Papierstapelschneidemaschine mit Ein- oder Zweihandbedienung

Abstract

 Bei einer Papierstapelschneidemaschine (1) mit einer Ein- oder Zweihandbedienung (10) zum elektrischen Auslösen eines Schneid- und/oder Pressvorgangs, wobei die Einhandbedienung eine Betätigungseinheit (11) mit einem Handschaltelement (12) oder die Zweihandbedienung (10) zwei Betätigungseinheiten (11) mit jeweils einem Handschaltelement (12) aufweist, sind erfindungsgemäß die eine oder die beiden Betätigungseinheiten (11) jeweils 2-stufig ausgebildet, wobei das Handschaltelement (12) in der ersten Schaltstufe einen ersten elektrischen Schalter (20a) und in der zweiten Schaltstufe einen zweiten elektrischen Schalter (20b) schaltet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Papierstapelschneidemaschine mit einer Ein- oder Zweihandbedienung zum elektrischen Auslösen eines Schneid- und/oder Pressvorgangs.

[0002] Um Verletzungen des Bedieners einer Papierstapelschneidemaschine auszuschließen, gibt es gesetzliche Vorschriften. Eine Möglichkeit, diese Vorschriften einzuhalten, ist die Anbringung einer Zweihandbedienung. Sie stellt sicher, dass sich die Hände des Bedieners zum gefährlichen Zeitpunkt des Schneidens an den Schaltern der Zweihandbedienung und nicht in der Nähe des Messers befinden. Folgende Funktionen lassen sich über die Zweihandbedienung steuern:

• Getrennte Betätigung der Pressung, danach Betätigung des Schneidmessers. Diese Funktion wird eingesetzt, wenn sich der Bediener nach Pressen des Papierstapels noch einmal davon überzeugen will, dass der Schnitt an der gewünschten Stelle ausgeführt wird.
• Lösen der Pressung, wenn der Schneidvorgang nicht ausgeführt werden soll. Dies ist der Fall, wenn bei oben genannter Variante nach dem Pressen bemerkt wird, dass der Schnitt an der falschen Stelle erfolgen würde.
• Gleichzeitige Betätigung von Pressung und Schneidwerk. Diese Funktion wird gewählt, wenn sich der Bediener sicher ist, dass der Schnitt an der richtigen Stelle erfolgen wird.

[0003] Bei einer bekannten Papierstapelschneidemaschine mit Zweihandbedienung besteht die Zweihandbedienung aus zwei elektrischen Schaltermasken jeweils an der rechten und linken Seite der Maschinenfront. Die rechte Schaltermaske verfügt über einen ersten Drucktaster mit der Funktion "Pressen" und einen zweiten Drucktaster mit der Funktion "Schneiden". Die linke Schaltermaske verfügt ebenfalls über zwei Drucktaster. Hier hat der erste Drucktaster die Funktion der Bestätigung der über die rechte Schaltermaske angewählten Funktion. Das bedeutet, wenn die Funktion "Pressen" oder "Schneiden" über die rechte Schaltermaske angewählt wird, funktioniert die Maschine nur, wenn gleichzeitig an der linken Schaltermaske der Bestätigungstaster gedrückt wird. Der zweite Drucktaster der linken Schaltermaske lässt die Pressung in Ausgangsposition fahren, wenn der Schneidvorgang nicht ausgelöst werden soll.

[0004] Diese Drucktaster-Bedienung hat allerdings folgende Nachteile:

• Unergonomisches Arbeiten, da die Drucktaster nur mit der Fingerkuppe von vorne gedrückt werden können, was eine unnatürliche Handhaltung bedingt.
• Wenn zuerst gepresst und danach geschnitten werden soll, ist ein Umgreifen notwendig.
• Gleiches Design der Drucktaster mit unterschiedlicher Funktion. Das heißt, der Bediener kann die unterschiedliche Funktion der Drucktaster nicht ertasten. Der ungeübte Bediener ist gezwungen, auf die Piktogramme an den Drucktastern zu schauen.

[0005] Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Papierstapelschneidemaschine die Ein- oder Zweihandbedienung einfacher zu gestalten.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die eine bzw. die beiden Betätigungseinheiten jeweils 2-stufig ausgebildet sind, wobei das Handschaltelement in der ersten Schaltstufe einen ersten Schalter und in der zweiten Schaltstufe einen zweiten Schalter schaltet.

