CN1413139A - 带有双向电机的装订机 - Google Patents

Abstract

一种用于将肘钉钉入目标物的装订机，该装订机包括砧座部件(16)和装订部件(1)，该装订部件与砧座部件相配合，并容纳肘钉。该装订机还包括驱动器(8)，该驱动器可往复移动地设置在装订部件(1)上，并布置成可将肘钉沿砧座部件的方向钉入到目标物中。驱动部件(10)布置成可使驱动器(8)往复移动。砧座部件(16)和驱动部件(10)可沿着一个相同的运动路径相对于装订部件(1)前后运动。借助于双向驱动装置(19、23、26、27、29、30、32)，砧座部件(16)和驱动部件(10)可沿该运动路径相对运动。阻止驱动部件(10)相对于装订部件(1)运动的惯性大于阻止驱动部件相对于砧座部件(16)运动的惯性。一方面，当在第一位置驱动部件(10)不能使驱动器(8)再沿其推进方向运动时，适合于反向驱动驱动装置(19、23、26、27、29、30、32)，另一方面，当在第二位置驱动部件不能使驱动器(8)再沿相反方向运动时，适合于反向驱动驱动装置(19、23、26、27、29、30、32)。

Description

带有双向电机的装订机

本发明涉及一种用于将肘钉钉入目标物例如叠纸的装订机，所述装订机包括砧座部件和装订部件，所述砧座部件具有用于将钉入的肘钉敲弯的装置，所述装订部件与砧座部件相配合，并容纳肘钉，砧座部件和装订部件中的一个固定在装订机上，这些部件可在起始位置和工作位置之间相互相对运动，在工作位置处，当目标物放置在装订机中并位于砧座部件和装订部件之间时，砧座部件和装订部件就贴靠在目标物上，所述装订机还包括驱动器和驱动部件，所述驱动器可往复移动地设置在装订部件上，并布置成可将肘钉沿砧座部件的方向钉入到目标物中，所述驱动部件布置成可使驱动器往复移动，为此，其可相对于装订部件运动；砧座部件和驱动部件可沿着一个相同的运动路径相对于装订部件前后运动，借助于双向驱动装置，砧座部件和驱动部件可沿所述运动路径相对运动。

在传统的装订机中，砧座部件固定在固定基座上，装订部件可转动地在第一轴线上与基座相连，从而当叠纸放置在砧座部件上时，装订部件可朝所述砧座部件转动并作用于叠纸。驱动部件具有两个臂，所述臂可转动地在平行于第一轴线的轴线上与装订部件相连，从而当装订部件进入其工作位置并作用于叠纸时，所述臂可朝基座方向转动，从而将肘钉钉入到目标物中。应当理解，装订部件的工作位置，也就是装订部件作用于叠纸并将其压靠在砧座部件上的位置由叠纸的厚度决定。为了补偿叠纸厚度的变化，以如下这种方式来引导和驱动装订部件和驱动部件，即利用凸轮控制机构、锁定机构和弹簧结构等不同的方式，从而形成包含很多部件的装订机来可靠地装订叠纸，而这种装订机体积庞大且成本高。

因此，本发明的目的是提供一种简单和紧凑的装订机，其可以简单的方式来自动地补偿所要装订的目标物的厚度变化。

根据本发明，该目的可通过如下的一种装订机来实现，其特征在于：

驱动部件可运动地与装订部件和砧座部件相连，阻止驱动部件相对于装订部件运动的惯性大于阻止驱动部件相对于砧座部件运动的惯性，这就意味着，当驱动装置沿一个方向被驱动时，砧座部件和装订部件首先从起始位置相对运动到工作位置，然后，驱动部件相对于装订部件运动，从而使驱动装置沿其推进方向运动，当驱动装置反向沿另一方向被驱动时，砧座部件和装订部件首先相对从工作位置运动到起始位置，然后，驱动部件相对于装订部件运动，从而使驱动装置沿推进方向的相反方向运动，

一方面，当沿所述的一个方向驱动驱动装置，驱动部件到达第一位置，且在该位置不能使驱动装置再沿其推进方向运动时，适合于反向驱动驱动装置，另一方面，当沿所述的另一个方向驱动驱动装置，驱动部件到达第二位置，且在该位置不能使驱动装置再沿其推进方向的相反方向运动时，适合于反向驱动驱动装置。

