[发明专利]低摩擦冲孔元件

说明书

相关应用的交叉参考

本专利涉及同时待审部分继续专利应用，其系列号为11/215,423，于2005年8月30日存档，其全部内容经参考整理而成。

技术领域

本发明涉及冲孔(穿孔)装置，即用于板材冲孔。更确切地说，本发明涉及一种冲孔头和支撑结构。

背景技术

纸质冲孔机是一种普通装置，用于办公室和学校。通过手指或手的压力，此装置可用于纸张冲孔。典型的纸用冲孔机包括冲头和用来将冲头支撑于纸槽上方的支架。冲头轴向或垂直移向纸张。由于这些工具通常通过手或手指来操作，因此要对大量的纸片冲孔，只需使用最小的力，这才是人们希望看到的。可以肯定的是，由于可以使用较小的电动机，即使是机械化的纸质穿孔装置也会受益于这种省力的设备。

减少这种力的方法之一就是采用渐进式的方式在孔周边进行切割，而非突然将孔的整个周边切除。有一种众所周知的方法可用来做渐进式切割，即要求在冲头端面上装有“V”型凹口。这会使其切口点不止一个。凹口端从孔的两个对立边向孔中心进行切割。凹口端有冲头的两个相同点端，它们可同步挤压纸堆。在其它的设计中，使用了非对称点或三个或更多切割点。

另一个令人担忧的问题就是冲头在纸中被卡住。一般来说，当冲头向孔内移进的时候，纸的内径边缘可以延伸并同冲头一起被下拉至孔内。然后，随着冲头退出孔，其边缘就会向上翻转，并在凸轮动作的过程中紧紧压在冲头周围。孔可以有效地充当一个单向楔子。同时，孔的内径充当横隔膜，将冲头固定于孔内。纸张上冲孔直径实际上比冲头的直径要小。

根据现有技术，纸冲孔机一般都是一种压缩式的模具弹簧，它足够结实，能克服最大预计拔力或缩进力。冲头一般只可通过弹簧缩回。所以，弹簧必须能够在所有情况下具备此功能。美国专利号4,757,733(Barlow巴洛刀)公开了一种典型结构，如图6。脊40将压力传输到每个冲头(刀具15)顶的帽47上。螺旋弹簧环绕此冲头。在这种设计中，如果冲头没有缩回，纸就会堵塞在穿孔装置中，因为没有其它办法可以将冲头强制取出。此情形对大部分的纸用穿孔机操作人员来说都很熟悉。同时，用于压缩模具弹簧的力也会直接作用于手或用来冲孔的操作力。当需被切割的纸张较少时，弹簧力常会大于实际的切削力。

冲孔工具和冲头设计有很多种。例如，美国5,730,038号专利(Evans埃文斯等人)公开了一种根据纸堆高度和用力次序轮廓来确定槽深的穿孔头。美国5,243,887号专利(Bonge，Jr.邦杰)公开了一种矩形穿孔机18，装在支架的矩形引导孔上。该冲孔机被巧妙地安装在一个杠杆上，并通过冲头24轴向固定。美国4,763,552号专利(Wagner瓦格纳)公开了一种有对称成角的切割端冲孔头。美国4,713,995号专利(Davi戴维)公开了一种传统的用于冲孔元件设计，包括一在冲头周围的螺旋归位弹簧头、一根只能压而不能拉冲头的杠杆。美国4,449,436号专利(Semerjian，塞梅吉安等人)公开了一种圆柱形的冲头，包括一开槽顶部。杠杆肋条(rib)通常被衔接于冲头顶部。薄板冲孔机的不做功位置通过旋转穿孔头来完成，这样可使缝同杠杆肋条相平行。然后，肋条移进此缝，但并不压迫冲头。目前，还没有明显的机构公开，将穿孔头保持在操作中的旋转位置。Semerjian塞梅吉安436专利进一步公开了一种一个刀口比另外一个刀口长的不对称冲头。

美国4,257,300号专利(Muzik木子可)公开了一种冲头轴向固定在一环形槽中的圆柱形冲孔头。一个固定在冲头径向槽的键将冲头旋转固定。美国3,721,144号专利(Yamamori山森)公开了一个有薄壁和削尖的下端管状冲孔模具件。美国3,320,843号专利(Schott，Jr.斯哥特)公开了一种切割端锋锐的管状冲孔元件。美国4,594,927号专利(Mori森)公开了一种用两种方式轴向固定的冲孔头。一种方式就是将杆10穿过冲头上部的孔。另一种是环形槽设置在挤压盘的槽中。有了环形槽，冲头就可安装到位，但并不旋转。Mori莫里’927专利公开了一种倾斜机架，使冲头按进程工序冲孔。其角度很小，只可以在冲孔设备保持在合理高度时按顺序切割。美国4,656,907号专利(Hymmem汉姆)公开了一种可以拆除的纸用冲孔机，同其它类型相比，它可用来安装堵塞了的冲头。美国4,240,572号专利(Mitsuhashi三桥加奈子等人士)公开了一种多点冲孔机冲头，包括对冲孔顺序的论述。美国5,463,922号专利(Mori莫里)公开了一种滚筒系统，用来按顺序挤压冲孔机冲头。