DE4437696A1 - Elektroheftgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektroheftgerät mit einer in einem Gerätegehäuse angeordneten, vorzugsweise aus einer Batterie gespeisten Steuerschaltung, einem über die Steuerschaltung mit Strom beaufschlagbaren Betäti­ gungsmagneten, und einer in einem Ausstoßkanal eines Klammermagazins geführten, durch den Betätigungsmagne­ ten in einer Hubbewegung zwischen einer oberen Huban­ fangslage und einer unteren Hubendlage verschiebbaren Treiberplatte zum Ausstoß von Heftklammern. Unter einer Batterie werden im folgenden galvanische Primärelemente und Sekundärelemente (Akkumulatoren) verstanden.

Bei einem bekannten elektrisch betriebenen Heftgerät dieser Art ist der Betätigungsmagnet als Gleichstrom- Langhubmagnet ausgebildet, der einen starr mit der Trei­ berplatte verbundenen Tauchanker aufweist. Infolge der durch den Hubanker angetriebenen Abwärtsbewegung der Treiberplatte wird eine im Ausstoßkanal befindliche Heftklammer in den Heftgutstapel eingetrieben und mit ihren Schenkeln zu dessen Rückseite hin umgebogen. Hub­ magnete erzeugen allgemein zwar eine hohe Anzugskraft, erfordern jedoch einen hohen Erregerstrom, der vor allem im Batteriebetrieb nur schwer zu erzeugen ist und zu einer hohen Belastung der Stromquelle führt. Des weiteren gewährleistet der über die Treiberplatte ver­ mittelte hohe Kraftstoß zwar eine sichere Verheftung auch bei höheren Heftgutstapeln. Der dabei erzeugte knallartige Schlaglärm wird jedoch als störend empfun­ den.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein vorzugsweise batteriebetriebenes Heftgerät dahingehend zu verbessern, daß bei gutem Wirkungsgrad eine hohe Anzahl von Heftungen erreichbar ist, und daß auch bei unterschiedlichen Heftgutstapelhöhen ein si­ cheres Durchstoßen und Schließen der Heftklammern bei geringer Lärmentwicklung gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 ange­ gebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung erge­ ben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die bei einem Heftvorgang an der Treiberplatte zu verrichtende Hubar­ beit durch eine Anpassung der Geschwindigkeit und/oder der Massen der bewegten Teile in optimierter Weise auf­ gebracht wird. Um dies auch in konstruktiver Hinsicht besonders einfach zu erreichen, wird gemäß der Erfin­ dung vorgeschlagen, daß der Betätigungsmagnet als Dreh­ magnet ausgebildet ist, und daß zwischen der eine be­ grenzte Drehbewegung ausführenden Antriebswelle des Drehmagneten und der Treiberplatte Getriebemittel zur Umwandlung der Drehbewegung in die Hubbewegung angeord­ net sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Getrie­ bemittel als Kurvengetriebe ausgebildet, wobei das Kur­ vengetriebe einen exzentrisch zur Antriebswelle ange­ ordneten und durch deren Drehbewegung in einem begrenz­ ten Schwenkwinkelbereich verschwenkbaren Kulissenstein und eine mit dem Kulissenstein in Eingriff stehende, in der Treiberplatte ausgebildete Schlitzkulisse aufweisen kann. Dadurch läßt sich mit geringem Aufwand eine vari­ able Übersetzung der Drehbewegung in die Hubbewegung verwirklichen. Zudem wird es dadurch möglich, den Dreh­ magneten mit seiner Antriebswelle senkrecht zu der ver­ tikal verschiebbaren Treiberplatte anzuordnen und damit die Bauhöhe des Heftgeräts im Vergleich zu einem sol­ chen mit vertikaler Hubmagnetanordnung zu verringern.

Eine weitere Möglichkeit zur winkelabhängigen Variation der Bewegungsübertragung des Kurvengetriebes besteht darin, daß die Eingriffstelle des Kulissensteins mit der Schlitzkulisse eine mit dem Schwenkwinkel variie­ rende Exzentrizität bezüglich der Antriebswelle auf­ weist. Bei zunehmender Exzentrizität steht am Ende des Heftvorgangs das größte Drehmoment zum Antrieb der Treiberplatte zur Verfügung.

