CH673564A5

CH673564A5 -

Info

Publication number: CH673564A5
Application number: CH1641/87A
Authority: CH
Inventors: Pius Thoma
Original assignee: Ebnat Kappel Buerstenfab Ag
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1990-03-30
Also published as: DE3615912C2; DE3615912A1; IT8720472A0; IT1215477B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bestücken eines Bürstenkörpers mit einem Bürstenbesatz, mit einem axial hin- und herbewegbaren Werkzeug zum Bohren oder Einsetzen eines Borstenbündels in ein Bohrloch einer Bürstenkör-perbezugsfläche, mit einer Einspannvorrichtung für den Bürstenkörper, einem Schlitten zum Bewegen der Einspannvorrichtung bezüglich des Werkzeuges, zum Bewegen des DESCRIPTION The invention relates to a machine for equipping a brush body with a brush set, with an axially reciprocable tool for drilling or inserting a bundle of bristles into a borehole of a brush body reference surface, with a clamping device for the brush body, a slide for moving the clamping device with respect of the tool to move the

Bürstenkörpers von Bohrloch zu Bohrloch bezüglich des Werkzeuges. Brush body from hole to hole with respect to the tool.

Soll der Bürstenbesatz in Querrichtung und. oder Längsrichtung bezüglich der Bürstenkörperbezugsfläche geneigt sein, so wird bei den bekannten Maschinen der B'irstenkör-per auf einer Kreisbahn geschwenkt, wobei das z. B. darüber befindliche Werkzeug vertikal auf- und abbewegt wird. Je nach der gewünschten Neigung des Bürstenbesatzes muss eine entsprechende Kreisbahn vorhanden sein, so dass also verschiedene Kreisbahnsegmente, die unterschiedliche Radien haben, gegeneinander ausgewechselt werden müssen. Weiterhin müssen je nach Länge der Bürste auch mechanische Manipulationen am Support vorgenommen werden. Bei einer solch bekannten Maschine fallen also bedeutende Rüstzeiten an, die einen nennenswerten Unterbruch in der Arbeit bedeuten und weiterhin auch oft mit einer beschwerlichen Arbeit verbunden sind. Das Umrüsten von einer Bürstenart auf eine andere, ist also mit erheblicher Arbeit in zeitlicher Hinsicht und auch kräftemässig verbunden. Should the brush trimmings in the transverse direction and. or be inclined in the longitudinal direction with respect to the brush body reference surface, the brush body is pivoted on a circular path in the known machines, the z. B. the tool above is moved up and down vertically. Depending on the desired inclination of the brush set, a corresponding circular path must be present, so that different circular path segments that have different radii must be exchanged for one another. Depending on the length of the brush, mechanical manipulations must also be carried out on the support. With such a known machine there are significant set-up times, which mean a significant interruption in the work and are also often associated with difficult work. The changeover from one type of brush to another is therefore associated with considerable time and effort.

