DE10019510A1

DE10019510A1 - Thermo-Bindegerät

Info

Publication number: DE10019510A1
Application number: DE10019510A
Authority: DE
Inventors: Torsten Lein
Original assignee: Copy Lein GmbH
Current assignee: Mobs 06780 Zoerbig De GmbH
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-31
Also published as: AU2001273845A1; DE50114389D1; EP1286842A1; EP1286842B1; WO2001078996A1; ATE410314T1; US20040104214A1; US6838641B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung gebundenen Schriftgutes mit repräsentativen Einbänden, wodurch Texte, Zeitschriften, konstruktive Darstellungen, Bildsammlungen, Vertragswerke, Angebote, Werbeschriften (Kataloge) in ansprechender Weise in kleinen bis mittleren Serien auf den Markt gebracht werden. DOLLAR A Eine heizbare Keramikfläche (1) mit integriertem Heizelement besitzt an ihrer Unterseite mehrere induktive (3) und thermische Sensoren (2) zum Erkennen von Einbänden mit metallener Einlage sowie zur Steuerung der erreichten Heizleistung, wobei die induktiven Sensoren (3) auch teilweise durch Sensoren mit Mikrotaster (16), optische Sensoren (17) und zusätzlich einen Drucksensor (22) ergänzt werden, wenn gleichzeitig die Einrichtung zum Binden von Einbänden, bestehend aus nichtmetallischen Werkstoffen, dienen soll. DOLLAR A Die technisch mögliche sehr kurze Aufheizzeit der keramischen Heizfläche (1) und die Nutzung der gespeicherten Temperatur, wird durch ein internes Klappensystem, welches motorisch betrieben wird, optimal genutzt, wobei integrierte Lüfter (4) eine gelenkte Zwangskühlung gewährleisten, die zusätzlich mittels in die keramische Heizfläche (1) eingebetteten Peltier-Elementen unterstützbar ist. DOLLAR A Die Einrichtung gestattet das Binden unterschiedlicher Formate (DIN A4, DIN A5) und Stärken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung gebundenen Schriftgutes mit reprä sentativen Einbänden, wodurch Texte, Zeitschriften, konstruktive Darstellungen, Bildsamm lungen, Vertragswerke, Angebote, Werbeschriften (Kataloge) in ansprechender Form, in kleinen bis mittleren Serien auf den Markt gebracht werden können.

Die Anwendung ist für den privaten und gewerblichen Gebrauch vorgesehen, insbesondere für Arbeiten in Architektur-, Ingenieur- und Konstruktionsbüros, sowie in Steuerberatungs- und Rechtsanwaltskanzleien und auch Schulen, Verwaltungen oder Werbeagenturen.

Zum Binden loser beschriebener oder anderweitig bedruckter Blätter in verhältnismäßig kleinen Auflagen gibt es bereits ausgefeilte technische Lösungen, die mehr oder weniger beschrieben sind und bisher zur Anwendung kommen.

Anhand der nachfolgend genannten technischen Lösungen soll prinzipiell der Stand der Technik dokumentiert werden.

Die schweizerische Patentschrift CH 677053 A5 stellt ein Gerät zum Binden von Blättern durch Erwärmen vor, wobei im Inneren eines oktogonalen Gehäuses eine Aluminiumschiene mit Ausnehmungen für Heizelemente angeordnet ist. Die Einrichtung gestattet das gleichzeitige Binden von 2 Mappen, wobei mittels eingebauter Elektronik die Schaltdauer der Kaltleiterheizelemente zeitlich regelbar ist. Die kompakte Bauweise hat einerseits den Vorteil der leichten Bedienbarkeit aber andererseits den Nachteil, dass die Taktzeiten zwischen Heizen und Kühlen hoch sind und damit Energie "verschenkt" wird. Zur Verkürzung dieses Zeitnachteils werden zusätzliche Lüftungsschlitze im Boden des Gehäuses vorgeschlagen.

In der europäischen Patentanmeldung EP 0 489 336 A1 wird ein Tischgerät zum Binden eines Bündels von Papieren, entlang einer gemeinsamen Kante, vorgeschlagen. Der technische Vorgang der Herstellung gebundener Produkte vereint die Schritte des Laminierens und Bindens miteinander. Vorgefertigte Einbände können hier nicht gemeinsam mit losen Blättern verwendet werden. Die Einbringung der Heizenergie wird über mehrere Blöcke wärmeleitenden Materials, insbesondere aus Aluminium bestehend, gewährleistet, wobei der Abkühlvorgang technisch nicht weiter unterstützt wird. Als aufwendig und mechanisch anfällig ist der Transport mittels mehrerer Rollenpaare zu sehen.

