DE102022100716B3

DE102022100716B3 - Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren

Info

Publication number: DE102022100716B3
Application number: DE102022100716.2A
Authority: DE
Inventors: Victor Rioja; Matthias Schubnell
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2042-01-14
Also published as: US20230263299A1; CN116420982A; BE1030102A1; BE1030102B1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Borstenwarenherstellung. Hierzu wird eine Vorrichtung (1) vorgeschlagen, die zumindest zwei, vorzugsweise redundante, Stopfeinheiten (3, 4) aufweist, die wahlweise aus einer Einrichtposition (7) außerhalb eines Arbeitsraums (8) der Vorrichtung (1) in eine Arbeitsposition (9) innerhalb des Arbeitsraums (8) und umgekehrt bewegt werden können, insbesondere sodass immer dann, wenn eine der zumindest zwei Stopfeinheiten (3, 4) in Einrichtposition (7) angeordnet ist, eine andere der zumindest zwei Stopfeinheiten (3,4) in Arbeitsposition (9) angeordnet sein kann oder ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, insbesondere von Bürsten, Besen und/oder Pinseln.
Aus der DE 16 32 376 A ist eine Bürstenherstellungsmaschine vorbekannt, die einen Werkzeugsatz aus mehreren Bohrwerkzeugen und Stopfwerkzeugen umfasst, wobei die Zahl der Stopfwerkzeuge um eins größer als die Zahl der Bohrwerkzeuge ist und jeweils das nicht arbeitende Stopfwerkzeug wenigstens soweit ausschaltbar ist, dass von ihm keine Borstenbüschel ausgegeben werden.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind auch aus der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen vorbekannt. Die vorbekannten Vorrichtungen weisen Stopfeinheiten auf, mit denen Borstenbündel in bereitgehaltene Borstenwarenkörper eingestopft werden können, um einen Besatz aus Borstenbündeln zu erzeugen.
Derartige Stopfeinheiten können Stopfwerkzeuge aufweisen, mit deren Hilfe zuvor aus einem Borstenmagazin ausgefasste Borstenbündel zusammen mit einem Befestigungsanker aus Ankerdraht in ein Bündelaufnahmeloch in einem Borstenwarenkörper eingestopft und dabei dort verankert werden.
Derartige Vorrichtungen werden oftmals zur Herstellung unterschiedlicher Borstenwarenmuster verwendet. Der Musterwechsel erfordert in der Regel diverse Anpassungen an der Vorrichtung und insbesondere an ihrer Stopfeinheit. So ist es beispielsweise möglich, dass für einen Musterwechsel eine sogenannte Stößerzunge, mit der Befestigungsanker zusammen mit Borstenbündeln in bereitgehaltene Borstenwarenkörper eingestopft werden, ausgetauscht werden muss. Dies kann auch bei einer Beschädigung der Stößerzunge notwendig sein. Ebenfalls kann für einen Musterwechsel auch eine Anpassung eines sogenannten Bündelabteilers der Stopfeinheit, mit dem Borstenbündel aus einem Vorrat loser Borstenfilamente ausgefasst werden können, erforderlich sein. Auch in Bezug auf eine Drahtzuführvorrichtung, mit der Ankerdraht zur Erzeugung von Befestigungsankern dem Stopfwerkzeug einer Stopfeinheit zugeführt werden kann, können musterabhängige Anpassungen erforderlich sein. Ähnliche Arbeiten können auch bei einer Wartung, Reparatur, Einrichtung und/oder Instandhaltung der Vorrichtung erforderlich sein. Alle diese Maßnahmen bedingen einen Stillstand der Vorrichtung und können ihre Gesamtanlageneffektivität verringern.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangsgenannten Art bereitzustellen, die eine höhere Gesamtanlageneffektivität begünstigt.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen, auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, insbesondere von Bürsten, Besen und/oder Pinseln vorgeschlagen, die zumindest zwei Stopfeinheiten zum Stopfen von Borstenbündeln in Borstenwarenkörper aufweist, wobei die Stopfeinheiten im Wechsel aus einer Einrichtposition außerhalb eines Arbeitsraums der Vorrichtung in eine Arbeitsposition innerhalb des Arbeitsraumes und umgekehrt bewegbar sind. So kann immer dann, wenn eine der zumindest zwei Stopfeinheiten in ihrer Einrichtposition angeordnet ist, eine andere der zumindest zwei Stopfeinheiten innerhalb des Arbeitsraums der Vorrichtung in Arbeitsposition angeordnet sein.
Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren geschaffen, die eine beispielsweise bei einem Musterwechsel notwendige Einrichtung einer der zumindest zwei Stopfeinheiten außerhalb des Arbeitsraumes erlaubt, ohne dass Vorrichtung währenddessen stillstehen muss. Während der Vornahme von Arbeiten an der in der Einrichtposition befindlichen einen Stopfeinheit, kann die andere, derweil in der Arbeitsposition befindliche Stopfeinheit davon unabhängig weitergenutzt werden, um Borstenbündel in bereitgehaltene Borstenwarenkörper zu stopfen. Somit kann die Vorrichtung auch bei Arbeiten an einer der zumindest zwei Stopfeinheiten weiterhin zur Produktion von Borstenwaren genutzt werden.
Auch bei Instandhaltungs- oder Wartungsmaßnahmen bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechende Vorteile. Sobald Arbeiten an einer der zumindest zwei Stopfeinheiten vorgenommen werden müssen, kann die betroffene Stopfeinheit in die Einrichtposition außerhalb des Arbeitsraumes der Vorrichtung bewegt werden, während die andere Stopfeinheit innerhalb des Arbeitsraums zur Produktion von Borstenwaren genutzt werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass diese zum Positionswechsel der Stopfeinheiten eine Wechselvorrichtung aufweist, mit der die Stopfeinheiten aus ihrer Einrichtposition in die Arbeitsposition bewegt werden können. Die Wechselvorrichtung kann zum vorzugsweise automatischen Positionswechsel der Stopfeinheiten zwischen ihrer Einrichtposition und der Arbeitsposition eingerichtet sein. Die Wechselvorrichtung kann eine Dreheinheit, beispielsweise mit einer Drehscheibe, aufweisen, an der die zumindest zwei Stopfeinheiten der Vorrichtung angeordnet sind. Die Dreheinheit fungiert als drehbare und gemeinsame Trägerstruktur für die zumindest zwei Stopfeinheiten.
Zum Positionswechsel zwischen der Arbeitsposition und ihrer Einrichtposition und umgekehrt können die Stopfeinheiten, insbesondere mit der Wechselvorrichtung, um eine, vorzugsweise gemeinsame, Drehachse drehbar sein. Auf diese Weise kann die Bewegung der zumindest zwei Stopfeinheiten zwischen ihrer Einrichtposition und der Arbeitsposition innerhalb des Arbeitsraumes in einer Drehbewegung erfolgen. Der Positionswechsel der Stopfeinheiten kann durch eine Drehbewegung in einer Drehrichtung vorgenommen werden oder aber durch eine alternierende Drehbewegung.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung, insbesondere die Wechselvorrichtung, eine Lineareinheit aufweist, mit der die Stopfeinheiten linear beweglich sind. Eine Linearachse der Lineareinheit kann dabei quer oder rechtwinklig zu einer, beispielsweise zu der zuvor bereits erwähnten Drehachse einer, beispielsweise der zuvor bereits erwähnten, Wechselvorrichtung ausgerichtet sein.
Insbesondere dann, wenn die Stopfeinheiten zum Positionswechsel um eine, vorzugsweise gemeinsame, Drehachse gedreht werden, kann es zweckmäßig sein, die Stopfeinheiten zuvor entlang einer Linearachse der Lineareinheit in eine der Drehachse angenäherte Position zu bewegen. Auf diese Weise werden die bei der Durchführung der Drehbewegung auftretenden Fliehkräfte reduziert. Die Lineareinheit kann ferner dazu verwendet werden, die in Einrichtposition und/oder in Arbeitsposition befindlichen Stopfeinheiten zu bewegen, insbesondere zu positionieren.
Die Vorrichtung kann ferner eine Andockvorrichtung aufweisen, mit der eine in Arbeitsposition befindliche Stopfeinheit in der Arbeitsposition fixierbar und/oder ausrichtbar, insbesondere zentrierbar ist. Die Andockvorrichtung kann hierfür zumindest ein an der Arbeitsposition befindliches Fixiermittel und vorzugsweise an jeder der Stopfeinheiten jeweils zumindest ein korrespondierendes Gegenfixiermittel aufweisen. Die zuvor erwähnte Lineareinheit kann dazu genutzt werden, die Stopfeinheiten in Arbeitsposition in den Wirkbereich der Andockvorrichtung zu positionieren bzw. die Stopfeinheiten von der Andockvorrichtung zu lösen.
Die Vorrichtung kann ferner eine Schutzeinrichtung aufweisen, die den Arbeitsraum eingrenzt. Die Schutzeinrichtung kann dazu eingerichtet sein, einen unberechtigten Zugriff in den Arbeitsraum der Vorrichtung zu verhindern. Die Schutzeinrichtung kann eine Abschaltvorrichtung aufweisen, mit der Funktionseinheiten der Vorrichtung, insbesondere die Stopfeinheiten, deaktiviert werden, sobald ein Zugriff in den Arbeitsraum der Vorrichtung festgestellt wird.
