Technik-Bereich
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Biegematrize
in einem Heftapparat, in welchem Heftapparat Heftklammern mit
einer Treibstanze in ein vorzugsweise aus einem Papierstapel
bestehendes Werkstück eingetrieben werden, wobei der
Heftapparat ein Heftklammermagazin mit darin gelagerten,
langgestreckten und drahtförmigen Heftklammerrohlingen enthält
und diese mittels einer im Heftapparat enthaltenen
Vorschubeinrichtung werden bis zu einem zum Heftapparat
gehörenden Stempel, welcher eine obere Auflagefläche aufweist,
über welche die Heftklammerrohlinge mittels der Biegematrize
zu einer Klammerform gebogen werden, so dass diese Klammerform
einen ersten bzw. einen zweiten Schenkel sowie einen
dazwischen liegenden Rückenteil erhält, und die Biegematrize
einen ersten Schenkelbiegeteil und einen zweiten
Schenkelbiegeteil sowie einen dazwischen liegenden
Rückenformungsteil aufweist und der Rückenformungsteil eine
Stanzfläche aufweist, wobei die Klammerformung dadurch
stattfindet, dass die Biegematrize von einer zum Heftapparat
gehörenden Antriebsvorrichtung aus einer Ausgangsstellung in
eine klammerformende Bewegung versetzt wird, deren Richtung
transversal zur Ausbreitungsrichtung der Auflagefläche
erfolgt, und bei welcher Bewegung die Biegematrize gegen den
Stempel geführt wird, wobei die Schenkelbiegeteile den
jeweiligen Heftklammerrohling über den Stempel bis zur
Klammerform biegen, und bei welcher Bewegung die Biegematrize
über eine solche Strecke bewegt wird, dass die Stanzfläche des
Rückenformungsteils den Rückenteil des Heftklammerrohlings
gegen die Auflagefläche drückt, wonach die Biegematrize durch
die Antriebsvorrichtung in entgegengesetzter Richtung bis zur
Ausgangsstellung zurück geführt wird und die geformte Klammer
bis zur Treibstanze vorgeschoben wird.
Stand der Technik
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Biegematrizen der vorstehend angegebenen Art sind schon früher
bekannt. So wird z. B. im schwedischen Patentantrag SE 9201230-1
des Anmelders eine solche Biegematrize gezeigt. Diese früher
bekannten Biegematrizen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet,
eine sehr genaue Regelung der klammerformenden Bewegung zu
verlangen, da eine Rückführung der Biegematrize innerhalb
eines sehr engen Toleranzbereichs von sehr wesentlicher
Bedeutung ist. Erfolgt die Rückführung verfrüht, wird der
Rückenformungsteil den Heftklammerrücken nicht gegen den
Stempel drücken. Dies würde mit sich führen, dass der
Heftklammerrohling nicht genügend gebogen wird, was meistens
darin resultiert, dass der Heftapparat klemmt. Wenn die
Rückführung verspätet stattfindet, trifft der
Rückenformungsteil mit großer Kraft auf den Stempel auf, was
der Klammer schadet und gleichzeitig den Verschleiß von
Biegematrize und Antriebsvorrichtung stark beschleunigt. Um
den genannten Nachteilen entgegen zu wirken, sind früher
Lösungen vorgeschlagen worden, die dahin hinaus laufen, dass
der Heftapparat mit Dämpforganen versehen wird, welche die
klammerformende Bewegung dämpfen, bevor die Rückführung
einsetzt. Diese Anordnungen waren meist kompliziert und
kostenaufwendig in der Herstellung, und außerdem haben sie
nicht das Problem lösen können, das sich durch eine verfrühte
Rückführung ergibt.
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Ein weiterer Nachteil der früheren Biegematrizen bestand
darin, dass, da sie meistens von der gleichen
Antriebsvorrichtung angetrieben werden, die auch die
Treibstanze antreibt, außerdem eine genaue Einstellung der
Biegematrize im Verhältnis zur Treibstanze erforderlich ist,
was häufig eine sehr schwierige Aufgabe sein kann.
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Die vorliegende Erfindung
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Bei der vorliegenden Erfindung sind die Nachteile einer
Biegematrize der einleitend genannten Art ausgeschaltet, was
dadurch gekennzeichnet, dass der Rückenformungsteil
verschiebbar mit einem dazwischen liegenden, mit der
Biegematrize verbundenen elastischen Organ ausgeführt ist.
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Bei einer vorgezogenen Ausführungsform besteht dieses
elastische Organ aus einer haarnadelförmig gebogenen
Blattfeder.
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Bei einer weiteren vorgezogenen Ausführungsform ist der
Rückenformungsteil über eine Führungseinrichtung verschiebbar
mit der Biegematrize verbunden.
