DE102016014653B3

DE102016014653B3 - Verfahren zum Stopfen von Bürsten sowie Bürstenstopfmaschine

Info

Publication number: DE102016014653B3
Application number: DE102016014653.2A
Authority: DE
Inventors: Guido Sommer; Kevin Canclini
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: BE1025055A1; BE1025055B1

Abstract

Als Verbesserung auf dem Gebiet des Stopfens von Bürsten werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Bürstenstopfmaschine (1) vorgeschlagen. Bei diesen ist vorgesehen, dass zumindest eine bereits in einen Borstenträger (5) einer Bürste (2) eingestopfte Borste (4a) vor dem Stopfen eines weiteren Borstenbündels (4) mittels eines, vorzugsweise fokussierten, Fluidstrahls verdrängt wird, um den erforderlichen Platz für das Stopfen des weiteren Borstenbündels (4) in eine noch unbestopfte Einstopfstelle (7) des Borstenträgers (5) zu schaffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stopfen einer Bürste, wobei Borstenbündel, nacheinander, mittels eines Stopfwerkzeugs in einen Borstenträger einer Bürste, gestopft werden.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Bürstenstopfmaschine mit einem Halter für einen mit Borstenbündeln zu stopfenden Borstenträger einer Bürste, mit einem Stopfwerkzeug zum Stopfen von Borstenbündeln in einen Borstenträger.
Sowohl bei dem Verfahren als auch bei der Bürstenstopfmaschine werden die zu stopfenden Borstenbündel vorzugsweise nacheinander und in unmittelbarer Nähe zueinander in Einstopfstellen eines Borstenträgers einer auf diese Weise herzustellenden Bürste gestopft, um ein aus mehreren Borstenbündeln bestehendes Borstenfeld der Bürste zu erzeugen. Als Einstopfstellen dienen in der Regel in den Borstenträger eingebrachte Aufnahmeöffnungen, in die die Borstenbündel gestopft werden., Um die Borstenbündel nacheinander in den Borstenträger stopfen zu können, ist es vorteilhaft, bereits in den Borstenträger gestopfte Borsten oder auch ganze Borstenbündel zu verdrängen, um ausreichend Platz für ein beim Stopfen verwendetes Stopfwerkzeug eines nächsten Borstenbündels in den Borstenträger schaffen zu können.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der Druckschrift DE 12 43 138 B , sind Bürstenstopfmaschinen und auch Verfahren zum Stopfen von Bürsten vorbekannt, bei denen bereits in den Borstenträger gestopfte Borsten oder ganze Borstenbündel mittels mechanischer Verdrängerelemente, die dann auch als Bündelverdränger bezeichnet werden, von einer Einstopfstelle eines nächsten Borstenbündels wegbewegt, also verdrängt werden.
Die Verwendung mechanischer Verdrängerelemente ist an sich bewährt, jedoch erfordern sie eine vergleichsweise komplexe und damit potentiell anfällige Mechanik. Zudem muss darauf geachtet werden, dass die mechanischen Verdrängerelemente beim Stopfen der Borstenbündel nicht mit dem Stopfwerkzeug kollidieren.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Borstenstopfmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen sich diese Nachteile vermeiden oder zumindest reduzieren lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei dem eingangs genannten Verfahren die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf das Verfahren gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren vorgeschlagen, dass zumindest eine Borste wenigstens eines bereits in den Borstenträger eingestopften Borstenbündels mittels wenigstens eines Fluidstrahls vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels in den Borstenträger zeitweise von einer Einstopfstelle wegbewegt und/oder verdrängt wird, an der das weitere Borstenbündel in den Borstenträger gestopft werden soll. Die mit dem Ziel, Platz für das Einstopfen des Borstenbündels zu schaffen.
Auf diese Weise kann auf ein mechanisches Verdrängerelement, wie es bei den aus dem Stand der Technik vorbekannten Verfahren und Bürstenstopfmaschinen in der Regel verwendet wird, verzichtet werden. Mit einem Fluidstrahl lassen sich die Einstopfstelle des zu stopfenden Borstenbündels umgebende, bereits in den Borstenträger gestopfte Borsten oder Borstenbündel vergleichsweise schonend zeitweise verdrängen. Eine Beschädigung der derart verdrängten Borsten durch den Fluidstrahl ist nicht zu befürchten.
Es sei erwähnt, dass die Borstenbündel besonders bevorzugt in als Einstopfstellen fungierende Aufnahmeöffnungen des Borstenträgers gestopft werden können. Jede Aufnahmeöffnung des Borstenträgers vorzugsweise mit zumindest einem oder genau einem Borstenbündel bestopft werden. Dabei kann zumindest eine Borste wenigstens eines bereits in eine Aufnahmeöffnung des Borstenträgers eingestopften Borstenbündels vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels in eine noch zu bestopfende Aufnahmeöffnung des Borstenträgers mittels des wenigstens einen Fluidstrahls zeitweise von dieser zu bestopfenden Aufnahmeöffnung wegbewegt und/oder verdrängt werden.
Als Fluidstrahl kann beispielsweise ein gepulster Fluidstrahl verwendet werden. Die Verwendung eines gepulsten Fluidstrahls kann ein unkontrolliertes Schwingen der zu verdrängenden Borsten oder Borstenbündel an dem Borstenträger vermeiden helfen. Auf diese Weise lässt sich die gewünschte Verdrängung bereits eingestopfter Borsten an dem Borstenträger mittels des zumindest einen Fluidstrahls zuverlässig erzielen.
Der verwendete Fluidstrahl kann besonderes bevorzugt ein fokussierter Fluidstrahl sein. Auf diese Weise lassen sich mit dem zumindest einen Fluidstrahl einzelne Borsten oder einzelne Borstenbündel gezielt verdrängen. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der verwendete Fluidstrahl ein ionisierter Fluidstrahl ist. Der ionisierte Fluidstrahl kann dabei beispielsweise aus einem ionisierten Gas oder auch aus ionisierter Druckluft erzeugt werden. Die Verwendung beispielsweise ionisierter Druckluft kann für die Reinigung der Aufnahmeöffnungen an den Borstenträger positiv sein. Durch die Verwendung eines ionisierten Fluids als Grundlage für den Fluidstrahl kann eine statische Aufladung des Borstenträgers und auch daran anhaftender Verschmutzungen, wie beispielsweise Bohrspänen oder Schleifstaub oder dergleichen, vermieden oder kompensiert werden. Zudem lassen sich mit einem ionisierten Fluidstrahl, insbesondere mit einem ionisierten Druckluftstrahl an den bereits eingestopften Borsten anhaftende Staubpartikel besonders zuverlässig entfernen. So kann der zumindest eine Fluidstrahl einerseits zur Verdrängung bereits eingestopfter Borsten und andererseits zum Abreinigen des Borstenträgers und insbesondere der darin bereits eingestopften Borsten oder Borstenbündel verwendet werden.
