CH616887A5

CH616887A5 -

Info

Publication number: CH616887A5
Application number: CH309177A
Authority: CH
Inventors: James William Cutter
Original assignee: Nsc Int Corp
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB1546543A; US4008501A; FR2343604A1; DE2709805A1; FR2343604B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch betriebene Perforations- und Binde-Maschine.

Bisher sind verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen

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worden, mit denen sich Papierblätter und dergleichen mit Hilfe einer flexiblen, als Kammbindung bezeichneten Bindungsart binden lassen. Diese bekannten Vorrichtungen umfassen im allgemeinen Einrichtungen zur Perforation mehrerer Löcher an einer Kante des zu bindenden Blattes und weitere Einrichtungen zum Einsetzen der Zähne des Kammbinders und zum Durchführen durch die Perforationslöcher. Beispiele derartiger Vorrichtungen sind beschrieben in den US-Patenten 3 669 596, 3 227 023, 3 122 761 und 3 060 780.

Zwar ergeben diese bekannten Bindevorrichtungen das gewünschte Ergebnis in annehmbarer Weise, doch sind sie von Hand zu bedienen und haben verschiedene Nachteile, die sich aus ihrer mechanischen Kompliziertheit und der deshalb benötigten grossen Anzahl von durch Dreh- und Fräsarbeiten herzustellenden Teilen ergeben. Keine der bekannten Maschinen enthält einen völlig elektrisch betriebenen Perforations-und Binde-Mechanismus.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine elektrisch betriebene Perforations- und Binde-Maschine zu schaffen, die aus einfachen mechanischen Bauteilen ohne genau einzuhaltende Fertigungstoleranzen besteht.

Dieses Ziel wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete elektrisch betriebene Perforations- und Binde-Ma-schine erreicht.

Nachstehend wird anhand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsge-mässen Maschine zur Perforation und zum Binden.

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene, teilweise aufgeschnittene Rückansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine und zeigt deren Innenteile.

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Vorderansicht und zeigt die Innenteile der in Fig. 1 dargestellten Maschine.

Fig. 4 ist ein teilweiser Querschnitt längs der in Fig, 1 mit 4-4 bezeichneten Linie.

Fig. 5 ist eine umgekehrte, perspektivische Ansicht und zeigt die relative Stellung der Kammplatte, der Antriebswelle für die Hakenplatte und der Mitnehmerorgane für die Verschiebung von Kamm- und Hakenplatte.

Fig. 6 ist ein Querschnitt längs der in Fig. 1 mit 6—6 bezeichneten Linie.

Fig. 6A verdeutlicht den Betrieb der in Fig. 6 gezeigten Umsteuermittel für den Wechsel der Betriebsart.

Fig. 7 ist eine Teilansicht und verdeutlicht die Relativbewegung des Kamms und der Haken in bezug auf die Bewegung der Mitnehmerorgane.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild der elektronischen Steuereinheit der Maschine.

Fig. 9 ist das Schaltbild der in Fig. 8 dargestellten elektronischen Steuereinheit.

Fig. 10 zeigt schliesslich die zeitliche Abfolge in der Beziehung zwischen den einzelnen Schaltvorgängen bei der Verwendung der Maschine im Stanzbetrieb oder beim Binden.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemässe Perforationsund Binde-Maschine umfasst eine zweiteilige Grundplatte 10 und ein oberes Gehäuse 12 mit mehreren Hebeln und von ihr ausgehenden Bedienungsteilen. Von der Oberseite des Gehäuses 12 gehen insbesondere eine Kammplatte 14 mit mehreren Zähnen 15 und ferner Haken 16 aus, die durch Schlitze 17 in der Deckplatte 30 ragen. Eine Frontplatte 18 mit Öffnungen ist an der Vorderseite des Gehäuses 12 befestigt und trägt mehrere Schaltstifte 19, die zusammen mit dem Einstellhebel 20 für die Wahl der Betriebsart, einem Randeinstellhebel 21 und einem Ein-Aus-Schalter 22 sich durch das Gehäuse erstrecken. Die Frontplatte 18 kann ferner kleine, nichtdarge-stellte Öffnungen oder Fenster enthalten, hinter denen Anzei-gelämpchen oder Licht emittierende Dioden zur Anzeige der Betriebsart angebracht sind.

Die Unterkante 23 der Vorderseite des Gehäuses 12 ist von der Oberseite der Grundplatte 10 abgesetzt, so dass sich ein Schlitz 25 zur Aufnahme von Papier ergibt. Die freiliegende Oberfläche der Grundplatte 10 ist eben bis auf den verschiebbaren Anschlag 26, an dem wahlweise ein Sicherheitsschalter 27 angebracht werden kann. Der Anschlag 26 ist in einem Schlitz 28 befestigt, der sich über die Oberseite der Grundplatte parallel zur Vorderseite des Gehäuses 12 erstreckt. Am Boden der Grundplatte 10 ist eine Auffangschale 29 angebracht, wie noch weiter unten erläutert.

Beim Betrieb wird der Schalter 22 auf «Ein» gestellt. Der Einstellhebel 20 wird in die Stellung Stanzbetrieb gestellt, und ein Papierstapel oder anderes Blattmaterial wird auf die Oberseite der Grundplatte 10 gelegt; eine Kante des Stapels wird in den Schlitz 25 eingesetzt, während eine andere Kante am seitlichen Anschlag 26 liegt. Der Schalter 27 wird dann dadurch betätigt, dass die Blätter nach links verschoben werden. Es ist auch möglich, einen nichtdargestellten Fussschalter zu drücken, der den weiter unten noch beschriebenen Elektromotor in Betrieb setzt, wodurch die im Gehäuse 12 enthaltenen Stanzstempel zunächst durch die Blätter gestossen und dann aus ihnen herausgezogen und in die Normalstellung zurückgeführt werden. Die Blätter werden dann von der Vorderseite der Maschine entfernt, und ein Kunststoff-Kammbinder wird so über die Zähne 15 der Kammplatte 14 gelegt, dass die Rückseite des Binders an der Rückseite der Kammplatte 14 liegt.

