Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für das Zusammenheften loser Blätter mittels eines Binderükkens, der mit einer Anzahl elastischer, zu einer geschlossenen Kurve gebogener Fortsätze versehen ist, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung.
Um eine Anzahl loser Blätter beispielsweise zu einer Broschüre oder einem Aktenheft zusammenzuheften, werden immer häufiger Kunststoffbinderücken der eingangs genannten Art verwendet. Diese zeichnen sich nicht nur durch ein gefälliges Aussehen und einen niedrigen Preis aus, sondern bieten auch die Möglichkeit, nachträglich einzelne Blätter aus dem Heft zu entfemen oder hinzuzufügen.
Um die Blätter überhaupt zusammenheften zu können, müssen diese zunächst einmal mit einer Lochung versehen werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch Ausstanzen einer Reihe von rechteckigen Öffnungen entlang eines Randes der Blätter. Darauf muss der leere Binderücken geöffnet werden, d. h. seine gebogenen Fortsätze müssen in eine zumindest teilweise ausgestreckte Stellung gebracht werden, um das Einführen derselben in die ausgestanzten Öffnungen zu ermöglichen. Das Schliessen des Binderückens erfolgt dann infolge der Elastizität der Fortsätze selbsttätig, sobald diese losgelassen werden.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der diese Arbeitsgänge durchführbar sind, wobei ein möglichst störungsfreier, rationeller und für die Bedienungsperson angenehmer Betrieb ermöglicht werden soll. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Einrichtung der eingangs genannten Art eine Stanzstelle zur Anbringung von entlang eines Randes der zusammenzuheftenden Blätter liegenden Öffnungen sowie eine innerhalb des gleichen Gehäuses, örtlich getrennt angeordnete, unabhängig von der Stanzstelle betreibbare Bindestelle besitzt, die mit einem rechenartigen Festhalteorgan für den Binderücken sowie mit motorisch bewegbaren, in die gebogenen Fortsätze einführbaren und vom Festhalteorgan wegfahrbaren Öffnungshaken versehen ist, um die gebogenen Fortsätze in eine zumindest teilweise ausgestreckte Stellung zu bringen.
Um eine möglichst rationelle und störungsfreie Arbeitsweise mit der vorgeschlagenen Einrichtung zu ermöglichen, wird ferner ein Verfahren zu ihrem Betrieb vorgeschlagen, welches erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bewegung der Öffnungshaken zur Ausstreckung der Fortsätze durch Impulsgebung eingeleitet wird und selbsttätig bis zum Erreichen einer einstellbaren Grenzstellung abläuft, in welcher die Fortsätze zumindest teilweise ausgestreckt sind, und dass der Bewegungsablauf der Öffnungshaken zur Schliessung der Fortsätze zunächst unter Kontrolle eines Betätigungsorgans willkürlich in Gang gehalten bzw.
unterbrochen wird, wobei in einer letzten Bewegungsphase die Bewegung der Öffnungshaken bis zur vollständigen Schliessung der Fortsätze selbständig erfolgt, nachdem eine vorwählbare Stellung im Bewegungsablauf der Öffnungshaken überschritten worden ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der gesamten Einrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht des Bindeaggregates von oben,
Fig. 3 eine Ansicht des Bindeaggregates von unten,
Fig. 4 eine Ansicht des Bindeaggregates von vorne,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Bindeaggregates,
Fig. 6 die Schaltung für die Stromversorgung des Motors für das Bindeaggregat und
Fig. 7 die Schaltung der Steuerung des Bindeaggregates.
Die aus der Fig. 1 ersichtliche Einrichtung besitzt ein im wesentlichen pultförmiges Gehäuse 1, welches bei 2 eine Stanzstelle und bei 3 eine Bindestelle besitzt. Die Stanzstelle 2 ist am hinteren Ende eines Auflagetisches 4 angeordnet, auf welchem die mit Öffnungen zu versehenden Blätter gelegt werden. Der zu stanzende Rand der Blätter ist in die Stanzstelle 2 einführbar und wird dort mittels einer der allgemein bekannten Stanzeinrichtungen bearbeitet, auf deren Ausbildung nicht weiter eingegangen wird.
Die Bindestelle 3 ist oberhalb der Stanzstelle 2 auf der Erhebung des Gehäuses 1 angebracht und umfasst ein rechenartiges Festhalteorgan 5, gegen welches die beim Binden verwendeten Rücken zur Auflage kommen. Wie weiter aus Fig. 1 entnommen werden kann, sind von den einzelnen Zinken des Festhalteorgans 5 ausgehende Schlitze 6 vorhanden, durch welche sich Öffnungshaken erstrecken, die entlang der Schlitze beweglich sind. Die Zinken und die Öffnungshaken bilden Teile eines Bindeaggregates, welches innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist und dessen Ausbildung aus den Fig. 2-5 ersichtlich ist. Es umfasst einen Rahmen 7, der im Bereich seiner vier Ecken mit Befestigungslaschen 8 versehen ist und mittels diesen am Gehäuse 1 befestigt wird.
Gegenüber diesem Rahmen 7 ist ein Schlitten 9 querverschiebbar angeordnet, wobei zur Führung desselben zwei sich quer zum Rahmen 7 erstreckende Wellen 10 vorhanden sind, welche von Gleitbuchsen 11 des Schlittens 9 umfasst werden.
Ferner ist am Schlitten eine Platte 12 festgeschraubt, die entlang einer Längskante mit einzelnen Haken 13 versehen ist. Diese Haken 13 erstrecken sich senkrecht zur Bewegungsebene des Schlittens 9 und ragen in eingebautem Zustand des Bindeaggregates durch die Schlitze 6 aus dem Gehäuse heraus. Ausserdem trägt der Rahmen 7 das rechenartige Festhalteorgan 5, dessen einzelne Zinken 5' sich ebenfalls in einer Ebene befinden, die zur Bewegungsebene des Schlittens zumindest annähernd senkrecht steht.