Zur Erzeugung des Fluidstrahls kann Gas, vorzugsweise aber Druckluft verwendet werden. Nicht auszuschließen ist es, den Fluidstrahl aus einer Flüssigkeit, beispielsweise aus Wasser, zu erzeugen.
Vorteilhafterweise kann der Fluidstrahl auf den Borstenträger, und hier vorzugsweise auf die als nächstes zu bestopfende Einstopfstelle oder Aufnahmeöffnung des Borstenträgers gerichtet werden. Dies insbesondere so, dass beim Auftreffen des Fluidstrahls eine sich ringförmig um eine Auftreffstelle des Fluidstrahls ausbreitende Druckwelle erzeugt wird, durch die zumindest eine an eine zu bestopfende Einstopfstelle oder Aufnahmeöffnung für ein als nächstes zu stopfendes Borstenbündel angrenzende, bereits gestopfte Borste von der zu bestopfenden Einstopfstelle seitlich verdrängt wird. Unter seitlicher Verdrängung kann hier ein reversibles, seitliches Auslenken der verdrängten Borste verstanden werden.
Der zumindest eine Fluidstrahl kann aus zumindest einer Düse einer Verdrängervorrichtung abgegeben werden. Die zumindest eine Düse kann dabei an einem Werkzeugkopf eines Stopfwerkzeugs angeordnet oder ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass die bereits zuvor erwähnte Düse oder eine andere oder eine weitere Düse der zuvor erwähnten Verdrängervorrichtung an einem von dem Werkzeugkopf eines Stopfwerkzeugs separaten Düsenhalter angeordnet oder ausgebildet ist. Von Vorteil kann es auch sein, wenn ein Fluidstrahl aus einem Stößerkanal des Stopfwerkzeugs auf den Halter und einen daran angeordneten Borstenträger abgegeben wird. Dabei ist es möglich, dass der Fluidstrahl aus einer in den Stößerkanal mündenden Auslassöffnung einer, beispielsweise der zuvor erwähnten, Verdrängervorrichtung abgegeben wird. Auf diese Weise kann auf separate Düsen zur Erzeugung von Fluidstrahlen verzichtet werden. Es ist aber auch denkbar, diese Variante des Verfahrens mit den zuvor beschriebenen Varianten des Verfahrens, bei denen Fluidstrahlen von anderen Düsen abgegeben werden, zu kombinieren.
Die Flexibilität des Verfahrens kann gesteigert werden, wenn eine Abgabeposition, von der aus der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, abhängig von einer Position einer zu bestopfenden Einstopfstelle an dem Borstenhalter und/oder abhängig von einer gewünschten Verdrängungsrichtung zumindest einer zu verdrängenden Borste aus zwei oder mehreren Abgabenpositionen ausgewählt werden kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn mehr als nur eine Düse zur Abgabe von Fluidstrahlen, insbesondere in Richtung des Borstenträgers, zur Verfügung steht. Es ist aber auch denkbar, die Abgabeposition, von der aus der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, abhängig von einer Position einer zu bestopfenden Einstopfstelle oder Aufnahmeöffnung an dem Borstenhalter und/oder abhängig von einer gewünschten Verdrängungsrichtung zumindest einer zu verdrängenden Borste zu verändern. Dies ist beispielsweise dann denkbar, wenn der wenigstens eine Fluidstrahl aus positionsveränderlichen Düsen einer Verdrängervorrichtung der erfindungsgemäßen Bürstenstopfmaschine abgegeben werden kann.
Vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang auch sein, wenn mehrere vorhandene Düsen unabhängig voneinander aktivierbar sind, um Fluidstrahlen nach Bedarf aus unterschiedlichen Abgabepositionen abgeben zu können.
Zur Anpassung einer effektiven Intensität des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle kann es vorteilhaft sein, wenn eine Distanz zwischen einer Abgabeposition, also beispielsweise einer Düse, aus der der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, und der zu bestopfenden Aufnahmeöffnung verändert wird. So ist es denkbar, eine Distanz zwischen einer Abgabeposition und der zu bestopfenden Einstopfstelle oder Aufnahmeöffnung zu reduzieren, um die effektive Intensität des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle zu erhöhen. Mit einer derartig erhöhten effektiven Intensität lässt sich eine höhere Verdrängungswirkung des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle erzielen. Wird eine geringere Intensität an der Auftreffstelle benötigt, kann eine Distanz zwischen der Abgabeposition, aus der der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, und der zu bestopfenden Einstopfstelle auch vergrößert werden.
Eine besonders gute Verdrängungswirkung mittels eines abgegebenen Fluidstrahls lässt sich erzielen, wenn die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von einer sich beim Stopfen der Borstenbündel ändernden Relativposition des Stopfwerkzeugs zu dem Halter gesteuert wird. Es ist auch möglich, die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von einer Stopfgeschwindigkeit, mit der das Stopfwerkzeug betrieben wird, zu steuern. Unter Stopfgeschwindigkeit kann in diesem Zusammenhang die Stopffrequenz verstanden werden. Die Stopffrequenz kann dabei aus einer Anzahl in einen Borstenträger gestopfter Borstenbündel pro Zeiteinheit errechnet werden.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls bei Unterschreiten einer ersten, definierten Distanz zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Halter begonnen und bei Unterschreiten einer zweiten, kleineren definierten Distanz zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Halter wieder gestoppt wird. Konkret könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass, sobald sich das Stopfwerkzeug auf dem Weg in Richtung des an dem Halter positionierten Borstenträgers, der auch ein Bürstenkörper sein kann, befindet, die Abgabe des zumindest einen Fluidstrahls begonnen, also beispielsweise eine Düse aktiviert wird, und, sobald das Stopfwerkzeug näher als zwei Millimeter an dem zu bestopfenden Borstenträger ist, die Abgabe des Fluidstrahls unterbunden, also eine Düse abgeschaltet wird.
In Ergänzung zu einer Verdrängung zumindest einer bereits eingestopften Borste mittels eines Fluidstrahls kann zusätzlich vorgesehen sein, dass zumindest eine weitere und/oder auch die bereits zuvor erwähnte, in den Borstenträger eingestopfte Borste mittels eines mechanischen Verdrängerelements einer mechanischen Verdrängervorrichtung verdrängt wird, bevor das Borstenbündel in die Einstopfstelle an dem Borstenträger, insbesondere in die Aufnahmeöffnung, eingestopft wird.
Das Verfahren lässt sich weiter verfeinern, wenn eine mit dem wenigstens einen Fluidstrahl verursachte Borstenverdrängung überwacht wird und die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von der so ermittelten Borstenverdrängung gesteuert und/oder geregelt wird. Zur Überwachung der Borstenverdrängung kann eine Überwachungsvorrichtung, insbesondere eine Kamera, und eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinheit verwendet werden.