Der Einstellhebel 20 wird dann für den Bindebetrieb in eine Stellung überführt, die dem jeweiligen Format (oder Durchmesser) des verwendeten Binders entspricht. Dabei werden die Steuermittel für das Binden ausgelöst. Der Fussschalter bzw. der Schalter 27 werden betätigt, wodurch die Kammplatte 14 seitlich verschoben wird und die fingerartigen Fortsätze des Kammbinders unter die Haken 16 geschoben werden, die dann nach der seitlichen Verschiebung der Kammplatte die fingerartigen Fortsätze am Binder strecken. Der Stapel der perforierten Blätter wird dann auf die fingerartigen Fortsätze geschoben, wobei die Spitzen der Fortsätze auf die ausgestanzten Löcher ausgerichtet sind. Ein ebenfalls an der Rückseite des Gehäuses 12 angebrachter Rückstellschalter 162 wird dann gedrückt, wodurch die Haken 16 zurückgeschoben werden und es den fingerartigen Fortsätzen am Binder ermöglichen, sich nach oben umzubiegen und durch die ausgestanzten Löcher zu verlaufen. Bei der Beendigung der Bewegung der Haken 16 kehrt die Kammplatte 14 seitlich in die ursprüngliche Stellung zurück, wodurch der Bindevorgang abgeschlossen wird. Die elastischen, fingerartigen Fortsätze des Binders sind dann durch die ausgestanzten Löcher gegangen und in die normalerweise zusammengerollte Stellung zurückgekehrt; der gebundene Papierstapel kann nun von der Kammplatte 14 abgenommen werden.

Die einzelnen, für den Betrieb der Maschine verwendeten Teile werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben, die auseinandergezogene, teilweise aufgeschnittene Rück-und Vorderansichten der Grundplatte 10 und der im Inneren des Gehäuses 12 angebrachten Mechanismen sind. Wie dargestellt, trägt die Oberseite der Grundplatte 10 neben dem seitlichen Anschlag 26, dem Schalter 27 und dem Schlitz 28 einen vertieften Abschnitt 32, einen länglichen Schlitz 33, der sich seitlich quer zur Vertiefung erstreckt, und einen Mikroschalter 34, der zweckmässigerweise unter der Oberseite der Grundplatte 10 neben der Durchlassöffnung 31 für den Betätigungshebel gelegen ist. Der Schlitz 33 ergibt eine Auslassöffnung für die ausgestanzten Papierstückchen, und der Mikroschalter 34 betätigt die elektronische Steuereinheit, die den Motor für das Perforieren und Binden nach der Beendigung des Stanzvorganges abschalten. Der vom Gehäuse 12 bedeckte Abschnitt

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der Grundplatte 10 umfasst ferner mehrere Öffnungen zur Aufnahme verschiedener Befestigungsmittel, Schrauben usw.

Über der Grundplatte 10 ist eine Stanzvorrichtung 35 mit Stanzmatrizenplatten 36 angebracht, die mehrere Öffnungen 38 nahe ihrer Vorderkante tragen; zur Stanzvorrichtung gehören ferner ein Chassis 39 mit zwei endseitigen Stützflächen 40, 42 und eine in auseinandergezogener Darstellung eingezeichnete Betätigungswelle 44, die jedoch tatsächlich an den Enden in Lagern 43a in den Stützteilen 40, 42 gelagert ist.

An einem Ende der Welle 44 ist ein Betätigungshebel 46 befestigt, der ein mit einer Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel 45 an einem Ende und einen Schlitz 47 am anderen Ende aufweist; in diesen Schlitz greift der Kurbelzapfen einer Antriebskurbel ein. Am anderen Ende der Welle 44 ist ein Ritzel 48 mit einer Bohrung 49 für einen von einem Elektromagneten betätigten Kupplungsstift 60 montiert. Die mit drei Zähnen versehenen Ritzel und die Zahnstangen gewährleisten die sichere Zurückziehung der Stanzstempel vom perforierten Papier. In bekannten Vorrichtungen musste eine Bewegung des Stempelstockes um mindestens 3 mm nach oben erfolgen, wobei die Bewegung unter dem Einfluss von Federn stattfand. Beim Zurückziehen der Stanzstempel vom Papier oder von stumpfwinklig einlaufenden Kunststoffmaterialien, wie beispielsweise Azetaten, konnten die Stanzstempel steckenbleiben und nicht den Endabschnitt des Weges zurücklegen. Dabei konnte jedoch keine Kraft aufgewendet werden, da die Rückstellung in einer unbeeinflussten Eigenbewegung stattfand. Im Falle der vorliegenden Erfindung ergibt sich eine hundertprozentige Steuerung der Stanzstempel über ihren gesamten Bewegungsbereich.

An der Welle 44 ist neben dem Ritzel 48 eine Bindeantriebsvorrichtung 50 angebracht, die zwei an gegenüberliegenden Seiten eines Abstandwinkels 52 befestigte Schwenkarme 54, 56 aufweist. Zwar ist es in der Figur nicht deutlich dargestellt, doch haben der Abstandswinkel 52 und die Schwenkarme 54, 56 Bohrungen, durch die die Welle 44 verläuft. Die Schwenkarme 54, 56 haben reibungsarme Zapfen 55 und 57, deren Zweck weiter unten noch beschrieben wird. An gegenüberliegenden Seiten der Schwenkarme 54, 56 sind zwei Endplatten 58 und 59 mit Öffnungen befestigt, durch die ein Kupplungsstift 60 gesteckt wird. An der Endplatte 58 ist ferner ein Winkel 61 zur Halterung eines Elektromagneten 62 befestigt, der den Kupplungsstift 60 betätigt. Eine Feder 63 hält den Stift 60 von der Bohrung 49 zurück. Sobald die Welle 44 durch die Öffnungen in der Bindeantriebsvorrichtung 50 eingesetzt ist, können der Hebel 46 und das Ritzel 48 und die Enden der Welle 44 an den endseitigen Stützflächen 40 und 42 dadurch befestigt werden, dass die Enden durch die Öffnungen 43b und die Lager 43a gesteckt werden. Der Hebel 46 und das Ritzel 48 werden dann mit Keilen 41b und Stiften 41a an der Welle 44 fixiert. Die Welle 44 selbst wird durch zwei Muffenringe 67 in ihrer Stellung festgehalten, die mit Stiften 66 an der Welle befestigt sind. An der Welle 44 ist ferner ein Formateinstellmechanismus für das Binden befestigt, der weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird.