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Bei einer außerdem vorgezogenen Ausführungsform weist die
Biegematrize eine integrierte Treibstanze auf.
Kurzgefasste Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
folgenden Figuren beschrieben, wobei:
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Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Heftapparat zeigt,
wobei die für die Erfindung wesentlichen Teile erkennbar sind;
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Fig. 2 einen zu einer Heftklammer gebogenen Heftklammerrohling
zeigt;
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Fig. 3 die zur Erfindung gehörende Biegematrize und den
Stempel mit einem darauf angeordnetem, ungebogenen
Heftklammerrohling zeigt;
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Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Biegematrize
zeigt;
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Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend der Linie A-A in Fig. 3
zeigt;
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Fig. 6 eine Fig. 3 entsprechende. Darstellung bei Beginn der
Klammerformung zeigt;
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Fig. 7 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung nach einem
relativ Fig. 6 weiteren Hub zeigt;
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Fig. 8 die Biegematrize in einer Position zeigt, in der der
Heftklammerrohling fertig geformt ist;
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Fig. 9 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 8 zeigt.
Beschreibung einer vorgezogenen Ausführungsform
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Eine vorgezogene Ausführungsform der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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In Fig. 1 ist ein Heftapparat 1 dargestellt, der ein Unterteil
2 umfasst, an welchem ein Heftkopf 3 über eine Schwenkachse 4
schwenkbar angeordnet ist. Das Unterteil 2 ist mit einem
Amboss 5 und einer Vorschubanordnung 6 versehen. Im Heftkopf
angeordnet ist ein Heftklammermagazin 7, welches langgestreckte
Heftklammerrohlinge 8, siehe Fig. 3, enthält, die an ihren
Längsseiten so miteinander verbunden sind, dass sie ein
langgestrecktes Band bilden, welches in der vorliegenden
Ausführungsform eine Rolle 9 bildet. Zum Heftkopf gehört auch
eine Treibstanze 10, die eine integrierte Biegematrize 11 zur
Formung der Klammern aufweist. Die Biegematrize 11 ist
verbunden mit Betätigungsarmen 12, von denen nur einer in der
Figur dargestellt ist, welche Betätigungsarme schwenkbar auf
der Schwenkachse 4 gelagert sind. Das Unterteil 2 enthält
einen Antriebsmotor 13, der über eine Kraftübertragung 14 die
Betätigungsarme 12 bewegt. Im Heftkopf 3 ist weiterhin ein
Stempel 15 angeordnet, über den die Heftklammerrohling von der
Biegematrize auf eine Weise zur Heftklammerform biegt, die aus
der nachstehenden Beschreibung hervorgeht. In der Figur ist
auch ein Werkstück 16 dargestellt, das geheftet werden soll
und vorzugsweise aus einem Papierstapel besteht. Die
Betätigungsarme 12, der Antriebsmotor 13 und die
Kraftübertragung 14 bilden zusammen ein Antriebsorgan, welches
nach bekannter Technik bei einem Heftvorgang den Heftkopf 3,
die Treibstanze 10 sowie die Biegematrize 11 in einer auf- und
abwärtsgerichteten Bewegung betätigen, was durch den
Doppelpfeil A gekennzeichnet ist.
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In Fig. 2 ist ein zu einer Klammer 17 gebogener
Heftklammerrohling dargestellt, wobei die Klammer einen ersten
Schenkel 18 und einen zweiten Schenkel 19 aufweist, wobei
diese Schenkel im wesentlichen parallel zu einem dazwischen
liegenden Rückenteil 20 sind.
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In Fig. 3 und 4 sind die Biegematrize 11, der Stempel 15 mit
einem auf diesem angeordneten Heftklammerrohling 8 und der
Treibstanze 10 ausführlicher dargestellt. Der Stempel 15 weist
eine obere Auflagefläche 21 auf, deren Ausbreitungsrichtung
durch die Pfeile B und C (Fig. 3) erläutert ist. Die
Bewegungsrichtung der Biegematrize ist auch in Fig. 3 durch
einen Doppelpfeil A gekennzeichnet, und hier ist erkennbar,
dass diese Richtung transversal zur Ausbreitungsrichtung B, C
der Auflagefläche. Die Biegematrize umfasst eine
Matrizenplatte 22, die mit Aussparungen 23 für die (in der
Figur nicht dargestellten) Betätigungsarme 12 versehen ist.
Weiter umfasst die Biegematrize einen ersten Schenkelbiegeteil
24, welcher in die Matrizenplatte 22 integriert ist und
außerdem eine Umformfläche 25 aufweist, sowie einen zweiten
Schenkelbiegeteil 26, der ebenfalls in die Matrizenplatte 22
integriert ist und entsprechend eine Umformfläche 27 aufweist.