Insbesondere dann, wenn die zu bestopfenden Aufnahmeöffnungen des Borstenträgers durch ein spanabhebendes verfahren hergestellt wurden, also beispielsweise durch Bohren, können die zu bestopfenden Aufnahmeöffnungen mit dem Fluidstrahl vor dem Einstopfen eines Borstenbündels gereinigt werden. Hierbei können Verunreinigungen, insbesondere Staub und/oder Bohrspäne, aus der zu bestopfenden Aufnahmeöffnung mittels des zumindest einen Fluidstrahls ausgeblasen werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Bürstenstopfmaschine mit den Mitteln und Merkmalen des auf die Bürstenstopfmaschine gerichteten unabhängigen Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe eine Bürstenstopfmaschine mit einem Halter für einen mit Borstenbündeln zu bestopfenden Borstenträger einer Bürste, mit einem Stopfwerkzeug zum Stopfen von Borstenbündeln in einen Borstenträger, insbesondere in Aufnahmeöffnungen eines Borstenträgers, und mit einer Verdrängervorrichtung. Erfindungsgemäß ist diese Verdrängervorrichtung zur Abgabe zumindest eines Fluidstrahls auf zumindest eine Borste eines bereits in den Borstenträger gestopften Borstenbündels eingerichtet. Dies mit dem Effekt, dass diese zumindest eine Borste vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels von einer Einstopfstelle, an der das weitere Borstenbündel in den Borstenträger gestopft werden soll, weg zu bewegen und/oder zu verdrängen.
Somit kann mit der Verdrängervorrichtung der erfindungsgemäßen Bürstenstopfmaschine also ein Fluidstrahl erzeugt und abgegeben werden, mit dem sich zumindest eine bereits in den Borstenträger gestopfte Borste oder gegebenenfalls auch ein oder mehrere solcher Borstenbündel von einer zu bestopfenden Einstopfstelle an dem Borstenträger verdrängen lassen, bevor ein Borstenbündel gestopft wird. Dadurch kann verhindert werden, dass an die Einstopfstelle angrenzende, bereits gestopfte Borsten beim Stopfen des nächsten Borstenbündels eingenäht oder beschädigt werden.
Die erfindungsgemäße Bürstenstopfmaschine kann dabei zur Durchführung des erfindungsgemäßen und zuvor ausführlich beschriebenen Verfahrens eingerichtet sein.
Auf diese Weise wird eine Bürstenstopfmaschine geschaffen, bei der auf vergleichsweise aufwändige mechanische Verdrängerelemente zum Verdrängen von bereits eingestopften Borsten oder Borstenbündeln verzichtet werden kann.
Die Verdrängervorrichtung der erfindungsgemäßen Bürstenstopfmaschine kann zumindest eine Düse zur Abgabe eines Fluidstrahls umfassen. Diese Düse kann an einem dem Halter beim Stopfen zugewandten Werkzeugkopf des Stopfwerkzeugs angeordnet oder ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass die Verdrängervorrichtung zur Abgabe eines Fluidstrahls zumindest eine Düse umfasst, die an einem von dem Stopfwerkzeug separaten Düsenhalter angeordnet oder ausgebildet ist. Sowohl eine an einem Werkzeugkopf des Stopfwerkzeugs angeordnete oder ausgebildete Düse als auch eine an einem separaten Düsenhalter angeordnete oder ausgebildete Düse kann vorzugsweise in Richtung des Halters ausgerichtet sein, um zumindest einen Fluidstrahl, insbesondere einen Druckluftstrahl, abgestimmt auf den Stopfvorgang in Richtung des Halters zur Verdrängung eines bereits eingestopften Borstenbündels oder einer bereits eingestopften Borste abgeben zu können.
An dem Stopfwerkzeug, insbesondere an seinem Werkzeugkopf, können mehrere, insbesondere gleichmäßig um einen Stößerkanal des Stopfwerkzeugs verteilt angeordnete Düsen zur Abgabe von Fluidstrahlen angeordnet oder ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Stopfwerkzeug, insbesondere der Werkzeugkopf des Stopfwerkzeugs, als Düsenträger fungieren.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Verdrängervorrichtung zudem einen in den Stößerkanal mündenden Fluidauslass aufweisen. Aus diesem Fluidauslass kann ein Fluid, insbesondere Druckluft, in den Stößerkanal eingebracht werden, so dass ein Fluidstrahl auch im Stößerkanal des Stopfwerkzeugs in Stopfrichtung des Borstenbündels, also in Richtung des Halters und eines daran aufgespannten Borstenträgers, abgegeben werden kann.
Es ist möglich, dass die Verdrängervorrichtung einen einem, beispielsweise dem bereits zuvor erwähnten, Werkzeugkopf separaten Düsenhalter aufweist. Dieser Düsenhalter kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. An diesem Düsenhalter können wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder vier, gleichmäßig an dem Düsenhalter verteilt angeordnete Düsen angeordnet oder ausgebildet sein. Auch diese Düsen sind dann zweckmäßigerweise auf den Halter und ein daran aufgespannter Borstenträger ausgerichtet.
Um Fluidstrahlen in Abhängigkeit von einer Position einer zu bestopfenden Einstopfstelle, insbesondere einer Aufnahmeöffnung, an dem Borstenträger auf den Borstenträger gezielt abgeben zu können, kann die Verdrängervorrichtung, insbesondere der Düsenhalter, positionsveränderlich, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar, an einem Gestell der Bürstenstopfmaschine gelagert sein. Es ist auch möglich, eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte zumindest eine, Düse an einem, beispielsweise dem bereits zuvor erwähnten, Düsenhalter positionsveränderlich, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar, gelagert anzuordnen. Auf diese Weise kann jede vorhandene Düse, vorzugsweise unabhängig von einer anderen Düse der Verdrängervorrichtung, in ihrer Position und relativen Ausrichtung zu dem Halter und einem daran aufgespannten Borstenträger verändert werden. Dies mit dem Ziel, Fluidstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen und auf unterschiedliche Auftreffstellen an dem Halter beziehungsweise an dem Borstenträger auf diesen abgeben zu können.
Wenn die Bürstenstopfmaschine zumindest eine Ionisierungsvorrichtung zur Ionisierung eines Fluids, das über die Verdrängervorrichtung in Form eines Fluidstrahls abgegeben wird, aufweist, lassen sich über die Verdrängervorrichtung ionisierte Fluidstrahlen abgeben.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Verdrängervorrichtung zur Abgabe eines Gases, insbesondere zur Abgabe von Druckluft oder Druckluftstrahlen, grundsätzlich aber auch zur Abgabe eines Flüssigkeitsstrahls zur Verdrängung bereits eingestopfter Borsten und/oder Borstenbündel an dem Borstenträger eingerichtet sein kann. Vorzugsweise wird über die Verdrängervorrichtung jedoch Druckluft in Form von gegebenenfalls ionisierten Druckluftstrahlen abgegeben.