Um die Bindeantriebsvorrichtung 50 in die Ruhestellung zurückzustellen, in der der Winkel 61 an einem Anschlag 64 anliegt, ist eine Blattfeder 65 vorgesehen, die die Welle 44 teilweise umgibt und mit einem Ende an einem der drei Führungsblöcke 84 für die Stanzvorrichtung mit geeigneten Schrauben befestigt ist. Das andere Ende ist unter den Abstandswinkel 52 geschoben, der die Vorrichtung 50 in die angegebene Richtung drückt. An der endseitigen Stützfläche 40 ist ferner eine Vorrichtung 69 zur Randeinstellung der Perforation angebracht; diese Vorrichtung umfasst eine Randeinstellstange 70, einen Gelenkmechanismus 71 und den in Fig. 1 dargestellten Randeinstellhebel 21.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, haben die Stützflächen 40 und 42 vorn einwärts gebogene Kanten 73, die Führungsschienen für die Führung der vertikalen Bewegung des Stempelstockes 75 darstellen. Der Stempelstock 75 weist zwei an ihren Enden miteinander verbundene, getrennte Platten 76 auf. Die Platten 76 sind an Endstücken 78 befestigt, die an ihren Seitenflächen vertikale Rillen 80 zur Aufnahme der Kanten 73 haben und als Zahnstangen 82 ausgebildet sind. Die Zahnstangen 82 befinden sich an der Rückseite und passen zu den Ritzeln 45 und 48. Die Schaltstifte 19 passen in der eingezeichneten Weise durch Öffnungen in den Platten 76.

Unmittelbar unter dem Stempelstock 75 sind drei Führungsblöcke 84 mit Führungsbohrungen 86 zur Aufnahme der Stanzstempel 88 angebracht. Die Blöcke 84 befinden sich auf der Oberseite der Stanzmatrizenplatten 36 und haben die Führungsbohrungen 86 auf die Öffnungen 38 ausgerichtet; zur Befestigung am Chassis werden Schrauben 87 verwendet.

Oberhalb des Stempelstockes 75 ist in der Zeichnung der tatsächlich auf dem Chassis hinter der Vorrichtung befestigte Motor 90 dargestellt, an dessen verzahnter Welle 92 eine Kurbel 94 befestigt ist. Der Motor 90 ist mit einem Winkel an der Grundplatte 10 befestigt, der mit Schrauben sowohl am Motor 90 als auch an der Grundplatte 10 angeschraubt ist. Der Motor 90 kann seine Drehrichtung ändern und enthält eine elektrische Bremse, mit der der Anker in der Anhaltestellung festgehalten werden kann. Die Kurbel 94 ist an der Welle 92 mit einer Stellschraube 96 befestigt und trägt einen reibungsarmen Kurbelzapfen 98. Dieser passt in den Schlitz 47 des Betätigungshebels 46 und dient dazu, die Welle 44 zu verdrehen, um entweder die Stanzstempel 88 anzutreiben oder die Bindeantriebsvorrichtung 50 zu betätigen.

In der vorzugsweisen Ausführungsform umfasst die Grundplatte 10 einen Unterteil 111 mit einer Auffangschale 29 für ausgestanztes Material im Vorderabschnitt und eine Kammer für die elektronische Steuereinheit 114 im rückwärtigen Abschnitt. An die Steuereinheit 114 sind die verschiedenen Mikroschalter in der Maschine angeschlossen. Diese Schalter dienen dazu, den Motor 90 zu den richtigen Zeitpunkten in Betrieb zu nehmen und in den für die jeweilige Betriebsart richtigen Richtungen in Drehung zu halten. Ferner enthält der Unterteil 111 Steckeranschlüsse 115 für den Netz-anschluss und einen Fussschalter sowie einen Sicherungssockel 117.

Die in den Fig. 3 und 5 auseinandergezogen dargestellte Bindevorrichtung 110 umfasst eine Deckplatte 30, eine Führungsplatte 112, eine Kammplatte 14, ein Mitnehmerorgan 116, eine Hakenplatte 118 und ein Mitnehmerorgan 128. Hinten an der Oberseite der Grundplatte 10 sind Platten 120,121 mit aufstehenden Führungszapfen 123 angebracht, die, wie weiter unten beschrieben ist, zu den Mitnehmerorganen passen. Die Führungsplatte 112 enthält nach unten gebogene vorderseitige und rückseitige Kanten 130 bzw. 132 sowie seitlich verlaufende Befestigungsflansche 134, 135. Sie ist mit zwei sich von der Vorderseite zur Rückseite erstreckenden Führungsschlitzen 136, 137 versehen. Die Kammplatte 14 hat einen nichtdargestellten flachen Grundabschnitt und senkrecht verlaufende Zähne 15. Das Mitnehmerorgan 116 besteht aus einer starren Metallschiene, deren Mittelabschnitt gebogen ist, um konzentrisch zur Welle 44 zu sein (siehe Fig. 5); das obere Ende der Metallschiene ist senkrecht abgebogen und an der Kammplatte 14 mit geeigneten Schrauben oder durch Punkt-schweissung befestigt, das untere Ende ist horizontal abgebogen und gleitet auf der Oberseite der Grundplatte 10.

