NO165790B - Stiftemaskin. - Google Patents

Description

Det er kjent benyttet og foreslått flere utføresler for et kraftdrevet stlftemaskln-drivbladarrangement, herunder elektriske solenolder og trykkluftdrevne arbeidssylindre.

Det har også vært foreslått bruk av rotasjonsmotorer med ulike tiltak for omdannelse av rotasjonsbevegelsen til en resiproserende bevegelse for drivblader som drivpåvirker festemidler (se US-PS 945.769, 2.252.886, 2.650.360,

2.770.805 og 4.199.095). Det har også vært foreslått bærbart utstyr med rotasjonsdrivmotorer.

Kraftdrevne stiftemaskiner for tilforming og inndriving av stifter fra et belteforråd i form av stiftemner har vært benyttet i noen år (US-PS 4.542.844). Disse stiftemaskiner har vært kraftdrevne ved hjelp av håndkraft eller under utnyttelse av solenoidenheter, med tilhørende støy, og også med krav om høyspiss-strøm ved solenoidbetjening.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det en stiftemaskin innbefattende en basis med en ambolt, en stift-inndrivingsmekanisme, svingbart opplagret relativt ambolten, en drivanordning for drivpåvirkning av stift-inndrivingsmekanismen og innbefattende en i basisen svingbart opplagret drivarm som i en avstand fra svingeopplagringen er leddavstøttet mot basisen med en kamskivestyrt arm, samt en motor for drift av kamskiven, slik at når armen beveges av kamskiven vil den svinge og svingebevege drivarmen til drivpåvirkning av stift-inndrivingsmekanismen, idet stiftemaskinen er kjennetegnet ved at drivarmen har glidbart hev- og senkesamvirke med stiftinndrivingsmekanismen, og ved at kamskiven er omkretsopplagret i armen, og er opplagret i drivarmen med en eksentrisk drivtapp som er drivkoplet til motoren.

Fra US-PS 4 199 095 er det kjent en stiftemaskin hvor en arm svinger om en aksel. En annen aksel er fastgjort til armen og kan gis en svinge- eller rotasjonsbevegelse. Man finner her ikke den viktige glidef orbindelsen som inngår i den nye stiftemaskinen. Svingeforbindelsen medfører at hodet kan skyves nedover ved hjelp av en overliggende platedel, som altså glir under nedtrykkingen. Denne glidebevegelse gjennom-føres på en slik måte at inndrivingsmekanismen bringes til virkning og også løftes etter stiftingen. Eesultatet er at man unngår toppbelastninger med hensyn til strømtilførselen, fordi hele bevegelsen skjer på en jevn og toppbelastningsfri måte.

Samme betraktning gjelder for så vidt for den tyske publika-sjon DOS 1 952 017. Også der mangler man den vesentlige mulighet for glidebevegelse under inndriving og løfting.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av de u-selvstendige krav. Fordelene ved oppfinnelsen vil bli ytterligere belyst i forbindelse med den etterfølgende beskrivelse av et foretrukket utførelseseksempel, under henvisning til tegningene.

På tegningene viser:

Fig. 1 et høyre sideriss (delvist gjennomskåret) av en motordrevet stiftemaskin ifølge en utførelses-form av oppfinnelsen, med stift-drivstyreenheten

og den roterende drivenhet i en øvre stilling,

fig. 2 viser et grunnriss (delvist gjennomskåret) av

stiftemaskinen,

fig. 3 viser et frontriss (delvist gjennomskåret) av

stiftemaskinen,

fig. 4 viser et høyre sideriss (delvist gjennomskåret)

av stiftemaskinen, med stift-drivstyringen i den

nedre ansettingsstilling,

fig. 5 viser et eksplosjonsriss av deler av den

roterende drivenhet og en følgerarm,

fig. 6 viser i et eksplosjonsriss en alternativ utførelse med en amboltkjeveenhet og rammestykker,

fig. 7 viser et sideriss av den alternative utførelse,

med amboltkjeven åpen, og

fig. 8 viser en alternativ utførelse med amboltkjeven

lukket.

