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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Borstenzuführung von einem Borstenvorrat zu einer Bündelaufnahme mit Aufnahmeöffnungen für einzelne Borstenbündel, wobei die Bürstenherstellungsmaschine einen Bündelabteiler mit einer Aufnahmekerbe zur Entnahme von Borstenbündeln aus dem Borstenvorrat aufweist.
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Bürstenherstellungsmaschinen der eingangs erwähnten Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bereits bekannt. So kennt man Bürstenherstellungsmaschinen, bei denen die von einem Borstenvorrat mittels des Bündelabteilers entnommenen Borstenbündel einem Stopfwerkzeug zugeführt, etwa mittig gefaltet und anschließend mit einem Ankerplättchen in einen Bürstenkörper eingestopft werden.
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Häufig werden Bürsten jedoch ankerlos und ungefaltet in einem so genannten Inmould-Verfahren verarbeitet, indem die Borstenbündel ein eine Kassette oder Lochplatte mit Borstenbündel-Aufnahmeöffnungen eingesetzt werden, die Kassette oder Lochplatte in ein Formnest eingesetzt wird und die aus der Kassette oder Lochplatte hervorragenden Bündel-Enden mit Kunststoffmaterial zur Bildung des Bürstenkörpers in einer Spritzstation umspritzt werden.
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Aus der
DE 40 40 297 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der Borstenbündel aus einem Borstenvorrat entnommen und einem Zwischenspeicher zugeführt werden, von dem aus die Borstenbündel in einen Bürstenkörper oder eine Lochplatte als Zwischenträger übergeben werden.
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Dieser Zwischenspeicher benötigt jedoch Platz und erfordert eine aufwändige Steuerung. Es besteht daher die Aufgabe, eine Bürstenherstellungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und platzsparend realisierbar ist.
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Aus der
DE 100 62 398 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines Borstenbündels mit einer umlaufend drehbar gelagerten und gleichsinnig umlaufend angetriebenen Aufnahmeeinrichtung vorbekannt, deren äußere, mindestens ein Filamentbehälter abdichtende Umfangsfläche wenigstens eine Borstenfilamenten-Aufnahme aufweist und die von einer ersten Position, in der die Borstenfilamenten-Aufnahme mit einem Filamentenbehälter kommuniziert, in eine zweite Position zur Entnahme der in der Borstenfilamenten-Aufnahme enthaltenen Borstenfilamente bewegbar ist, wobei die Borstenfilamenten-Aufnahme derart ausgebildet ist, dass die Borstenfilamente in der ersten Position in der Borstenfilamenten-Aufnahme zu einem Borstenbündel zusammenfassbar sind, und wobei die Vorrichtung eine bewegliche Entnahmevorrichtung aufweist, die mit der Borstenfilamenten-Aufnahme derart zusammenwirkt, dass das gebildete Borstenbündel in der zweiten Position aus der Borstenfilamenten-Aufnahme entnehmbar ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Bündelaufnahme ein dem Borstenfeld einer herzustellenden Bürste angepasstes Lochfeld für die Borstenbündel aufweist, dass eine Bestückungsstelle zum Übergeben eines Borstenbündels von dem Bündelabteiler an die Bündelaufnahme vorgesehen ist, und dass im Bereich der Bestückungsstelle ein zwischen einer Zuführposition und einer Halteposition verstellbarer Bündelschieber zum Entfernen des Borstenbündels aus der Aufnahmekerbe des Bündelabteilers und zum Halten des Borstenbündels zwischen dem Bündelschieber und einem diesem gegenüberliegenden Bündelhalter vorgesehen ist, und dass ein axial verschiebbarer Ausstoßer zum stirnseitigen Beaufschlagen und Ausstoßen des zwischen Bündelschieber und Bündelhalter gehaltenen Borstenbündels in die Bündelaufnahme vorgesehen ist.
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Somit wird ein Borstenbündel direkt aus dem Bündelabteiler in eine Bündelaufnahme umgesetzt. Teure und aufwändige Zwischenspeicher sind nicht erforderlich. Zudem ist der Platzbedarf für die Bürstenherstellungsmaschine deutlich reduziert.
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Es ist zweckmäßig, wenn der Bündelschieber einen Anschlagbereich für das von dem Bündelabteiler transportierte Borstenbündel aufweist. Im vorderen Totpunkt des Bündelabteilers liegt das Borstenbündel an dem Anschlagbereich an, der beim Verstellen des Bündelschiebers in die Halteposition eine Führung für das Borstenbündel bildet.
