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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die einen Teil einer Antriebsanordnung bildet, die selbst Teil eines Hefters bildet, welche Anordnung einen Amboss bewegt, der einen Teil des Hefters bildet und gegen den das Heften eines Werkstücks, z. B. eines Bündels Papier, in einer hin- und hergehenden Heftbewegung derart bewirkt wird, dass bei der Vorwärtsbewegung der Amboss sich aus einer Ausgangsstellung zur Anlage gegen das Werkstück bewegt, welche Vorrichtung das Bewegen des Ambosses in der Vorwärtsrichtung durch die Antriebsanordnung passend zur Dicke des Werkstücks kompensiert.
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Stand der Technik
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Hefter der erwähnten Art sind bereits bekannt und werden in allen wesentlichen Punkten in
EP 0636059 ,
US 6,626,348 ,
US 5,836,502 ,
US 5,791,548 und
PCT/JP05/17359 genannt, um nur einige Beispiele zu nennen. Jedoch weisen diese früheren Hefter den Nachteil auf, dass deren Kompensation der Ambossbewegung dadurch erreicht wird, dass die Vorrichtung passend zur Dicke des Werkstücks elastisch flexibel und nachgiebig ist. Wie der Fachmann ohne weiteres verstehen wird, bedeutet dies nicht nur, dass der Betrag an Leistung, die beim Überwinden der elastischen Flexibilität verbraucht wird, mit der Dicke des Werkstücks ansteigt, das geheftet wird, sondern auch, dass die Antriebsanordnung so dimensioniert werden muss, dass sie die maximale Kraft ausübt, die zum Heften eines Werkstücks mit maximaler Dicke notwendig ist.
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Problem
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Somit besteht ein Bedarf nach einem Hefter, der eine Antriebsanordnung mit einer Vorrichtung zur Bündeldickenkompensation aufweist, derart, dass die Leistung, die zur Kompensation einer Bündeldickenschwankung notwendig ist, von der Bündeldicke unabhängig ist, und die so dimensioniert ist, dass diese Leistungsanforderung durch diejenige bestimmt ist, die für ein Bündel mit minimaler Dicke notwendig ist.
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Lösung
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Die vorliegende Erfindung schlägt eine Vorrichtung vor, die das obige Problem mit einer Vorrichtung der oben bezeichneten Art überwindet, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung zwischen einem verriegelten Zustand, in dem der Amboss durch die Antriebsanordnung bewegt wird, und einem entriegelten Zustand bewegt werden kann, in dem die Antriebsanordnung den Amboss nicht bewegt, dass die Vorrichtung durch ein elastisches Mittel in einen verriegelten Zustand versetzt wird, in dem der Amboss sich in einer Ausgangsposition befindet, und dass die Vorrichtung in der Vorwärtsbewegung in einem verriegelten Zustand gehalten wird, bis der Amboss in Kontakt mit dem Werkstück gebracht wurde, wonach die Vorrichtung durch einen Lösemechanismus, auf den durch die Antriebsanordnung eingewirkt wird, in einen entriegelten Zustand versetzt wird.
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Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Form eines Kniehebelmechanismus annimmt.
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Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mittel die Form einer Spiralfeder annimmt.
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Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus ein erstes Verbindungsglied, das mit dem Amboss verbunden ist, und ein zweites Verbindungsglied aufweist, das mit der Antriebsanordnung verbunden ist, und dass das zweite Verbindungsglied deutlich länger ist als das erste Verbindungsglied.
