DE102004011447A1

DE102004011447A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, Besen oder dergleichen Borstenwaren

Info

Publication number: DE102004011447A1
Application number: DE102004011447A
Authority: DE
Inventors: Robert Steinebrunner
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Eine Vorrichtung (1a) zum Herstellen von Bürsten, Besen oder dergleichen Borstenwaren weist eine Stopfeinrichtung (3) zum Stopfen von Borstenbündeln (4) in einen Borstenträger (5) mittels eines Stopfwerkzeugs (6) sowie einen Bündelschläger oder Bündelverdränger (7) zum seitlichen Beaufschlagen und Verdrängen von gestopften Borstenbündeln (4) auf. Dabei ist wenigstens ein Bündelverdränger (7) oder Bündelschläger am Stopfwerkzeug (6) entlang dessen Umfangsbereich in unterschiedliche Arbeitspositionen verstellbar (Figur 2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, Besen oder dergleichen Borstenwaren, die eine Stopfeinrichtung zum Stopfen von Borstenbündeln in einen Borstenträger mittels eines Stopfwerkzeugs aufweist und mit einem Bündelschläger oder Bündelverdränger zum seitlichen Beaufschlagen und Verdrängen von gestopften Borstenbündeln.

Beim Stopfen von Borstenbündeln in einen Borstenträger werden die einzelnen Borstenbündel nacheinander eingestopft. Dabei sind die einzelnen Borstenbündel häufig sehr nahe nebeneinander angeordnet. Beim Stopfen eines Borstenbündels kann daher ein zuvor gestopftes Borstenbündel oder einzelne Borsten in den Stopfbereich des Stopfwerkzeugs ragen, insbesondere wenn sich die Borstenbündel an ihren freien Enden pinselförmig aufspreizen. Um zu verhindern, dass bereits gestopfte Borsten beim Stopfen eines weiteren Borstenbündels von dem Stopfwerkzeug erfasst werden, kennt man bereits Vorrichtungen, mit denen die der jeweiligen Stopfposition benachbarten Borstenbündel verdrängt werden. Dazu wird ein Bündelverdränger oder Bündelschläger seitlich oder in Stopfrichtung in das Borstenfeld eingeführt und in Richtung der gestopften Borstenbündel bewegt, so dass diese Borstenbündel aus dem Stopfbereich verdrängt werden.

Diese Vorrichtungen eignen sich zum Stopfen von Borstenwaren, bei denen die Bündelreihen kontinuierlich nacheinander gestopft werden. Für kompliziertere Borstenfelder, bei denen beispielsweise einzelne oder mehrere Bündellöcher, die nach einem ersten Stopfvorgang zunächst frei bleiben und von mehreren gestopften Borstenbündeln umgeben sind, nachträglich mit längerem oder andersfarbigem Stopfmaterial versehen werden sollen, sind diese vorbekannten Vorrichtungen hingegen ungeeignet, da hierbei nicht alle Borstenbündel aus dem Stopfbereich verdrängt oder sogar einzelne Borstenbündel stärker in den Stopfbereich hinein anstatt aus diesem heraus verdrängt werden können.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auch aufwändigere Borstenfeldmuster mit mehreren auch ineinander liegenden, nacheinander zu stopfenden Borstenfeld-Bereichen zuverlässig gestopft werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass wenigstens ein Bündelverdränger oder Bündelschläger am Umfang des Stopfwerkzeugs in Umfangsrichtung in unterschiedliche Arbeitspositionen verstellbar ist.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann ein Borstenbündel in ein Bündelloch eingestopft werden, das einseitig zu einem zuvor gestopften Borstenbündel benachbart ist. Dabei ist unerheblich, in welcher Richtung das Borstenbündel benachbart ist, da der Bündelverdränger oder Bündelschläger in die entsprechende Lage zum Verdrängen dieses Borstenbündels aus dem jeweiligen Stopfbereich verstellbar, insbesondere um das Stopfwerkzeug verdrehbar und bedarfsweise zum Fixieren dieser Position beim Verdrängen oder Ausschlagen festlegbar ist.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mehrere um das Stopfwerkzeug herum angeordnete Bündelverdränger vorgesehen sind, deren in einer Einrückstellung ins Borstenfeld eingreifende Eingreif-Enden zur seitlichen Beaufschlagung von gestopften Borstenbündeln aufspreizbar sind.