Die Schutzeinrichtung kann einen Schutzzaun und/oder eine elektronische Zugriffsbegrenzung umfassen. Als elektronische Zugriffsbegrenzung kann die Schutzeinrichtung beispielsweise zumindest eine Lichtschranke und/oder zumindest ein Lichtgitter aufweisen. Wird der Schutzzaun geöffnet, kann die Abschaltvorrichtung Funktionseinheit der Vorrichtung deaktivieren.
Wenn die Schutzeinrichtung eine elektronische Zugriffsbegrenzung, beispielsweise mit einer Lichtschranke und/oder mit einem Lichtgitter aufweist, kann die Abschaltvorrichtung mit der Lichtschranke und/oder dem Lichtgitter verbunden sein. Werden die Lichtschranke und/oder Lichtgitter durch unberechtigten Zugriff in den Arbeitsraum geschaltet, kann eine Aktivierung der Abschaltvorrichtung zum Abschalten der Funktionseinheiten der Vorrichtung erfolgen.
Die Schutzeinrichtung kann für einen Positionswechsel der Stopfeinheiten zwischen ihrer Einrichtposition und der Arbeitsposition zeitweise deaktivierbar und/oder öffenbar sein.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Schutzeinrichtung, insbesondere ein Zaunabschnitt, an der Wechselvorrichtung zwischen den zumindest zwei Stopfeinheiten angeordnet und bei einem Positionswechsel der Stopfeinheiten zusammen mit diesen bewegbar ist. Auf diese Weise kann eine Öffnung der Schutzeinrichtung für einen Positionswechsel der Stopfeinheiten durch die für den Positionswechsel vorgenommene Bewegung der Stopfeinheiten erfolgen.
Die Stopfeinheiten der Vorrichtung sind vorzugsweise funktionell redundant zueinander. So kann die Funktion einer in Einrichtposition befindlichen Stopfeinheit durch eine in Arbeitsposition angeordnete Stopfeinheit der zumindest zwei Stopfeinheiten übernommen werden. Jede Stopfeinheit kann zumindest ein Stopfwerkzeug und/oder zumindest eine Ankerdrahtzuführvorrichtung und/oder zumindest eine Bündelabteilvorrichtung und/oder zumindest ein Borstenmagazin aufweisen.
Mithilfe eines Stopfwerkzeugs können Borstenbündel zusammen mit Befestigungsankern in bereitgehaltene Borstenwarenkörper eingestopft werden. Mithilfe einer Ankerdrahtzuführvorrichtung ist es möglich, dem Stopfwerkzeug Ankerdraht für Befestigungsanker zuzuführen. Mithilfe einer Bündelabteilvorrichtung können Borstenbündel aus einem Vorrat loser Borstenfilamente aufgefasst werden, die in einem Borstenmagazin der Stopfeinheit bevorratet sein können. Durch eine entsprechende Bewegung der Bündelabteilvorrichtung können Borstenbündel aus dem Borstenvorrat abgeteilt und dem Stopfwerkzeug zugeführt werden.
Damit die Vorrichtung vergleichsweise einfach auf einen anderes Borstenwarenmuster umgerüstet werden kann, kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest ein Stopfwerkzeug einer Stopfeinheit eine wechselbare Stößerzunge aufweist.
Die Vorrichtung kann, vorzugsweise innerhalb des Arbeitsraumes, zumindest eine Station zur Bearbeitung und/oder Handhabung von Borstenwaren und/oder Borstenwarenkörpern aufweisen. Als Station kann beispielsweise eine Stopfstation, eine Frässtation, eine Bohrstation und/oder eine Handhabungsstation vorgesehen sein. Die in ihren Positionen wechselbaren Stopfeinheiten können einer Stopfstation der Vorrichtung zugeordnet sein, die an der zuvor definierten Arbeitsposition angeordnet ist.
An der Bohrstation ist es möglich, Borstenhalter mit Bündelaufnahmelöchern zu versehen. Mithilfe der Stopfeinheiten der Vorrichtung ist es möglich, Borstenbündel in die in der Bohrstation erzeugten Bündelaufnahmelöcher einzustopfen. In einer Frässtation können eingestopfte Borstenbündel beschnitten werden, beispielsweise um dem Borstenbesatz der Borstenwaren eine bestimmte Kontur zu verleihen.
Die Vorrichtung kann eine Transportvorrichtung mit zumindest einem Transporthalter aufweisen, mit dem Borstenwaren und/oder Borstenwarenkörper innerhalb des Arbeitsraumes zwischen Stationen der Vorrichtung bewegbar sind.
An einer Handhabungsstation können zu bearbeitende Borstenwarenkörper in den Arbeitsraum der Vorrichtung eingeführt und fertig hergestellte Borstenwaren aus dem Arbeitsraum entnommen und gegebenenfalls an einen nachgelagerten Prozessschritt abgegeben werden.
