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Maschine zur Herstellung von Bürsten.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Bürsten. Für die Herstellung von Bürsten sind eine Reihe von Arbeitsgängen notwendig, nämlich das Bilden des Borstenbündels, das Zuführen eines Drahtes, aus welchem der das Borstenbündel befestigende Anker gebildet wird, und das Einsetzen des Ankers und des Borstenbündels in die Bohrung des Bürstenrückens. Die Vorrichtungen für die einzelnen Arbeitsgänge sind gewöhnlich zu einer einzigen Maschine vereinigt. Mitunter besitzen derartige Maschinen auch noch eine Vorrichtung zum Halten eines zweiten Bürstenrückens, der gebohrt wird, während die Borstenbündel in einen andern Bürstenrücken eingesetzt werden.
Zweck der Erfindung ist, eine solche Maschine so zu verbessern, dass sie ihre Arbeiten genauer als bisher ausführen und ausserdem auch für verschiedene Arbeiten eingestellt werden kann. Zur Hinund Herbewegung der Düse. die das Borstenbündel aufnimmt, und des Eintreibers, der das Einsetzen des Bündels und des Ankers in den Bürstenrücken veranlasst, dienen nach der Erfindung zwei verschieden lange Kurbeln, welche die Bewegungen in den richtigen Zeitfolgen vor sich gehen lassen. Die Kurbeln sind zueinander so angeordnet, dass die Düse vom Bürstenrücken abgezogen wird, bevor das Eintreiben des Ankers in den Bürstenrücken beendet ist. Die Bündeleinsetzvorriehtung ist so eingerichtet, dass sie leicht und schnell gegen eine andere ausgewechselt werden kann.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Maschine im waagrechten Schnitt. Fig. 2 stellt einen waagrechten Schnitt durch die Einsetzvorrichtung dar. Fig. 3 stellt die Einsetzvorrichtung im lotrechten Schnitt dar. Fig. 4 zeigt einen nach Linie 21-21 der Fig. 2 geführten Schnitt. Fig. 5 zeigt die Einsetzvorrichtung von vorn gesehen. Fig. 6 entspricht einem nach Linie 23-23 der Fig. 2 geführten Schnitt. Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie 24-24 der Fig. 3, Fig. 8 ein Schnitt nach Linie 25-25 der Fig. 2, Fig. 9 ein Schnitt nach Linie 26-26 der Fig. 2. Die Fig. 10 und 11 stellen die Drahtzuführung in zwei verschiedenen Ansichten dar. Fig. 12 ist eine schaubildliche Darstellung der den Anker herstellenden Vorrichtung.
Die verschiedenen Maschineneinheiten, nämlich die Vorrichtung zum Zuführen der Borsten, die Vorrichtung zum Abteilen der Borstenbündel, die Vorrichtung zum Einsetzen der Borstenbündel, die Werkstückhalter und die Vorrichtung, welche sie gegenüber der Einsetz-und der Bohrvorrichtung einstellt, werden zeitlich in richtiger Folge von einem gemeinsamen Antrieb bewegt. Das Maschinengestell 1 trägt im oberen Teil die Welle 2, welche durch die Scheibe 3 mit einem Riemen, beispielsweise von einem Elektromotor, angetrieben wird. Jede Umdrehung der Welle 2 entspricht einem sogenannten kleinen Arbeitsgang, in welchem ein Loch in einen Bürstenrücken gebohrt und ein Borstenbündel zusammengestellt und in einen zweiten Bürstenrücken eingesetzt wird.
Der grosse Arbeitsgang zur vollständigen Fertigstellung einer Bürste wird durch besondere Ein-und Ausrückvorrichtungen gesteuert.