Die US-Patentanmeldung 5 829 938 stellt ebenfalls ein heizbares Tischgerät vor, mit dem ein vorgegebener Papierstapel mittels eines mit Klebstoff benetzten L-förmigen Bindebandes nach Einlegen und elektrischer Erwärmung "gefaßt" und anschließend durch manuelles Schwenken, im Sinne des "Abkantens", ein kurzer Druck im zu verklebenden Bereich aufgebracht wird. Besondere Maßnahmen zur effektiven Nutzung einmal eingebrachter Heizenergie und deren Abschirmung zum Zwecke des kurzzeitigen Abkühlens sind nicht vorgesehen, wobei auch ein unabhängig davon nachfolgendes "Verpacken" in einen Einband noch zusätzlich erfolgen muß.

Gemäß der europäischen Patentanmeldung EP 0 841 192 A1 gibt es nunmehr ein elektrisch beheizbares Tischgerät mit Mehrfachaufnahmen definierter Breite zum Binden von Blättern oder Bögen, wobei durch zeitgesteuertes Beheizen der mit den Blättern Bögen bestückten Einbände, die wiederum eine Klebstoffeinlage besitzen, der optimale Zeitpunkt des "Auswurfes" durch schaltbare Magnetkontakte einleitbar ist. Die zu diesem Zeitpunkt noch vorhandene Erwärmung im Heizelement kann, bei nicht sachgerechter Einstellung der Heizzeit, zum "Verwerfen" des Einbandes führen.

Diese dem Stande der Technik entnommenen Nachteile gilt es nunmehr zu überwinden, wobei es Aufgabe der Erfindung sein soll, die energetischen Verhältnisse bekannter Bindegeräte zu verbessern, das Binden von Einbänden aus metallischen oder nichtmetallischen Materialien gleichermaßen zu ermöglichen und zudem mit einer die Bindedauer optimal steuernden Technik auch unterschiedliche Formate zu bindender Blätter oder Bögen zu ermöglichen, wobei es keinerlei Einschränkungen hinsichtlich verwendbarer Bindemappen geben soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei die grundlegenden erfinderischen Gedanken im Patentanspruch 1 niedergelegt sind und in den Ansprüchen 2 bis 11 die weitere Ausgestaltung vorgenommen wird.

Das zentrale Element des Bindegerätes stellt sich als eine schnell aufheizbare und schnell abkühlbare längliche und in sich stabile Keramikfläche dar, an deren Unterseite ein Heizelement angebracht ist. Die etwa paarweise oder zu mehreren angeordneten induktiven Sensoren, die sich unter der Keramikfläche befinden, lösen bei Einlage einer Bindemppe die Aufheizung der Keramikfläche aus, bis zum optimalen Erweichungspunkt des im Rücken eines metallischen Einbandes deponierten Klebematerials, wobei über die Heizfläche dieser Keramikfläche verteilte Thermosensoren überwachend wirken. Damit werden mittels exakt vorgegebener Temperaturen und Steuerzeiten, die elektrisch regelbar sind, Fehlbindungen vermieden sowie Verwerfungen des Bucheinbandes durch Überhitzung von vornherein ausgeschlossen.

Neben der Verwendung von Einbänden mit steifer metallischer Einlage sind auch Mappen produzierbar, die in anderer Weise konzipiert sind, nämlich Herstellung aus plastischen Werkstoffen, Pappe oder aus kaschierten Werkstoffen bestehen.

Zu diesem Zweck befinden sich neben den vorgenannten induktiven Sensoren ein oder mehrere mechanisch beaufschlagbare Sensoren, die in der Breite der Heizfläche, wobei durch Absenken eines Quersteges, der beidseits federbelastet ist, der Heizkontakt durch Betätigung eines optischen oder Mikroschalters(-tasters) einleitbar bzw. mittels der Messung über die vorhandenen thermischen Sensoren jederzeit abschaltbar ist. Ein weiterer, in einem Querspalt der keramischen Heizfläche nach oben partiell austretender, z. B. in Form einer Drahtwendel konzipierter Sensor steht bei Belastung in elektrischem Kontakt mit einem Kontaktdraht/ Widerstandsdraht, wodurch gemessen an der Breite eines willkürlich beschaffenen Einbandes bzw. seines Gewichtes mit den zu bindenden Blättern der elektrische Widerstand mikroelektronisch erfaßbar ist und den Aufheiz- und Abschaltvorgang der Thermosensoren unterstützt, indem die erforderliche Zeit der Erwärmung bestimmt wird.

In einer, die Funktion sichernden zusätzlichen Ausbildung besitzt der Sensor an seiner Unterseite innen einen angeordneten Schlauch nebst Justiermöglichkeit, zur Einstellung eines definierten Druckes, wobei die durch Einlegen eines Einbandes eingebrachte Belastung in Wirkverbindung mit einem druckerfassenden Sensor und/oder Schalter steht. Letzterer löst sodann den Beginn der Aufheizung der keramischen Heizfläche aus.

