DE102017104887B4

DE102017104887B4 - Verfahren zur Entnahme von Borstenbündeln aus einem Borstenvorrat, Entnahmevorrichtung und Bürstenherstellungsmaschine mit einer Entnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE102017104887B4
Application number: DE102017104887.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Buchleither; Christian Graf; Florian Kiefer
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: BE1025473B1; DE102017104887A1; BE1025473A1

Abstract

Verfahren zur Entnahme von Borstenbündeln (3) aus einem in zumindest einem Aufnahmeraum (6) eines Materialkastens (5) befindlichem Vorrat loser Borstenfilamente (4), wobei die Borstenbündel (3) mittels einer Abteilvorrichtung (7) aus dem Vorrat loser Borstenfilamente (4) entnommen und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation übergeben werden, und wobei die Borstenfilamente (4) mittels eines Materialdrückers (10) durch den Aufnahmeraum (6) der Abteilvorrichtung (7) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker (10) die Borstenfilamente (4) im Aufnahmeraum (6) beaufschlagt, derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die Borstenfilamente (4) auch bei sich änderndem Füllgrad des zumindest einen Aufnahmeraums (6) der Abteilvorrichtung (7) mit einem definierten Materialdruck zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Borstenbündeln aus einem in zumindest einem Aufnahmeraum eines Materialkastens befindlichem Vorrat loser Borstenfilamente, wobei die Borstenfilamente mittels eines Materialdrückers durch den Aufnahmeraum einer Abteilvorrichtung zugeführt werden, um von dieser bündelweise aus dem Vorrat loser Borstenfilamente abgeteilt und an eine nachgelagerte Bearbeitungsstation übergeben zu werden.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Entnahmevorrichtung für eine Bürstenherstellungsmaschine zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus einem Vorrat loser Borstenfilamente, wobei die Entnahmevorrichtung ein Materialkasten mit wenigstens einem Aufnahmeraum zur Aufnahme des Vorrats loser Borstenfilamente und eine Abteilvorrichtung aufweist, mit der wenigstens ein Borstenbündel aus dem Vorrat loser Borstenfilamente entnehmbar und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation übergebbar ist, und wobei die Entnahmevorrichtung einen im Aufnahmeraum verschiebbaren Materialdrücker umfasst, mit dem die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung zuführbar sind.
Außerdem betrifft die Erfindung auch eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Entnahmevorrichtung der zuvor definierten Art.
Aus den Druckschriften DE 26 32 328 Al, DE 44 11 652 A1 und DE 101 60 220 B4 sind Bürstenherstellungsmaschinen mit Entnahmevorrichtungen vorbekannt, bei denen eine Entnahme von Borstenbündeln aus einem im zumindest einem Aufnahmeraum eines Materialkastens befindlichen Vorrat loser Borstenfilamente nach dem eingangs beschriebenen Verfahren erfolgen kann.
Bei der Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten werden Borstenfilamente in einem sogenannten Materialkasten vorgehalten und mittels einer Abteilvorrichtung bündelweise aus diesem entnommen. Dafür weist die Abteilvorrichtung in der Regel zumindest eine Abteilkerbe auf, in die die im Aufnahmeraum des Materialkastens noch lose bevorrateten Borstenfilamente mittels eines Materialdrückers gefördert werden. Durch eine Relativbewegung zwischen der Abteilvorrichtung und dem Aufnahmeraum des Materialkastens wird das im Materialkasten bevorratete Borstenmaterial portioniert entnommen, um bündelweise im weiteren Prozess schließlich an einem Bürstenkörper oder einem Borstenträger befestigt zu werden.
Mit Hilfe des Materialdrückers werden die eine oder mehrere Abteilkerben der Abteilvorrichtung befüllt. Dazu werden die Borstenfilamente von dem Materialdücker durch den Aufnahmeraum des Materialkastens, der auch als Materialkastenkanal bezeichnet werden kann, in Richtung einer Entnahmeöffnung des Materialkastens gegen die Abteilvorrichtung geschoben und gelangen dadurch schließlich in die zumindest eine in der Abteilvorrichtung befindliche Abteilkerbe, wenn diese an dem Aufnahmeraum des Materialkastens bewegt wird. Dabei sollen die in der Regel aufrecht oder sogar senkrecht stehenden und eng aneinander gereihten Borstenfilamente durch den Materialdrücker einerseits vor dem Umfallen geschützt und andererseits bei kontinuierlichem Verbrauch des Vorrats an losen Borstenfilamenten weiter in Richtung der Abteilvorrichtung transportiert werden. Im Laufe des Prozesses reduziert sich der Füllstand des Materialkastens allmählich. Bevor der Mate-rialkasten vollständig entleert ist, werden Borstenfilamente nachgefüllt. Dies kann manuell oder automatisiert geschehen.
Für eine zufriedenstellende Entnahme von Borstenbündeln aus dem Vorrat loser Borstenfilamente mit Hilfe der Abteilvorrichtung hat der Materialdrücker eine besondere Bedeutung, da dieser die Borstenfilamente letztendlich der Abteilvorrichtung zuführt. Bei den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Entnahmevorrichtungen kann die Entnahme von Borstenbündeln aus dem in dem Aufnahmeraum des Materialkastens befindlichen Vorrat loser Borstenfilamente gewissen Schwankungen unterliegen, die die Qualität der gefertigten Bürsten beeinträchtigen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren, eine Entnahmevorrichtung und eine Bürstenherstellungsmaschine der eingangsgenannten Art bereitzustellen, mit denen sich die Entnahme von Borstenbündel aus einem Vorrat loser Borstenfilamente und dadurch die Qualität der herzustellenden Bürsten verbessern lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs definierten Art mit den Mitteln und Merkmalen des unabhängigen, auf ein Verfahren zur Entnahme von Borstenbündeln gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird bei dem Verfahren der eingangsgenannten Art vorgeschlagen, eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker die Borstenfilamente im Aufnahmeraum beaufschlagt, derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung auch bei sich änderndem Füllgrad des zumindest einen Aufnahmeraums mit einem definierten Materialdruck zugeführt werden.
Auf diese Weise kann die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit des Füllgrades des Aufnahmeraums so gesteuert und/oder geregelt werden, dass der Materialdruck im Aufnahmeraum, insbesondere im Bereich einer Entnahme oder Übergabe der Borstenfilamente aus dem Aufnahmeraum an die Abteilvorrichtung, unabhängig vom Füllgrad des Aufnahmeraums auf einem definierten Wert oder Materialdrucksollwert und vorzugsweise konstant gehalten werden kann.