Um ein unkontrolliertes Schwingen von Borsten oder Borstenbündeln an dem Borstenträger bei ihrer Verdrängung mittels zumindest eines Fluidstrahls vermeiden zu können, kann die Verdrängervorrichtung zur Abgabe gepulster Fluidstrahlen eingerichtet sein. Dabei kann die Bürstenstopfmaschine eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder auch eine mechanische Steuer- und/oder Regeleinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Verdrängervorrichtung aufweisen. Mit einer solchen lassen sich die Verdrängervorrichtung und insbesondere die Abgabe von Fluidstrahlen in Abhängigkeit einer sich beim Stopfen zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Halter verändernden Distanz und/oder in Abhängigkeit einer Stopfgeschwindigkeit oder einer Stopffrequenz des Stopfwerkzeugs steuern beziehungsweise regeln.
Die Bürstenstopfmaschine kann außerdem eine Überwachungsvorrichtung, insbesondere eine Kamera zur Überwachung einer von der Verdrängervorrichtung an dem Borstenträger verursachten Borstenverdrängung aufweisen. Ferner kann die Verdrängervorrichtung mittels einer, beispielsweise der bereits zuvor erwähnten Steuer- und/oder Regeleinheit abhängig von der beobachteten Borstenverdrängung gesteuert und/oder geregelt werden.
Neben der Verdrängervorrichtung, die auch als pneumatische Verdrängervorrichtung bezeichnet werden könnte, kann die Bürstenstopfmaschine zusätzlich eine mechanische Verdrängervorrichtung mit zumindest einem mechanischen Verdrängerelement aufweisen. Mit diesem mechanischen Verdrängerelement kann eine Verdrängung zumindest einer in einem an dem Halter bereitgehaltenen Borstenträger eingestopften Borste unterstützt werden.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung mehrere Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen in teilweise stark schematisierter Darstellung:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bürstenstopfmaschine, die eine Verdrängervorrichtung mit einem ringförmigen Düsenhalter mit mehreren auf das Borstenfeld eines bereitgehaltenen Borstenhalters gerichteten Druckluftdüsen aufweist, wobei, je nachdem in welche Richtung die Borsten des Borstenfeldes verdrängt werden sollen, eine oder mehrere Düsen zur Abgabe eines Fluidstrahls, hier eines Druckluftstrahls, aktiviert werden.
2 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugkopfes eines Stopfwerkzeugs, das an der in 1 dargestellten Bürstenstopfmaschine verwendet werden kann, wobei insgesamt sechs gleichmäßig um einen Stößerkanal des Stopfwerkzeugs an einer Außenseite des Werkzeugkopfes angeordnete Düsen zur Abgabe von Fluidstrahlen, hier Druckluftstrahlen, zu erkennen sind,
3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Werkzeugkopfes eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugs, an dem ein Düsenaufsatz mit insgesamt sechs gleichmäßig um einen Stößerkanal des Stopfwerkzeugs angeordneten Kanälen mit Auslassöffnungen als Düsen angeordnet ist, wobei die Kanäle zumindest einseitig durch eine Außenseite des Werkzeugkopfes begrenzt sind,
4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Werkzeugkopfes eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugs, wobei der Werkzeugkopf insgesamt sechs gleichmäßig um einen Stößerkanal des Stopfwerkzeugs durch den Werkzeugkopf verlaufende Kanäle aufweist, die in als Düsen fungierende Auslassöffnungen münden, wobei die Kanäle über jeweils einen von außen zugänglich Düsenanschluss mit einem Fluid, hier mit Druckluft, versorgt werden können, sowie
5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren annähernd kegelförmigen Werkzeugkopfes eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugs, wobei der Werkzeugkopf mehrere von außen zugängliche Anschlüsse und mehrere durch den Werkzeugkopf verlaufende Kanäle mit in Bezug auf eine Längsachse eines Stößerkanals radial leicht nach außen gerichteten Auslassöffnungen als Düsen einer Verdrängervorrichtung aufweist.
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Bürstenstopfmaschine, auf der Bürsten 2 hergestellt werden können. Die Bürstenstopfmaschine 1 weist einen Halter 3 für einen mit Borstenbündeln 4 zu bestopfenden Borstenträger 5 der jeweils herzustellenden Bürste 2 auf. Ferner ist die Bürstenstopfmaschine 1 mit einem Stopfwerkzeug 6 versehen, das zum Stopfen von Borstenbündeln 4 in Einstopfstellen 7 des Borstenträgers 5 eingerichtet ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Borstenbündel 4 in Aufnahmeöffnungen 7 des Borstenträgers 5, die als Einstopfstellen 7 des Borstenträgers 5 dienen, gestopft. Diese Aufnahmeöffnungen 7 wurden in einem vorgelagerten Verfahrensschritt oder bei der Herstellung des Borstenträgers 5 erzeugt.
Ferner weist die Bürstenstopfmaschine 1 eine Verdrängervorrichtung 8 auf, die zur Abgabe eines Fluidstrahls auf einen an dem Halter 3 angeordneten Borstenträger 5 eingerichtet ist. Mittels dieses Fluidstrahls kann zumindest eine bereits in den Borstenträger 5 eingebrachte Borste 4a vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels 4 in eine zu bestopfende Aufnahmeöffnung 7 verdrängt werden.
Die Verdrängervorrichtung 8 umfasst mehrere Düsen 9, die bei dem Ausführungsbeispiel der Bürstenstopfmaschine 1 gemäß 1 an einem von dem Stopfwerkzeug 6 separaten Düsenhalter 10 angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind. Der Düsenhalter 10 hat eine ringförmige Gestalt. Jede der an dem Düsenhalter 10 vorhandenen Düsen 9 ist in Richtung des Halters 3 ausgerichtet. Der ringförmige Düsenhalter 10 begrenzt einen materialfreien Innenraum, durch den das Stopfwerkzeug 6 passt und bei Ausführung seiner hubförmigen Stopfbewegungen bewegt werden kann.
Die 2 bis 5 zeigen jeweils einen Werkzeugkopf 11 eines Stopfwerkzeugs 6, das bei der Bürstenstopfmaschine 1 gemäß 1 eingesetzt werden könnte. An den in den 2 bis 5 dargestellten Werkzeugköpfen 11, die in Gebrauchsstellung jeweils einem Halter 3 einer Bürstenstopfmaschine 1 zugewandt sind, sind jeweils mindestens sechs Düsen 9 angeordnet oder ausgebildet. Die Düsen 9 werden über Düsenanschlüsse 12 mit Fluid, hier mit Druckluft, versorgt.