Am Mitnehmerorgan 116 ist eine Kulisse 113 angebracht, die zur Aufnahme des Zapfens 55 am Schwenkarm 54 ausgebildet ist. Wie weiter unten im einzelnen beschrieben ist, bewegt der schräge Abschnitt der Kulisse 113 das Mitnehmerorgan 116 so, dass die Kammplatte 14 bei der Drehung der s

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174, die an der Platte 170 befestigt sind, gehören. Bei der Bewegung des Einstellhebels 20 nach oben oder nach unten dreht sich die Platte 170 um die Welle 44 und verändert die Stellung des Schalters 172 bezüglich des festen Stifts 173; gleichzeitig wird die Stellung des Schalters 174 in bezug auf die Drehstellung des Ritzels 48 verändert. Der Schalter 172 ist an der Oberseite der Platte 170 angebracht, so dass er mit dem Stift 173 in Eingriff kommen und von diesem geschlossen werden kann, wenn der Einstellhebel 20 in der untersten Stellung ist. In dieser Stellung wird über den Schalter 172 und die Steuereinheit 114 der Motor 90 für den Stanzbetrieb angelassen. In allen anderen Stellungen des Einstellhebels 20 ist der Schalter 172 geöffnet.

Der Schalter 174 ist am unteren Abschnitt der Platte 170 befestigt und arbeitet mit einem vom Ritzel 48 getragenen Stift 51, von dem der Schalter auch geschlossen werden kann. Der Schalter 174 dient als Begrenzungsschalter, der bei seinem Schliessen dazu führt, dass die Steuereinheit 114 den Motor 90 abschaltet, wodurch die Bewegung der Haken 16 von der Anfangsstellung weg begrenzt wird. Die Stellung des Einstellhebels 20 legt damit fest, wie weit die Haken 16 die fingerartigen Fortsätze des Kammbinders 176 ausdehnen; es wird dadurch möglich, Binder verschiedener Grössen zu verwenden.

Aus den Fig. 8 und 9 ist ersichtlich, dass die Kurbel 94 sich dreht, wenn der Einstellhebel 20 in der Stellung für Stanzbetrieb ist und der Motor 90 über die Steuereinheit 114 bei Betätigen eines Fussschalters oder eines anderen Schalters angelassen wird. Während der ersten Hälfte einer Umdrehung der Kurbel 94 wird der Hebelarm 46 verschwenkt und werden die Welle 44 und das Ritzel 48 wie oben beschrieben gedreht, wodurch der Stempelstock 75 die Stanzstempel 88 durch die darunter gelegenen Blätter drückt. Während der zweiten Hälfte der Umdrehung der Kurbel 94 werden die Schwenkrichtung des Hebelarmes 46 und die Drehrichtung des Ritzels 48 und der Welle 44 umgekehrt, wodurch die Stanzstempel 88 von den Blättern zurückgezogen werden. Wenn der Hebelarm 46 den Mikroschalter 34 betätigt (siehe Fig. 2 und 4), erfährt die Steuereinheit 114, dass eine ganze Umdrehung durchgeführt worden ist, und der Motor 90 wird abgeschaltet. Bemerkenswert ist, dass die Drehrichtung des Motors 90 jederzeit durch Drücken des Schalters 164 umgekehrt werden kann, so dass eine Blockierung der Maschine leicht beseitigt werden kann, falls sie im Stanzbetrieb auftreten sollte.

Wenn der Perforationsvorgang abgeschlossen ist und die perforierten Blätter zum Binden fertig sind, wird ein Kunst-stoff-Kammbinder über die Zähne 15 der Kammplatte 14 geschoben, und der Formateinstellmechanismus für den Binder wird eingestellt durch Bewegung des Einstellhebels 20 aus der Stellung für den Stanzbetrieb in die Stellung für die richtige Bindergrösse, die an der Frontplatte 18 angezeigt wird. Beim Öffnen des Schalters 172 bei der Bewegung des Einstellhebels 20 in die Stellung für den Bindebetrieb wird über die Steuereinheit 114 der Elektromagnet 62 erregt, der den Kupplungsstift 60 in die im Ritzel 48 angebrachte Bohrung 49 (Fig. 2) schiebt, wodurch die Bindeantriebsvorrichtung mit der Welle 44 gekuppelt wird. Der Fussschalter oder Schalter 27 werden dann betätigt, um den Motor 90 anzulassen, der seinerseits die Bewegung der Schwenkarme 54, 56 zusammen mit der Drehung der Welle 44 und des Ritzels 48 bewirkt. Bei der Bewegung der Schwenkarme 54, 56 nach unten verschieben sie die Mitnehmerorgane 116 und 118 zur Seite, um in der oben beschriebenen Weise die Kammplatte 14 bzw. die Haken 16 zu verschieben. Die Welle 44 dreht sich, bis das Ritzel 48 mit dem Stift 51 den Mikroschalter 174 schliesst, um damit den Motor 90 abzuschalten.

Die Bewegung der Haken 16 wird an einem Punkt beendet, an dem die fingerartigen Fortsätze des Kammbinders ganz ausgestreckt sind.

Die perforierten Blätter werden dann über die ausgestreckten Finger des Kammbinders geschoben und der Schalter 162 (siehe Fig. 4) wird betätigt, wodurch der Motor 90 im Gegenuhrzeigersinn in Drehung versetzt wird, der seinerseits die s Welle 44 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wodurch der Zapfen 55 in der Kulisse 113 des Mitnehmerorgans 116 nach oben geschoben wird. Gleichzeitig führt dies dazu, dass der Zapfen 57 sich in der Kulisse 148 des Mitnehmerorgans 128 nach oben bewegt, so dass dieses seitlich in seine Ruhestellung io zurückkehrt, wobei die Haken 16 zurückgezogen werden. Damit können sich die fingerartigen Fortsätze des Kammbinders 176 durch die Perforationen im Stapel der zu bindenden Papiere schieben. Nahe dem Ende seines Bewegungsbereichs veranlasst der am Schwenkarm 54 befestigte Zapfen 55 die 15 Kammplatte 14 in ihre Ruhestellung zurückzukehren. Wenn sowohl die Kammplatte 14 als auch die Haken 16 ihre Ruhestellung erreichen, schliesst der Hebelarm 46 den Schalter 77 und schaltet damit den Motor 90 ab. Zu diesem Zeitpunkt ist der Bindevorgang beendet, und die gebundenen Blätter kön-20 nen von der Oberseite der Maschine abgenommen werden.

