<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van borstels. Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van borstels.
Meer speciaal heeft zij betrekking op een inrichting en werkwijze waarbij vezelbundels in openingen in een borstellichaam worden aangebracht door middel van een vulwerktuig van het type dat minstens bestaat uit een bundelafnemer om vezelbundels uit een vezelmagazijn af te scheiden, een mechanisme voor het toevoeren van bevestigingsmateriaal om de vezelbundels in de openingen vast te zetten, een heen- en weergaande vulwerktuigschuiver om de vezelbundels naar het borstellichaam te geleiden en een naald om iedere betreffende vezelbundel samen met een uit het bevestigingsmateriaal gevormd bevestigingselement in de overeenstemmende opening te brengen.
Hierbij worden de vezelbundels door middel van bevestigingselementen in de vorm van krammen of ankers in de openingen vastgezet.
Voorbeelden van dergelijke inrichtingen zijn ondermeer beschreven in het EP 0. 018.021, EP 0. 346.965 en EP 0.681.796.
Traditioneel worden de vulwerktuigschuiver, evenals verschillende andere onderdelen van het vulwerktuig, door middel van een mechanische aandrijving, meer speciaal een nokmechanisme, bevolen.
<Desc/Clms Page number 2>
In het US 3. 059.972 werd reeds voorgesteld om de mechanische aandrijvingen te vervangen door pneumatische of hydraulische aandrijfmiddelen. Zoals in dit Amerikaans octrooi zelf wordt beschreven, werken zulke pneumatische of hydraulische aandrijfmiddelen echter langzamer dan een mechanische aandrijving. Volgens het octrooi vormt dit echter geen probleem daar, door het gebruik van pneumatische of hydraulische aandrijfmiddelen, gemakkelijker meerdere werktuigen kunnen worden geïnstalleerd.
Het is echter duidelijk dat het gebruik van meerdere werktuigen een aanzienlijke kost vertegenwoordigt en dat hiertoe ook meer plaats vereist is, waardoor deze oplossing weinig economisch is.
Het gebruik van hydraulische of pneumatische aandrijfmiddelen laat wel toe dat de aansturing individueel kan geschieden en de ogenblikken van aansturing gemakkelijk te wijzigen zijn, doch heeft wel als nadeel dat een nauwkeurige positieregeling vrij moeilijk te realiseren is.
Ook is het reeds bekend om de toevoer van het bevestigingsmateriaal voor de vezelbundels, met andere woorden, de draad waaruit de ankerplaatjes of de krammen worden gevormd, door middel van een positioneermotor kan worden bevolen, hetgeen ondermeer beschreven is in het DE 4.114.297. Het gebruik van een positioneermotor ligt hier voor de hand daar het bevestigingsmateriaal slechts in één richting, namelijk de voorwaartse richting, moet worden aangevoerd.
De huidige uitvinding beoogt een verbeterde werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van borstels, waardoor
<Desc/Clms Page number 3>
het inplanten van vezelbundels op een vlottere wijze kan worden gerealiseerd, alsook waardoor nieuwe aansturingsmogelijk- heden ontstaan.
Hiertoe betreft de uitvinding in eerste instantie een werkwijze voor het vervaardigen van borstels, waarbij vezelbundels in openingen in een borstellichaam worden aangebracht door middel van een vulwerktuig van het type dat minstens bestaat uit een bundelafnemer om vezelbundels uit een vezelmagazijn af te scheiden, een mechanisme voor het toevoeren van bevestigingsmateriaal om de vezelbundels in de openingen vast te zetten, een heen- en weergaande vulwerktuigschuiver om de vezelbundels naar het borstellichaam te geleiden en een naald om iedere betreffende vezelbundel samen met een uit het bevestigingsmateriaal gevormd bevestigingselement in de overeenstemmende opening te brengen, met als kenmerk dat minstens de vulwerktuigschuiver wordt bevolen door middel van een individueel elektrisch aandrijfelement.