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Dabei ist besonders zweckmäßig, wenn der Bündelschieber gabelartig ausgebildet ist und einen längeren Gabelarm zur Bildung des Anschlagbereichs und einen kürzeren Gabelarm mit einer dem längeren Gabelarm zugewandten Auflaufschräge für das Borstenbündel aufweist. Zwischen den beiden Gabelarmen ist dabei ein Aufnahmebereich für das Borstenbündelgebildet, in dem das Borstenbündel beim Entfernen aus der Aufnahmekerbe sicher gehalten ist. Mit Hilfe der Auflaufschräge können auch eventuell schräg stehende Einzelfilamente erfasst und ausgerichtet werden, so dass stets ein geordnetes Borstenbündel in der Halteposition zwischen dem Bündelschieber und dem Bündelhalter gehalten ist.
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Um während der Vorschubbewegung des Bündelabteilers zwischen dem Borstenvorrat und der Bestückungsstelle ein Herausfallen einzelner Filamente des Borstenbündels zu verhindern und das gesamte Borstenbündel geordnet zu halten, ist es vorteilhaft, wenn der Bündelabteiler an einer die Aufnahmekerbe außen verschließenden Randabdeckung geführt ist, an die sich im Bereich der Bestückungsstelle ein zwischen einer an dem Bündelabteiler anliegenden Führungsposition und einer Borstenbündel-Ausstoßposition verstellbarer Andrückhebel anschließt. Der Andrückhebel ermöglicht es, dass das Borstenbündel im Bereich der Bestückungsstelle bei in Zuführposition befindlichem Bündelschieber zunächst weiterhin in der Aufnahmekerbe gehalten ist, beim Bewegen des Bündelschiebers in die Halteposition jedoch aus der Aufnahmekerbe gedrückt werden kann, um dann zwischen Bündelschieber und Bündelhalter gehalten zu werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht dabei vor, dass der Andrückhebel gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder aus der Führungsposition in die Borstenbündel-Ausstoßposition verschwenkbar ist. Dies ist konstruktiv besonders einfach und somit kostengünstig realisierbar und der Platzbedarf hierfür ist gering.
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Alternativ kann der Andrückhebel über einen Exzentertrieb zwischen der Führungsposition und der Borstenbündel-Ausstoßposition verstellbar sein. Dieser Exzentertrieb kann gegebenenfalls mit einem Exzentertrieb für den Bündelabteiler und/oder den Bündelschieber gekoppelt sein.
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Insbesondere wenn die Bürstenherstellungsmaschine eine Inmould-Anlage ist, bei der die als Kassette ausgebildete, mit Borstenbündeln bestückte Bündelaufnahme direkt in eine Spritzgießform eingesetzt und die Borstenbündel zur Bildung des Bürstenkörpers und gleichzeitigen Verbindung mit diesem endseitig umspritzt werden, aber auch wenn die Borstenbündel zunächst aus der Bündelaufnahme in eine weitere Kassette umgesetzt werden, ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmeöffnungen der Bündelaufnahme als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Um dabei ein Herausfallen der Borstenbündel, insbesondere bei einer vertikalen Arbeitsrichtung, zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn an der der Borstenbündel-Einfüllseite abgewandten Seite der Bündelaufnahme eine Abdeckung oder bereichsweise in die Aufnahmeöffnungen einführbare Lochstifte anbringbar ist/sind. Die Lochstifte können dabei auch unterschiedlich tief in die einzelnen Aufnahmeöffnungen eindringen zur Bildung eines Borstenfeld-Profils.
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Die Borstenbündel können dann direkt in eine weitere Kassette umgesetzt werden. Alternativ kann die Bündelaufnahme direkt, ohne weitere Neuanordnungen der Borstenbündel, in eine Spritzeinrichtung übergeben werden, um die Borstenbündel endseitig zu umspritzen und dabei mit dem Bürstenkörper zu verbinden.
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Gegebenenfalls können vor dem Einsetzen der Bündelaufnahme in eine Spritzeinrichtung die in der Bündelaufnahme gehaltenen Borstenbündel weiteren Bearbeitungsstationen zugeführt werden, beispielsweise zum Abrunden und/oder Profilieren der freien Bündelenden oder zum Anschmelzen der bürstenkörperseitigen Bündelenden.
