EP0876926B1 - Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus wirkt - Google Patents

Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus wirkt Download PDF

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EP0876926B1 EP97107685A EP97107685A EP0876926B1 EP 0876926 B1 EP0876926 B1 EP 0876926B1 EP 97107685 A EP97107685 A EP 97107685A EP 97107685 A EP97107685 A EP 97107685A EP 0876926 B1 EP0876926 B1 EP 0876926B1
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EP
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actuating mechanism
perforating
rotatable axis
punching
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Dirk Maes
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Esselte NV
Attalus High TECH Industry SA
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    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42B5/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching
    • B42B5/08—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures
    • B42B5/10—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures the elements being of castellated or comb-like form
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8821—With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8837—With application of force to opposite ends of tool supporting crosshead
    • Y10T83/8838—By relatively movable fixed axis levers

Definitions

  • the invention relates to a device for limiting the Force acting on an operating mechanism for a Binding device and / or a punching / punching device is exercised, the actuating mechanism from a rotatable axis, which corresponds to the corresponding movable part of the binding and / or punching / punching device is coupled such that a rotational movement of the axis in a translational movement of the corresponding movable part of the binding and / or punching / punching device is implemented.
  • a variety of methods have been known to a permanently bound document from loose sheets to manufacture. The procedures are based either on the Leaves on one side using a thermal adhesive to connect with each other - so-called thermal binding process - or by means of mechanical binding elements, such as comb binding elements, Wire tie elements or channel tie elements. At the use of comb binding elements or wire binding elements the loose sheets must be punched first. In comb binding or wire binding devices is therefore usually a hole / punch mechanism integrated.
  • a Wire binding device is e.g. from U.S. Patent 4,482,279 known.
  • a comb binding device is in the U.S. Patent 4,613,266 and U.S. Patent 4,872,796. In U.S. Patent 5,226,771 a so-called channel binding device is presented.
  • the invention has for its object a device propose the limited resilient parts of a Binding device and / or a punching / punching device Destruction protects.
  • the Actuation mechanism for the binding and / or hole / punching device has a lever which with the rotatable axis is connected.
  • Another possibility provides for the binding and / or Hole / punch device to operate electrically.
  • the actuating mechanism for the binding and / or punching / punching device a motor that the rotatable axis drives.
  • An electric wire comb binding machine is already from US Pat. No. 5,452,980 known.
  • Coupling mechanism from a pin that connects between the motor or the lever and the rotatable axis manufactures and that when a maximum is exceeded permissible force breaks.
  • the Coupling mechanism to be replaced.
  • a coupling mechanism is provided in the actuating mechanism from the following Share consists of: a recess in the end area of the rotatable axis in which a motor or a lever engages; in the connector between the motor and the rotating axle or lever and rotatable axis is a cavity for Inclusion of a spring provided; the coupling between rotatable axis and motor or lever is over a Contact element achieved that with proper Actuation of the binding and / or punching / punching device in the Recess engages and when the maximum is exceeded permissible force on the actuating mechanism from the Recess pops out, so that the motor or the lever is decoupled from the rotatable axis.
  • the groove is a groove-shaped depression and the contact element is a ball.
  • Fig. 1 shows a partial perspective view of a first Design of the device according to the invention in a Punching / punching device 1.
  • movable part 15 moves in the direction of the paper stack 3 and perforates the edge area of the paper stack 3 with a Lace pattern.
  • the movable part is 15 a metal plate from which individual knives are punched out are.
  • lever 5, rotatable axis 6 and perforated plate 15 only for certain, one Loads not exceeding the upper limit.
  • This Coupling mechanism consists in the case shown a pin 8, which is designed as a predetermined breaking point. This is done either by choosing an appropriate one Material or by appropriate mechanical processing pin 8 (e.g. a groove or notch).
  • the device according to the invention here consists of a Mechanism that decouples when overused.