Door gebruik te maken van een individueel elektrisch aandrijfelement, in tegenstelling tot het gebruik van één gemeenschappelijke elektrische motor waarvan de beweging door middel van een nokmechanisme naar de verschillende onderdelen van het vulwerktuig wordt overgebracht, ontstaat het voordeel dat een aandrijving wordt verkregen die zowel vlot kan worden aangestuurd als bijzonder snel kan werken.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de koers van de vulwerktuigschuiver door middel van een aansturing van het elektrisch aandrijfelement geregeld of ingesteld in functie van de te vervaardigen borstels.
<Desc/Clms Page number 4>
Hiertoe ontstaat het voordeel dat geen onnodig lange koers moet worden uitgevoerd en dat bij de productie van verschillende borstels gemakkelijk een aanpassing aan de nieuwe koerslengte kan worden gerealiseerd.
Meer speciaal geniet het de voorkeur dat de koers wordt ingesteld in functie van de vezellengte van de in de openingen aan te brengen vezelbundels.
Naast de aandrijving van de vulwerktuigschuiver door middel van een individueel elektrisch aandrijfelement, kunnen ook nog andere aan te drijven onderdelen van het vulwerktuig of van aanverwante onderdelen door middel van een individueel elektrisch aandrijfelement worden bevolen. Het handelt hierbij bij voorkeur om één of meer, en beter nog om ieder van volgende onderdelen: - de voornoemde naald; - de voornoemde bundelafnemer; - het voornoemde mechanisme voor het toevoeren van het bevestigingsmateriaal ; - een draadmes voor het afsnijden van het bevesti- gingsmateriaal, althans wanneer dergelijk draadmes wordt aangewend; - een kramvormer, althans wanneer met krammen wordt gewerkt.
Bij voorkeur wordt voor de voornoemde elektrische aandrijfelementen gebruik gemaakt van een positioneermotor, zoals een servomotor, stappenmotor of dergelijke. Zulke motor kan zowel bestaan uit een roterende motor, waarvan de rotatiebeweging waar nodig in een lineaire beweging wordt omgezet door middel van
<Desc/Clms Page number 5>
een gepaste overbrenging, als uit een lineaire motor, soms ook actuator genoemd, waarbij bijvoorbeeld een eerste deel dat is voorzien van vaste magneten kan worden verplaatst langs een tweede deel dat voorzien is van actueerbare elektromagneten.
Zoals bekend, kan zulk vulwerktuig ook nog met extra accessoires of .aanverwante onderdelen zijn uitgerust, zoals bijvoorbeeld een afsluitmechanisme om in functie van de uit te voeren vulcyclus te verhinderen dat vezels uit een verkeerd vezelmagazijn worden ontnomen, enzovoort. Bij voorkeur zullen in zulk geval alle bewegingen van het vulwerktuig of aanverwante onderdelen door middel van individuele elektrische aandrijfelementen worden bevolen. Zodoende kan het geheel volledig elektrisch worden aangestuurd, waardoor een omslachtige mechanische aandrijving kan worden uitgesloten.
Opgemerkt wordt dat de uitvinding zowel betrekking heeft op een werkwijze en inrichting waarbij een vulwerktuig wordt aangewend met slechts één vulwerktuigschuiver, als waarbij een vulwerktuig wordt aangewend met twee vulwerktuigschuivers of een uit meerdere beweegbare delen samengestelde vulwerktuigschuiver. In zulk geval kunnen één of meer van deze vulwerktuigschuivers of van de beweegbare delen volgens de uitvinding van een individueel elektrisch aandrijfelement worden voorzien.
Tevens wordt opgemerkt dat met een "individueel elektrisch aandrijfelement" een aandrijfelement wordt bedoeld dat vrij plaatselijk actief is, waarbij het evenwel niet uitgesloten is dat door middel van zulk "individueel elektrisch aandrijfelement" meerdere
<Desc/Clms Page number 6>
onderdelen tegelijk worden aangedreven. Met "individueel" wordt immers bedoeld dat geen gebruik meer wordt gemaakt van een grote gemeenschappelijke elektrische motor waarvan de aandrijfbeweging via een nokmechanisme naar de verschillende te bewegen onderdelen van het vulwerktuig wordt overgebracht.
