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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, insbesondere von Bürsten, Besen und/oder Pinseln, und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.
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Die Vorrichtung weist zumindest zwei Stopfstationen auf, die zum Stopfen von Borstenbündeln in Borstenwarenkörper eingerichtet sind. Die beiden Stopfstationen sind in einem gemeinsamen Arbeitsraum der Vorrichtung angeordnet.
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Umrüstvorgänge bei einem Musterwechsel, Wartungsarbeiten oder auch Reparaturen erfordern, Vorrichtungen der eingangs genannten Art zu deaktivieren. Dies führt zu Stillstandszeiten, in denen keine Borstenwaren hergestellt werden können. Die Gesamtanlageneffektivität der Vorrichtung ist verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine höhere Gesamtanlageneffektivität begünstigen, Stillstandszeiten reduzieren oder vermeiden helfen und somit eine wirtschaftliche Produktion von Borstenwaren begünstigen. Zur Lösung der Aufgabe wird zunächst eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren mit den Mitteln und Merkmalen des unabhängigen, auf eine solche Vorrichtung gerichteten Anspruchs vorgeschlagen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, insbesondere von Bürsten, Besen und/oder Pinseln, vorgeschlagen, die zumindest zwei Stopfstationen zum Stopfen von Borstenbündeln in Borstenwarenkörper aufweist. Die Stopfstationen sind in einem Arbeitsraum der Vorrichtung angeordnet. Der Arbeitsraum kann ein gemeinsamer Arbeitsraum der Vorrichtung sein. Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß für zumindest eine der Stopfstationen eine individuelle Schutzeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung einen Zugriffsbereich abzutrennen, der die Stopfstation, der die Schutzeinrichtung zugeordnet ist, umfasst. Dieser Zugriffsbereich kann dann für eine Bedienperson auch bei Betrieb der anderen, im Arbeitsraum der Vorrichtung, aber außerhalb des abgetrennten Zugriffsbereichs befindlichen Stopfstation gefahrlos zugänglich sein. Bei aktiver individueller Schutzeinrichtung kann ein Zugriff auf den übrigen Arbeitsraum der Vorrichtung unterbunden sein.
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Der übrige Arbeitsraum der Vorrichtung, von dem der Zugriffsbereich durch die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung dann abgetrennt ist, und die darin angeordnete, zumindest eine weitere Stopfstation können somit weiterhin zur Produktion von Borstenwaren verwendet werden, während Arbeiten an der in dem Zugriffsbereich befindlichen Stopfstation vorgenommen werden können.
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Auf diese Weise lässt sich eine durch Arbeiten an der im Zugriffsbereich befindlichen Stopfstation bedingte Stillstandzeit der Vorrichtung effektiv vermeiden. Während Instandhaltungs-, Reparatur- und/oder Einrichtungsmaßnahmen an der in dem einen von der zumindest einen individuellen Schutzeinrichtung abgetrennten Zugriffsbereich angeordneten Stopfstation vorgenommen werden können, können übrige Funktionseinheiten, wie die zumindest eine andere Stopfstation der Vorrichtung zur Bearbeitung und Herstellung von Borstenwaren weiter genutzt werden, ohne eine Bedienperson im Zugriffsbereich, der von dem Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt wurde, dabei zu gefährden.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung für jede Stopfstation jeweils eine individuelle Schutzeinrichtung auf. Auf diese Weise ist es möglich, zur Wartung, Instandhaltung und/oder Einrichtung jede Stopfstation separat und wahlweise mit ihrer jeweiligen individuellen Schutzeinrichtung aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung abzutrennen. Zu diesem Zweck kann die entsprechende individuelle Schutzeinrichtung aktiviert und ein Zugriffsbereich aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt werden, der dann jeweils eine der Stopfstationen umfasst.
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Die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung kann zumindest zeitweise eine Schutzabtrennung aufweisen und/oder zur Ausbildung einer Schutzabtrennung eingerichtet sein. Durch die Schutzabtrennung kann der Zugriffsbereich mit einer Stopfstation darin von dem übrigen Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt sein, wenn die Schutzeinrichtung aktiviert ist.
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Die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung kann beispielsweise zur Ausbildung einer optischen Schutzabtrennung eingerichtet sein. Insbesondere kann als optische Schutzabtrennung zumindest eine Lichtschranke und/oder zumindest ein Lichtvorhang und/oder zumindest ein Lichtgitter vorgesehen sein. Mehrere Lichtschranken können gemeinsam einen Lichtvorhang und/oder ein Lichtgitter bilden. Durch einen Lichtvorhang und/oder ein Lichtgitter ist die Ausbildung einer großflächigen Schutzabtrennung auf einfache Weise möglich.