Beidseits des Schlittens 9 angeordnete, nach aussen abstehende Zapfen 14 sowie beidseits des Rahmens 7 angeordnete, nach aussen abstehende Zapfen 15, dienen zur Verankerung je einer Zugfeder 16, welche den Schlitten 9 in eine Ruhelage zu ziehen bestrebt sind, in welcher sich die Haken 13 des Schlittens 9 in einer, den Zinken 5' des Festhalteorgans 5 benachbarten Stellung, befinden. Diese Ruhestellung wird durch ein Anschlagorgan definiert, welches eine rechteckige Platte 17 umfasst, die am Schlitten 9 befestigt ist. Um eine Justierung dieser Platte 17 zu ermöglichen, besitzt sie einenends zwei längliche Öffnungen 18, durch welche zwei Schrauben 19 hindurchtreten. Ein Lösen dieser im Schlitten 9 verankerten Schrauben 19 gestattet ein Verschieben der Platte 17 in Bewegungsrichtung des Schlittens 9.
Ausserdem besitzt die Platte 17 einen rechteckigen Ausschnitt 20, welcher einen drehbaren Nocken 21 umgreift. Durch Verdrehung des Nokkens 21 ist der Abstand zwischen Drehachse desselben und Auflagefläche an einer Querseite der Öffnung 20 einstellbar, wodurch die Ruhestellung des Schlittens 9 definiert wird.
Ein am Schlitten 9 angebrachter, elektrischer Schalter 22 trägt einen Schaltarm 23, welch letzterer bei einer Verschiebung des Schlittens 9 gegen einen Betätigungsarm 24 zur Auflage gelangt. Dieser Betätigungsarm 24 ist bei 25 am Rahmen 7 drehbar gelagert und liegt gegen einen drehbaren Nocken 26 auf, wobei der ständige Kontakt zwischen Arm 24 und Nocken 26 durch eine Feder 27 sichergestellt wird, die einenends am Arm 24 und andernends am Rahmen 7 befestigt und den Arm 24 gegen den Nocken 26 zu ziehen bestrebt ist. Eine Verdrehung des Nockens 26 bewirkt eine Verschwenkung des Betätigungsarmes 24 und seiner Achse 25. Dadurch verändert sich die Lage des Berührungspunktes 24' am Arm 24 mit dem Schaltarm 23 des Schalters 22, so dass durch Verdrehen des Nockens 26 diejenige Stellung des Schlittens 9 vorgewählt werden kann, bei der der Schalter 22 betätigt wird.
Zum Antrieb des Schlittens 9 ist ein Elektromotor 32 vorhanden, welcher am Rahmen 7 gelagert ist. Dieser Elektromotor 32 treibt über ein Getriebe 33 ein Zahnrad 34 an, welches mit einem weiteren Zahnrad 35 kämmt, das auf einer Welle 36 sitzt, die beidseitig des Rahmens 7 in Lagerböcken 37 und 38 gehalten wird. Auf der Welle 36 sind drei Exzenterscheiben 39 gelagert und mit dieser drehfest verbunden. Eine der Exzenterscheiben 39 befindet sich im Bereich der einen Seite des Schlittens 9, während die zwei restlichen Exzenterscheiben 39 im Abstand nebeneinander im Bereich des anderen Endes des Schlittens 9 angeordnet sind.
Die Verbindung zwischen Exzenterscheiben 39 und Schlitten 9 erfolgt über Schubstangen 40, welche einenends bei 41 schwenkbar mit der Exzenterscheibe 39 und andernends über einen Fortsatz 42 des Schlittens 9 mit diesem gekoppelt sind.
Die Verbindung der Stangen 40 mit dem Fortsatz 42 erfolgt mit Hilfe eines Zapfens 43, der in eine längliche Öffnung 44 der Stangen 40 eingreift. Dadurch erfolgt eine schwenkbare Verbindung zwischen Stange 40 und Schlitten 9, wobei ausserdem eine begrenzte Beweglichkeit des Schlittens 9 bei Stillstehen der Stange 40 gewährleistet ist.
Das Festhalteorgan 5 ist verschiebbar auf dem Schlitten 9 gelagert, wobei die Bewegungsrichtung des Festhalteorgans 5 mit der Bewegungsrichtung des Schlittens 9 einen rechten Winkel einschliesst. Zur Betätigung dieses Festhalteorgans ist an diesem ein senkrecht abstehender Zapfen 44 vorgesehen, welcher zwischen Fortsätze 45 der beiden, im Abstand nebeneinander angeordneten Exzenterscheiben 39 eingreift.
Diese Fortsätze 45 sind in der Weise gebogen, dass bei einer Drehung der Exzenterscheiben 39 eine Querverschiebung des Zapfens 44 und damit des Festhalteorgans 5 bewirkt wird.
Ein weiterer elektrischer Schalter 28 ist mittels einer Lasche 29 am Rahmen 7 befestigt und besitzt einen Betätigungsknopf 30, gegen welchen ein Betätigungsarm 31 zur Auflage bringbar ist. Dieser Arm 31 ist an einer der Exzenterscheiben 39 befestigt und so eingestellt, dass er gegen den Betätigungsknopf 30 des Schalters 28 zur Auflage kommt, wenn sich die Exzenterscheiben 39 in der aus Fig. 5 ersichtlichen Ruhestellung befinden. In dieser Ruhestellung des Schlittens 9 sind die Öffnungshaken 13 in ihrer, den Zinken 5' benachbarten Stellung und die Platte 17 liegt gegen den Anschlagnocken 21 auf. Ausserdem ist der Betätigungsarm 31 mit einer einstellbaren Spindel 46 versehen, deren Ende gegen einen Betätigungsknopf 47 eines Schalters 48 zur Auflage bringbar ist.
In Fig. 6 ist dargestellt, wie der Elektromotor 32 an seine Speisespannung angeschlossen ist. Zur Betätigung des Motors sind zwei Relais R-1 und R-2 vorgesehen, wobei das Relais R-1 bei seiner Aktivierung einen Vorwärtslauf des Motors 32 und das Relais R-2 einen Rückwärtslauf bewirkt.