In der Mitte der Welle 2 (Fig. 1) befindet sich eine Schnecke 12, mittels welcher die Werkstückhalter entsprechend den übrigen Teilen der Maschine angetrieben werden. Die Schnecke 12 ist eingängig. Der Schneckengang verläuft nur im mittleren Abschnitt 13 mit der erforderlichen Steigung, während Anfang und Ende 14, 15 ohne Steigerung parallel zueinander um den Schneckenkörper herumlaufen. Die Schnecke 12 kämmt mit einem Stiftenrad 16, das auf einer schräg nach unten führenden Welle 17 befestigt ist. Am unteren Ende der Welle 1'1 sitzt eine Schnecke 18 zum Antrieb des Schneckenrades 19, welches eine Welle dreht, welche die Hubscheibe oder Schablonen trägt, welche die Werkstückhalter dem Bohrer und dem Stopfwerkzeug gegenüber einstellen.
Solange die Gewindeabschnitte 14, 15 der Schnecke 12 mit dem Rad 16 kämmen, dreht sich die Welle 17 nicht. Die Werkstückhalter befinden sich dann in
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Ruhe, während welcher das Bohren des einen Bürstenrückens und das Einsetzen des Borstenbündels in den zweiten Bürstenrücken vor sich gehen. Danach veranlasst der Gewindeabschnitt 1 : 3 die Drehung der Welle J ? ?. Dadurch werden die Werkstückhalter zum Bohren des nächsten Loches und zum Einsetzen des nächsten Borstenbündels eingestellt. Auf der Welle 2 sitzt eine Kurbelscheibe 6 mit zwei verschieden langen Kurbeln 7, 9, die die Vorrichtung zum Einsetzen der Borstenbündel betätigen.
Die zum Einsetzen der Borstenbündel dienende Vorrichtung, eine in sich abgeschlossene Maschineneinheit, besitzt eine Düse, die das Borstenbündel durch einen lotrechten Schlitz von den Nadeln empfängt, die das Borstenbündel gebildet haben. Die Düse setzt es dann in den Bürstenrücken ein, der zu diesem Zwecke in die jeweils notwendige Lage gegenüber der Düse gebracht wird. Die Einsetzvorrichtung umfasst auch eine Vorrichtung zur Bildung des Drahtankers. Ausserdem ist in der Einsetzvorrichtung noch der Eintreiber enthalten, welcher den Anker mit dem Borstenbündel vereinigt und beide in eine Bohrung des Bürstenrückens einschiebt.
Einen weiteren Bestandteil der Einsetzvorrichtung bildet der Ablenker, welcher das zuletzt eingesetzte Borstenbündel so beiseite zu schieben hat, dass ein neu einzusetzendes Borstenbündel freie Bahn erhält. Schliesslich ist die Einsetzvorrichtung noch mit einer Drahtzuführung versehen.
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Der Schlitten 101 wird durch einen Zapfen 105 (Fig. 1 und 2) bewegt, welcher durch einen Schlitz des
Gehäuses 100 geführt und mit einer Schubstange 106 verbunden ist. Die Schubstange 106 ist an die Kurbel 9 von kleinerem Hub angeschlossen. Der Schlitten 103 wird durch den an ihm befestigten Zapfen 89 (Fig. 1 und 2) bewegt, der bei der Verbindung der Einsetzvorrichtung mit den übrigen Einheiten der Maschine durch eine die Schubstange 52 mit einem Gelenkhebel 51 verbindende BÜchse 107 hindurch- geführt wird. Der Zapfen 89 bewegt sich in einem Schlitz 108 des Gehäuses 100 ; die Grösse seiner Bewegung entspricht dem vollen Hub der Kurbel'1, welche im Vergleich zur Kurbel 9 einen grösseren Hub aufweist.
Der Schlitten 102 ist mit dem Schlitten 101 nachgiebig gekuppelt. Die Kupplung geschieht mittels eines Fortsatzes 109, der seitlich vom Seillitten 102 in eine Aussparung 110 des Schlittens 101 ragt. In der Aussparung 110 lagert eine Feder 111, die sich mit dem einen Ende gegen den Anfang der Aussparung 110 und mit dem andern Ende gegen den Fortsatz 109 stützt. Die Feder 111 sitzt auf einer Stange 112.