[0007] Die erfindungsgemäßen 2-stufigen Betätigungseinheiten sind anstelle der bisherigen Schaltermasken an der Maschinenfront angebracht. Die 2-stufige Betätigungseinheit verfügt, wie der Name schon sagt, über 2 Schaltstufen, welche verschiedene Funktionen erfüllen. Die Betätigungseinheit wird vom Bediener nach unten gedrückt. Auf halbem Weg erfährt der Bediener durch einen mechanischen Widerstand die Rückmeldung, dass die erste Schaltstufe erreicht ist. Ab jetzt ist die Bedienkraft bis zum Endanschlag höher und vermittelt dem Bediener, dass die zweite Schaltstufe nun geschaltet wird. Durch Drücken der Betätigungseinheit bis zur ersten Schaltstufe (bei einer Zweihandbedienung müssen beide Betätigungseinheiten zeitgleich betätigt werden) wird die Pressung aktiviert. Durch Weiterdrücken der Betätigungseinheit bis zur zweiten Schaltstufe (auch hier müssen bei einer Zweihandbedienung beide Betätigungseinheiten zeitgleich betätigt werden) wird der Schneidvorgang ausgelöst. Der Schneidvorgang mit automatischer Pressung kann auch sofort gestartet werden, indem das Handschaltelement bzw. beide Handschaltelemente gleich ganz durchgedrückt werden. Soll die Pressung ohne Schneidvorgang gelöst werden, braucht nur eine der beiden Betätigungseinheiten kurz betätigt zu werden.

[0008] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die erfindungsgemäß auch in Alleinstellung vorgesehen sein kann, entspricht die Betätigungsrichtung des einen bzw. der beiden Handschaltelemente jeweils der vertikalen Richtung des Schneid- und/oder Pressvorgangs.

[0009] Verglichen mit der gewöhnungsbedürftigen bekannten Drucktasteranordnung hat die erfindungsgemäße Ein- oder Zweihandbedienung folgende Vorteile:

• Die Betätigungsweise der 2-stufigen Betätigungseinheit in der Papierstapelschneidemaschine fördert die intuitive Bedienbarkeit der Maschine. Es erscheint dem Bediener sofort als logisch, dass die erste Schaltstufe des Handschaltelements die Pressung, also quasi die Vorbereitung auf den Schneidvorgang, auslöst. Das Weiterdrücken des Handschaltelements in die zweite Schaltstufe schließt mit dem Schneidevorgang ab. Die übrigen Funktionen erschließen sich dem Bediener nach kurzer Testphase. Selbst ohne erklärende Piktogramme ist die richtige Bedienung der Papierstapelschneidemaschine kein Problem.
• Die Bedienungsrichtung der 2-stufigen Betätigungseinheit entspricht der
  dadurch ausgelösten Verfahrrichtung der Pressung und des Schneidmessers. Wird das Handschaltelement nach unten gedrückt, bewegen sich dadurch Pressung und Schneidmesser auch nach unten. Diese Tatsache fördert ebenfalls die intuitive Bedienbarkeit.
• Beim Bedienen der Papierstapelschneidemaschine mit einer bzw. zwei 2-stufigen Betätigungseinheiten ist kein Umgreifen notwendig. Soll zuerst die Pressung aktiviert werden, um zu kontrollieren, dass der Schnitt an der richtigen Stelle erfolgt, und erst dann geschnitten werden, verbleiben die Hände des Bedieners in derselben Position.
• Die eine bzw. die beiden 2-stufigen Betätigungseinheiten werden leichter gefunden als die Drucktaster der bekannten Papierstapelschneidemaschine, bei der vor Betätigung erst nachgeschaut werden muss, welcher Knopf gedrückt werden muss.
• Die eine bzw. die beiden 2-stufigen Betätigungseinheiten ermöglichen ein ergonomisches Arbeiten. Im Gegensatz zu den bisherigen Drucktastern, die immer mit der Fingerkuppe von vorne gedrückt werden müssen, können die Handschaltelemente auf verschiedene Art und Weise betätigt werden.
• Die unterschiedlichen Betätigungskräfte für die erste und zweite Schaltstufe geben dem Bediener eine taktile Rückmeldung über den jeweiligen Schaltzustand.

[0010] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

[0011] Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Papierstapelschneidemaschine mit Zweihandbedienung zum elektrischen Verfahren eines Schneidmessers und eines Pressbalkens;

Fign. 2, 3

eine 2-stufige Betätigungseinheit der in Fig. 1 gezeigten Zweihandbedienung sowohl in einer perspektivischen Frontansicht der Maschine (Fig. 2) als auch in einer perspektivischen Ansicht aus dem Maschineninneren (Fig. 3);

Fig. 4

eine Explosionsdarstellung der 2-stufigen Betätigungseinheit; und

Fign. 5, 6

eine perspektivische Ansicht der 2-stufigen Betätigungseinheit mit vergrößerter Detailansicht der Drehschenkelfeder für die erste Schaltstufe (Fig. 5) und der Drehschenkelfeder für die zweite Schaltstufe (Fig. 6).