Jedes der beiden Relais R-1 und R-2 ist mit drei Umschaltkontakten versehen. In der gezeichneten Stellung sind beide Relais stromlos. In diesem Zustand sind die Anschlussklemmen A, B des Motors 32 miteinander verbunden, d. h. die Wicklung des Motors ist kurzgeschlossen. Bei einer Aktivierung des Relais R-1 wird die Klemme A des Motors 32 mit dem Minuspol der Speisespannung und die Klemme B des Motors 32 mit dem Pluspol der Speisespannung verbunden, so dass der Motor in Vorwärtsrichtung läuft. Wird anderseits das Relais R-2 erregt, liegen die Verhältnisse umgekehrt, d. h. die Klemme A des Motors 32 wird mit dem Pluspol und die Klemme B mit dem Minuspol verbunden, so dass ein Rückwärtslauf des Motors bewirkt wird.
In Fig. 7 ist die Schaltung für die Steuerung der beiden Relais R-1 und R-2 schematisch dargestellt. Es sei an dieser Stelle noch festgehalten, dass unter Vorwärtsbewegung des Elektromotors bzw. des Schlittens, eine Bewegung verstanden wird, bei der sich die Öffnungshaken 13 vom Festhalteorgan weg bewegen, während unter Rückwärtsbewegung die entgegengesetzte Verschiebung des Schlittens verstanden werden soll.
Ein vorzugsweise als Fusstaste ausgebildetes Betätigungsorgan zur Inbetriebsetzung der Einrichtung steuert einen einpoligen Umschalter S-1, welcher in der Zeichnung im Ruhezustand dargestellt ist, wobei die Betätigungseinrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist. Mit S-2 sind die Kontakte des vorderen Grenzschalters 28 bezeichnet, welcher durch den verschiebbaren Schlitten bei Erreichen einer vorderen Endstellung in Pfeilrichtung betätigt wird. Die Kontakte des hinteren Grenzschalters 22 tragen die Bezeichnung S-3 und werden ebenfalls vom verschiebbaren Schlitten bei Erreichen seiner hinteren Endstellung in Pfeilrichtung betätigt.
Die Kontakte S-1 stehen mit zwei NAND-Toren T-1 und T-2 in Verbindung, welche je über einen Kondensator C-1 und C-2 an die Eingänge eines OR-Tores T-7 angeschlossen sind. Die beiden Eingänge dieses Tores sind über je einen Widerstand R-1 bzw. R-2 sowie über eine Diode D-1 bzw.
D-2 mit Masse verbunden. Der Ausgang des Tores T-7 führt einerseits an den Clock-Eingang eines Flip-Flop F-1 und anderseits an den Clock-Eingang eines Flip-Flop F-2. Der invertierte Ausgang 1 des Flip-Flop F-1 ist über eine Treiber stufe V-1 an das Relais R-1 angeschlossen, und in entsprechender Weise steht der Ausgang Q des Flip-Flop F-2 über eine Treiberstufe V-2 mit dem Relais R-2 in Verbindung.
Die Kontakte S-2 des vorderen Grenzschalters 28 sind mit zwei NAND-Toren T-3 und T-4 verbunden, wobei der Ausgang des Tores T-3 an den Set-Eingang J des Flip-Flop F-1 und der Ausgang des Tores T-4 an den Clear-Eingang Cl von F-2 angeschlossen ist. Der Reset-Eingang K von F-1 steht mit Masse in Verbindung. Die Kontakte S-3 des Schalters 22 schliesslich sind mit den Eingängen zweier weiterer NAND-Tore T-5 und T-6 in Verbindung, deren Ausgänge an den Clear-Eingang Cl von F-1 angeschlossen sind. Der Reset-Eingang J von F-2 ist an den Ausgang Q von F-1 angeschlossen und steht ausserdem mit dem einen Eingang eines OR-Tores T-8 in Verbindung. Der andere Eingang dieses Tores T-8 ist über die Kontakte S-4 des Schalters 48 mit dem Ausgang des Tores T-4 verbunden, während der Ausgang des Tores T-8 an den Set-Eingang K des Flip-Flop F-2 angeschlossen ist.
Die Funktionsweise dieser Steuerungsschaltung ist wie folgt: Es wird angenommen, dass sich der Schlitten in Ruhestellung befindet, wobei die Kontakte S-1 der Fusstaste, wie gezeichnet, nicht betätigt sind, und sich der Schlitten in seiner vordersten Endstellung befindet, so dass der Grenzschalter 28 betätigt ist.
In der gezeigten Ruhestellung befinden sich beide Eingänge des Tores T-1 auf Low und beide Eingänge des Tores T-2 auf High . Aufgrund der Verbindung des Ausgangs des Tores T-1 mit dem einen Eingang des Tores T-2 befindet sich der Ausgang von T-1 ebenfalls auf High , während der Ausgang von T-2 aus den nämlichen Gründen auf Low ist. Durch die Trennungskondensatoren C-1 und C-2 wird bewirkt, dass an die Eingänge des Tores T-7 nur Impulse gelangen können. Eine Umschaltung der Kontakte S-1 der Fusstaste hat ein Umkehren der Verhältnisse zur Folge, d. h. der Ausgang von T-1 wird Low und der Ausgang von T-2 wird High . Bei der Umschaltung von der gezeichneten Stellung in die andere Stellung tritt demzufolge am Ausgang von T-2 ein positiver und am Ausgang von T-1 ein negativer Impuls auf. Der negative Impuls wird über R-1, D-1 auf Masse abgeleitet.
Es tritt also am einen Eingang des Tores T-7 ein positiver Impuls auf, welcher einen entsprechenden Aus gangsimpuls zur Folge hat. Bei jedem weiteren Umschalten der Kontakte S-1, d. h. bei jedem Betätigen der Fusstaste und bei jedem Loslassen der Fusstaste für die Bedienung der Einrichtung tritt am Ausgang von T-7 und damit an den Clock Eingängen C von F- 1 und F-2 ein Impuls auf.
Wie jedem Fachmann geläufig ist, können die Flip-Flops F-1 und F-2 zwei stabile Zustände einnehmen, die an ihren Ausgängen Q auftreten. Grundbedingung dafür ist aber, dass am Clock-Eingang ein Impuls vorliegt. Die Steuerung des Flip-Flops erfolgt über die Eingänge J und K. Der K-Eingang des Flip-Flop F-1 befindet sich immer auf Low , was zwei Möglichkeiten für die Betätigung des Flip-Flop offen lässt:
Falls der Eingang J ebenfalls Low ist, ändert sich am Zustand von F-1 nichts, auch wenn ein Taktimpuls an C auftritt. Falls der J-Eingang jedoch High ist, wird bei Auftreten eines Taktimpulses am Ausgang von F-1 High und damit am invertierten Ausgang f Low auftreten, egal, in was für einem Zustand sich F-1 vor Auftreten des Taktimpulses befunden hat.