Vorteilhafterweise beträgt der Schwenkwinkelbereich bei einem Drehmagneten weniger als 180°, vorzugsweise 80° bis 140°. Zur Übertragung der Schwenkbewegung des Dreh­ magneten in eine Vorschubbewegung der Treiberplatte kann die Schlitzkulisse eine vorzugsweise durch ihren unteren Begrenzungsrand gebildete, gegen den Kulissen­ stein andrückbare und von diesem durchlaufene Kulissen­ kurve aufweisen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kulissenkurve mehrere bezüglich der Hubrichtung der Treiberplatte mit unterschiedlicher Steigung verlaufende Teilbereiche aufweist. Dadurch ist es möglich, daß der von der Treiberplatte zurückgelegte Hub und die Hubgeschwindigkeit entsprechend dem Verlauf des Heftkraft- bzw. Energiebedarfs eines Heftvorgangs angepaßt wird.

Vorteilhafterweise verläuft die Kulissenkurve in einem von dem Kulissenstein beim Vorschub der Treiberplatte zuerst durchlaufenen Startbereich äquidistant zur Schwenkbahn des Kulissensteins. Dadurch kann beim Ein­ schalten des Erregerstromes der Anker des Drehmagneten leichter in Bewegung gesetzt werden.

Ein hoher Übertragungswinkel und damit eine günstige Bewegungsübertragung bei geringen Querkräften an der Treiberplatte kann dadurch erreicht werden, daß die Ku­ lissenkurve im wesentlichen eben ausgebildet ist und quer zur Hubrichtung der Treiberplatte verläuft.

Vorteilhafterweise ist die Kulissenkurve in einem An­ laufbereich steiler abgeneigt als in einem daran an­ schließenden Arbeitsbereich. Dadurch läßt sich eine hohe Anfangsgeschwindigkeit der Treiberplatte erzielen, und die dabei gespeicherte kinetische Energie kann an­ schließend bei geringerer Schwenkwinkel-Hubweg-Überset­ zung zum Eintreiben und Umformen der Heftklammer ge­ nutzt werden.

Zur verlustarmen Bewegungsübertragung kann der Kulis­ senstein als Rolle ausgebildet sein, die exzentrisch und um ihre Drehachse drehbar an einem drehfest mit der Antriebsweile des Drehmagneten verbundenen Träger gela­ gert ist.

Vorteilhafterweise dient ein von dem Drehmagneten ange­ triebenes, vorzugsweise zugleich als Träger für den Ku­ lissenstein ausgebildetes Schwungrad zur Speicherung von Bewegungsenergie.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Drehmagnet einen mit der Antriebswelle drehfest verbundenen, als Permanentmagnet ausgebildeten Drehanker aufweist, der unter der Einwirkung des von einer Erregerspule erzeugten Magnetfelds begrenzt dreh­ bar ist. Der Drehanker hat dabei zugleich die Funktion einer Schwungmasse. Zur Vorgabe einer definierten Dreh­ richtung kann der Drehanker im stromlosen Ruhezustand des Drehmagneten mit seiner Nord-Süd-Achse um einen Vorstellwinkel von 10° bis 30° gegenüber der magneti­ schen Achse des durch die Erregerspule erzeugten Ma­ gnetfelds ausgelenkt sein.

Die Rückstellung der Treiberplatte in die Hubanfangsla­ ge kann durch eine Rückstellfeder bewirkt werden. Diese kann als Schraubenzugfeder ausgebildet und in einer Umfangsnut des Schwungrads angeordnet sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht bei einem batteriebetriebenen Heftgerät vor, daß die Steu­ erschaltung einen über einen Ladestromzweig mit der Batterie und über einen Entladestromzweig mit der Erre­ gerwicklung des Drehmagneten verbindbaren Speicherkon­ densator aufweist. Dadurch wird erreicht, daß unabhän­ gig vom Innenwiderstand der Batterie ein hoher Strom­ stoß zur Betätigung des Drehmagneten während eines Heftvorgangs erzeugt werden kann. Der hierzu zur Verfü­ gung stehende Energieinhalt des Speicherkondensators kann durch einen im Ladestromzweig angeordneten Gleich­ spannungswandler, über welchen der Speicherkondensator mit einer gegenüber der Batteriespannung erhöhten La­ despannung beaufschlagbar ist, erhöht werden.

