DE3524260A1

DE3524260A1 - Elektrische heftmaschine

Info

Publication number: DE3524260A1
Application number: DE19853524260
Authority: DE
Inventors: Wen Tan Lai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-07-06
Publication date: 1987-01-08
Also published as: US4618087A; FR2583715A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektri sche Heftmaschine zum Eintreiben von Klammern, Nägeln oder dergl. in ein Aufnahmematerial. Es geht dabei z. B. um als "Tacker" bekannte Klammereintreibmaschinen, wie sie z. B. von Polsterern benutzt werden, um Büroheftma schinen zum Klammern von Papierstapeln oder um Nagler zum Eintreiben von Nägeln.

Die Erfindung geht aus von einer Heftmaschine mit einem Schlaganker, der von einer elektrischen Spule umgeben ist und bei deren Erregung zum Zwecke der Schlagausübung be schleunigt wird.

Ein Nachteil der Maschine ist die begrenzte Endgeschwindig keit des Schlagankers und damit der zum Eintreiben der Klammer bzw. des Nagels nur zur Verfügung stehende be grenzte Impuls. Außerdem kommt es bei den bekannten Ma schinen nach Ausführung des Schlags meist zu einem Zurück prallen des Schlagankers und entsprechend heftigem Auftref fen in seiner Ausgangslage, oft sogar zu mehreren Hin- und Herprallbewegungen, was die Maschine und den Bedienungs mann übermäßig beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer elektri schen Heftmaschine, die bei jeder Auslösung zuverlässig nur einen, dabei aber sehr kraftvollen Schlag ausführt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung ei nes Ausführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeich nungen weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ge samtansicht der wesentlichen Teile der Heftmaschine;

Fig. 2 den Schaltplan der elektrischen Speisequelle der Spulen;

Fig. 3 einen Längsschnitt des Gehäuses mit dem Schlaganker;

Fig. 4 die Anordnung der Spulen.

Die beispielsgemäße Heftmaschine hat ein an einem Griff 30 befestigtes Gehäuse 20; am hinteren Ende des Griffs ist die Steckeraufnahme 33 für das Netzkabel vorgesehen, und in seinem Inneren ist die Speisequelle 40 auf einer Schal tungsplatine untergebracht. Die Schlagauslösung erfolgt durch Betätigung des Abzugshebels 31.

Im Gehäuse 20, das mit einer Kappe 21 abgeschlossen ist, ist der Schlaganker 10 verschieblich untergebracht, der einen Fortsatz in Gestalt einer abgeflachten Schlagstange 12 aufweist, an deren vorderem Ende der Schlagkopf 22 be festigt ist, welcher bei Ausführung der Klammerungsschläge auf den Rücken der anstehenden Klammer trifft und diese in das Material eintreibt.

Im hinteren Teil des Gehäuses 20 ist eine Rückholfeder 13 untergebracht, welche sich mit ihrem vorderen Ende auf eine gehäusefeste Zwischenwand und mit ihrem hinteren Ende auf einen Flansch 11 am Ende des Schlagankers 10 stützt und diesen somit im Sinne der Rückholung beauf schlagt.

Am vorderen Teil des Gehäuses 20 sind, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, in in Axialrichtung hintereinan derliegenden Kammern zwei Spulen 41 und 42 untergebracht, welche bei Erregung den Schlaganker 10 nach vorn beschleu nigen. Die erste Spule 41 ist zum Massenmittelpunkt des Schlagankers 10 hin gelegen, und die zweite Spule 42 ist von diesem weiter entfernt, also zum vorderen Ende des Schlagankers 10 bzw. der Schlagstange 12 hin gelegen.

Die Speisung der Spulen 41 und 42 durch die Speisequelle 40 erfolgt derart zeitlich aufeinanderfolgend, daß der Schlaganker 10 in dem von den Spulenkammern gebildeten Kanal eine maximale Beschleunigung nach vorn erfährt. Der hierzu dienende Aufbau der Speisequelle 40 ergibt sich aus Fig. 2.

Die Speisequelle besteht hauptsächlich aus einem ge steuerten Gleichrichter SCR (Silicon Controlled Rectifier), zwei Triacs, nämlich dem Triac 1 und dem Triac 2, die mit Lastwiderständen R, Kondensatoren C, Dioden D und Zener dioden D 2 verbunden sind.

Wenn an den Netzanschluß ACV der Schaltung die Netzspan nung gelegt wird und der Abzugshebelschalter 31 in der Stellung a steht, fällt die Netzspannung über die Wider stände R 1 und R 2 ab. Ein von der Diode D 1 gleichgerich teter Strom beginnt, den Kondensator C 1 aufzuladen. Die ser Ladevorgang ist nach einer bestimmten vorgegebenen Zeitspanne beendet.

Zwischen dem Widerstand R 3 und der Zenerdiode D 2 tritt ein ungefähr rechteckförmiger Signalverlauf mit der Netz frequenz auf und steht über das RC-Glied aus dem Konden sator C 2 und dem Widerstand R 4 bereit, den Gleichrichter SCR anzusteuern.

Wenn der Abzugshebel 33 betätigt wird, wird der zuge hörige Kontakt in die Stellung b umgelegt, und der ge ladene Kondensator C 1 kann sich über den Gleichrichter SCR entladen, sobald dieser vom an R 4 auftretenden Signal angesteuert wird.

