DE4428707A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Anzeige von Bindezeiten - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anzeige einer geeigneten Bindezeit in einer Papierstoß-Binde­ vorrichtung für den in der Vorrichtung angeordneten Papierstoß oder die Papierstöße, und auch auf eine Schaltungsanordnung zur Angabe der geeigneten Bindezeit in der Papierstoß-Binde­ vorrichtung. Die Schaltungsanordnung umfaßt einen Thermostat, das zur Erfassung der Temperatur des Heizelements dient, das zur Bindevorrichtung gehört, wobei dieser Thermostat in einem Steuerkreis enthalten ist, der die Energiezufuhr zum Heizele­ ment steuert.

Beschreibung des Standes der Technik

Man verwendet bekannte Bindevorrichtungen und Bindeverfahren auf verschiedene Weisen, um Bindezeiten zu berechnen und dann die Heizelemente der Bindevorrichtung während dem Bindevorgang auf einer bestimmten Temperatur zu halten.

Zum Beispiel offenbart die US-A 4 367 116 eine Bindevorrich­ tung, in der einem Heizelement ständig Strom zugeführt wird, um das Element auf einer gewünschten Arbeitstemperatur zu hal­ ten. In diesem Fall werden vorher festgelegte Bindezeiten für Papierstöße mit verschiedener Dicke, die in der Vorrichtung gebunden werden sollen, mittels verschiedener Knöpfe ausge­ wählt. Diese Bindevorrichtung ist zwar leicht zu handhaben, aber sie benötigt beachtliche Energiezufuhren, da sie mit ei­ ner ständigen Stromzufuhr arbeitet.

Die DE-C-35 14 201 offenbart eine Bindevorrichtung, bei der einem Heizelement diskontinuierlich Strom zugeführt wird. In diesem Fall wird ein Wärmedetektor verwendet, der die Tempe­ ratur des Heizelements erfaßt, und der Bindevorgang beginnt, wenn eine bestimmte Arbeitstemperatur erreicht wird, und dauert an, bis eine bestimmte Bindezeit vergangen ist, wobei diese Bindezeit durch eine Kontrolluhr vorher festgelegt wird, womit der Bindevorgang zur selben Zeit beendet wird, wie die Stromzufuhr zum Heizelement unterbrochen wird. Somit wird dem Heizelement sowohl während dem Erwärmen des Elements auf die Arbeitstemperatur Strom zugeführt als auch während der Zeit, die benötigt wird, um den eigentlichen Bindevorgang durchzu­ führen. Wenngleich dies den Energieverbrauch im Vergleich zu früheren Vorrichtungen in gewissem Maße verringert, so ist doch die verbrauchte Energiemenge immer noch unnötig hoch.

Die SE-C-87 00 867-8 offenbart eine Vorrichtung, bei der die Anfangstemperatur des Heizelements Berücksichtigung findet, d. h., die Tatsache, daß das Heizelement schon vorher für Bin­ dezwecke verwendet worden ist, und eine Bindezeit wird mit Hilfe eines Mikroprozessors ausgehend von dieser Starttempe­ ratur und von der Anzahl der zu bindenden Blätter berechnet. In diesem Fall wird dem Heizelement während der gesamten Bin­ dezeit, die durch den Mikroprozessor geändert wird, fortwäh­ rend Strom zugeführt. Auch wenn diese Vorrichtung den Energie­ verbrauch im Vergleich zu früheren Erfindungen beachtlich ver­ ringert, so ist doch der Energieverbrauch immer noch zu hoch, und die Vorrichtung verwendet auch relativ teure und kompli­ zierte Elektronik.

Keine dieser Vorrichtungen und Verfahren umfaßt die Möglich­ keit, dem Benutzer eine geeignete Bindezeit für den zu Binde­ zwecken in der Bindevorrichtung angeordneten Papierstoß oder die Papierstöße anzugeben.