Mit einer derartigen Vorrichtung können Borstenbündel in Bereiche eingestopft werden, die an mehreren Seiten von zuvor gestopften Borstenbündeln umgeben sind. Dazu werden die Bündelverdränger vor dem zu bestopfenden Bündelloch positioniert, in ihre in das Borstenfeld eingreifende Einrückstellung verfahren und anschließend aufgespreizt, wodurch die in verschiedenen Richtungen benachbarten Borstenbündel aus dem Stopfbereich verdrängt werden und das Stopfwerkzeug an das Bündelloch geführt werden kann, ohne Borstenbündel oder einzelne Borsten benachbarter Borstenbündel mitzunehmen.

Dabei kann es ausreichend sein, wenn zwei Bündelverdränger vorgesehen sind, die vorzugsweise diametral um 180° versetzt zueinander um das Stopfwerkzeug herum angeordnet sind.

Um die Vorrichtung universell einsetzen und auch einzelne, mehr- oder allseitig von Borstenbündeln umrandete Bündellöcher sicher stopfen zu können, ist es zweckmäßig, wenn mehr als zwei Bündelverdränger, insbesondere drei oder vier Bündelverdränger um das Stopfwerkzeug herum angeordnet sind.

Auch bei mehreren Bündelverdrängern können diese am Umfang des Stopfwerkzeugs in Umfangsrichtung in unterschiedliche Arbeitspositionen verstellbar und bedarfsweise festlegbar sein. Insbesondere bei zwei Bündelverdrängern, die praktisch beliebig, zum Beispiel um 180° oder 90° am Umfang des Stopf werkzeugs versetzt angeordnet sind, ist dies sinnvoll. So lassen sich damit in beliebiger Umfangsrichtung gleichzeitig nach zwei Seiten benachbart gestopfte Borstenbündel verdrängen.

Die mehreren Bündelverdränger können auch relativ zueinander in Umfangsrichtung des Stopfwerkzeugs verstellbar und bedarfsweise festlegbar sein, um eine Lageanpassung an die gleichzeitig zu verdrängenden Borstenbündel zu ermöglichen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Bündelverdränger in axialer Richtung des Stopfwerkzeugs insbesondere synchron mit dessen Stopfbewegung zwischen einer Ausrückstellung und der ins Borstenfeld eingreifenden Einrückstellung verstellbar sind und wenn in Einrückstellung eine Antriebskopplung zwischen dem Stopfwerkzeug und den Bündelverdrängern für die Aufspreizbewegung vorgesehen ist.

Das Aufspreizen der Bündelverdränger erfolgt somit zwangssynchronisiert mit der Stopfbewegung des Stopfwerkzeugs.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Bündelverdränger in Einrückstellung vor dem Aufspreizen etwa V-förmig oder trichterartig angeordnet sind und dass das Stopfwerkzeug mit seinem insbesondere konischen Einstopfende zum Aufspreizen in den durch die Bündelverdränger gebildeten, V-förmigen oder trichterartigen Bereich eingreift und das Aufspreizen durch eine axiale Relativbewegung erfolgt. Dabei sind für das Aufspreizen keine aktiven Antriebselemente erforderlich, wodurch die Vorrichtung konstruktiv einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Trotzdem ist ein sicheres Aufspreizen der Bündelverdränger gewährleistet.

Das Stopfwerkzeug durchläuft bei einem Stopfzyklus eine Axialbewegung zum Einfahren in das Borstenfeld sowie zum Ausfahren aus dem Borstenfeld nach dem Stopfen. Dieser Axialbe wegung müssen auch die Bündelverdränger folgen. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Bündelverdränger für ihre Axialbewegung zwischen der Ausrückstellung und der Einrückstellung eine Antriebskopplung zu dem Stopfwerkzeug aufweisen.

Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn zumindest für die Axialbewegung zwischen der Ausrückstellung und der Einrückstellung der Bündelverdränger, gegebenenfalls auch für deren Aufspreizbewegung wenigstens ein separater Antrieb vorgesehen ist. Die Bündelverdränger können dabei unabhängig vom Stopfwerkzeug gesteuert werden, was je nach Art der zu stopfenden Borstenwaren und/oder des dazu vorgesehenen Stopfwerkzeugs vorteilhaft sein kann.

Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass als separater Antrieb für die Axialbewegung und/oder Aufspreizbewegung ein Kurvenscheibenantrieb oder wenigstens ein Servomotor vorgesehen ist.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Bündelverdränger drehfest gelagert und vor dem Aufspreizen etwa V-förmig oder trichterartig angeordnet sind und für deren Aufspreizbewegung aus federelastischem Material bestehen, und dass das Stopfwerkzeug mit seinem insbesondere konischen Einstopfende zum Aufspreizen in den durch die Bündelverdränger gebildeten, V-förmigen oder trichterartigen Bereich eingreift und das Aufspreizen durch eine axiale Relativbewegung erfolgt.

Dabei sind für die Aufspreizbewegung sowie die äquivalente Rückstellbewegung keine separaten Antriebs- und Übertragungselemente erforderlich, was die Konstruktion vereinfacht, so dass eine entsprechende Vorrichtung auch in Umgebungen mit begrenztem Platz verwendet werden kann. Zudem ist die Vorrichtung kostengünstig herstellbar.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt, zum Teil stärker schematisiert:
1 eine Vorrichtung mit einem Stopfwerkzeug und einem daran am Umfang verstellbaren Bündelverdränger,
2 eine Vorrichtung mit einem Stopfwerkzeug und zwei gegenüberliegend angeordneten Bündelverdrängern,
3 eine Vorrichtung mit einem Stopfwerkzeug und zwei Bündelverdrängern in Ausrückstellung,
4 die Vorrichtung gemäß 3, wobei sich Stopfwerkzeug und Bündelverdränger in Einrückstellung befinden,
5 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung mit einem Stopfwerkzeug und einem Bündelverdränger, der über einen Riemenantrieb umfangsseitig an dem Stopfwerkzeug verstellbar ist und
6 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 5.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten 2, Besen oder dergleichen Borstenwaren weist eine Stopfeinrichtung 3 zum Stopfen von Borstenbündeln 4 in einen Borstenträger 5 mittels eines Stopfwerkzeugs 6 auf. An dem Stopfwerkzeug 6 ist ein Bündelverdränger 7 gelagert. Zum Stopfen eines Borstenbündels wird zunächst der Bündelverdränger 7 in axialer Richtung (Pfeil Pf1) in die in 1 dargestellte Einrückstellung verfahren, in der er ein zuvor ge stopftes Borstenbündel 4 an dessen oberen Endbereich seitlich beaufschlagt. Dieses Borstenbündel 4 ist somit gegenüber dem Stopfwerkzeug 6 abgeschirmt, so dass beim Annähern des Stopfwerkzeugs 6 an das zu bearbeitende Bündelloch 8 der Bündelverdränger 7 von dem Stopfwerkzeug 6 beaufschlagt wird und in der Folge die pinselartig aufgespreizten und in den Stopfbereich ragenden Borsten des Borstenbündels 4 aus dem Stopfbereich verdrängt werden. Dabei wird der Bündelverdränger 7 um ein Schwenkgelenk 9 verschwenkt. An seinem dem Stopfbereich abgewandten freien Ende ist der Bündelverdränger 7 mit einer Zugfeder 10 verbunden, die den Bündelverdränger 7 beim Ausfahren des Stopfwerkzeugs 6 aus der den Bündelverdränger 7 beaufschlagenden Einrückstellung nach dem Stopfen in dessen Ausgangslage zurückstellt und so das Verdrängen eines weiteren Borstenbündels ermöglicht.
Um auch Borstenträger 5 mit einem Teilborstenfeld, das an einer anderen als der in 1 gezeigten Seite angeordnet ist, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weiterstopfen zu können, ist der Bündelverdränger 7 um das Stopfwerkzeug 6 drehbar ausgebildet. Dazu ist der Bündelverdränger 7 über sein Schwenkgelenk 9 mit einer Drehhülse 11 verbunden, in der das Stopfwerkzeug 6 axial verschiebbar gelagert ist. Diese Drehhülse 11 ist mitsamt dem Schwenkgelenk 9, dem Bündelverdränger 7, der Zugfeder 10 sowie der in 1 schematisch dargestellten Zugfeder-Halterung 12 um das Stopfwerkzeug 6 drehbar gelagert, was durch die Pfeile Pf2 angedeutet ist. Um ein präzises Positionieren des Bündelverdrängers 7 in der gewünschten Arbeitsposition sicherzustellen, kann die Drehhülse 11 mit einer nicht dargestellten Arretierungseinrichtung in Drehrichtung (Pf2) relativ zum Stopfwerkzeug 6 festgelegt werden.