[0012] Die in Fig. 1 gezeigte Papierstapelschneidemaschine 1 umfasst einen Schneidtisch 2 als Auflage für einen zu schneidenden Papierstapel 3, einen mittels eines Motors (nicht gezeigt) diagonal nach unten verfahrbaren Schneidmesserträger 4, der das Schneidmesser 5 trägt, und einen mittels eines Motors (nicht gezeigt) vertikal verfahrbaren Pressbalken 6 zum Niederdrücken des zu schneidenden Papierstapels 3, sowie eine Zweihandbedienung 10 zum elektrischen Verfahren des Schneidmesserträgers 4 und des Pressbalkens 6. Die Zweihandbedienung 10 weist links und rechts an der Maschinenfront jeweils eine 2-stufige Betätigungseinheit 11 mit einem schaltbaren Handschaltelement 12 auf.

[0013] Wie in Fign. 2 und 3 gezeigt, ist das Handschaltelement 12 bügelförmig mit einem Taster 13 und zwei seitlichen Bügeln 14a, 14b ausgebildet, welche durch zwei schmale Schlitze 15 in der Maschinenfront 16 ragen. Die eigentliche Mechanik der Betätigungseinheit 11 ist im Maschineninneren verborgen und wird im Folgenden anhand der in Fig. 4 gezeigten Explosionsdarstellung beschrieben.

[0014] Die beiden Bügel 14a, 14b ragen durch die Maschinenfront 16 und durch eine hinter der Maschinenfront 16 befindliche Schlitzabdeckung 17 hindurch, welche den Maschineninnenraum nach außen hin staubdicht abdichtet. Die beiden Bügel 14a, 14b sind an einem Grundkörper 18 über zwei Achszapfen 19 drehbar gelagert und haben zusätzlich die Aufgabe, zwei elektrische Schalter 20a, 20b zu schalten, die auf einer am Grundkörper 18 befestigten Steuerungsplatine 21 vorgesehen sind. Ein zwischen Grundkörper 18 und Maschinenfront 16 angeordnetes Abstandsblech 22 gibt der Schlitzabdeckung 17 ausreichend Spielraum, sich mit den Bügeln 14a, 14b auf und ab zu bewegen. Auf den beiden Achszapfen 19 ist jeweils eine Drehschenkelfeder 23a, 23b gelagert, gegen deren Rückstellkraft das Handschaltelement 12 aus seiner in Fign. 2 und 3 gezeigten Grundstellung auslenkbar ist. Anstelle der beiden Achszapfen 19 kann auch eine durchgängige Achse vorgesehen sein. Die Grundstellung und eine untere Endstellung des Handschaltelements 12 sind durch Endanschläge 24 samt Dämpfer 25 definiert, welche am Grundkörper 18 befestigt sind und nur mit dem Bügel 14b zusammenwirken. Die Endanschläge 24 nehmen die eigentliche Kraft auf, welche in der Grundstellung durch die Federkraft und bei Betätigung durch den Bediener ausgeübt wird. Die Dämpfer 25 verhindern, dass der Bügel 14b direkt auf die Endanschläge 24 schlägt. So wird das Geräusch verringert und ein angenehmes Betätigungsgefühl vermittelt.

[0015] Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die erste Drehschenkelfeder 23a mit einem Schenkel am Grundkörper 18 und mit dem anderen Schenkel an dem nach innen umgebogenen Bügelende 26a des Bügels 14a abgestützt, um so das Handschaltelement 12 auf seinem gesamten Drehbereich zurück in seine in Fig. 5 gezeigte Grundstellung zurückzustellen. Die erste Drehschenkelfeder 23a ist also immer im Eingriff mit dem Bügel 14a und drückt das Handschaltelement 12 immer wieder zurück in die Grundstellung. Der Pfeil 27 zeigt die Bewegungsrichtung des Bügels 14a, wenn das Handschaltelement 12 in Richtung auf seine Endstellung betätigt wird.

