DE19603392A1

DE19603392A1 - Brush making machine with device to reverse direction of moving brush material cases

Info

Publication number: DE19603392A1
Application number: DE1996103392
Authority: DE
Inventors: Alfons Zeiher; Heinz Dr Ing Zahoransky
Original assignee: Anton Zahoransky GmbH and Co
Current assignee: Anton Zahoransky GmbH and Co
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-07
Also published as: CN1156015A; CN1109526C; BE1012744A3

Abstract

The machine has a device (12) for reversing the direction of moving brush material cases (3) that contain holes for the bristles. The same device can also be used to reverse the direction of a rotating drum containing brackets around its circumference for holding brushes, and to reverse the direction of the brush processing stations located next to the drum. The direction reversal device may comprise a working stroke cylinder (13) provided with a power source (15), preferably pneumatic springs (16) or auxiliary pneumatic cylinders (17), for accelerating movement of the cylinder during start-up.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Umschaltvorrichtung insbesondere zum Umschalten eines Borstenmaterialkastens mit mehreren Aufnahmefächern für Bor stenmaterial und/oder zum Umschalten einer drehbaren Trommel mit am Umfang angebrachten Werkstückhaltern und der Trommel zu geordneten Bearbeitungsstationen.The invention relates to a brush making machine with a switching device, in particular for switching a Bristle material box with several compartments for boron material and / or to switch a rotating drum with workpiece holders attached to the circumference and the drum orderly processing stations.

Bei solchen Bürstenherstellungsmaschinen wird der Borstenmaterialka sten für Bürsten mit verschiedenartigem, zum Beispiel verschieden farbigem Stopfmaterial, während des Stopfvorganges und zwischen den einzelnen Arbeitstakten umgeschaltet. Dabei wird der Borstenmaterialkasten verschwenkt, so daß jeweils das Aufnahmefach, aus dem Borstenmaterial entnommen werden soll, mit seinem Austrittsende bei der Entnahmestelle für den Bündelabteiler zu liegen kommt.In such brush making machines, the bristle material becomes brushes with different types, for example different colored darning material, during the darning process and between switched over to the individual work cycles. The Bristle material box swiveled so that the receiving compartment should be taken from the bristle material with his Exit at the tapping point for the bundle compartment comes to lie.

Für die Umschaltbewegung kann ein Hubzylinder, insbesondere ein Druckluftzylinder verwendet werden, solange die Anforderungen an die Stellgeschwindigkeit vergleichsweise gering sind. Einsetzbar sind solche Druckluftzylinder beispielsweise bei Stopfgeschwindig keiten von fünf Bündeln pro Sekunde. Dabei steht für einen Umschaltvorgang etwa die halbe Zykluszeit zur Verfügung, im vorliegenden Falle also etwa eine Zehntelsekunde.A lifting cylinder, in particular a, can be used for the switching movement Air cylinders can be used as long as the requirements are met the positioning speed is comparatively slow. Can be used are such compressed air cylinders, for example, at stuffing speed five bundles per second. It stands for one Switching process available about half the cycle time in this case about a tenth of a second.

Bei höheren Stopfgeschwindigkeiten, zum Beispiel zehn oder mehr Stopfvorgängen pro Sekunde, reicht diese Umschaltgeschwindigkeit nicht mehr aus.At higher tamping speeds, for example ten or more Tamping processes per second, this switching speed is sufficient no longer out.

Es werden deshalb elektronisch gesteuerte Stellmotoren eingesetzt, die in der Lage sind, die Umschaltbewegung beispielsweise in einer Zwanzigstelsekunde oder weniger auszuführen. Für solche Stellmotoren ist aber ein nicht unerheblicher Steueraufwand vorhanden und auch die Motoren selbst sind wesentlich teurer als Druckluftzylinder.Therefore, electronically controlled servomotors are used who are able to change the movement, for example in a twentieth of a second or less. For such Actuators is a not inconsiderable tax expense available and the motors themselves are much more expensive than Air cylinder.