Die Lage des Sensors kann dabei in der Mitte der keramischen Heizfläche oder am Ende derselben vorgesehen werden, wobei bei letzterem ein Anschlag den Abschluß der keramischen Heizfläche bildet.

Die technologisch günstige Beherrschbarkeit des Aufheizens und Abkühlens der keramischen Heizfläche wird einrichtungsgemäß noch dahingehend befördert, dass ein eingebauter Ventilator die Kühlung bewirkt.

Die Zeit für Erwärmung (Heizzeit) kann auch durch einen Drucksensor in Abhängigkeit vom unterschiedlichen Gewicht der Bindemappen gesteuert werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu wurden zeichnerische Darstellungen anhand der Fig. 1-16 genutzt.

Die einzelnen Figuren stellen dar:

Fig. 1: Seitenansicht im Schnitt mit mittig angeordnetem Sensor

Fig. 2: Draufsicht gemäß Fig. 1

Fig. 3: Darstellung des Sensors

Fig. 4: Seitenansicht im Schnitt mit seitlich angeordnetem Sensor (Anschlag links oder rechts)

Fig. 5: Draufsicht gemäß Fig. 4

Fig. 6: Sensor im Querschnitt als Einzelheit "X"

Fig. 7: keramische Heizfläche mit Drucksensor

Fig. 8: Sensor im Schnitt (ohne Belastung)

Fig. 9: mit Sensor im Schnitt (mit Belastung)

Fig. 10: keramische Heizfläche mit direktem Temperatursensor

Fig. 11: keramische Heizfläche mit Mikro-Taster im Schnitt

Fig. 12: keramische Heizfläche mit optischem Sensor/Hallsensor

Fig. 13: keramische Heizfläche mit Drucksensor

Fig. 14 Querschnitt durch Bindegerät mit abklappbarem Heizelement

Fig. 15 Querschnitt durch Bindegerät mit absenkbarer Heizplatte

Fig. 16: Ansicht Thermobindegerät

Die in den einzelnen Figuren verwendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung 1 keramische Heizfläche
2 Thermosensor
3 Induktiver Sensor
4 Motorlüfter
5 Gehäuse
6 Flexibler Schlauch mit Druckschalter/Sensor
7 Schalter
8 Drahtwendel
9 Anschlag
10 Kontaktdraht/Widerstanddraht
11 Kolben
12 Stellschraube
13 Einband
14 Blätter
15 Querbalken
16 Mikrotaster/Schalter/Hallsensor
17 Optischer Sensor
18 Quersteg
19 Abdeckblech
20 Motor für Abdeckblech
21 Motor für keramische Heizfläche
22 Drucksensor
23 Haltebügel

In einem Thermo-Bindegerät befindet sich an der Oberseite des Gehäuses 5 die keramische Heizfläche 1. Zur Stützung der zu bindenden Blätter 14 nebst Einband 13 werden Haltebügel 23 paarweise über der seitlichen keramischen Heizfläche 1 vorgesehen.

Die keramische Heizfläche 1 an deren Unterseite ein Heizelement integriert bzw. ein Peletier- Element angebracht ist, trägt an ihrer Unterseite ferner ein oder mehrere induktive Sensoren 3 und Thermosensoren 2 die einerseits den Erwärmungsvorgang auslösen und andererseits nach Erreichen des optimalen Schmelzens des Bindeklebestoffes und Einsinkens der Blätter 14 in den vorhandenen Einband 13 den Heizungsprozeß abschalten.

Durch die unterschiedlichen Werkstoffe der Bindemappen wird das Erreichen der Schmelztemperatur des Klebers beeinflußt. Unterschiedliche Werkstoffe erfordern andere Bindetemperaturen und andere Bindezeiten. Zum Erkennen von Einbänden/Bindemappen ohne Metalleinlage werden Mikrotaster oder optische Sensoren, die über einen Quersteg 15 beaufschlagbar sind, alternativ eingesetzt.

Unabhängig von dem Bindemappenwerkstoff ermittelt der Drucksensor 22 aus dem Gewicht einer Mappe die dazugehörige Bindebreite und die dafür nötige Bindezeit bei vorgegebener Bindetemperatur.

Mit der Anordnung eines Sensors bestehend aus den Elementen flexibler Schlauch 6, Schalter 7 und Drahtwendel 8, im Bereich der Keramikheizfläche 1 wird die Bindemappenbreite erkannt und die Heizzeit genau geregelt.