Es wird die Schaffung einer Maschine bezweckt, mit der dieser Nachteil vermieden werden kann. Die erfindungsge-mässe Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine ein Dreiachsenkreuz aufweist, gebildet aus drei Achsen, in deren Kreuzungspunkt die Werkzeugspitze liegt, wobei eine erste Achse die Bewegungsachse des Werkzeuges ist, eine zweite Achse eine Querschwenkachse für Werkzeug oder Einspannvorrichtung ist und eine dritte Achse eine Längsschwenkachse für die Einspannvorrichtung ist, dass eine Quer- und ein Längsschlitten vorhanden ist, dass die Einspannvorrichtung eine imaginäre Halterbezugsfläche hat, in der die Bürstenkörperbezugsfläche zu liegen bestimmt ist, dass die Querschwenkachse sowie die Längsschwenkachse in dieser Halterbezugsfläche liegen, und dass eine Hubvorrichtung zum Zustellen von Halterbezugsfläche und Werkzeugspitze zueinander vorhanden ist. The aim is to create a machine with which this disadvantage can be avoided. The machine according to the invention is characterized in that the machine has a three-axis cross, formed from three axes, in the intersection of which the tool tip lies, a first axis being the axis of movement of the tool, a second axis being a transverse pivot axis for the tool or clamping device and one third axis is a longitudinal pivot axis for the clamping device, that there is a cross and a longitudinal slide, that the clamping device has an imaginary holder reference surface in which the brush body reference surface is intended to lie, that the transverse pivot axis and the longitudinal pivot axis lie in this holder reference surface, and that a Lifting device for delivering the holder reference surface and tool tip to each other is available.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Werkzeug vom Schwenkarm eines schwenkbaren Jochs getragen wird, das um die Querschwenkachse schwenkbar ist, um das Werkzeug entsprechend einer gewünschten Neigung eines Borstenbündels in Längsrichtung einer Bürste zu schwenken, und wenn dieser Schwenkarm oberhalb der Einspannvorrichtung liegt, und wenn der Quer- und Längsschlitten unterhalb der Einspannvorrichtung liegen. Mit einer solchen Ausbildung der Maschine wird deshalb eine verhältnismässige kompakte Maschine erzielt, da sozusagen die anfallenden Bewegungen sowohl auf den Bürstenkörper als auch auf das Werkzeug verteilt werden. Das Werkzeug führt dann zusätzlich zu seiner Auf- und Abbewegung auch noch eine Schwenkbewegung durch, um die Neigung des Bürstenbesatzes in Bürstenlängsrichtung zu bestimmen. It is particularly advantageous if the tool is carried by the pivot arm of a pivotable yoke, which is pivotable about the transverse pivot axis, in order to pivot the tool according to a desired inclination of a bristle bundle in the longitudinal direction of a brush, and if this pivot arm lies above the clamping device, and if the cross and longitudinal slides are below the jig. With such a design of the machine, a comparatively compact machine is therefore achieved, since the movements occurring are distributed over both the brush body and the tool. In addition to its up and down movement, the tool then also performs a swiveling movement in order to determine the inclination of the brush set in the longitudinal direction of the brush.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen: In the drawing, an embodiment of the subject of the invention is shown schematically. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine, bei der das Werkzeug vom Schwenkarm eines schwenkbaren Jochs getragen wird, 1 is a side view of the machine in which the tool is carried by the pivot arm of a pivotable yoke,

Fig. 2 eine gegenüber der Ansicht nach Fig. 1 um 90c gedrehte Frontalansicht auf eine Einspannvorrichtung der Maschine nach Fig. 1, und FIG. 2 shows a front view of a clamping device of the machine according to FIG. 1 rotated by 90c compared to the view according to FIG. 1, and

Fig. 3 eine gleiche Ansicht wie die Fig. 2 mit einem Antriebsorgan zum Schwenken eines Bürstenhalters in Maschi-nenquerrichtung, mit dem also die Neigung eines Bürstenbesatzes in Querrichtung bestimmt wird. Fig. 3 is the same view as Fig. 2 with a drive member for pivoting a brush holder in the machine transverse direction, with which the inclination of a brush set in the transverse direction is determined.

Die Maschine hat ein am Boden abgestütztes Gestell mit zwei U-förmigen Beinen 1, die in Figur 1 deckungsgleich hintereinanderliegen. Zwischen diesen beiden Beinen 1 liegt ein schwenkbares Joch 2 mit seinen beiden Schwenkarmen 3 und 4. Das Joch 2 ist um eine Querschwenkachse 5 in Richtung eines Doppelpfeiles 6 schwenkbar. Der Schwenkarm 3 The machine has a frame supported on the floor with two U-shaped legs 1, which lie congruently one behind the other in FIG. Between these two legs 1 there is a pivotable yoke 2 with its two pivot arms 3 and 4. The yoke 2 can be pivoted about a transverse pivot axis 5 in the direction of a double arrow 6. The swivel arm 3

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

673 564 673 564

trägt ein Werkzeug 7 und einen Antriebsmechanismus 8 hierfür, um das Werkzeug in Richtung eines Doppelpfeiles 9 axial hin- und herzubewegen. Das Werkzeug 7 kann sowohl ein Bohrer als auch ein Einstanzwerkzeug sein. Ist das Werkzeug 7 ein Bohrer, so führt er zusätzlich zur hin- und hergehenden Bewegung auch noch eine Drehbewegung durch, dessen Antriebsmechanismus nicht dargestellt ist, der aber ebenfalls vom Schwenkarm 3 getragen wird. Der andere Schwenkarm 4 trägt ein Gegengewicht 10. Der Antrieb zum Schwenken des Jochs 2 in Richtung des Doppelpfeiles 6 ist nicht dargestellt. carries a tool 7 and a drive mechanism 8 for this purpose in order to move the tool axially back and forth in the direction of a double arrow 9. The tool 7 can be both a drill and a punching tool. If the tool 7 is a drill, it also carries out a rotary movement in addition to the reciprocating movement, the drive mechanism of which is not shown, but which is also carried by the swivel arm 3. The other swivel arm 4 carries a counterweight 10. The drive for swiveling the yoke 2 in the direction of the double arrow 6 is not shown.