Die an dem Stopfwerkzeug 6 angeordneten Düsen 9 sind gleichmäßig um einen Stößerkanal 13 des Stopfwerkzeugs 6, in dem eine Stößerzunge 14 zum Einstopfen von Borstenbündeln 4 in den Borstenträger 5 bewegt wird, verteilt angeordnet oder ausgebildet. Die Verdrängervorrichtung 8 umfasst darüber hinaus auch einen in den Stößerkanal 13 mündenden Fluidauslass 15, über den ein Fluidstrahl aus dem Stößerkanal 13 des Stopfwerkzeugs 6 in Stopfrichtung der Borstenbündel 4 abgegeben werden kann.
Der bereits zuvor erwähnte Düsenhalter 10 ist gemäß 1 ein ringförmiger Düsenhalter, der von dem Werkzeugkopf 11 des Stopfwerkzeugs separat an einem Gestell 16 der Bürstenstopfmaschine 1 angeordnet ist. An dem ringförmigen Düsenhalter 10 sind mehrere gleichmäßig an dem Düsenhalter 10 angeordnete Düsen 9, hier Druckluftdüsen 9, angeordnet und auf den Halter 3 der Bürstenstopfmaschine 1 gerichtet. Der in 1 schematisiert dargestellte Düsenhalter 10 kann als Teil der Verdrängervorrichtung 8 in seiner Position zu dem Halter 3 und einem daran aufgespannten Borstenträger 5 verändert werden. Dazu ist der Düsenhalter 10 drehbar und/oder schwenkbar an dem Gestell 16 der Bürstenstopfmaschine 1 gelagert. Zudem kann der Düsenhalter 10 auch linear an dem Gestell 16 verschoben werden, beispielsweise um einen Abstand zwischen dem Halter 3 und dem Düsenhalter zu verändern. Auch die einzelnen Düsen 9 sind ihrerseits positionsveränderlich an dem Düsenhalter 10, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar, gelagert angeordnet.
Um das in Form von Fluidstrahlen abgegebene Fluid, hier Druckluft, ionisieren zu können, weist die Bürstenstopfmaschine 1 eine nicht näher gezeigte Ionisierungsvorrichtung auf. Diese kann beispielsweise in eine Druckluftversorgung der Bürstenstopfmaschine 1 integriert sein.
Die Verdrängervorrichtung 8 ist zur Abgabe gepulster Fluidstrahlen eingerichtet. Ferner weist die Bürstenstopfmaschine 1 eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder eine mechanische Steuer- und/oder Regeleinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Verdrängervorrichtung 8 auf. Mit dieser Steuer- und/oder Regeleinheit kann eine Steuerung und/oder Regelung der Verdrängervorrichtung beispielsweise in Abhängigkeit einer sich beim Stopfen zwischen dem Stopfwerkzeug 6 und dem Halter 3 verändernden Distanz und/oder in Abhängigkeit einer Stopfgeschwindigkeit des Stopfwerkzeugs 6 vorgenommen werden.
Bei einer in den Figuren nicht gesondert dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Bürstenstopfmaschine 1 ist diese mit einer Überwachungsvorrichtung versehen, die unter Einsatz beispielsweise einer Kamera zur Überwachung einer von der Verdrängervorrichtung 8 an dem Borstenträger 5 verursachten Borstenverdrängung eingerichtet ist. Dabei lässt sich die Verdrängervorrichtung 8, also eine Abgabe zumindest eines Fluidstrahls mittels der verdrängervorrichtung 8, mittels einer, beispielsweise der bereits zuvor erwähnten Steuer- und/oder Regeleinheit abhängig von der beobachteten Borstenverdrängung steuern und/oder regeln.
In Ergänzung zu der auch als pneumatische verdrängervorrichtung 8 zu bezeichnenden Verdrängervorrichtung 8 kann eine mechanische Verdrängervorrichtung mit zumindest einem mechanischen Verdrängerelement zur Verdrängung zumindest einer in einen an dem Halter 3 bereitgehaltenen Borstenträger 5 eingestopften Borste 4a verwendet werden.
Der in 2 dargestellte Werkzeugkopf 11 des Stopfwerkzeugs 6 weist außenseitig insgesamt sechs gleichmäßig verteilt um seinen Stößerkanal 13 angebrachte Düsen 9 auf.
Der in 3 dargestellte Werkzeugkopf 11 eines mit der Bürstenstopfmaschine 1 gemäß 1 verwendbaren Stopfwerkzeugs 6 ist außenseitig mit einem Düsenaufsatz 17 versehen. Der Düsenaufsatz 17 ist auf den pyramidenförmigen Werkzeugkopf 11 aufgeschoben und weist innenseitige Kanäle 18 auf, die mit Auslassöffnungen 20 versehen sind, die die Düsen 9 der Verdrängervorrichtung 8 bilden. Eine Außenseite des Werkzeugkopfes 11 gemäß 3 bildet eine Kanalwand 19 der jeweiligen Kanäle 18 und verschließt die Kanäle 18 seitlich. Für jeden der Kanäle 18 ist an diesem Werkzeugkopf 11 jeweils ein von außen zugänglicher Düsenanschluss 12 vorgesehen.
Der Werkzeugkopf 11 gemäß 4 weist weder aufgesetzte Düsen 9 noch einen Düsenaufsatz 17 auf. Vielmehr werden die Düsen 9 dieses Werkzeugkopfes 11 durch Kanäle 18 gebildet, die den Werkzeugkopf 11 durchsetzen. Jeder dieser Kanäle 18 weist eine Eintrittsöffnung auf, die als Düsenanschluss 12 dient. Über diesen Düsenanschluss 12 können die Kanäle 18 mit einem Fluid, hier mit Druckluft versorgt werden, um die Fluidstrahlen zur Verdrängung von Borsten 4a und/oder Borstenbündeln 4 an dem Borstenträger 5 zu erzeugen.
Der Werkzeugkopf 11 gemäß 5 hat annähernd eine Kegelform und ist ebenfalls von mehreren Kanälen 18 durchsetzt. Austrittsöffnungen 20 dieser Kanäle 18 sind dabei radial zu einer Längsachse des Werkzeugkopfes 11 nach außen gerichtet. Auch dieser Werkzeugkopf 11 weist mehrere Düsenanschlüsse 12 auf, über die die Kanäle 18 und ihre Austrittsöffnungen 20, die dann als Düsen 9 fungieren, mit Druckluft versorgt werden können.