Vorteilhafterweise wird die Beladung des Speicherkon­ densators durch einen im Ladestromzweig angeordneten, bei Einschub eines Heftgutstapels unter den Ausstoßka­ nal schließenden Auslösekontakt erst bei Beginn eines Heftvorgangs ausgelöst. Dadurch wird die Batterie auch bei längerem Nichtgebrauch nicht durch Leckstromverlu­ ste des Speicherkondensators belastet. Zugleich trägt diese Maßnahme zu einer vereinfachten Gerätebedienung bei.

Die Entladung des Speicherkondensators kann auf schal­ tungstechnisch einfache Weise durch einen im Entlade­ stromzweig angeordneten, vorzugsweise als Halbleiter­ schalter, insbesondere als Feldeffekt-Transistor ausge­ bildeten Erregerstromschalter erfolgen. Besonders vor­ teilhaft ist es dabei, wenn die Steuerschaltung eine die Ladespannung des Kondensators überwachende Trigger­ stufe aufweist, die bei Erreichen eines oberen Schwel­ lenwerts der Ladespannung den Erregerstromschalter vor­ zugsweise für eine vorgegebene Einschaltdauer durch­ schaltet. Dadurch wird der Heftvorgang selbsttätig aus­ geführt und es werden Fehlentladungen bei nicht voll­ ständig aufgeladenem Speicherkondensator insbesondere bei schlechtem Batteriezustand vermieden. Um die Batte­ rie zu schonen und ein unerwünschtes Nachheften zu ver­ meiden, kann ein Nachladen des Kondensators durch Sper­ ren des Gleichspannungswandlers bis zur erneuten Betä­ tigung des Auslösetasters verhindert werden. Besonders günstig ist es auch, wenn der Schwellenwert der Lade­ spannung mittels eines den Heftgutstapel abtastenden Stapelhöhenfühlers veränderbar ist. Damit kann die ma­ ximale Durchstoßkraft des Treibers an die Stapelhöhe angepaßt werden. Um die bei höheren Heftgutstapeln mit verringertem Anlaufhub aufzubringende Durchstoßkraft an der Treiberplatte zu erreichen, wird der Schwellenwert vorteilhafterweise mit zunehmender Stapelhöhe vorzugs­ weise progressiv ansteigend stetig oder sprungförmig erhöht.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Batterie als Akkumu­ latoranordnung ausgebildet ist, und wenn die Akkumula­ toranordnung über auf der Außenseite des Gerätegehäuses angeordnete Solarzellen und/oder eine mit einem Netzge­ rät verbindbare Anschlußbuchse aufladbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Elektroheftgerät mit einem Drehmagneten als Antriebsorgan in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gemäß der Schnittlinie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 eine Frontansicht des Heftgeräts nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Detailvergrößerung der Treiberplatte des Heftgeräts nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4a einen Drehmagneten eines Elektroheftgeräts in geschnittener Darstellung;

Fig. 4b einen Schnitt entlang der Schnittlinie b-b der Fig. 4a;

Fig. 5 einen Schaltplan einer elektrischen Steuer­ schaltung eines Elektroheftgeräts und

Fig. 6 den Heftkraftverlauf über dem Hubweg der Treiber­ platte für zwei verschiedene Heftgutstapelhöhen.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte batteriebetriebene Elektroheftgerät besteht im wesentlichen aus einer recht­ eckförmigen, an ihrem vorderen Abschnitt eine Amboßplat­ te 10 und ein Führungsteil 12 tragenden Bodenplatte 14, einem an der Bodenplatte 14 starr abgestützten Klammer­ magazin 16, einer in einen kopfseitigen Ausstoßkanal 18 des Klammermagazins 16 eingreifenden, zwischen einer oberen Hubanfangslage und einer unteren Hubendlage ver­ schiebbaren Treiberplatte 20 sowie einem über Getriebe­ mittel 22 mit der Treiberplatte 20 gekoppelten, über eine aus einer Batterie 24 gespeiste Steuerschaltung 26 mit Strom beaufschlagbaren Drehmagneten 28. Zur Halte­ rung der einzelnen Baueinheiten dienen seitlich an der Bodenplatte 14 befestigte Stützbügel 30′, 30′′ sowie frontseitig angeordnete Montageplatten 32, 34. Der gesam­ te Aufbau ist in einem nicht gezeigten Gerätegehäuse enthalten, welches an der Bodenplatte 14 abnehmbar be­ festigt ist.

