本发明关于如棉花包这样的压缩包的打包用的包带。这种压缩包沿一主轴方向会膨胀。根据本发明，包带做成起码有一个波纹部分，沿此波纹部分包带可以伸直以吸收拉力。本发明还有关于一种包括这种压缩包和带的包捆。本发明还进一步有关于一种设备，它对在一打包绳上形成带波纹的部分很有用。 对于棉花打包材料的规范，联合棉花工业打包委员会（JCIBPC）曾一次次地予以批准。根据1992年JCIBPC批准的规范，包带的材料包括冷轧高拉力钢带，它们可采用固定密封连结有控制的滑动连结，或键锁类型的连结，还包括与ASTM A510-82相符合的钢绳，它们采用内锁连接或扭锁连结。
在休森的美国专利号4466535中和乌本等人的美国专利号4501356中都举例说明了带控制滑动连结地钢带。键锁式连结钢带在莱姆斯等人的美国专利号4156385中、杜恩斯的专利号4226007中和莱姆斯等人的美国专利号4228565中都已加以阐述。内锁连结的钢绳带在巴雷的美国专利号3949450中和斯密奇的美国专利号4070733中都已加以说明。
一般来说，棉花包沿一主轴受压并主要沿该主轴膨胀，该主轴在前面提到的专利说明书中它是垂直的。这种包可以把高达1800磅的拉力沿主轴传给包带。然而，这样的包沿其它轴膨胀很小，其他轴之间相互垂直，与主轴也垂直。
1992年JCIBPC为绳带用于所谓的Gin标准和Gin通用密度包规定的规范中，这种带将不小于9级，绳带的断裂强度不得少于3400磅，接头强度不得少于2100磅，接头须放在包的上面;如果接头放在包的侧面，绳带的断裂强度不得少于3200磅，接头强度不得少于3040磅。这些规范不管是内锁连结的接头还是扭锁连接的接头都适用。9级钢绳标称直径为0.1483英寸。
正如下面要解释的，本发明能使一较小级的绳包带被有效地使用，方法是减小包带传加到包带接头上的拉力。
从有关利益出发，马丁等人的美国专利号3088397公开了一种机器，当钢带通过一送条机输送进去时，该机器使钢带具有横向波纹，而送入该机的每一条钢带在其全长上都形成了波纹或起皱。正如其公开所述的那样，每一条钢条都有弹性，从而允许钢条捆扎的物品如纸卷或包的胀大。
本发明提供一种结构改进了的包带，它对如棉花包一样的压缩包进行捆扎，这里的压缩包一般为矩形固体，限定了包括一主轴在内的相互垂直的各轴并且主要沿着主轴膨胀。根据本发明，所形成的包带起码有一个波纹部分，沿这一波纹部分，包带能伸展开，来吸收部分拉力。拉力是由一个具有捆扎在其周围的包带的包而加在包带上的。
这种包带有足够的长度和足够的柔性，以允许把它缠绕在包上。包带的两端是可相互连接的。这样当把该包带绕在包上时可形成一接头。绳带做成起码有一波纹部分，它位于包带的二个直的部分之间，其特征是它具有一系列的正弦波纹，而沿正弦波纹，包带可以伸展开以便吸收由其周围缠绕包带的包传给包带的拉力。波纹部分的结构能防止最大的拉力加到两端的接头上，而该拉力是由包传给包带的，该包上绕有包带。
最好包带上加工有两个波纹部分，这两个部分一起少于绳带全长的一半，而且最好波纹部分相互间隔开且是可定位成当在包上绕上包带时，它们通常与主轴平行。
最好包带全用预切钢绳制成，它被加工成具有波纹部分，且在相对两端的每端上形成一接头构形，该构形相互可啮合从而成为接头。或者，该包带包括一预切钢带，它被加工成具有波纹部分，在其上面可采用固定密封连接，控制滑动连接，或者一键锁型连接，然后形成接头。
一般而言，正如上述的已知包带，这种接头的极限强度要比包带未变形的极限强度要小。本发明的目的是，包带成形时起码有一个波纹部分，包带具有的极限强度比包带未变形部分的极限强度要小，但要比接头的极限强度要大。