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Die Erfindung ist auch ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Lösemechanismus, wenn auf ihn nicht durch die Antriebsanordnung eingewirkt wird, in einem Zustand gehalten wird, in dem er nicht durch ein elastisches Mittel auf den Kniehebelmechanismus einwirkt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Die 1–6 den Hefter gemäß der vorliegenden Erfindung beim Heften eines Werkstücks mit maximaler Dicke von der Seite gesehen darstellen,
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Die 7–12 Zeichnungen sind, die den 1–6 entsprechen, jedoch beim Heften eines Werkstücks von minimaler Dicke, und
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Die 13–16 Detailansichten von wesentlichen Teilen der vorliegenden Erfindung sind, die in verschiedenen Positionen während einer Heftbewegung dargestellt sind.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele
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Die 1–6 stellen einen Hefter 1 dar, der mit der Erfindung gemäß der vorliegenden Patentanmeldung versehen ist. Sie zeigen den Hefter, der einen Rahmen 2 aufweist, an dem eine Antriebsanordnung 3, die mit einem Hauptantrieb 4 versehen ist, der bevorzugt elektrisch angetrieben werden kann, Zahnräder 5–7, die mit einem Getriebe 8 verbunden sind, und eine Verbindungsgliedanordnung 9 angebracht sind, die ein erstes Verbindungsglied 10, ein zweites Verbindungsglied 11, ein drittes Verbindungsglied 12, ein viertes Verbindungsglied 13, ein fünftes Verbindungsglied 14 und ein sechstes Verbindungsglied 15 umfasst. An dem Rahmen ist auch in bekannter Weise ein Amboss 16 derart angebracht, dass er an einer hin- und hergehenden Heftbewegung teilnehmen kann, die durch den Doppelpfeil P angedeutet wird. An dem Rahmen ist ferner ein Heftklammern beinhaltendes Heftklammermagazin 17 angebracht, das nur angedeutet ist, aber für den Fachmann offensichtlich ist. An dem Heftklammermagazin ist ein Mitnehmer 18 befestigt, dessen einziger dargestellter Teil derjenige ist, der mit der Verbindungsgliedanordnung 9 verbunden ist. Der Mitnehmer kann sich in bekannter Weise in der Richtung, die durch den Doppelpfeil P angedeutet ist, auf und ab bewegen.
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1 zeigt die Verbindungsgliedanordnung 9, die mit dem Rahmen 2 mittels eines ersten Verbindungszapfens 19, mit dem Getriebe 8 mittels eines zweiten Verbindungszapfens 20, mit dem Amboss 16 mittels eines dritten Verbindungszapfens 21 und mit dem Mitnehmer mittels eines Verbindungszapfens verbunden ist, der ein integraler Bestandteil des Mitnehmers 18 ist. Sie zeigt ebenso die Verbindungsglieder 11 und 12, die miteinander durch einen vierten Verbindungszapfen 22 verbunden sind. Alle diese Verbindungen sind schwenkbar, eine Eigenschaft, die sich auf jede davon auf Weisen auswirkt, die dem Fachmann bekannt sind. Ihre Schwenkbarkeit wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die verbindenden Oberflächen zwischen den jeweiligen Zapfen und den durch diese verbundenen Teilen Gleitflächen sind.
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Die 13–16 stellen die Verbindungsglieder 14 und 15 dar. Wie oben erläutert ist das Verbindungsglied 15 schwenkbar mit dem Amboss 16 verbunden, und das Verbindungsglied 14 ist mit dem Verbindungsglied 12 durch einen ersten Schwenkstift 23 verbunden. Diese Zeichnungen zeigen ebenfalls die durch einen zweiten Schwenkstift 24 miteinander verbundenen Verbindungsglieder 14 und 15. Sie zeigen weiter, dass ein erstes elastisches Mittel in der Form einer Spiralfeder 25 an dem Stift 24 befestigt ist, und dass die Feder einen ersten Schenkel 26, der im Kontakt mit dem Verbindungsglied 14 ist, und einen zweiten Schenkel 27 aufweist, der mit einer zu dem Verbindungsglied 15 gehörigen Oberfläche 28 in Kontakt ist, wie nur in den 13 und 14 gezeigt. Die Funktion der Feder 25 wird in der folgenden Beschreibung gezeigt. Eine Anschlagfläche 29, die am deutlichsten in der 15 gezeigt ist, ist an dem Verbindungsglied 14 vorgesehen und steht im Kontakt mit dem Zapfen 21. Der Kontakt zwischen der Oberfläche 29 und dem Zapfen 21 wird dadurch erreicht, dass die Feder 25 gespannt wird, und dass deren Kraft zwischen dem Stift 24, der Oberfläche 28 und dem Verbindungsglied 14 danach strebt, den Stift 24 in die durch den Pfeil H angezeigte Richtung zu bewegen, siehe 14, wodurch sie ebenfalls bewirkt, dass sich das Verbindungsglied 14 in dieselbe Richtung bewegt, aber angehalten wird, wenn die Anschlagfläche 29 den Kontakt mit dem Zapfen 21 erreicht. Da die Anschlagfläche relativ zu dem Verbindungsglied 14 so angeordnet ist, dass die Bewegung in die Richtung H nur dann stoppt, wenn der Mittelpunkt 30 des Stiftes 24 sich weit genug in die Richtung H bewegt hat, dass der Mittelpunkt 31 des Zapfens 21 sich in 13 nach links der Linie A verschoben hat, die den Mittelpunkt 30 des Stiftes 24 und den Mittelpunkt 32 des Stiftes 23 verbindet, wird bewirkt, dass sich der Zapfen 21 und somit der Amboss 16 nach unten bewegen, wenn die Antriebsanordnung den Stift 23 in die durch den Pfeil N angezeigte Richtung bewegt, welches die Richtung der vorwärts gerichteten Heftbewegung ist. Die Verbindungsglieder 14 und 15, der Stift 24 und die Feder 25 stellen somit die Vorrichtung 33 gemäß der vorliegenden Erfindung dar, und die oben beschriebene Vorrichtung nimmt somit die Form eines Kniehebelmechanismus 34 an, der in den 13 und 16 in einem verriegelten Zustand dargestellt ist, in dem sie den Amboss 16 bewegt.