Grundlegend für diese erfindungsgemäße Verbesserung war hierbei die Erkenntnis, dass die Gesamtmasse der einzelnen Borstenfilamente innerhalb des Aufnahmeraums eine gewisse Steifigkeit beziehungsweise Nachgiebigkeit aufweist. Eng aneinander gereiht, wirken die einzelnen Borstenfilamente wie eine Vielzahl von Federn, die teilweise parallel, teilweise in Reihe zueinander angeordnet sind. Bei der fortlaufenden Entnahme von Borstenfilamenten kann die sich entsprechend dem abnehmenden Füllgrad des Materialkasten oder des zumindest einen Aufnahmeraums verändernde Gesamtsteifigkeit der Masse an Borstenbündeln im Aufnahmeraum im Zusammenspiel mit weiteren, die Zuführung der Borstenfilamente zu der Abteilvorrichtung beeinflussenden Faktoren zu einer signifikanten Druckverminderung bei der Zuführung der Borstenbündel an die Abteilvorrichtung führen. Aufgrund dieser Einflüsse war es bisher nur schwer oder gar nicht möglich, den für eine gleichmäßige Entnahme gewünschten Materialdruck im Aufnahmeraum auf einem definierten Druckwert zu halten.
Zum Beispiel dann, wenn die Borstenfilamente aus einem vergleichsweise weichen Werkstoff bestehen und/oder einen runden Querschnitt aufweisen, ist es möglich, dass die eingebrachte Druckkraft nicht vollständig in Richtung der Abteilvorrichtung weitergegeben und für die Übergabe der Borstenfilamente an die Abteilvorrichtung genutzt wird. Bei solchen Borstenfilamenten, die zudem aufgrund ihrer Geometrie je nach Belastungsrichtung unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen, beispielsweise weil sie einen von einer Kreisform abweichenden, insbesondere ovalen, quadratischen, mehreckigen, sternförmigen oder x-förmigen Querschnitt haben, kann der zuvor beschriebene Effekt der Druckverminderung bei der Zuführung der Borstenbündel an die Abteilvorrichtung noch stärker ausgeprägt sein. Ferner kann der Unterschied zwischen der auftretenden Druckverminderung bei einem vollen Materialkasten im Vergleich zu der auftretenden Druckverminderung bei einem zumindest teilentleerten Materialkasten bei solchen Borstenfilamenten, die einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, noch stärker ausgeprägt sein, als bei Borstenfilamenten mit kreisrundem Querschnitt. Daher kann die Erfindung bei der Verarbeitung von Borstenfilamenten, die einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt haben, einen besonders positiven Effekt auf die gleichmäßige Zuführung und Abteilung von Borstenbündeln haben.
Bei allen Borstenfilamenten kann es passieren, dass sich der Druck in der Masse der losen Borstenfilamente innerhalb des Aufnahmeraums auch auf den Aufnahmeraum seitlich begrenzende Seitenleisten des Materialkastens verteilt. Sobald die einzelnen Borstenfilamente an den seitlichen Begrenzungen oder Seitenleisten des Materialkastens vorbeibewegt werden, kann zudem eine Reibkraft entstehen, die die Druckverminderung ebenfalls verstärken kann. Je mehr Borstenfilamente an den seitlichen Begrenzungen des Materialkastens anliegen, desto höher ist der Gesamtreibungsverlust. Dieser kann die Druckverminderung zwischen einer Entnahmestelle der Borstenfilamente aus dem Aufnahmeraum und dem Materialdrücker verstärken.
Wenn der Materialdruck, der innerhalb des Aufnahmeraums an dem Vorrat loser Borstenfilamente anliegt, auf einem definierten Wert gehalten werden soll, ist es also zweckmäßig, den Materialdrücker bei einem vollen Materialkasten mit größerer Druckkraft zu betreiben als bei einem Materialkasten mit geringerem Füllstand. Das hierfür erforderliche Nachregeln oder Nachsteuern des Materialdrückers wird nun durch das Verfahren ermöglicht, mit dem Effekt, dass der Materialdruck bei der Entnahme von Borstenfilamenten und sich änderndem Füllgrad des Aufnahmeraums möglichst auf einem definierten Druckwert gehalten werden kann.
Um eine konstante Anzahl von Borstenfilamenten mit Hilfe der Abteilvorrichtung, insbesondere mit Hilfe von Abteilkerben der Abteilvorrichtung, aus dem Vorrat loser Borstenfilamente entnehmen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn der, insbesondere an einer Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, der der Abteilvorrichtung zugewandt ist, anliegende Materialdruck konstant zu halten, auch wenn sich der Füllstand während der fortlaufenden Entnahme von Borstenfilamenten aus dem Vorrat loser Borstenfilamenten im Aufnahmeraum des Materialkastens reduziert.
Zweckmäßig kann in diesem Zusammenhang besonders sein, wenn die Druckkraft des Materialdrückers derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass an einer Abteilkerbe der Abteilvorrichtung oder zumindest in einem zu dieser benachbarten Entnahmebereich des Aufnahmeraums - unabhängig vom Füllgrad des Materialkasten - ein im Wesentlichen konstanter Materialdruck anliegt.
Um die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung mit einem definierten, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zuzuführen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit einer Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum gesteuert und/oder geregelt wird. Über die Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum kann indirekt auf den Füllstand des Materialkastens rückgeschlossen werden. Hat der Materialdrücker noch einen vergleichsweise großen Abstand zu der Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, kann es geboten sein, die Druckkraft des Materialdrückers zu erhöhen, um insbesondere im Entnahmebereich des Aufnahmeraums, also im Bereich der Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, den definierten - vorzugsweise konstanten - Materialdruck aufbringen zu können.
Ferner ist es auch möglich, die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwertes im Aufnahmeraum zu steuern und/oder zu regeln.
Der Materialdruck-Istwert kann beispielsweise mittels zumindest eines Drucksensors bestimmt werden. Dieser Drucksensor kann beispielsweise an einer dem wenigstens ein Aufnahmeraum zugewandten Innenwandung des Materialkastens angeordnet werden oder sein. Besonders bevorzugt kann der zumindest eine Drucksensor benachbart zu einer der Abteilvorrichtung zugewandten Entnahmeöffnung des Materialkastens angeordnet werden oder sein. Auf diese Weise kann der im Aufnahmeraum anliegende Materialdruck möglichst nah an einer tatsächlichen Entnahmestelle ermittelt werden, an der die einzelnen Borstenfilamente der Abteilvorrichtung, insbesondere einer in der Abteilvorrichtung eingebrachten Abteilkerbe, zugeführt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, den Materialdruck direkt an oder in der Abteilkerbe der Abteilvorrichtung zu bestimmen. Da dies aber den Entnahmevorgang stören kann und bereits gute Ergebnisse erzielt werden, wenn der Materialdruck benachbart zu der zuvor erwähnten Entnahmeöffnung des Materialkastens bestimmt wird, aus der die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung zugeführt werden, ist dies nicht unbedingt erforderlich.