Voraussetzung ist natürlich, dass der Clear-Ein gang nicht aktiviert ist.
Im vorliegenden Fall befindet sich Eingang J auf High , wenn sich die Einrichtung in der gezeichneten Ruhestellung befindet. Dies ermöglicht beim Auftreten eines Taktimpulses am Ausgang des Tores T-7 das Umschalten des Flip-Flop F-1, so dass an seinem invertierten Ausgang Q Low auftritt. Damit spricht das Relais R-1, dessen Klemme X an der Speisespannung liegt, an, so dass der Elektromotor in Vorwärtsrichtung betätigt wird. Die darauf erfolgende Verschiebung des Schlittens bewirkt sofort ein Umschalten von S-2, was zur Folge hat, dass der Ausgang des Tores T-3 und damit der Eingang von J von F-1 Low wird. Nun sind aber beide Eingänge K und J von F-1 Low , so dass beim nächsten Taktimpuls, der durch das Loslassen der Fusstaste bewirkt wird, kein neuerliches Umschalten von F-1 erfolgen kann.
Der Motor läuft nun so lange, bis er seine hintere Endstellung erreicht hat und den Grenzschalter 22 betätigt. Dadurch ändert der mit dem Clear-Eingang von F-1 verbundene Ausgang des Tores T-6 von High auf Low , F-1 wird zurückgestellt und am Ausgang zutritt High auf. Dies bewirkt ein Abfallen des Relais und damit einen Stillstand des Schlittens.
Um den Schlitten wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückzubewegen, muss das Relais R-2 aktiviert werden, ohne dass das Relais R-1 dabei ansprechen darf. Dies geschieht auf folgende Weise: Die Fusstaste wird gedrückt, so dass die Kontakte S-1 von ihrer oberen Stellung in ihre untere Stellung gelangen. Dadurch tritt am Ausgang des Tores T-7 ein Impuls auf, der dem Eingang C des Flip-Flop zugeleitet wird. Selbstverständlich gelangt dieser Impuls auch an den Eingang C von F-1, kann hier aber kein Umsteuern des Flip Flop bewirken, da der hintere Grenzschalter 22 immer noch betätigt ist. Aufgrund dessen ist der Clear-Eingang von F-1 ständig aktiviert, was das Umschalten des Flip-Flop F- 1 verhindert.
Der Flip-Flop F-2 hingegen besitzt an seinem Eingang J ein High -Signal, welches vom invertierten Ausgang n des rückgestellten Flip-Flop F-1 stammt, und an seinem Eingang K ein Low -Signal, welches ihm vom Tor T-8 zugeleitet wird. Es ist leicht ersichtlich, dass das Tor T-8 einen Low -Ausgang liefert, solange der Schalter 48 geschlossen ist, da dann an seinem einen Eingang jedenfalls ein aLow - Signal liegt, wobei es keine Rolle spielt, ob der andere Eingang High oder < Low ist.
Der Clear-Eingang von F-2 ist ebenfalls auf Low , so dass alle Voraussetzungen zum Umschalten von F-2 in einen solchen Zustand gegeben sind, dass an seinem invertierten Ausgang n ein Low -Signal auftritt. Dadurch spricht das Relais R-2 an und der Schlitten bewegt sich zurück. Der invertierte Ausgang Q von F-2 bleibt nun so lange auf Low , bis ein neuerlicher Taktimpuls an seinem Eingang C eintrifft. Dies ist dann der Fall, wenn die Pusstaste losgelassen wird und sich die Kontakte S 1 in ihre obere Stellung bewegen. Daraus kann abgeleitet werden, dass der Schlitten so lange zurückläuft, als die Taste gedrückt ist, und sofort abgestoppt wird, wenn die Taste losgelassen wird.
Dies gilt natürlich nur unter der Voraussetzung, dass der Eingang K von F-2 auf Low gehalten wird, und so lange als der Clear-Eingang von F-2 nicht aktiviert wird. Der erste Fall tritt ein, wenn die Kontakte S-4 des Schalters 48 geöffnet werden. Wie bereits erwähnt, ist der Schalter 48 so in der Bewegungsbahn des Schlittens 9 angeordnet, dass er durch diesen geöffnet wird, wenn der Schlitten eine bestimmte Stellung auf seinem Rückweg erreicht hat. In diesem Fall wird der untere Eingang von T-8 High , so dass an seinem Ausgang ebenfalls ein < High -Signal auftritt. Dieses gelangt zum Eingang von F-2 und blockiert somit diesen Flip-Flop gegen weiteres Umschalten durch vom Ausgang T-7 stammende Taktimpulse.
In der Praxis bedeutet das, dass der Schlitten selbsttätig in seine Ruhestellung zurückläuft, wenn er einmal die Stellung passiert hat, wo der Schalter 48 geöffnet wird.
Sobald die Ruhestellung erreicht ist, wird der vordere Grenzschalter 28 wieder betätigt, so dass am Ausgang von T-4 ein Low -Signal entsteht, welches den Flip-Flop F-2 zurückstellt. Damit tritt am Ausgang Q von F-2 wieder ein High Signal auf, was das Relais R-2 zum sofortigen Abfallen veranlasst. Nun ist die Ausgangslage wieder erreicht und der ganze Zyklus kann von neuem beginnen, wenn die Kontakte S-1 der Fusstaste wieder betätigt werden.
Die Funktionsweise der Einrichtung kann wie folgt erklärt werden: Zunächst werden die zusammenzuheftenden Blätter auf den Tisch 4 gelegt und mit dem zu lochenden Rand in die Stanzstelle 2 eingeführt. Dort erfolgt das Ausstanzen der Öff- nungen, in welche die Fortsätze des Binderückens einzugreifen bestimmt sind. Anschliessend wird ein Binderücken gegen das Festhalteorgan 5 gelegt, und zwar in der Weise, dass sich die gebogenen Fortsätze des Binderückens zwischen den einzelnen Zinken 5' des Festhalteorgans 5 hindurcherstrecken.
