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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwerlasthefter und insbesondere
einen Schwerlasthefter, der ein Kraft sparendes Verbindungsbauteil aufweist.
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Kurzfassung der Erfindung
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Entsprechend
wird die Aufgabe durch das Bereitstellen eines Schwerlasthefters
gelöst.
Der Schwerlasthefter umfasst ein Basisbauteil; ein Magazinbauteil,
das ein erstes Ende, das schwenkbar mit dem Basisbauteil verbunden
ist und ein zweites Ende gegenüberliegend
zum ersten Ende aufweist, wobei das Magazinbauteil eine Ausgabevorrichtung
umfasst, die an dem zweiten Ende vorgesehen ist, wobei ein Ausgabeteil
an einem Ende der Ausgabevorrichtung ausgebildet ist; einen Hebelarm,
der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei der Hebelarm
erste und zweite Schwenkbereiche, die an dem ersten Ende definiert
sind und einen drückenden
Bereich aufweist, der an dem zweiten Ende gegenüberliegend zu den ersten und
zweiten Schwenkbereichen definiert ist, wobei der erste Schwenkbereich schwenkbar
mit dem Basisbauteil verbunden ist; ein Verbindungsbauteil, das
ein erstes Ende, das schwenkbar mit dem zweiten Schwenkbereich des Hebelarms
verbunden ist und ein zweites Ende gegenüberliegend zum ersten Ende
aufweist, wobei die gesamte Länge
des Verbindungsbauteils senkrecht zu einer Richtung des ersten Endes
des Hebelarms von dem ersten Schwenkbereich zu dem Schwenkbereich
sein kann; und ein angetriebenes Bauteil, das einen ersten Schwenkbereich,
der schwenkbar mit dem Basisbauteil verbunden ist, einen zweiten Schwenkbereich,
der schwenkbar mit dem zweiten Ende des Verbindungsbauteils verbunden
ist und einen angetriebenen Bereich umfasst, wobei eine Ausrichtung
des angetriebenen Bauteils von dem ersten Schwenkbereich zu dem
zweiten Schwenkbereich senkrecht zu der gesamten Länge des
Verbindungsbauteils sein kann.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die
nachfolgende Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen deutlich.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die
vorliegende Erfindung wird durch eine detaillierte Veranschaulichung
der bevorzugten Ausführungsform
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schwerlasthefters gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Explosionsansicht des Schwerlasthefters, der in der 1 dargestellt
ist.
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3 ist
eine Vorderansicht des Schwerlasthefters, der in der 1 dargestellt
ist.
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in der 1.
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5 ist
eine skizzierte Ansicht eines Schwerlasthefters, der in der 1 dargestellt
ist und veranschaulicht, wie der Schwerlasthefter Papiere zusammenbindet.
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6 ist
eine vergrößerte Teilansicht
des Schwerlasthefters, der in der 5 dargestellt
ist.
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7 ist
eine weitere skizzierte Darstellung des Schwerlasthefters, ähnlich zur 5 und
stellt dar, dass, wenn der Hefter eine der Klammern ausgibt, diese
eine Klammer im Kontakt mit dem Ambossbereich des Basisbauteils
des Hefters steht.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 wird dargestellt,
dass ein Schwerlasthefter ein Basisbauteil 10, ein Magazinbauteil 20,
einen Hebelarm 30, ein Verbindungsbauteil 40 und
ein angetriebenes Bauteil 50 umfasst. Das Basisbauteil 10,
das eine Oberseite und eine Bodenfläche aufweist, umfasst einen
Ambossbereich 11, der an der Oberseite ausgebildet ist und
eine Befestigung 12, die an einem Ende durch eine Vernietung
installiert ist. Die Befestigung 12 besteht aus zwei beabstandeten
seitlichen Wänden (nicht
nummeriert) und umfasst erste, zweite und dritte Schwenköffnungen 13, 14 und 15,
die durch die seitlichen Wände
des Befestigungsrahmens 12 ausgebildet sind. Die erste
Schwenköffnung 13 ist
benachbart zum Ambossbereich 11 definiert, die zweite Schwenköffnung 14 ist
benachbart zu dem Ende des Basisbauteils 10 definiert und
die dritte Schwenköffnung 15 ist
zwischen der ersten und zweiten Schwenköffnung 13 und 14 definiert.
In diesem Fall sind die horizontalen Positionen der ersten, zweiten und
dritten Schwenköffnung 13, 14 und 15 unterschiedlich
zu einander im Bezug auf das Basisbauteil 10 und die horizontale
Position der zweiten Schwenköffnung 14 ist
zwischen der der ersten und dritten Schwenköffnung 13 und 15 vorgesehen.