Je nach Ausgestaltung des Materialkastens ist es möglich, den Materialdruck-Istwert im Aufnahmeraum mittels wenigstens eines Sensors an einer Innenwandung einer den Aufnahmeraum seitlich begrenzenden Seitenleiste und gegebenenfalls auch an einer dem Aufnahmeraum zugewandten Innenwandung eines Gegenstücks des Materialkastens zu bestimmen. Ein solches Gegenstück kann zwischen einer den Aufnahmeraum seitlich begrenzenden Seitenleiste des Materialkastens und der Abteilvorrichtung positioniert sein. Auf diese Weise können an mehreren Stellen Materialdruck-Istwerte innerhalb des Aufnahmeraums bestimmt werden. Somit kann die Steuerung und/oder Regelung der Druckkraft des Materialdrückers gegebenenfalls noch genauer erfolgen.
Zur Regelung der Druckkraft des Materialdrückers kann es vorteilhaft sein, wenn ein ermittelter Materialdruck-Istwert im Aufnahmeraum mit einem Materialdruck-Sollwert verglichen und die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit einer ermittelten Abweichung zwischen diesen Werten angepasst wird, um die Abweichung zu reduzieren oder zu egalisieren.
Ist der ermittelte Materialdruck-Istwert zu niedrig, kann die Druckkraft des Materialdrückers erhöht werden, bis der Materialdruck-Istwert dem Materialdruck-Sollwert entspricht. Ist der Materialdruck-Istwert zu hoch, kann die Druckkraft des Materialdrückers auf die losen Borstenfilamente innerhalb des Aufnahmeraums reduziert werden, um den Materialdruck-Istwert auf den Materialdruck-Sollwert zu bringen. Bevorzugt kann der Materialdruck im Bereich der Entnahmeöffnung des Materialkastens auch bei sich änderndem Füllstand des Materialkastens konstant gehalten werden, um möglichst immer dieselbe Anzahl einzelner Borstenfilamente mit Hilfe der Abteilvorrichtung zu Borstenbündeln zusammenfassen zu können.
Der Materialdruck-Sollwert, mit dem der ermittelte Materialdruck-Istwert verglichen wird, kann beispielsweise in einem Datenspeicher einer Entnahmevorrichtung hinterlegt sein und aus diesem ausgelesen werden, um den zuvor beschriebenen Vergleich vornehmen zu können.
Denkbar ist es auch, die Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum zu bestimmen und anschließend die Druckkraft des Materialdrückers einem der ermittelten Position des Materialdrückers zugeordneten, positionsabhängigen Druckkraft-Sollwert entsprechend anzupassen. Über die Position des Materialdrückers innerhalb des Aufnahmeraums kann auf den Füllstand des Aufnahmeraums rückgeschlossen werden. Hat der Materialdrücker noch einen vergleichsweise großen Abstand zu der Entnahmeöffnung des Materialkastens, kann es erforderlich sein, eine höhere Druckkraft durch den Materialdrücker auf die Borstenfilamente im Inneren des Aufnahmeraums aufzubringen, um den definierten Materialdruck, insbesondere im Bereich der Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, zu erreichen. Reduziert sich der Abstand des Materialdrückers zu der Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, weil sich der Füllgrad oder Füllstand des Materialkastens reduziert, kann die Druckkraft des Materialdrückers auf die Borstenfilamente sukzessive reduziert werden, um den Materialdruck im Aufnahmeraum konstant zu halten.
Die Positionsbestimmung des Materialdrückers im Aufnahmeraum kann mittels eines Wegsensors erfolgen. Möglich ist es aber auch, dass der Materialdrücker, insbesondere an einer pneumatisch betätigten Druckstange des Materialdrückers, ein Wegmess-System aufweist, mit dem die Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum bestimmt werden kann.
Die positionsabhängigen Druckkraftsollwerte können, beispielsweise in Form einer Druckkraftkurve, die den Zusammenhang zwischen der erforderlichen Druckkraft und der Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum abbildet, in einem Datenspeicher abgelegt sein oder werden. Aus diesem Datenspeicher können die Druckkraftsollwerte dann bei Bedarf ausgelesen werden.
Darüber hinaus ist es denkbar, die Druckkraft des Materialdrückers auch in Abhängigkeit noch weiterer Kenngrößen, insbesondere externer Kenngrößen zu steuern oder zu regeln. Zum Beispiel könnte an einer Position außerhalb der Entnahmevorrichtung eine Anzahl von Borstenfilamenten in einem Bürstenloch einer mit einem Borstenbündel versehenen Bürste bestimmt werden. Ist die in dem Bürstenloch angeordnete Anzahl einzelner Borstenfilamente des dort befestigten Borstenbündels zu gering, kann dies bedeuten, dass der Materialdruck im Aufnahmeraum des Materialkastens erhöht werden muss. Auf Basis dieser Erkenntnis kann dann die Druckkraft des Materialdrückers entsprechend erhöht werden. Die Bestimmung der Anzahl der in einem Borstenbündel zusammengefassten Borstenfilamente kann automatisch zum Beispiel über eine Kamera oder auch manuell zum Beispiel unter einem Mikroskop erfolgen.
Von Zeit zu Zeit kann es notwendig sein, die den einzelnen Positionen des Materialdrückers im Aufnahmeraum zugeordneten positionsabhängigen Druckkraftsollwerte zu überprüfen. Dazu kann vorgesehen sein, den Materialdruck im Inneren des Aufnahmeraums von Zeit zu Zeit mittels eines Drucksensors bei in einer bestimmten Position im Aufnahmeraum befindlichen Materialdrücker zu ermitteln. Weicht der detektierte Materialdruck-Istwert von dem vorgegebenen Materialdruck-Sollwert ab, kann dies bedeuten, dass der positionsabhängige Druckkraftsollwert des Materialdrückers, der der bestimmten Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum zugeordnet ist, nicht mehr stimmt. Eine Anpassung des Druckkraftsollwertes kann dann erfolgen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, den korrigierten positionsabhängigen Druckkraftsollwert des Materialdrückers beispielsweise in einem Datenspeicher zu hinterlegen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Drucksensor in eine Messposition in den Bereich einer oder der Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums des Materialkastens gebracht wird, wenn die Abteilvorrichtung, insbesondere mit einer Abteilkerbe, nicht in Entnahmestellung an der Entnahmeöffnung steht, um einen Materialdruck-Istwert in möglichst kleinem Abstand zur Entnahmestelle, insbesondere zur Abteilkerbe, zu ermitteln.