Nun wird mit der Fusstaste zur Betätigung der Einrichtung ein Impuls gegeben, wodurch das Relais R-1 anzieht und der Elektromotor 32 in Vorwärtsrichtung in Bewegung gesetzt wird. Der Elektromotor verdreht dabei die Welle 36 und damit die Exzenterscheibe 39, was einerseits zur Folge hat, dass der Zapfen 44 und damit das Festhalteorgan 5 seitlich verschoben wird, und anderseits, dass die Schubstangen 40 den Schlitten 9 entgegen der Kraft der Federn 16 verschieben.
Durch die Querverschiebung des Festhalteorgans 5 wird auch der in dieses eingelegte Binderücken verschoben, so dass die Öffnungshaken 13 in die aufgebogenen Fortsätze des Binderückens eingreifen. Die Verschiebung des Schlittens 9 in Vorwärtsrichtung zieht eine entsprechende Verschiebung der Öffnungshaken 13 nach sich, welche dadurch die gebogenen Fortsätze elastisch verformen und in eine, zumindest teilweise ausgestreckte Stellung bringen.
Vorgängig wurde der Nocken 26 in eine bestimmte, von der Grösse des verwendeten Binderückens abhängige Position gebracht. Der Schlitten 9 läuft nun so lange vorwärts, bis der Schaltarm 21 des Schalters 22 gegen den Betätigungsarm 24 zur Auflage kommt, wodurch das Relais R- 1 sofort zum Abfallen gebracht wird. Dadurch werden die Klemmen A und B des Motors von der Speisespannung getrennt und kurzgeschlossen, was ein sofortiges Anhalten des Motors bewirkt. Wurde der Nocken 26 in eine zweckmässige Position gebracht, so sind nun die elastischen Fortsätze des Binderückens grösstenteils ausgestreckt und die zuvor ausgestanzten Blätter können auf die Fortsätze des Binderückens aufgereiht werden. Nun wird die Fusstaste wieder betätigt, wobei darauf geachtet werden muss, dass diese gedrückt bleibt.
Nur dann nämlich zieht das Relais R-2 an und bewirkt den Rückwärtslauf des Motors 32. Nun kann der Schlitten 9 durch die Federn 16 zurückgezogen werden, bis entweder der Motor 32 abgestoppt wird, so dass die Zapfen 43 gegen das vordere Ende der Schlitze 44 in den Stangen zur Auflage kommen, oder bis der Nocken 21 gegen die hintere Kante der Öffnung 20 in der Platte 17 anstösst. Sollte sich irgendeine Störung beim Schliessen des Binderückens ergeben, kann der Motor 32 durch Loslassen der Fusstaste sofort abgestoppt werden, wodurch auch der Schlitten 9 zum Stillstand kommt, wenn der Schlitten 9 eine, durch Einstellen der Spindel 46 vorwählbare Position erreicht hat, wird der Schalter 47 betätigt und der Rückwärtslauf des Schlittens erfolgt selbsttätig bis zur Ruhestellung.
Dadurch wird erreicht, dass diese Ruhestellung, in der sich nicht nur die Öffnungshaken 13 wieder neben den Zinken 5' des Festhalteorgans 5 befinden, sondern auch letzteres wieder in seine Ruhestellung querverschoben worden ist, in jedem Fall eingenommen wird. Nur dann nämlich ist das Entnehmen der zusammengehefteten Blätter ohne Beschädigung derselben und des Binderückens möglich. Würde anderseits die Möglichkeit bestehen, den Rückwärtslauf des Schlittens an jedem beliebigen Punkt abzustoppen, wäre zu befürchten, dass bei unachtsamer Bedienung wohl der vollständige Rücklauf der Öffnungshaken 13, nicht aber die Querverschiebung der Zinken 5' abgewartet wird.
In diesem Fall wäre eine Entnahme der gebundenen Blätter ohne Beschädigung des Binderückens oder eventuell sogar der Öffnungshaken 13 gar nicht möglich. Durch die vorgeschlagene Lösung wird aber in jedem Fall erreicht, dass der Schlitten seine Ruhestellung erreicht, da der letzte Bewegungszyklus selbständig abläuft, ohne dass eine willkürliche Unterbrechung desselben möglich wäre. Anderseits ist aber doch die Möglichkeit gegeben, den Rücklauf der Öffnungshaken in der kritischen Phase sofort zu beeinflussen, d. h. in der Phase, wo eine Störung eintreten könnte.
Durch die vorstehend beschriebene Verbindung des Schlittens 9 mit den Exzenterscheiben 39 wird erreicht, dass der Rücklauf des Schlittens unter Wirkung der Feder 16 erfolgt. Da es von ausschlaggebender Bedeutung ist, dass die Ruhestellung des Schlittens exakt definiert ist, wird bei der vorgeschlagenen Lösung die Ruhestellung durch die Platte 17 und den Nocken 21 bestimmt, ohne dass der Abschaltpunkt des Motors 32 einen Einfluss auf diese Ruhestellung aus üben könnte. Durch Verdrehung des Nockens 21 wird die Ruhestellung des Schlittens 9 reguliert, was dann erforderlich sein kann, wenn Binderücken verschiedener Grösse bzw.
Konstruktion verwendet werden sollen.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird ein bisher nicht gekanntes, bequemes und rationelles Arbeiten ermöglicht.
Sämtliche Arbeitszyklen des Bindevorganges werden mit einer einzigen Fusstaste gesteuert, so dass beide Hände für das Aufreihen der Blätter auf die Fortsätze des Binderückens frei bleiben. Die Bedienung der Einrichtung ist dermassen einfach und sicher, dass auch ungelernte Arbeitskräfte in der Lage sind, von Anfang an rationell damit zu arbeiten.
The present invention relates to a device for stapling loose sheets of paper together by means of a binding flap which is provided with a number of elastic extensions bent into a closed curve, and to a method for operating this device.
In order to staple a number of loose sheets together to form a brochure or a file, for example, plastic spines of the type mentioned are used more and more frequently. These are not only characterized by a pleasing appearance and a low price, but also offer the option of removing or adding individual sheets of paper later.