Das allgemeine Blockschaltbild der Fig. 8 zeigt die Hauptteile der in der beschriebenen Maschine verwendeten elektri- • sehen Ausrüstung. Die sieben Schalter 27, 34, 77, 162, 164, 172 und 174 sowie der Fussschalter ergeben die notwendigen 25 Eingangssteuersignale für die Steuereinheit 114, die dann Steuersignale für den Motor 90 und den Elektromagnet 62 erzeugt. In der vorzugsweisen Ausführungsform sind die insgesamt acht oben erwähnten Schalter einfache Mikroschalter. Es ist jedoch auch möglich, andere geeignete Vorrichtungen zum 30 Nachweis einer bestimmten Stellung mechanischer Komponenten zu verwenden. Die im einzelnen in Fig. 9 dargestellte elektrische Steuereinheit 114 spricht auf das Öffnen und Schliessen der verschiedenen Schalter an und betätigt den Elektromagnet 62 und den Motor 90 in der oben beschriebenen und im Dia-3S gramm der Fig. 10 dargestellten Weise. Die Funktionsweise der Steuereinheit 114 lässt sich ohne weiteres dem Schaltbild in Fig. 9 entnehmen; eine ins einzelne gehende Beschreibung erscheint deshalb nicht notwendig.

40 Die Fig. 10 zeigt zwei Diagramme der zeitlichen Abläufe der verschiedenen Schalterstellungen während des Stanz- und Bindebetriebs. Die Kästchen bedeuten geschlossener Schalter, erregter Elektromagnet und eingeschalteter Motor. Man ersieht aus dem Diagramm für den Stanzbetrieb, dass der Schal-45 ter 27 oder der Fussschalter den Stanzbetrieb steuert. Wenn anfänglich die Stanzstempel 88 in der oberen Stellung sind, berührt der Hebelarm 46 den Schalter 34 und hält ihn in der geschlossenen Stellung. Wenn der Papierstapel in den Schlitz 25 eingesetzt und der Schalter 27 berührt wird (oder der Fuss-50 Schalter niedergedrückt wird), wird der Motor 90 eingeschaltet, worauf sich der Hebelarm 46 vom Schalter 34 wegbewegt und diesen damit öffnet. Der Motor 90 bleibt eingeschaltet und läuft über eine ganze Umdrehung, bis der Hebelarm 46 den Schalter 34 erneut berührt; dies bedeutet den Abschluss 55 des Perforationvorganges, und die Steuereinheit 114 schaltet den Motor 90 ab.

In der Betriebsart Binden steuern die Schalter 27, 77, 162, 164,174 und der als Alternative verwendbare Fussschalter den Betrieb. Sobald der Kunststoffbinder richtig auf die 60 Kammplatte 14 aufgesetzt worden ist und der Einstellhebel 20 in die der Bindergrösse entsprechende Stellung überführt worden ist, kann der Schalter 164 zum Ausstrecken des Binders betätigt werden, um den Motor 90 in Betrieb zu nehmen. Bei der Bewegung des Einstellhebels 20 in die Stellung zum Bin-65 den wird der Schalter 172 geöffnet und der Elektromagnet 62 erregt, wodurch die Bindeantriebsvorrichtung 50 mit der Welle 44 gekuppelt wird. Der Motor 90 bewegt dann die Kammplatte 14 seitlich und veranlasst anschliessend die Haken 16,

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Welle 44 seitlich verschoben wird. Der Schlitz 125 nimmt die an der Platte 120 angebrachten Führungszapfen 123 auf.

Die Hakenplatte 118 hat mehrere nach oben aufgebogene Haken 16, deren Anzahl und Anordnung so gewählt sind, dass sie der Anzahl und der Anordnung der Zähne 15 an der Kammplatte 14 entsprechen. Die Hakenplatte 118 kann auf der Oberseite der Führungsplatte 112 gleiten und ist mit Schrauben oder Nieten 131 befestigt, die durch die in der Führungsplatte 112 angebrachten Schlitze 136 und 137 ragen.

Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, ist eine Antriebsstange 122 verschiebbar an der Unterseite der Führungsplatte 112 mit Hilfe der Nieten 143 befestigt, die durch in der Platte 112 angebrachte und durch in der Stange 122 eingelassene Schlitze 140 verlaufen. Die Knieabschnitte der Winkelhebel 124 und 126 sind drehbar an der Unterseite der Platte 112 mit Hilfe von Nieten 145 befestigt, die durch in der Platte 112 vorgesehene Bohrungen 146 verlaufen (siehe Fig. 3).

Das Mitnehmerorgan 128 besteht ebenfalls aus einer starren Metallschiene, deren Mittelabschnitt gebogen ist, so dass er konzentrisch zur Welle 44 verläuft; das untere Ende ist horizontal abgebogen und gleitet auf der Oberseite der Grundplatte 10. Das Mitnehmerorgan 128 hat eine Kulisse 148, die zur Aufnahme des Zapfens 57 am Schwenkarm 56 ausgebildet ist. Der schräge Abschnitt der Kulisse 148 veranlasst das Mitnehmerorgan 128 dazu, die Antriebsstange 122 bei der Drehung der Welle 44 seitlich zu verschieben. Der Schlitz 149 nimmt die an der Platte 121 angebrachten Führungszapfen 123 auf.