Der zuvor bereits erwähnte Transporthalter kann zum Aufspannen von Borstenwarenkörpern und/oder Borstenwaren eingerichtet und/oder zur Positionierung der Borstenwaren und/oder Borstenwarenkörper in mehreren Achsen beweglich sein.
Die Vorrichtung kann eine Steuereinheit zur Ansteuerung von Funktionseinheiten der Vorrichtung aufweisen, insbesondere zur Ansteuerung der zumindest zwei Stopfeinheiten, der zuvor bereits erwähnten Wechselvorrichtung, der Schutzeinrichtung und/oder der zumindest einen zuvor bereits erwähnten Station der Vorrichtung, die innerhalb des Arbeitsraumes angeordnet ist.
Die Steuereinheit kann eine Datenschnittstelle umfassen. Über die Datenschnittstelle kann die Steuereinheit zumindest zeitweise mit einem Datenspeicher verbunden und/oder zur vorzugsweise bidirektionalen Kommunikation mit dem Datenspeicher eingerichtet sein. Aus dem Datenspeicher kann die Steuereinheit in dem Datenspeicher hinterlegte Daten für die Produktion, Wartung, Instandhaltung und/oder Einrichtung der Vorrichtung auslesen. Die Steuereinheit kann auch dazu eingerichtet sein, den Datenspeicher zu beschreiben und entsprechende Daten in dem Datenspeicher zu hinterlegen. Vorzugsweise ist der Datenspeicher, mit dem die Steuereinheit über ihre Datenschnittstelle kommunizieren kann, ein Cloudbasierter Datenspeicher.
Der Vorrichtung kann somit zumindest zeitweise einen vorzugsweise Cloud-basierten Datenspeicher aufweisen, vorzugsweise in dem Produktionsprogrammdaten, Prozessparameter, Wartungsdaten, Instandhaltungsdaten, Einrichtungsdaten und/oder Daten betreffend die Steuereinheiten zum Abruf durch die Steuereinheit hinterlegt sind.
Für jedes mit der Vorrichtung zu produzierende Borstenwarenmuster kann ein eigener Datensatz in dem Cloud-basierten Datenspeicher hinterlegt werden oder sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorrichtung über den Cloud-basierten Datenspeicher zur Herstellung neuer Borstenwarenmuster zu befähigen. Dies kann aus der Ferne, beispielsweise durch den Hersteller der Vorrichtung erfolgen. Dies ermöglicht eine nachträgliche Funktionsanpassung bereits ausgelieferter Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenwaren.
Über ihre Datenschnittstelle kann die Steuereinheit zudem Daten, insbesondere Daten, die mit der Vorrichtung gesammelt wurden, beispielsweise über zumindest einen Sensor der Vorrichtung, in dem Datenspeicher hinterlegen. Dort stehen die Daten dann gegebenenfalls zur Auswertung und/oder zur Verwendung durch andere Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenwaren zur Verfügung.
In diesem Zusammenhang kann es somit zweckmäßig sein, wenn die Vorrichtung zumindest einen Sensor zur Datenerfassung aufweist. Ferner können über die Datenschnittstelle auch Prozessparameter, Wartungsdaten, Produktionsprogrammdaten, Instandhaltungsdaten, Einrichtungsdaten und/oder Daten betreffend die Stopfeinheiten der Vorrichtung in dem Datenspeicher für die Analyse und/oder Verwendung durch andere Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenwaren hinterlegt werden. Sämtliche der zuvor erwähnten Daten können auch Daten sein, die beispielsweise automatisch erzeugt wurden oder auch von einem Bediener bei der Einrichtung, Wartung, Instandhaltung oder der Verwendung der Vorrichtung bei der Herstellung von Borstenwaren eingegeben oder eingelesen wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:

1: eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, die zwei Stopfeinheiten aufweist, die abwechselnd in eine Bearbeitungsposition innerhalb eines Arbeitsraums der Vorrichtung bewegbar sind, wobei eine erste der beiden Stopfeinheiten in Arbeitsposition befindlich ist,
2: die in 1 gezeigte Vorrichtung vor einem Positionswechsel der Stopfeinheiten, wobei eine den Schutzraum eingrenzende Schutzeinrichtung für den Positionswechsel geöffnet ist,
3: die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung unmittelbar nach dem Positionswechsel der Stopfeinheiten,
4: die in den 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung mit geschlossener Schutzeinrichtung und in Arbeitsposition angedockter zweiter Stopfeinheit, sowie
5: die in den 1 bis 4 gezeigte Vorrichtung mit arbeitender zweiter Stopfeinheit.

Sämtliche Figuren zeigen eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren 2. Borstenwaren 2, die mithilfe der in den Figuren gezeigten Vorrichtung 1 hergestellt werden können, sind beispielsweise Bürsten, Besen und Pinsel.