Bei der Vorrichtung 1a gemäß 2 sind zwei Bündelverdrän ger 7 diametral um 180° versetzt zueinander um das Stopfwerkzeug 6 herum angeordnet. Diese Vorrichtung 1 ermöglicht ein beidseitiges Verdrängen von Borstenbündeln 4, um ein Borstenbündel in ein Bündelloch 8, das an zwei Seiten von zuvor gestopften Borstenbündeln 4 benachbart ist, einzustopfen. Somit ist es möglich, zunächst Borstenbündel 4 eines Typs, beispielsweise einer Farbe oder einer Länge zu stopfen und dabei innerhalb des Borstenfelds einzelne Bündellöcher 8 frei zu lassen, um diese anschließend mit Borstenbündeln eines zweiten Typs, beispielsweise einer anderen Farbe, zu stopfen.
Die beiden Bündelverdränger 7 sind in ihrer in 2 dargestellten Einrückstellung etwa V-förmig angeordnet. Beim axialen Einfahren des Stopfwerkzeugs 6 in dessen dem Bündelloch 8 angenäherte Stopfposition werden die Bündelverdränger 7 von dem konischen Einstopfende 13 des Stopfwerkzeugs 6 beaufschlagt und dadurch aufgespreizt, wodurch die benachbarten Borstenbündel 4 verdrängt und das zu bestopfende Bündelloch 8 freigelegt wird. Separate Antriebe zum Aufspreizen der Bündelverdränger 7 sind somit nicht erforderlich. Das Zurückstellen der Bündelverdränger 7 in ihre Ausgangsposition erfolgt entsprechend der Vorrichtung gemäß 1 über jeweils ein Schwenkgelenk 9 und eine Zugfeder 10.
Bei der Vorrichtung 1b gemäß 3 und 4 sind die Bündelverdränger 7 jeweils aus federelastischem Material gebildet und in Führungen 14 für eine axiale Verschiebung zwischen der Ausrückstellung (3) und der Einrückstellung (4) gelagert. Zum Einfahren in das Borstenfeld können die Bündelverdränger 7 axial in den Führungen 14 gemäß den Pfeilen Pf3 mittels eines nicht dargestellten Positionierantriebs verschoben werden. Der Positionierantrieb kann dabei so gesteuert sein, dass die Bündelverdränger 7 in Einrückstellung die in 4 gezeigte Axial-Position erreichen, wobei hier das Stopfwerkzeug 6 mit seinem Einstopfende 13 die beiden Bündelverdränger 7 schon etwas auseinandergespreizt hat. Gegebenenfalls kann in den Führungen 14 auch ein unterer Anschlag zur Begrenzung des axialen Verstellwegs vorgesehen sein. Der Positionierantrieb muss dann weniger präzise arbeiten und kann somit kostengünstiger realisiert werden. Das Aufspreizen der etwa V-förmig angeordneten Bündelverdränger 7 erfolgt wie bei der Vorrichtung gemäß 2 durch eine Axialbewegung des Stopfwerkzeugs 6 in Richtung des Borstenträgers 5.
Durch die Federelastizität der Bündelverdränger 7 gelangen deren Enden nach dem Ausfahren des Stopfwerkzeugs 6 aus der Einrückstellung selbsttätig in eine nahe beieinander liegende Position und durch den Positionierantrieb entgegen der Pfeilrichtung Pf3 in ihre Ausgangsstellung gemäß 3 zurück. Federn oder dergleichen Rückstellelemente sind für das Zusammenführen der Bündelverdränger-Enden nicht erforderlich.
Die 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung 1c mit einem erweiterten Positionierantrieb 15 zum Verstellen des Bündelverdrängers 7 entlang dem Umfangsbereich des Stopfwerkzeugs 6. Der Bündelverdränger 7 ist dabei über ein Kupplungselement 16 schwenkbar an einem Positionierring 17 gelagert, der über einen Zahnriemen 18 mit einem Motor 19 in Antriebsverbindung steht. Der Motor 19 hat seinerseits an seiner Antriebswelle 20 ein mit dem Zahnriemen 18 in Antriebsverbindung stehendes Antriebsrad 21. Der Motor 19 kann insbesondere ein Schrittmotor sein, wodurch der Bündelverdränger 7 besonders präzise positionierbar ist, um Borstenbündel 4 an verschiedenen Umfangspositionen des Borstenträgers 5 aus dem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs 6 zu verdrängen.
Entsprechend den vorbeschriebenen Ausführungsformen wird auch bei der Vorrichtung 1c gemäß 5 und 6 der Bündel verdränger 7 verschwenkt und damit ein Borstenbündel 4 verdrängt, indem das Stopfwerkzeug 6 axial verschoben wird (Pf1) und dabei den Bündelverdränger 7 mit seinem Einstopfende 13 beaufschlagt (6).