Som vist i fig. 1-5 har stiftemaskinen 10 en basis 11, innbefattende en basisplate 12, en ambolt 13 og opp-rettstående, innbyrdes avstandsplasserte rammestykker 14,16. En stiftemekanisme 17 er svingbart opplagret i stifte-rammearmstykker 21,22 om en tappeaksel 19. Stiftemekanismen 17 innbefatter også en hodeseksjon 23, et stiftdeksel 24 og en stiftehodefjaer 26 som tjener til å holde hodeseksjonen 23 og dekslet 24 sammen. Det er også vist et stiftehodemagasin 27, en magasinholdefjaer 28, en stiftemnestrimmel 29 som mates fra magasinet 27 ved hjelp av en matefjær 25, en øvre drivenhet 31 og en hodeseksjonsplate 34.

Den øvre drivenhet 31 innbefatter et stiftdrlvblad 32, et drivbladhus 33, en hodeseksjonsplate 34, et huskammer 35, en kompensasjonsf jaer 36 i kammeret 35, og et plungerhode 38. Bladhuset 33 er bevegbart opp og ned på en vertikal søyle 41 som er montert i hodeseksjonen 23 (se fig. 1 og 4). Huset 33 har en forlengelse 33a med en åpning 33b for søylen 41 (se fig. 2). Plungerhodet 38 presses oppover av kompensasjonsf Jæren 36 og holdes i huskammeret 35 av en tapp 43 som går i et spor 35 i plungerhodet 38.

Plungerhodet 38 er tilknyttet bladet 32 og kan bringes til å bevege seg i en styrt syklisk bane ved hjelp av plungerhode-drivstyreenheten 50. Denne enhet er også svingbar om tappakslen 19 i basisen 11. Drivstyreenheten 50 er opplagret i basisen 11 ved hjelp av innbyrdes avstandsplasserte, parallelle rammestykker 52,53 (avstivet med et øvre tverr-stykke 55, fig. 2) og er ved hjelp av eksenterfølgerarmene 56,57 forbundet med rammestykkene 14,16 ved hjelp av en respektiv svingetapp 58. Eksenterfølgerarmene 56,57 har skaftpartier 56a,57a og øvre følgerklaver 56b,57b som omgir, følger og kan bevege seg relativt plastsklver 59,61, hvilke plastskiver er eksentrisk montert på akslen 62 (se fig. 5). Akslen 62 er festet til og drives av et drevet plast-tannhjul 63. Skivene 59,61, plastakselrøret 60 og akslen 62 danner en veivenhet 65 som roteres ved hjelp av det drevne hjul 63 (se fig. 5). Følgerarmene 56,57 og veivenheten 65 er plassert på innsiden av rammestykkene 52,53, for derved å spare plass og gjøre akslen 62 kortere. En kortere aksel 62 betyr at det virker et mindre dreiemoment, dvs. et dreiemoment som dersom det ikke var begrenset, ville bevege akslen 62 opp eller ned som sett i fig. 1. Slike dreiemomenter innbefatter krefter mellom det drevne hjul 63 og opplagringene 62a,62b i rammestykkene 52,53, hvilke krefter fremkommer som følge av den kraft som utøves for tilforming og inndriving av stiftene.

Akslen 62 er dreibart opplagret i rammestykkene 52,53 og strekker seg utenfor rammestykket 52 for der å bære et drevet plasthjul 63 (se fig. 2). Dette hjul 63 er i sin tur drevet av et drev 66 på motorens 68 motoraksel 67. Fordi akslen 62 er opplagret i lagerne 62a,62b i rammestykker 52,53 som er svingbare om tappakslen 19, vil akslen 62 bevege seg langs en bue A (fig. 1) som har svingepunktet 19 som sentrum. Motoren 68 er en 24 volts likestrømmotor med 13000 omdr./min., hvilken motor etter nedgiring gir en ytelse på 280 cm/kg kraft for stiftingen. Motoren 68 kan være batteridrevet eller man kan benytte et standard strømuttak og en transfor-mator .

Drevet har bare en tiendel av antall tenner på det drevne hjul 63, hvilket vil gi en hastighetsreduksjon på 10 til 1, med tidobl ing av dreiemomentet. Det drevne tannhjul 63 vil i sin tur overføre dreiemomentet gjennom akslen 62, om en momentarm som tilsvarer en avstand lik en del av diameteren til plastskivene 59,61. Motorturtallet reduseres i motor-huset og ved hjelp av drevet 66 og det drevne tannhjul 63, slik at det oppnås en rotasjonshastighet for akselen 62 på 150 omdr./min. (2,5 omdr./sek.).