Dem gleichen Zweck dient auch die Drahtwendel 8 bei Berührung des Kontaktdrahtes/ Widerstansdrahtes 10 infolge Belastung durch die Bindemappe. Der dadurch veränderte Widerstand im Kontaktdraht/Widerstandsdraht 10 wird als Breite der Bindemappe zur Heizungsregelung benutzt. Zweckmäßigerweise befindet sich bei seitlicher Lage der Drahtwendel 8 neben dieser der Anschlag 9. Unter der Drahtwendel 8 ist weiterhin der flexible Schlauch 6 mit einem Kolben 11 und der Stellschraube 12 zur Justierung des Ausgangssignals angeordnet.

Entlang der keramischen Heizfläche 1 kann an ihrer Unterseite ein/oder eine Reihe von Piezoelementen angeordnet werden, die während des Schmelzens des Bindeklebstoffes das Einsinken der Blätter 14 in einen Einband 13 durch Schwingung und Vibration befördern. Zur schnellen Kühlung gebundener Einbände werden unterhalb, seitlich der keramischen Heizfläche 1 ein oder mehrere Motorenlüfter 4 positioniert, wobei mittels eines schwenkbaren, motorbetriebenen Abdeckbleches 19 die erzeugten Luftströme lediglich den Einband/die Einbände 13 erreichen und die Restheizenergie der keramischen Heizfläche 1 möglichst nicht angegriffen wird. Der Antrieb für das Abdeckblech 19, d. h. der Motor, ist mit dem Positionzeichen 20 bezeichnet. Zu diesem Zweck ist die keramische Heizfläche 1 zusätzlich mittels Motor 21 abschwenkbar. Der Prozeß der Kühlung wird vorteilhafterweise durch zuschaltbare Peltier-Elemente in der Nähe der Einbände 13 zeitlich forcierbar gestaltet. Es kann vorgesehen werden, dass ein Quersteg 18 als Aufstellfläche für das Bindegut dient, für den Fall, dass die keramische Heizfläche 1 zum Zwecke der Kühlung seitlich verschiebbar ausgebildet wird.

Claims

1. Thermo-Bindegerät gekennzeichnet dadurch, dass im oberen Teil des Gehäuses (5) eine oder mehrere keramische Heizflächen (1) angeordnet sind, bestehend aus einem Hybrid- Dickschicht-Werkstoff und sich an der Unterseite der keramischen Heizfläche (1) im wesentlichen induktive Sensoren (3), Thermosensoren (2) und ein Drucksensor (22) befinden, sowie eine Kombination, bestehend aus flexibelem Schlauch (6), Schalter (7) und Drahtwendel (8) mittig oder seitlich in der Ebene der keramischen Heizfläche (1) und eine integrierte Kühlung vorgesehen ist.

2. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass anstelle des oder der induktiven Sensoren (3) ein Sensor mit federbelastetem Querbalken (15) nebst Mikrotaster (16) und/oder ein optischer Sensor bzw. Hallsensor (17) mit der keramischen Heizfläche (1) funktionell verbunden ist/sind.

3. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die keramische Heizfläche (1) aus einer oder mehreren Flächen besteht.

4. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass mit der keramischen Heizfläche (1) Schwingungen hervorrufende Piezoelemente in Kontakt stehen.

5. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Drahtwendel (8) und/oder ein flexibler Schlauch (6) im Sinne eines Sensors und/oder ein Mikrotaster (16) zwischen oder an den Enden der Heizfläche (1) derart angebracht sind, dass die gemessene Breite der Bindemappen auswertbar ist und umgewandelt zwecks Zeit- und Temperaturregelung in den Bindprozeß einfließt.

6. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5 gekennzeichnet dadurch, dass die Kühlung eines Einbandes (13) in direkter Weise durch einen Motorlüfter (4) dahingehend bewirkt wird, dass die keramische Heizfläche (1) motorisch wegbewegbar ist und zwischen Einband (13) und keramischer Heizfläche (1) ein Abdeckblech (19) aufschwenkbar angeordnet ist.

7. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass zum Zwecke der Kühlung des Einbandes (13) die keramische Heizfläche (1) seitlich und parallel zu ersterem wegbewegbar ist und ein Quersteg (18) zur Unterstützung des Bindeguts vorgesehen ist.

8. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1, 6, 7, gekennzeichnet dadurch, dass zusätzlich zur Zwangskühlung mittels Motorlüfter (4) noch weitere Peltier-Elemente eingebaut sind.

9. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, dass Peltier- Elemente zur Heizung der keramischen Heizfläche (1) allein oder gemeinsam mit der mit einem Heizelement versehenden keramischen Heizfläche (1) verwendet werden.

10. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß ein oder mehrere Peltier-Elemente zur Heizung und Kühlung in Verbindung mit der keramischen Heizfläche verwendet werden

11. Thermo-Bindegerät nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß mit Hilfe eines Drucksensors (22) aus dem Gewicht des Bindegutes bei vorgewählter Temperatur die Bindezeit (Heizzeit) regelbar ist.