Auch bei Umschaltvorrichtungen für Bürstenherstellungsmaschinen mit Trommel gilt analoges. Solche drehbaren Trommeln weisen an ihrem Außenumfang in der Regel vier Werkstückhalter für Bür stenkörper auf, die nacheinander durch Drehung der Trommel einer Stopfstation zuordenbar sind. Auch hier soll die Umschaltung von einem Werkstückhalter auf den nächsten möglichst innerhalb eines Stopfzyklus, d. h. zwischen zwei aufeinander folgenden Stopf vorgängen, nämlich dem letzten Stopfvorgang der fertig gestopften Bürste und dem ersten Stopfvorgang der nächsten Bürste, erfolgen. Schon geringe Zeitverzögerungen beim Umschalten der Trommel würden die Leistung der Bürstenherstellungsmaschine erheblich reduzieren, da sich solche Verzögerungszeiten aufsummieren und bei Gesamtstopf zeiten, zum Beispiel für eine Zahnbürste von drei Sekunden, stark ins Gewicht fallen. Um dies zu vermeiden, ist man auf teure, elektronisch gesteuerte Stellantriebe angewiesen oder muß längere Bearbeitungszeiten in Kauf nehmen.Also for switching devices for brush manufacturing machines the same applies to the drum. Such rotatable drums instruct their outer circumference is usually four workpiece holders for bur stenkörper on, one after the other by rotating the drum Darning station can be assigned. The switchover from one workpiece holder to the next if possible within one Stuffing cycle, d. H. between two consecutive tampers operations, namely the last tamping process of the finished tamped Brush and the first tamping of the next brush. Even slight delays in switching the drum would significantly reduce the performance of the brush making machine, because such delay times add up and with total stuff times, for example for a toothbrush of three seconds, strong weight. To avoid this, you are on expensive, electronically controlled actuators or must be longer Accept processing times.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Bürstenher stellungsmaschine der eingangs erwähnten Art, eine Umschaltvor richtung zu schaffen, die sehr kurze Umschaltzeiten ermöglicht, dabei aber konstruktiv einfach und kostengünstig ist.The object of the present invention is in a brush position machine of the type mentioned, a Umschaltvor to create a direction that enables very short switching times, but is structurally simple and inexpensive.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Umschaltein richtung wenigstens einen Arbeitszylinder aufweist, dem ein zumindest in der Bewegungsstartphase unterstützender Kraftspeicher zur Startbeschleunigung zugeordnet ist.To solve this problem it is proposed that the Umschaltein direction has at least one working cylinder, the one Power storage that supports at least in the movement start phase assigned to start acceleration.

Damit wird die Möglichkeit geschaffen, kostengünstige und betriebssichere Druckluftzylinder für den Umschaltantrieb zu verwenden. Die sich bei Druckluftzylindern zu Beginn der Arbeitshubbewegung konstruktionsbedingt einstellende Verzögerung durch das Umschalten der Druckluft von der einen auf die andere Zylinderseite, kann somit kompensiert werden, in dem die im Kraftspeicher befindliche Energie zumindest in dieser Umschaltphase für den Antrieb unterstützend zur Verfügung steht. Damit kann die Umschaltzeit verkürzt, beispielsweise halbiert werden.This creates the opportunity to be inexpensive and reliable compressed air cylinders for the changeover drive use. Which is with compressed air cylinders at the beginning of Working stroke movement delay due to design by switching the compressed air from one to the other Cylinder side, can thus be compensated in that the in Energy storage energy at least in this switching phase is available to support the drive. So that can the switching time is shortened, for example halved.

Eine Ausführungsform sieht vor, daß als Kraftspeicher wenigstens eine Feder vorgesehen ist, die mit dem die Arbeitsbewegung ausführenden Hubelement in Funktionsverbindung steht, insbesondere zur Aufnahme und zum Speichern der Bremsenergie beim Einlauf in eine Arbeitshubendlage.One embodiment provides that at least as an energy store a spring is provided with which the working movement executing lifting element is in functional connection, in particular for recording and storing the braking energy when running in a working stroke end position.

Hierbei kann die bei der Umschaltbewegung aufgebaute Massenenergie der angetriebenen Vorrichtung zum Spannen der Feder verwendet werden. In der Umschaltendstellung bleibt der Hubzylinder unter Druck und hält die angetriebene Vorrichtung gegen die gespannte Feder in Endstellung. Wird dann in Gegenhubrichtung umgeschaltet, steht die Federkraft der gespannten Feder sofort zur Verfügung.Here, the mass energy built up during the switching movement can the driven device for tensioning the spring used will. In the switchover position, the lifting cylinder remains underneath Pressure and holds the driven device against the cocked one Spring in the end position. Is then switched in the opposite stroke direction, the spring force of the tensioned spring is immediately available.