最好，驱动装置包括双向电机，当驱动部件在所述第一和第二位置停止运动而使电机失速时，电机中的电流升高，这种电流升高可做为表征电机反转的信号。

在第一优选实施例中，砧座部件和驱动部件沿一个相同的直线相对于装订部件前后直线运动。电机适合于固定在驱动部件和砧座部件两者之一上。如果在该第一优选实施例中装订部件固定在装订机上，砧座部件、装订部件和驱动部件就适合于沿竖直直线布置并沿该直线相互相对运动，砧座部件布置在装订部件之上。如果在该第一优选实施例中砧座部件固定在装订机上，砧座部件、装订部件和驱动部件就适合于沿竖直直线布置并沿该直线相互相对运动，装订部件布置在砧座部件之上。

在第一优选实施例中，驱动装置包括至少一个齿轮，该齿轮与固定在驱动部件和砧座部件两者中之另一个上的齿条啮合。

在第二优选实施例中，砧座部件和驱动部件可相对于装订部件沿一个相同的轴线可前后转动。如果在第二优选实施例中装订部件固定在装订机上，砧座部件就适合于布置在装订部件的上方。如果在第二优选实施例中砧座部件固定在装订机上，装订部件就适合于布置在砧座部件的上方。

附图说明

下面将结合附图对本发明进行详细描述。

图1是本发明装订机第一实施例的分解透视图。

图2-6是图1所示装订机处于不同工作状态的放大透视图。

图7是图1所示实施例的一种变型的分解图。

图8是本发明装订机第二实施例的分解透视图。

图9-13是图8所示装订机处于不同工作状态的放大透视图。

图14是图8所示实施例的一种变型的分解图。

图1-6所示装订机具有呈固定座形式的装订部件1。装订部件1呈倒U形，并包括位于其前上方的弯钉砧座2。可更换的钉盒3可拆卸地固定在装订部件1的支腿4之间。钉盒3具有外壳5，外壳5装有直线状的钉坯，钉坯并排且可拆卸地相互连接而形成钉坯条，钉坯条被卷曲成辊状。钉盒3还具有前板6，肘钉成形器7和肘钉驱动器8布置在前板上，并可同步地向上和向下移动。当肘钉成形器7向上运动时，肘钉成形器7就可将钉坯在弯钉砧座2上以现有技术的方式弯折成U形，U形肘钉可被钉入叠纸中。当肘钉驱动器8向上运动时，其就可将在紧接于前面向上运动的成形器7上弯折的U形肘钉也以现有技术的方式钉入叠纸中。成形器7和驱动器8在其每一条侧边上都具有一个切口9。

驱动部件10适合于使成形器7和驱动器8运动，并呈水平延伸的U形形状，其支腿11是竖直的，并从U形的腹板部分向前延伸。每条支腿11具有一个凸起12，凸起12向前延伸并与成形器7和驱动器8上的相应切口9相啮合。

在每条支腿11上，驱动部件10具有两个排成一条直线的竖直槽13。驱动部件10跨在装订部件1上，并通过四个导销14安装在装订部件1上，从而可沿竖直方向上下运动，所述每个导销都延伸穿过槽13并通过螺钉(未示出)固定在装订部件1的孔15中。每个导销14具有第一矩形部分，该部分设置在相应的槽13中，其宽度与槽13的宽度相等。

砧座部件16呈水平延伸的U形形状，其支腿17是竖直的并从U形腹板部分向后延伸。腹板部分支承着一个向下弯的砧座18。当肘钉以上述方式钉入叠纸中时，肘钉腿碰到砧座18并被其碰弯。可通过现有技术的方式来将砧座18更换为活动敲弯机构，该机构具有可将肘钉腿敲弯的可转动敲弯装置。带有向后的齿20的齿条19从每条支腿17向下竖直延伸。每个齿条19具有两个排成一条直线的竖直槽21，槽21略宽于驱动部件10的支腿11上的槽13。砧座部件16跨在驱动部件10上，并通过4个导销14安装在驱动部件10上，并可沿竖直方向上下移动，所述导销还延伸穿过齿条19上的槽21。每个导销14还具有第二矩形部分，其设置在各个槽21中，且宽度等于槽21的宽度。