Dr ivstyreenheten 50 har en kanal 71 med en øvre sleide-tverrplate 72 som fordelaktig er utformet i ett med tverr-stykket 55 og nedre innbyrdes avstandsplasserete sleidetverr-plater 73a,73b. Da både stiftemekanismen og drivstyreenheten 50 svinger om aksen 19, vil de under sine sykliske bevegelser følge ulike krummede baner og dette krever en relativ glidebevegelse mellom plungerhodet 38 og den øvre tverrplate 72 samt mellom tappen 43 og de nedre innbyrdes avstandsplasserte tverrplater 73a,73b.

I fig. 4 er stiftemaskinen vist i sin nedtrykkede stilling, mens stiften sluttformes. For å komme til denne stilling har kanalen 71 og dens tverrplate 72 skjøvet ned plungerhodet 38 og har glidd over dette slik at kanalen nå befinner seg godt under den horisontale stilling (opp til 20° eller mer under (se vinkelen 6 i fig. 4)). Det er signifikant at kanalen 71 har en i hovedsaken horisontal stilling når stiftemaskinen 10 er i sin øvre stilling (fig. 1) og at det under stiftingen fremkommer en vinkel mellom plungerhodets 38 vertikale akse og kanalen 71, hvilken vinkel bidrar til å redusere friksjon-en. En av årsakene til redusert friksjon er at hodet 38 vil gli over en lengre strekning langs kanalen 71, fordi kanalen 71 beveger seg i hovedsaken under horisontalen. Man ser også at det drevne hjuls aksel 62 er beveget til en ned-stilling i hvilken drivstyreenhetens kanal 71 i tillegg til at den har glidd over hodet 38, også har presset hodet 38 og stiftemas-kinens drivblad 32 (med mellomliggende ledd) ned mot bunnen av den krummede bane A. Som vist i fig. 4 har arbeidsstykket en tykkelse svarende omtrent til ti papirark og krever derfor en sammentrykking av fjæren 36 (se fig. 3) for at stiftemas-kinens øvre drivenhet 3 skal kunne nå sitt laveste punkt og deretter begynne å gå oppover. Fjæren 36 er komprimerbar for utøvelse av en kraft opp til ca. 18 kg.

Fig. 5 viser veivenheten 65. Denne består av et av plast fremstilt akselrør 60 med avtrappede, sirkulære plastskiver

59,61 utformet i ett med akselrøret og plassert eksentrisk ved hver ende av dette. Hver avtrappede skive 59,61 har et lageravsnitt 75 og en flens 76. Akslen 62 er festet til det drevne hjul 63 og til akselrøret 60. Akslen 62 kan fritt dreie seg i lageråpninger 62a,62b i rammeplatene 52,53. Når således akslen 62 roterer, vil veivenheten 65 dreie seg med akslen 62 og derved bevege drivstyreenheten 50 frem og tilbake langs en krummet bane A (fig. 1 og 4). Som også vist i eksplosjonsrisset i fig. 5, forefinnes det en følgerarm 56 med et skaftparti 56a og en sylindrisk klave 56b for opptak av skivens lageravsnitt 75.

Fig. 6-8 viser en alternativ utførelsesform med bevegbar ambolt. En svingbart amboltkjeveenhet 85 innbefatter en amboltbasisplate 86, et par plate-svingestykker 87a,87b, platekam-bærere 88a,88b og en ambolt 13'. Amboltenheten 85 er svingbar om svingetapper 91a,91b montert i de respektive rammestykker 14' og 16'. Amboltenhetens 85 svingebevegelse bestemmes av boltkammer 92a,92b som er festet til innsidene av styreenhetrammestykkene 52',53', slik at kammene 92a,92b kan gå resiproserende i sporene 93a,93b i kambærerne 88a,88b. Sporene 93a,93b er utformet slik at de bidrar til å plassere ambolten 13' på riktig sted når rammestykkene 52',53' svinger frem og tilbake om aksen 19'. For å lette monteringen er sporene 93a,3b utført med respektive åpne ender. Åpningen av amboltkjeveenheten 85 letter innføringen av arbeidsstykket V mellom ambolten 13' og stiftehodeseksjonen 23'. Lukkingen av kjeveenheten 85 bringer ambolten 13' til riktig stilling for stifting når stiftemaskinen 10' går gjennom en stiftesyklus.