Zweckmäßig ist es, wenn in den Bewegungsendbereichen des die Hin- und Herbewegung ausführenden Teiles, Kraftspeicher als An schlagpuffer angeordnet sind sowie Mittel zum Arretieren des Teiles in einer Endlage bei jeweils vorgespanntem Kraftspeiche.It is useful if the Floating part, lift mechanism as on Impact buffers are arranged and means for locking the part in an end position with a pre-tensioned energy spoke.

Damit stehen sowohl für die Hin- als auch für die Rückbewegung jeweils zu Beginn der Bewegung "Starthilfen" zur Verfügung, so daß Bewegungen in beiden Richtungen sehr schnell ausführbar sind. Eine solche Hin- und Herbewegung ist insbesondere beim Positionie ren von Borsten-Materialkästen vorgesehen, so daß dies ein bevorzugter Anwendungsfall ist. This stands for both the outward and the return movement available at the beginning of the "Jump start" movement, see above that movements in both directions can be carried out very quickly. Such a back and forth movement is particularly with the Positionie Ren of bristle material boxes provided so that this is a is a preferred application.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß als Kraftspeicher wenigstens ein Hilfs-Hubzylinder vorgesehen ist, der mit dem die Arbeitsbewegung ausführenden Hubelement oder dem die Hubbewegung ausführenden Teil gekoppelt ist und daß dieser Hilfszylinder in der jeweiligen Bewegungsendlage in Rück laufrichtung insbesondere gegen die Kraft des Arbeits-Hubzylinders vorgespannt ist.Another embodiment of the invention provides that as Energy store at least one auxiliary lifting cylinder is provided, the with the lifting element performing the working movement or the the lifting movement performing part is coupled and that this Auxiliary cylinder in the respective movement end position in the back Direction of travel in particular against the force of the working lifting cylinder is biased.

Auch hierbei steht in der Umschaltphase des Arbeitszylinders die Kraft des Hilfszylinders direkt zur Verfügung, so daß die Gesamtumschaltzeit reduziert ist. Die Druckkraft des Hilfszylinders ist kleiner als die des Arbeitszylinders und so bemessen, daß der Arbeitszylinder das zu bewegende Teil sicher in einer Positionierendlage halten kann.This is also in the changeover phase of the working cylinder Power of the auxiliary cylinder directly available, so that Total switchover time is reduced. The pressure force of the auxiliary cylinder is smaller than that of the working cylinder and dimensioned so that the working cylinder safely moves the part to be moved in one Positioning position can hold.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß für eine mehrstufige Bewegung des zu bewegenden Teiles mehrere Arbeits-Hubzylinder in Reihe geschaltet sind und daß zumindest ein Teil dieser Hubzylinder mit Federn und/oder Hilfszylindern zur Aufnahme und zum Speichern der Bremsenergie beim Einlauf in eine Arbeitshub endlage gekoppelt sind.According to a development of the invention it is provided that for a multi-stage movement of the part to be moved several Working lifting cylinders are connected in series and that at least part this lifting cylinder with springs and / or auxiliary cylinders for receiving and for storing the braking energy when entering a working stroke end position are coupled.

Damit lassen sich beispielsweise Borstenmaterialkästen mit mehr als zwei Aufnahmefächern schnell positionieren. Mit zwei in Reihe angeordneten Hubzylindern lassen sich so Materialkästen mit drei Aufnahmefächern positionieren. Dabei ergeben sich Endstellungen, wenn beide Hubzylinder in gleiche Richtung betätigt sind und eine Zwischenstellung für das mittlere Aufnahmefach, wenn sich die beiden Hubzylinder in unterschiedlichen Endstellungen befinden. Auch bei dieser Anordnung ist ein sehr schnelles Umpositionieren durch die vorgesehenen und jeweils in der Positionierstartphase wirksamen Kraftspeicher vorhanden.For example, bristle material boxes with more can be used quickly position as two compartments. With two in a row arranged lifting cylinders can be material boxes with three Position receptacles. This results in end positions, if both lifting cylinders are operated in the same direction and one Intermediate position for the middle compartment when the both lifting cylinders are in different end positions. This arrangement also makes repositioning very quick through the intended and in each case in the positioning start phase effective energy store available.