[0016] Wie in Fig. 6 gezeigt, ist in der gezeigten Grundstellung des Handschaltelements 12 die zweite Drehschenkelfeder 23b mit einem Schenkel am Grundkörper 18 abgestützt und liegt mit dem anderen Schenkel unter Vorspannung an einer nach innen gebogenen Auflagelasche 28 des Grundkörpers 18 auf, also nicht an dem nach innen umgebogenen Bügelende 26b des Bügels 14b. In der Grundstellung ist die zweite Drehschenkelfeder 23b also noch nicht im Eingriff mit dem Bügel 14b und daher nicht wirksam. Erst wenn das Handschaltelement 12 aus seiner Grundstellung etwa den halben Weg in Richtung auf die Endstellung ausgelenkt wird, nimmt das dabei in Pfeilrichtung 27 geschwenkte Bügelende 26b den aufliegenden Schenkel der zweiten Drehschenkelfeder 23b mit und hebt ihn dadurch von der Auflagelasche 28 ab. Nun ist auch die zweite Drehschenkelfeder 23b im Eingriff mit dem Bügel 14b.

[0017] Der Drehwinkelbereich bzw. der Weg, auf dem der Bügel 14b noch nicht im Eingriff mit der zweiten Drehschenkelfeder 23b ist, bildet die erste Schaltstufe der 2-stufigen Betätigungseinheit 11. Der Drehwinkelbereich bzw. der Weg, auf dem der Bügel 14b dann im Eingriff mit der zweiten Drehschenkelfeder 23b ist, bildet die zweite Schaltstufe der 2-stufigen Betätigungseinheit 11. Das Anstoßen des Bügels 14b an der zweiten Drehschenkelfeder 23b wird vom Bediener als eine Art Rastung empfunden. Ab diesem Punkt ist nun auch die zweite Drehschenkelfeder 23b wirksam, und die Rückstellkraft ist aufgrund der Vorspannung der zweiten Drehschenkelfeder 23b ab nun sprunghaft verstärkt. Beim Loslassen des Handschaltelements 12 liegt die zweite Drehschenkelfeder 23b nach halbem Weg wieder auf der Auflagelasche 28 auf und ist ab hier nicht mehr im Eingriff mit dem Bügel 14b. Auch dieser Punkt wird vom Bediener wieder als eine Art Rastung empfunden. Die unterschiedlichen Rückstellkräfte und damit die unterschiedlichen Betätigungskräfte des Bedieners für die erste und zweite Schaltstufe geben dem Bediener eine taktile Rückmeldung über die jeweilige Schaltstufe. Die beiden Schaltstufen liegen in der Betätigungsrichtung des Handschaltelements 12 hintereinander, wobei die Betätigungsrichtung des Handschaltelements 12 der Verfahrrichtung des Schneidmessers 5 nach unten entspricht.

[0018] Der untere elektrische Schalter 20a ist zur Abfrage der Grundstellung als Öffner angeschlossen, während der obere elektrischer Schalter 20b zur Abfrage der Endlage als Schließer ausgeführt ist. Das bedeutet, sobald das Handschaltelement 12 aus seiner Grundstellung ausgelenkt wird, schaltet der untere elektrische Schalter 20a. Der obere elektrischer Schalter 20b schaltet erst bei Erreichen der Endlage des Handschaltelements 12.

[0019] Die Bedienung der Papierstapelschneidemaschine 1 funktioniert folgendermaßen: Durch gleichzeitiges Niederdrücken der Taster 13 der beiden Betätigungseinheiten 11 wird die erste Schaltstufe aktiviert und dadurch der Pressbalken 6 abgesenkt, um den zu schneidenden Papierstapel 3 niederzudrücken. Durch gleichzeitiges Weiterdrücken der beiden Taster 13 bis in die Endlage wird die zweite Schaltstufe geschaltet und dadurch der Schneidmesserträger 4 abgesenkt, um den niedergedrückten Papierstapel 3 zu schneiden. Der Schneidvorgang mit automatischer Pressung kann auch sofort gestartet werden, indem beide Taster 13 ohne Anhalten bis in ihre Endlage niedergedrückt werden. Soll die Pressung ohne Schneidvorgang gelöst werden, braucht nur eine der beiden Betätigungseinheiten 11 kurz betätigt zu werden.

[0020] Am Grundkörper 18 sind sämtliche Teile der 2-stufigen Betätigungseinheit 11 angebracht. Dieser Aufbau mit dem Grundkörper 18 bietet den Vorteil, dass die 2-stufige Betätigungseinheit 11 komplett vormontiert werden kann. Zur Montage an der Maschine muss lediglich der Taster 13 abmontiert werden. Dann können die beiden Bügel 14a, 14b von hinten durch die Schlitze 15 der Maschinenfront 16 gesteckt werden. Abschließend wird der Taster 13 wieder montiert. Das hat auch später im Servicefall den Vorteil, dass die komplette Betätigungseinheit 11 leicht demontiert werden kann. Die Steuerungsplatine 21 ist mit einer Steckverbindung ausgerüstet, um Montage und Demontage zu erleichtern.