Rekening houdend met het voorgaande, is het bijvoorbeeld niet uitgesloten om de naald en de vulwerktuigschuiver door middel van één gemeenschappelijk individueel elektrisch aandrijfelement te bevelen, waarbij, tijdens het inplanten van een vezelbundel, door middel van dit aandrijfelement een aandrijfdeel naar voren bewogen wordt waardoor eerst de naald verplaatst wordt en pas naar een bepaalde verplaatsing van de naald ook de vulwerktuigschuiver mee wordt verplaatst. Uiteraard zijn ook andere combinaties mogelijk waarbij verschillende te bewegen onderdelen door middel van een gemeenschappelijk individueel elektrisch aandrijfelement worden bevolen.
In tweede instantie heeft de uitvinding ook betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van borstels, meer speciaal volgens de voornoemde werkwijze, van het type dat een vulwerktuig bevat, dat minstens bestaat uit een bundelafnemer om vezelbundels uit een vezelmagazijn af te scheiden, een mechanisme voor het toevoeren van bevestigingsmateriaal om de vezelbundels in de openingen vast te zetten, een heen- en weergaande vulwerktuigschuiver om de vezelbundels naar het borstellichaam te geleiden en een naald om iedere betreffende vezelbundel samen met een uit het bevestigingsmateriaal gevormd bevestigingselement in de overeenstemmende opening te brengen, met als kenmerk dat
<Desc/Clms Page number 7>
de vulwerktuigschuiver is voorzien van een individueel elektrisch aandrijfelement.
Bij voorkeur zijn één of meer van volgende onderdelen van het vulwerktuig eveneens van een individueel elektrisch aandrijfelement voorzien : - de voornoemde naald; - de voornoemde bundelafnemer; - het voornoemde mechanisme voor het toevoeren van het bevestigingsmateriaal ; - een draadmes voor het afsnijden van het bevesti- gingsmateriaal ; - een kramvormer.
Volgens de uitvinding zijn bij voorkeur alle betreffende elektrische aaridrijfelementen met een stuureenheid gekoppeld die in een gesynchroniseerde aansturing voorziet.
Opgemerkt wordt dat de aandrijving door middel van een individueel elektrisch aandrijfelement ook voordelig is in combinatie met welbepaalde andere onderdelen dan de vulwerktuigschuiver, en in het bijzonder in combinatie met onderdelen die een heen- en weergaande beweging uitvoeren, daar dan een vlotte aansturing en instelling mogelijk is.
Hiermee rekening houdend, heeft de uitvinding volgens een bijzonder onafhankelijk aspect, eveneens betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van borstels, van het type dat een vulwerktuig bevat, waarbij dit vulwerktuig één of meer van volgende héen- en weer verplaatsbare onderdelen bevat: - een draadmes;
<Desc/Clms Page number 8>
- een kramvormer; - een bundelafnemer; - een naald; met als kenmerk dat minstens één van deze onderdelen door middel van een individueel elektrisch aandrijfelement.wordt bevolen.
Het begrip "elektrisch aandrijfelement" dient breed te worden geïnterpreteerd en hieronder dienen niet alleen elektromagnetische aandrijfsystemen te worden verstaan, zoals roterende of lineaire elektrische motors, doch ook andere aandrijfelementen, zoals bijvoorbeeld piëzoelektrische aandrijfmiddelen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
Figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 de inrichting van figuur 2 in een andere stand weergeeft.
Zoals weergegeven in de figuren, heeft de uitvinding betrekking op een inrichting 1 voor het aanbrengen van vezelbundels 2 in de openingen 3 van een borstellichaam 4, waarbij gebruik wordt gemaakt van een vulwerktuig 5 waaraan de borstellichamen 4, bijvoorbeeld ingeklemd in een borstellichaamhouder 6, kunnen worden gepresenteerd.