Es sei betont, dass jeder der in den 2 bis 5 dargestellten Werkzeugköpfe 11 an der in 1 dargestellten Bürstenstopfmaschine 1 eingesetzt werden kann. Dabei ist es denkbar, an der Bürstenstopfmaschine 1 gemäß 1 neben einem Werkzeugkopf 11 mit zumindest einer Düse 9 auch einen separaten Düsenhalter 10 mit mehreren Düsen 9 zu verwenden, so wie er in 1 dargestellt ist.
Mit der zuvor beschriebenen Bürstenstopfmaschine 1 lässt sich nachfolgend beschriebenes Verfahren zum Stopfen von Bürsten 2 durchführen. Dabei ist vorgesehen, dass Borstenbündel 4 mittels des Stopfwerkzeugs 6, insbesondere nacheinander, in Einstopfstellen 7 eines Borstenträgers 5 einer herzustellenden Bürste 2 gestopft werden. Die Einstopfstellen 7 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Borstenträgers 5 als Aufnahmeöffnungen 7 jeweils ein Borstenbündel 4 ausgebildet. Bei dieser Bürste 2 kann es sich beispielsweise um eine Zahnbürste oder um einen Bürstenkopf einer Zahnbürste handeln. Es ist aber auch denkbar, den Borstenträger 5, sobald er mit Borstenbündeln 4 zur Erzeugung eines Borstenfeldes des Borstenträgers 5 bestopft ist, an einem Bürstenkörper festzulegen.
In an sich bekannter Weise können die eingestopften Borstenbündel 4 mittels Ankern und/oder Schlingen in dem Borstenträger 5 befestigt sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zumindest eine bereits in den Borstenträger 5 benachbart zu der als nächstes zu bestopfenden Aufnahmeöffnung 7 eingestopfte Borste 4a oder ein ganzes Borstenbündel 4 vor dem Einstopfen eines nächsten Borstenbündels 4 in die zu bestopfende Aufnahmeöffnung 7 des Borstenträgers 5 mittels wenigstens eines Fluidstrahls zeitweise verdrängt wird, um Platz für das Einstopfen des zu stopfenden Borstenbündels 4 zu schaffen.
Je nach Bedarf kann die Verdrängung eines bereits eingestopften Borstenbündels 4 oder einer bereits eingestopften Borste 4a mittels eines gepulsten, eines fokussierten und/oder ionisierten Fluidstrahls erfolgen. Grundsätzlich können alle geeignete Fluide zur Verdrängung verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch Druckluft zur Erzeugung des Fluidstrahls verwendet.
Der Fluidstrahl wird auf den Borstenträger 5 und hier vorzugsweise auf die als nächstes zu bestopfende Aufnahmeöffnung 7 des Borstenträgers 5 gerichtet. Dies geschieht so, dass beim Auftreffen des Fluidstrahls eine sich ringförmig um eine Auftreffstelle des Fluidstrahls ausbreitende Druckquelle erzeugt wird, durch die zumindest eine an eine zu bestopfende Aufnahmeöffnung 7 angrenzende, bereits eingestopfte Borste 4a oder ein bereits eingestopftes Borstenbündel 4 von der zu bestopfenden Aufnahmeöffnung 7 seitlich verdrängt wird. Auf diese Weise wird ausreichend Platz geschaffen, um das nächste Borstenbündel 4 in die als nächstes zu bestopfende Aufnahmeöffnung 7 zu stopfen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verdrängung eines bereits eingestopften Borstenbündels 4 oder zumindest einer bereits eingestopften Borste 4a abgestimmt auf den Stopfvorgang geschieht. Besonderen Einfluss können dabei die Stopfgeschwindigkeit, eine Stopffrequenz und auch die verursachte Verdrängung zumindest einer Borste 4a beziehungsweise eines Borstenbündels 4 haben.
Der zumindest eine Fluidstrahl wird aus einer Düse 9 der Verdrängervorrichtung 8 der Borstenstopfmaschine 1 abgegeben. Die eine Düse 9 kann an einem Werkzeugkopf 11, wie er in den 2 bis 5 dargestellt ist, eines Stopfwerkzeugs 6 der Bürstenstopfmaschine 1 angeordnet oder ausgebildet sein. Wie in 1 dargestellt, ist es auch möglich, dass eine Düse 9, von der aus der zumindest ein Fluidstrahl aus abgegeben wird, an einem von dem Werkzeugkopf 11 des Stopfwerkzeugs 6 separaten Düsenhalter 10 angeordnet oder ausgebildet ist. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Fluidstrahl aus dem Stößerkanal 13 des Stopfwerkzeugs 6 abgegeben wird.
Je nachdem, welche von mehreren Einstopfstellen 7 oder Aufnahmeöffnungen 7 an einem bereitgehaltenen Borstenträger 5 bestopft werden soll, kann eine Abgabeposition, von der aus der wenigstens eine Fluidstrahl auf den Borstenträger 5 abgegeben wird, aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Abgabepositionen, also den Positionen an denen die Düsen 9 angeordnet sind, ausgewählt werden. Es ist aber auch möglich, die Abgabeposition, von der aus der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, zu verändern. Dazu können positionsveränderliche Düsen 9 vorteilhaft sein. Die zuvor beschriebene Auswahl der Abgabeposition aus mehreren Abgabepositionen kann auch in Abhängigkeit einer gewünschten Verdrängungsrichtung erfolgen, in der die zumindest eine Borste 4a oder auch mehrere Borsten 4a oder auch ganze Borstenbündel 4, die bereits zuvor in den Borstenträger 5 gestopft wurden, verdrängt werden sollen.
Um eine erforderliche effektive Intensität des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle verändern zu können, besteht die Möglichkeit, eine Distanz zwischen einer Abgabeposition, aus der der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, und der zu bestopfenden Aufnahmeöffnung 7 zu variieren. Wird diese Distanz verringert, erhöht sich die Intensität des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle. Wird die Distanz vergrößert, trifft der erzeugte Fluidstrahl mit einer geringeren Intensität an der Auftreffstelle auf, so dass seine Verdrängungswirkung dann entsprechend kleiner ist.
Der in 1 eingezeichnete Doppelpfeil 21 veranschaulicht die Hubbewegung, die das Stopfwerkzeug 6 beim Einstopfen von Borstenbündeln 4 relativ zu dem Halter 3 und einem daran aufgespannten, mit Borsten 4a und Borstenbündeln 4 zu bestopfenden Borstenträger 5 durchführt. Hierbei kann es sinnvoll sein, die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von einer sich beim Stopfen der Borstenbündel 4 ändernden Relativposition des Stopfwerkzeugs 6 zu dem Halter 3 und auch abhängig von einer Stopfgeschwindigkeit des Stopfwerkzeugs 6 zu steuern oder zu regeln. So kann eine Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls bei Unterschreiten einer ersten, definierten Distanz zwischen dem Stopfwerkzeug 6 und dem Halter 3 begonnen werden. Wird eine zweite, definierte Distanz zwischen Stopfwerkzeug 6 und dem Halter 3 unterschritten, beispielsweise wenn sich das Stopfwerkzeug 6 bis auf zwei Millimeter an den Halter 3 und den daran aufgespannten Borstenträger 5 angenähert hat, wird die Abgabe des Fluidstrahls gestoppt. Zu diesem Zweck werden dann die eine oder mehrere Düsen 9 deaktiviert.
