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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abteilvorrichtung zum Abteilen und/oder Vereinzeln von Abteilmaterial mit einem zumindest einen Zuführkanal für das Abteilmaterial aufweisenden Magazin und mit einem an einer Entnahmestelle des Magazins angeordneten, zumindest eine Entnahmekerbe aufweisenden Abteiler.
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Solche Abteilvorrichtungen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt und werden beispielsweise zum Abteilen von Borstenbündeln aus einem Borstenvorrat verwendet. An dem der Entnahmestelle gegenüberliegenden Ende eines Zuführkanals ist üblicherweise ein Schieber vorgesehen, der von einer Druckfeder druckbeaufschlagt ist und das Abteilmaterial somit in Richtung zur Entnahmestelle drückt. Problematisch bei den vorbekannten Abteilvorrichtungen kann sein, dass an der Entnahmestelle ein zu großer Druck auf das Abteilmaterial wirkt, was dieses einerseits beschädigen kann und andererseits das Einfädeln des Abteilmaterials in eine Entnahmekerbe erschweren kann.
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Es besteht daher die Aufgabe, eine Abteilvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf das Abteilmaterial im Bereich der Entnahmestelle ein geringerer Druck ausgeübt wird beziehungsweise eine geringere Kraft einwirkt.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass in dem zumindest einen Zuführkanal vor dessen entnahmeseitigen Endbereich und beabstandet zur Entnahmestelle für das Abteilmaterial jeweils ein Verengungselement angeordnet ist.
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Durch das Verengungselement wird eine künstliche Verengung des Zuführkanals erzeugt. In Material-Vorschubrichtung hinter dem Verengungselement verbreitert sich der Querschnitt des Zuführkanals wieder, das heißt der Druck auf das Abteilmaterial an der Entnahmestelle, während dem Entnehmen mit dem Abteiler in eine Entnahmekerbe, ist gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen reduziert und das Abteilmaterial kann leichter in eine Entnahmekerbe einfädeln.
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Dabei kann das Verengungselement einen runden, dreieckigen, viereckigen oder vieleckigen Querschnitt aufweist. Insbesondere bei Verengungselementen mit rundem Querschnitt kann das Abteilmaterial besonders gut um das Verengungselement herum gleiten.
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Das Herumgleiten des Abteilmaterials um das Verengungselement kann bei einem nicht runden Verengungselement verbessert werden, wenn bei einem mehreckigen Verengungselement dessen Ecken abgerundet sind.
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Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das Verengungselement drehbar gelagert ist. Beispielsweise kann das Verengungselement über ein Kugellager in dem Zuführkanal gelagert sein.
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Das Magazin kann als Mehrfachmagazin mit mehreren Zuführkanälen ausgebildet sein. Beispielsweise können in den einzelnen Zuführkanälen Abteilmaterialien unterschiedlicher Farbe oder Materialbeschaffenheit vorgesehen sein, die wahl- oder wechselweise aus einem der Zuführkanäle entnommen werden können.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Abteilvorrichtung zum Abteilen von Borstenbündeln ausgebildet ist und dass die zumindest eine Entnahmekerbe des Abteilers zur Aufnahme jeweils eines Borstenbündels mit mehreren Borsten-Filamenten ausgebildet ist. Die Abteilvorrichtung kann dann beispielsweise Teil einer Bürstenherstellungsmaschine sein, wobei die abgeteilten Borstenbündel anschließend einer Stopfeinrichtung oder einer Bündel-Bestückungseinrichtung zugeführt werden können.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Abteilvorrichtung zum Vereinzeln und Abteilen von Hohlnadeln ausgebildet ist und dass die zumindest eine Entnahmekerbe des Abteilers zur Aufnahme jeweils einer Hohlnadel ausgebildet ist. Im Gegensatz zur vorbeschriebenen Ausführungsform für Borstenbündel, bei der das Abteilmaterial einzelne Filamente sind und jeweils mehrere Einzel-Filamente als Bündel von dem Abteiler abgeteilt und entnommen werden, wird bei dieser Ausführungsform jeweils eine einzelne Hohlnadel in eine Entnahmekerbe des Abteilers eingeführt.