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In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung zumindest eine Lichtquelle und/oder zumindest eine Lichtsenke aufweist. Die zumindest eine Lichtquelle und/oder die zumindest eine Lichtsenke kann/können, insbesondere gemeinsam, eine optische Schutzabtrennung, insbesondere zumindest eine Lichtschranke ausbilden. Die Lichtsenke kann eine entsprechende Sensorik aufweisen, mit der eine Unterbrechung der Lichtschranke detektierbar ist.
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Die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung kann zumindest einen Umlenkspiegel aufweisen. Mit einem Umlenkspiegel ist es möglich, mit zumindest einer Lichtschranke eine zumindest zwei oder drei oder mehr Teilflächen aufweisende Schutzabtrennung zu erzeugen. Der zumindest eine Umlenkspiegel kann hierfür zwischen der zumindest einen Lichtquelle und der zumindest einen Lichtsenke angeordnet sein.
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Durch Aktivierung der individuellen Schutzeinrichtung kann eine optische Schutzabtrennung im Arbeitsraum ausgebildet und dadurch der Zugriffsbereich von dem übrigen Arbeitsraum abgetrennt werden. Besonders bevorzugt ist die individuelle Schutzeinrichtung zur Ausbildung zumindest einer Lichtschranke, eines Lichtgitters und/oder eines Lichtvorhangs ausgebildet. Insbesondere die Verwendung eines Lichtgitters oder eines Lichtvorhangs ist bevorzugt, da auf diese Weise besonders einfach eine vergleichsweise großflächige Schutzabtrennung innerhalb des Arbeitsraums aufgespannt werden kann, um den Zugriffsbereich von dem übrigen Arbeitsraum abzutrennen. Eine Handhabung von mechanischen Schutzabtrennungen, wie beispielsweise Wänden und/oder Zäunen und/oder Gittern lässt sich durch die Verwendung einer optischen Schutzabtrennung vermeiden.
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Die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung kann mit einer Abschaltvorrichtung versehen und/oder verbunden sein. Wird die Schutzabtrennung durchbrochen bzw. der Zugriffsbereich in Richtung des übrigen Arbeitsraums der Vorrichtung verlassen, kann die Abschaltvorrichtung eine Abschaltung der Funktionseinheiten der Vorrichtung, insbesondere der zumindest einen anderen Stopfstationen, bewirken, die im Arbeitsraum jenseits des abgetrennten Zugriffsbereichs angeordnet sind, um eine Gefährdung der Bedienperson zu vermeiden. Die Abschaltvorrichtung kann auch durch eine Steuereinheit der Vorrichtung realisiert sein.
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Das Durchbrechen der Schutzabtrennung bzw. das Verlassen des Zugriffsbereichs kann beispielsweise anhand einer Unterbrechung der zuvor erwähnten Lichtschranke und/oder des Lichtgitters und/oder des Lichtvorhangs detektiert werden.
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Die Vorrichtung kann eine Schutzeinhausung, beispielsweise einen Schutzzaun und/oder ein Schutzgitter und/oder eine Schutzwand, aufweisen, die den Arbeitsraum der Vorrichtung und auch den zumindest einen Zugriffsbereich, der mithilfe der zumindest einen individuellen Schutzeinrichtung zumindest zeitweise aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt werden kann, umgibt. Die Schutzeinhausung trennt dann den Arbeitsraum der Vorrichtung von der Umgebung der Vorrichtung ab. Durch die Schutzeinhausung kann ein unbeabsichtigter und/oder unbefugter Eingriff oder Zutritt in den Arbeitsraum und eine damit verbundene Gefährdung verhindert werden.
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Die Schutzeinhausung kann im Zugriffsbereich öffenbar sein. Auf diese Weise ist der zumindest eine mithilfe der zumindest einen individuellen Schutzeinrichtung zeitweise aus dem Arbeitsraum abtrennbare Zugriffsbereich auch bei vorhandener Schutzeinhausung zugänglich.
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Die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung kann durch die Öffnung der Schutzeinhausung im Zugriffsbereich aktivierbar sein. Wird die individuelle Schutzeinrichtung durch Öffnung der Schutzeinhausung der Vorrichtung aktiviert, kann beispielsweise eine Schutzabtrennung automatisch in Position gebracht oder ausgebildet und dadurch der die zumindest eine Stopfstation umfassende Zugriffsbereich aus dem Arbeitsraum abgetrennt werden. Es ist auch möglich, die im durch die individuelle Schutzeinrichtung definierten Zugriffsbereich angeordnete Stopfstation durch Öffnung der Schutzeinhausung im Zugriffsbereich und/oder durch Aktivierung der individuellen Schutzeinrichtung zu deaktivieren.
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Dies kann mittels einer Steuereinheit der Vorrichtung automatisch geschehen.
