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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 vorgeschoben 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.
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Stand der Technik
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Biegematrizen der vorstehend angegebenen Art sind schon früher, zum Beispiel aus der
DE 15 36 459 A oder der
DE 33 14 986 A1 bekannt. So wird z. B. im schwedischen Patentantrag
SE 9201230 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 ist, 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.
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Kurzgefasste Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:
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1 in schematischer Darstellung einen Heftapparat zeigt, wobei die für die Erfindung wesentlichen Teile erkennbar sind;
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2 einen zu einer Heftklammer gebogenen Heftklammerrohling zeigt;
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3 die zur Erfindung gehörende Biegematrize und den Stempel mit einem darauf angeordnetem, ungebogenen Heftklammerrohling zeigt;
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4 eine Seitenansicht der in 3 gezeigten Biegematrize zeigt;
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5 einen Querschnitt entsprechend der Linie A-A in 3 zeigt;
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6 eine 3 entsprechende Darstellung bei Beginn der Klammerformung zeigt;
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7 eine 3 entsprechende Darstellung nach einem relativ 6 weiteren Hub zeigt;
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8 die Biegematrize in einer Position zeigt, in der der Heftklammerrohling fertig geformt ist;
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9 eine Seitenansicht entsprechend 8 zeigt.
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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 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 3 angeordnet ist ein Heftklammermagazin 7, welches langgestreckte Heftklammerrohlinge 8, siehe 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 3 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 1 dargestellt ist, welche Betätigungsarme 12 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 Biegematrize 11 den Heftklammerrohling 8 auf eine Weise zur Heftklammerform biegt, die aus der nachstehenden Beschreibung hervorgeht. In der 1 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 2 ist ein zu einer Klammer 17 gebogener Heftklammerrohling 8 dargestellt, wobei die Klammer 17 einen ersten Schenkel 18 und einen zweiten Schenkel 19, wobei diese Schenkel im Wesentlichen parallel zueinander sind, sowie einen dazwischen liegenden Rückenteil 20 aufweist.
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In 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 (3) erläutert ist. Die Bewegungsrichtung der Biegematrize 11 ist auch in 3 durch einen Doppelpfeil A gekennzeichnet, und hier ist erkennbar, dass diese Richtung transversal zur Ausbreitungsrichtung B, C der Auflagefläche 21 ist. Die Biegematrize 11 umfasst eine Matrizenplatte 22, die mit Aussparungen 23 für die (in der Figur nicht dargestellten) Betätigungsarme 12 versehen ist. Weiter umfasst die Biegematrize 11 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 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 zum Stempel 15 hin gerichtete Stanzfläche 29 aufweist. Der Rückenformungsteil 28 ist verschiebbar in der Biegematrize 11 angeordnet und wird in einer ersten bzw. zweiten Führung 30 bzw. 31 geführt, deren Anordnungsrichtung durch den Doppelpfeil D (3) gekennzeichnet ist, welche mit der Richtung des Doppelpfeils A übereinstimmt. Somit kann der Rückenformungsteil 28 sich in der Richtung bewegen, die durch den Doppelpfeil A angegeben ist. Auf der der Stanzfläche 29 abgewandten Seite ist der Rückenformungsteil 28 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 28 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 33 auch so angeordnet sein kann, dass sie anstatt nach rechts vorstehend, wie in 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 5 ist die Verbindung zwischen dem Rückenformungsteil 28 mit der Biegematrize 11 dargestellt. Hier ist erkennbar, dass der Rückenformungsteil 28 eng an der Treibstanze 10 anliegt. Aus 5 geht weiterhin hervor, dass die erste 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 36, 37 gleitende Verbindung zueinander haben, und dass die zweite Führung 31 eine auf dem zweiten Schenkelbiegeteil 26 angeordnete dritte Gleitfläche 38 und eine auf dem Rückenformungsteil 28 angeordnete vierte Gleitfläche 39 aufweist, wobei diese Gleitflächen 38, 39 ebenfalls gleitende Verbindung zueinander haben. Da die Gleitflächen 36 bzw. 37 auf die in der 5 gezeigte Weise zueinander geneigt sind und die Gleitflächen 38 und 39 auf die gleiche Weise zueinander geneigt sind, ist sichergestellt, dass sich der Rückenformungsteil 28 nicht in der durch den Pfeil F gekennzeichneten Richtung von der Treibstanze 10 ablösen kann. Hierdurch wiederum ist gewährleistet, dass der Rückenformungsteil 28 zwangsläufig einen vorgegebenen Bewegungsablauf zwischen den Führungen 30 und 31 hat und dabei eng an der Treibstanze 10 anliegt.
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Anhand einer Beschreibung eines Heftvorgangs folgt nun eine Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf 1–9. Ein zu heftendes Werkstück 16 wird auf dem Amboss 5 platziert, und dann befindet sich der Heftapparat 1 in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung. Hierbei haben die Biegematrize 11 und die Treibstanze 10 die Positionen gemäß 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 11 befindet und gleichzeitig ist ein zur Heftklammer 17 geformter Rohling 8 in eine besonders deutlich in 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 3 Kontakt mit der Vorschubanordnung 6 erhält. Die Biegematrize 11 und die Treibstanze 10 befinden sich hierbei noch immer in der in 3 gezeigten Position. Danach betätigt die Antriebseinrichtung 12, 13, 14 den Heftkopf 3 abwärts in Richtung des Doppelpfeils A, und bei dieser Abwärtsbewegung treffen die Schenkelbiegeteile 24 bzw. 26 auf den Heftklammerrohling 8 auf, der über den Stempel 15 (s. 6) gebogen wird, während gleichzeitig die Treibstanze 10 die Heftklammer 17 abwärts in das Werkstück 16 eintreibt, was jedoch nicht aus 6 hervorgeht. Die Abwärtsbewegung wird danach mit der Position gem. 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 11 die in 8 gezeigte Position erreicht hat, und in dieser Position ist die Biegematrize 11 soweit nach unten gedrückt worden, dass die Stanzfläche 29 den Rückenteil 20 des Klammerrohlings 8 gegen die Auflagefläche 21 des Stempels 15 drückt, wodurch der Klammerrohling 8 zu einer Heftklammer 17 gebogen worden ist. In dieser Position hat sich der Rückenformungsteil 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 9. In dieser Position hat die Treibstanze 10 die Klammer 17 vollständig in das Werkstück 16 eingetrieben (in der 9 nicht dargestellt). Anschließend wird die Antriebseinrichtung 12, 13, 14 nach einer bekannten Technik zurückgefahren, der Heftkopf 3 nimmt wieder die in 3 bzw. 1 gezeigte Position ein und das unter Druckspannung stehende elastische Organ 32 bringt den Rückenformungsteil 28 wieder in die in 3 gezeigte Position. Während dieser Rücklaufbewegung schiebt die Vorschubeinrichtung 6 das Klammerband um einen Schritt vor, so dass der nächste Heftvorgang stattfinden kann. Es dürfte einsichtig sein, dass das elastische Organ 32 so gestaltet ist, dass sichergestellt ist, dass die Stanzfläche 29 mit ausreichender Kraft den Rückenteil 20 der Heftklammer 17 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.