In order to be able to staple the sheets together, they first have to be perforated. This is preferably done by punching a series of rectangular openings along one edge of the sheets. Then the empty spine must be opened, i.e. H. its curved extensions must be brought into an at least partially extended position in order to enable the same to be inserted into the punched openings. The spine closes automatically due to the elasticity of the extensions as soon as they are released.
The aim of the present invention is to propose a device with which these operations can be carried out, with the aim being to enable operation that is as trouble-free, efficient and pleasant for the operator as possible. This is achieved according to the invention in that the device of the type mentioned has a punching point for attaching openings lying along an edge of the sheets to be stapled together as well as a binding point that is locally separated within the same housing and can be operated independently of the punching point Rake-like retaining element for the binding spine and with motor-driven opening hooks which can be inserted into the curved extensions and can be moved away from the retaining element, in order to bring the curved extensions into an at least partially extended position.
In order to enable the most efficient and trouble-free operation possible with the proposed device, a method for its operation is also proposed, which is characterized according to the invention in that the movement of the opening hooks to extend the extensions is initiated by means of impulses and automatically until an adjustable limit position is reached takes place, in which the extensions are at least partially extended, and that the sequence of movements of the opening hooks to close the extensions is initially held or arbitrarily under the control of an actuating member.
is interrupted, wherein in a last movement phase the movement of the opening hook takes place automatically until the extensions are completely closed, after a preselectable position in the sequence of movements of the opening hook has been exceeded.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below. In the accompanying drawings show:
1 shows a perspective view of the entire device,
2 is a view of the binding unit from above,
3 shows a view of the binding unit from below,
4 shows a view of the binding unit from the front,
5 shows a side view of the binding unit,
Fig. 6 shows the circuit for the power supply of the motor for the binding unit and
7 shows the circuit for the control of the binding unit.
The device shown in FIG. 1 has an essentially desk-shaped housing 1 which has a punching point at 2 and a binding point at 3. The punching point 2 is arranged at the rear end of a support table 4 on which the sheets to be provided with openings are placed. The edge of the sheets to be punched can be introduced into the punching point 2 and is processed there by means of one of the generally known punching devices, the design of which will not be discussed further.
The binding point 3 is attached above the punching point 2 on the elevation of the housing 1 and comprises a rake-like retaining member 5, against which the backs used during binding come to rest. As can also be seen from FIG. 1, there are slots 6 extending from the individual prongs of the retaining member 5 through which opening hooks extend, which are movable along the slots. The prongs and the opening hooks form parts of a binding unit which is arranged within the housing 1 and whose design can be seen in FIGS. 2-5. It comprises a frame 7 which is provided with fastening tabs 8 in the area of its four corners and is fastened to the housing 1 by means of these.
A slide 9 is arranged to be transversely displaceable opposite this frame 7, two shafts 10 extending transversely to the frame 7 being provided for guiding it, which are encompassed by sliding bushes 11 of the slide 9.
Furthermore, a plate 12, which is provided with individual hooks 13 along a longitudinal edge, is screwed tightly to the slide. These hooks 13 extend perpendicular to the plane of movement of the carriage 9 and, when the binding unit is installed, protrude through the slots 6 from the housing. In addition, the frame 7 carries the rake-like retaining member 5, the individual prongs 5 'of which are also located in a plane which is at least approximately perpendicular to the plane of movement of the carriage.
Outwardly protruding pegs 14 arranged on both sides of the slide 9 and outwardly protruding pegs 15 arranged on both sides of the frame 7 each serve to anchor a tension spring 16 which tends to pull the slide 9 into a rest position in which the hooks 13 are located of the carriage 9 in a position adjacent to the prongs 5 'of the retaining member 5. This rest position is defined by a stop member which comprises a rectangular plate 17 which is fastened to the carriage 9. In order to enable adjustment of this plate 17, it has two elongated openings 18 at one end through which two screws 19 pass. Loosening these screws 19 anchored in the carriage 9 allows the plate 17 to be displaced in the direction of movement of the carriage 9.
In addition, the plate 17 has a rectangular cutout 20 which engages around a rotatable cam 21. By rotating the cam 21, the distance between the axis of rotation of the same and the support surface on a transverse side of the opening 20 can be adjusted, whereby the rest position of the carriage 9 is defined.
An electrical switch 22 attached to the slide 9 carries a switch arm 23, which the latter comes to rest against an actuating arm 24 when the slide 9 is displaced. This actuating arm 24 is rotatably mounted at 25 on the frame 7 and rests against a rotatable cam 26, the constant contact between the arm 24 and the cam 26 being ensured by a spring 27 which is attached to the arm 24 at one end and to the frame 7 at the other end Arm 24 tends to pull against the cam 26. A rotation of the cam 26 causes the actuation arm 24 and its axis 25 to pivot. This changes the position of the contact point 24 'on the arm 24 with the switching arm 23 of the switch 22, so that the position of the slide 9 is preselected by rotating the cam 26 can, in which the switch 22 is operated.
To drive the carriage 9, there is an electric motor 32 which is mounted on the frame 7. This electric motor 32 drives a gear 34 via a gear 33, which meshes with a further gear 35 which is seated on a shaft 36 which is held in bearing blocks 37 and 38 on both sides of the frame 7. Three eccentric disks 39 are mounted on the shaft 36 and are non-rotatably connected to it. One of the eccentric disks 39 is located in the area of one side of the slide 9, while the two remaining eccentric disks 39 are arranged at a distance from one another in the area of the other end of the slide 9.
The connection between the eccentric disks 39 and the slide 9 takes place via push rods 40 which are pivotably coupled to the eccentric disk 39 at one end at 41 and are coupled to the slide 9 at the other end via an extension 42 of the latter.
The rods 40 are connected to the extension 42 with the aid of a pin 43, which engages in an elongated opening 44 of the rods 40. This results in a pivotable connection between the rod 40 and the slide 9, with a limited mobility of the slide 9 when the rod 40 is still being ensured.
The retaining member 5 is slidably mounted on the carriage 9, the direction of movement of the retaining member 5 enclosing a right angle with the direction of movement of the carriage 9. To actuate this retaining member, a vertically protruding pin 44 is provided on it, which engages between extensions 45 of the two eccentric disks 39 arranged at a distance from one another.