Zwar offenbart die US-A 4 141 100 eine Vorrichtung, mit der man mit Hilfe einer Tastaturanordnung oder einer Knopfanord­ nung eine gewisse Vorstellung von der geeigneten Bindezeit be­ kommen kann, aber zu der Tatsache, daß diese Vorrichtung ma­ nuell zu bedienen ist, kommt noch hinzu, daß sie aufgrund ihrer relativ komplizierten Schalttechnik relativ unzuverläs­ sig arbeitet.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels derer eine geeignete Bindezeit für den betreffenden Papierstoß oder die Papierstöße tatsächlich vorhergesagt werden kann.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, diese Vorherbestim­ mung mit Hilfe einer kostengünstigen und einfachen Steuerelek­ tronikvorrichtung zu automatisieren, während gleichzeitig der Energieverbrauch in dem darauffolgenden Bindevorgang drastisch verringert wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Angabe geeigneter Bindezeiten für den zu bindenden Papierstoß oder die Papierstöße. Diese Aufgaben werden im allgemeinen mit Hilfe eines Verfahrens gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die geeignete Bindezeit die Zeit umfaßt, die zum Erwärmen der Heizplatte auf eine vorher festgelegte maximale Temperatur benötigt wird, die durch die Abschalt-Temperatur des Thermostats festgelegt ist, und die Zeit, die die Platte benötigt, um auf ein ähnlich vorher fest­ gelegtes niedrigeres Temperaturniveau abzukühlen, das durch die Einschalt-Temperatur des Thermostats festgelegt ist. Die oben erwähnte Bindezeit ist damit durch die Nutzung der Ein­ schalt- und Abschalt-Temperatur des Thermostats bestimmt, wo­ bei das Thermostat -Ausgangssignal eine Anzeigevorrichtung steuert.

Das Verfahren ist mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung verwirklicht, die durch eine Anzeigevorrichtung gekennzeichnet ist, die durch eine Relaiseinheit aktiviert werden kann, die in einem Steuerkreis enthalten ist und die durch einen Thermostat auf eine Weise gesteuert wird, um die geeignete Bindezeit zu bestimmen, die die Zeit umfaßt, die zur Erreichung einer maximalen Heizplattentemperatur benötigt wird, die durch die Abschalt-Temperatur des Thermostats fest­ gelegt ist, und die Zeit, die zum Erreichen eines niedrigeren Temperaturniveaus benötigt wird, das die Einschalt-Temperatur des Thermostats darstellt.

Der Thermostat ist günstigerweise so angeordnet, daß er die Anzeigevorrichtung steuert, so daß sie die geeignete Bindezeit in Abhängigkeit von dem in die Vorrichtung eingebrachten Papierstoß oder den Papierstößen und in Abhängigkeit von den Erwärmungs- und Abkühlungseigenschaften der Heizplatte an­ zeigt, wobei der Thermostat während dieser Zeit auch zur Un­ terbrechung der Energiezufuhr zur Heizplatte dient, wenn die maximale Temperatur erreicht ist.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 die Temperatur des Heizelements als eine Funktion der Zeit bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 2 eine bevorzugte beispielhafte Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte beispielhafte Aus­ führungsform der Erfindung. Es versteht sich jedoch, daß die gezeigte und beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel da­ für darstellt, wie die Erfindung verwirklicht werden kann und daß die Erfindung nur durch den Umfang der Ansprüche be­ schränkt ist.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die die Temperatur ei­ nes Heizelements als eine Funktion der Zeit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. Zum Zeitpunkt t₀, wenn die Temperatur des Heizelements der Bindevorrichtung Null oder gleich der Raumtemperatur ist, wird ein zu bindender Papier­ stoß in der Bindevorrichtung angeordnet und ein erster Binde­ vorgang B1 wird begonnen. Das Heizelement der Bindevorrichtung wird dann erwärmt, bis das Element eine Temperatur T1 er­ reicht. Zu diesem Zeitpunkt t_M unterbricht ein Thermostat die Energiezufuhr zu dem Heizelement. Der Bindevorgang geht dann weiter, während das Heizelement auf die Temperatur T2 abkühlt, zu welchem Zeitpunkt t₂ das Binden des ersten Papierstoßes beendet ist. Die tatsächliche Bindezeit umfaßt somit den Zeit­ abschnitt t₁-t₂. Der Thermostat schaltet zum Zeitpunkt t₂ wieder ein, da die Temperatur des Heizelements nun T2 beträgt, obgleich kein Bindevorgang stattfinden kann, da kein anderer Papierstoß zu Bindezwecken in der Vorrichtung angeordnet wor­ den ist. Die Temperatur des Heizelements fällt unter T2 und fällt weiter, bis ein weiterer Papierstoß in die Vorrichtung eingebracht wird, so daß ein weiterer Bindevorgang ausgeführt werden kann.