Ergänzend zu der zuvor beschriebenen Verdrängung zumindest einer Borste 4a mittels wenigstens eines Fluidstrahls, insbesondere mittels eines Druckluftstrahls, kann eine Verdrängung einer Borste 4a, die bereits in den Borstenträger 5 eingestopft ist, auch mittels eines in den Figuren nicht gesondert dargestelltes mechanischen Verdrängerelements einer mechanischen Verdrängervorrichtung erfolgen. Diese mechanische Verdrängung erfolgt dann auch, bevor das Borstenbündel 4, das als nächstes eingestopft werden soll, in den Borstenträger 5 gestopft wird.
Die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls kann bei Bedarf auch abhängig von einer Borstenverdrängung an dem zu bestopfenden Borstenträger 5, die mittels einer Überwachungsvorrichtung überwacht und festgestellt werden kann, gesteuert und/oder geregelt werden.
Neben dem Stopfwerkzeug 6, dem Halter 3 und dem Düsenhalter 10 sind an dem Gestell 16 der Bürstenstopfmaschine 1 zudem noch ein schwenkbares Borstenmagazin 22 mit einem Vorrat an Borsten 4a und ein ebenfalls schwenkbarer Bündelabteiler 23 angeordnet. Mittels des Bündelabteilers 23, der hier als Kreisbogenabteiler ausgebildet ist, kann in an sich bekannter Weise ein Borstenbündel 4 aus dem Vorrat an Borsten 4a des Borstenmagazins 22 entnommen werden. Dazu wird der Bündelabteiler 23 an einer Vorderseite des Borstenmagazins 22 vorbeibewegt. Dabei gelangt eine definierte Anzahl von Borsten 4a in einer Abteilkerbe 24 des Bündelabteilers 23, wird dort zu einem Borstenbündel 4 zusammengefasst und schließlich an das Stopfwerkzeug 6 übergeben. Gemeinsam mit einem Befestigungsanker, der dem Stopfwerkzeug 6 mittels einer Ankerzuführvorrichtung 25 zugeführten werden kann, wird dann das in das Stopfwerkzeug 6 eingebrachte Borstenbündel 4 mit Hilfe der Stößerzunge 14 durch den Stößerkanal 13 des Stopfwerkzeugs 6 in eine entsprechend positionierte Einstopfstelle 7 des an dem Halter 3 aufgespannten Borstenträgers 5 gestopft und dort verankert. Als Einstopfstelle 7 dient hier eine der bereits mehrfach erwähnten Aufnahmeöffnungen 7 für Borstenbündel 4 in dem Borstenträger 5.
Um die mehreren an dem Borstenträger 5 vorhandenen Aufnahmeöffnungen 7 nach und nach in eine für das Stopfen von Borstenbündeln 4 erforderliche Relativposition zu dem Stopfwerkzeug 6 bringen zu können, ist der Halter 3 an einer beweglichen Haltevorrichtung 26 an dem Gestell 16 der Bürstenstopfmaschine 1 angeordnet.
Als Verbesserung auf dem Gebiet des Stopfens von Bürsten werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Bürstenstopfmaschine 1 vorgeschlagen. Bei diesen ist vorgesehen, dass zumindest eine bereits in einen Borstenträger 5 einer Bürste 2 gestopfte Borste 4a vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels 4 mittels eines, vorzugsweise fokussierten, Fluidstrahls verdrängt wird, um den erforderlichen Platz für das Stopfen des Borstenbündels 4 in eine noch unbestopfte Einstopfstelle 7 des Borstenträgers 5 zu schaffen.
Bezugszeichenliste

1: Bürstenstopfmaschine
2: Bürste
3: Halter
4: Borstenbündel
4a: Borste
5: Borstenträger
6: Stopfwerkzeug
7: Aufnahmeöffnungen an 5
8: Verdrängervorrichtung
9: Düse
10: Düsenhalter
11: Werkzeugkopf
12: Düsenanschluss
13: Stößerkanal
14: Stößerzunge
15: Fluidanschluss/Auslassöffnung in 13
16: Gestell
17: Düsenaufsatz
18: Kanäle
19: Kanalwand
20: Austrittsöffnung von 18
21: Hubbewegung/Bewegungsrichtung von 6
22: Borstenmagazin
23: Bündelabteiler
24: Abteilkerbe
25: Ankerzuführvorrichtung
26: Haltevorrichtung

Claims

Verfahren zum Stopfen einer Bürste (2), wobei Borstenbündel (4) nacheinander mittels eines Stopfwerkzeugs (6) in einen Borstenträger (5) einer Bürste (2) gestopft werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Borste (4a) wenigstens eines bereits in den Borstenträger (5) eingestopften Borstenbündels (4) vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels (4) in den Borstenträger (5) mittels wenigstens eines Fluidstrahls zeitweise von einer Einstopfstelle (7) wegbewegt und/oder verdrängt wird, an der das weitere Borstenbündel (4) in den Borstenträger (5) gestopft werden soll.