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Die zumindest zwei Stopfstationen der Vorrichtung können funktionell redundant zueinander sein. Diese Ausführungsform der Vorrichtung ist besonders günstig, wenn auf der Vorrichtung ein Borstenwarenmuster hergestellt werden und die Produktion durch eine Wartung, Einrichtung und/oder Instandsetzung einer der beiden Stopfstationen nicht unterbrochen werden soll. Eine zeitweise Verlagerung der Produktion auf nur eine von beiden Stopfstationen ist somit möglich, falls die zumindest eine andere Stopfstation deaktiviert werden muss.
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Durch die zwei redundanten Stopfstationen ist es möglich, die Vorrichtung ohne Unterbrechung zumindest mit einer reduzierten Leistung und Ausbringung weiterzubetreiben.
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Die Vorrichtung kann, vorzugsweise innerhalb des Arbeitsraums, zumindest eine Station zur Bearbeitung und/oder Handhabung von Borstenwaren und/oder Borstenwarenkörpern aufweisen. Diese zumindest eine Station kann zusätzlich zu den beiden Stopfstationen im Arbeitsraum angeordnet sein.
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Als zumindest eine weitere Station kann beispielsweise eine Nachbearbeitungsstation, insbesondere eine Frässtation, und/oder eine Bohrstation und/oder eine Handhabungsstation dienen. An einer Nachbearbeitungsstation, beispielsweise einer Frässtation, können Borstenwarenkörper und/oder ein Borstenbesatz an einem Borstenwarenkörper nachbearbeitet werden. An einer Bohrstation können Bündelaufnahmelöcher in einem bereitgehaltenen Borstenwarenkörper erzeugt werden.
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An einer Handhabungsstation ist es möglich, die Vorrichtung mit Borstenwarenkörpern zu bestücken und/oder fertig hergestellte Borstenwaren zu entnehmen.
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Die Vorrichtung kann eine Transportvorrichtung aufweisen. Die Transportvorrichtung kann zumindest einen Transporthalter aufweisen, mit dem Borstenwaren und/oder Borstenwarenkörper innerhalb des Arbeitsraums zwischen Stationen der Vorrichtung bewegbar sind. Mithilfe der Transportvorrichtung und ihrem zumindest einen Transporthalter ist es somit möglich, die Borstenwarenkörper und/oder Borstenwaren den einzelnen, an den unterschiedlichen Stationen der Vorrichtung durchzuführenden Bearbeitungs- und/oder Handhabungsschritten zuzuführen.
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Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Transportvorrichtung als Transportkarussell ausgebildet. Eine als Transportkarussell ausgebildete Transportvorrichtung kann sich durch zumindest eine geschlossene Transportbahn auszeichnen, entlang der der zumindest eine Transporthalter der Transportvorrichtung mit einem daran aufgespannten Borstenwarenkörper und/oder einer daran aufgespannten Borstenware zwischen den Stationen der Vorrichtung bewegbar ist.
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Bei einer Ausführungsform der Transportvorrichtung ist vorgesehen, dass diese zumindest zwei Transportebenen aufweist. Die Transportebenen können dabei vertikal übereinander angeordnet sein. Dies begünstigt die Bereitstellung einer Vorrichtung mit geringem Platzbedarf. In jeder der Transportebenen kann jeweils zumindest ein Transporthalter zwischen den Stationen der Vorrichtung entlang einer, beispielsweise geschlossenen, Transportbahn bewegbar sein.
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In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Stopfstation der Vorrichtung ein Stopfwerkzeug aufweist, das in Arbeitspositionen an jeder der zumindest zwei Transportebenen der Transportvorrichtung bewegbar ist. So ist es möglich, in jeder der zumindest zwei Transportebenen bereitgehaltene Borstenwarenkörpern mit einem Stopfwerkzeug einer Stopfstation mit Borstenbündeln zu bestopfen.
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Die zumindest eine Stopfstation kann dabei eine Führung aufweisen, entlang der ihr Stopfwerkzeug in die Arbeitspositionen an den zumindest zwei Transportebenen der Transportvorrichtung bewegt werden kann.
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Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest eine Stopfstation für jede der zumindest zwei Transportebenen jeweils zumindest ein Stopfwerkzeug aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, Borstenbündel an jeder der beiden Transportebenen in dort bereitgehaltene Borstenwarenkörper einzustopfen.
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Dabei können in den unterschiedlichen Transportebenen entweder die gleichen Borstenwarenmuster oder aber auch unterschiedliche Borstenwarenmuster hergestellt und gestopft werden.
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Die Vorrichtung kann eine Anzahl von Stopfstationen aufweisen, die der Anzahl von Transportebenen der Transportvorrichtung entspricht. Dabei kann jede Stopfstation jeweils ein Stopfwerkzeug aufweisen und jeder Transportebene jeweils ein Stopfwerkzeug zugeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung somit eine auf ihre Stopfstationen verteilte Anzahl von Stopfwerkzeugen auf, die der Anzahl von Transportebenen entspricht. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung sind die unterschiedlichen Stopfstationen somit jeweils unterschiedlichen Transportebenen der Transportvorrichtung der Vorrichtung zugeordnet. Auch hier ist es möglich, in den unterschiedlichen Transportebenen entweder die gleichen Borstenwarenmuster oder aber auch unterschiedliche Borstenwarenmuster herzustellen. Entsprechend der Borstenwarenmuster sind dann auch die Stopfwerkzeuge der Stopfstationen eingerichtet und ausgestattet.