Ein am Gehäuse 100 festsitzender Anschlag 113 hält die Rechtsbewegung des Schlittens 102 auf, wogegen der Schlitten 101 unter Zusammenpressung der Feder 111 seinen Weg fortsetzt.
Zwischen den Schlitten 101, 102 sind die Vorrichtung zur Bildung des Ankers und der vom Schlitten 103 bewegte Eintreiber angeordnet. Der zur Bildung des Ankers benötigte Draht wird von unten her durch eine Führung. 114 (Fig. 3) zugeführt, die am Gehäuse 100 befestigt ist. Ausser durch die Führung nahekommt der Draht noch eine Führung durch eine im Schlitten 101 vorgesehene, im wesent- liehen der Stärke des Drahtes entsprechende Aussparung (Fig. 12). In diese Aussparung ragen vom Schlitten IM aus zwei flache Rippen 115 vor. Mit ihnen arbeitet der Amboss 116 zusammen, welcher sich am Ende eines durch den Schlitten 102 hindurchgehenden Bolzens 117 befindet.
Der Bolzen 117 ist hinten mit einer schrägen Endfläche versehen (Fig. 2), die mit einer am Gehäuse 100 festsitzenden Schrägfläche 118 zusammenarbeitet. Eine Feder 119 hat das stetige Bestreben, den Bolzen 111 gegen
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Schlittens 101 in Richtung auf den Amboss 116 und auf die Führung 114 vor, um zunächst das über die Führung 114 hinausragende Ende des Drahtes abzuscheren und dann um den Amboss 116 herumzubiegen. Der sich beim Abscheren des Drahtes ergebende Schnitt ist schräg, gibt dem Anker also angeschärfte Enden, die ein leichtes Eintreiben in den Bürstenrücken ermöglichen.
Der Eintreiber 120 lagert zwischen den Schlitten 101, 102 sowie zwischen den Rippen 115 des Schlittens 101 (Fig. 12). Er wird vom Schlitten 10. 3 vermittels einer davon seitlich sich erstreckenden Platte 121 bewegt, die durch einen Längsschlitz 122 des Schlittens 102 hindurchragt (Fig. 2, 3 und 9). Während der Bewegung der Platte 121 bewegen sich auch die Schlitten 101, 102 in gleicher Richtung ; da die Kurbel 7 jedoch den grösseren Hub besitzt, wird der Eintreiber 120 den Anker überholen, ihn nach vom in die Düse 123 (Fig. 2), dann durch die Düse hindurch und schliesslich in das Bohrloch des Bürstenrückens eintreiben.
Die Düse 123 wird vom Schlitten 102 getragen. Sie ist mit einem lotrechten Führungsschlitz 124 (Fig. 3) versehen, der anfänglich mit einem in der Nadelführung befindlichen Schlitz übereinstimmt, damit das von den Nadeln abzugebende Borstenbündel in die Düse 123 übertragen werden kann. Die Mitte der Düse wird von einer Aussparung 125 (Fig. 2) durchzogen. Die Aussparung 125 verengt sich nach vorn bis auf die zum Durchlass des Borstenbündels notwendige Grösse ; nach hinten zu erweitert sie sich in waagrechter Ebene, damit die Aufnahme des Borstenbündels und dessen Zusammenbiegen besser von statten gehen können. In einer lotrechten Ebene finden sich Nuten 126 zur Führung des Ankers vor.
In diese Nuten wird der Anker von den Rippen 115 des Schlittens 101 hineingeschoben. Die Nuten führen ihn bis zum Ausgang der Düse. - Am vorderen Ende des Schlittens 104 sitzt der federnde Ablenker 127 (Fig. 3). Im Schlitten 104 sitzt ein Zapfen 128 fest, der in einem Schlitz 129 des Schlittens 102 spielt.