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Die 13 und 14 stellen einen Lösemechanismus 35 dar, der mit einem Kipphebel 36 versehen ist, der schwenkbar mit dem Rahmen 2 durch einen dritten Schwenkstift 37 verbunden ist. Der Kipphebel umfasst einen dritten Schenkel 38 und einen vierten Schenkel 39. Ein zweites elastisches Mittel in der Form einer Spiralfeder 40 ist zwischen dem vierten Schenkel 39 und dem Rahmen 2 vorgesehen, um den vierten Schenkel mit einem an dem Rahmen 2 montierten Anschlag 41 zu bringen. In 14 hat die Tatsache, dass das Verbindungsglied 13 gegen das vierte Verbindungsglied 39 anschlägt, wenn es eine Bewegung nach oben ausführt, wie unten ausgeführt wird, bewirkt, dass der Kipphebel das Verbindungsglied 14 in einer der Richtung H entgegengesetzten Richtung bewegt, wodurch er den Mittelpunkt 31 des Zapfens 21 nach rechts der Linie A bewegt, mit dem Ergebnis, dass der Kniehebelmechanismus einen entriegelten Zustand einnimmt, in dem keine Bewegung des Ambosses stattfindet. Die Tatsache, dass das Verbindungsglied 14 wesentlich länger ist als das Verbindungsglied 15, bedeutet, dass der Mechanismus 35 nur eine kleine Bewegung des Verbindungsgliedes 14 bewirken muss, damit der Kniehebelmechanismus einen entriegelten Zustand einnimmt.
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Die Funktion der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1–6 und 7–12 beschrieben. In den 1 und 7 befindet sich der Hefter in einer Ausgangsposition. In 1 soll ein Werkstück 42 1 mit maximaler Dicke geheftet werden, und in 7 soll ein Werkstück 42 2 mit minimaler Dicke geheftet werden. In den 2 und 8 hat die Antriebsanordnung, während sich die Vorrichtung 33 in einem verriegelten Zustand befindet, den Amboss 16 in die Richtung N bewegt, damit er gegen das Werkstück anliegt. In den 3 und 9 hat die Antriebsanordnung eine Heftklapper in das Werkstück getrieben, indem der Mitnehmer 18 in die durch den Pfeil U angedeutete Richtung bewegt wurde. Dies wird aus den Zeichnungen nicht deutlich, wird jedoch einem Fachmann offensichtlich sein. In den 4 und 10 hat der Mitnehmer in dessen absolut letzter Bewegung in der Richtung U bewirkt, dass der Kipphebel das Verbindungsglied 14 in die Richtung und die Position bewegt, in der der Kniehebelmechanismus in den entriegelten Zustand versetzt wird. In den 5 und 11 hat die Antriebsanordnung das Verbindungsglied 14 weiter in die Richtung N bewegt. Da jedoch sich der Kniehebelmechanismus dann in einem entriegelten Zustand befindet, findet keine Bewegung des Ambosses nach unten statt, und es wird zum Bewegen des Verbindungsgliedes nach unten keine Kraft jenseits der Minimalkraft benötigt, die durch das weitere Spannen erzeugt wird, das in der Spiralfeder 25 stattfindet. Jedoch ist diese Kraft vernachlässigbar und im Wesentlichen unabhängig davon, ob ein dickes oder ein dünnes Werkstück geheftet wird. In den 6 und 12 bewegt die Antriebsanordnung den Amboss nach oben, bis der Amboss die in den 1 und 7 dargestellte Position erreicht, und der Kniehebelmechanismus in einen verriegelten Zustand versetzt ist.