Wenn dieser Papierstoß positioniert ist, zum Beispiel zum Zeitpunkt t₃, wird ein neuer Bindevorgang B2 begonnen und das Heizelement wird wieder auf die maximale Temperatur T1 er­ wärmt. Man kann sagen, daß der tatsächliche Bindevorgang die­ ses weiteren Papierstoßes während dem Zeitabschnitt t₄-t₅ stattfindet und auf dieselbe Weise wie oben beschrieben ver­ vollständigt wird. Fig. 1 zeigt, daß ein dritter Papierstoß nach einer etwas längeren Zeitspanne im Bindevorgang oder Bin­ deablauf B3 gebunden werden kann. Aufgrund der sich ändernden Temperatur des Heizelements, ändert sich die Zeit, die zum Er­ wärmen des Elements benötigt wird und die Papierstöße befinden sich unterschiedlich lange in der Bindevorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung, die beispielhaft dar­ stellt, wie das Verfahren gemäß Fig. 1 verwirklicht werden kann. Der positive Ausgangsanschluß einer Spannungsquelle V1 ist über einen Thermostat S1 und einen relaisgesteuerten Schalter K1 durch einen Leiter mit einem Heizelement H ver­ bunden, wobei der Thermostat S1 die (nicht dargestellte) Tem­ peratur des Heizelements H erfassen soll, und der Schalter K1 zwischen zwei Positionen schaltet: Kontakt A für die Stromzu­ führung zum Heizelement H und Kontakt B, der einen ersten Kopplungszweig L1 aufweist. Der positive Ausgangsanschluß der Spannungsquelle V1 ist auch über eine Anzeigevorrichtung D1, die mit einem Widerstand versehen ist und die eine LED-Diode sein kann, mit dem ersten Kopplungszweig L1 gekoppelt, der den Kontakt B umfaßt. Der erste Kopplungszweig L1, der den Kontakt B umfaßt, besteht aus einer Diode D4 und einem Widerstand R1 und ist auf einer Seite mit mit der Anzeigevorrichtung D1 und dem Schalter K1 verbunden und auf der anderen Seite mit dem ersten Eingangsanschluß eines einen Schalter steuernden Re­ lais′ REL. Der Eingang des Schalters K1 ist auch mit dem zwei­ ten Eingangsanschluß des Relais′ REL über einen zweiten Zweig L2 verbunden, der eine Anlaufvorrichtung S2, die ein Druck­ knopf sein kann, und eine Diode D2 umfaßt. Ein dritter Kopp­ lungszweig L3 erstreckt sich zwischen dem Leiter des Heizele­ ments H und dem zweiten Eingangsanschluß des Relais′ REL, wo­ bei dieser dritte Zweig L3 eine Diode D3 umfaßt. Ein Konden­ sator C1 ist zwischen den beiden Eingangsanschlüssen des Re­ lais′ REL verbunden. Der erste Eingangsanschluß des Relais′ REL ist schließlich mit dem negativen Ausgangsanschluß der Spannungsquelle V1 und dem Rückleiter des Heizelements H über einen Widerstand R4 verbunden.