Zwischen dem Maschinengestell 1 befindet sich ein Längsschlitten 11 und ein darauf befindlicher Querschlitten 12. Der Längsschlitten ist in Richtung eines Doppelpfeiles 13 bewegbar, und der Querschlitten 12 ist in Richtung eines Doppelpfeiles 14 bewegbar. Unter dem Längsschlitten 11 befindet sich eine Hubvorrichtung 15, um die Schlitten 11 und 12 in Richtung eines Doppelpfeiles 16 zu bewegen. Between the machine frame 1 there is a longitudinal slide 11 and a cross slide 12 located thereon. The longitudinal slide can be moved in the direction of a double arrow 13 and the cross slide 12 can be moved in the direction of a double arrow 14. A lifting device 15 is located under the longitudinal slide 11 in order to move the slide 11 and 12 in the direction of a double arrow 16.

Der Querschlitten 12 trägt eine Einspannvorrichtung 17 für einen Bürstenkörper 18, der auf der Maschine mit einem Bürstenbesatz 19 versehen werden soll. In Figur 1 sind nur vier Borstenbündel des Bürstenbesatzes 19 dargestellt. Die Einspannvorrichtung 17 umfasst eine am Querschlitten 12 befestigte Konsole 20, in dem ein Bürstenhalter 21 in Richtung eines Doppelpfeiles 22 in Querrichtung schwenkbar gelagert ist. Hierfür dient eine Längsachse 23 der Maschine. In Figur 1 ist der Bürstenhalter 21 nicht dargestellt. Der Bürstenhalter 21 hat eine imaginäre Halterbezugsfläche, in der eine Bürstenkörperbezugsfläche 25 zu liegen bestimmt ist. Die Bürstenkörperbezugsfläche ist hierbei diejenige Fläche des Bürstenkörpers 18, in die die Bohrlöcher für den Bürstenbesatz gebohrt werden. Soll der Bürstenkörper auf der Maschine bearbeitet werden, so wird er so in den Bürstenhalter 21 eingespannt, dass die Bürstenkörperbezugsfläche 25 in der imaginären Halterbezugsfläche 24 liegt, so wie es in Figur 2 gezeigt ist. Gleichzeitig liegt auch die Bürstenkörperbezugsfläche 25 in der Längsachse 23 der Maschine. Das Werkzeug 7 ist in einer Achse 26 in Richtung des Doppelpfeiles 9 beweglich, wobei diese Achse 26 zur Achse 23 geneigt werden kann. Die Maschine hat somit ein Dreiachsenkreuz, das in Figur 1 in der Querachse 5 und in Figur 2 in der Längsachse 23 liegt. Dieses Dreiachsenkreuz wird aus den drei Achsen 5, 23 und 26 gebildet. Im Kreuzungspunkt dieser drei Achsen liegt die Spitze des Werkzeuges 7. Die Achse 26 ist also die Bewegungsachse des Werkzeuges 7, wobei die Bewegung eine Drehung und/oder Axialbewegung ist. The cross slide 12 carries a clamping device 17 for a brush body 18 which is to be provided with a brush trim 19 on the machine. In Figure 1, only four bristle bundles of the brush stock 19 are shown. The clamping device 17 comprises a bracket 20 fastened to the cross slide 12, in which a brush holder 21 is pivotally mounted in the direction of a double arrow 22 in the transverse direction. A longitudinal axis 23 of the machine is used for this. In Figure 1, the brush holder 21 is not shown. The brush holder 21 has an imaginary holder reference surface in which a brush body reference surface 25 is intended to lie. The brush body reference surface is the surface of the brush body 18 into which the drill holes for the brush set are drilled. If the brush body is to be machined on the machine, it is clamped in the brush holder 21 such that the brush body reference surface 25 lies in the imaginary holder reference surface 24, as shown in FIG. 2. At the same time, the brush body reference surface 25 also lies in the longitudinal axis 23 of the machine. The tool 7 is movable in an axis 26 in the direction of the double arrow 9, which axis 26 can be inclined to the axis 23. The machine thus has a three-axis cross, which lies in the transverse axis 5 in FIG. 1 and in the longitudinal axis 23 in FIG. This three-axis cross is formed from the three axes 5, 23 and 26. The tip of the tool 7 lies at the intersection of these three axes. The axis 26 is therefore the axis of movement of the tool 7, the movement being a rotation and / or axial movement.