Die Vorrichtung 1 umfasst zwei Stopfeinheiten 3 und 4, mit denen Borstenbündel 5 in bereitgehaltene Borstenwarenkörper 6 eingestopft werden können. Dadurch, dass die Vorrichtung 1 insgesamt zwei Stopfeinheiten 3 und 4 aufweist, ist die Vorrichtung 1 in Bezug auf das Stopfen von Borstenbündeln 5 redundant ausgelegt.
Die Stopfeinheiten 3 und 4 können wahlweise und im Wechsel aus einer Einrichtposition 7 außerhalb eines Arbeitsraumes 8 der Vorrichtung 1 in eine Arbeitsposition 9 innerhalb des Arbeitsraumes 8 bewegt werden. Auf diese Weise kann immer eine der beiden Stopfeinheiten 3 oder 4 in der Arbeitsposition 9 innerhalb des Arbeitsraumes 8 angeordnet sein, während an der jeweils anderen, in Einrichtposition 7 befindlichen Stopfeinheit 4 oder 3 Maßnahmen zur Wartung, Revision, Instandhaltung, Reparatur, Umrüstung und/oder auch Einrichtung vorgenommen werden können.
Insbesondere bei einem Musterwechsel, für den oftmals umfangreichere Arbeiten an einer Stopfeinheit notwendig sind, hat die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 Vorteile. Während mit der einen in Arbeitspositionen 9 befindlichen Stopfeinheit 3 oder 4 weitergearbeitet werden kann, ist es möglich, entsprechende Maßnahmen zur Anpassung der Vorrichtung 1 für den Musterwechsel an der anderen, in Einrichtposition 7 außerhalb des Arbeitsraumes 8 befindlichen Stopfeinheit 4 oder 3 vorzunehmen.
Die Vorrichtung 1 kann bei der Herstellung von Borstenwaren 2 somit ohne größere Unterbrechungen genutzt werden. Damit begünstigen die beiden Stopfeinheiten 3 und 4 eine hohe Gesamtanlageneffektivität (OEE) der Vorrichtung 1.
Die Vorrichtung 1 weist eine Wechselvorrichtung 10 auf, die eine Dreheinheit 11 umfasst, mit der die beiden Stopfeinheiten 3 und 4 aus ihrer Einrichtposition 7 wahlweise in die Arbeitsposition 9 bewegt werden können. Mithilfe der Wechselvorrichtung 10 können die beiden Stopfeinheiten 3 und 4 um eine gemeinsame Drehachse 12 zwischen der Arbeitsposition 9 und ihrer Einrichtposition 7 gedreht werden. Die Wechselvorrichtung 10 ist so aufgebaut, dass, immer wenn sich eine der beiden Stopfeinheiten 3 oder 4 in Arbeitsposition 9 befindet, die andere der beiden Stopfeinheiten 3 oder 4 in Einrichtposition 7 angeordnet ist.
Die Figuren verdeutlichen, dass die Wechselvorrichtung 10 eine Lineareinheit 13 aufweist, mit der die Stopfeinheiten 3 und 4 linear an der Wechselvorrichtung 10 beweglich sind. Die von der Lineareinheit 13 verursachte lineare Bewegung der Stopfeinheiten 3, 4 erfolgt dabei quer, nämlich rechtwinklig zu der Drehachse 11 der Wechselvorrichtung 10. Die Lineareinheit 13 definiert mit zwei Führungsschienen 34 eine Linearachse 14, entlang der die beiden Stopfeinheiten 3 und 4 aus einer der Drehachse 12 angenäherten Position (vergleiche 2 und 3) in eine äußere Position an der Wechselvorrichtung 10 (vergleiche 1,4 und 5) bewegt werden können.
Die der Drehachse 12 angenäherten Positionen nehmen die Stopfeinheiten 3 und 4 ein, wenn die Stopfeinheiten 3 und 4 für den zuvor beschriebenen Positionswechsel aus der Einrichtposition 7 in die Arbeitsposition 9 bzw. aus der Arbeitsposition 9 in die Einrichtposition 7 mithilfe der Wechselvorrichtung 10 und ihrer Dreheinheit 11 gedreht werden.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Andockvorrichtung 15.
Mithilfe der Andockvorrichtung 15 kann eine in Arbeitspositionen 9 befindliche Stopfeinheit 3,4 in der Arbeitsposition 9 fixiert und in der Arbeitsposition 9 zentriert werden. Die Andockvorrichtung 15 weist zu diesem Zweck zwei an der Arbeitsposition 9 befindliche Fixiermittel 35 Form von Fixieraufnahmen und an jeder der Stopfeinheiten 3,4 jeweils zwei korrespondierende Gegenfixiermittel 36 in Form von Fixierzapfen auf. 1 zeigt die erste Stopfeinheit 3 an der Andockvorrichtung 15.