Eine Ausgestaltung der Erfindung, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, sieht vor, daß ein zur Umschalteinrichtung gehörender Druckluft-Arbeitszylinder in zumindest einer seiner Endstellung mechanisch arretierbar ist und daß diese Arretierung zu Beginn einer Arbeitsbewegung freigebbar ist. Durch die in einer oder beiden Endstellung, gegebenenfalls auch in einer Zwischen stellung wirksame, mechanische Arretierung kann die sonst zum Halten des Hubzylinders beziehungsweise von dessen Kolben in Endstellung notwendige Druckbeaufschlagung schon innerhalb der zwischen zwei Umschaltvorgängen zur Verfügung stehenden Zeit ab vorzugsweise auch umgeschaltet werden. Zu Beginn einer Positionier bewegung ist somit zumindest keine Zeitverzögerung vorhanden, die sich sonst durch das pneumatische Umsteuern oder Umschalten des Arbeitszylinders ergeben würde.An embodiment of the invention, for independent protection is claimed, provides for a switching device belonging compressed air cylinder in at least one of its End position is mechanically lockable and that this locking can be released at the start of a work movement. By in one or both end positions, if necessary also in an intermediate position position effective, mechanical locking can otherwise the Holding the lifting cylinder or its piston in End position necessary pressurization already within the between two switching times preferably also be switched. At the beginning of a positioning movement there is at least no time delay that otherwise by the pneumatic reversing or switching of the Working cylinder would result.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß der für eine Hubbewegung vorgesehene Druckraum des Arbeitszylinders vor und/oder während der Entriegelung der Arretierung mit Druckluft beaufschlagt ist und daß vorzugsweise dieser Arbeitszylinder-Druckraum mit dem darin gegen die Arretierung aufgebauten Druck den Kraftspeicher bildet. Die in Positionierrichtung wirksame Druckbeaufschlagung kann sofort mit Freigabe der Arretierung erfolgen. Für eine besonders hohe Startbeschleunigung kann der Arbeitszylinder-Druckraum vor der Freigabe der Arretierung mit Druck beaufschlagt werden, so daß für die Positionierbewegung unmittelbar die vorkomprimierte Druckluft als Antriebsmedium zur Verfügung steht.It is preferably provided that the for a lifting movement provided pressure space of the working cylinder before and / or during the release of the lock is pressurized with compressed air and that preferably this cylinder pressure chamber with that in it built up against the locking pressure forms the energy accumulator. The pressurization effective in the positioning direction can be immediate with release of the lock. For a particularly high one The working cylinder pressure chamber in front of the can accelerate Release of the lock can be pressurized so that for the positioning movement, the precompressed one Compressed air is available as the drive medium.

Bedarfsweise können in Kombination mit der mechanischer Arretierung und der vorzugsweise vorgesehenen Vordruckbeaufschlagung des Arbeitszylinder-Druckraumes selbst, die Federn und/oder die Hilfszylinder vorgesehen sein, wobei die Kombination mit den innerhalb des Arbeitszylinders oder auch extern angeordneten Schraubenfedern besonders vorteilhaft ist, da diese in der Endphase der Positionierbewegung als Bewegungsdämpfer dienen können und auch zusätzlich für einen nachfolgenden Positioniervorgang als Kraftspeicher dienen.If necessary, in combination with the mechanical lock and the preferably provided admission pressure of the Working cylinder pressure chamber itself, the springs and / or the Auxiliary cylinder can be provided, the combination with the arranged inside the working cylinder or externally Coil springs is particularly advantageous since these are in the final phase the positioning movement can serve as a dampener and also for a subsequent positioning process as Lift mechanism serve.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Additional embodiments of the invention are in the others Subclaims listed. The following is the invention with their essential details with reference to the drawings explained.

Es zeigt etwas schematisiert:It shows something schematically:

Fig. 1 einen umschaltbaren Borstenmaterialkasten mit Umschalt vorrichtung sowie zugeordnetem Stopfwerkzeug, Fig. 1 a switchable bristle material box with switching device and an associated filling tool,

Fig. 2 und 3 eine Bürstenherstellungsmaschine mit Trommel und Umschaltvorrichtung zum Drehen der Trommel und Fig. 2 and 3, a brush manufacturing machine with a drum, and switching device for rotating the drum and

Fig. 4 bis 6 einen Borstenmaterialkasten mit drei Aufnahmefächern und Umschaltvorrichtung zum Umschalten des Materialka stens sowie zugeordnetem Stopfwerkzeug. Fig. 4 to 6 a bristle material box with three receiving compartments and switching device for switching the Materialka least and assigned tamping tool.