Die Hubvorrichtung 15 dient zum Zustellen von Halterbezugsfläche 24 und Werkzeugspitze zueinander, und zwar dann, wenn der Bürstenkörper 18 irgendeine geschwenkte Lage 18' einnimmt, wenn also ein zur Bürstenkörperbezugsfläche 25 geneigter Bürstenbesatz hergestellt werden soll und der Querschlitten 12 um den gewünschten Lochabstand in Querrichtung verfahren wird. The lifting device 15 serves to feed the holder reference surface 24 and the tool tip to one another, specifically when the brush body 18 assumes any pivoted position 18 ', i.e. when a brush set inclined to the brush body reference surface 25 is to be produced and the cross slide 12 traverses the desired hole spacing in the transverse direction becomes.

Zum Schwenken des Bürstenhalters 21 in Maschinen-querrichtung in Richtung des Doppelpfeiles 22 dient ein in Figur 3 gezeigter Kreissektor 27, der mit einer geradlinig verschiebbaren Zahnstange 28 kämmt. An der Zahnstange ist eine Mutter 29 befestigt, in der eine Gewindespindel 30 ver-schraubbar ist. Letztere wird von einem Elektromotor 31 zur Drehung in beiden Drehrichtungen angetrieben. Der Kreissektor 27 ist in der Maschinenlängsachse 23 schwenkbar gelagert und mit dem Bürstenhalter 21 drehfest verbunden. Auf diese Weise kann der in Figur 2 gezeigte Bürstenkörper 18 von seiner mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Stellung aus in beide Drehrichtungen geschwenkt werden, je nach der gewünschten Neigung eines Borstenbündels 19 bezüglich der Bürstenkörperbezugsfläche 25. A circular sector 27 shown in FIG. 3, which meshes with a toothed rack 28 that can be moved in a straight line, is used to pivot the brush holder 21 in the transverse direction of the machine in the direction of the double arrow 22. A nut 29 is fastened to the rack, in which a threaded spindle 30 can be screwed. The latter is driven by an electric motor 31 for rotation in both directions of rotation. The circular sector 27 is pivotally mounted in the longitudinal axis 23 of the machine and is connected to the brush holder 21 in a rotationally fixed manner. In this way, the brush body 18 shown in FIG. 2 can be pivoted from its position shown in full lines in both directions of rotation, depending on the desired inclination of a bristle bundle 19 with respect to the brush body reference surface 25.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 7 um die Querachse 5 schwenkbar. Hierzu dient das Joch 2. Von dieser bevorzugten Ausführungsform kann aber auch abgewichen werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Werkzeug 7 auch unschwenkbar angeordnet werden, wogegen dann der Längsschlitten 11 mit den darauf befindlichen Querschlitten 12 und der darauf befindlichen Einspannvorrichtung 17 zusammen um die Querachse 5 geschwenkt werden. Diese drei Bauteile 11,12 und 17 können dann also auf einem um die Achse 5 schwenkbaren Joch angeordnet werden. Das Joch 2 wird dann für das Werkzeug 7 nicht mehr gebraucht, da das Werkzeug 7 dann nur eine vertikale Hin- und Herbewegung durchführt. Die Hubvorrichtung 15. wird dann nach oben verlegt und bewegt den gesamten Antriebsmechanismus 8 des Werkzeuges in Richtung des Doppelpfeiles 16. Für die beiden erwähnten Ausführungsbeispiele ist also die Achse 5 einmal eine Querschwenkachse für das Werkzeug 7 und im anderen Fall eine Querschwenkachse für die Einspannvorrichtung 17. In the illustrated embodiment, the tool 7 is pivotable about the transverse axis 5. The yoke 2 is used for this purpose. However, there can also be deviations from this preferred embodiment. In another embodiment of the invention, the tool 7 can also be arranged such that it cannot be pivoted, whereas the longitudinal slide 11 with the cross slide 12 thereon and the clamping device 17 thereon are then pivoted together about the transverse axis 5. These three components 11, 12 and 17 can then be arranged on a yoke pivotable about the axis 5. The yoke 2 is then no longer needed for the tool 7, since the tool 7 then only carries out a vertical reciprocating movement. The lifting device 15 is then moved upward and moves the entire drive mechanism 8 of the tool in the direction of the double arrow 16. For the two mentioned exemplary embodiments, the axis 5 is a transverse pivot axis for the tool 7 and in the other case a transverse pivot axis for the clamping device 17 .