用一个例子说明，其中包带是全用预切钢绳制成，接头的极限强度大约等于钢绳未变形部分极限强度的65%，且至少有一个波纹部分的钢绳的极限强度大约是钢绳未变形部分极限强度的85%到90%。
在此采用“断裂强度”和“极限强度”表示拉伸强度，它们是可互换的。拉伸强度（在拉力试验时）是最大负载与原来截面积之比，请参见ASM国际（1992）J.R戴维斯的ASM材料工程词典。
本发明还提供一种改进的包捆，包括：一如前所述的压缩包和一有足够长度和柔性的包带，把包带绕到包上打包。在包带两端形成一接头。根据本发明，所形成的包带有二个波纹部分，每一波纹部分一般来说位于包带的二个直的部分之间。每个波纹部分的特征是有一系列正弦波。二个波纹部分一共占包带总长度的一半不到。包带可沿波纹部分被拉直，从而当包主要沿主轴膨胀时，吸收包加到包带上的拉力。
本发明允许一拉力负荷传到一带波纹部分的钢绳上，其特征是波纹部分有若干正弦波纹，且可有效地测量出来。当第一拉力负荷传给钢绳后，波纹部分开始变形伸直。在把钢绳从第一拉力负荷释放后，再加给钢绳超过第一拉力负荷的第二拉力负荷。此时钢绳的延伸率是可测量的。
本发明还为加工钢绳提供一种设备，从而提供一带波纹部分的钢绳，其特征为该带波纹部分有若干正弦波纹，该设备包括二个窄长的安装块，即一上安装块和一下安装块，一套上成形辊和一套下成形辊。
上安装块与下成形块安装在一起，允许安装块在封闭和打开状态之间作相对运动。上安装块在封闭状态下与下安装块贴近，而在打开状态时就从下安装块处移开。
每一上成形辊安装在上成形块上，这样它可以绕横向延伸的上轴自由移动。上轴处在同一平面，且均匀地相互间隔开，上成形辊绕着上轴转动。每一上成形辊有一圆形槽，可接纳一钢绳，最好上安装块可转动地安装到下安装块上，这样它可绕横向轴转动，该横向轴与一组上成形辊相隔开。
每一下成形辊都安装到下成形块上。这样它可绕横向延伸的下轴自由转动。下成形辊绕着转动的下轴是在同一平面上，且均匀地相互间隔开，每一下成形辊有一圆形槽，可接纳一钢绳。
上下成形辊是这样排列的，当安装块是在封闭状态时，它们的圆形槽限定出了钢绳的正弦轨迹，上下成形辊为放在其圆形槽里的钢绳成形提供了方法，通过安装块向封闭状态作相对运动，在钢绳上形成与正弦轨迹相一致的若干正弦波纹。
本发明的这些及其他的特性和优点从下面本发明的实施例及有关附图中清晰可见。
图1是诸如棉花包的压缩包的透视图，它用若干同样的包带捆扎，包带用按照本发明的带有波纹部分的预切钢带制成。图中部分示出通用的打包压机相对移动的平台。
图2是图1局部的放大透视图，它表示用于捆扎包的绳带的一个代表件。
图3为图1所示包的放大的局部剖视图。
图4为绳带代表件相对端的放大的局部细节图，它采用了图1、2和3的包带捆扎。在本图中，相对端已相互套接形成一个接头。
图5为类似于图2的局部透视图，它表示出捆有按本发明的带有波纹部分的预切钢带的包带的包，钢带重迭端部加有封接件，此钢带代表了用于同样包装上的若干类似的包带。
图6为图5所示包的局部横剖面图。
图7为图5和6所示包带相对端的局部放大图。
图8和9为本发明装置的正视图，它包括采用带波纹部分绳带时上下辊子的预期的布置情况。图8示出压机打开的装置。图9示出压机封闭的装置。
图10为沿图9中10-10线切开的剖视图，视图方向按箭头所示。
图11为类似于图8和9所示装置的局部细节正视图，但其上下辊子具有不同的布置，图11表示装置处于封闭状态。
图12为沿图9的12-12线切开的局部高倍放大的横剖面细节图，视图方向按箭头所示。
