DE69412890T2

DE69412890T2 - Heftzange

Info

Publication number: DE69412890T2
Application number: DE69412890T
Authority: DE
Inventors: William S. Jamestown Rhode Island 02835 Fealey
Original assignee: Stanley Bostich Inc
Current assignee: Stanley Bostich Inc
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH07124874A; CA2120579A1; DE69412890D1; US5364000A; AU5910694A; CA2120579C; AU668808B2; JP2687279B2; EP0620086A1; ATE170439T1; EP0620086B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf Werkzeuge zum Anbringen von Befestigungsmitteln und befaßt sich im speziellen mit einer verbesserten Heftzange gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Solche Heftzangen sind aus der US-A-2,574,988 bekannt. Die Heftzange umfaßt ein Magazin, einen Klincherarm, einen Antriebsarm und einen Bedienhebel. Der Antriebsarm steuert ein treibendes Element und das Magazin, wobei der Klincherarm und der Antriebsarm schwenkbar an einer gemeinsamen Achse, die durch einen Stift definiert ist, angebracht sind. Der Bedienhebel ist schwenkbar mit dem Klincherarm durch einen weiteren Stift verbunden. Der Bedienhebel ist ebenfalls mit dem Antriebsarm durch einen Stift verbunden, der in Lagern gelagert ist und einen Rollkörper trägt, der ausgestaltet ist, um entlang einer bogenförmigen Bahn in dem Antriebsarm abzurollen.
Aus der GB-A-823065 ist ein weiteres Heftwerkzeug bekannt.
Eine bestens bekannte und weitverbreitete Art von Heftzange ist in den US-A- 2,461,165 und US-A-2,354,760 offenbart. Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannten Ausgestaltungen durch Bereitstellen einer glatteren Übertragung der Hebelkräfte zu verbessern, die durch Drücken des Bedienhebels während des Durchdringens und Heftens eines Stapels entstehen, und dabei den erforderlichen Bedieneraufwand zu reduzieren.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Dieses Ziel wird durch eine Heftzange gemäß Anspruch 1 erreicht.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Montage der Komponenten zu vereinfachen und erleichtern, wobei es möglich ist, wichtige Einsparungen der Herstellungskosten zu realisieren.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Führung und Unterstützung für die Heftklammern bereitzustellen, wenn diese durch verschiedene Werkstücke getrieben werden.
Ein zugehöriger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Aufgabe zu erfüllen, aufgestaute Heftklammern aus der Ausgabeöffnung des Magazins zu beseitigen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die im folgenden im größeren Detail beschrieben werden wird, ist eine Heftzange bereitgestellt, die ein Magazin umfaßt, das angepaßt ist, um einen umgedrehten, kanalförmigen Stapel (üblicherweise als "stick" bezeichnet) aus U-förmigen, lösbar miteinander verbundenen Heftklammern aufzunehmen, wobei jede Heftklammer mit einem konventionellen Schenkelpaar versehen ist, das durch einen integralen Quersteg miteinander verbunden ist. Ein Antriebsarm und ein Klincherarm sind so angeordnet, das sie entsprechend über und unter dem Magazin angeordnet sind. Das rückwärtige Ende des Antriebsarms und des Klincherarms sind mit dem rückwärtigen Ende des Magazins verbunden, wobei das Magazin eine Auslaßöffnung an seinem vorderen Ende aufweist, durch welche Heftklammern in ein Werkstück getrieben werden, das zwischen der Unterseite des Magazins und dem Klincherarm festgeklemmt ist. Heftklammern werden aus dem Magazin durch eine Auslaßöffnung durch ein treibendes Element herausgedrückt, das von dem Antriebsarm getragen wird. Ein Klincher, der als Bestandteil des vorderen Endes des Klincherarms geformt ist, vernietet die Heftklammern, wenn diese aus dem Magazin aus- und durch das Werkstück getrieben werden. Der Klincherarm und Antriebsarm sind in geöffnete Stellungen durch ein Zusammenwirken von inneren Feder vorgespannt, und ein Bedienhebel, der schwenkbar mit dem Klincherarm verbunden ist, stellt die notwendige Hebelkraft bereit, die zum Überbrücken der Vorspannwirkung der Federn und zum schwenkbaren Drücken des Antriebsarms und Klincherarms in ihre entsprechende geschlossene Stellungen während eines Heftvorgangs notwendig ist. Lager sind drehbar an dem Antriebsarm gehalten. Die Lager und der Bedienhebel haben komplementäre Bogenflächen, welche in ständigem Kontakt miteinander stehen, um sich gleichmäßig auf Veränderung in der mechanischen Wirkung, die während eines Hubs des Bedienhebels auftreten, einzustellen, wobei die Nutzwirkung eine gleichmäßige Übertragung der Hebelkräfte auf die schwenkbar zusammenwirkenden Elemente der Heftzange ist.
Bevorzugt umfassen die Lager spritzgegossene Kunststoffkomponenten, welche in zueinander ausgerichteten Öffnungen in den Seitenwänden des Antriebsarms eingerastet sind, wobei das Magazin zwischen inneren Bereichen der Lager während dieses Heftvorgangs angeordnet und verschiebbar geführt ist.