Fig. 1 zeigt als Teil einer Bürstenherstellungsmaschine 1 einen einer Stopfvorrichtung 2 zugeordneten Borsten-Materialkasten 3 mit zwei nebeneinander angeordneten Aufnahmefächern 4, 4a für unterschiedliches Borstenmaterial 5. Fig. 1 shows part of a brush manufacturing machine 1 a a stuffing device 2 associated bristle material box 3 with two adjacently arranged storage compartments 4, 4 a for different bristle material 5.

Die jeweiligen Abgabeenden 6 der Aufnahmefächer 4, 4a lassen sich einem Bündelabteiler 7 zuordnen, der mit einer Aufnahmekerbe 8 Borstenmaterial 5 aus den Aufnahmefächern 4 oder 4a aufnehmen kann und dann bündelweise einem Stopfwerkzeug 9 zuführt. Mit diesem werden dann die Borstenbündel bei einer Bürste 10 eingestopft, die von einem Werkstückhalter 11 gehalten wird.The respective discharge ends 6 of the trays 4, 4 a can be assigned to a bundle dividers 7 which can accommodate with a receiving notch 8 bristle material 5 from the receiving compartments 4 or 4 a and then bundles fed to a filling tool. 9 With this the bristle bundles are then plugged into a brush 10 which is held by a workpiece holder 11 .

Zum Verstellen des Borsten-Materialkastens 3 ist eine Umschaltvor richtung 12 mit einem Arbeitszylinder 13 vorgesehen, der als doppeltwirkender Druckluftzylinder ausgebildet ist. Mit Hilfe dieses Arbeitszylinders 13 läßt sich der Materialkasten 3 um den Drehpunkt 14 in zwei Endstellungen verschwenken, in denen jeweils das Aufnahmefach 4 oder aber das Aufnahmefach 4a sich in Abgabestellung befindet. In den Endstellungen wird der Materialka sten 3 jeweils durch den druckbeaufschlagten Arbeitszylinder 13 gehalten.To adjust the bristle material box 3 , a Umschaltvor device 12 is provided with a working cylinder 13 which is designed as a double-acting compressed air cylinder. With the help of this working cylinder 13 , the material box 3 can be pivoted about the pivot point 14 in two end positions, in each of which the receiving compartment 4 or the receiving compartment 4 a is in the dispensing position. In the end positions, the material box 3 is held in each case by the pressurized working cylinder 13 .

Während des Stopfens der Bürsten ist es beispielsweise bei zweifarbigen Borstenfeldern erforderlich, zwischen zwei Stopf vorgängen den Materialkasten 3 umzuschalten. Die Stopf-Zykluszeit beträgt beispielsweise eine Zehntelsekunde, so daß der Umschalt vorgang des Materialkastens in etwa einer Zwanzigstelsekunde erfolgen muß. Um diese hohe Umschaltgeschwindigkeit mit einem kostengünstigen Druckluftzylinder realisieren zu können, sind Kraftspeicher 15 zur Startbeschleunigung zu Beginn einer jeden Positionierbewegung vorgesehen.While tamping the brushes, it is necessary, for example in the case of two-tone bristle fields, to switch the material box 3 between two tamping operations. The stuffing cycle time is, for example, a tenth of a second, so that the switching process of the material box must take place in about a twentieth of a second. In order to be able to implement this high switching speed with an inexpensive compressed air cylinder, energy stores 15 are provided for starting acceleration at the beginning of each positioning movement.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei unterschiedliche Arten von Kraftspeichern, nämlich einerseits Druckfedern 16 und andererseits ein pneumatischer Hilfszylinder 17 vorgesehen.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, two different types of energy stores, namely pressure springs 16 on the one hand and a pneumatic auxiliary cylinder 17 on the other hand, are provided.

Die beiden Druckfedern 16 sind in den Bewegungsendbereichen des die Hin- und Herbewegung ausführenden Materialkastens 3 angeordnet und bilden hier gleichzeitig auch Anschlagpuffer. Damit wird die Bewegungsenergie des Materialkastens 3 umgesetzt und steht dann für eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung als Federkraft zur Verfügung. Wird zu Beginn eines Umschaltvorganges die Druckluft des Arbeitszylinders 13 umgeschaltet, so steht gleichzeitig die in der gespannten Feder gespeicherte Energie für den Startvorgang unterstützend zur Verfügung. Auf der gegenüberliegenden Seite trifft der Materialkasten dann auf die dort angeordnete Druckfeder 16, wird von dieser in ihrer Bewegung gedämpft, wobei die Feder gespannt und in dieser gespannter Endlage von dem weiterhin unter Druck bleibenden Arbeitszylinder 13 gehalten wird.The two compression springs 16 are arranged in the movement end regions of the material box 3 which executes the back and forth movement and at the same time also form stop buffers here. The kinetic energy of the material box 3 is thus converted and is then available for movement in the opposite direction as a spring force. If the compressed air of the working cylinder 13 is switched over at the beginning of a switching process, the energy stored in the tensioned spring is simultaneously available to support the starting process. On the opposite side, the material box then meets the compression spring 16 arranged there, is damped by this in its movement, the spring being tensioned and held in this tensioned end position by the working cylinder 13 , which remains under pressure.