Nach der Herstellung der Bindevorrichtung 110 werden diese und die Deckplatte 30 an den endseitigen Stützflächen 40, 42 mit Hilfe von Schrauben 152 befestigt (siehe Fig. 3), die durch Löcher 154 in den Flanschen 134 und 135 der Führungsplatte 112 geschraubt und in die Gewindebohrungen 43 der Stützflächen 40 und 42 eingeschraubt werden. Das Aus-sengehäuse 12 (Fig. 1) wird aufgesetzt und in geeigneter Weise daran befestigt.

Die Fig. 4 ist ein teilweiser Querschnitt längs der in Fig. 1 mit 4—4 bezeichneten Linie und zeigt das Zusammenwirken der verschiedenen Teile der Stanzvorrichtung 35. Wenn die Kurbel 94 in der dargestellten, untersten Stellung ist, liegt der letzte Zahn des Ritzels 45 an der untersten Einbuchtung der Zahnstange 82 an und hält dadurch den Stempelstock 75 in der dargestellten, angehobenen Stellung. Wenn der Motor 90 die Kurbel 94 dreht, kommen die Zähne des Ritzels 45 in Eingriff mit den Zähnen der Zahnstange 82 und drücken den Stempelstock 75 nach unten. Wenn die Schaltstifte 19 in der innersten Stellung sind, führt ein Absenken des Stempelstok-kes 75 dazu, dass die Stifte 19 an den Oberseiten der Stanzstempel 88 anliegen und diese durch die Führungsblöcke 84 nach unten auf die in den Schlitz 25 eingelegten Blätter drük-ken. Wenn die Stanzstempel sich durch die Öffnungen 38 schieben, werden Löcher einer bestimmten Grösse in den Blättern ausgestanzt und das ausgestanzte Material fällt in die Auffangschale 29. Wenn der Motor 90 die Kurbel 94 weiterdreht, treiben die Zähne des Ritzels 45 die Zahnstange 82 und damit den Stempelstock 75 nach oben. Die Köpfe der Stanzstempel 88 ruhen auf Stegen 106, durch welche die Stempel 88 von den Öffnungen 38 und damit von den perforierten Blättern zurückgezogen werden.

Die Fig. 4 verdeutlicht ferner die Lage der Schaltstifte 19, des Stempelstockes 75 und der Stanzstempel 88. Die Köpfe der Stanzstempel 88 befinden sich zwischen den Platten 76, während sich die Schaltstifte 19 durch Öffnungen 103 in einen Träger 99 und Öffnungen 104 in den Platten 76 erstrecken, wobei sie direkt über den Stanzstempeln 88 liegen. Einzelne der Schaltstifte 19 können wahlweise nach vorne in die durch gestrichelte Linien dargestellte Stellung «b» gezogen werden, so dass sie nicht an der Oberseite der Stanzstempel 18 anliegen, wenn beim Perforationsvorgang der Stempelstock 75 nach unten gedrückt wird. Dadurch ist es möglich, gewisse Perforationen in einem gewünschten Perforationsmuster auszulassen. Die Fig. 4 zeigt ferner den Schalter 162 für die Rückstellung des Kammbinders, den Schalter 164 für das Aufspreizen des Binders und die elektronische Steuereinheit 114. Die Schalter 162 und 164 schalten den Motor 90 ein, der die Kurbel 94 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn verdreht. Diese Schalter werden beim Bindevorgang verwendet und werden ebenso wie die Steuereinheit 114, die die Steuersignale für den Motor 90 und den Elektromagnet 62 liefert, später noch im einzelnen beschrieben.

Die Fig. 6 ist ein teilweiser, längs der in Fig. 1 mit 6—6 bezeichneten Linie genommener Querschnitt und verdeutlicht den Betrieb der Bindevorrichtung. Wenn, wie dargestellt, das Ritzel 48 nach oben gestellt ist, liegen die Zapfen 55 und 57 am oben Ende der Kulissen 113 bzw. 148 der Mitnehmerorgane 116 bzw. 128.

Beim Betätigen des Fussschalters oder des Schalters 27 dreht der Motor 90 die Welle 44, das Ritzel 48 und die Schwenkarme 54 und 56 im Uhrzeigersinn. Bei der Bewegung der Schwenkarme 54 und 56 in Pfeilrichtung bewegen sich Zapfen 55 und 57 in den Kulissen 113 bzw. 148 nach unten in die gestrichelt eingezeichnete Stellung. Wie deutlicher aus Fig. 7 ersichtlich ist, bewirkt diese Zapfenbewegung nach unten eine Verschiebung der Mitnehmerorgane 116 und 128 zur Seite. Wenn insbesondere der Zapfen 55 in der Kulisse 113 nach unten gleitet, veranlasst er die Kammplatte 14, sich sofort in die gestrichelt eingezeichnete Stellung zu bewegen. Eine entsprechende Bewegung des Zapfens 57 in der Kulisse 148 ergibt anfänglich keine Verschiebung der Haken 16. Dadurch wird erreicht, dass bei der anfänglichen Bewegung der Kammplatte 14 die fingerartigen Kunststoff-Fortsätze des Kammbinders 175 (in Fig. 6 dargestellt) unter die Haken 16 geschoben werden, ehe diese ihre Bewegung von der Kammplatte 14 hinweg beginnen.

Bei der weiteren nach unten gerichteten Bewegung der Zapfen 55 und 67 ergibt sich keine weitere Verschiebung der Kammplatte 14, doch bewegt sich das Mitnehmerorgan 128 weiter in seitlicher Richtung. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ergibt die seitliche Verschiebung des Mitnehmerorgans 128 eine ähnliche Verschiebung der Antriebsstange 122, wodurch die Winkelhebel 124 und 126 um ihre Befestigungen 145 geschwenkt werden, so dass die mit Schrauben 131 am einen Arm der Winkelhebel befestigte Hakenplatte 118 verschoben wird. Wenn sich die Haken 16 von der Kammplatte 14 wegbewegen, spreizen sie die Finger des Kammbinders 176 auf, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt ist.