Die Matrizenplatte 22 ist außerdem mit einer Treibstanze 10
ausgestattet, welche - wie am deutlichsten aus Fig. 4 hervor
geht - einen integrierten Teil der Matrizenplatte 22 der
Biegematrize 11 darstellt. Zwischen den Schenkelbiegeteilen 24
bzw. 26 ist ein Rückenformungsteil 28 angeordnet, welcher eine
zur Stempel 15 hin gerichtete Stanzfläche aufweist. Der
Rückenformungsteil 28 ist verschiebbar in der Bigematrize 11
angeordnet und wird in einer ersten bzw. zweiten Führung 30
bzw. 31 geführt, deren Anordnungsrichtung durch den
Doppelpfeil D (Fig. 3) gekennzeichnet ist, welche mit der
Richtung des Doppelpfeils A übereinstimmt. Somit kann der
Rückenformungsteil sich in der Richtung bewegen, die durch den
Doppelpfeil A angegeben ist. Auf der zur Stanzfläche 29
gerichteten Seite ist der Rückenformungsteil mit einem
elastischen Organ 32 verbunden, welche in den Figuren als eine
haarnadelförmig gebogene Blattfeder 33 ausgeführt ist. Die
Blattfeder 33 ist an dem dem Rückenformungsteil entgegen
gesetzten Ende 34 an der Matrizenplatte 22 befestigt. Diese
Befestigung kann erzielt werden durch Schweißen, Löten, Nieten
oder ein anderes einschlägiges Verbindungsverfahren, welches
die erforderlichen Festigkeitseigenschaften besitzt. In den
Figuren ist die Blattfeder 33 in eine Öffnung 35 eingeführt,
aber es ist einsichtig, dass die Blattfeder auch so angeordnet
sein kann, dass sie anstatt nach rechts vorstehend, wie in
Fig. 4 gezeigt, auch nach links vorstehen kann, und bei dieser
Ausführungsart wäre dann die Öffnung 35 in der Matrizenplatte
22 nicht erforderlich.
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In Fig. 5 ist die Verbindung zwischen dem Rückenformungsteil
28 mit der Bigematrize 11 dargestellt. Hier ist erkennbar,
dass der Rückenformungsteil 28 eng an der Treibstanze 10
anliegt. Aus Fig. 5 geht weiterhin hervor, dass die Führung 30
eine auf dem ersten Schenkelbiegeteil 24 angeordnete erste
Gleitfläche 36 und eine auf dem Rückenformungsteil 28
angeordnete zweite Gleitfläche 37 aufweist, wobei diese
Gleitflächen gleitende Verbindung zueinander haben, und dass
die Führung 31 eine auf dem zweiten Schenkelbiegeteil 26
angeordnete dritte Gleitfläche 36 und eine auf dem
Rückenformungsteil 28 angeordnete vierte Gleitfläche 37
aufweist, wobei diese Gleitflächen ebenfalls gleitende
Verbindung zueinander haben. Da die Gleitflächen 36 bzw. 37
auf die in der Figur gezeigte Weise zueinander geneigt sein
und die Gleitflächen 37 und 39 auf die gleiche Weise
zueinander geneigt sind, ist sicher gestellt, dass der
Rückenformungsteil 28 nicht in der durch den Pfeil F
gekennzeichneten Richtung von der Treibstanze 10 ablösen
kann, und hierdurch wiederum ist gewährleistet, dass der
Rückenformungsteil zwangsläufig einen vorgegebenen
Bewegungsablauf zwischen den Führungen 30 und 31 hat und dabei
eng an die Treibstanze anliegt.