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Falls bei den üblichen, hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von beispielsweise 10 Bündeln pro Sekunde einzelne Filamente der Borstenbündel von dem Ausstoßer nicht erfasst werden und diese Einzelfilamente im Bereich der Bestückungsstelle liegenbleiben, können diese sich mit der Zeit anhäufen und die Bewegung des Bündelschiebers behindern oder blockieren. Um in einem solchen Fall eine Beschädigung durch Überlastung zu vermeiden, kann der Bündelschieber einen Antrieb mit einer Überlastsicherung aufweisen. Mit Hilfe der Überlastsicherung kann bedarfsweise der Antrieb für den Bündelschieber oder die gesamte Bürstenherstellungsmaschine stillgelegt werden.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt in schematischer Darstellung:
- 1 eine Aufsicht einer Borstenzuführung von einem Borstenvorrat zu einer Bestückungsstelle und
- 2 eine seitliche Schnittdarstellung der Anordnung aus 1.
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Eine Bürstenherstellungsmaschine weist gemäß den Figuren eine Borstenzuführung 1 zum Zuführen von Borstenbündeln 2 von einem Borstenvorrat 3 (1) zu einer Bündelaufnahme 4 in Form einer Kassette (2) auf. Die Borstenzuführung 1 weist, wie in 1 zu sehen ist, einen Bündelabteiler 5 mit einer Aufnahmekerbe 6 zur Entnahme von Borstenbündeln aus dem Borstenvorrat 3 auf. Der Bündelabteiler 5 ist dazu zwischen einer Bündelaufnahmeposition mit im Bereich des Borstenvorrats 3 angeordneter Aufnahmekerbe 6 und einer Bündelabgabeposition, bei der die Aufnahmekerbe 6 im Bereich einer Bestückungsstelle 7 angeordnet ist, verschwenkbar (Pfeil Pf1).
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Der Bündelabteiler 5 ist an einer Randabdeckung 8 geführt, mit der während des Transports eines Borstenbündels die Aufnahmekerbe 6 abgedeckt und das Borstenbündel so in der Aufnahmekerbe 6 gehalten wird. Im Bereich der Bestückungsstelle 7 schließt sich an die Randabdeckung 8 ein Andrückhebel 9 an. Der Bündelabteiler 5 wird so weit verschwenkt, bis das in der Aufnahmekerbe 6 gehaltene Borstenbündel im Bereich der Bestückungsstelle 7 an einen Gabelarm 10a eines Bündelschiebers 11 anschlägt. Anschließend wird der Bündelschieber 11 aus der in 1 dargestellten Zuführposition in eine Halteposition axial verschoben (Pfeil Pf2). Dabei wird das Borstenbündel zwischen dem längeren Gabelarm 10a und einem kürzeren Gabelarm 10b fixiert und in dem Aufnahmeraum zwischen den beiden Gabelarmen 10a, 10b gehalten. Der kürzere Gabelarm 10b weist zudem eine Auflaufschräge 12 für das Borstenbündel auf, mit deren Hilfe eventuell schräg stehende Einzelfilamente des Borstenbündels sicher erfasst und ausgerichtet werden können.
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Der Bündelschieber 11 wird so weit verschoben, bis das Borstenbündel zwischen dem Bündelschieber 11 und einem feststehenden Bündelhalter 13 gehalten ist. Dabei wird auch der Andrückhebel 9 gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 14 verschwenkt, wobei an dem Bündelhalter 13 eine Ausnehmung für den Andrückhebel 9 vorgesehen ist, damit dieser entsprechend weit verschwenkt werden kann.
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Im Bereich der Bestückungsstelle 7 ist eine Bündelaufnahme 4 in Form einer Kassette angeordnet (2), die über einen nicht dargestellten Positionierantrieb jeweils mit einer ihrer Aufnahmeöffnungen 15 unterhalb des zwischen Bündelschieber 11 und Bündelhalter 13 gehaltenen Borstenbündels positionierbar ist. Mit einem gegenüberliegenden, axial verschiebbaren (Pfeil Pf3) Ausstoßer 16 kann das jeweilige, zwischen Bündelschieber 11 und Bündelhalter 13 gehaltene Borstenbündel stirnseitig beaufschlagt und in eine Aufnahmeöffnung 15 der Bündelaufnahme 4 gedrückt werden. Damit die Borstenbündel 2 nicht aus den vertikal orientierten Aufnahmeöffnungen 15 herausfallen, ist an der der Einfüllseite abgewandten Seite der Bündelaufnahme 4 eine Abdeckung 17 vorgesehen.
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Eine vollständig mit Borstenbündeln 2 bestückte Bündelaufnahme 4 kann dann einer Weiterbearbeitungseinrichtung zugeführt werden, wo die Borstenbündel gegebenenfalls in eine weitere Kassette umgesetzt, abgerundet, geschliffen, angeschmolzen und insbesondere einer Spritzgießform zum Umspritzen der angeschmolzenen Bündelenden zur Bildung des Bürstenkörpers zugeführt werden.