Die Auslösung eines Heftvorgangs erfolgt durch einen in einer Ausnehmung 36 der Bodenplatte teilweise versenkt angeordneten Auslösetaster 38, dessen elektrische Schalt­ funktion mittels einer vertikal hervorstehenden Kontakt­ feder 40 beim Einschub eines Heftgutstapels in einen zwischen dem Klammermagazin 16 und der Amboßplatte 10 sich erstreckenden Einführspalt 42 auslösbar ist. Beim Heftvorgang treibt die Treiberplatte 20 mit ihrer nach unten weisenden Stirnseite eine im Ausstoßkanal 18 be­ findliche Heftklammer 47 eines in dem Klammermagazin 16 bereitgestellten Klammerpakets 49 in den Heftgutstapel ein. Zur Einstellung der Heftkraft ist ein als Taster ausgebildeter Stapelhöhenfühler 44 vorgesehen, der mit einer von oben her in den Einführspalt 42 eingreifenden Kontaktfeder 46 bei Überschreiten einer vorgegebenen Heftgutstapelhöhe seinen elektrischen Schaltzustand ändert.

Auf der begrenzt drehbaren Antriebswelle 48 des seinem Aufbau und seiner Funktion nach nachstehend erläuterten Drehmagneten 28 ist ein zugleich als Schwungmasse aus­ führbares Antriebsrad 50 drehfest angeordnet, welches seinerseits eine Rolle 52 trägt, die exzentrisch und um ihre Drehachse drehbar gelagert ist. Wie in Fig. 3 ver­ größert dargestellt, steht die kugelgelagerte Rolle 52 mit einer in der Treiberplatte 20 ausgebildeten Schlitz­ kulisse 54 in Eingriff und bildet mit dieser zusammen die zur Umwandlung der Drehbewegung des Drehmagneten 28 in die Hubbewegung der Treiberplatte 20 vorgesehenen Getriebemittel 22. Der Kraftfluß erfolgt dabei über die jeweilige Eingriffstelle der Rolle 52 mit der an ihrem unteren Begrenzungsrand 58 berollten Schlitzkulisse 54. Die durch diesen unteren Begrenzungsrand 58 gebildete Kulissenkurve weist im wesentlichen drei Teilbereiche 60, 62, 64 auf, die bezüglich der Hubrichtung der Trei­ berplatte 20 mit unterschiedlicher Steigung verlaufen und zu einer unterschiedlichen Übersetzung einer Dreh­ winkeländerung des Antriebsrads 50 in eine Hubänderung der Treiberplatte 20 führen. In dem beim Vorschub der Treiberplatte 20 zuerst durchlaufenen Startbereich 60 verläuft die Kulissenkurve etwa äquidistant zur Füh­ rungsbahn der Rolle 52, so daß hier kein oder wenig Hub erzeugt wird. Im nachfolgenden Anlaufbereich 62 ist die Kulissenkurve steiler geneigt als in dem daran an­ schließenden Arbeitsbereich 60, in welchem somit bezüg­ lich einer gegebenen Dreh- bzw. Schwenklageänderung der Rolle 52 der größte Teilhub erzeugt wird. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß dem durch die Steigung der Kulissenkurve vorgegebenen nichtlinearen Drehwinkel- Hub-Verlauf eine weitere Nichtlinearität aufgrund der in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Antriebsrads 50 si­ nusförmig verlaufenden vertikalen Lageänderung der Rol­ le 52 überlagert ist. Durch die Variationsmöglichkeit der Hubwegerzeugung mittels der Formgestaltung der Ku­ lissenkurve ist es auf einfache Weise möglich, das am Drehmagneten 28 zur Verfügung stehende Antriebsmoment hinsichtlich des weiter nachstehend erläuterten Kraft­ bzw. Energiebedarfs beim Heftvorgang optimal auszunut­ zen.