Beim Arbeiten mit der dargestellten Maschine wird folgendennassen vorgegangen. The following procedure is followed when working with the machine shown.

Der Bürstenkörper 18 wird so in den Bürstenhalter 21 eingespannt, dass er die in Fig. 2 mit voll ausgezogenen Linien gezeigte Stellung einnimmt. Das Werkzeug 7 dringt in die Bürstenkörperbezugsfläche 25 um einen vorbestimmten Weg ein. Je nach der gewünschten Neigung des Borstenbündels in Querrichtung des Bürstenkörpers arbeitet der Motor 31 und verschwenkt den Bürstenkörper um die Achse 23. Je nach gewünschter Neigung des Borstenbündels in Längsrichtung zur Bürste wird das Joch 2 mitsamt dem Werkzeug 7 um die Achse 5 geschwenkt. Querbewegungen und Längsbewegungen von Loch zu Loch in der Bürstenkörperbezugsfläche 25 werden vom Querschlitten 12 bzw. Längsschlitten 11 durchgeführt. Damit hierbei immer das Werkzeug um die gleiche Tiefe in den Bürstenkörper eindringt, muss beim Herstellen eines geneigten Bürstenbesatzes mit der Hubvorrichtung 15 entsprechend nachgefahren werden. In Figur 2 ist eine verschwenkte Lage des Bürstenhalters mit 21' gezeigt. The brush body 18 is clamped in the brush holder 21 in such a way that it assumes the position shown in full lines in FIG. 2. The tool 7 penetrates the brush body reference surface 25 by a predetermined path. Depending on the desired inclination of the bristle bundle in the transverse direction of the brush body, the motor 31 operates and pivots the brush body about the axis 23. Depending on the desired inclination of the bristle bundle in the longitudinal direction of the brush, the yoke 2 together with the tool 7 is pivoted about the axis 5. Cross movements and longitudinal movements from hole to hole in the brush body reference surface 25 are carried out by the cross slide 12 or longitudinal slide 11. So that the tool always penetrates the brush body by the same depth, the lifting device 15 must be followed accordingly when producing an inclined brush set. In Figure 2, a pivoted position of the brush holder is shown at 21 '.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

673 564 PATENT CLAIMS

1. Machine for equipping a brush body (18) with a brush set, with an axially reciprocable tool (7) for drilling or inserting a bundle of bristles (19) into a borehole of a brush body reference surface (25), with a clamping device (17 ) for the brush body (18), a carriage (11, 12) for moving the clamping device (17) with respect to the tool (7), for moving the brush body (18) from borehole to borehole with respect to the tool (7), characterized in that that the machine has a three-axis cross, formed from three axes (26, 5, 23), in the intersection of which the tool tip lies, a first axis (26) being the axis of movement of the tool (7), a second axis (5) a transverse pivot axis for tool (7) or clamping device (17) and a third axis (23) is a longitudinal pivot axis for the clamping device (17) that there is a cross slide and a longitudinal slide (12 or 11) that the clamping nn device (17) has an imaginary holder reference surface (24) in which the brush body reference surface (25) is intended to lie, that the transverse pivot axis (5) and the longitudinal pivot axis (23) lie in this holder reference surface (24), and that a lifting device (15) for delivering the holder reference surface (24) and the tool tip to one another is present.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the tool (7) is carried by the pivot arm (3) of a pivotable yoke (2) which is pivotable about the transverse pivot axis (5) around the tool (7) according to a desired inclination of a bristle bundle (19) in the longitudinal direction of a brush to pivot that the swivel arm (3) above the clamping device (17)

lies, and that the cross and longitudinal slide (12 and 11) are below the clamping device (17).

3. Machine according to claim I, characterized in that the lifting device (15) beneath the transverse and longitudinal slide (12 or 11) and one end engages on this, together with the clamping device (17) towards the longitudinal pivot axis (23) or move away from this *.

4. Machine according to claim 1, characterized in that the clamping device (17) comprises a brush holder (21) which is intended to hold a brush body (18) with its reference surface (25) in the holding reference surface (24).

5. Machine according to claim 4, characterized in that the brush holder (21), pivotable in the transverse direction (22), is mounted in a bracket (20) of the clamping device (17) which is fastened on the cross slide (12).

6. Machine according to claim 5, characterized in that the brush holder (21) is connected in a rotationally fixed manner to a circular sector (27) which is pivotably mounted in the bracket (20) and which meshes with a rectilinearly displaceable toothed rack (28) by means of a threaded spin del nut connection (29, 30) is movable by an electric rotary motor (31).