Die Aufgabe wird auch durch eine Entnahmevorrichtung der eingangs genannten Art mit den Mitteln und Merkmalen des auf die Entnahmevorrichtung gerichteten unabhängigen Anspruchs gelöst. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei einer solchen Entnahmevorrichtung vorgeschlagen, dass die Entnahmevorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker die Borstenfilamente im Aufnahmeraum beaufschlagt, derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung auch bei sich änderndem Füllgrad des Aufnahmeraums mit einem definierten, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zugeführt werden. Auf diese Weise wird eine Entnahmevorrichtung geschaffen, die sich zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens eignet.
Zweckmäßig kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet ist, die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit einer Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum zu steuern und/oder zu regeln. Wie bereits zuvor ausgeführt, kann die Druckkraft des Materialdrückers auf die im Aufnahmeraum befindlichen Borstenfilamente erhöht werden, wenn der Materialdrücker in einer Position im Aufnahmeraum angeordnet ist, die einen vergleichsweise großen Abstand zu einer Entnahmeöffnung des Aufnahmeraums, über die die Borstenfilamente des Abteilvorrichtung zugeführt werden, aufweist.
Mit abnehmendem Abstand des Materialdrückers zu der Entnahmeöffnung und/oder der Abteilvorrichtung der Entnahmevorrichtung kann dann auch die Druckkraft des Materialdrückers nach und nach reduziert werden. Da mit Verringerung des Abstandes zwischen dem Materialdrücker und der Abteilvorrichtung auch weniger Borstenfilamente zwischen dem Materialdrücker und der Abteilvorrichtung angeordnet sind, reduziert sich der zuvor beschriebene Federeffekt, sodass die Druckkraftverluste und die Druckkraftverteilung innerhalb des Vorrats loser Borstenfilamente weniger stark ausgeprägt sind und die Druckkraft des Materialdrückers reduziert werden kann, um den Materialdruck auf dem vorbestimmten Wert zu halten.
Besonders bevorzugt kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet sein, die Druckkraft des Materialdrückers in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwertes im Aufnahmeraum zu steuern und/oder zu regeln.
Um den Materialdruck-Istwert im Aufnahmeraum zu ermitteln, kann es zweckmäßig sein, wenn die Entnahmevorrichtung zumindest einen Drucksensor aufweist, der über eine Datenverbindung mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbunden ist und mit dem der Materialdruck im Aufnahmeraum bestimmt werden kann.
Dieser zumindest eine Drucksensor kann beispielsweise an einer dem wenigstens einen Aufnahmeraum des Materialkastens zugewandten Innenwandung des Materialkastens anordenbar oder angeordnet sein.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Entnahmevorrichtung einen Drucksensor umfasst, der bei Bedarf den Materialdruck auch an der Abteilvorrichtung, insbesondere in oder an einer Abteilkerbe Abteilvorrichtung bestimmen kann. Dazu kann dieser Drucksensor in oder an der Abteilkerbe positioniert sein oder werden.
Zur Ermittlung eines Materialdruck-Istwertes im Aufnahmeraum kann wenigstens ein Drucksensor an einer Innenwandung einer den Aufnahmeraum seitlich begrenzenden Seitenleiste angeordnet sein. Ein, gegebenenfalls ein weiterer, Drucksensor kann auch an einer dem Aufnahmeraum zugewandten Innenwandung eines Gegenstücks des Materialkastens angeordnet sein. Dieses Gegenstück kann zwischen einer dem Aufnahmeraum seitlich begrenzenden Seitenleiste des Materialkastens und der Abteilvorrichtung positioniert sein.
Um die Druckkraft des Materialdrückers möglichst genau steuern und/oder regeln zu können, kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet ist, einen von einem, beispielsweise dem zuvor erwähnten, Drucksensor ermittelten Materialdruck-Istwert mit einem in einem Datenspeicher der Entnahmevorrichtung hinterlegten Materialdruck-Sollwert zu vergleichen. In Abhängigkeit einer ermittelten Abweichung zwischen dem gemessenen Materialdruck-Istwert und dem hinterlegten Materialdruck-Sollwert kann die Druckkraft des Materialdrückers dann angepasst werden, beispielsweise indem ein entsprechendes Stellsignal an einen Aktor des Materialdrückers übertragen und der Materialdrücker durch den Aktor dann entsprechend verstellt wird. Dies mit dem Ziel, die Borstenfilamente der Abteilvorrichtung mit einem definiertem, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zuführen zu können. Als Aktor kann beispielsweise ein pneumatischer Druckzylinder dienen, der über eine Druckstange mit dem Materialdrücker verbunden ist.
Die Entnahmevorrichtung kann zur Bestimmung einer Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum einen über eine Datenverbindung mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundenen Wegsensor aufweisen. Denkbar ist es auch, dass der Materialdrücker zur Bestimmung seiner Position im Aufnahmeraum ein, insbesondere mit einer Druckstange des Materialdrückers gekoppeltes, Weg-Messsystem aufweist, das über eine Datenverbindung mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbunden ist. Die von dem Weg-Messsystem oder dem Wegsensor ermittelten Daten können dann über die Datenverbindung an die Steuer- und/oder Regeleinheit übertragen, von dieser verarbeitet und zur Veränderung des Materialdrucks in Abhängigkeit der Position des Materialdrückers im Aufnahmeraum in ein Stellsignal umgewandelt werden.
Wie bereits zuvor erwähnt, kann die Entnahmevorrichtung einen Datenspeicher aufweisen. In diesem Datenspeicher können zu definierten Positionen des Materialdrückers im Aufnahmeraum positionsabhängige Druckkraft-Sollwerte für den Materialdrücker gespeichert werden oder sein. Zudem ist es möglich, dass der oder ein weiterer Datenspeicher der Entnahmevorrichtung Korrekturdaten enthält, in deren Abhängigkeit die Druckkraft des Materialdrückers über die Steuer- und/oder Regeleinheit veränderbar ist.
Es sei erwähnt, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit der Entnahmevorrichtung einen Signalwandler für die Wandlung von dem wenigstens einen Drucksensor übertragenen Messsignal, ein Signalwandler für den wenigstens einen Aktor des Materialdrückers sowie ein Berechnungsmodul und/oder einen Vergleicher oder Komparator sowie zumindest einen Datenspeicher umfassen kann.
