属冲压件的并不昂贵的装置中是特别常见的。

另一个常见的限制因素是锁定作用通常被限制在平坦带的较小区域。需要如此来产生足够的锁定力以完全参与凸轮作用从而防止平坦带滑移穿过装置，或者这是因为不具有以任何其他方式分配锁定作用的能力的设计。例如，在两个圆柱形件(底架的包绕杆部和锁定杠杆)之间形成的“单线”接触是关于该限制因素的最普遍的设计原因。除平坦带滑移之外，关于锁定作用限制在平坦带的较小区域的不利因素类似于以上所描述的情况：施加至平坦带的高度局部化的应力会极大地限制平坦带的承载能力。