[0021] Soll eine Maschine keine separate Pressauslösung erhalten, so entfällt die erste Schaltstufe durch Weglassen der zweiten Drehschenkelfeder 23b und des unteren oder oberen elektrischen Schalters 20a, 20b. Dies ist bei Maschinen der Fall, bei denen die Pressung auf andere Art erfolgt bzw. aktiviert wird, beispielsweise durch manuelle Pressung oder Pressauslösung per Fußschalter. So kann durch Einbau oder Entfernen der zweiten Drehschenkelfeder 23b und eines der beiden elektrischen Schalter 20a, 20b auf einfachste Weise eine 2-stufige oder eine 1-stufige Betätigungseinheit realisiert werden.

[0022] Anstelle der beschriebenen Zweihandbedienung kann zum elektrischen Auslösen des Schneid- und/oder Pressvorgangs auch nur eine Einhandbedienung vorgesehen sein, die eine einzige Betätigungseinheit 11 mit einem Handschaltelement 12 aufweist, dessen Betätigungsrichtung der vertikalen Richtung des Schneid-und/oder Pressvorgangs entspricht. Bei einer solchen Einhandbedienung sollte dann auf andere Weise, z.B. über geeignete mechanische Schutzeinrichtungen, sichergestellt sein, dass sich auch die andere Hand des Bedieners zum gefährlichen Zeitpunkt des Schneidens nicht in der Nähe des Messers befindet.

Ansprüche

1. Papierstapelschneidemaschine (1) mit einer Ein- oder Zweihandbedienung (10) zum elektrischen Auslösen eines Schneid- und/oder Pressvorgangs, wobei die Einhandbedienung eine Betätigungseinheit (11) mit einem Handschaltelement (12) oder die Zweihandbedienung (10) zwei Betätigungseinheiten (11) mit jeweils einem Handschaltelement (12) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die eine oder die beiden Betätigungseinheiten (11) jeweils 2-stufig ausgebildet sind, wobei das Handschaltelement (12) in der ersten Schaltstufe einen ersten elektrischen Schalter (20a) und in der zweiten Schaltstufe einen zweiten elektrischen Schalter (20b) schaltet.

2. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schaltstufen in der gleichen Betätigungsrichtung des Handschaltelements (12) hintereinander liegen.

3. Papierstapelschneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die beiden Handschaltelemente (12) drehbar gelagert sind.

4. Papierstapelschneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die beiden Handschaltelemente (12) jeweils gegen die Wirkung einer Rückstellkraft in die beiden Schaltstufen bewegbar sind.

5. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft in der zweiten Schaltstufe sprunghaft größer als die Rückstellkraft in der ersten Schaltstufe ist.

6. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft durch eine in beiden Schaltstufen wirksame erste Feder (23a) und durch eine nur in der zweiten Schaltstufe wirksame, insbesondere vorgespannte, zweite Feder (23b) gebildet ist.

7. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die beiden Handschaltelemente (12) drehbar gelagert und die beiden Federn durch Drehschenkelfedern (23a, 23b) gebildet sind, wobei die erste Drehschenkelfeder (23a) auf dem gesamten Drehbereich des Handschaltelements (12) am Handschaltelement (12) abgestützt ist und wobei die zweite Drehschenkelfeder (23b) auf dem Drehbereich der ersten Schaltstufe nicht am Handschaltelement (12) abgestützt und nur auf dem Drehbereich der zweiten Schaltstufe vom Handschaltelement (12) mitgenommen ist.

8. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die beiden 2-stufigen Betätigungseinheiten (11) jeweils durch Entfernen der zweiten Feder (23b) und eines der beiden elektrischen Schalter (20a, 20b) auf eine 1-stufige Betätigungseinheit umrüstbar sind.

9. Papierstapelschneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Schalter (20a) zur Abfrage einer Grundstellung des Handschaltelements (12) und der zweite elektrische Schalter (20b) zur Abfrage einer betätigten Endlage des Handschaltelements (12) angeschlossen sind.

10. Papierstapelschneidemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Schalter (20a) zur Abfrage der Grundstellung des Handschaltelements (12) als Öffner und der zweite elektrische Schalter (20b) zur Abfrage der Endlage des Handschaltelements (12) als Schließer ausgebildet sind.

11. Papierstapelschneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die beiden Betätigungseinheiten (11) jeweils separate Montageeinheiten sind.

12. Papierstapelschneidemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsrichtung des einen oder der beiden Handschaltelemente (12) jeweils der vertikalen Richtung des Schneid- und/oder Pressvorgangs entspricht.

Zeichnung