Erste und zweite Schwenkelemente 131 und 151 werden
jeweils bereitgestellt, um durch die erste und dritte Schwenköffnung 13 und 15 eingesetzt
zu werden. Ein erstes elastisches Element 16 ist am Boden
der Befestigung 12 benachbart zur dritten Schwenköffnung 15 installiert
und in diesem Fall ist das erste elastische Element 16 vorzugsweise
in der Form einer gespannten Feder. Ein zweites elastisches Element 17 wird
bereitgestellt, um an der zweiten Schwenköffnung 14 installiert
zu werden und in diesem Fall ist das zweite elastische Element 17 in
der Form einer Torsionsfeder und weist zwei erste Schenkel 171 und
einen zweiten Schenkel 172 auf. Die zwei ersten Schenkel 171 des
zweiten elastischen Elements 17 stoßen jeweils gegen die seitlichen
Wände der
Befestigung 12 und sind an die zweite Schwenköffnung 14 gekoppelt.
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Das
Magazinbauteil 20 umfasst einen Hauptkörper 21, einen Klammerstößel 22 und
eine Ausgabevorrichtung 23. Der Klammerstößel 22 ist
in dem Hauptkörper 21 angeordnet
und dient zum Drücken von
Klammern, die in dem Hauptkörper 21 vorgesehen
sind, damit sie schräg
in Richtung der Ausgabevorrichtung 23 gleiten. Der Hauptkörper 21 weist
ein erstes und zweites Ende auf und umfasst erste und zweite Öffnungen 211 und 212,
die jeweils an seinem ersten und zweiten Ende ausgebildet sind.
Der Klammerstößel 22 ist
am ersten Ende des Hauptkörpers 21 installiert
und liegt benachbart zur ersten Öffnung 211.
Die dritte Schwenköffnung 15 und
die erste Öffnung 211 stehen
miteinander durch das zweite Schwenkelement 151 im Eingriff.
Die Ausgabevorrichtung 23 ist gleitbar am zweiten Ende
des Hauptkörpers 21 in
einer Längsrichtung
installiert und umfasst erste und zweite Enden. Eine Öffnung 231 ist
an dem ersten Ende der Ausgabevorrichtung 23 ausgebildet
und eine Achse 232 ist bereitgestellt, um durch die Öffnung 231 eingesetzt
zu werden. Ein Ausgabeteil 233 ist an dem zweiten Ende
der Ausgabevorrichtung 23 ausgebildet und eine Gleitschiene 234 ist zwischen
den ersten und zweiten Enden der Ausgabevorrichtung 23 definiert.
Eine Achse 213 ist bereitgestellt, damit die zweite Öffnung 212 mit
der Gleitschiene 234 im Eingriff steht und die Ausgabevorrichtung 23 kann
in Längsrichtung
in Bezug auf die Achse 213 über die Gleitschiene 234 gleiten.
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Der
Hebelarm 30, der erste und zweite Enden aufweist, umfasst
erste und zweite Schwenkbereiche 31 und 32, die
an dem distalen Ende des ersten Endes definiert sind und ein drückender
Bereich 33 ist an dem zweiten Ende gegenüberliegend
zu den ersten und zweiten Schwenkbereichen 31 und 32 definiert.
Erste und zweite Achsen 311 und 321 sind jeweils
an den ersten und zweiten Schwenkbereichen 31 und 32 bereitgestellt.
Der erste Schwenkbereich 31 steht mit der zweiten Schwenköffnung 14 des
Basisbauteils 10 über
die erste Achse 311 im Eingriff. Die erste Achse 311 wird
gleichzeitig durch das zweite elastische Element 17 eingesetzt.
Der Hebelarm 30 besteht weiterhin aus zwei beabstandeten seitlichen
Wänden
und eine Zwischenplatte ist zwischen den zwei seitlichen Wänden eingelegt.
Der zweite Schenkel 172 des zweiten elastischen Elements 17 stößt gegen
die Bodenfläche
der Zwischenplatte des Hebelarms 30.