Der in Fig. 4a und b dargestellte Drehmagnet 28 weist eine Erregerspule 66 auf, die ein etwa U-förmiges, den bei Bestromung der Erregerspule 66 erzeugten magneti­ schen Fluß führendes Erregerjoch 68 umgibt. An den Schenkelenden des Erregerjochs 68 sind Polschuhe 70 ausgebildet, die mit halbzylindrisch-konkaven Begren­ zungsflächen 72 gegeneinander weisen. In dem dadurch gebildeten Zylinderraum befindet sich ein mit geringem Spiel bezüglich der Polschuhe 70 drehbar gelagerter Drehanker 74 als Antriebsorgan. Der Drehanker 74 besitzt einen zwischen einem vorderen und hinteren Lagerdeckel 76, 78 gelagerten, mit der Antriebswelle 48 drehfest verbundenen, vorzugsweise nichtmagnetischen Trägerkern 80 und einen den Trägerkern 80 umgebenden, dauermagne­ tischen Magnetmantel 82. Der Magnetmantel 82 ist mit einer definierten, entlang einer Durchmesserlinie ver­ laufenden Nord-Süd-Achse vormagnetisiert und im darge­ stellten stromlosen Ruhezustand des Drehmagneten 28 um einen Vorstellwinkel µ von etwa 20° gegenüber der ma­ gnetischen Achse des an den Polschuhen 70 erzeugten Magnetfeldes ausgelenkt. Im Einschaltzustand des Dreh­ magneten 28 ist die Erregerspule 66 so gepolt, daß der Drehanker 74 aufgrund der auftretenden magnetischen Abstoßung bzw. Anziehung zwischen den Polschuhen 70 und dem Magnetmantel 82 aus seiner Ausgangslage heraus in Vorstellrichtung weitergedreht wird. Der dabei erreich­ bare maximale Dreh- bzw. Schwenkwinkel beträgt demnach 180° minus dem Vorstellwinkel.

Die Rückführung des Drehankers 74 in seine Ausgangslage und damit die Rückstellung der Treiberplatte 20 in die Hubanfangslage kann durch Umpolung der Erregerspule 66 oder durch eine Rückstellfeder 84 bewirkt werden. Gemäß Fig. 1 ist die vorgesehene Rückstellfeder 84 als Schrau­ benzugfeder in einer Umfangsnut des Antriebsrads 50 angeordnet und mit ihren Enden am Antriebsrad 50 und an einem auch zur Führung der Treiberplatte 20 dienenden Schraubbolzen 86 befestigt.

Zur Ablaufsteuerung eines Heftvorgangs ist die in Fig. 5 gezeigte Steuerschaltung 26 vorgesehen. Die Spannungs­ versorgung erfolgt hier aus mehreren seriengeschalteten Akkumulatoren 86, die über Solarzellen 88 und eine mit einem Netzgerät verbindbare Anschlußbuchse 90 wieder­ aufladbar sind. Um die zur Betätigung des Drehmagneten 28 erforderliche hohe Stromstärke bei nicht vernachläs­ sigbarem Innenwiderstand der Akkumulatoren 86 erzeugen zu können, ist ein im Zentrum von Fig. 5 gezeigter Spei­ cherkondensator 92 vorgesehen. Der Speicherkondensator 92 liegt an seinem einen Anschluß auf Nasse und ist an seinem anderen Anschluß einerseits über einen Ladestrom­ zweig 94 mit der Spannungsquelle und andererseits über einen Endladestromzweig 96 mit der Erregerspule 66 des Drehmagneten 28 verbindbar.

Im Ladestromzweig 94 ist der beim Einschub eines Heft­ gutstapels schließende Auslösekontakt 38 und ein diesem nachgeschalteter, getakteter Sperrwandler 97 angeordnet. Der Sperrwandler 97 besteht aus einer Drossel 98 und einem über einen als Oszillator arbeitenden Operations­ verstärker 100 festfrequent getakteten Halbleiterschal­ ter 102. Bei geschlossenem Auslösekontakt 38 fließt wäh­ rend der Leitphase des Halbleiterschalters 102 Strom durch die Drossel 98, wobei in deren Magnetfeld magne­ tische Energie gespeichert wird. Während der Sperrphase des Schalters 102 wird diese gespeicherte Energie in Form eines kurzen Stromstoßes mit einer gegenüber der Versorgungsspannung erhöhten Spannung auf den Speicher­ kondensator 92 übertragen. Dieser wird somit "portions­ weise" aufgeladen. Eine vorzeitige Entladung wird durch eine dem Kondensator 92 im Ladestromzweig 94 vorgeschal­ tete, zur Versorgungsseite hin sperrende Diode 104 ver­ hindert.

