DE4391422C2 - Antriebsmechanismus in einem Heftapparat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebs­ mechnismus in einem Heftapparat zum Eintreiben von Heftklammern in ein Objekt, wie z. B. ein Bündel von Papierblättern, wobei der Heftapparat einen Rahmen, ein Magazin, das in den Rahmen angeordnet ist und Heftklammern beinhaltet und ein Antriebsele­ ment aufweist, das dafür vorgesehen ist, Heftklammern aus dem Magazin herauszudrücken und in das Objekt einzutreiben und durch den Antriebsmechanismus hin- und herbewegt zu werden.

Bei einem Heftapparat des Standes der Technik dieses Typs EP 0364122 A1, be­ steht der Antriebsmechanismus aus einem Rad, das durch einen Elektromotor über eine Übertragungseinheit angetrieben wird, und aus einem Hebel, der das Antriebselement an einem Ende ab­ stützt. Das Rad hat einen exzentrischen Stift, der in eine Nut am anderen Ende des Hebel eingreift, um, wenn das Rad gedreht wird, den Hebel vor und zurück zu bewegen, um das Antriebsele­ ment hin- und herzubewegen. Dieser Antriebsmechanismus ist ziemlich sperrig und schwer anzubringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und einen einfachen Antriebsmechanismus zur Verfü­ gung zu stellen, der weniger Raum beansprucht und leicht anzubrin­ gen ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Antriebsmechanismus, der von dem Typ ist, wie in der Einleitung der Beschreibung be­ zeichnet ist und der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus ei­ nem Antriebszylinder besteht, der drehbar in dem Rahmen ange­ bracht ist und an seiner Oberfläche sein Umfang eine endlose Nut aufweist, die sich im wesentlichen spiralförmig von einem Ausgangspunkt zu einem axial davon beabstandeten Umkehrpunkt und somit spiralförmig zurück zum Ausgangspunkt zurücker­ streckt, wobei in der Nut ein Eingriffsglied aufgenommen ist, das mit dem Antriebselement verbunden ist, um durch Drehen des Antriebszylinders das Antriebselement hin- und herzubewegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform, weist die Nut ein zweites Eingriffsglied auf, das mit einem zweiten hin- und herbewegba­ ren Element verbunden ist, wie z. B. ein hin- und herbewegbaren Betätigungsbauteil zum Betätigen eines Umbiegemechanismus, um durch Rotation des Antriebszylinders eine Hin- und Herbewegung des zweiten Elementes zu erzeugen, die koordiniert mit der Hin- und Herbewegung des Antriebselementes ist.

Die Nut erstreckt sich um ein oder mehrere Umdrehungen um den Antriebszylinder herum.

Die Erfindung wird nun genauer beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:

Fig. 1: Eine Schnittansicht ist, die ein Teil eines Heftappa­ rates zeigt, der mit einem Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung ausgestattet ist, wobei der Antriebsme­ chanismus in einer ersten Position gezeigt ist;

Fig. 2 ist gleich Fig. 1, zeigt jedoch den Antriebsmechanis­ mus in einer zweiten, um ungefähr 180 Grad in Bezug auf Fig. 1 gedrehten Stellung;

Fig. 3 ist gleich Fig. 1, zeigt jedoch den Antriebsmechanis­ mus in einer dritten, um ca. 180 Grad in Bezug auf Fig. 2 gedrehten Stellung;

Fig. 4 ist gleich Fig. 1, zeigt jedoch den Antriebsmechanis­ mus in einer vierten, um ungefähr 45 Grad in Bezug auf Fig. 3 gedrehten Stellung;

Fig. 5 ist gleich Fig. 1, zeigt jedoch den Antriebsmechanis­ mus in einer fünften, ungefähr um 45 Grad in Bezug auf Fig. 4 gedrehten Stellung;

Fig. 6 ist gleich Fig. 1, zeigt jedoch den Antriebsmechanis­ mus in einer sechsten, um ca. 90 Grad in Bezug auf Fig. 5 gedrehten Stellung;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie VII aus Fig. 1;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht, die ein Antriebselement zeigt, das durch den Antriebsmechanismus hin- und herbewegbar ist;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die ein Bedienungsbauteil zeigt, daß durch den Antriebsmechanismus hin- und her­ bewegbar ist; und

Fig. 10 ist eine Explosionansicht, die einen Antriebszylinder zeigt, der den Antriebsmechanismus bildet, sowie das Antriebselement und das Betätigungsbauteil.