Av fig. 7 og 8 vil det gå frem at denne alternative andre utførelse er utført på lignende måte som den første utførel-sesform, som er beskrevet foran under henvisning til fig. 1-5. Når således akslen 62 går gjennom sin syklus, vil rammestykkene 52'(53') bevege kammen 92a(92b) i sporet 93a(93b) for derved å svinge amboltkjeveenheten 85 om 91a(91b). I fig. 7 er kjeveenheten 85 åpen for opptak av arbeidsstykket W, og i fig. 8 er den lukket for derved å fastklemme arbeidsstykket. Fordi sporene 93a(93b) har sporavsnitt 93c(93d) orientert i en vinkel som krysser en bue om aksen 19, vil kammene 92a(92b), når rammestykkene 52* (53') beveger seg videre nedover under stifteslaget, gå nedover i sporavsnittene 93c(93d) og derved låse amboltplaten 86 på plass. Videre nedadrettet bevegelse av rammestykkene 52'(53') vil gi stifting uten ytterligere bevegelse av ambolten 13'.

Ved bruk av stiftemaskinen løftes stiftemekanismen 17 til øvre stilling (fig. 1) idet tverrplatene 73a,73b løfter tappen 43. Arbeidsstykket, eksempelvis to papirark, plas-seres på ambolten 13, og motoren 68 tilføres strøm ved hjelp av en egnet ikke vist bryter. Fordi stiftemekanismen 17 er løftet til sin øvre stilling, kreves det ingen returfjær. Fordi det Ikke kreves noen returfjær, vil det heller ikke være nødvendig å overvinne en returfjærkraft under inn-drivingen av festemidlet. Når motoren 68 tilføres strøm og starter, vil den trekke relativt lite strøm. Dette fordi systemet bare har en liten friksjonsbelastning og selv den maksimalkraft som kreves for tilforming og Inndriving av stiften under løpet av arbeidssyklusen bare vil være relativt liten, som følge av at kraften utøves over en tilstrekkelig lang tid til at spisstrømbehovet reduseres. Tre små ladbare tørrcellebatterier (9 volt) i serie vil gi tilstrekkelig kraft. Motoren 68 dreier motorakslen og drevet 66, som på sin side driver tannhjulet 63. En rotasjon av det drevne tannhjul 63 bevirker en rotasjon av akslen 62 som er opplagret i lagerne 62a,62b i de innbyrdes avstandsplasserte rammestykker 52,53. Når akslen 62 roterer, vil veivenheten 65 også rotere. De sirkulære plastskiver 59,61 utgjør deler av denne veivenhet 65, se fig. 5. Følgerarmenes sylindriske klaver 56b,57b omdanner akslens 62 bevegelse til en resiproserende bevegelse langs den krummede bane A og tar med seg rammestykkene 52,53, med tilhørende kraftoverføring til disse. Når således rammestykkene 52,53 beveges i en krummet syklisk bane, vil hele drivstyreenheten 50 (med kanal 72) som en integrert enhet følge en lignende bevegelse. Kanalen 72 har en friksjontverrplate 72 som utøver glidekrefter mot plungerhodet 38 og tilhørende drivblad 32, slik at disse elementer beveges nedover for tilforming og inndriving av stifter i arbeidsstykket. I den alternative utførelse vil ambolten 13' åpnes og lukkes i løpet av arbeidssyklusen.

Fordi det forefinnes null klaring mellom (1) toppen av plungerhodet 38 og (2) den øvre siden av en stabel på to ark på ambolten 13 i den laveste stillingen til dens bevegelsessyklus, vil fjæren 36 ikke trykkes sammen. Dersom det er mer enn to ark som skal stiftes (eksempelvis ti ark) så vil fjæren 36 nødvendigvis trykkes sammen en strekning som er lik tykkelsen til de ekstra åtte ark (når arkene trykkes sammen) for derved å hindre fastklemming eller overbelastning i maskinen. Dybden til sporet 45 gjør det mulig for tappen 43 å gå opp når bladet 32 møter ekstra motstand som skyldes tykkelsen til arbeidsstykket W.

Når den svingbare stiftemekanisme 17 når sin øvre stilling over ambolten 13, åpnes en ikke vist bryter for å gjøre motoren 68 strømløs. Stiftemaskinen 10 er nå klar for ny stifting.