Ein unter Federdruck stehender Kolben 130 des Schlittens 102 hält den Zapfen 128 für gewöhnlich im vorderen Ende des Schlitzes 129. Diese Bauart ermöglicht es dem Schlitten 102, den Sehlitten 104
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fast zum Ende der Vorwärtsbewegung mitzubewegen, bis ein Anschlag (Fig. 2) des Schlittens 104 gegen einen am Gehäuse 100 sitzenden Anschlag 132 stösst und die weitere Bewegung des Schlittens 104 verhindert. Der Schlitten 102 bewegt sich jedoch weiter vorwärts, wodurch die Düse 123 den federnden Ablenker 127 beiseite drückt, so dass dieser der Düse 123 freie Bahn zum Einsetzen des nächsten Borstenbündels schafft, indem das zuletzt eingesetzte Borstenbündel vom Ablenker 127 beiseite gebogen wird.
Während der Übertragung des Bündels und der Vorwärtsbewegung des Eintreibers 120 muss der Amboss 116 zurückgezogen, d. h. aus der Bahn des Eintreibers 120 herausgebracht werden, was bei der Vorwärtsbewegung des Schlittens 102 herbeigeführt wird, indem dabei der Bolzen 117 von der Schrägfläche 118 wegbewegt wird und nunmehr die Feder 119 die Möglichkeit erhält, den Amboss 116 zurückzubewegen.
Die Drahtzuführungsvorrichtung besteht aus einem Rollenpaar 1. 3. 3, 1. 34 (Fig. 10 und 11), das am Maschinengestell unterhalb der Führung 114 befestigt ist. Die Rollen sind miteinander durch Zahnräder verbunden. Sie werden durch eine am Schlitten 136 sitzende Klinke 135 angetrieben. Der Schlitten 136 lagert in einer unterhalb des Gehäuses 100 am Maschinenrahmen vorgesehenen Führung. Der Schlitten 136 wird durch einen unter Federdruck stehenden Kolben 137, der in einer Aussparung des Maschinengestelles liegt und an einem vom Schlitten 136 abzweigenden Zapfen 138 anliegt, nach vorn verschoben. In entgegengesetzter Richtung wird der Schlitten 136 durch den Schlitten 103 bewegt, sobald dieser sich dem Ende seiner Bewegung nähert.
Zu diesem Zwecke ist am Schlitten 136 der nach oben stehende Anschlag 139 vorgesehen, der in die Bewegungsbahn des Schlittens 103 ragt. Am Anschlag 139 sitzt ein verstellbarer Anschlag 140, der gegen das Maschinengestell trifft und damit die Vorwärtsbewegung des Schlittens 136 begrenzt. Durch Einstellung des Anschlages 140 kann man also dem Schlitten 136 und damit der Klinke 135 beliebige Hublängen vorschreiben. Die Klinke 135 greift in ein mit der Rolle 134 verbundenes Klinkenrad 141 ein. Die Klinke 135 wird durch eine Feder 142 in Eingriff gehalten.
Für das Bohrwerk sind zwei Antriebe zu unterscheiden, ein Antrieb für die Drehung der Bohrspindel 143 und ein Antrieb zum Hin-und Herbewegen der Bohrspindel. Für die Drehung der Bohrspindel sind zwei Riemenscheiben 145, 146 vorgesehen, u. zw. lediglich aus dem Grunde, dass keine Unterbrechung im Betrieb stattfindet, wenn der eine oder der andere Riemen reissen sollte. Die Vorbewegung der Bohrspindel 143 wird von einer auf der Welle 2 angebrachten Unrundscheibe 24 veranlasst. Zum Rückzuge der Spindel ist eine Feder 152 vorgesehen. Wie üblich, ist am vorderen Ende der Spindel ein Futter 144 zum Einspannen verschieden grosser Bohrer vorhanden. In jedem kleinen Arbeitsgang wird eine Bohrung ausgeführt, u. zw. während des Stopfens des andern Bürstenkörpers.