Die Schaltung arbeitet wie folgt: wenn eine Spannungsquelle V1, die eine Wechselspannungsquelle sein kann, aktiviert ist, aber kein Papierstoß in der Vorrichtung angeordnet worden ist, befindet sich der Thermostat S1 in einem Stromzuführungs-Zu­ stand, aber der Schalter K1 ist auf Kontakt mit dem ersten Kopplungszweig L1 eingestellt, der den Kontakt B umfaßt. Dann fließt Strom durch den Thermostat S1, aber nicht durch die An­ zeigevorrichtung D1, da die Vorrichtung einen Widerstand um­ faßt. Strom fließt auch durch den Schalter K1, durch die Diode D4 und durch die Widerstände R1 und R4. Es fließt kein Strom durch das Heizelement H.

Wenn zu Bindezwecken ein Papierstoß in der Vorrichtung ange­ ordnet wird, wird die Anlaufvorrichtung S2 aktiviert, d. h. der Knopf wird gedrückt, und Strom fließt durch den zweiten Kopp­ lungszweig und durch das Relais REL, von dem zweiten Eingangs­ anschluß zum ersten Eingangsanschluß, wobei dieser Stromfluß durch das Relais REL den Schalter K1 dazu veranlaßt, zur Posi­ tion von Kontakt A zu schalten, um dem Heizelement H Strom zu­ zuführen. Die Stromzufuhr zum Heizelement H wird damit begon­ nen.

Wenn das Heizelement H gemäß Fig. 1 auf eine bestimmte Tempe­ ratur T1 erwärmt worden ist, schaltet der Thermostat S1 ab und es fließt kein Strom von der Spannungsquelle V1 zum Heizele­ ment H oder zum Relais REL. Statt dessen fließt Strom durch die Anzeigevorrichtung D1, den ersten Zweig L1 und den Widerstand R4, zurück zur Spannungsquelle V1. Wenn das Heizelement H ge­ mäß Fig. 1 auf die Temperatur T2 abgekühlt ist, schaltet der Thermostat S1 ein, um dem Heizelement H Strom zuzuführen. Es wird jedoch kein Strom zugeführt, da ein erneuter Beginn der Energiezuführung zum Heizelement H eine erneute Aktivierung der Anlaufvorrichtung S2 erfordert. Andererseits bewirkt das Schalten des Thermostats S1 bei der Temperatur T2, daß die An­ zeigevorrichtung D1 inaktiviert wird.

Die Dioden D2, D3 und D4 sind Halbwellengleichrichter und sie sind in der Vorrichtung enthalten, um das Relais REL zu stabi­ lisieren, wenn die Spannung V1 eine Wechselspannungsquelle ist.

Die mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene Schaltungsanordnung kann ohne negative Auswirkung auf das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Arten abgeändert werden. Der Fachmann kann diese Abänderungen, die ausgehend von der beschriebenen bevor­ zugten Ausführungsform vorgenommen werden können, leicht er­ kennen. Zum Beispiel kann das Relais REL durch einen Transi­ stor oder eine Transistorschaltung ersetzt werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform liegt die Anlaufvorrich­ tung S2 in Form eines Knopfes vor, der gedrückt wird, wenn ein zu bindender Papierstoß in der Vorrichtung vorhanden ist. Die­ ser Knopf kann jedoch durch eine Photodetektor-Vorrichtung er­ setzt werden, die es erfaßt, wenn in der Vorrichtung ein Pa­ pierstoß vorhanden ist oder wenn er eingelegt wird. Ähnlich können, obgleich die Anzeigevorrichtung D1 der bevorzugten Ausführungsform in Form von LED-Dioden vorliegt, diese Dioden durch eine geeignete Anzeige oder durch eine andere geeignete Vorrichtung zur Angabe einer geeigneten Bindezeit für den in der Bindevorrichtung zu Bindezwecken angeordneten Papierstoß oder die Papierstöße ersetzt werden. Zwar liegt die Wärmeer­ fassungsvorrichtung S1 der bevorzugten Ausführungsform in Form eines Thermostat vor, es versteht sich jedoch, daß andere technisch gleichwertige Elemente, wie z. B. ein Thermistor, statt dessen verwendet werden können.