Durch eine Bewegung der Stopfeinheit 3 entlang der Linearachse 14 der Lineareinheit 13 wird Andockvorrichtung 15 gelöst (vergleiche 2) und die Stopfeinheit 3 frei. Anschließend kann die Stopfeinheit 3 mithilfe der Wechselvorrichtung 10 in die Einrichtposition 7 bewegt werden.
An der Einrichtposition 7 angelangt, wird die Stopfeinheit 3 entlang der Linearachse 14 der Lineareinheit 13 dann wieder in eine äußere Position an der Wechselvorrichtung 10 bewegt.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Schutzeinrichtung 16, die den unbefugten Zugriff in den Arbeitsraum 8 der Vorrichtung 1 verhindert und den Arbeitsraum 8 eingrenzt.
Die Schutzeinrichtung 16 ist als Schutzzaun ausgebildet. Eine in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform der Schutzeinrichtung 16 umfasst eine elektronische Zugriffsbegrenzung, beispielsweise zumindest eine Lichtschranke und/oder zumindest ein Lichtgitter, durch das der Arbeitsraum 8 der Vorrichtung 1 begrenzt ist.
Gegebenenfalls kann die Schutzeinrichtung 16 auch eine Abschaltvorrichtung umfassen, die bei einem unberechtigten Zugriff in den Arbeitsraum 8 für eine Abschaltung der Funktionseinheiten der Vorrichtung 1 sorgt. Dies erhöht die Arbeitssicherheit bei Verwendung der Vorrichtung 1.
Für einen Positionswechsel der Stopfeinheiten 3,4 kann die Schutzeinrichtung 16 im Bereich der beiden Stopfeinheiten 3 und 4 geöffnet werden. Dazu kann ein Zaunabschnitt 17 der Schutzeinrichtung 16 angehoben werden, um die Drehbewegung der Stopfeinheiten 3 und 4 um die Drehachse 12 nicht zu behindern.
Bei einer in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Schutzeinrichtung 16, beispielsweise der zuvor erwähnte Zaunabschnitt 17, an der Wechselvorrichtung 10 und zwischen den zumindest zwei Stopfeinheiten 3 und 4 angeordnet ist und bei einer Bewegung der Stopfeinheiten 3 und 4 zusammen mit diesen bewegt wird.
Die Stopfeinheiten 3 und 4 sind funktionell redundant zueinander aufgebaut. Jede der in den Figuren gezeigten Stopfeinheiten 3 und 4 weist jeweils ein Stopfwerkzeug 18, eine Ankerdrahtzuführvorrichtung 19, eine Bündelabteilvorrichtung 20 und ein Borstenmagazin 21 auf.
Die Stopfwerkzeuge 18 der Stopfeinheiten 3 und 4 der in den Figuren gezeigten Vorrichtung 1 weisen jeweils wechselbare Stößerzungen 22 auf. Dies begünstigt eine Anpassung der Stopfeinheiten 3 und 4 bei einem Musterwechsel.
In den Borstenmagazinen 21 der Stopfeinheiten 3 und 4 ist jeweils ein Vorrat loser Borstenfilamente enthalten. Bei jeder der Stopfeinheiten 3 und 4 können mithilfe der Bündelabteilvorrichtung 20 Borstenbündel 5 durch eine Abteilbewegung der Bündelabteilvorrichtung 20 entlang des Borstenmagazins 21 aus dem Borstenmagazin 21 entnommen und dem Stopfwerkzeug 18 zugeführt werden.
Mithilfe der Ankerdrahtzuführvorrichtungen 19 werden den Stopfwerkzeugen 18 Befestigungsanker zugeführt. Durch eine Bewegung der Stößerzungen 22 können die Befestigungsanker dann zusammen mit den Borstenbündeln 5 in bereitgehaltene Borstenwarenkörper 6 eingestopft werden.
Innerhalb ihres Arbeitsraums 8 weist die Vorrichtung 1 mehrere Stationen zur Bearbeitung und Handhabung von Borstenwaren 2 und Borstenwarenkörpern 6 auf. Eine der Stationen ist eine Bohrstation 23. In der Bohrstation 23 können Bündelaufnahmelöcher 24 in bereitgehaltenen Borstenwarenkörpern 6 erzeugt werden. Der Bohrstation 23 nachgelagert ist eine Stopfstation 25 vorgesehen, die im Wesentlichen durch die beiden in ihrer Position wechselbaren Stopfeinheiten 3 und 4 der Vorrichtung 1 gebildet wird. Der Stopfstation 25 nachgelagert weist die Vorrichtung 1 eine Frässtation 26 auf. In der Frässtation 26 können eingestopfte Borstenbündel 5 beschnitten werden.