Het vulwerktuig 5 bestaat hoofdzakelijk uit een bundelafnemer 7 om vezelbundels 2 uit een vezelmagazijn
<Desc/Clms Page number 9>
8 af te scheiden, een mechanisme 9 voor het toevoeren van bevestigingsmateriaal 10 om de vezelbundels 2 in de openingen 3 vast te zetten, een heen- en weergaande vulwerktuigschuiver 11, die zich in het eigenlijke werktuig 12 bevindt, om de vezelbundels 2 naar het borstellichaam 4 te geleiden, en een naald 13 om iedere betreffende vezelbundel 2 samen met een uit het bevestigingsmateriaal 10 gevormd bevestigingselement 14 in de overeenstemmende opening 3 te brengen.
Hierbij is de vulwerktuigschuiver 11 verplaatsbaar in een vast opgesteld gedeelte 15. In deze vulwerktuigschuiver 11 is een transportkanaal 16 gevormd, waarin de voornoemde naald 13 op haar beurt verschuifbaar is.
De bundelafnemer 7 is op bekende wijze in de vorm van een halve maan uitgevoerd, en bestaat uit een heen- en weer wentelbaar lichaam 17 met in de cirkelvormige buitenrand 18 een uitsparing 19 voor het uit het vezelmagazijn 8 opnemen van een aantal vezels 20, teneinde telkens een vezelbundel 2 te vormen.
In het geval dat, zoals weergegeven, gewerkt wordt met een meervoudig vezelmagazijn 8, met verschillende vezeltoevoer- kanalen 21-22, is een mechanisme 23 voorzien dat toelaat dat naar keuze vezels 20 uit het ene of andere vezeltoe- voerkanaal 21 respectievelijk 22, kunnen worden ontnomen. In het weergegeven voorbeeld is dit mechanisme 23 uitge- voerd op de wijze zoals beschreven in het EP 0. 681.796, waarbij afwisselend afsluiters 24-25 voor het ene of andere vezeltoevoerkanaal 21-22 kunnen worden geplaatst.
<Desc/Clms Page number 10>
Het mechanisme 9 voor het toevoeren van het bevestigings- materiaal 10, bestaat uit een draadtoevoermechanisme met een geleiding 26 die in het transportkanaal 16 uitmondt, één en ander zodanig dat het bevestigingsmateriaal 10, dat bijvoorbeeld gevormd wordt door een metalen draad of kunststofdraad, tot in het transportkanaal 16 kan worden aangevoerd.
Het bijzondere van de uitvinding bestaat erin dat minstens de vulwerktuigschuiver 11 is voorzien van een individueel elektrisch aandrijfelement 27, zoals een positioneermotor, meer speciaal een servomotor of dergelijke.
Zoals weergegeven, kunnen ook de andere aan te drijven onderdelen zijn uitgerust met een individueel elektrisch aandrijfelement. Meer speciaal wordt in het weergegeven voorbeeld gebruik gemaakt van een individueel aandrijfelement 28 voor de naald 13, een individueel aandrijfelement 29 voor de bundelafnemer 7, een individueel aandrijfelement 30 voor de toevoer van het bevestigingsmateriaal 10 en een individueel aandrijfelement 31 voor het voornoemde mechanisme 23. Ook al deze aandrijfelementen 28-29-30-31 bestaan bij voorkeur uit servomotors, stappenmotors, of dergelijke.
Het is duidelijk dat tussen ieder van de aandrijfelementen 27 tot 31 en het respectievelijk te verplaatsen onderdeel, overbrengingsmechanismen kunnen worden voorzien. ' In het weergegeven voorbeeld zijn de aandrijfelementen 27 en 28 rechtstreeks aan de vulwerktuigschuiver 11 en de naald 13 gekoppeld. Het aandrijfelement 29 werkt samen met een hefboom 32 die vast verbonden is met de roteerbare bundelafnemer 7. Het
<Desc/Clms Page number 11>
aandrijfelement 30 werkt samen met een roteerbaar aandrukwieltje 33, doch andere voorbewegingsmechanismen voor het aanvoeren van het bevestigingsmateriaal 10 .zijn echter niet uitgesloten. Het aandrijfelement 31 is gekoppeld aan een verdraaibare steun 34 waarop de afsluiters 24-25 zijn aangebracht.