Das Magazin ist bevorzugt mit einem schwimmenden Kern ausgestattet, der ein vorderes Ende aufweist, das angepaßt ist, um Nockenflächen aufzuweisen, die zu nach vorne vorstehenden Nasensegmenten führen. Der schwimmende Kern ist nach vorne vorgespannt, wobei die Nasensegmente gegen die Vorderseite des Magazins an Bereichen drückt, die sich über die Auslaßöffnung erstrecken. Während eines Heftvorgangs arbeiten die Nasensegmente mit den Seitenwänden der Magazine zusammen, um seitlich die Heftklammerschenkel abzustützen und somit Ausbeulen der Schenkeln zu verhindern, wenn die Heftklammern aus dem Magazin ausgestoßen und kraftvoll durch das Werkstück getrieben werden. Während der abschließenden Stufe des Heftvorgangs wirkt der Heftklammersteg mit der Nockenfläche zusammen, um die nach vorne vorstehenden Nasensegmente des Kerns von der Durchlaßöffnung zu entfernen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Heftzange gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht der Heftzange;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Heftzange;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Heftzange in einer geöffneten Stellung, wobei Bereiche weggeschnitten sind, um innenliegende Bauteile besser darzustellen;
Fig. 5, 6 und 7 sind Schnittdarstellungen entsprechend entlang der Linien 5-5, 6-6 und 7-7 in Fig. 4 geschnitten;
Fig. 8 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, die die Heftzange teilweise geschlossen zeigt und ein Werkstück zwischen der Unterseite des Magazins und des vorderen Endes des Klincherarms vor dem Ausführen des Heftklammeraustreibschritts darstellt;
Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 8, die einen nachfolgenden Schritt des Heftvorgangs darstellt;
Fig. 10 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung durch das Magazin und den Klincherarm, wobei gezeigt ist, wie eine Heftklammer durch ein Werkstück durch das treibende Element getrieben wird;
Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 11-11 der Fig. 10;
Fig. 12 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 10, die einen weiteren Schritt des Heftvorgangs zeigt;
Fig. 13 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 13-13 der Fig. 12 und zeigt den schwimmenden Kern, der durch den Steg der Heftklammer nach hinten gedrückt wird, wenn das treibende Element seinen nach unten gerichteten Hub fortsetzt;
Fig. 14 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 13, die das treibende Element in der untersten Endstellung des Hubs zeigt;
Fig. 15 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Lagers des Antriebsarms;
Fig. 16 ist eine Draufsicht des Lagers des Antriebsarms, das in Fig. 15 gezeigt ist;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie 17-17 der Fig. 4 geschnitten;
Fig. 18 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 18-18 der Fig. 17 geschnitten;
Fig. 19 ist eine vergrößerte Darstellung eines Lagers des Antriebsarms und zugehöriger Bauelemente; und
Fig. 20 ist eine Darstellung der wichtigsten demontierten Bauelemente der Heftzangenvorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Vorerst Bezug nehmend auf die Fig. 1-4, 19 und 20 ist die Heftzange gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Heftzange umfaßt ein Magazin 12, das angepaßt ist, um einen Stapel 14 von U-förmigen Heftklam mern aufzunehmen. Die Heftklammern weisen ein konventionelles Design auf und, wie am besten in den Fig. 10-14 gesehen werden kann, umfassen jeweils ein Schenkelpaar 14a, das durch einen integralen Steg 14b miteinander verbunden ist. Das Magazin 12 ist im wesentlichen kanalförmig ausgestaltet, mit einer Bodenwand 16, parallelen Außenseitenwänden 18a, 18b, die sich nach oben von der Bodenwand zu einer länglichen, oberen Öffnung erstrecken, und nach innen gebogenen Vorderwandsegmenten 20a, 20b, die eine Lücke 22 dazwischen definieren, wobei eine der Vorderwandsegmente 20a einen sich nach hinten erstreckenden Stopper 24 aufweist. An dem vorderen Ende des Magazins ist die Bodenwand zurückgebogen, um eine nach hinten weisende Lippe 26 bereitzustellen. Die Lippe 26 und die angrenzenden Oberflächen der Seitenwände 18a, 18b an den Vorderwandsegmenten 20a, 20b wirken zusammen, um eine Auslaßöffnung "T" bereitzustellen. An dem hinteren Ende des Magazins erstrecken sich Flansche 28 einwärts von der oberen Kante der Seitenwände 18a, 18b.
Ein Antriebsarm 30 liegt über dem Magazin und ein Klincherarm 32 liegt unter dem Magazin. Der Antriebsarm weist eine geformte Deckwand 34, eine Vorderwand 36 und parallele Seitenwände 38a, 38b auf. Die Deckwand umfaßt einen rechteckigen Ladeeinlaß 40 und zwei schmalere voneinander beabstandete Öffnungen 42 an ihrem vorderen Ende in einer vorderen Kante, die an den Ladeeinlaß angrenzt.
Der Klincherarm 32 weist eine Bodenwand 44 auf, die eine Klinchermulde 46 an dem vorderen Ende definiert und einen nach oben gedrehten Flansch 48 an seinem hinteren Ende aufweist. Die Seitenwände 50a, 50b erstrecken sich nach oben von der Bodenwand 44. Wie am besten in Fig. 19 gesehen werden kann, sind die Vorderkanten der Seitenwände 50a, 50b ausgestaltet, um schräge Kontaktflächen 52 bereitzustellen, wobei die Seitenwand 50a nach vorne vorstehende Ohren 54 aufweist, und wobei die Seitenwand 50b nach hinten sich erstreckende Ohren 56 aufweist.