Der in Fig. 1 teilweise gezeigte Heftapparat hat einen festen Rahmen 1, ein daran angeordnetes Magazin 2, ein Antriebselement 3 und ein Betätigungselement 4 zum Betätigen eines Umbiegeme­ chanismus (nicht gezeigt). Der obige Mechanismus ist nicht Teil der Erfindung und wird daher nicht genau beschrieben. Eine Um­ biegemechanismus des hier in Betracht kommenden Typs ist in ei­ ner ebenfalls anhängigen Taiwanesischen Patentanmeldung be­ schrieben und gezeigt.

Das Magazin 2 beinhaltet U-förmige Heftklammern 5, die nahe beieinander angeordnet sind und eine horizontale Reihe von Heftklammern in dem Magazin bilden. Das Antriebselement 3 ist vertikal verschiebar, um die in der Reihe von Heftklammern vor­ derste Heftklammer 5 aus dem Magazin 3 herauszudrücken und ihre Beine durch ein Bündel von in dem Heftapparat angeordneten Pa­ pierblättern durchzudrücken. Das Betätigungsbauteil 4 ist ver­ tikal verschiebbar, um das Betätigen des Umbiegemechanismus mit der Bewegung des Antriebselementes 3 zu koordinieren.

Das Antriebselement 3 und das Betätigungsbauteil 4 sind durch einen Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung angetrieben, der nachfolgend genauer beschrieben wird.

Antriebselement 3 besteht aus einen Block 7 aus Plastikmateri­ al, das verschieblich beweglich in einer vertikalen Nut 8 im Rahmen 1 ist, und einem Treiber 9 in Form einer Bandstahlplat­ te, die durch einen auf dem Block 7 aufgeformten und sich in eine Aufnahmeöffnung 11 in der Wandstahlplatte erstreckenden Vorsprung 10 an dem Block 7 befestigt ist. Der Block 7 hat auf seiner der dem Betreiber 9 gegenüberliegenden Seite eine verti­ kale Nute 12 mit halbkreisförmigen Querschnitt.

Das Betätigungsbauteil 4 besteht aus einem Körper 13 aus Pla­ stikmaterial, der verschieblich bewegbar in einer vertikalen Nut 14 in dem Rahmen ist und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, und zwei Betätigungsarme 15 in der Form von Bandstahlplatten hat, die jeweils an einem Bein des U-förmigen Körpers durch einen Vorsprung 16 befestigt sind, der an das zu­ gehörigen U-Bein angeformt ist und sich in eine Aufnahmeausneh­ mung 17 in dem Betätigungsarm 15 hineinerstreckt. Der Stegab­ schnitt des Körpers 13 greift in die Seite des Blockes 7, in welche die Nut 12 eingeformt ist, so daß die Nut 12, mit der in den Stegabschnitt eingeformten Nut 18, einen Führungskanal 12, 18 bildet, der einen kreisförmigen Querschnitt hat. Die Bei­ ne des Körpers 13 umgreifen zwei gegenüberliegenden Seiten des Blockes 7 (siehe Fig. 7).

Der Antriebsmechanismus besteht aus einem Antriebszylinder 19 mit einer vertikalen Achse. Der Antriebszylinder 19 hat einen oberen Wellenzapfen 20 der sich durch eine Platte 21 erstreckt, die an dem Rahmen 1 befestigt ist, und drehbar an dieser Platte angebracht ist. Der Wellenzapfen 20 ist an seinem freien Ende mit einem Zahnrad 22 nicht drehbar verbunden, das drehbar in Richtung des Pfeiles P durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) über eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) ist.

Der Antriebszylinder 19 ist ebenso drehbar in der Nut 12 in dem Block 7 des Antriebelementes 3 und der Nut 18 in dem Körper 13 des Betätigungselementes 4 angebracht. Der Durchmesser dieses Führungskanals ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Antriebszylinders 19.