Alle aandrijfelementen 27 tot 31 zijn gekoppeld aan een stuureenheid 35, die toelaat dat deze aandrijfelementen op een gesynchroniseerde wijze kunnen worden aangestuurd.
De werking van de inrichting is vergelijkbaar met deze van bekende inrichtingen, doch met het verschil dat de aandrijving nu via een elektronische of elektrische aansturing en door middel van individuele aandrijfelementen 27 tot 31 gebeurt. Duidelijkheidshalve wordt de werking hierna nog kort toegelicht. De bundelafnemer 7 wordt cyclisch heen- en weer verdraaid, waardoor de uitsparing 19 telkens langsheen de vezeltoevoerkanalen 21-22 beweegt. In functie van de stand van de afsluiters 24-25 worden zodoende vezels 20 uit het ene of andere vezeltoevoerkanaal 21-22 ontnomen en tot in het eigenlijke werktuig 12 gebracht, welke positie in figuur 1 is afgebeeld.
Het draadvormig bevestigingsmateriaal 10 reikt met zijn voorste uiteinde tot in het transportkanaal 16. Door vervolgens de schuiver 11 of de naald 13 naar voren te verplaatsen, wordt een stuk materiaal van het draadvormig bevestigingsmateriaal 10 afgesneden, waardoor bijvoorbeeld, zoals weergegeven in figuur 2, een ankerplaatje 36 wordt gevormd. Dit ankerplaatje wordt door de naald 13 verder naar voren geschoven,
<Desc/Clms Page number 12>
waardoor tenslotte de in de uitsparing 19 aanwezige vezelbundel 20 mee naar voren, naar het voorste uiteinde 37 van het werktuig 12 toe, wordt meegenomen.
Ondertussen wordt ook de vulwerktuigschuiver 11 tot tegen het borstellichaam 4 verplaatst, zoals afgebeeld in figuur 2, zodanig dat de vezelbundel 2 samen met het ankerplaatje 36 in de betreffende opening 3 worden vastgedrukt.
Vervolgens bewegen de betreffende onderdelen zich terug om een nieuwe cyclus aan te vangen. Wanneer de naald 13 is teruggetrokken tot in de toestand van figuur 1, wordt het bevestigingsmateriaal 10 door middel van het aandrijfelement 30 ietwat naar voren geschoven, zodanig dat bij de volgende cyclus terug een ankerplaatje kan worden afgesneden.
Volgens de uitvinding laat het aandrijfelement 27 van de vulwerktuigschuiver 11 bij voorkeur een regelbare verplaatsing toe, zodanig dat de beweging kan worden aangestuurd in functie van de te vervaardigen borstels, meer speciaal in functie van de lengte van de vezelbundels 2.
De werkwijze van de uitvinding kan eenvoudig uit de hiervoor beschreven werking van de inrichting worden afgeleid.
Alhoewel in de figuren uitsluitend een uitvoeringsvorm is weergegeven waarbij voor de bevestigingselementen 14 gebruik wordt gemaakt van ankerplaatjes 36, is het duidelijk dat de uitvinding ook kan worden toegepast bij uitvoeringen waarbij andere bevestigingselementen 14
<Desc/Clms Page number 13>
worden aangewend, zoals bijvoorbeeld krammen, meer speciaal draadkrammen. In zulk geval kan de gebruikelijke kramvormer ook door middel van één of meer elektrische aandrijfelementen worden bevolen.
In het geval van uitvoeringen waarbij het bevestigingsmateriaal 10 niet rechtstreeks door middel van de schuiver 11 of de naald 13 wordt afgesneden, doch door middel van een speciaal draadmes, is het duidelijk dat dergelijk draadmes in overeenstemming met de huidige uitvinding ook door middel van een elektrisch aandrijfelement kan worden bevolen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van borstels kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.