Die perforierten Blätter werden dann über die ausgestreckten Fingerfortsätze des Kammbinders geschoben, und die Drehrichtung des Motors 90 wird durch Drücken des Schalters 162 umgekehrt (siehe Fig. 4), so dass die Schwenkarme 54 und 56 sich nach oben bewegen und die Zurückziehung der Haken 16 auf die Kammplatte 14 herbeiführen. Wenn die fingerartigen Fortsätze freigegeben werden, rollen sie sich nach oben ein und verbinden die nichtdargestellten perforierten Blätter. Die Kammplatte 14 bewegt sich nicht, bis das Ritzel 48 fast ganz in der oberen Endstellung angelangt ist und die Haken 16 neben der Kammplatte 14 liegen. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt sich die Kammplatte 14 seitlich, wobei die fingerartigen Fortsätze des Kunststoffbinders aus den Haken 16 herausgezogen werden und die gebundenen Blätter abgenommen werden können.

Die Fig. 6 und 6A zeigen auch den Formateinstellmechanismus. Dieser ist Teil der Umsteuermittel 166 zur Wahl der Betriebsart, zu denen der Einstellhebel 20, eine halbkreisförmige Platte 170, die konzentrisch zur Welle 44 drehbar, jedoch nicht mit ihr verbunden ist, und zwei Mikroschalter 172,

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sich von der Kammplatte wegzubewegen, bis der Schalter 174 durch den Stift 51 am Ritzel 48 geschlossen wird.

Der Rückstellschalter 162 wird dann entweder ständig oder intermittierend von-Hand betätigt, wodurch die Drehrichtung des Motors 90 umgekehrt und die Haken 16 zur Kammplatte 14 zurückgebracht werden; dabei wird die Kammplatte 14 seitlich in die Anfangsstellung verschoben. Wenn der Hebelarm 46 den Schalter 77 schliesst, wird die Wirkung des Schalters 162 aufgehoben.

Die vorliegende Erfindung schafft eine vollständige Steuerung des Perforationsvorganges durch die Verwendung der oben beschriebenen dreizähnigen Ritzel und dreizähnigen Zahnstangen und ergibt eine sogenannte sichere Sperrung, d. h. es wird ein vergrösserter Zahn verwendet, der in eine Stellung unter den untersten Zahn der Zahnstange geht und verhindert, dass der Stempelstock herunterfällt, wenn beim Bindebetrieb das Ritzel nicht mehr im Eingriff mit der Zahnstange ist. Die beschriebenen Entsperrungsmittel sind ebenfalls vorteilhaft; sie erlauben die wahlweise Umkehrung der Drehrichtung des zur Perforation dienenden Motors 90 über den Schalter 164.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es durch den Schalter 164 möglich wird, die schrittweise Lageverstellung der Binderhaken auszuschalten. Bei Bedarf kann der Schalter 164 dazu verwendet werden, die Bindungen etwas weiter zu öffnen, oder es kann, falls ein dickes Buch zu binden ist und möglicherweise einige Blätter vergessen wurden, der Bindevorgang umgekehrt werden, da durch den Schalter 164 die Haken 16 wieder geöffnet werden. Der Schalter 162 kann dann dazu dienen, die Haken 16 wieder zu schliessen, um damit den Bindevorgang zu beenden. Aus diesem wahlweisen Schliessen der Haken folgt, dass die Bedienungsperson die Haken nicht zu schliessen braucht und den Kammbinder nicht immer wieder 5 einzurasten hat, sondern die Haken schrittweise jeweils ein bisschen weiter schliessen kann und bei Bedarf sie sogar wieder etwas öffnen kann.

Ein weiteres Kennzeichen ergibt sich aus der möglichen Drehrichtungsumkehr des Motors 90 beim Bindebetrieb. Der io Vorteil einer langsameren Bindebewegung wird erreicht durch die Lage des Kurbelzapfens 98 im Schlitz 47 des Hebelarmes 46 zu Beginn des Bindevorganges. Da der Motor entgegen dem Uhrzeigersinn beim Bindevorgang läuft, wird nur eine verhältnismässig geringe Bewegung des Hebelarmes 46 benö-15 tigt; der Kurbelzapfen 98 ist nämlich am Beginn seiner Bewegung im Scheitelpunkt seines Bewegungszyklus, und der Hebelarm 46 wird an der Rückseite angehoben.

Ein weiteres Kennzeichen ist die Motorbremse, die die Haken und den Stempelstock beim Anhalten des Motors in 20 der Stellung festhält, in der sie gerade sind. Beim Bindebetrieb beispielsweise sucht die Kunststoff-Bindung die Haken in die Anfangsstellung zurückzuziehen, und die elektromagnetische Bremse am Motor verhindert, dass dies wirklich eintritt. Zwar hält der zur Durchführung des Stanzbetriebes verwendete 25 Stempelstock immer in der obersten Stellung des Arbeitsvorganges an, doch könnte er zurückfallen, was bedeuten würde, dass die längsten Stanzstempel im Papier stören. Die Bremse verhindert dies.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrisch betätigte Perforations- und Binde-Maschine, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (10); eine Stanzvor-richtung (35) zum Ausstanzen von Perforationen längs einer Kante eines Stapels aus Blättern; eine Bindevorrichtung (110) zum Einsetzen der biegsamen Finger eines Kammbinders (176) durch die ausgestanzten Öffnungen, um die Blätter zusammenzubinden, mit einer länglichen, starren Kammplatte (14), die mehrere Kammzähne (15) aufweist, einer länglichen starren Hakenplatte (118) mit mehreren Haken (16), deren Anzahl der Anzahl der Kammzähne entspricht, und mit Führungseinrichtungen (112, 122), an denen die Kammplatte (14) und die Hakenplatte (118) befestigt sind und die eine Bewegung der Kammplatte in deren Längsrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung ermöglichen, wobei die Hakenplatte neben der Kammplatte montiert ist, so dass die Haken nächst der Kammplatte gelegen sind und sich von ihr wegbewegen können, mit Betätigungseinrichtungen (44, 45, 46, 48, 82, 90, 94) zur Betätigung der Stanzvorrichtung (35) und der Bindevorrichtung (110), wobei die Betätigungseinrichtungen eine Welle (44), einen an der Grundplatte (10) befestigten Motor (90), erste, den Motor mit der Welle (44) zu deren Drehung verbindende Kupplungsmittel (46, 94) und zweite, die Welle (44) mit der Stanzvorrichtung (35) verbindende Kupplungsmittel (45, 48, 82) umfassen; ein erstes mit der Kammplatte (14) verbundenes Mitnehmerorgan (116) mit einer ersten Steuerkulisse (113) und ein zweites, an der Hakenplatte (118) befestigtes Mitnehmerorgan (128) mit einer zweiten Steuerkulisse (148); einen ersten von der Welle (44) getragenen Schwenkarm (54), der in die erste Steuerkulisse