装订部件1、驱动部件10和砧座部件16可相互沿一个相同的竖直轴线上下直线运动。

驱动部件10的两条支腿11中的每一个在其上部都具有一个切口22，切口22带有向下的开口。双向电机23通过螺钉24设置在支腿11之间，并固定在其上。电机23在其每一端都具有一个输出轴25，输出轴25穿过各自对应的切口22伸出各支腿11一定的距离。每个轴25与一个齿轮传动机构相配合，齿轮传动机构由不可转动地连接在轴25上的小齿轮26、可转动地安装在驱动部件10的枢轴销28上的大齿轮27、不可转动地连接在大齿轮27的外侧的小齿轮29、可转动地安装在驱动部件10的枢轴销31上并与小齿轮29相啮合的大齿轮30以及不可转动地连接在大齿轮30的内侧并与相应的齿条19相啮合的小齿轮32构成。

当要装订叠纸33时，如图2所示，将其边缘部分插入到砧座部件16和装订部件1之间并将其放置在后者之上。然后，启动电机23，例如，在将叠纸33放置在装订机上时，通过触发启动机构(未示出)来启动电机。电机23沿着使驱动部件10和砧座部件16从图2所示的启动位置相互靠近的方向转动。由于驱动部件10要带着肘钉成形器7和肘钉驱动器8运动，因此，阻止驱动部件10相对于固定的装订部件1的直线运动的惯性大于阻止砧座部件16相对于固定的装订部件1的直线运动的惯性。这就意味着驱动部件10初始是不动的，而砧座部件16向下运动，直到砧座18贴靠在叠纸33上(图3)并将其压靠在装订部件1上为止，且与叠纸33的厚度无关。

当砧座部件16不能向下运动并因此而停止时，驱动部件10就向上运动，且由于肘钉成形器7和肘钉驱动器8与凸起12相啮合，因此，驱动部件10就在运动中带动肘钉成形器7和肘钉驱动器8运动。然后，成形器7就以上述的方式将直的钉坯成形为U形肘钉，同时，驱动器8使肘钉34以上述的方式钉入叠纸中。当肘钉34的钉腿碰到砧座18时，就如图5所示的那样被碰弯。

当驱动部件10不能向上运动并因此而停止运动时(图4)，电机23就进入失速状态，在此状态下，电机中的电流显著地升高。电流升高可做为表征电机反转的信号。然后，电机23就沿着使驱动部件10和砧座部件16从图4所示位置相互分离开的方向转动。由于上面所描述的惯性的作用，砧座部件16首先向上运动到其起始位置(图5)，然后驱动部件10向下运动到其起始位置(图6)。当驱动部件10已到达其起始位置时，就不能再向下运动。从而电机23再一次进入失速状态。电机23中的电流显著升高，并由此而做为停止电机转动的信号。

图7所示的装订机与图1-6所示的装订机的不同之处仅在于：装订机翻转过来，砧座部件16而不是装订部件1固定在装订机中。正如所看到的那样，图7中所用标号与图1-6所用标号相同。

当要装订叠纸时，象图1-6所示的装订机那样，叠纸不是放置在装订部件1上而是放置在砧座18上。然后，电机23以图1-6所示装订机那样的方式启动，但在此情况下，由于上面所描述的惯性的作用，驱动部件10首先与装订部件1一起向下运动，直到装订部件1贴靠在叠纸上并将叠纸压靠在砧座18上，在此情况下，也与叠纸的厚度无关。当装订部件1不能再向下运动并因此而停止运动时，驱动部件10就向下运动并带动肘钉成形器7和肘钉驱动器8，并分别将钉坯形成肘钉和驱动肘钉运动。

当驱动部件10不能再向下运动并因此而停止运动时，电机23进入失速状态，并以图1-6所示装订机那样的方式反向转动。然后，驱动部件10首先与装订部件1一起向上运动，然后在装订部件到达其起始位置后，再单独运动到其起始位置。当驱动部件10到达其起始位置时，就不能再向上运动，因此，电机23进入失速状态，并以图1-6所示装订机那样的方式停止转动。

代替相互作直线运动的部件，图8-14所示装订机具有可相互转动的部件，而在别的方面它们与图1-7所示装订机类似，因此，在描述图8-14所示装订机时，与描述图1-7所示装订机时所采用的标号相同。但前述装订机(图8-14)中的部件带有撇号。