Ein Stift 58 erstreckt sich seitlich durch fluchtende Öffnungen der hinteren Enden des Magazins 12, des Antriebsarms 30 und des Klincherarms 32, um eine Schwenkverbindung zwischen diesen bereitzustellen, wobei die Vorderenden des Antriebsarms und Klincherarms zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stel lung relativ zu dem Magazin schwenkbar bewegbar sind, wobei die geöffneten Stellungen in den Fig. 1 und 4 dargestellt sind.
Das Magazin umfaßt ein sich in Längsrichtung erstreckendes Kernelement 60 mit einer Bodenwand 62 und nach obenstehenden Innenseitenwänden 64a, 64b, wobei deren oberen Kanten nach innen gebogen sind, um einen oberen Schlitz 66 zu definieren. Das Kernelement ist frei, um sich längs und seitlich in dem Magazin zu bewegen, und ist angepaßt, um verschiebbar einen Stapel 14 der Heftklammern, die in dem Magazin über den Ladeeinlaß 40 aufgenommen sind, abzustützen. Die Schenkel 14a, 14b der Heftklammern sind seitlich zwischen den Außenseitenwänden 18a, 18b des Magazins 12 und den Innenseitenwänden 64a, 64b des Kernelementes 60 eingeschlossen. Die Innenseitenwände des Kernelementes weisen Vorderkanten auf, die angepaßt sind, um vertikale Segmente 68a bereitzustellen, die mit nach vorwärts sich erstreckenden Nasensegmenten 68b durch dazwischen angeordnete, gekrümmte Nockensegmente 68c verbunden sind.
Ein Drückerelement 70 ist auf dem Kernelement getragen und entlang diesem bewegbar. Das Drückerelement weist eine umgedrehte, im wesentlichen kanalförmige Ausgestaltung mit Seitenwänden 72a, 72b, die zwischen den Außenseitenwänden 18a, 18b des Magazins 12 und den Innenseitenwänden 64a, 64b des Kernelementes angeordnet sind, auf. Das Drückerelement 70 weist eine sich nach unten erstreckende vordere Lippe 74 auf, die in dem Kernelement 60 angeordnet ist, und eine Nase 76, die nach oben durch den Schlitz 66 vorsteht, auf.
Eine Haltefeder 78 ist an der Rückseite des Kerns angeordnet. Wie am besten in den Fig. 17 und 18 zu erkennen ist, weist die Haltefeder eine im wesentlichen kanalförmige Ausgestaltung mit Seitenwänden 80a, 80b, die nach unten von der oberen Wand 82 vorstehen, auf. Die Seitenwände weisen Vorsprünge auf, die in rechteckigen Öffnungen 84 in den Seitenwänden 64a, 64b des Kerns eingerastet sind.
Wie z. B. in den Fig. 4 und 17 zu sehen ist, weist die obere Wand 82 der Feder im wesentlichen eine "W"-Form auf, wobei ein vorderes Blatt 82a sich gegen die Rückseite des Kernelementes 86 abstützt und ein hinteres Blatt 82b sich gegen einen reduzierten Durchmesserbereich 58a des Schwenkstifts 58 abstützt. Eine Schrau benfeder 88 ist im wesentlichen axial zwischen dem vorderen Blatt 82a der Haltefeder und der sich nach unten erstreckenden Vorderlippe 64 des Drückerelementes 70 eingeschlossen. Ein lanzenförmiger Lappen 82c des vorderen Blatts 82a der Haltefeder liegt im Innern der Schraubenfeder 88, um eine ungewollte Bewegung nach oben des Vorderblatts 82a der Haltefeder zu verhindern, wenn diese gegen die Rückseite des Kernelementes 60 bei 86 drückt. Die Feder 88 drückt das Drückerelement nach vorne, wobei die vorderste Heftklammer des Stapels 14 gegen das Vorderwandsegment 20a, 20b des Magazins 12 drückt. Der nachgiebige Eingriff des hinteren Blatts 82b der Haltefeder 78 in dem reduzierten Durchmesserbereich 58a des Schwenkstifts dient dazu, ein versehentliches axiales Lösen des Schwenkstifts zu verhindern. Die Haltefeder ist federnd zwischen dem Kernelement 60 und dem Schwenkstift 58 eingeschlossen, wobei diese federnd den Kern nach vorne drückt, um die nach vorne vorstehenden Nasensegmente 68b gegen die Vorderwandsegmente 20a, 20b des Magazins zu drücken.
Ein Magazindeckel 90 liegt über dem Magazin und ist mit nach unten gebogenen, gekrümmten Handhabebereich 90a versehen, die nach außen von dem hinteren Ende des Antriebsarms 30 hervorstehen. Der Magazindeckel ist bevorzugt aus einem nicht metallischen Kunststoffmaterial geformt und weist einen oberen Schlitz 92 auf, der die nach oben vorstehende Nase 76 des Drückerelementes 70 aufnimmt.
Wenn Heftklammern in die Heftzange eingelegt werden, wird der Magazindeckel nach hinten gezogen (nach rechts in der Fig. 4). Wenn dies durchgeführt ist, steht die Vorderkante des Schlitzes 92 mit der Nase 76 des Drückerelementes im Eingriff, wobei das Drückerelement rückwärts gegen die Vorspannkraft der Feder 88 gedrückt ist. Dieses gibt sowohl den Magazindeckel als auch das Drückerelement von unterhalb des Ladeeinlasses 40 frei, wodurch einem Heftklammerstapel ermöglicht wird, durch den Ladeeinlaß auf den Kern eingeführt zu werden. Der Magazindeckel wird dann in seine in Fig. 4 gezeigte Position zurückgezogen. Die Heftklammern sind hierdurch vertikal zwischen dem Kern und der Unterseite des Magazindeckels eingeschlossen und nach vorne durch das Drückerelement gedrückt.
Eine Klincherarmfeder 94 weist seitlich vorstehende Vorderlappen 96 auf, die zwischen den Klincherarmohren 54, 56 angeordnet sind. Die hinteren Bereiche der Fe der 94 stützen sich an dem Magazindeckel 90 bei 98 ab. Die Klincherarmfeder weist mittige, vertikal vorstehende Ohren 100 auf, zwischen denen eine Antriebsarmfeder 102 angeordnet ist, welche in geeigneter Weise ausgespart ist an jeder Seite, um die Ohren 100 aufzunehmen, wodurch die Arbeitsstellung der Feder 102 fixiert ist. Die Antriebsarmfeder drückt gegen die Klincherarmfeder bei 104 und ihre Enden drücken gegen die Unterseite der Antriebsarmdeckwand 34 bei 106 und 108. Die Klincherarmfeder 94 und die Antriebsarmfeder 102 dienen entsprechend, um federnd den Klincherarm und Antriebsarm in die in Fig. 4 gezeigten geöffneten Stellungen zu drücken.