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Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist jede Stopfstation eine Anzahl von Stopfwerkzeugen auf, die der Anzahl von Transportebenen der Transportvorrichtung entspricht. Dies ermöglicht ein Bestopfen von Borstenwarenkörpern in allen Transportebenen auch dann, wenn eine der zumindest zwei Stopfstationen deaktiviert ist.
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Die Vorrichtung kann eine Steuereinheit aufweisen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung zu aktivieren, insbesondere wenn die Schutzeinhausung der Vorrichtung im Zugriffsbereich geöffnet wird oder ist. Es ist auch möglich, die Stopfstation mittels der Steuereinheit zu deaktivieren, der die zumindest eine individuelle Schutzeinrichtung zugeordnet ist, insbesondere wenn die individuelle Schutzeinrichtung aktiviert wird und/oder die Schutzeinhausung der Vorrichtung im Zugriffsbereich, in dem die Stopfstation angeordnet ist, geöffnet wird. Somit kann die Steuereinheit als Abschaltvorrichtung der zumindest einen individuellen Schutzeinrichtung fungieren.
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Die Steuereinheit kann ferner zur Ansteuerung von Funktionseinheiten der Vorrichtung eingerichtet sein. Insbesondere kann die Steuereinheit zur Ansteuerung der Stopfstationen, der zuvor bereits erwähnten zumindest einen individuellen Schutzeinrichtung sowie der zumindest einen weiteren Station und/oder der Transportvorrichtung eingerichtet sein.
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Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche vorgeschlagen. Dabei wird zumindest eine der zumindest zwei Stopfstationen im Arbeitsraum der Vorrichtung weiterbetrieben, um Borstenbündel in Borstenwarenkörper einzustopfen, wenn die individuelle Schutzeinrichtung, die einer anderen der zumindest zwei Stopfstationen zugeordnet ist, aktiviert und ein Zugriffsbereich mit der darin befindlichen anderen Stopfstation aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, wobei die Vorrichtung in ihrem Arbeitsraum zwei Stopfstationen mit jeweils zwei Stopfwerkzeugen, eine Transportvorrichtung mit Transporthaltern, eine Bohrstation und eine Handhabungsstation aufweist, und wobei jeder der Stopfstationen eine individuelle Schutzeinrichtung zur Abtrennung jeweils eines Zugriffsbereichs aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung zugeordnet ist,
- 2 die in 1 gezeigte Vorrichtung, wobei mithilfe einer individuellen Schutzeinrichtung ein erster von zwei Zugriffsbereichen aus dem Arbeitsraum der Vorrichtung abgetrennt ist,
- 3 die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung mit durch die zweite individuelle Schutzeinrichtung aus dem Arbeitsraum abgetrenntem zweiten Zugriffsbereich, der die zweite der beiden Stopfstationen beinhaltet.
- 4-6: isometrische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung, die sich von der in den 1-3 gezeigten Vorrichtung durch den Aufbau ihrer beiden Stopfstationen unterscheidet, die jeweils nur ein Stopfwerkzeug aufweisen, wobei jeweils eines der beiden Stopfwerkzeuge einer von zwei Transportebenen der Transportvorrichtung zugeordnet ist,
- 7-9: isometrische Darstellungen einer weiteren Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, wobei sich die in diesen Figuren gezeigte Vorrichtung dadurch von der in den 1-3 gezeigten Vorrichtung unterscheidet, dass sie anstelle einer Bohrstation, in der Aufnahmelöcher für Borstenbündel in bereitgehaltene Borstenwarenkörper eingebracht werden können, eine Nachbearbeitungsstation, nämlich eine Frässtation aufweist.
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Sämtliche Figuren zeigen jeweils im Ganzen mit 1 Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenwaren 2. Bei den auf den Vorrichtungen 1 hergestellten Borstenwaren 2 handelt es sich um Bürsten.
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Jede der gezeigten Vorrichtungen 1 weist jeweils zwei Stopfstationen 3 und 4 auf, die zum Stopfen von Borstenbündeln 5 in Borstenwarenkörper 6 eingerichtet sind. Die beiden Stopfstationen 3 und 4 sind in einem gemeinsamen Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 angeordnet. Jede Vorrichtung 1 weist für jede der beiden Stopfstationen 3 und 4 jeweils eine individuelle Schutzeinrichtung 8 und 9 auf. Jede der individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 sind dazu eingerichtet, aus dem Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 jeweils einen Zugriffsbereich 10 bzw. 11 abzutrennen, der die jeweilige Stopfstation 3,4 enthält, denen die individuellen Schutzeinrichtungen 8,9 jeweils zugeordnet sind. Die Zugriffsbereiche 10,11 sind dann für eine Bedienperson 12 zugänglich, auch wenn im Arbeitsraum 7 außerhalb des Zugriffsbereichs 10, 11 die Produktion von Borstenwaren 2 fortgesetzt wird.