图13和14为类似的横剖视细节图，它示出作用于绳带的上下辊的三种不同布置，图14为沿图13中的14-14线剖切图，视图方向如箭头。图14的布置与图8和9相对应。
图15为具有波纹部分的两个绳带拉力特性图。该绳带已加过1500磅拉力，放松后再加上2200磅拉力。
正如图1、2、3、4所示，棉花包10由打包压机12垂向压缩。压机12有固定的上平台14和可移动的下平台16。由于包10在压机12内垂直方向受压，故包10将主要沿垂直方向膨胀。在本发明的描述中称垂向轴为主轴，然而，包10将沿横向和纵向轴有少量膨胀。上平台14具有若干规则间隔的通道18，下平台16具有若干类似间隔的通道20。图中示出通道18有8个，通道20有8个。这些通道可使包10在保持在压机内受压的情况下使8根包带30包缠住包10。
每根包带30具有足够的长度（例如约89英寸）和足够的柔性，从而可使包10在压机12内受压的情况下包带30包缠住包10。
每根包带30由单根预切钢带制成。正如图3、4所示，每根包带30在其相对端的每一端被弯曲，从而构成环形锁紧形式32。这种形式广泛地用于绳类包带上，在Simich的美国专利4070733中作为一个例子公开了这种形式，本文以此作为一个参考。每根包带30的锁紧形式32以公知的方式相互啮合，在包带捆在包10上及包10在压机12内加压的情况下形成一个已知类型的接头34。通常在使用前述绳包带的情况下，接头34的极限强度小于用作包带的钢绳的不变形部分的极限强度。按照本发明的设想，不用环形锁紧形式的其它锁紧形式亦可使用。
如图所示，当包10从压机12中放开时，缠绕包10的包带30的接头34最好位于包10顶部36。然而，包带30亦可以缠绕包10使接头34位于包10的一侧38，最好靠近顶部36。包带30也可以绕包10移动，从而使接头34在包10从压机12上放开前安置于包顶36。
在一个预想的例子中，钢绳是10级，标称直径为0.1350英寸，极限强度约为2850磅，如不变形，最大延伸率为2%，成份符合AISI C1070，这样的接头34具有的极限强度约为1850磅，约为绳带不变形部分极限强度的65%。
这样的包10在其主轴方向在每根包带30上可加上高达1800磅的拉力。然而，正如下面所述，采用本发明，前一段所述例子的包带30可以在包带相对端上的接头34上，在没有加到接近其极限拉力的情况下被有效地使用。
按照本发明，每根包带10做成具有两个波纹部分40，每个波纹部分位于包带30的两直的部分42之间，每个波纹部分40的特征为具有若干同样的正弦纹44。每根包带30的波纹部分40大致总长度小于全长的一半。在一个预想的例子中，每根包带30的全长约为89英寸，每个波纹部分40的可见长度约为10英寸。波纹部分40减少每根包带全长的长度约为0.25英寸到0.375英寸。当每根包带30缠绕包10时，通常其直的部分42也可出现如图所示的稍许弯曲。
由于波纹部分40沿包带30相互隔开，所以当包带缠绕包10时，它们通常平行于主轴，并且包带30的接头34置于包10的顶部36。因此当包10从压机12上放开时，包10倾向于沿其主轴膨胀，包带30可沿波纹部分40而拉直，从而吸收一些由包10加到包带30上的拉力。
在上述例子中，钢绳为10级钢绳，其标称直径为0.1350英寸，不变形时的极限强度约为2850磅。最大延伸率为2%，组份符合AISI C1060，这里的钢绳做成使波纹部分的极限强度约为钢绳不变形部分极限强度的85%到95%。
当绳带拉紧后，在接近其屈服点之前，其直的部分象一根非常硬的弹簧。因此，如果在屈服点的下方拉紧并放开，它的直的部分倾向于弹回到原来的长度。然而该绳带的波纹部分几乎在拉紧的同时就开始屈服，从而被拉直。因此，在拉紧并放开时，波纹部分仅会部分弹回，而不能恢复到原来的长度。
