纸片穿孔针结构制造技术

一种带有一个Ｖ型槽（１８）的穿孔针（９），调整槽的尺寸和结构以在纸堆（ｓ）上穿孔，纸堆的高度可在一定范围内变化。根据本发明专利技术，所制造槽的高度大于被穿孔纸堆的最大高度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
非平面穿孔针已被提出并用于纸片穿孔设备(美国专利说明书No.4,257,300；4,449,436和4,763,552)。虽然其中一些穿孔操作得令人满意，但它们需要相当大的力去通过一摞纸穿孔。这反过来又要求穿孔部件被制造得可承受这些力。要穿孔的纸堆越大，要求的穿孔力越高。对于手工操作的穿孔，即个人得施加穿孔力的情况，这一点尤其显著。专利技术概述本专利技术是现有穿孔技术的一种改进，实现穿孔操作所要求的力较小。概括地说，本专利技术包括一个带有V型槽的穿孔针，调整槽的尺寸和结构以给纸堆穿孔，纸堆的高度可在一定范围内改变。根据本专利技术，所制造槽的高度大于被穿孔纸堆的最大高度。此外，改动了其他传统穿孔针的结构细节，以制造出所需操作力明显降低的穿孔针。附图简述附图说明图1是穿孔机的侧面正视图，包括本专利技术所制造的穿孔针；图2是本专利技术穿孔针的局部放大正视图；图3是图2中穿孔针的仰视图；图4是即将穿入一个多页纸堆的本专利技术穿孔针的局部放大正视图；图5a-5c是显示第一个现有技术模型关于加载于穿孔针的力相对于穿孔针延伸量的曲线图；图5d-5f是类似于图5a-5c的图，显示按照本专利技术制造的第一个模型关于加载力相对于穿孔针延伸量的关系；图6a-6c是与图5a-5c类似的显示第二个现有技术模型的图；图6d-6f是类似于图5d-5f的显示按照本专利技术制造的第二个模型的图；图7a-7c是与图5a-5c类似的显示第三个现有技术模型的图7d-7f是类似于图5d-5f的显示按照本专利技术制造的第三个模型的图；图8是一个局部截面示意图，显示一个位于各种延伸位置的现有技术穿孔针的实施例；图9是一个类似于图8的视图，显示了另一个现有技术穿孔针的实施例；及图10是一个类似于图8的视图，显示了符合本专利技术的穿孔针在各种位置时的穿孔针延伸量。专利技术详述如图1所示，本专利技术的穿孔机1包括一个带有穿孔基座3的穿孔机框架2，基座有一个纸模出口开孔4。穿孔机框架也包括一个水平穿孔机框架部件5和一个纸厚度限制部件6。这些部件中的每一个都分别包括一个穿孔导向开孔7、8，用于安装穿孔针9，使其沿着穿孔针的纵轴方向运动。导向开孔7和8沿着穿孔针9的纵轴方向与纸模出口开孔4轴向对齐，穿孔针向下方向的纵向运动将导致穿孔针运动进入纸出口开孔4。穿孔针的运动通过穿孔针驱动部件10来实现，用枢轴安装的驱动部件可绕点11旋转。通过施加一个压向驱动部件延伸端11的力F，可实现驱动部件向下方向的枢转运动。这将导致中间驱动表面12与穿孔针9的第一上端13接合，并使其向下移动。如图1和4所示，纸厚度限制部件6位于穿孔基座3之上，两者间的间隔限定了堆厚度为SH的纸堆开口，SH是沿穿孔针纵轴方向测量的。该堆厚度SH等于多页纸堆S的最大厚度，纸堆S将通过穿孔针9打出一个孔来。如图1和4所示，穿孔针9的第二下端14在向下运动过程中，将从顶部页面TS通过直至底部页面BS，并进入基座部件3的开孔4中，从而穿过纸堆S。在实践中，穿孔机一般包括两个或多个穿孔针，以在纸堆中打出两个或多个孔。出于清楚的目的，在附图中只显示了一个穿孔针。按照本专利技术的技术，加工穿孔针的下端14的形状，以限定单个倒置的V型槽15。该槽包括位于穿孔针直径相对的表面上的终止端面16，其垂直于穿孔针纵轴方向成平面延伸。穿孔针主体部分的截面是圆柱形的，至少其下端14处是这样。V型槽15包括侧平表面17和连接这两个侧表面17的上曲面18。带有周边的侧表面和曲面一起形成了穿孔针的切割边19(图3)。在打一个通过最大厚度纸堆的孔的过程中，为降低操作穿孔机所需要的最大力，已发现穿孔针下端的结构是很关键的。最重要的是，V型槽15的高度GH需要大于堆开口的高度SH，纸堆S可插入该堆开口以便穿孔。同时，曲面18所加工形状的半径R以及V型槽侧表面17之间的包容角V也是很重要的。在下述表A中，给出了三个不同穿孔机模型槽高度与纸堆高度SH的比率、以及穿孔针的其他尺寸。其给出了原现有技术模型和符合本专利技术的相应改制的新模型的信息。此外，表A显示了原模型和本专利技术新模型实现穿孔操作所需的平均最大峰值力。表A穿孔针结构(旧和新)和所需最大峰值力表A中包含的关于穿孔机所需的最大峰值力的信息是对表A中标识的三个模型分别进行测试的结果。模型I的测试由图5a-5f的曲线图来代表，其中最大峰值力显示于A。