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Die 2 und 3, 5 und 6 sowie 8 und 9 zeigen die Ausbildung der unterschiedlichen Zugriffsbereiche 10 und 11 durch die individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9. Dabei ist zu erkennen, dass die in den Zugriffsbereichen 10 und 11 jeweils angeordneten Stopfstationen 3 und 4 bei Aktivierung der jeweiligen individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 für eine Bedienperson 12 zugänglich werden, ohne dass hierfür die übrigen Funktionseinheiten der Vorrichtung 1, insbesondere die jeweils andere Stopfstation 4 oder 3 im Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 deaktiviert werden müssen.
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Jeder der Stopfstationen 3 und 4 ist somit jeweils eine eigene, individuelle Schutzeinrichtung 8,9 zur zeitweisen Abtrennung eines Zugriffsbereichs 10, 11 aus dem Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 zugeordnet.
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Die Schutzeinrichtungen 8 und 9 sind jeweils dazu eingerichtet, zumindest zeitweise eine Schutzabtrennung 13 auszubilden. Die Schutzabtrennungen 13, die mithilfe der individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 ausgebildet werden können, dienen dazu, die Zugriffsbereiche 10,11 aus dem Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 abzutrennen.
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Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung 1 sind die individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 jeweils zur Ausbildung einer optischen Schutzabtrennung 13 eingerichtet. Konkret sind die Schutzeinrichtungen 8 und 9 zur Ausbildung einer optischen Schutzabtrennung 13 in Form mehrerer Lichtschranken 14, die gemeinsam ein Lichtgitter oder einen Lichtvorhang erzeugen, eingerichtet. Jede individuelle Schutzeinrichtung 8 und 9 weist zu diesem Zweck jeweils eine Lichtquelle 25 und eine Lichtsenke 27 auf. Zwischen den Lichtquellen 25 und den Lichtsenken 27 der individuellen Schutzeinrichtungen 8,9 sind dann die Lichtschranken 14 ausgebildet. Zwischen den Lichtquellen 25 und Lichtsenken 27 sind bei jeder individuellen Schutzeinrichtung 8, 9 jeweils zwei Umlenkspiegel 26 angeordnet.
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Die Umlenkspiegel 26 dienen dazu, die von der jeweiligen Lichtquelle 25 ausgehenden Lichtstrahlen umzulenken und zu der jeweiligen Lichtsenke 27 zu führen. Auf diese Weise ist es möglich, eine mehrere Teilflächen umfassende optische Schutzabtrennung 13 aus Lichtschranken 14 im Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 aufzuspannen und so den jeweiligen Zugriffsbereich 10,11 aus dem Arbeitsraum 7 abzutrennen.
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Jede Lichtsenke 27 ist mit einer entsprechenden Sensorik ausgestattet, die es erlaubt, eine Unterbrechung der zwischen der Lichtquelle 25 und der Lichtsenke 27 ausgebildeten Lichtschranke 14 zu detektieren.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Abschaltvorrichtung 28, die zur Deaktivierung der Vorrichtung 1, insbesondere zur Deaktivierung der einzelnen Stopfstationen 3,4 eingerichtet ist, wenn die Schutzabtrennung 13, insbesondere die Lichtschranken 14, die den Lichtvorhang oder das Lichtgitter bilden, der jeweiligen individuellen Schutzeinrichtung 8 oder 9 durchbrochen wird/werden. Konkret fungiert als Abschaltvorrichtung 28 eine weiter unten noch näher erläuterte Steuereinheit 24 der Vorrichtung 1.
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Sämtliche der gezeigten Vorrichtungen 1 weisen ferner eine Schutzeinhausung 15 auf. Die Schutzeinhausung 15 besteht aus einem Schutzzaun, einem Schutzgitter und/oder einer Schutzwand, die den Arbeitsraum 7 und sämtliche Zugriffsbereiche 10 und 11 innerhalb des Arbeitsraums 7 umgibt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Schutzeinhausung 15 in den einem Betrachter zugewandten Bereichen der einzelnen Figuren ausgebrochen dargestellt.