Ein treibendes Element 110 ist an dem Antriebsarm 30 an dessen vorderen Ende getragen. Das treibende Element weist einen Schneidenbereich 112 mit vertikal sich erstreckenden federnden Schenkel 114 auf, die in voneinander beabstandeten Öffnungen 42 in der vorderen Kante des Antriebsarms eingerastet sind. Eine Oberkante 116 des Schneidenbereichs 112 steht im Eingriff mit dem Stopper 24 an einem der Vorderwandsegmente 20a des Magazins, um das Ausmaß, zu welchem der Antriebsarm vertikal vorgespannt werden kann, in bezug auf das Magazin durch die Antriebsarmfeder zu begrenzen. Das treibende Element 110 ist an der Vorderkante des Antriebsarms aufgehängt und somit frei schwenkbar um eine Achse, die parallel zur Achse des Schwenkstifts 58 ist. Das treibende Element ist ebenso frei nach vorne und hinten zu schwimmen, wobei eine Tendenz zum Verkanten in dem Magazin 12 verhindert ist.
Ein Bedienhebel 118 ist schwenkbar mit dem Klincherarm 32 durch einen zweiten Schwenkstift 120 verbunden. Der Bedienhebel weist einen Handhabebereich 122 auf, der sich in einem Winkel von der Unterseite des Klincherarms 32 wegerstreckt und einen Kopfbereich mit voneinander beabstandeten Seitenwänden 124a, 124b aufweist. Bogenförmige Schlitze 126 erstrecken sich in den Seitenwänden 124a, 124b. Jeder Schlitz 126 weist parallele bogenförmige Kanten 128a, 128b auf, die zu einer Basis 130 führen.
Antriebslager 132 sind zwischen dem Kopfbereich des Bedienhebels 118 und dem Antriebsarm 30 angeordnet. Die Antriebslager umfassen bevorzugt aus Spritzguß hergestellte Komponenten. Wie am besten durch zusätzliche Bezugnahme auf Fig. 15 und 16 gesehen werden kann, weisen die Antriebslager mittige, zylindrische Abschnitte 134 auf, die sich zwischen den Innenbereichen 136 und äußeren Ohren 138 erstrecken. Die Innenbereiche 136 sind jeweils ausgestaltet, um gegenüberliegende bogenförmige Nuten 140a, 140b eine flache Stoppschulter 142 und eine flache innere Führungsfläche 144 bereitzustellen.
Die flachen Seitenwände des Antriebsarms weisen zueinander ausgerichtete Öffnungen 146 auf, in welchen die zylindrischen mittigen Bereiche 134 der Antriebslager 132 zum Drehen um eine Achse "A" parallel zu den Achsen der Schwenkstifte 58 und 120 gelagert sind. Wenn Heftklammern ausgetrieben werden, sind die Antriebsarmseitenwände 38a, 38b fest durch die Antriebslager 132 zwischen den flachen Flächen 135 und inneren Bereichen 136 und den gegenüberliegenden ebenen Flächen 137 der äußeren Ohren 138 eingeklemmt, um eine Rechtwinkligkeit der Antriebslager unter Last sicherzustellen. Wie am besten durch zusätzliche Bezugnahme auf die Fig. 19 gesehen werden kann, weisen die Nuten 140a, 140b bogenförmige Basisflächen 148a, 148b in ständigem Kontakt mit entsprechenden bogenförmigen Kanten 128a, 128b der Nuten 126 in dem Kopfbereich des Bedienhebels 118 auf. Die flachen Kontaktflächen 52 des Klincherarms drücken gegen die Stoppschulter 142 des Antriebslagers und die Seitenwände 18a, 18b des Magazins 12 sind verschiebbar zwischen den gegenüberliegenden Gleitflächen 144 eingeschlossen.
Der Ladeeinlaß ist bevorzugt durch eine rechteckige Plastikeinfassung 150 umgeben, welche an ihrem Platz eingerastet ist, und welche eine vordere Kante aufweist, die über den Verbindungspunkten des treibenden Elementes 110 mit der Vorderkante des Antriebsarms 30 liegt und diese einschließt. Wie am besten in Fig. 5 gesehen werden kann, liegen Stegbereiche 151 der Kunststoffeinfassung 150 zwischen den eingeschlossenen Punkten der Antriebsschenkel 114, um ungewünschte Verbiegung und mögliches Lösen zu verhindern, sollte die Heftzange beträchtlich erschüttert werden, z. B. aufgrund Herunterfallens.
Die Heftzange der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt: In der geöffneten Stellung, wie typischerweise in Fig. 4 dargestellt ist, wird die Vorspannwirkung der Antriebsarmfeder 102 begrenzt durch das Ineingriffstehen des treibenden Elemen tes 110 mit dem Antriebsarmstopper 24. Ähnlich ist die Vorspannwirkung der Klincherarmfeder 94 begrenzt durch eine Berührung zwischen den Kontaktflächen 52 an dem Klincherarm und den Stoppflächen 142 an den Antriebslagern 132. Das vordere Ende des Klincherarms ist unterhalb der Unterseite des Magazins von diesem beabstandet, um einen Aufnahmespalt 152 für das Werkstück zu definieren. Die Ohren 138 an den Antriebslagern 132 sind in einem Winkel α bezüglich einer vertikalen Referenzlinie "L" angeordnet, die durch die Achse A hindurchgeht, wobei die Achse A von der Basis 130 der bogenförmigen Aussparung 126 in einem Abstand "D" beabstandet ist.