  • This Coupling mechanism 4 is self-healing. He consists of a ball 13 by a spring 12 in a correspondingly shaped recess 10 of the rotatable Axis 6 is mounted. The spring 12 is in the cavity 11 the lever 5 arranged. Exceeds that on the Actuation mechanism 14 force exerted the maximum permissible force for which the individual parts of the Device are designed, so the frictional force Ball 13 overcome in the recess 10.
  • the Coupling mechanism 4 decouples, causing the hole / punching process is interrupted. Once the strength is not engages more on the lever 5, the coupling mechanism 4 back to the starting position when the lever 5 in his starting position is moved back.
  • FIG. 3 is a partial perspective view of a Embodiment of the device according to the invention in a Duct binding device 2 shown.
  • One and only Difference from Fig. 1 is that the movable part 15 not a vertical but a horizontal one Movement.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus für eine Bindevorrichtung und/oder eine Loch-/Stanzvorrichtung ausgeübt wird, wobei der Betätigungsmechanismus aus einer drehbaren Achse besteht, die mit dem entsprechenden bewegbaren Teil der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung derart gekoppelt ist, daß eine rotative Bewegung der Achse in eine translatorische Bewegung des entsprechenden bewegbaren Teils der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung umgesetzt wird.
Es sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt geworden, um aus losen Blättern ein permanent gebundenes Dokument herzustellen. Die Verfahren beruhen entweder darauf, die Blätter an einer Seite mittels eines thermischen Klebers miteinander zu verbinden - sog. Thermisches Bindeverfahren - oder mittels mechanischer Binde-Elemente, wie Kammbinde-Elemente, Drahtbinde-Elemente oder Kanalbinde-Elemente. Bei der Verwendung von Kammbinde-Elementen oder Drahtbinde-Elementen müssen die losen Blätter zuerst gelocht werden. In Kammbinde- bzw. Drahtbindevorrichtungen ist daher üblicherweise ein Loch-/Stanzmechanismus integriert. Eine Drahtbinde-Vorrichtung ist z.B. aus der US-PS 4,482,279 bekannt geworden. Eine Kammbinde-Vorrichtung wird in der US-PS 4,613,266 und in der US-PS 4,872,796 beschrieben. In der US-PS 5,226,771 wird eine sog. Kanalbinde-Vorrichtung vorgestellt.
Bei Kammbinde- und Drahtbinde-Vorrichtungen mit integriertem Loch-/Stanzmechanismus werden während des Loch-/Stanzvorgangs relativ große Kräfte auf den Betätigungsmechanismus ausgeübt. Immer wieder kommt es vor, daß die maximale Belastbarkeit der beanspruchten Teile hierbei überschritten wird, weil das Bedienpersonal z.B. die vorgegebene maximale Anzahl von Blättern, die in einem Vorgang gelocht/gestanzt werden können, überschreitet oder weil anstelle von Papierbögen Karton- oder Plastikbögen gelocht/gestanzt werden. Um der zuerst genannten Gefahr entgegenzutreten, kann an der Vorrichtung eine Meßeinheit vorgesehen sein, die dem Bedienpersonal die maximal erlaubte Dicke eines zu lochenden/zu stanzenden Papierstapels anzeigt. Durch eine derartige Maßnahme wird jedoch nicht die zweite Gefahr beseitigt, daß in der Loch/Stanzvorrichtung andere Materialien als Papier in der erlaubten Dicke gelocht/gestanzt werden. Die Folge eines Überschreitens der maximal zulässigen Beanspruchung des Betätigungsmechanismus besteht in einem Verbiegen oder Brechen der über die Maßen beanspruchten Maschinenteile.
Ähnlich ist die Lage, wenn in einer Kanalbinde-Vorrichtung Kanalelemente verwendet werden, die für die entsprechende Kanalbinde-Vorrichtung nicht geeignet sind. Auch hier kann es infolge von Überbeanspruchung der Vorrichtungsteile zu deren Zerstörung kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die begrenzt belastbare Teile einer Bindevorrichtung und/oder einer Loch-/Stanzvorrichtung vor Zerstörung schützt.
Die Aufgabe wird in Anspruch 1 dadurch gelöst, daß in dem Betätigungsmechanismus ein Kopplungsmechanismus vorgesehen ist, der bei Überschreiten einer auf den Betätigungsmechanismus ausgeübten, maximal zulässigen Kraft zerstört wird.
Dank der erfindungsgemäßen Lösung ist bei Nutzung der Binde- und/oder der Loch-/Stanzvorrichtung nicht mehr die bessere Einsicht des Bedienpersonals erforderlich, sowie z.B. in dem Dokument "Akademischen Verein Hütte; Hütte des Ingenieurs Taschenbuch; Maschinenbau Teil A; 1954; Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn; Berlin; Seite 122". Die erfindungsgemäße Lösung geht auch nicht den Weg, die Materialien für die beanspruchten Teile derart zu optimieren, daß sie selbst höchsten Beanspruchungen noch standhalten können; eine derartige Lösung wäre viel zu kostspielig.
Die erfindungsgemäße Lösung in Anspruch 1 geht vielmehr einen von den bekannt gewordenen Möglichkeiten abweichenden Weg: Sie integriert in den Betätigungsmechanismus einen Kopplungsmechanismus, der bei Überschreiten der maximal zulässigen Beanspruchung zerstört wird. Bei Überbeanspruchung müssen in Zukunft also nicht mehr wesentliche, i.a. recht teuere und schwer zu installierende Maschinenteile ausgewechselt werden, sondern im ungünstigsten Fall muß lediglich ein billiges Sollbruch-Teil ersetzt werden, dessen Auswechselung durch das Bedienpersonal erfolgen kann.