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In den Zugriffsbereichen 10 und 11 ist die Schutzeinhausung 15 öffenbar. Die individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 können durch Öffnung der Schutzeinhausung 15 im jeweiligen Zugriffsbereich 10 bzw. 11 aktiviert werden. Die Öffnung der Schutzeinhausung 15 und/oder die Aktivierung der individuellen Schutzeinrichtung 8,9 kann zur Deaktivierung der im jeweiligen Zugriffsbereich 10 oder 11 angeordneten Stopfstation 3 oder 4 führen. Wird die von der jeweiligen individuellen Schutzeinrichtung 8 oder 9 jeweils bereitgestellte Schutzabtrennung 13 in Form der Lichtschranken 14, die den Lichtvorhang oder das Lichtgitter bilden, durchbrochen, führt dies zu einer Deaktivierung auch der außerhalb des Zugriffsbereichs 10 oder 11 betriebenen Stopfstation 3 oder 4 sowie auch der übrigen Funktionseinheiten, die außerhalb des Zugriffsbereichs 10 oder 11 im Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 betrieben werden.
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Die Stopfstationen 3 und 4 der in den 1-3, 4-6 und 7-9 gezeigten Vorrichtungen 1 sind funktionell redundant.
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Innerhalb ihres Arbeitsraums 7 weist jede Vorrichtung 1 außer den beiden Stopfstationen 3 und 4 ferner weitere Stationen auf. Eine der weiteren Stationen ist eine Handhabungsstation 16. Die Handhabungsstation 16 dient zum Einlegen von Borstenwarenkörpern 6 und zur Entnahme von fertigen Borstenwaren 2.
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Jede der in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 weist innerhalb ihres jeweiligen Arbeitsraums 7 ferner eine weitere Arbeitsstation 17 oder 18 auf.
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Im Falle der in den 1-3 sowie 4-6 gezeigten Vorrichtung 1 handelt es sich bei der Bearbeitungsstation um eine Bohrstation 17. Mithilfe der Bohrstation 17 können Bündelaufnahmelöcher in an der Bohrstation 17 bereitgehaltene Borstenwarenkörper 6 eingebracht werden.
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Im Vergleich dazu weist die in den 7-9 gezeigte Vorrichtung 1 anstelle einer Bohrstation 17 als Bearbeitungsstation eine Nachbearbeitungsstation in Form einer Frässtation 18 auf. Mithilfe der Frässtation 18 können in Borstenwarenkörper 6 eingestopfte Borstenbündel 5 gekürzt und/oder geschliffen und/oder verrundet werden.
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Jede der gezeigten Vorrichtungen 1 weist jeweils eine Transportvorrichtung 19 auf. Die Transportvorrichtungen 19 sind jeweils als Transportkarussell ausgebildet und weisen geschlossene Transportbahnen auf. Die Transportvorrichtungen 19 weisen jeweils mehrere Transporthalter 20 auf, mit denen Borstenwaren 2 und/oder Borstenwarenkörper 6 innerhalb des Arbeitsraums 7 zwischen den Stationen 3, 4, 16, 17 und/oder 18 entlang der geschlossenen Transportbahnen bewegt werden können.
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Die Transportvorrichtungen 19 weisen jeweils zwei Transportebenen 21 und 22 auf, die übereinander angeordnet sind und in denen jeweils vier Transporthalter 20 zwischen den Stationen 3, 4, 16, 17 und 18 der Vorrichtung 1 bewegt werden können. Je nach Ausführungsform der Vorrichtung 1 weisen die Stopfstationen 3 und 4 jeweils ein oder zwei Stopfwerkzeuge 23 auf.
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Bei der in den 1-3 gezeigten Vorrichtung 1 weist jede Stopfstation 3 und 4 jeweils zwei Stopfwerkzeuge 23 auf. Dabei ist jeder der beiden Transportebenen 21 und 22 jeweils ein Stopfwerkzeug 23 der beiden Stopfstationen 3 und 4 zugeordnet.
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Bei der in den 4-6 gezeigten Vorrichtung 1 ist jeweils eine der beiden Stopfstationen 3 und 4 einer der beiden Transportebenen 21 und 22 der Transportvorrichtung 19 zugeordnet. Jede der Stopfstationen 3 und 4 weist bei dieser Vorrichtung 1 jeweils genau ein Stopfwerkzeug 23 auf, wobei jeder der Transportebenen 21 und 22 dann jeweils ein Stopfwerkzeug 23 einer der beiden Stopfstationen 3 oder 4 zugeordnet ist.
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Hinsichtlich des Aufbaus der Stopfstationen 3 und 4 entspricht die in den 7-9 gezeigten Vorrichtung 1 der in den 1-3 gezeigten Vorrichtung 1.
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Sämtliche Vorrichtungen 1 weisen somit jeweils eine Anzahl von Stopfstationen 3 und 4 auf, die der Anzahl von Transportebenen 21 und 22 der jeweiligen Transportvorrichtung 19 entspricht.
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Jede Vorrichtung 1 weist eine Steuereinheit 24 auf. Die Steuereinheit 24 ist dazu eingerichtet, die individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 zu aktivieren, insbesondere wenn die Schutzeinhausung 15 der Vorrichtung 1 in den Zugriffsbereichen 10 oder 11 geöffnet wird oder ist. Ferner sind die Steuereinheiten 24 dazu eingerichtet, die Stopfstation 3,4 zu deaktivieren, wenn die individuelle Schutzeinrichtung 8,9 aktiviert wird, die der jeweiligen Stopfstation 3,4 zugeordnet ist.
