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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Borstenwaren, das eine Stopfeinrichtung zum Stopfen von Borstenbündeln in einen, auf einer schwenk- oder verschiebbaren Vorrichtung gespannten, Bürstenkörper mittels eines in Stopfrichtung hin- und her bewegbaren Stopfwerkzeuges aufweist und mit einem oder mehreren Bündelverdrängern ausgerüstet sein kann, die die zuvor gestopften Bündel vom zustoßenden Stopfwerkzeug fernhalten.
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Aus der Praxis sind bereits Vorrichtungen und Verfahren bekannt (z. B.
DE 19961006 A1 und
DE 10 2004 011 447 A1 ) mit denen gestopfte Borstenbündel mittels eines Bündelverdrängers verdrängt werden, so dass mit dem Stopfwerkzeug ein weiteres Borstenbündel daneben eingestopft werden kann, ohne einzelne Fasern oder Bündelteile des zuvor gestopften Borstenbündels zu erfassen und mit in das nächste Loch hineinzudrücken. Beim Herstellen von Borstenwaren mit langen Borstenbündeln ist der Hubweg des Stopfwerkzeuges oftmals kleiner als die Borstenlänge, so dass bei dem im hinteren Totpunkt befindlichen Stopfwerkzeug noch ein Teil des Borstenbündels im Werkzeugkopf steckt. Bei derartigen Anordnungen wird das jeweilige Borstenbündel zunächst mit dem Bündelschläger seitlich beaufschlagt und aus dem Werkzeugkopf herausgeschlagen. Dabei wird der Bündelschläger so weit bewegt, bis das ausgeschlagene Borstenbündel wieder freigegeben wird und unter dem Bündelschläger in Richtung zum Stopfwerkzeug zurückspringt. Anschließend wird der Bündelschläger in Richtung zum Stopfwerkzeug zurückbewegt, bis er das Borstenbündel erneut, jedoch von der anderen Seite her so weiterbewegt, bis das Borstenbündel auf die der Ausschlagungsseite gegenüberliegende Seite des Stopfwerkzeugs ausgelenkt und somit aus dem Stopfbereich des Stopfwerkzeuges verdrängt wird. Dabei werden gegebenenfalls weitere, zuvor gestopfte Borstenbündel mitverdrängt. Der Stopfweg ist somit frei und das nächste Borstenbündel kann gestopft werden.
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Moderne Borstenwaren, besonders Zahnbürsten, werden mit immer komplizierteren Lochfeldern versehen. Besonders bei schräg, und vor allen Dingen wechselseitig schräg stehenden Bündelreihen, der sogenannten X-Bestopfung und zusätzlich noch längere Borstenbündel als der Hub des Stopfwerkzeuges, hat sich die geradlinige Bewegungsführung der Bündelverdränger als nachteilig erwiesen weil die zu verdrängenden Bündel nicht parallel zur Stopfrichtung stehen. Es kommt deshalb hier vor dass einzelne Filamente oder Bündelteile eines umliegenden Bündels mit in das zu stopfende Loch gezogen werden und der unerwünschte Näheffekt entsteht. Des weiteren wirkt sich der doppelte Hub des oben beschriebenen Bündelschlägers extrem negativ auf die Stopfgeschwindigkeit aus.
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Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung oder ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Borstenbündel so zuverlässig verdrängt und aus dem Stopfwerkzeug herausgezogen werden dass der Näheffekt vermieden wird ohne die Produktionsgeschwindigkeit zu verringern.
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Nachdem der Bürstenkörper die Sortier- und Orientierungsvorrichtungen durchlaufen hat wird dieser in die Stopftrommel oder sonstige Aufnahme eingelegt und nach einer Drehung um 90° beginnt der Vorgang des Stopfens und somit auch des oben beschriebenen Verdrängens. Die Stopftrommel ist dreiachsig, also x – y – z gelagert, und die drei Achsen wie auch die Drehung der Trommel selbst sind so gesteuert, dass Richtung und Geschwindigkeit während des laufenden Stopfvorganges veränderbar sind.