图8-13所示装订机包括装订部件1’，装订部件1’大致呈U形，并在其前下方具有弯钉砧座2’。可更换的钉盒3’可拆卸地固定在装订部件1’的支腿4’之间。钉盒3’具有外壳5’，外壳5’装有直线状的钉坯，钉坯并排且可拆卸地相互连接而形成钉坯条，钉坯条被卷曲成辊状。钉盒3’还具有前板6’，肘钉成形器7’和肘钉驱动器8’布置在前板上，并可同步地向上和向下移动。当肘钉成形器7’向下运动时，肘钉成形器7’就可将直的钉坯在弯钉砧座2’上以现有技术的方式弯折成U形，U形肘钉可被钉入叠纸中。当肘钉驱动器8’向下运动时，其就可将在紧接于前面向下运动的成形器7’上弯折的U形肘钉以现有技术的方式钉入叠纸中。成形器7’和驱动器8’在其每一条侧边上都具有一个切口9’。

驱动部件10’适合于使成形器7’和驱动器8’运动，并呈水平延伸的U形形状，其支腿11’是竖直的，并从U形的腹板部分向前延伸。每条支腿11’具有一个凸起12’，凸起12’向前延伸并与成形器7’和驱动器8’上的相应切口9’相啮合。

在每条支腿11’上，驱动部件10’具有一个圆孔13’。两条支腿11’上的圆孔13’沿轴向对准。驱动部件10’跨在装订部件1’上，并通过两个导销14’安装在装订部件1’上，从而可沿竖直方向上下转动，所述每个导销都延伸到圆孔13’中并通过螺钉24’固定在装订部件1’上。每个导销14’具有第一圆形部分，该部分设置在相应的孔13’中，其直径与孔13’的直径相等。

砧座部件16’固定在装订机中，并呈U形，其支腿17’是竖直的并从U形腹板部分向上延伸。在其前部，腹板部分支承着一个向上弯的砧座18’。当肘钉以上述方式钉入叠纸中时，肘钉腿碰到砧座18’并被其碰弯。可通过现有技术的方式来将砧座18’更换为活动敲弯机构，该机构具有可将肘钉腿敲弯的可转动敲弯装置。每条支腿17’形成带有向前的齿20’的带齿扇形部分19’。每条支腿17’上具有一个圆孔21’，其直径略大于孔13’的直径。孔21’沿轴向对准，其中心轴线与带齿扇形部分19’的中心轴线重合。砧座部件16’跨在驱动部件10’上，并通过2个导销14’安装在驱动部件10’和装订部件1’上，并可沿竖直方向上下转动，所述导销还延伸穿过支腿17’上的孔21’。每个导销14’还具有第二圆形部分，其设置在各个孔21’中，且直径等于孔21’的直径。

装订部件1’、驱动部件10’和砧座部件16’可相互沿一个相同的转动轴线前后转动。

装订部件1’的两条支腿4’中的每一个在其下部都具有一个切口22’，切口22’带有向上的开口。双向电机23’通过螺钉24’设置在支腿4’之间，并固定在其上，螺钉24’延伸穿过装订部件1’的支腿4’上的螺纹孔，并旋入电机23’的螺纹孔中。电机23’在其每一端都具有一个输出轴25’，输出轴25’穿过各自对应的切口22’伸出各支腿4’一定的距离。每个轴25’与一个齿轮传动机构相配合，齿轮传动机构由不可转动地连接在轴25’上的小齿轮26’、可转动地安装在驱动部件10’的枢轴销28’上并与小齿轮26’相啮合的大齿轮27’、不可转动地连接在大齿轮27’的内侧的小齿轮29’、可转动地安装在驱动部件10’的枢轴销31’上并与小齿轮29’相啮合的大齿轮30’以及不可转动地连接在大齿轮30’的内侧并与相应的带齿扇形部分19’相啮合的小齿轮32’构成。