Die Entladung des Speicherkondensators 92 und die damit verbundene Betätigung des Drehmagneten 28 geschieht in der Leitphase eines im Entladestromzweig 96 angeordne­ ten, zu der Erregerspule 66 seriell geschalteten Erre­ gerstromschalters 106, welcher als Feldeffekt-Transistor ausgebildet ist. Die Ansteuerung des Erregerstromschal­ ters 106 erfolgt während des Heftvorgangs durch eine Triggerstufe 108, die bei Erreichen eines oberen Schwel­ lenwerts der Ladespannung des Speicherkondensators 92 selbsttätig anspricht. Dazu weist die Triggerstufe 108 einen Operationsverstärker 112 auf, dessen nicht-inver­ tierender Eingang 110 über einen Widerstand 114 mit Masse und in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Stapelhöhenfühlers 44 über eine oder beide der serien­ geschalteten Z-Dioden 116, 118 mit dem mit der Ladespan­ nung beaufschlagten Anschluß des Speicherkondensators 92 verbunden ist. Bei geschlossenem Schalter 44 (gerin­ ge Heftgutstapelhöhe) schaltet der Operationsverstärker 112 somit durch, wenn die Ladespannung die Durchbruch­ spannung der Z-Diode 116 übersteigt, während bei offe­ nem Schalter 44 (hoher Heftgutstapel) die Durchschal­ tung erst erfolgt, wenn die Ladespannung die Summe der Durchbruchspannungen der Z-Dioden 116, 118 übersteigt. Nach erfolgter Durchschaltung des Operationsverstärkers 112 hält dieser seinen Schaltzustand über den Rückkop­ pelzweig 120 aufrecht. Der Ausgang des Operationsver­ stärkers 112 ist auch mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 100 verbunden (Verbindung 122), so daß dessen Gegenkopplung beim Ansprechen der Triggerschaltung 108 aktiviert und infolgedessen ein erneutes Nachladen des Speicherkondensators 92 während eines Heftvorgangs verhindert wird.

Das Ausgangssignal der Triggerstufe 108 wird über eine nachgeordnete Impulsformerstufe 124 für eine begrenzte Zeitdauer auf die Steuerelektrode des Erregerstromschal­ ters 106 geschaltet. Während der Durchschaltzeit des Erregerstromschalters 106 wird der Speicherkondensator 92 über die Erregerspule 66 entladen.