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Das
Verbindungsbauteil 40, das ein erstes Ende 401 und
ein zweites Ende 402 aufweist, umfasst erste und zweite
Schwenköffnungen 41 und 42, die
jeweils an dem ersten und zweiten Ende 401 und 402 bereitgestellt
sind. Die erste Schwenköffnung 41 ist
mit dem zweiten Schwenkbereich 32 des Hebelarms 30 über die
zweite Achse 312 verbunden. Eine Verbindungsachse 421 ist
durch das zweite Ende 402 des Verbindungsbauteils 40 eingesetzt
und angepasst, um das zweite Ende des Verbindungsbauteils 40 mit
dem angetriebenen Bauteil 50 schwenkbar zu koppeln. Eine
Richtung der gesamten Länge des
Verbindungsbauteils 40 ist einstellbar, damit sie ungefähr senkrecht
zu einer Richtung des ersten Endes des Hebelarms 30 vom
ersten Schwenkbereich 31 zum zweiten Schwenkbereich 32 ist.
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Das
angetriebene Bauteil 50 ist vorzugsweise L-förmig und
umfasst erste und zweite Schwenkbereiche 51 und 52 und
einen angetriebenen Bereich 53. In diesem Fall ist der
angetriebene Bereich 53 vorzugsweise in der Form eines
Schlitzes. Der erste Schwenkbereich 51, der zweite Schwenkbereich 52 und
eine Mitte des angetriebenen Bereichs 53 bilden vorzugsweise
eine dreieckige Form. Der erste Schwenkbereich 51 ist mit
der ersten Schwenköffnung 13 des
Basisbauteils 10 über
das erste Schwenkelement 131 verbunden. Der zweite Schwenkbereich 52 ist
schwenkbar über
die Verbindungsachse 421 mit der zweiten Schwenköffnung 42 der
Verbindung 40 gekoppelt. Eine Richtung des angetriebenen
Bauteils 50 von dem ersten Schwenkbereich 51 zum
zweiten Schwenkbereich 52 ist einstellbar, damit sie ungefähr senkrecht
zu einer Richtung der gesamten Länge
des Verbindungsbauteils 40 ist. Der angetriebene Bereich 53 entspricht
der Öffnung 231 der
Ausgabevorrichtung 23 und steht mit dieser über die
Achse 232 der Ausgabevorrichtung 23 im Eingriff.
Somit wird das angetriebene Bauteil 50 zum Gleiten in Bezug
auf die Achse 232 angetrieben, während die Achse 232 entlang
des angetriebenen Bereichs 53 gleitet.
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Mit
Bezug auf die 3 und 4 stellen diese
den Schwerlasthefter in einer ursprünglichen Position dar, wenn
er noch nicht betätigt
worden ist. Das zweite elastische Element ist freigegeben, und drückt die
Bodenfläche
der Zwischenplatte des Hebelarms 30, um den drückenden
Teil 33 des Hebelarms 30 anzuheben. Darüber hinaus
ist das elastische Element 16 ebenfalls freigegeben und
drückt das
Magazinbauteil 20, um das zweite Ende des Magazinbauteils 20 anzuheben,
bei dem die Ausgabevorrichtung 23, die Klammern speichert,
installiert ist. Der Ausgabeteil 233 der Ausgabevorrichtung 23 ist von
dem Ambossbereich 111 des Basisbauteils 10 entfernt,
während
der Schwerlasthefter in der ursprünglichen Position ist.
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Die
dritte Schwenköffnung 15 des
Basisbauteils 10 ist schwenkbar mit der ersten Öffnung 211 des
Magazinbauteils 20 verbunden. Der zweite Schwenkbereich 32 des
Hebelarms 30 ist schwenkbar mit der ersten Schwenköffnung 41 des
Verbindungsbauteils 40 verbunden. Die zweite Schwenköffnung 42 des
Verbindungsbauteils 40 ist schwenkbar mit dem zweiten Schwenkbereich 52 des
angetriebenen Bauteils 50 verbunden. Der erste Schwenkbereich 51 des
angetriebenen Bauteils 50 ist schwenkbar mit der ersten
Schwenköffnung 13 des
Basisbauteils 10 verbunden. Der angetriebene Bereich 53 des angetriebenen
Bauteils 50 ist gleitend mit der Öffnung 231 der Ausgabevorrichtung 23 verbunden. Das
angetriebene Bauteil 50 ist in der Lage, die Position in
Bezug auf die Ausgabevorrichtung 23 zu verändern und
die Ausgabevorrichtung 23 ist weiterhin in der Lage, sich
in Längsrichtung
in Bezug auf den Hauptkörper 21 der
Magazinbaugruppe 20 zu bewegen.