Bezug nehmend auf die Fig. 8, wird ein schwenkendes Schließen der Handhabe 122 in Richtung, die durch den Fall "C" gekennzeichnet ist, den Klincherarm 32 und das Magazin 12 dazu bringen, sich auf einem Werkstück "W", das sich zwischen diesen befindet, zu schließen. Der Winkel α wird sich verringern, wenn die Antriebslager 132 um die Achse A rotieren, um einen kontinuierlichen Kontakt zwischen den bogenförmigen Kanten 128a der Schlitze 126 und den bogenförmigen Kontaktflächen 148a der Antriebslager 132 bereitzustellen. Der Abstand D wird sich ebenso verringern, wenn die Achse A sich in dem Schlitz 126 bewegt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird weiteres schwenkbares Schließen der Handhabe 122 in Richtung C die Vorspannwirkung der Feder 102 übersteigen, wodurch eine Bewegung des Antriebsarms 30 relativ zum Magazin 12 erzeugt wird. Diese relative Bewegung wird das treibende Element 110 in die Magazindurchlaßöffnung T drücken, wodurch die vorderste Heftklammer des Stapels 14 nach unten durch das Werkstück W verschoben wird. Eine relative Bewegung zwischen dem Antriebsarm und dem Magazin wird begleitet von einer Reduktion des Winkels α und des Abstandes D, wenn die Antriebslager um ihre Achse A rotieren und tiefer in den bogenförmigen Schlitz 126 eindringen. Wenn der Abstand D sich verringert, erhöhen sich die mechanischen Vorteile des Bedienhebels 118, und wenn der Winkel α sich verringert, erhöht sich der Kraftanteil, der vertikal auf die Antriebslager 132 drückt, als eine Funktion des Kosinus α.
Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, wenn die erste Heftklammer aus dem Magazin 12 durch das Werkstück W getrieben ist, werden die Schenkel 14a seitlich von links nach rechts von den Innenflächen der Magazinseitenwände 18a, 18b und den Außenflächen der Nasensegmente 68b und des Kerns 60 abgestützt, wobei letzterer zwischen den Vorderwandsegmenten 20a, 20b des Magazins durch die Haltefeder 78 vorgespannt ist. Wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, wenn das treibende Element 110 seine Abwärtsbewegung fortsetzt, gleitet der Steg 14b der Heftklammer über die Kernnockensegmente 68c und drückt hierbei den Kern rückwärts gegen die Vorspannwirkung der Haltefeder, wodurch die Nasensegmente 68b von der Magazindurchtrittsöffnung T freigegeben werden, um eine weitere Abwärtsbewegung des Heftklammerstegs zu ermöglichen. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird bei dem letzten Schritt des Heftvorgangs der Kern rückwärts durch den Schneidenbereich 112 des treibenden Elementes gehalten.
Im Hinblick auf das Vorhergehende, wird es für auf diesem Gebiet Geschulte offensichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung eine Anzahl von Vorteilen im Hinblick auf bekannte Heftzangen bereitstellt. Von besonderer Bedeutung ist die Verwendung der drehbaren Antriebslager 132 mit bogenförmigen Nuten 140a, 140b, die bogenförmige Basisflächen 148a, 148b aufweisen, die angeordnet sind, um in kontinuierlichem Gleitkontakt mit den bogenförmigen Kanten 128a, 128b der bogenförmigen Schlitze 126 in dem Bedienhebel 118 zusammenzuwirken. Diese kontinuierlichen bogenförmigen Kontaktlinien, welche während des gesamten Heftvorgangs als Resultat einer relativen Drehung zwischen den Antriebslagern und dem Antriebsarm 30 um die Achse A eingehalten werden, erzeugt einen gleichmäßigen Verschluß- und Heftvorgang.
Die Antriebslager 132 und das treibende Element 110 sind an ihrem Platz eingerastet, wobei die Notwendigkeit, eine Vernietung durchzuführen, vermieden ist und somit die Vorrichtung vereinfacht ist. Weil die Antriebslager aus einem Kunststoff geformt sind und nicht aus metallischen Bestandteilen bestehen, stellen sie eine selbstschmierende Wirkung bereit, welche die gleichförmige Bewegung der Komponenten mit denen diese zusammenwirken, verbessert. Dieses ist speziell wichtig im Hinblick auf die Führung der Schwenkbewegung des Magazins zwischen den sich gegenüberliegenden Innenlagerflächen 144.
Das Kernelement 60 ist ein "Schwimmerelement", das bedeutet, daß es frei ist, sich sowohl seitlich als auch axial in dem Magazin 12 zu bewegen. Seitliche Bewegung ermöglicht dem Kern sich selbst auf dimensionale Variation der verwendeten Heftklammerstapel 14 einzustellen. Das Nachvornedrücken des Kerns durch die Haltefelder 78 ermöglicht dem nach vorne gerichteten Kernnasensegment 68b mit den Magazinwänden beim seitlichen Abstützen der Heftklammerschenkel während des Eindringens in ein Werkstück zusammenzuwirken, und dennoch den Nasensegmenten zu ermöglichen, nach hinten durch den Heftklammersteg gedrückt zu werden, wenn die Heftklammer verformt und aus dem Magazin ausgestoßen wird. Die Schwimmerwirkung des Kerns unterstützt ebenfalls die Aufgabe, verklemmte Heftklammern aus dem Magazin T zu entfernen. Die Montage der Heftzange ist weiter vereinfacht durch Vermeiden der gängigen Praxis des permanenten Befestigen des Kerns an dem Magazin durch Verschweißen oder ähnliches.
Die Haltefeder 78 ist an ihrem Platz eingerastet und dient verschiedenen Funktionen, die das Einschließen des Drückerelementes 70 und der Schraubenfeder 88 in dem Kern 60, Ermöglichen der Rastverbindung des Kerns und eingeschlossenen Teil des Magazins 12, Ausüben einer vorwärtsgerichteten Vorspannungswirkung auf das Kernelement 60 und Ausüben einer Haltewirkung an dem Schwenkstift 58 umfassen.
Durch Kombinieren der oben beschriebenen Vorteile wird eine Heftzange erzeugt, die extrem haltbar, komfortabel in der Anwendung und leicht zu montieren ist, wodurch sowohl der Endbenutzer als auch der Hersteller profitieren.