一旦拉紧并从拉力载荷下放开，波纹部分对加到这部分上的最大拉力呈现记忆。因此，由包10加到具有波纹部分的绳包带上的最大拉力是可测量的，在包带从包10上移开后的计算机化的拉力试验机上，测量精度约为±5%。图15是一个图表，它表示两个样品的延伸率（位移）每个表示一根钢绳的波纹部分，每个都加过约1500磅的拉力，每个又重新加载（在该试验机上）约2200磅的拉力（“负荷”）。
如图5、6和7所示，棉花包50类似于棉花包10，用类似于压机12的通用的打包压机（图中未示）加压，棉花包50用不同结构的包带60（示出一种结构）捆扎，它同样也体现了本发明的精神。由于包50在垂直方向加压，因此它主要沿垂直轴膨胀，在本发明中该垂直轴称为包50的主轴。
每根包带60包括一根预切的钢带，当它缠绕包50时具有两个重迭端，一个钢的密封接头62加到带子62的重迭端，从而形成接头64。接头64的极限强度小于钢带62不变形部分的极限强度。除了本文所述特征外，每根包带60类似于一种市场上可以买到的依利诺斯州格伦维龙的ITW Signode钢带（伊利诺斯工具制造公司的产品）。
本发明已考虑到有控制的滑动连接（在Huson的美国专利4，466，535、或Urban等的美国专利4，051，356中作举例说明）或键锁型连接（在Lems等的美国专利4，156，385、Duenser的美国专利4，226，007或Lems等的美国专利4，228，565中作举例说明）都可作为替换形式用于形成这种钢带重迭端的接头。
如图所示，每根缠绕包50的包带60接头最好在包50从上述压机放开时置于包50的顶部66。然而每根包带60也可在开始缠绕包50时，其接头64置于包50的一侧68，最好靠近包顶66。这种包带60还可在包50从压机上放开之前使其接头64移动到包顶66。
按照本发明，每根包带60做成具有两个波纹部分70，每个波纹部分位于包带60的直的部分72之间。每个波纹部分70的特征是具有若干相似的正弦波纹74。每个包带60的波纹部分70的总长少于包带60总长的一半。在一种预想的例子中，每根包带30的波纹部分70的长度约为包带30总长的五分之一。当包带30缠绕包50时，通常其直的部分72可以如图所示那样稍作弯曲。
由于波纹部分70沿每根包带60相互隔开，当包带60缠绕在包50上时这些波纹部分70通常放置成平行于主轴，并使包带30的接头64置于包10的顶部66。因此，当包50从上述压机上放开时每根包带60的波纹部分70被拉直，从而吸收一些由包50加到包带60上拉力，此时的包50主要倾向于沿主轴膨胀。
正如图8、9和其它视图所示，按照本发明的一种装置100可用于包带30的钢绳，这种包带的每个相对端的靠近锁紧构形32处具有波纹部分40。装置100采用诸如手板压机那样的普通压机，它包括上部的可移动的平台102和下部的固定的平台104。在图中除部分示出平台102、104外其它部分未示出。在这种压机中，上平台102可上下移动。
装置100包括一窄长的基板106，它支撑着两个窄长的安装块，上安装块108和下安装块110。上安装块108通过一根铰链销112安装到下安装块110上，销112限定横向轴，上安装块108可绕此横向轴转动，从而使安装块108、110在封闭状态和打开状态之间作相对转动。铰链销112安装在上安装块108的一端114。并靠近下安装块110的一端116。把手118装在上安装块108的另一端120，靠近下安装块110的另一端122。