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Anhand einer Beschreibung eines Heftvorgangs folgt nun eine
Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1-9. Ein
zu heftendes Werkstück 16 wird auf dem Amboss 5 platziert, und
dann befindet sich der Heftapparat in der in Fig. 1 gezeigten
Ausgangsstellung. Hierbei haben die Biegematrize 11 und die
Treibstanze 10 die Positionen gemäß Fig. 3. In dieser Stellung
hat die Vorschubeinrichtung 6 das Heftklammerband 9 bis zu
einer solchen Position auf dem Stempel 15 vorgeschoben, dass
sich ein Heftklammerrohling 8 unter der Biegematrize befindet
und gleichzeitig ist ein zur Heftklammer 17 geformter Rohling
in eine besonders deutlich in Fig. 3 und 4 sichtbare Position
vor dem Stempel 15 vorgeschoben worden. Die
Antriebsvorrichtung 12, 13, 14 treibt dann den Heftkopf 3
abwärts in der durch den Doppelpfeil A bezeichneten Richtung
bis zum Aufliegen auf dem Werkstück 16, wobei der Heftkopf
Kontakt mit der Vorschubanordnung 6 erhält. Die Biegematrize
11 und die Treibstanze 10 befinden sich hierbei noch immer in
der in Fig. 3 gezeigten Position. Danach betätigt die
Antriebseinrichtung 12, 13, 14 den Heftkopf 3 abwärts in
Richtung des Doppelpfeils, und bei dieser Abwärtsbewegung
treffen die Schenkelbiegeteile 24 bzw. 26 auf den
Heftklammerrohling 8 auf, der über den Stempel 15 (s. Fig. 6)
gebogen wird, während gleichzeitig die Treibstanze 10 die
Heftklammer 17 abwärts in das Werkstück 16 eintreibt, was
jedoch nicht aus Fig. 6 hervorgeht. Die Abwärtsbewegung wird
danach mit der Position gem. Fig. 7 fortgesetzt, in welcher
der Klammerrohling 8 weiter gebogen worden ist und die
Stanzfläche 29 den Rückenteil 20 des Klammerrohlings 8
berührt. Die Abwärtsbewegung ist vollzogen, wenn die
Biegematrize die in Fig. 8 gezeigte Position erreicht hat, und
in dieser Position ist die Biegematrize soweit nach unten
gedrückt worden, dass die Stanzfläche 29 den Rückenteil 20 des
Klammerrohlings gegen die Auflagefläche 21 des Stempels 15
drückt, wodurch der Klammerrohling zu einer Heftklammer
gebogen worden ist. In dieser Position hat sich der
Rückenbiegeteil 28 entgegen der vom elastischen Organ 32
gerichteten Kraft im Verhältnis zur Matrizenplatte 22 in der
Richtung dem Doppelpfeil D nach oben bewegt. Dadurch wurde das
elastische Organ 32 gespannt, siehe Fig. 9. In dieser Position
hat die Treibstanze 10 die Klammer 17 vollständig in das
Werkstück 16 eingetrieben (in der Figur nicht dargestellt).
Anschließend wird die Antriebseinrichtung 12, 13, 14 nach einer
bekannten Technik zurückgefahren, der Heftkopf 3 nimmt wieder
die in Fig. 3 bzw. Fig. 1 gezeigte Position und das unter
Druckspannung stehende elastische Organ bringt den
Rückenbiegeteil 28 wieder in die Fig. 3 gezeigte Position.
Während dieser Rücklaufbewegung schiebt die
Vorschubeinrichtung 6 das Klanmerband um einen Schritt vor, so
dass der nächste Heftvorgang stattfinden kann. Es dürfte
einsichtig sein, dass das elastische Organ so gestaltet ist,
dass es beim elastischen Organ sicherstellt, dass die
Stanzfläche 29 mit ausreichender Kraft den Rückenteil 20 der
Heftklammer gegen die Auflagefläche 21 drückt, und dass diese
Kraft abhängig von den Werkstoffeigenschaften der
Heftklammerrohlinge variiert werden können muss.
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In der vorstehenden Darstellung ist eine Heftklammer in einer
Ausführung mit zwei im Wesentlichen parallelen Schenkeln und
einem dazwischen liegenden Rückenteil gezeigt worden. Es ist
jedoch einsichtig, dass anstatt des geraden Rückenteils ein
gewölbter Rückenteil in Frage kommen kann, wobei dann Stempel
und Stanzfläche mit der entsprechenden Wölbung auszuführen
sind. Auf gleiche Weise ist das elastische Organ in Form einer
haarnadelförmigen Blattfeder gezeigt worden. Auch hier ist es
einsichtig, dass als elastisches Organ auch eine
Schraubenfeder in Frage kommen kann, deren Enden dann an der
Biegematrize bzw. des Rückenformungsteil befestigt werden
müssen.
BEZUGSZEICHEN-VERZEICHNIS
1 Heftapparat
2 Unterteil
3 Heftkopf
4 Schwenkachse
5 Amboss
6 Vorschubeinrichtung
7 Heftklammermagazin
8 Heftklammerrohling
9 Heftklammerrohlingrolle
10 Treibstanze
11 Biegematrize
12 Betätigungsarme
13 Antriebsmotor
14 Kraftübertragung
15 Stempel
16 Werkstück
17 Klammer
18 1. Schenkel
19 2. Schenkel
20 Rückenteil
21 Obere Auflagefläche
22 Matrizenplatte
23 Aussparung
24 1. Schenkelbiegeteil
25 Umformfläche
26 2. Schenkelbiegeteil
27 2. Umformfläche
28 Rückenformungsteil
29 Stanzfläche
30 Führung
31 2. Führung
32 Elastisches Organ
33 Blattfeder
34 Blattfederende
35 Öffnung
36 1. Gleitfläche
37 2. Gleitfläche
38 3. Gleitfläche
39 4. Gleitfläche