Der Antriebszylinder 19 hat eine endlose Nut 23 in seiner am Umfang umlaufenden Oberfläche. Die Nut 23 erstreckt im wesent­ lichen spiralförmig von einem oberen Ausgangspunkt P1 zu einem unteren Umkehrpunkt P2, der achsial davon beabstandet ist, und somit im wesentliche spiralförmig zurück zu dem oberen Aus­ gangspunkt P1, der ebenso als ein oberer Umkehrpunkt betrachtet werden kann. Der Abstand zwischen den zwei Umkehrpunkten P1 und P2 ist, entlang der Nut 23, 1,5 Umdrehungen. Die Nut 23 er­ streckt sich somit drei Umdrehungen um den Antriebszylinder 19. Die Nut 23 hat einen unteren Nutabschnitt, der keine Steigung aufweist und in welchem der untere Umkehrpunkt P2 angeordnet ist. Dieser Nutabschnitt hat eine Erstreckung von ca. 120 Grad.

Ein Eingriffsglied 24 aus Plastikmaterial, daß aus einer kreis­ förmigen Scheibe besteht und in dem Integral ein Stift mit länglichen Querschnitt angeformt ist, ist mit dem Antriebsele­ ment 3 (siehe Fig. 8) verbunden. Die Scheibe des Eingriffs­ gliedes 24 ist drehbar in einer kreisförmigen Ausnehmung 25 an­ geordnet, die am Grund der Nut 12 in dem Block 7 vorgesehen ist, wobei der Stift des Eingriffsgliedes 24 sich in die endlo­ se Nut 23 des Antriebszylinders 19 hineinerstreckt.

Ein Eingriffsglied 26 aus Plastikmaterial, welches gleich dem Eingriffsglied ist, ist mit dem Betätigungselement 4 (siehe Fig. 9) verbunden. Die Scheibe des Eingriffgliedes 26 ist dreh­ bar in einer kreisförmigen Ausnehmung 27 angeordnet, die im Grund der Nut 18 des Körpers 13 vorgesehen ist, wobei der Stift des Eingriffsgliedes 26 sich in die endlose Nut 23 des An­ triebszylinders 19 hineinerstreckt.

In der gezeigten Ausführungsform, sind die zwei Eingriffsglie­ der 24 und 26 diametral gegenüberliegend angeordnet. In der Ausgangsstellung (Fig. 1), ist der Stift Eingriffsgliedes 24 am oberen Umkehrpunkt P1 der Nut 23 angeordnet, während das Eingriffsglied 26 an seinem unteren Umkehrpunkt P2 angeordnet ist.

Wenn ein Bündel 6 aus Papierblättern in den Heftapparat einge­ legt wird, was erfolgt, wenn die verschieden Komponenten sich in der in Fig. 1 gezeigten Startstellung befinden, wird ein Microschalter betätigt, um den Elektromotor zu starten, welcher über das Übertragungelement das Zahnrad 22 und somit den An­ triebzylinder 19 in Richtung des Pfeiles P dreht.

Wenn der Antriebszylinder 19 um ca. 180 Grad die über der Fig. 1 gezeigten Startstellung in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedreht wird, wird das Antriebselement 3 eine gewisse Strecke nach unten bewegt, während das Betätigungelement 4 eine gewisse Entfernung nach oben bewegt wird. Während dieser Bewegung, las­ sen die Arme 15 des Betätigungsbauteiles 4 einen Block (nicht gezeigt), der Teil des Umbiegemechnismusses ist, los, wobei dieser Block durch eine Blattfeder (nicht gezeigt) nach oben bewegt wird, um das Bündel 6 von Papierblättern von unten in Anlage mit dem Magazin 2 (Fig. 2) zu bringen. Der Block wird in dieser Position während des Heftklammervorganges gehalten.