Verfahren zum Stopfen einer Bürste (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel (4) in als Einstopfstellen (7) fungierende Aufnahmeöffnungen (7) des Borstenträgers (5) gestopft werden, vorzugsweise wobei jede Aufnahmeöffnung (7) des Borstenträgers (5) mit zumindest einem Borstenbündel (4) bestopft wird, und dass zumindest eine Borste (4a) des wenigstens einen bereits in eine Aufnahmeöffnung (7) des Borstenträgers (5) eingestopften Borstenbündels (4) vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels (4) in eine noch zu bestopfende Aufnahmeöffnung (7) des Borstenträgers (5) mittels des wenigstens einen Fluidstrahls zeitweise von dieser wegbewegt und/oder verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluidstrahl ein gepulster und/oder fokussierter und/oder ionisierter Fluidstrahl verwendet wird und/oder dass der Fluidstrahl aus Gas und/oder aus Luft, insbesondere aus Druckluft gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrahl auf den Borstenträger (5), vorzugsweise auf die zu bestopfende Einstopfstelle (7) gerichtet wird, vorzugsweise so, dass beim Auftreffen des Fluidstrahls eine sich ringförmig um eine Auftreffstelle des Fluidstrahls ausbreitende Druckwelle erzeugt wird, durch die zumindest eine an die Einstopfstelle (7), insbesondere eine zu bestopfende Aufnahmeöffnung (7), angrenzende oder benachbart zu dieser angeordnete, bereits eingestopfte Borste (4a) von der Einstopfstelle (7) seitlich verdrängt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fluidstrahl aus zumindest einer Düse (9) einer Verdrängervorrichtung (8) abgegeben wird, insbesondere wobei die zumindest eine Düse (9) an einem Werkzeugkopf (11) eines Stopfwerkzeugs (6) und/oder an einem davon separaten Düsenhalter (10) angeordnet oder ausgebildet ist, und/oder dass wenigstens eine Fluidstrahl aus einem Stößerkanal (13) des Stopfwerkzeugs (6) abgegeben wird, insbesondere aus einer in den Stößerkanal (13) mündenden Auslassöffnung (15) einer oder der Verdrängervorrichtung (8).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgabeposition, von der aus der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, abhängig von der Einstopfstelle (7) an dem Borstenhalter (5) und/oder abhängig von einer gewünschten Verdrängungsrichtung zumindest einer zu verdrängenden Borste (4a) aus zwei oder mehreren Abgabepositionen ausgewählt und/oder verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Distanz zwischen einer Abgabeposition, aus der der wenigstens eine Fluidstrahl abgegeben wird, und der Einstopfstelle (7) zur Anpassung einer effektiven Intensität des Fluidstrahls an seiner Auftreffstelle verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von einer sich beim Stopfen der Borstenbündel (5) ändernden Relativposition des Stopfwerkzeugs (6) zu dem Halter (3) und/oder abhängig von einer Stopfgeschwindigkeit gesteuert wird, vorzugweise wobei eine Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls bei Unterschreiten einer ersten, definierten Distanz zwischen dem Stopfwerkzeug (6) und dem Halter (3) begonnen und bei Unterschreiten einer zweiten, kleineren definierten Distanz zwischen dem Stopfwerkzeug (6) und dem Halter (3) gestoppt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine oder die bereits in den Borstenträger (5) eingestopfte Borste (4a) mittels eines mechanischen Verdrängerelements einer mechanischen Verdrängervorrichtung verdrängt wird, bevor das Borstenbündel (4) an der Einstopfstelle (7) in den Borstenträger (5) eingestopft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem wenigstens einen Fluidstrahl verursachte Borstenverdrängung, insbesondere mittels einer Überwachungsvorrichtung, überwacht wird und dass die Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls abhängig von der Borstenverdrängung gesteuert und/oder geregelt wird.
Bürstenstopfmaschine (1) mit einem Halter (3) für einen mit Borstenbündeln (4) zu bestopfenden Borstenträger (5) einer Bürste (2), mit einem Stopfwerkzeug (6) zum Stopfen von Borstenbündeln (4) in einen Borstenträger (5) und mit einer Verdrängervorrichtung (8), wobei die Verdrängervorrichtung (8) zur Abgabe zumindest eines Fluidstrahls auf zumindest eine Borste (4a) eines bereits in den Borstenträger (5) gestopften Borstenbündels (4) eingerichtet ist, um diese zumindest eine Borste (4a) vor dem Einstopfen eines weiteren Borstenbündels (4) von einer Einstopfstelle (7), an der das weitere Borstenbündel (4) in den Borstenträger (5) gestopft werden soll, weg zu bewegen und/oder zu verdrängen.
Bürstenstopfmaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängervorrichtung (8) zumindest eine Düse (9) umfasst, die an einem dem Halter (3) beim Stopfen zugewandten Werkzeugkopf (11) des Stopfwerkzeugs (6) angeordnet oder ausgebildet ist und/oder dass die Verdrängervorrichtung (8) zumindest eine Düse (9) umfasst, die an einem von dem Stopfwerkzeug (6) separaten Düsenhalter (10) angeordnet oder ausgebildet ist, vorzugsweise wobei diese zumindest eine Düse (9) in Richtung des Halters (3) ausgerichtet ist.
Bürstenstopfmaschine (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stopfwerkzeug (6), insbesondere an dem Werkzeugkopf (11), mehrere, insbesondere gleichmäßig um einen Stößerkanal (13) des Stopfwerkzeugs (6) verteilt angeordnete, Düsen (9) angeordnet oder ausgebildet sind und/oder dass die Verdrängervorrichtung (8) einen in den Stößerkanal (13) mündenden Fluidauslass (15) aufweist, sodass ein Fluidstrahl aus dem Stößerkanal (13) des Stopfwerkzeugs (6) in Stopfrichtung der Borstenbündel (4) begebbar ist, und/oder dass die Verdrängervorrichtung (8) einen, vorzugsweise ringförmigen, von einem oder dem Werkzeugkopf (11) separaten Düsenhalter (10) aufweist, an dem wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder vier, gleichmäßig an dem Düsenhalter (10) verteilt angeordnete Düsen (9) angeordnet oder ausgebildet sind.
Bürstenstopfmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängervorrichtung (8), insbesondere der Düsenhalter (10), positionsveränderlich, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar, an einem Gestell (16) der Bürstenstopfmaschine (1) gelagert ist und/oder dass eine oder die zumindest eine Düse (9) an einem oder dem Düsenhalter (10) positionsveränderlich, insbesondere drehbar und/oder schwenkbar, gelagert angeordnet ist.
Bürstenstopfmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenstopfmaschine (1) eine Ionisierungsvorrichtung (17) zur Ionisierung des über die Verdrängervorrichtung (8) abzugebenden Fluids aufweist.
Bürstenstopfmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängervorrichtung (8) zur Abgabe gepulster Fluidstrahlen eingerichtet ist, insbesondere wobei die Bürstenstopfmaschine (1) eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder eine mechanische Steuer- und/oder Regeleinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Verdrängervorrichtung (8), vorzugsweise in Abhängigkeit einer sich beim Stopfen zwischen dem Stopfwerkzeug (6) und dem Halter (3) verändernden Distanz und/oder in Abhängigkeit einer Stopfgeschwindigkeit des Stopfwerkzeugs (6).
Bürstenstopfmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenstopfmaschine (1) eine Überwachungsvorrichtung, insbesondere eine Kamera zur Überwachung einer von der Verdrängervorrichtung (8) an dem Borstenträger (5) verursachten Borstenverdrängung, wobei die Verdrängervorrichtung (8) mittels einer oder der Steuer- und/oder Regeleinheit abhängig von der beobachteten Borstenverdrängung steuerbar und/oder regelbar ist.
Bürstenstopfmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenstopfmaschine (1) eine mechanische Verdrängervorrichtung mit zumindest einem mechanischen Verdrängerelement zur Verdrängung zumindest einer in einen an dem Halter (3) bereitgehaltenen Borstenträger (5) eingestopften Borste (4a) aufweist.