Da der Kopplungsmechanismus immer dann zerstört wird, wenn das Bedienpersonal die maximal zulässige Beanspruchung der Loch-/Stanzvorrichtung überschreitet, hat die erfindungsgemäßen Lösung darüber hinaus ein Lerneffekt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Betätigungsmechanismus für die Binde- und/oder Loch/Stanzvorrichtung einen Hebel aufweist, der mit der drehbaren Achse verbunden ist.
Eine weitere Möglichkeit sieht vor, die Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung elektrisch zu betreiben. In diesem Fall weist der Betätigungsmechanismus für die Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung einen Motor auf, der die drehbare Achse antreibt. Eine elektrische Drahtkamm-Bindemaschine ist übrigens schon aus der US-PS 5,452,980 bekannt geworden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Kopplungsmechanismus aus einem Stift, der die Verbindung zwischen dem Motor bzw. dem Hebel und der drehbaren Achse herstellt und der bei Überschreiten einer maximalen zulässigen Kraft bricht. In diesem Fall muß also der Kopplungsmechanismus ersetzt werden.
Die Aufgabe wird in Anspruch 5 dadurch gelöst, daß in dem Betätigungsmechanismus ein Kopplungsmechanismus vorgesehen ist, der aus folgenden Teilen besteht: einer Ausnehmung im Endbereich der drehbaren Achse, in dem ein Motor bzw. ein Hebel angreift; in dem Verbindungsstück zwischen Motor und drehbarer Achse bzw. Hebel und drehbarer Achse ist ein Hohlraum zur Aufnahme einer Feder vorgesehen; die Kopplung zwischen drehbarer Achse und Motor bzw. Hebel wird über ein Kontaktelement erzielt, das bei vorschriftsmäßiger Betätigung der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung in die Ausnehmung eingreift und bei Überschreiten der maximal zulässigen Kraft auf den Betätigungsmechanismus aus der Ausnehmung herausspringt, so daß der Motor bzw. der Hebel von der drehbaren Achse entkoppelt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß es sich bei der Ausnehmung um eine rillenförmige Vertiefung und bei dem Kontaktelement um eine Kugel handelt.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1: eine perspektivische Teilansicht einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Loch-/Stanzvorrichtung,
  • Fig. 2: eine perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Loch-/Stanzvorrichtung und
  • Fig. 3: eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kanalbinde-Vorrichtung.
    • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Loch-/Stanzvorrichtung 1. Durch Betätigung des Hebels 5 in Richtung der Pfeils, der mit F gekennzeichnet ist, wird das bewegbare Teil 15 in Richtung Papierstapel 3 bewegt und perforiert den Randbereich des Papierstapels 3 mit einem Lochmuster. Im gezeigten Falle ist der bewegbare Teil 15 eine Metallplatte, aus der einzelne Messer herausgestanzt sind. Um die Kosten für die Herstellung der Loch-/Stanzvorrichtung möglichst gering zu halten, sind Hebel 5, drehbare Achse 6 und Lochplatte 15 nur für gewisse, eine Obergrenze nicht überschreitende Belastungen ausgelegt. Um eine Zerstörung der Elemente bei zu hohen Belastungen auszuschließen, ist zwischen Hebel 5 und drehbarer Achse 6 ein Kopplungsmechanismus 4 vorgesehen. Dieser Kopplungsmechanismus besteht im dargestellten Fall aus einem Stift 8, der als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Dies wird entweder durch die Wahl eines entsprechenden Materials oder durch entsprechende mechanische Bearbeitung des Stifts 8 (z.B. eine Rille oder Kerbe) erreicht.
    In Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Loch-/Stanzvorrichtung 1 zu sehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht hier aus einem Mechanismus, der bei Überbeanspruchung entkoppelt. Dieser Kopplungsmechanismus 4 ist selbst-heilend ausgebildet. Er besteht aus einer Kugel 13, die durch eine Feder 12 in einer entsprechend geformten Ausnehmung 10 der drehbaren Achse 6 gelagert ist. Die Feder 12 ist in dem Hohlraum 11 des Hebels 5 angeordnet. Überschreitet die auf den Betätigungsmechanismus 14 ausgeübte Kraft die maximal zulässige Kraft, für die die einzelnen Teile der Vorrichtung ausgelegt sind, so wird die Reibungskraft der Kugel 13 in der Ausnehmung 10 überwunden. Der Kopplungsmechanismus 4 entkoppelt, wodurch der Loch/Stanzvorgang unterbrochen wird. Sobald die Kraft nicht mehr an dem Hebel 5 angreift, geht der Kopplungsmechanismus 4 wieder in die Ausgangslage zurück, wenn der Hebel 5 in seine Ausgangslage zurückbewegt wird.
    In Fig. 3 ist eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kanalbinde-Vorrichtung 2 dargestellt. Der einzige Unterschied zu Fig. 1 besteht darin, daß der bewegbare Teil 15 hier nicht eine vertikale sondern eine horizontale Bewegung ausführt.
    Bezugszeichenliste
    1
    Loch-/Stanzvorrichtung
    2
    Bindevorrichtung
    3
    Papierstapel
    4
    Kopplungsmechanismus
    5
    Hebel
    6
    drehbare Achse
    8
    Stift
    9
    nicht-starre Lagerung
    10
    Ausnehmung
    11
    Hohlraum
    12
    Feder
    13
    Kontaktelement
    14
    Betätigungsmechanismus
    15
    bewegbares Teil
    16
    starres Teil