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Die Hohlnadeln können insbesondere Nadeln für Injektionsspritzen sein. Gerade bei solchen Hohlnadeln ist es wichtig, dass diese nicht einem zu großen Druck ausgesetzt werden, da diese sonst leicht beschädigt werden könnten.
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Zum Entnehmen des Abteilmaterials kann der Abteiler an der Entnahmestelle vorbeigeführt werden. Dabei gelangt eine bestimmte Menge des abzuteilenden Materials, beispielsweise eine einzelne Hohlnadel oder ein Borstenbündel aus einer Anzahl von Einzel-Filamenten, in eine Entnahmekerbe des Abteilers. Der Abteiler kann dazu linearverschiebbar gelagert sein.
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Alternativ kann der Abteiler verschwenkbar gelagert sein.
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Insbesondere kann der Abteiler zwischen der Entnahmestelle des Magazins und zumindest einer Entnahmevorrichtung positionierbar sein. An der Entnahmevorrichtung kann das abgeteilte Abteilmaterial zur Weiterverarbeitung aus dem Abteiler entnommen werden.
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Es kann eine einzige Entnahmevorrichtung vorgesehen sein. Alternativ können auch zwei Entnahmevorrichtungen vorgesehen sein, die beidseits der Abteilvorrichtung angeordnet sind und die alternierend von dem Abteiler angefahren werden.
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Um mehr Abteilmaterial pro Zeiteinheit abteilen zu können, kann der Abteiler mehrere Entnahmekerben aufweisen, die jeweils in einem Arbeitszyklus mit Abteilmaterial befüllt werden.
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Das in den Entnahmekerben des Abteilers gehaltene Abteilmaterial kann in den Entnahmevorrichtungen oder auch bereits davor, zwischen der Entnahmestelle und einer Entnahmevorrichtung, bearbeitet werden. Beispielsweise können Hohlnadeln an ihren befestigungsseitigen Enden aufgerauht werden, um bei einem späteren Umspritzen mit Kunststoffmaterial in einer weiteren Bearbeitungseinrichtung einen besseren Halt zu erreichen.
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Es kann zweckmäßig sein, wenn am entnahmeseitigen Endbereich des zumindest einen Zuführkanals jeweils seitliche, den Querschnitt des Aufnahmebereichs des Zuführkanals reduzierende Einlenkstücke vorgesehen sind.
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Um das abgeteilte und in den Entnahmekerben des Abteilers angeordnete Abteilmaterial sicher zu halten und ein ungewolltes Herausfallen zu verhindern, können dem Abteiler Gegenhalter zum Abstützen des in der zumindest einen Entnahmekerbe gehaltenen Abteilmaterials beim Transport zwischen der Entnahmestelle und der zumindest einen Entnahmevorrichtung zugeordnet sein.
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Um den Transport und den Vorschub des Abteilmaterials in dem Zuführkanal zu optimieren, kann dem Verengungselement und/oder den Einlenkstücken eine Vibrationseinheit zugeordnet sein. Durch die Vibrationen wird das Abteilmaterial besser in Richtung der Entnahmestelle befördert.
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Es kann zweckmäßig sein, wenn ein mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Abteilers in Wirkverbindung stehender Sensor zur Überwachung des Füllstands der zumindest einen Entnahmekerbe vorgesehen ist. Wenn mit dem Sensor erkannt wird, dass eine Entnahmekerbe leer ist, so kann der Abteiler für einen erneuten Entnahmevorgang positioniert werden, bevor der Abteiler ungefüllt an die Entnahmevorrichtung positioniert wird, was einen Zeitverlust zur Folge hätte.
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Abteilvorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine Abteilvorrichtung mit einem als Mehrfachmagazin ausgebildetem Magazin,
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2 eine Abteilvorrichtung mit einem einen einzigen Zuführkanal aufweisenden Magazin,
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3 eine vergrößerte Darstellung des entnahmeseitigen Endbereichs der Abteilvorrichtung aus 2 und
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4 eine Detaildarstellung aus 3.