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Damit das Herausschlagen eines überlangen Bündels oder das Verdrängen von kompliziert stehenden Bündeln besser und schneller gelingt, wird eine, oder eine Kombination der vier oben beschriebenen Bewegungsachsen so gesteuert, dass der Bündel beim Rückhub des Stopfwerkzeuges durch eine Gegenbewegung des Bürstenkörpers in eine oder mehrere Richtungen nacheinander oder gleichzeitig, aus dem Werkzeug herausgedreht und/oder mit dem Bündelverdränger zuverlässig verdrängt werden kann.
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Ein Grossteil der auf dem Markt befindlichen modernen Anlagen zur Herstellung von Zahn- oder ähnlich komplizierten Bürsten, sind in den Bewegungsachsen der Spannvorrichtung der Bürsten in Richtung und Geschwindigkeit während des laufenden Stopfvorganges veränderbar weshalb das Verdrängen durch Körperbewegung nur mit dem Aufwand der Programmierung und entsprechenden Verstellung der vorhandenen Komponenten integriert werden kann. Die Gegenbewegung des Bürstenkörpers kann direkt mit dem Werkzeugrückhub beginnen, was einen großen Zeitvorteil gegenüber dem oben beschriebenen Bündelschläger bedeutet.
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Weiterhin Vorteilhaft ist es, wenn durch die kombinierte Bewegung zweier oder mehr Achsen dem schrägen, oder sonst besonderen Verlauf eines Bündels gefolgt werden kann, so dass der herkömmliche, linear arbeitende Bündelverdrängerlöffel wesentlich präziser arbeitet.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
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Es zeigt schematisiert:
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1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten 2, Besen oder dergleichen Borstenwaren mit einer Stopfeinrichtung 3 zum Stopfen von Borstenbündeln 4 mittels eines Stopfwerkzeuges 6. Die Halterung des Bürstenkörpers 2 ist in den Bewegungsachsen 11 der Spannvorrichtung (x, y, z und a) der Bürsten 2 in Richtung und Geschwindigkeit während des laufenden Stopfvorganges veränderbar. 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 gestopftes Borstenbündel 4 an dessen oberen Endbereich seitlich beaufschlagt. Dieses Borstenbündel 4 ist somit gegenüber dem Stopfwerkzeug 6 abgeschirmt, so dass beim Annähern des Stopfwerkzeuges 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. Ist nun die Bündelreihe 4 in Richtung „z” schrägstehend gestopft, wird mit zunehmendem Hub des Stopfwerkzeuges 6 in Richtung (Pfeil PF1) des Bürstenkörpers 2 gleichzeitig mit der z-Achse so verfahren, dass der Bündelverdränger 7 dem schrägen Verlauf des Bündels 4 exakt folgt und somit auch richtig verdrängt. An seinem dem Stopfbereich abgewandten freien Ende ist der Bündelverdränger 7 mit einer Zugfeder 10 verbunden, die den Bündelverdränger beim Ausfahren des Stopfwerkzeuges 6 aus der den Bündelverdränger 7 beaufschlagenden Einrückstellung nach dem Stopfen in dessen Ausgangslage zurückstellt und so das Verdrängen eines weiteren Borstenbündels ermöglicht.
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2 zeigt die gleiche Vorrichtung wie in 1 beschrieben jedoch in einer anderen Arbeitsstellung. Das Stopfwerkzeug 6 befindet sich im Rückhub in Richtung (Pfeil Pf2). Damit die überlangen Borstenbündel 4 nicht mit dem freien Ende 12 im Stopfwerkzeug 6 bei dessen Totpunkterreichung stehen bleiben und eine Störung verursachen, beschreibt die Spannvorrichtung des Bürstenkörpers 2 eine Schwenkbewegung der a-Achse 11 bis das freie Bündelende 12 das Stopfwerkzeug verlassen hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19961006 A1 [0002]
- DE 102004011447 A1 [0002]