Insbesondere bei pneumatisch angetriebenen Materialdrückern kann über einen elektrisch steuerbaren Druckregler ein pneumatischer Zylinder als Aktor, der dann über eine Druckstange mit dem Materialdrücker verbunden ist, angetrieben werden. Werden elektrisch angetriebene Materialdrücker bevorzugt, könnte ein Elektromotor über eine variabel ansteuerbare Stromquelle angesteuert werden. So sind beispielsweise Linearmotoren bekannt, die schon integrierte Wegmesssysteme haben, mit denen sich die Position des oder der Materialdrücker (s) im Inneren des jeweiligen Aufnahmeraums dann auch gegebenenfalls ohne separate Wegsensoren bestimmen lassen würde.
Die Aufgabe wird auch durch eine Bürstenherstellungsmaschine eingangsgenannter Art gelöst, die eine Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15 aufweist.
Sowohl bei dem Verfahren als auch bei der Entnahmevorrichtung und der Bürstenherstellungsmaschine kann die Druckkraft des Materialdrückers also auch in Abhängigkeit des Füllgrades des Aufnahmeraums so gesteuert und/oder geregelt werden, dass der Materialdruck im Aufnahmeraum, insbesondere im Bereich einer Entnahme oder Übergabe der Borstenfilamente aus dem Aufnahmeraum an die Abteilvorrichtung, unabhängig vom Füllgrad des Aufnahmeraums auf einem definierten Wert oder Materialdrucksollwert und vorzugsweise konstant gehalten werden kann.
Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen in zum Teil stark schematisierter Darstellung:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung einer Bürstenherstellungsmaschine, wobei ein Materialkasten der Entnahmevorrichtung mit einem einzelnen, in eine Entnahmeöffnung mündenden Aufnahmeraum mit darin befindlichen Borstenfilamenten sowie ein innerhalb des Aufnahmeraums längs verschieblicher Materialdrücker zu erkennen sind, sowie
2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Bürstenherstellungsmaschine mit einer Entnahmevorrichtung, einem schwenkbaren Drei-Farben-Materialkasten sowie einem Stopfwerkzeug, wobei zwischen dem Materialkasten eine Abteilvorrichtung zur Entnahme von Borstenbündeln aus den insgesamt drei Aufnahmeräumen des Materialkastens angeordnet ist.

Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung enthalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung und nach Formgebung übereinstimmenden Bezugszahlen.
Die 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Entnahmevorrichtung für eine Bürstenherstellungsmaschine 2, wie sie beispielsweise in 2 dargestellt ist. Jede der in den Figuren dargestellten Entnahmevorrichtungen 1 ist zum Entnehmen einzelner Borstenbündel 3 aus einem Vorrat loser Borstenfilamente 4 eingerichtet.
Jede Entnahmevorrichtung 1 weist einen Materialkasten 5 mit wenigstens einem Aufnahmeraum 6 zur Aufnahme des Vorrats loser Borstenfilamente 4 und einer Abteilvorrichtung 7 auf. Während die Entnahmevorrichtung 1 gemäß 1 einen Materialkasten 5 mit nur einem Aufnahmeraum 6 für Borstenfilamente 4 aufweist, verfügt die Entnahmevorrichtung 1 gemäß 2 über einen Materialkasten 5, der mit drei voneinander getrennten Aufnahmeräumen 6 ausgestattet ist. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Entnahmevorrichtung 1 können in den Aufnahmeräumen 6 Borstenfilamente 4 vorgehalten werden, die sich hinsichtlich ihrer Farbe und/oder ihres Materials und/oder ihres Querschnitts voneinander unterscheiden. Ein derartiger Materialkasten 5 wird auch als Drei-Farben-Materialkasten bezeichnet.
Bei der Abteilvorrichtung 7 der Entnahmevorrichtung 1 gemäß 1 handelt es sich um eine sogenannte Abteilscheibe, an deren Außenumfang eine Mehrzahl radial in die Abteilscheibe eingebrachter Abteilkerben 8 zu erkennen sind. Die Abteilkerben 8 dienen dazu, einzelne Borstenbündel 3 aus dem Vorrat loser Borstenfilamente 4 abzutrennen.
Bei der Abteilvorrichtung 7 der Entnahmevorrichtung 1 gemäß 2 handelt es sich um einen sogenannten Kreisbogenabteiler, der an einer dem Materialkasten 5 zugewandten Vorderseite ebenfalls eine Abteilkerbe 8 zur Entnahme eines Borstenbündels 3 aus dem Vorrat loser Borstenfilamente 4 aufweist.
Mit Hilfe beider Abteilvorrichtungen 7 kann pro Arbeitshub somit zumindest ein Borstenbündel 3 aus dem Vorrat loser Borstenfilamente 4 entnommen und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation, beispielsweise ein in 2 dargestelltes Stopfwerkzeug 9 übergeben werden. In jedem der in den Figuren dargestellten Aufnahmeräume 6 ist jeweils ein Materialdrücker 10 vorgesehen, der innerhalb des Aufnahmeraums 6 verschoben werden kann, um die losen Borstenfilamente 4 in Richtung der Abteilvorrichtung 7 zu drücken.
Jede der Entnahmevorrichtungen 1 weist jeweils eine Steuer- und/oder Regeleinheit 11 auf, die dazu eingerichtet ist, eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker 10 die Borstenfilamente 4 im jeweiligen Aufnahmeraum 6 beaufschlagt, derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die Borstenfilamente 4 der Abteilvorrichtung 7 mit einem definierten, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zugeführt werden können, auch wenn sich der Füllgrad des Materialkastens 5 bei fortlaufender Entnahme von Borstenfilamenten 4 ändert.
Die Steuer- und/oder Regeleinheiten 11 sind zudem dazu eingerichtet, die Druckkraft des jeweiligen Materialdrückers 10 in Abhängigkeit einer Position der Materialdrücker 10 in den zugehörigen Aufnahmeräumen 6 zu steuern und/oder zu regeln. Ferner sind die Steuer- und/oder Regeleinheiten 11 dazu eingerichtet, die Druckkraft der jeweiligen Materialdrücker 10 in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum 6 zu steuern und/oder zu regeln.
Zur Ermittlung der Materialdruck-Istwerte weisen die dargestellten Entnahmevorrichtungen 1 für jeden Aufnahmeraum 6 zumindest einen Drucksensor 12 auf. Jeder der Drucksensoren 12 ist über eine Datenverbindung 12a mit der ihm zugeordneten Steuer- und/oder Regeleinheit 11 verbunden. Der besseren Übersicht halber, sind diese Datenverbindungen 12a in 2 nicht dargestellt.