Claims

1. Heftzange zum Heften eines Werkstücks (W), wobei die Zange umfaßt:

ein Magazin (12), das angepaßt ist, um einen Stapel U-förmiger Heftklammern (14) aufzunehmen, die lösbar miteinander verbunden und in einer umgekehrt kanalförmigen Vorrichtung angeordnet sind, wobei jede Klammer (14) ein Beinpaar (14a) aufweist, das durch eine integrale Quersteg (14b) verbunden ist;

einen Antriebsarm (30), der über dem Magazin (12) liegt;

einen Klincherarm (32), der unter dem Magazin (12) liegt, wobei jeweils das Magazin (12), der Antriebsarm (30) und der Klincherarm (32) ein vorderes und ein hinteres Ende aufweisen;

erste Schwenkeinrichtung (58) zum Verbinden des hinteren Endes des Antriebsarms (30) und des Klincherarms (32) mit dem hinteren Ende des Magazins (12), wobei die erste Schwenkeinrichtung (58) eine einzige Achse bereitstellt, um welche die vorderen Enden des Antriebsarms (30) und des Klincherarms (32) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bezüglich des vorderen Endes des Magazins (12) schwenkbar bewegbar sind;

einer Einrichtung, die eine Durchlaßöffnung (T) an dem vorderen Ende des Magazins (12) definiert;

Drückereinrichtung, die mit dem Magazin (12) zusammenwirkt, um einen darin enthaltenen Heftklammerstapel (14) in Richtung des vorderen Endes des Magazins (12) zu drücken, um die letzte Heftklammer (14) des Stapels an der Durchlaßöffnung (T) zu positionieren;

ein treibendes Element (110), das durch den Antriebsarm (30) an dessen vorderen Ende an einer Stelle gehalten ist, die mit der Durchlaßöffnung fluchtet, wobei das treibende Element (110) von der Durchlaßöffnung (T) zurückgezogen ist, wenn sich der Antriebsarm (30) in seiner geöffneten Stellung befindet, und in die Durchlaßöffnung (T) aufgrund einer Schwenkbewegung des Antriebsarms (30) in seine geschlossene Stellung hineinbewegbar ist, um die letzte Heftklammer (14) aus dem Magazin (12) auszustoßen;

einen Klincher, der durch den Klincherarm (32) an dessen vorderen Ende gehalten ist, wobei der Klincher von dem Magazin (12) beabstandet ist, um einen Aufnahmespalt (152) für das Werkstück zu definieren, wenn der Klincherarm (32) sich in seiner geöffneten Stellung befindet, und in Richtung des Magazins (12) aufgrund einer Schwenkbewegung des Klincherarms (32) in seine geschlossene Stellung bewegbar ist, um ein Werkstück (W), das in dem Spalt (152) aufgenommen ist, festzuklemmen, und mit dem treibenden Element (110) zum Klinchen einer Heftklammer (14) zusammenwirkt, die aus dem Magazin (12) ausgestoßen und von dem treibenden Element (110) durch das Werkstück (W) hindurchgetrieben wird;

erste Federeinrichtung (94) zum nachgiebigen Vorspannen des Klincherarms (32) in seine geöffnete Stellung;

zweite Federeinrichtung (102) zum nachgiebigen Vorspannen des Antriebsarms (30) in seine geöffnete Stellung;

einen Bedienhebel (118);