当要装订叠纸33’时，如图9所示，将其边缘部分插入到装订部件1’和砧座部件16’之间并将其放置在后者之上。然后，启动电机23’，例如，在将叠纸33’放置在装订机上时，通过启动启动机构(未示出)来启动电机。电机23’沿着一方面使装订部件1’和驱动部件10’另一方面使装订部件1’和砧座部件16’从图9所示的启动位置相互靠近的方向转动。由于驱动部件10’要带着肘钉成形器7’和肘钉驱动器8’运动，因此，阻止驱动部件10’相对于装订部件1’转动的惯性大于阻止装订部件1’相对于固定的砧座部件16’转动的惯性。这就意味着驱动部件10’初始相对于装订部件1’是不动的并与其一起向下转动，直到装订部件1’贴靠在叠纸33’上(图10)并将其压靠在砧座18’上为止，且与叠纸33’的厚度无关。

当装订部件1’不能向下转动并因此而停止时，驱动部件10’就向下转动，且由于肘钉成形器7’和肘钉驱动器8’与凸起12’相啮合，因此，驱动部件10’就在运动中带动肘钉成形器7’和肘钉驱动器8’运动。然后，成形器7’就以上述的方式将直的钉坯成形为U形肘钉，同时，驱动器8’使肘钉34’以上述的方式钉入叠纸中。当肘钉34’的钉腿碰到砧座18’时，就被碰弯。

当驱动部件10’不能向下转动并因此而停止运动时(图11)，电机23’就进入失速状态，在此状态下，电机中的电流显著地升高。电流升高可做为表征电机反转的信号。然后，电机23’就沿着使装订部件1’和驱动部件10’转动离开砧座部件16’的方向转动。由于上面所描述的惯性的作用，驱动部件10’首先与装订部件1’一起向上转动，然后，在装订部件到达其起始位置之后(图12)，再单独转动到其起始位置(图13)。当驱动部件10’已到达其起始位置时，就不能再向上转动。从而电机23’再一次进入失速状态。电机23’中的电流显著升高，并由此而做为停止电机转动的信号。

图14所示的装订机与图8-13所示的装订机的不同之处仅在于：装订机翻转过来，装订部件1’而不是砧座部件16’固定在装订机中。正如所看到的那样，图14中所用标号与图8-13所用标号相同。

当要装订叠纸时，象图8-13所示的装订机那样，叠纸不是放置在砧座部件16’上而是放置在装订部件1’上。然后，电机23’以图8-13所示装订机那样的方式启动，但在此情况下，由于上面所描述的惯性的作用，砧座部件16’首先向下转动，直到砧座18’贴靠在叠纸上并将叠纸压靠在装订部件1’上，在此情况下，也与叠纸的厚度无关。当砧座部件16’不能再向下转动并因此而停止运动时，驱动部件10’就向上转动并带动肘钉成形器7’和肘钉驱动器8’，并分别将钉坯形成肘钉和驱动肘钉运动。

当驱动部件10’不能再向上转动并因此而停止运动时，电机23’进入失速状态，并以图8-13所示装订机那样的方式反向转动。然后，驱动部件10’和砧座部件16’转动并相互离开。由于上面所描述的惯性的作用，砧座部件16’首先向上转动到其起始位置，然后驱动部件10’向下转动到其起始位置。当驱动部件10’到达其起始位置时，就不能再向下运动，因此，电机23’进入失速状态，并以图8-13所示装订机那样的方式停止转动。

在本发明权利要求所限定的范围内，还可对上述实施例作出不同的变化。例如，电机23、23’的反向转动可通过其它的方式而不是通过在失速状态下电流升高的方式来进行控制，例如，可通过时间来进行控制。另外，带有齿轮传动机构26、26’、27、27’、29、29’、30、30’、32、32’和带齿扇形部分19、19’的电机23、23’可由任何适当的可双向运动的驱动装置来代替。

Claims (10)