Der Frässtation 26 nachgelagert weist die Vorrichtung 1 eine Handhabungsstation 27 auf. In der Handhabungsstation 27 können Borstenwarenkörper 6 in die Vorrichtung 1 eingelegt bzw. fertige Borstenwaren 2 aus der Vorrichtung 1 entnommen werden.
Die zuvor erwähnten Stationen 23, 25, 26 und 27 sind gleichmäßig verteilt um eine Transportvorrichtung 28 angeordnet. Die Transportvorrichtung 28 weist mehrere Transporthalter 29 auf, mit denen Borstenwaren 2 und/oder Borstenwarenkörper 6 innerhalb des Arbeitsraumes 8 zwischen den Stationen der Vorrichtung 1 bewegt werden können. Die Transporthalter 29 sind zur Ausführung von Positionierbewegungen in mehreren Achsen bewegbar. So können Borstenwaren 2 und/oder Borstenwarenkörper 6 bei Bedarf mithilfe der Transporthalter 29 für die Bearbeitung und/oder Handhabung an den Stationen 23, 25, 26 und 27 positioniert werden.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 30, die zur Ansteuerung der Funktionseinheiten der Vorrichtung 1 eingerichtet ist. Konkret ist die Steuereinheit 30 zur Ansteuerung der Stopfeinheiten 3,4 der Wechselvorrichtung 10, der Schutzeinrichtung 16 und der Stationen 23, 25, 26, 27 sowie der Transportvorrichtung 28 eingerichtet.
Die Steuereinheit 30 umfasst eine Datenschnittstelle 31, über die die Steuereinheit 30 zumindest zeitweise mit einem Cloud-basierten Datenspeicher 32 verbunden werden kann. Der Cloudbasierte Datenspeicher 32 ist zumindest zeitweise Teil der Vorrichtung 1 und enthält Daten, wie zum Beispiel Produktionsprogrammdaten, Prozessparameter, Wartungsdaten, Instandhaltungsdaten Einrichtungsdaten und/oder Daten betreffend die Stopfeinheiten 3 und 4. Die zuvor genannten Daten stehen in dem Cloud-basierten Datenspeicher 32 zum Abruf und zur Verwendung durch die Steuereinheit 30 bereit.
Die Steuereinheit 30 ist auch zum Beschreiben des Datenspeichers 32 und zum Abspeichern entsprechender Daten in dem Datenspeicher 32 eingerichtet. Die beiden mit 33 bezeichneten Pfeile symbolisieren eine bidirektionale Datenverbindung zwischen der Steuereinheit 30 und dem Datenspeicher 32.
Die diversen übrigen, in den Figuren gezeigten Pfeile symbolisieren eine Bewegung der mit den Pfeilen markierten Funktionseinheiten der Vorrichtung.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Borstenwarenherstellung. Hierzu wird eine Vorrichtung 1 vorgeschlagen, die zumindest zwei, vorzugsweise redundante Stopfeinheiten 3 und 4 aufweist, die im Wechsel aus einer Einrichtposition 7 außerhalb eines Arbeitsraums 8 der Vorrichtung 1 in eine Arbeitsposition 9 innerhalb des Arbeitsraums 8 und umgekehrt bewegt werden können, insbesondere sodass immer dann, wenn eine der zumindest zwei Stopfeinheiten 3 oder 4 in Einrichtposition 7 angeordnet ist, eine andere der zumindest zwei Stopfeinheiten 3 oder 4 in Arbeitsposition 9 angeordnet sein kann oder ist.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Borstenware
3: Stopfeinheit
4: Stopfeinheit
5: Borstenbündel
6: Borstenwarenkörper
7: Einrichtposition
8: Arbeitsraum
9: Arbeitsposition
10: Wechselvorrichtung
11: Dreheinheit
12: Drehachse
13: Lineareinheit
14: Linearachse
15: Andockvorrichtung
16: Schutzeinrichtung
17: Zaunabschnitt
18: Stopfwerkzeug
19: Ankerdrahtzuführvorrichtung
20: Bündelabteilvorrichtung
21: Borstenmagazin
22: Stößerzunge
23: Bohrstation
24: Bündelaufnahmeloch
25: Stopfstation
26: Frässtation
27: Handhabungsstation
28: Transportvorrichtung
29: Transporthalter
30: Steuereinheit
31: Datenschnittstelle
32: Datenspeicher
33: bidirektionale Datenverbindung
34: Führungsschiene von 13
35: Fixiermittel von 15
36: Gegenfixiermittel von 15

Claims

Vorrichtung (1) zur Herstellung von Borstenwaren (2), insbesondere von Bürsten, Besen und/oder Pinseln, mit zumindest zwei Stopfeinheiten (3,4) zum Stopfen von Borstenbündeln (5) in Borstenwarenkörper (6), wobei die Stopfeinheiten (3,4) im Wechsel aus einer Einrichtposition (7) außerhalb eines Arbeitsraumes (8) der Vorrichtung (1) in eine Arbeitsposition (9) innerhalb des Arbeitsraumes (8) und umgekehrt bewegbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1) zum Positionswechsel der Stopfeinheiten (3,4) eine Wechselvorrichtung (10) mit der die Stopfeinheiten (3,4) aus ihrer Einrichtposition (7) in die Arbeitsposition (9) bewegbar sind, vorzugsweise wobei die Stopfeinheiten (3,4) an einer Dreheinheit (11) der Wechselvorrichtung (10) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stopfeinheiten (3,4) zum Positionswechsel zwischen der Arbeitsposition (9) und ihrer Einrichtposition (7), insbesondere mit der Wechselvorrichtung (10), um eine, vorzugsweise gemeinsame, Drehachse (12) drehbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1), insbesondere die Wechselvorrichtung (10), eine Lineareinheit (13) aufweist, mit der die Stopfeinheiten (3,4) linear beweglich sind, insbesondere quer oder rechtwinklig zu einer oder der Drehachse (12) einer oder der Wechselvorrichtung (10).