Den enkle og kompakte drivkjede (motor.transmisjon og eksentrisk veivarrangement) krever mindre spissmotorkraft enn tidligere kjente motordrevne stiftemaskiner. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det bare nødvendig med to dreie-momentoverførende aksler, nemlig motorakslen 67 som bærer drevet 66, og akslen 62 for det drevne hjul. Dette gir redusert lagerfriksjon og annen friksjon sammenlignet med de tidligere kjente innretninger som har mer kompliserte fleraksel-arrangementer. Videre er aksellagerne 62a,62b i rammestykkene 52,53 (hvorimot kreftene virker som bringer drivstyreenheten 50 til forming og inndriving av stiftene) plassert så nær hverandre som bredden til stiftemekanismen tillater, hvorved man reduserer krafttap som følge av store dreiemomenter.

Den festemiddel-mekanisme som finnes i US-PS 4.542.844, arbeider med et fast stiftehode hvor en former 70 bringes til å bevege seg under et stiftehode 30 ned til og mot et arbeidsstykke som hviler på en ambolt 23. Selv om samme grunnleggende stiftemekanisme kan benyttes som del av foreliggende stiftemaskin 10, vil det kreves en modifisering av formerens 70 bevegelse, fordi det her anvendte stiftehode 23 svinger om - svingepunktet 19 og vil gi en unødvendig og uønsket bevegelse av formeren 70 ut av stiftehodet. En foretrukken modifikasjon er en hvor man omkonstruerer elementene 48 i mekanismen i det nevnte patentskrift, for derved å hindre skyverelementet 84 i friksjonssamvirke med flatene 79.

Claims (6)

1. Stiftemaskin innbefattende en basis (11) med en ambolt (13), en stift-inndrivingsmekanisme (17), svingbart opplagret (19) relativt ambolten, en drivanordning (50) for drivpåvirkning av stift-inndrivingsmekanismen (17) og innbefattende en i basisen (11) svingbart opplagret (19) drivarm (52,53,50) som i en avstand fra svingeopplagringen (19) er leddavstøttet mot basisen (11) med en kamskivestyrt (59,61) arm (56), samt en motor (68) for drift av kamskiven, slik at når armen (56) beveges av kamskiven vil den svinge og svingebevege drivarmen (52, 53,50) til drivpåvirkning av stift-inndrivingsmekanismen (17), karakterisert ved at drivarmen (52,53,50) har glidbart hev- og senkesamvirke (72,73) med stift-inndrivingsmekanismen (17), og ved at kamskiven (59) er omkretsopplagret i armen (56) og er opplagret i drivarmen (52,53,50) med en eksentrisk drivtapp (62) som er drivkoplet til motoren.

2. Stiftemaskin ifølge krav 1,karakterisert ved at stift-inndrivingsmekanismen (17) innbefatter et i retning mot inndrivningsretningen (36) fjærbelastet hode (38) som dødgangselement mot drivarmen (52,53,50,71) i det glidbare hev- og senkesamvirke.

3. Stiftemaskin Ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at drivarmen (52,53,50,71) har et i tverrsnittet C-kanalformet parti (71) som samvirker med stift-inndrivingsmekanismen (17), idet en øvre anslagsflate (38) i stift-inndrivingsmekanismen (17) ligger an mot bunnen i C-profilen under inndriving og sideveis utragende tapper (43) ligger an mot C-profilens innoverbøyede kantpartier under hevingsbeveg-elsen.

4. Stiftemaskin ifølge et av de foregående krav karakterisert ved at den eksentriske drivtapp (62) bærer et tannhjul (63) som er i inngrep med et drivtannhjul (66) på motorakselen (67).

5. Stiftemaskin ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at stift-inndrivingsmekanismen (17) er svingbart opplagret (19) i basisen (11).

6. Stiftemaskin ifølge et av de foregående krav 1-4,. karakterisert ved at stift-inndrivingsmekanismen (17') er fast opplagret relativt basisen og ved at ambolten (13') er montert på en amboltplate (86) som er svingbart montert (91) på basisen og kan bringes til å svinge fra åpen til lukket stilling ved hjelp av kammidler (93) på amboltplaten (86), hvilke kammidler samvirker med kammidler (92) på drivarmen (52 ' ).