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Die Steuereinheiten 24 sind ferner zur Deaktivierung sämtlicher Funktionseinheiten der jeweiligen Vorrichtung 1 eingerichtet, wenn die jeweilige Schutzabtrennung 13 der individuellen Schutzeinrichtungen 8 bzw. 9 durchbrochen wird. Dies dient dem Schutz einer Bedienperson 12, die den aus dem Zugriffsbereich 10 bzw. 11 in den übrigen Arbeitsraum 7 gelangt und dabei die Schutzabtrennung 13 durchbricht. Die Steuereinheit 24 kann somit auch die Funktion einer Abschaltvorrichtung 28 übernehmen.
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Die Steuereinheiten 24 sind ferner auch zur Steuerung der einzelnen Stationen 3, 4, 16, 17 und 18 der jeweiligen Vorrichtung 1 sowie ihrer Transportvorrichtungen 19 und der Transporthalter 20 eingerichtet.
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Jede der in Figuren gezeigten Vorrichtung 1 ermöglicht das nachfolgende Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung 1.
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Dabei ist vorgesehen, zumindest eine der zumindest zwei Stopfstationen 3,4 der jeweiligen Vorrichtung 1 weiterzubetreiben, um Borstenbündel 5 in Borstenwarenkörper 6 einzustopfen, wenn eine individuelle Schutzeinrichtung 8,9, die einer anderen der zwei Stopfstationen 3,4 zugeordnet ist, aktiviert und der jeweilige Zugriffsbereich 10,11 aus dem Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 abgetrennt ist.
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Das Verfahren zum Betrieb der Vorrichtungen 1 wird anhand der nachfolgenden Ausführungen noch näher erläutert:
- Gemäß 1 werden in der Bohrstation 17 der dort gezeigten Vorrichtung 12 Borstenwarenkörper 6 in den beiden Transportebenen 21 und 22 bearbeitet, wobei Bündelaufnahmelöcher für Borstenbündel 5 in den Borstenwarenkörpern 6 erzeugt werden. Die Stopfstation 3 ist gemäß 1 inaktiv, während an der Stopfstation 4 mithilfe der beiden Stopfwerkzeuge 23 Borstenbündel 5 in die an der Stopfstation 4 bereitgehaltenen Borstenwarenkörper 6 eingebracht werden.
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2 zeigt eine Situation, in der an der Stopfstation 4 ein Fehler aufgetreten ist. Die Stopfstation 3 übernimmt sofort die Arbeit der Stopfstation 4. Durch Aktivierung der individuellen Schutzeinrichtung 9, die der Stopfstation 4 zugeordnet ist, wird ein Lichtgitter aus Lichtschranken 14 als Schutzabtrennung 13 erzeugt und der Zugriffsbereich 11, in dem die Stopfstation 4 angeordnet ist, aus dem Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 abgetrennt. Eine Bedienperson 12 kann nun den Fehler an der Stopfstation 4 beheben, während die Produktion mithilfe der Stopfstation 3 außerhalb des Zugriffsbereichs 11 fortgesetzt werden kann.
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3 zeigt die umgekehrte Situation. Hier ist nun ein Fehler an der Stopfstation 3 aufgetreten. Die Vorrichtung 1 kann dennoch weiterarbeiten, da die Stopfstation 4 die Arbeit der Stopfstation 3 übernimmt, während diese von einer Bedienperson 12 instandgesetzt wird. Dazu ist dann der Zugriffsbereich 10 mit der individuellen Schutzeinrichtung 8 aus dem Arbeitsraum 7 abgetrennt. Auch bei einem Musterwechsel kann das anhand der 1-3 veranschaulichte Prinzip verwendet werden.
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So ist vorstellbar, dass gemäß 2 auf der Stopfstation 3 neue Borstenwarenmuster eingestellt bzw. eingerichtet werden, während in der anderen Stopfstation 4 noch die bisherigen Borstenwarenmuster gestopft werden. Sind alle Borstenwaren mit dem bisherigen Borstenwarenmuster gemäß Auftrag produziert, kann, wie in 3 zu sehen ist, nahtlos auf das Stopfen des neuen Borstenwarenmusters auf der zwischenzeitlich umgerüsteten Stopfstation 3 umgeschaltet und die Stopfstation 4 entsprechend umgerüstet werden.
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Ist die Anzahl von Borstenwaren einer Serie bzw. eines Borstenwarenmusters eher klein, kann nur eine der Stopfstationen 3 oder 4 eingerichtet werden. Währenddessen kann die andere Stopfstation 4 oder 3 schon auf ein als nächstes zu produzierendes Borstenwarenmuster umgerüstet werden. So können möglichst viele unterschiedliche Borstenwarenmuster in kurzer Zeit hergestellt werden.