Lager (132), die zwischen dem Kopfbereich des Bedienhebels (118) und dem Antriebsarm (30) angeordnet sind;

zweite Schwenkeinrichtung (120) zum Verbinden des Bedienhebels (118) mit dem Klincherarm (32) und für eine Schwenkbewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (132) an dem Arbeitsarm (30) für eine Rotation um eine Achse (A) gehalten sind, die in Bezug auf die erste Schwenkeinrichtung (58) feststeht; und der Bedienhebel (118) und die Lager (132) komplementäre Bogenflächen (128a, 128b; 148a, 148b) aufweisen, welche für einen kontinuierlichen Gleiteingriff aufgrund einer Schwenkbewegung des Bedienhebels (118) von seiner Stellung in seine zweite Stellung zusamenwirken, um eine relative Bewegung zwischen den Lagern (132) und der zweiten Schwenkeinrichtung (120) auszugleichen, wobei eine dabei ausgeübte Schließkraft die Vorspannkräfte der ersten und zweiten Federeinrichtung (94, 102) übersteigt und den Klincherarm (32) von dem Antriebsarm (30) dazu bringt, nachfolgend dem Magazin (12) in ihre entsprechenden geschlossenen Stellungen zu schwenken.

2. Heftzange nach Anspruch 1, worin die Lager (132) Bestandteile aus einem Spritzgußkunststoff umfassen.

3. Heftzange nach Anspruch 1 oder 2, worin der Antriebsarm (30) parallele, ebene Seitenwände (38a, 38b) umfaßt und worin die Lager (132) drehbar in fluchtenden Öffnungen (146) in den Seitenwänden (38a, 38b) angebracht sind.

4. Heftzange nach Anspruch 3, worin die Lager (132) innere und äußere Bereiche (136, 138) umfassen, die entsprechend innerhalb und außerhalb des Antriebsarms (30) angeordnet sind und durch mittige Bereiche (134) verbunden sind, die sich durch die Öffnungen (146) erstrecken und in diesen drehbar gelagert sind, wobei die Seitenwände (38a, 38b) des Antriebsarms (30) zwischen den inneren und äußeren Bereichen (136, 138) eingeklemmt sind, wenn die Schließkraft auf die Lager (132) einwirkt.

5. Heftzange nach Anspruch 4, worin die Lagerflächen (148a, 148b) der Lager (132) an den inneren Bereichen (136) angeordnet sind.

6. Heftzange nach Anspruch 5, worin die Schließkraft Momente erzeugt, die die inneren und äußeren Bereiche (136, 138) der Lager (132) gegen die entsprechende Seitenwand (38a, 38b) des Antriebsarms (30) drücken.

7. Heftzange nach Anspruch 4, worin das Magazin (12) zwischen den inneren Bereichen (136) des Lagers (132) angeordnet ist und von diesen verschiebbar geführt ist.

8. Heftzange nach Anspruch 4, worin die inneren Bereiche (136) Stoppflächen (142) definieren, gegen welche der Klincherarm (32) durch die erste Federeinrichtung (94) vorgespannt ist.

9. Heftzange nach Anspruch 4, worin die Innenbereich (136) parallel Bogenflächen (148a, 148b) umfassen, die zwischen parallelen Bogenflächen (128a, 128b) von Bogenschlitzen (126) in dem Bedienhebel (118) eingeschlossen sind.

10. Heftzange nach Anspruch 1, worin der Antriebsarm (30) einen Rand (34) umfaßt, der über der Durchlaßöffnung (T) angeordnet ist, wobei sich das angetriebene Element (110) von dem Rand (34) nach unten erstreckt und an diesem für eine Schwenkbewegung um eine Bezugsachse parallel zu den Schwenkachsen der ersten und zweiten Schwenkeinrichtungen (58, 120) befestigt ist.

11. Heftzange nach Anspruch 10, worin der Rand (34) mindestens zwei Öffnungen (42) aufweist, die entlang der Bezugsachse beabstandet sind, und worin das angetriebene Element (110) nachgiebige Schenkel (114) aufweist, die in einem Schnappeingriff mit den Öffnungen (42) stehen.

12. Heftzange nach Anspruch 10, worin das Magazin (12) eine Stoppfläche (24) umfaßt, und worin das angetriebene Element (110) gegen die Stoppfläche (24) durch die zweite Federeinrichtung (102) vorgespannt ist.

13. Heftzange nach Anspruch 1 oder 3, worin das Magazin (12) eine Bodenwand (16), parallele Außenseitenwände (18a, 18b), die sich nach oben von der Bodenwand (16) zu einer oberen Öffnung erstrecken, und Vorderwandsegmente (20a) aufweist, die sich nach innen von den Seitenwänden (18a, 18b) erstrecken, wobei die Boden- und Seitenwände (16; 18a, 18b) und die Vorderwandsegmente (20a) beabstandet voneinander sind, um die Durchlaßöffnung (T) zu definieren.