Claims (9)

1. Verfahren zur Anzeige einer geeigneten Bindezeit in einer Papierstoß-Bindevorrichtung für den in der Vorrichtung ange­ ordneten Papierstoß oder die Papierstöße, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die geeignete Bindezeit aus der Zeit besteht, die zum Erwärmen der Heizplatte (H) auf eine vorher festgelegte maximale Temperatur benötigt wird, die durch die Schalt-Temperatur (T1) des Thermostats (S1) fest­ gelegt ist, und der Zeit, die die Platte benötigt, um auf ein ähnlich vorher festgelegtes niedrigeres Temperaturniveau abzu­ kühlen, das durch die Einschalt-Temperatur (T2) des Thermo­ stats (S2) festgelegt ist, wobei die Bindezeit durch die Nut­ zung der Abschalt- (T1) und Einschalt-Temperatur (T2) des Thermostats (S1) bestimmt ist, und wobei das Thermostat-Aus­ gangssignal eine Anzeigevorrichtung (D1) steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Differenz zwischen der Thermostat-Abschalt-Temperatur (T1) und der Thermostat-Einschalt-Temperatur (T2) an die Aufwärm- und Abkühlzeit des Heizelements anpaßt.

3. Schaltungsanordnung, die dafür vorgesehen ist, in einer Pa­ pierstoß-Bindevorrichtung die geeignete Bindezeit für den in der Vorrichtung angeordneten Papierstoß oder die Papierstöße anzugeben, wobei die Schaltungsanordnung einen Thermostat (S1) umfaßt, der zur Erfassung der Temperatur des Heizelements (H) dient, das zu der Bindevorrichtung gehört, wobei der Thermo­ stat (S1) in einem Steuerkreis enthalten ist, der zur Steue­ rung der Energiezufuhr zum Heizelement (H) dient, gekennzeich­ net durch eine Anzeigevorrichtung (D1), die durch eine in dem Steuerkreis vorgesehene Relaiseinheit (REL) aktivierbar ist, wobei die Relaiseinheit durch den Thermostat (S1) gesteuert wird, um die geeignete Bindezeit zu bestimmen, um die Zeit einzuschließen, die zur Erreichung einer maximalen Heizplat­ tentemperatur benötigt wird, die durch die Abschalt-Temperatur (T1) des Thermostats bestimmt ist, und der Zeit, die zum Er­ reichen eines niedrigeren Temperaturniveaus benötigt wird, das die Einschalt-Temperatur (T2) des Thermostats (S1) darstellt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Thermostat (S1) so konstruiert ist, daß er die Anzeigevorrichtung (D1) aktiviert, so daß sie die geeignete Bindezeit in Abhängigkeit von einem in der Vorrichtung ange­ ordneten Papierstoß oder Papierstößen und von den Erwärmungs- und Abkühlungseigenschaften der Heizplatte (H) anzeigt, wobei der Thermostat während dieser Bindezeit auch zur Unterbrechung der Energiezufuhr zur Heizplatte (H) bei der maximalen Tempe­ ratur (T1) dient.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Steuerkreis eine Anlaufvorrichtung (S2) umfaßt, die, wenn sie aktiviert ist, zur Steuerung der Energiezufuhr zum Heizelement (H) dient.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anlaufvorrichtung (S2), wenn sie aktiviert ist, das Relais (REL) veranlaßt, dem Heizelement (H) Energie zuzu­ führen; dadurch, daß der Thermostat (S1) zur Steuerung der Un­ terbrechung der Energiezufuhr zum Heizelement (H) dient, wenn das Element (H) eine erste Temperatur (T1) erreicht; und da­ durch, daß, wenn die Energiezufuhr zum Heizelement (H) bei der Temperatur (T2) unterbrochen ist, der Thermostat (S1) dazu dient, das Relais (REL) zu veranlassen, die Energiezufuhr zum Heizelement (H) abzuschalten.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anlaufvorrichtung (S2) ein Druckknopf ist, der durch Drücken aktiviert wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anlaufvorrichtung (S2) eine Photodetektor- Vorrichtung ist, die aktiviert wird, wenn in der Papierstoß- Bindevorrichtung ein zu bindender Papierstoß vorhanden ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (D1) aus LED- Dioden besteht.