Gemäß 1 weist die Entnahmevorrichtung 1 für jeden Aufnahmeraum 6 zumindest einen Drucksensor 12 auf. Gemäß 1 ist ein Drucksensor 12 an einer dem Aufnahmeraum 6 zugewandten Innenwandung 13 des Materialkastens 5 benachbart zu einer der Abteilvorrichtung 7 zugewandten Entnahmeöffnung 14 des Materialkastens 5 angeordnet. Ein Drucksensor 12 ist bei der Entnahmevorrichtung 1 gemäß 1 an einer Innenwandung 13 einer den Aufnahmeraum 6 seitlich begrenzenden Seitenleiste 15 angeordnet. Ein zweiter Drucksensor 12 ist an einer dem Aufnahmeraum 6 zugewandten Innenwandung 13 eines Gegenstücks 16 des Materialkastens 5 vorgesehen. Dieses Gegenstück 16 ist zwischen der den Aufnahmeraum 6 seitlich begrenzenden Seitenleiste 15 und der Abteilvorrichtung 7 positioniert. Auf diese Weise ist die Entnahmevorrichtung 1 gemäß 1 dazu eingerichtet, den Materialdruck-Istwert nahe der Abteilvorrichtung 7 und der Entnahmeöffnung 14 zu bestimmen.
Auch bei dem Materialkasten 5 der Entnahmevorrichtung 1 gemäß 2 ist jeweils zumindest ein Drucksensor 12 einem der drei Aufnahmeräume 6, die voneinander durch Seitenleisten 15 getrennt sind, zugeordnet. Zudem ist jeweils ein Drucksensor 12 an jedem von zwei Gegenstücken 16 dieser Entnahmevorrichtung 1 vorgesehen, wobei diese Gegenstücke 16, ähnlich wie bei der Entnahmevorrichtung 1 gemäß 1, zwischen dem Materialkasten 5 und der Abteilvorrichtung 7 dieser Entnahmevorrichtung 1 angeordnet sind.
Die Steuer- und/oder Regeleinheiten 11 sind dazu eingerichtet, einen von dem wenigstens einen Drucksensor 12 ermittelten Materialdruck-Istwert mit einem in einem Datenspeicher 17 der Entnahmevorrichtungen 1 hinterlegten Materialdruck-Sollwert zu vergleichen und eine Abweichung zwischen dem Materialdruck-Sollwert und dem Materialdruck-Istwert festzustellen. In Abhängigkeit der so ermittelten Abweichung zwischen diesen Werten wird dann die Druckkraft des Materialdrückers 10 über ein entsprechendes Stellsignal an einen Aktor 18 angepasst, der beispielsweise ein pneumatischer Druckzylinder sein kann.
Jede der gezeigten Entnahmevorrichtungen 1 weist zudem für jeden Materialdrücker 10 jeweils einen Wegsensor 19 auf, der über eine Datenverbindung 19a mit der ihm zugeordneten Steuer- und/oder Regeleinheit 11 verbunden ist und mit dem die Positionen der einzelnen Materialdrücker 10 in den Aufnahmeräumen 6 bestimmt werden können. Die Wegsensoren 19 können als Teil eines Wegmesssystems angesehen werden.
Wie beide Figuren zeigen, sind die eigentlichen Materialdrücker 10 über jeweils eine Druckstange 20 mit den ihnen zugeordneten Aktor 18 verbunden. In den Datenspeichern 17 der Entnahmevorrichtungen 1 sind zu einzelnen definierten Positionen der Materialdrücker 10 in ihren Aufnahmeräumen 6 positionsabhängige Druckkraft-Sollwerte zum Beispiel in Form von Druckkraftkurven gespeichert, die den Zusammenhang zwischen der Position des Materialdrückers 10 im Aufnahmeraum 6 und der erforderlichen Druckkraft abbilden.
Zudem können in den Datenspeichern 17 sogenannte externe Korrekturdaten gespeichert werden, in deren Abhängigkeit die Druckkraft des Materialdrückers 10 über die jeweilige Steuer- und/oder Regeleinheit 11 veränderbar ist. Wie bereits weiter oben ausgeführt, kann es sich bei derartigen Korrekturdaten beispielsweise um eine ermittelte Anzahl von in einem Borstenbündel 3 zusammengefasster Borstenfilamente 4 handeln. Ist diese Anzahl zu niedrig, kann die Druckkraft des Materialdrückers 10 beispielsweise erhöht werden, um auch die Anzahl der einzelnen Borstenfilamente 4 in Borstenbündeln 3, die nach der Anpassung der Druckkraft des Materialdrückers 10 mit Hilfe der Abteilvorrichtung 7 abgeteilt werden, zu erhöhen.
Die Steuer- und/oder Regeleinheiten 10 umfassen jeweils einen Signalwandler 21, der zwischen dem zumindest einen Drucksensor 12 und der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 angeordnet ist und einer Umwandlung des von dem zumindest einen Drucksensor 12 ermittelten Messsignals in ein für die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 verarbeitbares Signal dient.
Zudem weist jede der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 einen Signalwandler 22 zur Umwandlung eines Steuer- oder Stellsignals für den Aktor 18 des Materialdrückers 10 auf. Teil jeder Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist zudem ein Berechnungsmodul 23, mit dem sich Istwerte und Sollwerte miteinander vergleichen lassen. Mit Hilfe dieses Berechnungsmoduls 23 kann so beispielsweise ein ermittelter Materialdruck-Istwert mit einem vorgegebenen Materialdruck-Sollwert verglichen und die Ausgabe eines in Abhängigkeit der Abweichung ermittelten Stellsignals veranlasst werden.
Mit Hilfe des in 2 dargestellten Stopfwerkzeugs 9 lassen sich dem Stopfwerkzeug 9 durch die Abteilvorrichtung 7 zugeführten Borstenbündel 3 mit Hilfe von Drahtankern, die über eine Drahtzuführvorrichtung 24 dem Stopfwerkzeug 9 zugeführt werden können, in einem Bürstenkörper 25, insbesondere in darin eingebrachten Haltelöchern, befestigen. Der Bürstenkörper 25 ist an einer beweglichen Bürstenhalterung 26 zum Bestopfen mit Borstenbündeln 3 aufgespannt.