Wie in Fig. 6 gezeigt, weist bei einem Heftvorgang der Heftkraftverlauf an der Treiberplatte 20 in Abhängig­ keit vom Hubweg verschiedene charakteristische Abschnit­ te auf. Eine anfängliche Kraftspitze A tritt beim Ab­ trennen der Heftklammer 47 aus dem Klammerpaket 49 auf. Dann erfolgt ein erneuter Kraftanstieg B beim Eindrin­ gen der Klammer 47 in den Heftgutstapel, wobei das Ma­ ximum C beim Auftreffen der Klammerschenkel auf die Am­ boßplatte 10 erreicht wird. Wie für einen höheren Heft­ gutstapel durch die obere Kurve in Fig. 6 veranschau­ licht, hängt sowohl der Beginn des Anstiegs B als auch die Höhe des Maximums C von der Heftgutstapelhöhe ab. Der abschließende steile Kraftanstieg D tritt am Ende der Klammerverformung beim Schließen der Klammerschen­ kel auf. Die optimale Ausnutzung des Energieinhalts des Speicherkondensators 92 bzw. der Erregerspule 66 zur Erzeugung der erforderlichen Heftkraft wird durch die Getriebemittel 22 erreicht. Während der Startphase, d. h. dem Durchlauf der Rolle 52 durch den Startbereich 60 der Kulissenkurve, wird die Schwungmasse des An­ triebsrads 50 ohne Huberzeugung beschleunigt. Beim nach­ folgenden Durchlauf des Anlaufbereichs 62 wird bis zum Eintreiben der Heftklammer 47 kinetische Energie in den bewegten Massen gespeichert. Bei hohem Trägheitsmoment des Antriebsrads 50 ist es dazu günstig, eine große Drehwinkeländerung bei kurzem Hubweg der Treiberplatte 20 zu erreichen. Deshalb ist die Kulissenkurve im An­ laufbereich 62 steiler geneigt als im daran anschließen­ den Arbeitsbereich 60, in welchem die gespeicherte Be­ wegungsenergie zur Aufbringung der erforderlichen hohen Heftkraft genutzt wird. Grundsätzlich ist es auch mög­ lich, bei anderer Verteilung der bewegten Massen, etwa bei schwererer Treiberplatte 20, eine modifizierte Ku­ lissenkurve vorzusehen, um den zur anfänglichen Spei­ cherung von Bewegungsenergie günstigsten Bewegungsab­ lauf zu erzielen.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf ein batteriebetriebenes Elektro­ heftgerät, mit einer in einem Gerätegehäuse angeordne­ ten, aus der Batterie 86 gespeisten Steuerschaltung 26, einem über die Steuerschaltung 26 mit Strom beaufschlag­ baren Drehmagneten 28, und einer in einem Ausstoßkanal 18 eines Klammermagazins 16 geführten, durch den Dreh­ magneten 28 in einer Hubbewegung zwischen einer oberen Hubanfangslage und einer unteren Hubendlage verschieb­ baren Treiberplatte 20 zum Ausstoß von Heftklammern. Zwischen der eine begrenzte Drehbewegung ausführenden Antriebswelle 48 des Drehmagneten 28 und der Treiber­ platte 20 sind Getriebemittel 22 zur Umwandlung der Drehbewegung in die Hubbewegung angeordnet. Als Getrie­ bemittel 22 sind bevorzugt eine mittels der Antriebs­ welle 48 verschwenkbare Rolle 52 und eine mit der Rolle 52 in Eingriff stehende, in der Treiberplatte 20 ausge­ bildete Schlitzkulisse 54 vorgesehen.

Claims (25)

1. Elektroheftgerät, mit einer in einem Gerätegehäuse angeordneten, vorzugsweise aus einer Batterie (86) gespeisten Steuerschaltung (26), einem über die Steuerschaltung (26) mit Strom beaufschlagbaren Be­ tätigungsmagneten (28), und einer in einem Ausstoß­ kanal (18) eines Klammermagazins (16) geführten, durch den Betätigungsmagneten (28) in einer Hubbe­ wegung zwischen einer oberen Hubanfangslage und ei­ ner unteren Hubendlage verschiebbaren Treiberplatte (20) zum Ausstoß von Heftklammern (47), dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet (28) als Drehmagnet ausgebildet ist, und daß zwischen der eine begrenzte Drehbewegung ausführenden Antriebs­ welle (48) des Drehmagneten und der Treiberplatte (20) Getriebemittel (22) zur Umwandlung der Drehbe­ wegung in die Hubbewegung angeordnet sind.

2. Elektroheftgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Getriebemittel (22) als Kurvenge­ triebe ausgebildet sind.

3. Elektroheftgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kurvengetriebe einen exzentrisch zur Antriebswelle (48) angeordneten und durch deren Drehbewegung in einem begrenzten Schwenkwinkelbe­ reich verschwenkbaren Kulissenstein (52) und eine mit dem Kulissenstein (52) in Eingriff stehende, in der Treiberplatte (20) ausgebildete Schlitzkulisse (54) aufweist.

4. Elektroheftgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingriffstelle des Kulissensteins (52) mit der Schlitzkulisse (54) eine mit dem Schwenkwinkel variierende, vorzugsweise zunehmende Exzentrizität bezüglich der Antriebswelle (48) auf­ weist.

5. Elektroheftgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkelbereich weni­ ger als 180°, vorzugsweise 80° bis 140° beträgt.

6. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzkulisse (54) eine vorzugsweise durch ihren unteren Begrenzungs­ rand (58) gebildete, gegen den Kulissenstein (52) andrückbare und von diesem unter Vorschub der Trei­ berplatte (20) durchlaufene Kulissenkurve aufweist.

7. Elektroheftgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kulissenkurve mehrere bezüglich der Hubrichtung der Treiberplatte (20) mit unter­ schiedlicher Steigung verlaufende Teilbereiche (60, 62, 64) aufweist.

8. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenkurve in einem von dem Kulissenstein (52) beim Vorschub der Treiberplatte (20) zuerst durchlaufenen Startbe­ reich (60) äquidistant zur Schwenkbahn des Kulis­ sensteins (52) verläuft.

9. Elektroheftgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kulissenkurve im wesentlichen eben ausgebildet ist und quer zur Hubrichtung der Treiberplatte (20) verläuft.

10. Elektroheftgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenkurve in einem An­ laufbereich (62) steiler geneigt ist als in einem daran anschließenden Arbeitsbereich (64).

11. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenstein (52) als exzentrisch und um ihre Drehachse drehbar an einem drehfest mit der Antriebswelle (48) des Dreh­ magneten (28) verbundenen Träger (50) gelagerte Rolle ausgebildet ist.

12. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 11, gekennzeichnet durch ein von dem Drehmagneten (28) angetriebenes, vorzugsweise zugleich als Träger (50) für den Kulissenstein (52) ausgebildetes Schwungrad.

13. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Klammermagazin (16) starr am Gerätegehäuse abgestützt ist.

14. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmagnet (28) ei­ nen mit der Antriebswelle (48) drehfest verbunde­ nen, als Permanentmagnet ausgebildeten Drehanker (74) aufweist, der unter der Einwirkung des von ei­ ner Erregerspule (66) erzeugten Magnetfelds be­ grenzt drehbar ist.

15. Elektroheftgerät nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehanker (74) im stromlosen Ru­ hezustand des Drehmagneten mit seiner Nord-Süd-Ach­ se um einen Vorstellwinkel µ von 10° bis 30° gegen­ über der magnetischen Achse des durch die Erreger­ spule (66) erzeugten Magnetfeldes ausgelenkt ist.

16. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Rückstellfeder (84) zur Rückführung der Treiberplatte (20) in die Huban­ fangslage.

17. Elektroheftgerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückstellfeder (84) als Schrau­ benzugfeder ausgebildet und in einer Umfangsnut des Schwungrads angeordnet ist.

18. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (26) einen über einen Ladestromzweig (94) mit der Batterie (86) und über einen Entladestromzweig (96) mit der Erregerwicklung (66) des Drehmagneten (28) verbindbaren Speicherkondensator (92) aufweist.

19. Elektroheftgerät nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicherkondensator (92) über ei­ nen im Ladestromzweig (94) angeordneten Gleichspan­ nungswandler (97) mit einer gegenüber der Batterie­ spannung erhöhten Ladespannung beaufschlagbar ist.

20. Elektroheftgerät nach Anspruch 18 oder 19, gekenn­ zeichnet durch einen im Ladestromzweig (94) ange­ ordneten, bei Einschub eines Heftgutstapels unter den Ausstoßkanal (18) schließenden Auslösekontakt (38).

21. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch einen im Entladestromzweig (96) angeordneten, vorzugsweise als Halbleiterschal­ ter, insbesondere als Feldeffekt-Transistor ausge­ bildeten Erregerstromschalter (106).

22. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (26) eine die Ladespannung des Speicherkondensators (92) überwachende Triggerstufe (108) aufweist, die bei Erreichen eines oberen Schwellenwerts der Lade­ spannung den Erregerstromschalter (106) vorzugswei­ se für eine vorgegebene Einschaltdauer durchschal­ tet, und die zugleich ein Nachladen des Speicher­ kondensators (92) durch Sperren des Gleichspannungs­ wandlers (97) bis zur erneuten Betätigung des Aus­ lösetasters (38) verhindert.

23. Elektroheftgerät nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwellenwert der Ladespannung mittels eines den Heftgutstapel abtastenden Stapel­ höhenfühlers (44) veränderbar ist.

24. Elektroheftgerät nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwellenwert mit zunehmender Stapelhöhe vorzugsweise progressiv ansteigend ste­ tig oder sprungförmig erhöhbar ist.

25. Elektroheftgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (86) als Akkumulatoranordnung ausgebildet ist, und daß die Akkumulatoranordnung über auf der Außenseite des Gerätegehäuses angeordnete Solarzellen (88) und/ oder eine mit einem Netzgerät verbindbare Anschluß­ buchse (90) wiederaufladbar ist.