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, Besen oder dergleichen Borstenwaren, die eine Stopfeinrichtung (3) zum Stopfen von Borstenbündeln (4) in einen Borstenträger (5) mittels eines Stopfwerkzeugs (6) aufweist und mit einem Bündelschläger oder Bündelverdränger (7) zum seitlichen Beaufschlagen und Verdrängen von gestopften Borstenbündeln (4), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bündelverdränger (7) oder Bündelschläger am Umfang des Stopfwerkzeugs (6) in Umfangsrichtung in unterschiedliche Arbeitspositionen verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere um das Stopfwerkzeug (6) herum angeordnete Bündelverdränger (7) vorgesehen sind, deren in einer Einrückstellung ins Borstenfeld eingreifende Eingreif-Enden zur seitlichen Beaufschlagung von gestopften Borstenbündeln (4) aufspreizbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bündelverdränger (7) vorgesehen sind, die vorzugsweise diametral um 180° versetzt zueinander um das Stopfwerkzeug (6) herum angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Bündelverdränger (7), insbesondere drei oder vier Bündelverdränger (7) um das Stopfwerkzeug (6) herum angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelverdränger (7) in axialer Richtung des Stopfwerkzeugs (6) insbesondere synchron mit dessen Stopfbewegung zwischen einer Ausrückstellung und der ins Borstenfeld eingreifenden Einrückstellung verstellbar sind und dass in Einrückstellung eine Antriebskopplung zwischen dem Stopfwerkzeug (6) und den Bündelverdrängern (7) für die Aufspreizbewegung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelverdränger (7) in Einrückstellung vor dem Aufspreizen etwa V-förmig oder trichterartig angeordnet sind und dass das Stopfwerkzeug (6) mit seinem insbesondere konischen Einstopfende (13) zum Aufspreizen in den durch die Bündelverdränger (7) gebildeten, V-förmigen oder trichterartigen Bereich eingreift und das Aufspreizen durch eine axiale Relativbewegung erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelverdränger (7) für ihre Axialbewegung zwischen der Ausrückstellung und der Einrückstellung eine Antriebskopplung zu dem Stopfwerkzeug (6) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für die Axialbewegung zwischen der Ausrückstellung und der Einrückstellung der Bündelverdränger (7), gegebenenfalls auch für deren Aufspreizbewegung wenigstens ein separater Antrieb vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als separater Antrieb für die Axialbewegung und/oder Aufspreizbewegung ein Kurvenscheibenantrieb oder wenigstens ein Servomotor vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelverdränger (7) drehfest gelagert und vor dem Aufspreizen etwa V-förmig oder trichterartig angeordnet sind und für deren Aufspreizbewegung aus federelastischem Material bestehen, und dass das Stopfwerkzeug (6) mit seinem insbesondere konischen Einstopfende (13) zum Aufspreizen in den durch die Bündelverdränger (7) gebildeten, V-förmigen oder trichterartigen Bereich eingreift und das Aufspreizen durch eine axiale Relativbewegung erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass bei mehr als zwei vorgesehenen Bündelverdrängern (7) zumindest deren Umfangslage am Stopfwerkzeug (6) relativ zueinander einstellbar ist.