Mit beiden in den 1 und 2 dargestellten Entnahmevorrichtungen lässt sich nachfolgend beschriebenes Verfahren durchführen:

Zur Entnahme von Borstenbündeln 3 aus einem in einem Aufnahmeraum 6 eines Materialkastens 5 befindlichem Vorrat loser Borstenfilamente 4 werden die Borstenbündel 3 mittels der Abteilvorrichtung 7 aus dem Vorrat loser Borstenfilamente 4 entnommen und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation, im Falle der Bürstenherstellungsmaschine 2 gemäß 2 an das Stopfwerkzeug 9, übergeben. Mittels eines Materialdrückers 10 werden die Borstenfilamente 4 durch den Aufnahmeraum 5 geschoben und der Abteilvorrichtung 7 zugeführt. Dabei ist vorgesehen, dass eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker 10 die Borstenfilamente 4 im Aufnahmeraum 6 beaufschlagt, derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Borstenfilamente 4 der Abteilvorrichtung 7 mit einem definierten, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zugeführt werden, auch wenn sich der Füllgrad des Aufnahmeraums 6 ändert. Die Druckkraft des Materialdrückers 10 kann in Abhängigkeit einer Position des Materialdrückers 10 im jeweiligen Aufnahmeraum 6 gesteuert und/oder geregelt werden.

Es ist auch möglich, die Druckkraft des Materialdrückers 10 in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum 6 zu steuern und/oder zu regeln. Zur Ermittlung der Materialdruck-Istwerte in den einzelnen Aufnahmeräumen 6 sind die Drucksensoren 12 vorgesehen. Drucksensoren 12 sind dabei an einer dem Aufnahmeraum 6 zugewandten Innenwandung 13 des Materialkastens 5 und hier konkret benachbart zu der der Abteilvorrichtung 7 zugewandten Entnahmeöffnung 14 des Materialkastens 5 angeordnet.
Der oder die so ermittelten Materialdruck-Istwerte werden dann mit einem in den Datenspeichern 17 der Entnahmevorrichtungen 1 hinterlegten Materialdruck-Sollwerten verglichen. In Abhängigkeit einer ermittelten Abweichung zwischen diesen Werten wird die Druckkraft des Materialdrückers 10 angepasst, um den Materialdruck im Aufnahmeraum 6 auf einem definierten Wert konstant zu halten.
Die Positionen der Materialdrücker 10 in den Aufnahmeräumen 6 werden zudem mit Wegsensoren 19 bestimmt. Nach Bestimmung der Positionen der Materialdrücker 10 kann die jeweilige Druckkraft der einzelnen Materialdrücker 10 einem der so bestimmten Positionen des jeweiligen Materialdrückers 10 zugeordneten, positionsabhängigen Druckkraft-Sollwert entsprechend angepasst werden.
Insbesondere beim Einlernen der so definierten Steuerung und/oder Regelung kann es von Zeit zu Zeit notwendig werden, die im Datenspeicher 17 hinterlegten positionsabhängigen Druckkraft-Sollwerte zu überprüfen. Hierbei kann zunächst ein Materialdruck-Istwert im Aufnahmeraum 6 mittels eines Drucksensors 12 bestimmt werden. Ist dieser Materialdruck-Istwert im Vergleich zu dem erforderlichen Materialdruck-Sollwert zu niedrig, kann der für die entsprechende Position des Materialdrückers 10 im Datenspeicher 17 hinterlegte Druckkraft-Sollwert angepasst werden, um schließlich über diesen Steuer- oder Regelkreis die positionsabhängigen Druckkraft-Sollwerte für die Materialdrücker 10 nach und nach zu aktualisieren. Diese Anpassung oder Aktualisierung der im Datenspeicher 17 hinterlegten Druckkraft-Sollwerte kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die Bürstenherstellungsmaschine 2 neu anfährt, sich die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ändert oder Borstenfilamente 4 aus einem anderen Material eingelegt werden.
Zudem kann bei Bedarf ein Drucksensor 12 in eine Messposition zwischen an der Entnahmeöffnung 14 des Materialkastens 5 gebracht werden, wenn die jeweilige Abteilvorrichtung 7 mit ihrer zumindest einen Abteilkerbe 8 nicht im Eingriff an der Entnahmeöffnung 14 des Materialkastens 5 steht. Dies mit dem Ziel um zumindest in gewissen zeitlichen Abständen einen Materialdruck-Istwert in möglichst geringem Abstand zur Entnahmestelle und zur Abteilkerbe 8 zu ermitteln.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen im Bereich der Entnahme von Borstenbündeln 3 aus einem Vorrat loser Borstenfilamente 4. Hierzu werden ein erfindungsgemäßes Verfahren, eine erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung 1 sowie eine erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine 2 vorgeschlagen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker 10 die Borstenfilamente 4 im Aufnahmeraum 6 beaufschlagt derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die Borstenfilamente 4 der Abteilvorrichtung 7 auch bei sich änderndem Füllgrad des zumindest einen Aufnahmeraums 6 mit einem definierten Materialdruck oder Materialdruck-Sollwert, insbesondere mit einem konstanten Materialdruck, zugeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Entnahmevorrichtung
2: Bürstenherstellungsmaschine
3: Borstenbündel
4: Borstenfilamente
5: Materialkasten
6: Aufnahmeraum
7: Abteilvorrichtung
8: Abteilkerbe
9: Stopfwerkzeug
10: Materialdrücker
11: Steuer- und/oder Regeleinheit
12: Drucksensor
12a: Datenverbindung
13: Innenwandung
14: Entnahmeöffnung
15: Seitenleiste
16: Gegenstück
17: Datenspeicher
18: Aktor
19: Wegsensor
19a: Datenverbindung
20: Druckstange
21: Signalwandler
22: Signalwandler
23: Berechnungsmodul
24: Drahtzuführvorrichtung
25: Bürstenkörper
26: Bürstenhalterung

Claims

Verfahren zur Entnahme von Borstenbündeln (3) aus einem in zumindest einem Aufnahmeraum (6) eines Materialkastens (5) befindlichem Vorrat loser Borstenfilamente (4), wobei die Borstenbündel (3) mittels einer Abteilvorrichtung (7) aus dem Vorrat loser Borstenfilamente (4) entnommen und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation übergeben werden, und wobei die Borstenfilamente (4) mittels eines Materialdrückers (10) durch den Aufnahmeraum (6) der Abteilvorrichtung (7) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker (10) die Borstenfilamente (4) im Aufnahmeraum (6) beaufschlagt, derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die Borstenfilamente (4) auch bei sich änderndem Füllgrad des zumindest einen Aufnahmeraums (6) der Abteilvorrichtung (7) mit einem definierten Materialdruck zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft des Materialdrückers (10) in Abhängigkeit einer Position des Materialdrückers (10) im Aufnahmeraum (6) gesteuert und/oder geregelt wird und/oder dass die Druckkraft des Materialdrückers (10) in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum (6) gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder der Materialdruck-Istwert im Aufnahmeraum (6) mit zumindest einem Drucksensor (12), bestimmt