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Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Abteilvorrichtung zum Abteilen und/oder Vereinzeln von Abteilmaterial 2 weist gemäß 1 ein Magazin 3 mit drei Zuführkanälen 4 für das Abteilmaterial 2 auf. Mit einem in der Anordnung gemäß 1 als Abteilscheibe ausgebildeten Abteiler 5 kann das Abteilmaterial 2 aus jeweils einem der Zuführkanäle 4 an einer Entnahmestelle 6 entnommen und wahl- oder wechselweise einer von den beiden Entnahmevorrichtungen 7 zugeführt werden. Der Abteiler 5 weist dazu mehrere Entnahmekerben 8 auf. An dem der Entnahmestelle 6 gegenüberliegenden Ende ist an den Zuführkanälen 4 jeweils ein Schieber 9 vorgesehen, der von einer Druckfeder 10 druckbeaufschlagt ist und das Abteilmaterial 2 somit in Richtung zur Entnahmestelle 6 drückt.
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Das gesamte Magazin 3 ist schwenkbar gelagert, so dass jeweils einer der Zuführkanäle 4 in den Bereich der Entnahmestelle 6 gebracht werden kann, um wechselweise Abteilmaterial 2 aus einem der Zuführkanäle 4 entnehmen zu können.
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Als Abteilmaterial 2 können Borsten-Filamente vorgesehen sein. Diese werden dann bündelweise in die Entnahmekerben 8 eingebracht und ein so abgeteiltes Borstenbündel wird durch Verschwenken des Abteilers 5 gemäß Pfeil Pf1 wahl- oder wechselweise an eine der Entnahmevorrichtungen 7 befördert, wo es zur weiteren Verarbeitung aus der jeweiligen Entnahmekerbe 8 entnommen werden kann. Um ein ungewolltes Herausfallen des Abteilmaterials 2 aus den Entnahmekerben 8 des Abteilers 5 während dem Transport hin zur Entnahmevorrichtung 7 sicher zu vermeiden, sind Gegenhalter 11 vorgesehen, die das Abteilmaterial 2 während dem Transport abstützen.
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Als Abteilmaterial 2 können auch Hohlnadeln für Injektionsspritzen vorgesehen sein. Diese werden einzeln aus dem Vorrat im Zuführkanal 4 abgeteilt, so dass jeweils eine Hohlnadel in einer Entnahmekerbe 8 angeordnet ist. Die Entnahmekerben 8 sind entsprechend dimensioniert und ausgebildet.
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Insbesondere bei Hohlnadeln als Abteilmaterial 2 kann es sinnvoll sein, den Druck, der auf das Abteilmaterial 2 an der Entnahmestelle 6 ausgeübt wird, zu reduzieren, um Beschädigungen zu vermeiden und ein besseres Übergeben in die Entnahmekerben 8 des Abteilers 5 zu ermöglichen.
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Hierzu ist in den Zuführkanälen 4 jeweils ein Verengungselement 12 vorgesehen, das vor dem entnahmeseitigem Endbereich und beabstandet zur Entnahmestelle 6 angeordnet ist. Durch die Verengungselemente 12 wird jeweils der Querschnitt der Zuführkanäle 4 reduziert und das Abteilmaterial 2 muss sich um das Verengungselement 12 herum bewegen. Durch die anschließende erneute Verbreiterung des Querschnitts nach dem Verengungselement 12 wirkt auf das Abteilmaterial 2 im entnahmeseitigen Endbereich des Zuführkanals 4 ein geringerer Druck und das Abteilmaterial 2 kann leichter entnommen werden, da es besser in die Entnahmekerben 8 des Abteilers 5 einfädelt.
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2 zeigt eine Abteilvorrichtung 1 mit einem nur einen Zuführkanal 4 aufweisenden Magazin 3. Der Abteiler 5 ist linearverschiebbar ausgebildet (Pfeil Pf2) und zwischen zwei beidseits der Entnahmestelle 6 des Magazins 3 angeordneten Entnahmevorrichtungen 7 positionierbar.