    Claims (6)

    1. Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus (14) für eine Bindevorrichtung (2) und/oder eine Loch-/Stanzvorrichtung (1) ausgeübt wird, wobei der Betätigungsmechanismus (14) aus einer drehbaren Achse (6) besteht, die mit dem entsprechenden bewegbaren Teil (15) der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) derart gekoppelt ist, daß eine rotative Bewegung der Achse (6) in eine translatorische Bewegung des entsprechenden bewegbaren Teils (15) der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betätigungsmechanismus (14) ein Kopplungsmechanismus (4) vorgesehen ist, der bei Überschreiten einer auf den Betätigungsmechanismus (14) ausgeübten, maximal zulässigen Kraft (F) zerstört wird.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (14) für die Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) einen Hebel (5) aufweist, der mit der drehbaren Achse (6) verbunden ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (14) für die Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) einen Motor aufweist, der die drehbare Achse (6) antreibt.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsmechanismus (4) aus einem Stift (8) besteht, der die Verbindung zwischen dem Motor bzw. dem Hebel (5) und der drehbaren Achse (6) herstellt und der bei Überschreiten einer maximalen zulässigen Kraft (F) bricht.
    5. Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus (14) für eine Bindevorrichtung (2) und/oder eine Loch-/Stanzvorrichtung (1) ausgeübt wird, wobei der Betätigungsmechanismus (14) aus einer drehbaren Achse (6) besteht, die mit dem entsprechenden bewegbaren Teil (15) der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) derart gekoppelt ist, daß eine rotative Bewegung der Achse (6) in eine translatorische Bewegung des entsprechenden bewegbaren Teils (15) der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betätigungsmechanismus (14) ein Kopplungsmechanismus (4) vorgesehen ist, der aus folgenden Teilen besteht: einer Ausnehmung (10) im Endbereich der drehbaren Achse (6), in dem ein Motor bzw. ein Hebel (5) angreift; in dem Verbindungsstück zwischen Motor und drehbarer Achse (6) bzw. Hebel (5) und drehbarer Achse (6) ist ein Hohlraum (11) zur Aufnahme einer Feder (12) vorgesehen; die Kopplung zwischen drehbarer Achse (6) und Motor bzw. Hebel (5) wird über ein Kontaktelement (13) erzielt, das bei vorschriftsmäßiger Betätigung der Binde- und/oder Loch-/Stanzvorrichtung (2; 1) in die Ausnehmung (10) eingreift und bei Überschreiten der maximal zulässigen Kraft (F) auf den Betätigungsmechanismus (14) aus der Ausnehmung (10) herausspringt, so daß der Motor bzw. der Hebel (5) von der drehbaren Achse (6) entkoppelt ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Ausnehmung (10) um eine rillenförmige Vertiefung und bei dem Kontaktelement (13) um eine Kugel handelt.
    EP97107685A 1997-05-10 1997-05-10 Vorrichtung zur Begrenzung der Kraft, die auf einen Betätigungsmechanismus wirkt Expired - Lifetime EP0876926B1 (de)

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