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Mit
Bezug auf die 5 und 6 wird dargestellt,
wie der Schwerlasthefter Papiere zusammenbinden wird, wobei der
Ausgabeteil 232 eine der Klammern anstößt, um die Schenkel von einer
Klammer zu drücken,
damit sie durch die Papiere eingebracht werden. Dann sind die Schenkel
noch nicht in Kontakt mit dem Ambossbereich 11. Ein erster
Hebelarm F1 ist durch eine Distanz zwischen dem drückenden
Bereich 33 und dem ersten schwenkenden Bereich 31 des
Hebelarms 30 definiert, mit dem das Basisbauteil 10 schwenkbar
gekoppelt ist. Ein erster Widerstandsarm P1 ist durch eine Distanz
zwischen dem ersten Schwenkbereich 31 des Hebelarms 30 und
dem zweiten Schwenkbereich 32 des Hebelarms 30 definiert,
mit dem das Verbindungsbauteil 40 schwenkbar gekoppelt
ist. Wenn ein Kraftaufwand, der durch den Pfeil F gekennzeichnet
ist, am drückenden
Bereich 33 des Hebelarms 30 aufgebracht wird,
wird eine Kraft FA an dem zweiten Schwenkbereich 32 des
Hebelarms 30 generiert.
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Der
Hebelarm 30 und das angetriebene Bauteil 50 sind
miteinander durch das Verbindungsbauteil 40 gekoppelt.
Somit bildet die Kraft FA einen Winkel θ1 in Bezug auf das Verbindungsbauteil 40.
Der Winkel θ1
ist vorzugsweise ein spitzer Winkel und die Kraft FA ist in zwei
Kraftkomponenten FX1 und FY1 aufgeteilt. Die Kraftkomponente FX1
ist genau durch die Längsrichtung
der Verbindungsvorrichtung 40 definiert.
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Der
Wert der Kraftkomponente FX1 kann durch die folgende Formel berechnet
werden: FX1 = COSθ1·FA
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Der
Winkel θ1
ist ein spitzer Winkel und der Wert von COSθ1 sollte weniger als 1 sein.
Somit muss der Wert der Kraftkomponente FX1 kleiner als der von
FA sein. Die Kraftkomponente FX1 kann auf die Verbindungsachse 421 des
Verbindungsbauteils 40, mit der das angetriebene Bauteil 50 gekoppelt
ist, übertragen
werden.
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Ein
zweiter Hebelarm F2 ist durch eine Distanz zwischen der Verbindungsachse 421 des
Verbindungsbauteils 40 und dem ersten Schwenkbereich 51 des
angetriebenen Bauteils 50 definiert, mit welchem das Basisbauteil 10 gekoppelt
ist. Ein zweiter Widerstandsarm P2 ist durch eine Distanz zwischen
dem ersten Schwenkbereich 51 des angetriebenen Bauteils 50 und
dem ersten Schwenkbereich 32 des Hebelarms 30 und
der Achse 232, die gleitend in dem angetriebenen Bereich 53 des
angetriebenen Bauteils 50 angeordnet ist, definiert. Eine
Kraft FB, deren Richtung senkrecht zu einer Richtung des zweiten
Kraftarms 2 ist, wird an der Verbindungsachse 421 des
Verbindungsbauteils 40 generiert und bildet einen Winkel θ2 in Bezug
auf die Kraftkomponente FX1. Der Winkel θ2 ist vorzugsweise ein spitzer Winkel
und die Kraftkomponente FX1 ist in die Kraft FB und eine Kraft FY2
aufgeteilt.
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Der
Wert der Kraft FB kann durch die folgende Formel berechnet werden: FB = COSθ2·FX1
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Der
Winkel θ2
ist ein spitzer Winkel und der Wert von COSθ2 sollte kleiner als 1 sein.
Somit muss der Wert der Kraft FB kleiner als der der Kraftkomponente
FX1 sein, die während
der Übertragung
verbraucht wird.
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Mit
Bezug auf die 7 wird dargestellt, dass die
Kraft zum Drücken
des drückenden
Bereichs 33 des Hebelarms 30 aufrechterhalten
wird. Das Verbindungsbauteil 40 wird durch den Hebelarm 30 angetrieben
und treibt dann das angetriebene Bauteil 50 zum Schwenken
an. Die Ausgabevorrichtung 23 wird durch das angetriebene
Bauteil 50 kontrolliert, dass sie sich nach unten bewegt,
und somit stößt der Ausgabeteil 233 eine
der Klammern. Die Schenkel von einer Klammer werden komplett durch die
Papiere eingebracht und sind im Kontakt mit. dem Ambossbereich 11.