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Das Verengungselement 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel über ein Kugelgelenk drehbar gelagert. Dadurch kann das Abteilmaterial 2 besser an dem Verengungselement 12 herumgleiten.
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An dem entnahmeseitigen Endbereich des Zuführkanals 4 sind seitliche, den Querschnitt des Aufnahmebereichs des Zuführkanals 4 reduzierende Einlenkstücke 13 vorgesehen. Diese Einlenkstücke 13 können gegebenenfalls auch einstückig mit den Gegenhaltern 11 zum Abstützen des Abteilmaterials 2 ausgebildet sein.
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Wie aus der vergrößerten Darstellung gemäß 3 ersichtlich ist, können die Einlenkstücke 13 auch durch entsprechende Ausformungen der Wandung des Zuführkanals 4 gebildet sein. Im Bereich der Entnahmestelle 6 verbreitert sich der Querschnitt des Zuführkanals 4 wieder, wodurch der Druck auf das zu entnehmende Abteilmaterial 2 reduziert wird. Der Übergang vom querschnittsreduzierenden hin zum sich wieder verbreiternden Bereich des Einlenkstücks 13 erfolgt dabei über eine Rundung mit dem Radius R2.
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Auch die Querschnittsreduzierung wird durch einen gerundeten, kreisbogenabschnittsförmigen Bereich des Einlenkstücks 13 mit dem Radius R1 gebildet. Dieser Radius R1 kann insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, der Breite D1 des Zuführkanals 4 betragen.
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Der Durchmesser D2 des Verengungselements 12 kann insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, der Breite D1 des Zuführkanals 4 betragen.
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Die Breite D4 des Zuführkanals 4 an seiner engsten Stelle im Bereich der Einlenkstücke 13 kann insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, der gesamten Breite D1 des Zuführkanals 4 betragen.
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Die Wandung des sich wieder verbreiternden Bereichs des Einlenkstücks 13 und die auf derselben Seite des Zuführkanals 4 angeordnete Haupt-Seitenwandung des Zuführkanals 4 können einen Winkel W1 einschließen, der vorzugsweise zwischen 0° und 10°, insbesondere 5° betragen kann.
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An seiner engsten, durch das Verengungselement 12 und die Einlenkstücke 13 verengten Stelle kann der Zuführkanal 4 eine Breite D3 aufweisen, die vier- bis siebenmal, insbesondere fünfmal so groß ist wie die Breite D5 einer Entnahmekerbe 8 (4). 4 ist eine Detaildarstellung des eingekreisten Bereichs aus 3. Bei einzeln zu entnehmendem Abteilmaterial 2 wie Hohlnadeln entspricht die Breite D5 der Entnahmekerbe 8 in etwa dem Durchmesser des Abteilmaterials 2, also beispielsweise einer einzelnen Hohlnadel. Somit weist der Zuführkanal 4 auch an seiner engsten Stelle noch eine Breite D3 auf, die groß genug ist, um das Abteilmaterial 2 gut durchführen zu können.
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Der Zuführkanal 4 des Magazins 3 beziehungsweise dessen Einlenkstück 13 kann im entnahmeseitigen Endbereich kreisabschnittsförmig abgerundet sein und dabei einen Radius R3 aufweisen (4).
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Die Entnahmekerben 8 des Abteilers 5 können an ihrem einführseitigen Öffnungsbereich seitlich jeweils einen abgerundeten Bereich mit einem Radius R4 aufweisen.
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Das in den Entnahmekerben 8 des Abteilers 5 gehaltene Abteilmaterial 2 kann in den Entnahmevorrichtungen 7 oder auch bereits davor, zwischen der Entnahmestelle 6 und einer der Entnahmevorrichtungen 7, mit nicht dargestellten Bearbeitungseinrichtungen bearbeitet werden. Beispielsweise können Hohlnadeln an ihren befestigungsseitigen Enden aufgerauht werden, um bei einem späteren Umspritzen mit Kunststoffmaterial in einer weiteren Bearbeitungseinrichtung einen besseren Halt zu erreichen.