14. Heftzange nach Anspruch 13, die weiter ein Kernelement (16) umfaßt, das sich längs in dem Magazin (12) erstreckt, wobei das Kernelement (16) angepaßt ist, um einen Heftklammerstapel (14) zu tragen, der in dem Magazin (12) über die obere Öffnung aufgenommen ist.

15. Heftzange nach Anspruch 14, worin das Kernelement (60) in dem Magazin (12) längsbeweglich ist, und ein drittes Federelement (78) zum Vorspannen von einem vorderen Ende des Kernelementes (60) gegen die Vorderwandsegmente (20a) des Magazin (12) vorgesehen ist.

16. Heftzange nach Anspruch 15, worin das Kernelement (60) Innenseitenwände (64a, 64b) umfaßt, die einwärts beabstandet von den Außenseitenwänden (18a, 18b) des Magazins (12) sind, wobei die Schenkel (14a) eines Heftklammerstapels (14), der auf dem Kernelement (60) abgestützt ist, zwischen den inneren und äußeren Seitenwänden (64a, 64b) eingeschlossen ist.

17. Heftzange nach Anspruch 16, worin die Innenseitenwände (64a, 64b) des Kernelements (60) vordere Kanten aufweist, die ausgebildet sind, um vertikale Segmente (64a, 64b) bereitzustellen, die durch gekrümmte Nockensegmente (68c) mit nach vorne vorstehenden Nasensegmenten (64b) verbunden sind, wobei die Nasensegmente (68b) sich über die Durchlaßöffnung (T) erstrecken und durch die dritte Federeinrichtung (78) in Eingriff mit den Vorderwandsegmenten (20a) vorgespannt sind.

18. Heftzange nach Anspruch 17, worin die Nasensegmente (68b) beabstandet von den Außenseitenwänden (18a, 18b) mit diesen zusammenwirken, um seitlich die Schenkel (14a) der Heftklammern (14), die aus dem Magazin über die Durchlaßöffnung (T) ausgestoßen werden, einzufangen, wobei die gekrümmten Nockensegmente (68c) angeordnet sind, um mit den Querstegen (14b) der so ausgestoßenen Heftklammern (14) zusammenzuwirken, um den Kern (16) rückwärts gegen die Vorspannwirkung der dritten Federeinrichtung (78) zu drücken, und dabei die Nasensegmente (68b) von dem Weg der ausgestoßenen Heftklammer (14) wegzubewegen.

19. Heftzange nach Anspruch 15, worin die Drückereinrichtung ein Drückelement (70) umfaßt, das auf dem Kernelement (60) getragen ist und entlang diesem bewegbar ist, und vierte Federeinrichtung (88) zum Vorspannen des Drückerelementes (70) nach vorne umfaßt.

20. Heftzange nach Anspruch 19, worin die dritte Federeinrichtung (78) eine Blattfeder mit einem ersten und einem zweiten nachgiebigen Blattelement (82a, 82b) und nachgiebigen Ohrensegmenten umfaßt, wobei die Ohrensegmente in einen Schnappeingriff mit den Öffnungen (84) in den Seitenwänden (64a, 64b) des Kerns (60) bringbar sind, um lösbar die dritte Federeinrichtung (78) mit dem Kern (60) zu verbinden, wobei die vierte Federeinrichtung (88) eine Schraubenfeder umfaßt, die axial zwischen dem Drückerelement (70) und dem ersten Blattsegment (82a) von der dritten Federeinrichtung (78) eingeschlossen ist.

21. Heftzange nach Anspruch 20, worin die erste Schwenkeinrichtung (58) einen Schwenkstift umfaßt, der entfernbar in die fluchtenden Öffnungen in den hinteren Enden des Magazins (12) des Antriebsarms (30) und des Klincherarms (32) eingeführt ist, wobei der Schwenkstift nachgiebig mit dem zweiten Blattsegment (82b) der dritten Federeinrichtung (78) im Eingriff steht und durch dieses entfernbar in seiner Position gehalten ist.

22. Heftzange nach Anspruch 1 oder 3, worin das Magazin (12) eine obere Öffnung aufweist und einen Deckel (90) aufweist, der verschiebbar mit dem Magazin (12) für eine Bewegung zwischen einer zurückgezogenen Stellung, in der Heftklammern ermöglicht wird, in das Magazin (12) durch die obere Öffnung eingefügt zu werden, und einer vorgeschobenen Stellung, die die Öffnung blockiert, zusammenwirkt.

23. Heftzange nach Anspruch 20 oder 22, worin die Drückereinrichtung (70) von der oberen Öffnung durch Bewegen des Deckels (90) zu seiner zurückgezogenen Stellung zurückgezogen ist.

24. Heftzange nach Anspruch 20 oder 22, worin die erste Federeinrichtung (94) nachgiebig zwischen dem Deckel (90) und dem Klincherarm (32) eingeschlossen ist.

25. Heftzange nach Anspruch 24, worin die zweite Federeinrichtung (102) nachgiebig zwischen der ersten Federeinrichtung (94) und dem Antriebsarm (30) eingeschlossen ist.