该最大峰值力处的穿孔针延伸量用曲线图中的参考点C来指明。前三个曲线图(5a-5c)代表对现有技术中模型I的一个样品的三次测试，其尺寸示于表A中。后三个曲线图(5d-5f)代表相同的模型I的结果，其按照本专利技术制造，尺寸也列在表A中。图6a-6f和图7a-7f中的曲线图代表对旧(图6a-6c和7a-7c)和新(6d-6f和7d-7f)模型II和III的测试结果。对于按本专利技术制造的每一个模型I、II和III的穿孔机结构，实现穿孔操作所需的力分成了对应于穿孔针延伸量C的最大峰值力A和其后的对应于穿孔针延伸量D的第二峰值力B。见图5d-5f、6d-6f和7d-7f。现有技术的模型I和II没有第二峰值力，只在穿孔针延伸量C处有单一的最大峰值力。在这方面，显示于图5b中的模型I的第二个测试指示出了双峰值。然而，可确信这是一种异常，第二峰值是由于穿孔针的粘性或一些其他不明原因造成的。可清楚看出，模型I相同样品的图5a和5c的曲线中没有第二峰值。虽然前两个模型的现有技术只有单个最大峰值力，模型III的现有技术的确产生了最大峰值力A和第二峰值力B，与按本专利技术制造的所有模型遇到的情况相似。显示于图5-7曲线中的力A和C的数值以及相应的针延伸量数值B和D列于下列表B中。表BA BC D模型和测 最大峰值力 第二峰值力 最大峰值力处 第二峰值力处试号 (磅) (磅) 的穿孔针延伸 的穿孔针延伸量(英寸) 量(英寸)模型I测试旧1310.9 0.2361旧2303.4 0.2379旧3293.3 0.2333新4157.4 132.5 0.2501 0.2950新5167.7 134.4 0.2483 0.3060新6169.0 130.6 0.2483 0.2997模型II测试旧1467.7 0.2442旧2441.1 0.2428旧3417.4 0.2355新4173.0 166.3 0.2057 0.2979新5185.2 144.1 0.2083 0.2947新6183.4 142.8 0.2052 0.2915模型III测试旧1325.8 296.6 0.2756 0.3173旧2324.1 286.3 0.2769 0.3125旧3319.6 258.6 0.2726 0.3117新4233.0 180.0 0.3055 0.3636新5226.8 174.7 0.3089 0.3796新6252.6 172.6 0.3099 0.3780从图5-7的曲线和表A、B中可容易地看出新模型的最大峰值力显著地小于相应的现有技术旧模型。如表A的底部所示，本专利技术的改进导致最大峰值力降低27％至59％。该最大峰值力的降低不但使操作员手工实现穿孔操作变得更容易，而且由于材料所受的力较小这个事实，可允本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸穿孔机，包括： ａ）一个带有一纵轴的穿孔针； ｂ）一个带有一穿孔基座和一框架部件的穿孔机框架，其中基座有一个纸出口开孔，框架部件位于所述基座之上，用于安装所述穿孔针，使其沿纵轴运动并进入所述出口开孔； ｃ）一个纸厚度限制部件，包括一个穿孔导向开孔，沿所述纵轴与所述出口开孔对齐，所述纸厚度限制部件在所述穿孔基座上方隔开一个预定高度，以限定一个带有沿所述纵轴测量的纸堆高度的纸堆开口，其等于待穿孔的多重页面纸堆的最大厚度，即从所述纸堆的顶部页面到底部页面； ｅ）一个安装于所述穿孔机框架上的穿孔针驱动部件，需要一个预定的最大峰值力和一个后续的第二峰值力来移动所述穿孔针，使其通过所述最大厚度的纸堆；及 ｆ）所述穿孔针带有一个圆柱形截面的主体部分和相对的第一和第二端； ｉ）定位所述第一端，以便与所述驱动部件接合，以实现所述穿孔针朝向所述基座开孔的运动， ｉｉ）定位所述穿孔针的所述第二端，以便在第一端面与所述驱动部件接合后，沿着纸堆开孔运动并进入所述基座开孔， ｉｉｉ）加工所述第二端的形状，以限定单个倒置的Ｖ型槽，其带有下终止端、侧表面和一个预定半径的、连接所述侧表面的上曲面， ｉｖ）带有周边的所述侧表面，和曲面一起限定切割边，及 ｖ）所述槽带有一个沿所述纵轴测量的从所述终止端到所述曲面的槽高度，其充分大于所述纸堆开口的高度，当所述穿孔针移动穿过所述纸堆时，所述Ｖ型槽的上曲面位于所述纸厚度限制部件和所述纸堆顶部页面之上一个预定高度，以形成所述预定的最大峰值力。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJ埃文斯，B坎德萨米，DQ芬，
申请(专利权)人：阿科美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]