These extensions 45 are bent in such a way that when the eccentric disks 39 are rotated, a transverse displacement of the pin 44 and thus of the retaining member 5 is effected.
Another electrical switch 28 is attached to the frame 7 by means of a bracket 29 and has an actuating button 30 against which an actuating arm 31 can be brought to bear. This arm 31 is fastened to one of the eccentric disks 39 and is set so that it comes to rest against the actuating button 30 of the switch 28 when the eccentric disks 39 are in the rest position shown in FIG. In this rest position of the carriage 9, the opening hooks 13 are in their position adjacent to the prongs 5 'and the plate 17 rests against the stop cam 21. In addition, the actuating arm 31 is provided with an adjustable spindle 46, the end of which can be brought to rest against an actuating button 47 of a switch 48.
In Fig. 6 it is shown how the electric motor 32 is connected to its supply voltage. Two relays R-1 and R-2 are provided for actuating the motor, the relay R-1, when activated, causing the motor 32 to run forward and the relay R-2 to cause the motor 32 to run backward.
Each of the two relays R-1 and R-2 is provided with three changeover contacts. In the position shown, both relays are de-energized. In this state, the terminals A, B of the motor 32 are connected to one another, i.e. H. the winding of the motor is short-circuited. When relay R-1 is activated, terminal A of motor 32 is connected to the negative pole of the supply voltage and terminal B of motor 32 is connected to the positive pole of the supply voltage, so that the motor runs in the forward direction. On the other hand, if relay R-2 is energized, the situation is reversed; H. the terminal A of the motor 32 is connected to the positive pole and the terminal B to the negative pole, so that a reverse rotation of the motor is effected.
In Fig. 7 the circuit for controlling the two relays R-1 and R-2 is shown schematically. It should be noted at this point that the forward movement of the electric motor or the slide is understood to mean a movement in which the opening hooks 13 move away from the retaining element, while the reverse movement is understood to mean the opposite displacement of the slide.
An actuating element, preferably designed as a foot switch, for putting the device into operation controls a single-pole changeover switch S-1, which is shown in the drawing in the idle state, the actuating device being indicated by an arrow. The contacts of the front limit switch 28 are denoted by S-2, which is actuated in the direction of the arrow by the displaceable carriage when it reaches a front end position. The contacts of the rear limit switch 22 are labeled S-3 and are also actuated in the direction of the arrow by the sliding carriage when it reaches its rear end position.
The contacts S-1 are connected to two NAND gates T-1 and T-2, which are each connected to the inputs of an OR gate T-7 via a capacitor C-1 and C-2. The two inputs of this gate are each via a resistor R-1 or R-2 and a diode D-1 or
D-2 connected to ground. The output of gate T-7 leads on the one hand to the clock input of a flip-flop F-1 and on the other hand to the clock input of a flip-flop F-2. The inverted output 1 of the flip-flop F-1 is connected via a driver stage V-1 to the relay R-1, and in a corresponding manner is the output Q of the flip-flop F-2 via a driver stage V-2 with the Relay R-2 in connection.
The contacts S-2 of the front limit switch 28 are connected to two NAND gates T-3 and T-4, the output of the gate T-3 to the set input J of the flip-flop F-1 and the output of the gate T-4 is connected to the Clear input Cl of F-2. The reset input K of F-1 is connected to ground. The contacts S-3 of the switch 22 are finally connected to the inputs of two further NAND gates T-5 and T-6, the outputs of which are connected to the clear input Cl of F-1. The reset input J of F-2 is connected to the output Q of F-1 and is also connected to one input of an OR gate T-8. The other input of this gate T-8 is connected to the output of the gate T-4 via the contacts S-4 of the switch 48, while the output of the gate T-8 is connected to the set input K of the flip-flop F-2 is.
The functioning of this control circuit is as follows: It is assumed that the slide is in the rest position, the contacts S-1 of the foot switch, as shown, are not actuated, and the slide is in its foremost end position, so that the limit switch 28 is actuated.
In the rest position shown, both inputs of gate T-1 are on low and both inputs of gate T-2 are on high. Due to the connection of the output of gate T-1 with one input of gate T-2, the output of T-1 is also high, while the output of T-2 is low for the same reasons. The separating capacitors C-1 and C-2 ensure that only pulses can reach the inputs of gate T-7. Switching over the contacts S-1 of the foot switch results in a reversal of the relationships, i.e. H. the output of T-1 goes low and the output of T-2 goes high. When switching from the position shown to the other position, a positive pulse occurs at the output of T-2 and a negative pulse at the output of T-1. The negative pulse is diverted to ground via R-1, D-1.
So it occurs at one input of the gate T-7 a positive pulse, which has a corresponding output pulse result. With each further switching of the contacts S-1, i. H. Each time the foot button is pressed and each time the foot button is released to operate the device, an impulse occurs at the output of T-7 and thus at the clock inputs C of F-1 and F-2.
As anyone skilled in the art is familiar with, the flip-flops F-1 and F-2 can assume two stable states which occur at their Q outputs. The basic condition for this is that there is a pulse at the clock input. The flip-flop is controlled via inputs J and K. The K input of the flip-flop F-1 is always on low, which leaves two options for operating the flip-flop open:
If input J is also low, nothing changes in the state of F-1, even if a clock pulse occurs at C. If the J input is high, however, when a clock pulse occurs at the output of F-1, high and thus at the inverted output f low will occur, regardless of what state F-1 was in before the clock pulse occurred.
The prerequisite is of course that the clear input is not activated.
In the present case, input J is high when the device is in the rest position shown. When a clock pulse occurs at the output of gate T-7, this enables the flip-flop F-1 to be switched over, so that low occurs at its inverted output Q. The relay R-1, whose terminal X is connected to the supply voltage, responds, so that the electric motor is operated in the forward direction. The subsequent shifting of the slide causes an immediate switchover of S-2, which has the consequence that the output of gate T-3 and thus the input of J of F-1 go low. Now, however, both inputs K and J of F-1 are low, so that the next clock pulse, which is caused by releasing the foot switch, cannot switch from F-1 again.