Und weiterhin werden die Schenkel von der einen Klammer in Richtung
des Ausgabeteils 233 verbogen und drücken sich gegen die Papiere.
Zu diesem Zeitpunkt würde
die größte Widerstandskraft
generiert werden, falls die Aufbringung der Kraft F komplett zur
Aufbringung der Kraft P übertragen
wird, welche zur Ausgabe von Klammern bereitgestellt und an dem
Ausgabeteil 232 generiert wird. Somit kann ein Kraft sparender
Hefter verwirklicht werden.
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Wenn
die Klammer, die von dem Ausgabeteil 233 gestoßen wurde,
und die Schenkel der Klammer komplett durch die Papiere eingebracht
und in Kontakt mit dem Ambossbereich 11 sind, ist eine
Richtung der Kraft FA senkrecht zu der des ersten Widerstandsarms
P1 und die Kraft FA wird nicht in zwei Kraftkomponenten aufgeteilt.
Eine Richtung der Kraft FB ist senkrecht zu der des zweiten Widerstandsarms
P2 und die Kraft FB wird nicht in zwei Kraftkomponenten aufgeteilt.
Somit wird die Kraft FA komplett auf die Kraft FB übertragen
und die Kraft FB wird komplett auf die Kraft P übertragen. Mit anderen Worten
ist, wenn die Schenkel der Klammer durch den Ambossbereich 11 gebogen
werden, die gesamte Länge
des Hebelarms 11 senkrecht zu der Richtung des ersten Endes
des Hebelarms 30 vom ersten Schwenkbereich 31 und
zweiten Schwenkbereich 32 und ebenfalls senkrecht zu der
Richtung des ersten Endes des angetriebenen Bauteils 50 von
dem ersten Schwenkbereich 51 zum zweiten Schwenkbereich 52.
Die Aufbringung der Kraft F kann komplett auf die Kraft P übertragen
werden, um zum Kraftsparen ohne jeglichen Kraftaufwand Klammern
auszugeben.
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Der
größte Wert
der Kraft F tritt auf, wenn die Schenkel der Klammer durch den Ambossbereich 11 gebogen
werden, um sich gegen die Papiere zu drücken. Da die Kräfte FA und
FB nicht in beliebige Kraftkomponenten aufgeteilt werden, kann die
Aufbringung der Kraft F komplett ohne einen Kräfteverbrauch auf die Kraft
P übertragen
werden.
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Das
Verhältnis
der Kraft P und der Kraft F kann durch die folgende Formel berechnet
werden: P/F = (F1·F2)/(P1·P2)
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Das
Verhältnis
zwischen den Werten von F1, F2, P1 und P2 kann darlegen, wie viel
Kraftaufwand durch die Betätigung
des Schwerlasthefters gespart werden würde.
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Während verschiedene
Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für einen
Fachmann offensichtlich, dass Modifikationen gemacht werden können, ohne
vom Umfang und Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Somit
umfasst ein Schwerlasthefter gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Basisbauteil 10; ein Magazinbauteil 20,
das ein erstes Ende, das schwenkbar mit dem Basisbauteil 10 verbunden
ist und ein zweites Ende gegenüberliegend
zum ersten Ende aufweist, wobei das Magazinbauteil 20 eine Ausgabevorrichtung 23 umfasst,
die an dem zweiten Ende bereitgestellt ist, wobei ein Ausgabeteil 233 an einem
Ende der Ausgabevorrichtung 23 ausgebildet ist; ein Hebelarm 30,
der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei der Hebelarm 30 erste
und zweite Schwenkbereiche 31, 32, die an dem
ersten Ende definiert sind und einen drückenden Bereich 33 umfasst,
der an dem zweiten Ende gegenüberliegend
zu den ersten und zweiten Schwenkbereiche 31, 32 definiert
ist, wobei der erste Schwenkbereich 31 schwenkbar mit dem
Basisbauteil 10 verbunden ist; ein Verbindungsbauteil 40,
das ein erstes Ende 401, das schwenkbar mit dem zweiten
Schwenkbereich 32 des Hebelarms 30 verbunden ist
und ein zweites Ende 402 gegenüberliegend zum ersten Ende 401 aufweist;
und ein angetriebenes Bauteil 50, das einen ersten Schwenkbereich 51,
der schwenkbar mit dem Basisbauteil 10 verbunden ist, einen zweites
Schwenkbereich 52, der schwenkbar mit dem zweiten Ende 402 des
Verbindungsbauteils 40 verbunden ist und einen angetriebenen
Bereich 53 umfasst.