(113) eingreift und die Kammplatte (14) bewegt; einen zweiten von der Welle getragenen Schwenkarm (56), der in die zweite Steuerkulisse (148) eingreift und die Hakenplatte (118) bewegt; Umsteuermittel (20,166,172, 174) zum Wechsel von Stanzbetrieb auf Bindebetrieb und umgekehrt; auf die Umsteuermittel ansprechende Kupplungsmittel (49, 60, 62), die den ersten (54) und den zweiten (56) Schwenkarm an die Welle (44) kuppeln, wenn die Umsteuermittel auf Bindebetrieb eingestellt sind; und eine auf die Umsteuermittel (20, 166, 172, 174) ansprechende elektronische Steuereinheit

(114), die den Motor (90) einschaltet, der bei auf Stanzbetrieb eingestellten Umsteuermitteln die Stanzvorrichtung (35) und bei auf Bindebetrieb eingestellten Umsteuermitteln über die angekuppelten Schwenkarme (54, 56) und Mitnehmerorgane (116,128) die Kammplatte (14) und die Hakenplatte (118) betätigt.
2. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsteuermittel (20, 166, 172, 174) in der Stellung für Bindebetrieb schrittweise verstellt werden können, um den Abstand festzulegen, um den die Hakenplatte (118) von der Kammplatte (14) wegbewegt wird.
3. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (49, 60, 62) einen Elektromagnet (62) und einen von ihm betätigten Kupplungsstift (60) umfassen, der die Schwenkarme (54, 56) in be-zug auf die Welle (44) feststellen kann.
4. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerorgane (116, 128) an ihren oberen Enden mit der Kammplatte (14) bzw. der Hakenplatte (118) verbunden sind und mit ihren unteren Enden auf der Grundplatte (10) gleiten.
5. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten elektrischen Schalter (34), der bei der Drehung der Welle (44) betätigt wird und die Drehung in einer Richtung begrenzt, und durch einen zweiten elektrischen Schalter (77), der bei der Drehung der Welle (44) in der anderen Richtung betätigt wird, wobei diese Schalter zu der elektronischen Steuereinheit (114) gehören.
6. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsteuermittel (20, 166, 172, 174) zur Wahl der Betriebsart eine von der Welle (44) getragene Platte (166) umfassen, die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verdreht werden kann, dass ein dritter (172) und ein vierter (174) an der Platte befestigter elektrischer Schalter vorgesehen ist, dass der dritte Schalter (172) betätigt wird, wenn die Platte (166) in der ersten Stellung ist, und dass der vierte Schalter (174) durch die Drehung der Welle (44) in eine bestimmte Stellung in bezug auf die Platte betätigt wird, wobei diese Schalter zu der elektronischen Steuereinheit (114) gehören.
7. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (90) elektrische Bremsmittel zum Blockieren des Motorankers in einer festen Stellung bei fehlender Zuführung von Antriebsenergie zum Motor enthält.
8. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kupplungsmittel (46, 94) eine vom Motor (90) angetriebene Kurbel (94) umfassen, und dass ein länglicher Hebelarm (46) vorhanden ist, der mit einem Ende an der Welle (44) befestigt ist, während das andere Ende mit der Kurbel verbunden ist, so dass bei laufendem Motor die Kurbel den Hebelarm bewegt, der seinerseits eine Drehung der Welle hervorruft.
9. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzvorrichtung (35) einen Stempelstock (75) und Matrizen (36) enthält, dass die zweiten Kupplungsmittel (45,48, 82) am Stempelstock befestigte Zahnstangen (82) und an der Welle befestigte, zugehörige Ritzel (45, 48) enthalten, und dass während mindestens eines Teils der Drehungsbewegung der Welle (44) die Stanzstempel (88) des Stempelstockes in die sie aufnehmenden Öffnungen (38) der Matrizen eingeführt werden.
10. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahn der Ritzel (45, 48) breiter als die anderen Zähne ist und mit dem untersten Zahn der Zahnstangen (82) in Eingriff kommt, um den Stempelstock (75) während eines Teils der Drehbewegung der Welle (44) in einer bestimmten Stellung festzuhalten, wodurch die Stanzstempel (88) während des gesamten Arbeitsspiels voll gesteuert werden können.
11. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Schaltereinrichtung (164), die beim Schliessen dazu führt, dass die Steuereinheit (114) den Motor (90) so betreibt, dass die Welle (44) in der einen Richtung gedreht wird.
12. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine zweite Schaltereinrichtung (162), die bei ihrem Schliessen die Steuereinheit (114) dazu veranlasst, dass der Motor (90) die Welle (44) in der anderen Richtung verdreht.
13. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsteuermittel (20, 166, 172, 174) zur Wahl der Betriebsart Mittel (49, 174) umfassen, mit denen eine stufenweise Lageeinstellung der Haken (16) beim Bindevorgang ermöglicht wird.
14. Perforations- und Binde-Maschine nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Schaltereinrichtung (77), mit der die Steuereinheit (114) so betrieben wird, dass die von den Umsteuermitteln (20,166,172,174) hervorgerufene Lageeinstellung der Haken (16) unwirksam gemacht wird.