The motor now runs until it has reached its rear end position and the limit switch 22 is actuated. As a result, the output of gate T-6 connected to the Clear input of F-1 changes from high to low, F-1 is reset and a high appears at the output. This causes the relay to drop out and the slide to come to a standstill.
To move the slide back to its original position, relay R-2 must be activated without relay R-1 being allowed to respond. This is done in the following way: The foot button is pressed so that the contacts S-1 move from their upper position to their lower position. As a result, a pulse occurs at the output of gate T-7, which is fed to input C of the flip-flop. Of course, this pulse also reaches input C of F-1, but cannot cause the flip-flop to reverse because the rear limit switch 22 is still activated. Because of this, the clear input of F-1 is constantly activated, which prevents the flip-flop F-1 from switching.
The flip-flop F-2, on the other hand, has a high signal at its input J, which comes from the inverted output n of the reset flip-flop F-1, and at its input K a low signal, which is sent to it from gate T-8 is forwarded. It is easy to see that the gate T-8 delivers a low output as long as the switch 48 is closed, since then at least an aLow signal is present at its one input, regardless of whether the other input is high or < Is low.
The clear input of F-2 is also low, so that all requirements for switching F-2 into such a state are given that a low signal occurs at its inverted output n. The relay R-2 responds and the carriage moves back. The inverted output Q of F-2 now remains low until a new clock pulse arrives at its input C. This is the case when the push button is released and the contacts S 1 move into their upper position. From this it can be deduced that the carriage runs back as long as the key is pressed and is immediately stopped when the key is released.
Of course, this only applies provided that the input K of F-2 is kept low and as long as the clear input of F-2 is not activated. The first case occurs when contacts S-4 of switch 48 are opened. As already mentioned, the switch 48 is arranged in the path of movement of the slide 9 in such a way that it is opened by it when the slide has reached a certain position on its way back. In this case the lower input of T-8 becomes high, so that a <high signal also occurs at its output. This arrives at the input of F-2 and thus blocks this flip-flop against further switching by clock pulses from output T-7.
In practice this means that the carriage automatically returns to its rest position once it has passed the position where the switch 48 is opened.
As soon as the rest position is reached, the front limit switch 28 is actuated again, so that a low signal arises at the output of T-4, which resets the flip-flop F-2. A high signal then occurs again at output Q of F-2, which causes relay R-2 to drop out immediately. Now the starting position has been reached again and the whole cycle can start again when the contacts S-1 of the foot switch are pressed again.
The functioning of the device can be explained as follows: First, the sheets to be stapled together are placed on the table 4 and inserted into the punching point 2 with the edge to be punched. There, the openings are punched out into which the extensions of the binding spine are intended to engage. A binding spine is then placed against the retaining element 5, in such a way that the curved extensions of the binding spine extend through between the individual prongs 5 'of the retaining element 5.
An impulse is now given with the foot switch to operate the device, whereby the relay R-1 picks up and the electric motor 32 is set in motion in the forward direction. The electric motor rotates the shaft 36 and thus the eccentric disk 39, which on the one hand results in the pin 44 and thus the retaining member 5 being displaced laterally, and on the other hand in the push rods 40 moving the slide 9 against the force of the springs 16.
As a result of the transverse displacement of the retaining member 5, the binding spine inserted into it is also displaced, so that the opening hooks 13 engage in the bent up extensions of the binding spine. The displacement of the slide 9 in the forward direction entails a corresponding displacement of the opening hooks 13, which thereby elastically deform the curved extensions and bring them into an at least partially extended position.
The cam 26 was previously brought into a specific position depending on the size of the binding spine used. The carriage 9 now runs forward until the switching arm 21 of the switch 22 comes to rest against the actuating arm 24, whereby the relay R-1 is immediately made to drop out. As a result, terminals A and B of the motor are disconnected from the supply voltage and short-circuited, which causes the motor to stop immediately. If the cam 26 has been brought into an appropriate position, the elastic extensions of the binding spine are now largely stretched out and the previously punched out sheets can be lined up on the extensions of the binding spine. Now the foot button is pressed again, whereby it must be ensured that it remains pressed.
Only then does relay R-2 pick up and cause the motor 32 to run backwards. Now the slide 9 can be pulled back by the springs 16 until either the motor 32 is stopped so that the pins 43 against the front end of the slots 44 come to rest in the rods, or until the cam 21 abuts the rear edge of the opening 20 in the plate 17. If there is any disturbance when closing the spine, the motor 32 can be stopped immediately by releasing the foot button, whereby the slide 9 also comes to a standstill, when the slide 9 has reached a position that can be preselected by setting the spindle 46, the switch is activated 47 is actuated and the slide runs backwards automatically to the rest position.
This ensures that this rest position, in which not only the opening hooks 13 are again next to the prongs 5 'of the retaining member 5, but also the latter has been moved transversely back into its rest position, is assumed in any case. Only then is it possible to remove the stapled sheets without damaging them and the binding spine. If, on the other hand, it was possible to stop the backward movement of the carriage at any point, it would be feared that if the operator was carelessly operated, the complete retraction of the opening hooks 13, but not the transverse displacement of the prongs 5 ', would be waited for.
In this case, it would not be possible to remove the bound sheets without damaging the binding spine or possibly even the opening hooks 13. With the proposed solution, however, it is achieved in any case that the slide reaches its rest position, since the last movement cycle runs independently, without it being possible to interrupt it arbitrarily. On the other hand, it is possible to influence the return of the opening hook immediately in the critical phase, i.e. H. in the phase where a fault could occur.
The above-described connection of the slide 9 to the eccentric disks 39 ensures that the return of the slide takes place under the action of the spring 16. Since it is of crucial importance that the rest position of the slide is exactly defined, in the proposed solution the rest position is determined by the plate 17 and the cam 21 without the switch-off point of the motor 32 being able to influence this rest position. By turning the cam 21, the rest position of the carriage 9 is regulated, which may be necessary when binding spines of different sizes or
Construction should be used.
With the proposed solution, a previously unknown, comfortable and efficient way of working is made possible.
All work cycles of the binding process are controlled with a single foot switch, so that both hands remain free to line up the sheets on the extensions of the binding spine. The operation of the device is so simple and safe that even unskilled workers are able to work efficiently with it right from the start.