在图8中，基板106和安装块108、110如图所示处于打开状态位于压板102和104之间。在此状态，上安装块108从下安装块110移动一个锐角。在图9中，基板106和安装块108、110如图所示处于封闭状态位于压板102和104之间，在此状态，上安装块108靠近下安装块110，并与之平行。
正如图8和9所示，基板106宜于停靠在下压板104上。一凸形结构124固定到上安装块108上，它适合与上压板102贴合。
一组17个同样的上成形辊130安装到上安装块108上，它们可以绕横向延伸的上部轴自由转动。该上成形辊130绕其转动的上部轴处于同一平面，并且相互间隔相等。上成形辊130安装到上安装块108上，使铰链销112位于上成形辊130和上安装块108的端部114之间。每个上成形辊具有一圆槽132，它宜于接纳包带30的钢绳，通常它的形状做成与10级绳截面的一半相一致。正如图12所示，槽132的截面为半圆形。
提供一组18个同样的下成形辊140。每个下成形辊140安装到下安装块110上，它们可以绕横向延伸的下部轴自由转动。该下成形辊140绕其转动的下部轴处于同一平面，并且相互间隔相等。下成形辊140安装到下安装块110上，使铰链销112位于下成形辊140和下安装块110的端部116之间。每个下成形辊140具有一圆槽142，它宜于接纳包带30的钢绳，通常它的形状做成与10级钢绳截面的一半相一致。正如图12所示，槽142的截面为半圆形。
一根具有加大的头部152的定位销150固定到下安装块110上，靠近端部114。定位销150做成锁紧构形32，包带30的相对端的一端钩挂在加大的头部152上，从而将包带30的一端定位并限定在装置100上。
一压紧装置160安装在下安装块110上靠近端部116。该压紧装置160包括一导块162，它固定在下安装块110上，还有一压紧闩164，它可对导块162作相对移动。该压紧装置160宜用于将部分包带30的钢绳限制在下安装块110的槽166内。包带30此时具有锁紧构形32，该构形钩在定位销150的加大的头部152上。
成形辊130、140布置成当安装块108、110处于封闭状态时，它们能为包带30的钢绳定出一个正弦轨迹。成形辊130和140构成了使接纳于圆形槽132和142中的钢绳成形的装置，从而通过安装块108、110相对移动到封闭状态，在钢绳上加工出通常与正弦轨迹相一致的正弦波形。
起初，正如图8所示，上压板102向上移动，通过把手118将上安装块108和上成形辊130朝上移动，使安装块108和110处于打开状态。接着，放置待加工成带有波纹形部分40的包带30，使之一端的连接构形32钩到定位销150的放大头部152上，这样包带30的钢绳由下成形辊140的圆形槽142接纳，钢绳一部分由压紧装置160限制住。然后，上压板104降低，从而转动上安装块108和上成形辊130，使安装块108和110处于封闭状态，于是上成形辊130的圆形槽132接纳钢绳。因此成形辊130、140将钢绳加工成具有若干正弦波形的波纹状部分40的包带30。
若干正弦波形的间距及波幅取决于成形角α和成形直径df，正如图13和14所示，成形角是由接纳在下成形辊140的圆形槽142中钢绳不变形部分的中心轴和安装块108、110处于封闭状态时通过某个下成形辊140的下方的轴及通过下一个上成形辊130的上方轴的连线确定的。正如图中所示，成形直径df是成形辊130、140的直径，这里圆形槽132、142是最深的。
成形角α的范围最好选成约45°到60°，成形直径最好选成约0.375英寸到0.5英寸。
上述优选实施例可作各种修改而不超出本发明的范围及精神。