Die Borstenbündeleinsetzvorrichtung stellt eine in sich abgeschlossene Einheit dar, die mit den übrigen Vorrichtungen nur durch die Zapfen 89, 105 verbunden ist, an welchen die Stangen 52 bzw. 106 angreifen. Das Gehäuse 100 der Borstenbündeleinsetzvorrichtung ist so zu befestigen, dass ein leichtes Entfernen behufs Auswechselns möglich ist. Das ist von Wichtigkeit, da es mitunter notwendig ist, die Grösse der Anker für verschiedene Grössen der Borstenbündel zu ändern. Während die Vorrichtung zum Zusammensetzen der Borstenbündel in weitem Masse, entsprechend den verschiedenen Grössen der Borstenbündel, eingestellt werden kann, muss die Einsetzvorrichtung ausgewechselt werden.
Das Auswechseln lässt sich leicht und schnell durchführen, ohne dass dabei die Einstellung anderer Maschinenteile beeinträchtigt wird.
Der Draht wird der Einrichtung zur Bildung der Anker zugeführt, auf die jeweils notwendige Länge abgeschert und zum Anker umgebogen. Danach wird er mit dem Borstenbündel vereinigt und mit diesem durch die Düse der Einsetzvorrichtung hindurchgetrieben. Die Werkstückhalter bringen die entsprechenden Punkte der Bürstenrücken vor das Bohrwerk und vor die Borstenbündeleinsetzvorrichtung. Das Bohrwerk bohrt, während auf der andern Seite der Maschine zur gleichen Zeit der Anker mit dem Borstenbündel in das entsprechende Loch eines bereits fertiggebohrten Bürstenrückens eingesetzt wird.
Zufolge des Voreilens der Kurbel 9 gegenüber der Kurbel 7 wird die Düse ihre Vorwärtsbewegung beenden und ihre Rückwärtsbewegung antreten, bevor der Eintreiber seine Rückwärtsbewegung beginnt, was mit andern Worten heisst, dass in dem Augenblick, in dem das Borstenbündel aus der Düse in eine Bohrung des Bürstenrückens eingetragen wird, die Düse mit dem Bürstenrücken in Berührung steht, sich aber vom Bürstenrücken abhebt, bevor der Anker endgültig eingetrieben ist. Dadurch werden
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zu solchen Zeiten noch mit dem Bürstenrücken in Berührung stände.
Der kleine Arbeitsgang ist nach einer Umdrehung der Welle 2 beendet. Die Maschine arbeitet ohne Unterbrechung den grossen Arbeitsgang hindurch. Die einzelnen kleinen Arbeitsgänge bilden zusammen den grossen Arbeitsgang. Die Arbeitsbewegungen beim kleinen Arbeitsgang sind folgende : Zunächst wird der zur Bildung des Ankers dienende Draht abgeschnitten. Alsdann wird dieser auf dem Amboss 116 in die notwendige Form gebracht. Nun wird die Düse vorwärtsbewegt und der Amboss aus der Bewegungsbahn des Ankers zurückgezogen. Der Eintreiber bewegt den Anker vorwärts, vereinigt ihn mit dem Borstenbündel und schiebt beide in die Düse ein. Die Werkstückhalter werden in richtige Lage zur Düse und zum Bohrer gebracht und dann festgehalten.
Das Borstenbündel wird eingesetzt,
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dem das letzte Bohrloch im Bürstenrüoken ausgefüllt ist. Eine Bremse bringt die ganze Maschine zum sofortigen Stillstand.
1. PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Herstellung von Bürsten mit einer die Borstenbündel aufnehmenden hin und her beweglichen Düse und mit einem Eintreiber, der relativ zur Düse bewegt wird und das Einsetzen der Bündel und der Anker in den Bürstenkörper veranlasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (102), auf welchem die Düse (123) befestigt ist, in nachgiebiger Verbindung mit einem zweiten Schlitten (101) steht, welcher durch eine Kurbel der Hauptantriebswelle (2) bewegt wird, und dass der Eintreiber (120,
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antriebswelle (2) angetrieben wird, die einen grösseren Hub als die erstgenannte Kurbel (9) hervorruft,
so dass der Eintreiber die Bewegung der Düse überholt und das Borstenbündel durch die Düse hindurch in den Bürstenrücken eintreibt.