Durch Weiterdrehen des Antriebszylinders 19, wird das Antrieb­ selement 3 weiter nach unter bewegt, so daß sein Treiber 9 die vorderste Heftklammer 5 erreicht, um ihre Beine durch das Pa­ pierbündel 6 zu treiben. Die freien Enden der Beine der Heft­ klammern kommen dann jeweils mit einem schwenkbaren Amboßbau­ teil (nicht gezeigt) in Eingriff, das Teil des Umbiegemechanis­ musses ist und welches in diesem Stadium des Heftvorganges festgehalten ist. Fig. 4 zeigt die Stellung, in welcher die Enden der Beine der Heftklammer gerade das Amboßbauteil er­ reicht haben. Während des Drehens des Antriebszylinders 19 von der in Fig. 3 gezeigten Stellung in die in Fig. 5 gezeigten Stellung, treibt das Antriebselement 3 weiterhin die Beine der Heftklammer 5 in das Bündel aus Papierblättern, während gleich­ zeitig das feste Amboßbauteil die Heftklammerenden nach innen vorbiegt. Während des Drehens des Antriebszylinders 19 von der in Fig. 5 gezeigte Stellung in die in Fig. 6 gezeigten Stel­ lung, stellt das Antriebselement 3 das Eintreiben der Heftklam­ mer 5 fertig, in dem der Stift seines Eingriffsgliedes den un­ teren Nutabschnitt der Nut 23 erreicht, wobei das Antriebsele­ ment seine untere Bewegungsstellung erreicht. Während des Dre­ hens des Antriebszylinders 19 von der in Fig. 5 gezeigte Stel­ lung in die in Fig. 6 gezeigten Stellung, erreichen die Arme 15 des Betätigungsbauteiles 4 die Amboßbauteile, um, während Ihrer Aufwärtsbewegung, die Amboßbauteile zu schwenken, so daß diese das Umbiegen der Beine der Heftklammern erzeugen. Während des Umbiegens wird das Antriebselement 3 in seiner unteren Stellung gehalten, da sein Nuteingriffsstift in dem unteren Ab­ schnitt der Nut 23 angeordnet ist, wobei dieser Abschnitt keine Steigung aufweist.

In der in Fig. 6 gezeigten Stellung, wurde der Antriebszylin­ der 19 um 1,5 Drehungen gedreht, wobei sich der Nuteingriffs­ stift des Antriebselementes 3 an den unteren Umkehrpunkt P2 der Nut 23 befindet, während der Nuteingriffsstift des Betätigungs­ bauteiles 4 an dem oberen Umkehrpunkt P1 der Nut 23 angeordnet ist. Das Umbiegen ist dann beendet.

Während des fortlaufenden Drehens des Antriebszylinders 19 um 1,5 Umdrehungen, werden das Antriebselement 3 und das Betäti­ gungselement 4 in ihrer Ausgangsstellungen (Fig. 1) zurück überführt. Während der Abwärtsbewegung des Betätigungsbauteiles 4, schwenken seine Beine 15 die Amboßbauteile in ihre Ausgangs­ stellung zurück und bewegen den Block des Umbiegemechanismusses gegen den Druck der Blattfeder nach unten in seine Ausgangs­ stellung zurück. Wenn das Betätigungsbauteil 4 seine untere Stellung (Fig. 1) erreicht, wirkt es auf einen Microschalter, der den Motor anhält.

Claims (4)

1. Antriebsmechanismus in einem Heftapparat zum Eintreiben von Heftklammern (5) in ein Objekt (6) wie z. B. ein Bündel Papier, wobei der Heftapparat (1), ein in dem Rahmen angeordnetes Maga­ zin (2) in dem Heftklammern (5) aufgenommen sind, und ein An­ triebselement (3) aufweist, das dafür vorgesehen ist, die Heft­ klammern (5) aus dem Magazin (2) herauszudrücken und in das Ob­ jekt (6) einzutreiben, und durch den Antriebsmechanismus hin und her bewegt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Antriebszylinder (19) besteht der drehbar in dem Rahmen (1) angebracht ist und an seiner Oberfläche am Umfang eine endlose Nut (23) aufweist, die sich im wesentlichen spi­ ralförmig von einem Ausgangspunkt (P1) zu einem axial davon beabstandeten Umkehrpunkt (P2) und somit spiralförmig zurück zum Ausgangspunkt (P1) zurück erstreckt, wobei in der Nut ein Eingriffsglied (24) aufgenommen ist, das mit dem Antriebsele­ ment (3) verbunden ist, um durch Drehen des Antriebszylinders (19) das Antriebselement (3) hin- und herzubewegen.

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, die Nut (23) ein zweites Eingriffsglied (26) aufnimmt, das mit einem zweiten hin- und herbewegbaren Element (4) verbunden ist, wie z. B. ein hin- und herbewegbares Betätigungsbauteil (4) zum Betätigen eines Umbiegemechanismusses, um durch Rotation des Antriebszylinders (19) eine Hin- und Herbewegung des zwei­ ten Elementes (24) zu erzeugen, die koordiniert mit der Hin- und Herbewegung des Antriebselementes (3) ist.

3. Antriebsmechnismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Nut (23) um eine Umdrehung um den An­ triebszylinder (19) herum erstreckt.

4. Antriebsmechnismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Nut (23) mehrere Umdrehungen um den An­ triebszylinder (29) herum erstreckt.