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Die in den 4-6 gezeigte Vorrichtung 1 erlaubt eine vergleichbare Vorgehensweise. 5 zeigt, dass an der Stopfstation 4 ein Fehler aufgetreten ist. Durch Aktivierung der individuellen Schutzeinrichtung 9 kann der Zugriffsbereich 11, in dem die Stopfstation 4 angeordnet ist, aus dem Arbeitsraum 7 abgetrennt werden. Eine Bedienperson 12 kann die erforderlichen Arbeiten an der Stopfstation 4 vornehmen, ohne dass der Betrieb der Vorrichtung 1 gänzlich unterbrochen werden muss. Während der Instandsetzung der Stopfstation 4, die der unteren Transportebene 21 der beiden Transportebenen 21 und 22 zugeordnet ist, erfolgt das Bestopfen von Borstenwarenkörpern 6 mit Borstenbündeln 5 nur in der oberen Transportebene 22. Die Vorrichtung 1 wird somit mit halber Leistung betrieben. 6 zeigt die umgekehrte Situation, in der ein Fehler an der Stopfstation 3 aufgetreten ist.
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Auch hier kann bei einem Musterwechsel eine Stopfstation 3 oder 4 umgerüstet werden, während auf der anderen Stopfstation 4 oder 3 weitergearbeitet werden kann.
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Bei der in den 7-9 gezeigten Vorrichtung 1 werden Borstenwarenkörper 6 zugeführt, die bereits mit Bündelaufnahmelöchern versehen sind. Die Bündelaufnahmelöcher können beispielsweise vorgespritzt oder vorgebohrt sein. Das Weiterschalten der Borstenwarenkörper 6 zwischen den einzelnen Stationen der Vorrichtung 1 erfolgt bei der in den 7-9 gezeigten Vorrichtung 1 anders als bei den in den übrigen Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 im Uhrzeigersinn. Anstelle einer Bohrstation 17 weist diese Vorrichtung 1 eine Frässtation 18 auf. Die Frässtation 18 ist den beiden Stopfstationen 3 und 4 in Transportrichtung der Borstenwarenkörper 6 durch die Vorrichtung 1 nachgelagert.
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An beiden Stopfstationen 3 und 4 der Vorrichtung 1 wird gemäß 7 in einem ersten Arbeitsschritt zunächst die eine Hälfte eines Borstenfeldes der herzustellenden Borstenware 2 gestopft. Anschließend werden die Borstenwarenkörper 6 teilbestopft an die andere Stopfstation 4 bzw. 3 übergeben. Dort erfolgt dann das Stopfen der restlichen Borstenbündel 5.
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In der Frässtation 18 erfolgt anschließend die Nachbearbeitung der Borstenwarenkörper 6. Gemäß 7 ist in der Stopfstation 4 ein Fehler aufgetreten. Die Produktion von Borstenwaren 2 kann auf der Stopfstation 3 fortgesetzt werden, während der Fehler an der Stopfstation 4 von einer Bedienperson 12 behoben wird.
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Dafür wird die individuelle Schutzeinrichtung 9, die der Stopfstation 4 zugeordnet ist, aktiviert, um die Schutzabtrennung 13 in Form von Lichtschranken 14 auszubilden und den Zugriffsbereich 11, in dem die Stopfstation 4 angeordnet ist, vom übrigen Arbeitsraum 7 der Vorrichtung 1 abzutrennen.
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Auch bei der in den 7-9 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist es möglich, die individuellen Schutzeinrichtungen 8 und 9 zur Umrüstung von einem Borstenwarenmuster auf ein anderes Borstenwarenmuster zu aktivieren, um so die Vorrichtung 1 zumindest übergangsweise mit reduzierter Leistung zur Fertigstellung eines Auftrags weiter zu nutzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeugmaschine, nämlich Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren
- 2
- Borstenware
- 3
- Stopfstation
- 4
- Stopfstation
- 5
- Borstenbündel
- 6
- Borstenwarenkörper
- 7
- Arbeitsraum
- 8
- individuelle Schutzeinrichtung von 3
- 9
- individuelle Schutzreinrichtung von 4
- 10
- Zugriffsbereich, bereitgestellt durch 8 mit 3
- 11
- Zugriffsbereich, bereitgestellt durch 9 mit 4
- 12
- Bedienperson
- 13
- Schutzabtrennung
- 14
- Lichtschranke
- 15
- Schutzeinhausung
- 16
- Handhabungsstation
- 17
- Bohrstation
- 18
- Frässtation
- 19
- Transportvorrichtung
- 20
- Transporthalter
- 21
- Transportebene
- 22
- Transportebene
- 23
- Stopfwerkzeug
- 24
- Steuereinheit
- 25
- Lichtquelle
- 26
- Umlenkspiegel
- 27
- Lichtsenke
- 28
- Abschaltvorrichtung