1.一种用于将肘钉钉入目标物(33、33’)例如叠纸的装订机，所述装订机包括砧座部件(16、16’)和装订部件(1、1’)，所述砧座部件具有用于将钉入的肘钉敲弯的装置(18、18’)，所述装订部件与砧座部件相配合，并容纳肘钉，砧座部件(16、16’)和装订部件(1、1’)中的一个固定在装订机上，这些部件可在起始位置和工作位置之间相互相对运动，在工作位置处，当目标物放置在装订机中并位于砧座部件(16、16’)和装订部件(1、1’)之间准备进行装订时，砧座部件和装订部件就贴靠在目标物(33、33’)上，所述装订机还包括驱动器(8、8’)和驱动部件(10、10’)，所述驱动器可往复移动地设置在装订部件(1、1’)上，并布置成可将肘钉沿砧座部件(16、16’)的方向钉入到目标物中，所述驱动部件布置成可使驱动器(8、8’)往复移动，为此，其可相对于装订部件(1、1’)运动；砧座部件(16、16’)和驱动部件(10、10’)可沿着一个相同的运动路径相对于装订部件(1、1’)前后运动，借助于双向驱动装置(19、23、26、27、29、30、32；19’、23’、26’、27’、29’、30’、32’)，砧座部件(16、16’)和驱动部件(10、10’)可沿所述运动路径相对运动，其特征在于：

驱动部件(10、10’)可运动地与装订部件(1、1’)和砧座部件(16、16’)相连，阻止驱动部件相对于装订部件(1、1’)运动的惯性大于阻止驱动部件相对于砧座部件(16、16’)运动的惯性，这就意味着，当驱动装置(19、23、26、27、29、30、32；19’、23’、26’、27’、29’、30’、32’)沿一个方向被驱动时，砧座部件(16、16’)和装订部件(1、1’)首先从起始位置彼此相对运动到工作位置，然后，驱动部件(10、10’)相对于装订部件(1、1’)运动，从而使驱动器(8、8’)沿其推进方向运动，当驱动装置反向沿另一方向被驱动时，砧座部件(16、16’)和装订部件(1、1’)首先彼此相对从工作位置运动到起始位置，然后，驱动部件(10、10’)相对于装订部件(1、1’)运动，从而使驱动器(8、8’)沿推进方向的相反方向运动，

一方面，当沿所述的一个方向驱动驱动装置，驱动部件(10、10’)到达第一位置，且在该位置不能使驱动器(8、8’)再沿其推进方向运动时，适合于反向驱动驱动装置(19、23、26、27、29、30、32；19’、23’、26’、27’、29’、30’、32’)，另一方面，当沿所述的另一个方向驱动驱动装置，驱动部件(10、10’)到达第二位置，且在该位置不能使驱动器(8、8’)再沿其推进方向的相反方向运动时，适合于反向驱动驱动装置(19、23、26、27、29、30、32；19’、23’、26’、27’、29’、30’、32’)。

2.根据权利要求1所述的装订机，其特征在于：驱动装置包括双向电机(23、23’)，当驱动部件(10、10’)在所述第一和第二位置停止运动而使电机失速时，电机中的电流升高，将这种电流升高做为表征电机(23、23’)反转的信号。

3.根据权利要求1或2所述的装订机，其特征在于：砧座部件(16)和驱动部件(10)沿一个相同的直线相对于装订部件(1)前后直线运动。

4.根据权利要求2或3所述的装订机，其特征在于：电机(23)固定在驱动部件(10)和砧座部件(16)两者之一上。

5.根据权利要求3或4所述的装订机，其中，装订部件(1)固定在装订机上，其特征在于：砧座部件(16)、装订部件(1)和驱动部件(10)沿竖直直线布置并沿该直线彼此相对运动，砧座部件(16)布置在装订部件(1)之上。

6.根据权利要求3或4所述的装订机，其中，砧座部件(16)固定在装订机上，其特征在于：砧座部件(16)、装订部件(1)和驱动部件(10)沿竖直直线布置并沿该直线彼此相对运动，装订部件(1)布置在砧座部件(16)之上。

7.根据权利要求4所述的装订机，其特征在于：驱动装置包括至少一个齿轮(26、27、29、30、32)，该齿轮与固定在驱动部件(10)和砧座部件(16)两者中之另一个上的齿条(19)啮合。

8.根据权利要求1或2所述的装订机，其特征在于：砧座部件(16’)和驱动部件(10’)可相对于装订部件(1’)沿一个相同的轴线前后转动。

9.根据权利要求8所述的装订机，其中，装订部件(1’)固定在装订机上，其特征在于：砧座部件(16’)布置在装订部件(1’)的上方。

10.根据权利要求8所述的装订机，其中，砧座部件(16’)固定在装订机上，其特征在于：装订部件(1’)布置在砧座部件(16’)的上方。

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