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Andockvorrichtung (15) aufweist, mit der eine in Arbeitsposition (9) befindliche Stopfeinheit (3,4) in der Arbeitsposition (9) fixierbar und/oder ausrichtbar, insbesondere zentrierbar, ist, insbesondere wobei die Andockvorrichtung (15) zumindest ein Fixiermittel (35) an der Arbeitsposition (9) und an jeder der Stopfeinheiten (3,4) jeweils zumindest ein korrespondierendes Gegenfixiermittel (36) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Schutzeinrichtung (16) aufweist, die den Arbeitsraum (8) eingrenzt, insbesondere wobei die Schutzeinrichtung (16) eine Abschaltvorrichtung und/oder einen Schutzzaun und/oder eine elektronische Zugriffsbegrenzung umfasst, beispielsweise zumindest eine Lichtschranke und/oder zumindest ein Lichtgitter.
Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Schutzeinrichtung (16) für einen Positionswechsel der Stopfeinheiten (3,4) öffenbar und/oder deaktivierbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Schutzeinrichtung (16), insbesondere ein Zaunabschnitt (17), an der Wechselvorrichtung (10) zwischen den zumindest zwei Stopfeinheiten (3,4) angeordnet und bei einer Bewegung der Stopfeinheiten (3,4) zusammen mit diesen bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest zwei Stopfeinheiten (3,4) funktionell redundant zueinander sind und/oder wobei jede Stopfeinheit (3,4) zumindest ein Stopfwerkzeug (18) und/oder zumindest eine Ankerdrahtzuführvorrichtung (19) und/oder zumindest eine Bündelabteilvorrichtung (20) und/oder zumindest ein Borstenmagazin (21) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Stopfwerkzeug (18) eine wechselbare Stößerzunge (22) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1), vorzugsweise innerhalb des Arbeitsraums (8), zumindest eine Station zur Bearbeitung und/oder Handhabung von Borstenwaren (2) und/oder Borstenwarenkörpern (6) aufweist, insbesondere eine Stopfstation (25) und/oder eine Frässtation (26) und/oder eine Bohrstation (23) und/oder eine Handhabungsstation (27) .
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Transportvorrichtung (28) mit zumindest einem Transporthalter (29) aufweist, mit dem Borstenwaren (2) und/oder Borstenwarenkörper (6) innerhalb des Arbeitsraums (8) zwischen Stationen der Vorrichtung (1) bewegbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Steuereinheit (30) zur Ansteuerung von Funktionseinheiten der Vorrichtung (1) aufweist, insbesondere zur Ansteuerung der Stopfeinheiten (3,4), der Wechselvorrichtung (10), der Schutzeinrichtung (16) und/oder der zumindest einen Station (23,25,26,27) und/oder der Transportvorrichtung (28).
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (30) eine Datenschnittstelle (31) aufweist, über die die Steuereinheit (30) zumindest zeitweise mit einem vorzugsweise Cloud-basierten Datenspeicher (32) verbindbar ist, und/oder wobei die Steuereinheit (30) zum Auslesen und/oder Beschreiben des Datenspeichers (32) eingerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) zumindest zeitweise einen vorzugsweise Cloud-basierten Datenspeicher (32) aufweist, in dem Daten, vorzugsweise Produktionsprogrammdaten, Prozessparameter, Wartungsdaten, Instandhaltungsdaten, Einrichtungsdaten und/oder Daten betreffend die Stopfeinheiten (3,4), zum Abruf durch die Steuereinheit (30) hinterlegt sind.