Der über SCR fließende Entladestrom des Kondensators C 1 erzeugt an dem Widerstand R 5 einen Spannungsabfall, der den Triac 1 ansteuert, so daß eine positive Halbwelle der Netzspannung über diesen und damit durch die Spule 41 fließen kann. Diese Erregung der Spule 41 bewirkt die erste Beschleunigungsphase des Schlagankers 10 mit Schlag stange 12 und Schlagkopf 22.

Der Abzugshebelschalter 31 wird wieder freigegeben und kehrt unter der Wirkung einer Feder wieder in die Ausgangs stellung a zurück. Beim Übergang der Netzspannung von der positiven zur negativen Halbwelle hört der Triac 1 sofort auf zu leiten, und in der Spule 41 wird eine Gegen-EMK induziert, welche gleichzeitig eine Vorspannung zur Aus lösung des Triac 2 darstellt. Der leitendgesteuerte Triac 2 läßt den Strom über die Spule 42 durch, deren Erregung die zweite Beschleunigungsphase des Schlagankers 10 zur Folge hat. Auf diese Weise gewinnt der Schlaganker mit Schlagstange und Schlagkopf einen großen Impuls und führt einen kräftigen Schlag auf die anstehende Klammer, Nagel oder dergl. aus. Die Lage bei der Schlagausübung ist in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet.

Die Ladungen in dem aus D 4, R 6 und Triac 1 bestehenden Kreis werden nach dem Stromdurchgang durch den Triac 1 mittels der Diode D 4 und Widerstand R 6 abgeleitet, und während der Kondensator C 1 wieder an die Netzspannung gelegt ist, ist der Gleichrichter bei der nächsten posi tiven Halbwelle der Netzspannung wieder abgetrennt, und eine weitere Leitendsteuerung des Triac 1 ist verhindert. Die Erregung der Spule 41 geht dadurch zu Ende und behin dert nicht die weitere Beschleunigung des Schlagankers während der zweiten Beschleunigungsphase; eine solche Behinderung würde auftreten, wenn der Massenschwerpunkt des Schlagankers sich über die geometrische Mitte der Spule 41 hinausbewegt, und die Magnetwirkung der Spule ab dann in der Gegenrichtung wirken würde. Das Magnetfeld der Spule 41 muß also in diesem Zeitpunkt verschwunden sein.

Auf diese Weise kann der Impuls des Schlagankers weiter gesteigert werden, wenn durch die Anordnung weiterer Spu len noch weitere Beschleunigungsphasen vorgesehen werden. Es kann dann das Magnetfeld auch der Spule 42 gestoppt werden, wenn die Netzspannung von der negativen zur posi tiven Halbwelle übergeht und der Triac 2 aufhört, zu leiten.

Der Schlaganker 10 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, zumindest teilweise hohl ausgeführt, und in seinem Hohl raum 102 sind kleine und schwere, vorzugsweise metalli sche Dämpferteilchen 101 frei beweglich untergebracht. Wenn der Schlaganker zur Ausführung eines Schlags nach vorn beschleunigt wird, werden die Dämpferteilchen 101 um ein Weniges zurückbleiben. Wenn dann nach Ausführung des Schlags der Schlaganker zum Stillstand kommt bzw. zurückprallt, werden die Dämpferteilchen sich noch in ihrer Vorwärtsbewegung befinden und auf den Boden des Hohlraums 102 auftreffen, so daß die Rückprallenergie vernichtet und der Rückprall gedämpft wird.

Die betrachteten Vorgänge nehmen eine nur sehr geringe Zeitspanne in Anspruch, und zwar durchschnittlich einen Zeitraum von 1/360 sec. Der Schlaganker wird auf seinem im übrigen durch die Rückholfeder 13 bewirkten Rückgang in die Ausgangsstellung von den Dämpferteilchen 101 so verzögert, daß ein mehrfaches Hin- und Herprallen und damit eine unvollkommene Schlagausübung auf die Klammern verhindert ist.

Insgesamt ergibt sich ein einmaliger kraftvoller Schlag auf die Klammern, Nägel oder dergl.

Claims

1. Elektrische Heftmaschine zum Eintreiben von Klammern, Nägeln oder dergl. in ein Aufnahmematerial mit einem von einer Spule zur Schlagausübung beschleunigbaren Schlaganker, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Weg des Schlagankers (10) hinter der ersten Spule (41) mindestens eine zweite Spule (42) angeordnet ist, die zur Bewirkung einer konti nuierlichen weiteren Beschleunigung des Schlagankers (10) erregbar ist, und daß der Schlaganker (10) hohl ausgeführt ist und in seinem Hohlraum (102) eine Vielzahl von Dämpferteilchen (101) untergebracht sind.

2. Elektrische Heftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speisequelle (40), die zur Be wirkung zweier Beschleunigungsphasen die zweite Spule (42) zeitlich nach der ersten Spule (41) erregt und die Erregung der ersten Spule (41) während der zweiten Be schleunigungsphase unterbricht.

3. Elektrische Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisequelle (40) einen Gleichrichter (SCR) und zwei Triacs (Triac 1, Triac 2) aufweist, deren jeder in Reihe mit einer Spule (41, 42) geschaltet ist, und die über den Gleichrichter (SCR) beim Betätigen und Freigeben eines Abzugshebelschalters (31) nacheinander leitend gesteuert werden.