wird, insbesondere wobei der zumindest eine Drucksensor (12) in dem Aufnahmeraum (6) angeordnet wird oder ist, vorzugsweise an einer dem wenigstens einen Aufnahmeraum (6) zugewandten Innenwandung (13) des Materialkastens (5), besonders bevorzugt benachbart zu einer der Abteilvorrichtung (7) zugewandten Entnahmeöffnung (14) des Materialkastens (5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder der ermittelte Materialdruck-Istwert mit einem, insbesondere in einem Datenspeicher (17) einer Entnahmevorrichtung (1) hinterlegten, Materialdruck-Sollwert verglichen und in Abhängigkeit einer ermittelten Abweichung zwischen diesen Werten die Druckkraft des Materialdrückers (10) angepasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Materialdrückers (10) im Aufnahmeraum (6), insbesondere mit einem Wegsensor (19) und/oder einem Wegmess-System, bestimmt wird, wonach die Druckkraft des Materialdrückers (10) einem der so bestimmten Position des Materialdrückers (10) zugeordnetem, positionsabhängigen Druckkraftsollwert entsprechend angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in gewissen zeitlichen Abständen ein Materialdruck-Istwert im Inneren des Aufnahmeraum (6) bei in einer bestimmten Position im Aufnahmeraum (6) befindlichem Materialdrücker (10) ermittelt, mit einem Materialdruck-Sollwert verglichen und in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung ein positionsabhängiger Druckkraftsollwert des Materialdrückers (10) angepasst wird, um den Materialdruck-Istwert auf den Materialdruck-Sollwert zu bringen und den definierten, vorzugsweise konstanten, Materialdruck zu erreichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (12) in eine Messposition an einer oder der Entnahmeöffnung (14) des Materialkastens (5) gebracht wird, wenn die Abteilvorrichtung (7), insbesondere mit einer Abteilkerbe (8), nicht in Entnahmestellung an der Entnahmeöffnung (14) des Materialkastens (5) steht, um einen Materialdruck-Istwert in möglichst geringen Abstand zur Entnahmestelle, insbesondere zur Abteilkerbe (8), einen Materialdruck-Istwert zu ermitteln.
Entnahmevorrichtung (1) für eine Bürstenherstellungsmaschine (2) zum Entnehmen einzelner Borstenbündel (3) aus einem Vorrat loser Borstenfilamente (4), wobei die Entnahmevorrichtung (1) einen Materialkasten (5) mit wenigstens einem Aufnahmeraum (6) zur Aufnahme des Vorrats loser Borstenfilamente (4) und eine Abteilvorrichtung (7) aufweist, mit der wenigstens ein Borstenbündel (3) aus dem Vorrat loser Borstenfilamente (4) entnehmbar und an eine nachgelagerte Verarbeitungsstation übergebbar ist, und wobei die Entnahmevorrichtung (1) einen im Aufnahmeraum (6) verschiebbaren Materialdrücker (10) umfasst, mit dem die Borstenfilamente (4) der Abteilvorrichtung (7) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (1) eine Steuer- und/oder Regeleinheit (11) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Druckkraft, mit der der Materialdrücker (10) die Borstenfilamente (4) im Aufnahmeraum (6) beaufschlagt, derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die Borstenfilamente (4) der Abteilvorrichtung (7) auch bei sich änderndem Füllgrad des Aufnahmeraums (6) mit einem definierten Materialdruck zuführbar sind.
Entnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu eingerichtet ist, die Druckkraft des Materialdrückers (10) in Abhängigkeit einer Position des Materialdrückers (10) im Aufnahmeraum (6) zu steuern und/oder zu regeln und/oder dass Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu eingerichtet ist, die Druckkraft des Materialdrückers (10) in Abhängigkeit eines Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum (6) zu steuern und/oder zu regeln.
Entnahmevorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (1) zur Ermittlung des Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum (6) zumindest einen Drucksensor (12) aufweist, der über eine Datenverbindung (12a) mit der Steuer- und/oder Regeleinheit (11) verbunden ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Drucksensor (12) an einer dem wenigstens einen Aufnahmeraum (6) zugewandten Innenwandung (13) des Materialkastens (5), vorzugsweise benachbart zu einer der Abteilvorrichtung (7) zugewandten Entnahmeöffnung (14) des Materialkastens (5), angeordnet ist.
Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung eines Materialdruck-Istwerts im Aufnahmeraum (6) wenigstens ein Drucksensor (12) an einer Innenwandung (13) einer den Aufnahmeraum (6) seitlich begrenzenden Seitenleiste (15) angeordnet ist und/oder dass wenigstens ein Drucksensor (12) an einer dem Aufnahmeraum (6) zugewandten Innenwandung (13) eines Gegenstücks (16) des Materialkastens (5) angeordnet ist, insbesondere das zwischen einer den Aufnahmeraum (6) seitlich begrenzenden Seitenleiste (15) des Materialkastens (5) und der Abteilvorrichtung (7) positioniert ist.
Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu eingerichtet ist, einen von einem oder dem wenigstens einen Drucksensor (12) ermittelten Materialdruck-Istwert mit einem, vorzugsweise in einem Datenspeicher (17) der Entnahmevorrichtung (1) hinterlegten, Materialdruck-Sollwert zu vergleichen und in Abhängigkeit einer ermittelten Abweichung zwischen diesen Werten ein entsprechendes Stellsignal an einen Aktor (18) des Materialdrückers (10) auszugeben, um die Druckkraft des Materialdrückers (10) anzupassen.
Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (1) zur Bestimmung einer Position des Materialdückers (10) im Aufnahmeraum (6) einen Wegsensor (19) aufweist, der über eine Datenverbindung (19a) mit der Steuer- und/oder Regeleinheit (11) verbunden ist, und/oder dass der Materialdrücker (10) zur Bestimmung seiner Position im Aufnahmeraum (6) ein, insbesondere mit einer Druckstange (20) des Materialdrückers (10) gekoppeltes, Weg-Messsystem aufweist, das über eine Datenverbindung (19a) mit der Steuer- und/oder Regeleinheit (11) verbunden ist.
Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder dem Datenspeicher der Entnahmevorrichtung (1) zu definierten Positionen des Materialdrückers (10) im Aufnahmeraum (6) Druckkraftsollwerte für den Materialdrücker (10) speicherbar und/oder gespeichert sind und/oder dass in einem oder dem Datenspeicher (17) der Entnahmevorrichtung (1) Korrekturdaten speicherbar oder gespeichert sind, in deren Abhängigkeit die Druckkraft des Materialdrückers (10) über die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) veränderbar ist.
Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist.
Bürstenherstellungsmaschine (2) mit einer Entnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 15.