Die Federwege und auch die Federkraft sind auf die jeweiligen Massenverhältnisse des Materialkastens 3 abgestimmt. Die Auslegung dieser Druckfedern 16 hängt auch von ihrer Lage beziehungsweise ihrem Abstand relativ zu dem Drehpunkt 14 ab.The spring travel and also the spring force are matched to the respective mass ratios of the material box 3 . The design of these compression springs 16 also depends on their position or their distance relative to the fulcrum 14 .

Die Druckfedern 16 sind innerhalb von Puffergehäusen 18 gelagert, deren dem Materialkasten 3 jeweils zugewandten Seiten Positionier anschläge 19 bilden.The compression springs 16 are mounted within buffer housings 18 , the material box 3 facing sides positioning stops 19 form.

Anstatt oder gegebenenfalls auch zusätzlich zu den Druckfedern 16 kann der Hilfszylinder 17 vorgesehen sein, der mit dem Materialkasten 3 verbunden ist und sich andererseits ortsfest abstützt. Dieser Hilfszylinder wird in der jeweiligen Bewegungs endlage in Rücklaufrichtung gegen die Kraft des druckbeaufschlagten Arbeitszylinders 13 vorgespannt. Damit die Endpositionierlage beibehalten bleibt, ist die Kraft dieses unter Vordruck stehenden Hilfszylinders 17, gegebenenfalls zuzüglich der wirksamen Federkraft, wenn zusätzlich Druckfedern eingesetzt sind, geringer als die des Arbeitszylinders 13.Instead of or possibly also in addition to the compression springs 16 , the auxiliary cylinder 17 can be provided, which is connected to the material box 3 and on the other hand is supported in a stationary manner. This auxiliary cylinder is biased in the respective movement end position in the return direction against the force of the pressurized working cylinder 13 . In order that the end position remains the same, the force of this auxiliary cylinder 17 , which is under pre-pressure, possibly plus the effective spring force if additional pressure springs are used, is lower than that of the working cylinder 13 .

Auch mit diesem Hilfszylinder 17 wird bewirkt, daß bereits während des pneumatischen Umschaltens des Arbeitszylinders 13 Antriebskraft für eine Positionierbewegung des Materialkastens 3 zur Verfügung steht. Insgesamt wird mit den verschiedenen Kraftspeichern 15 erreicht, daß die Umschaltzeit des Materialkastens 3 von einer Endlage in die andere wesentlich schneller abläuft und daß trotz dieser hohen Umschaltgeschwindigkeit betriebssichere und kostengünstige Druckluftzylinder für den Antrieb eingesetzt werden können.Even with this auxiliary cylinder 17 is caused to drive force 13 is already during the pneumatic switching of the working cylinder for a positioning movement of the material box 3 is available. Overall, with the various energy stores 15 it is achieved that the changeover time of the material box 3 runs from one end position to the other much faster and that, despite this high changeover speed, reliable and cost-effective compressed air cylinders can be used for the drive.

Die Anordnung der Kraftspeicher 15 gemäß Fig. 1 hat den Vorteil, daß auch noch nachträglich bei Bürstenherstellungsmaschinen, die pneumatisch umschaltbare Materialkästen aufweisen, ein Umrüsten möglich ist und dadurch eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit erzielt werden kann.The arrangement of the energy accumulator 15 according to FIG. 1 has the advantage that retrofitting is also possible retrospectively for brush manufacturing machines which have pneumatically switchable material boxes and a higher working speed can thereby be achieved.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß Druckfedern 16a innerhalb des Arbeitszylinders, vorzugsweise koaxial zum Kolben 20, angeordnet sind, wie dies in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist.However, there is also the possibility that compression springs 16 a are arranged inside the working cylinder, preferably coaxially to the piston 20 , as shown in FIGS. 4 to 6.

Fig. 4 bis 6 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1, hier jedoch mit einem Borsten-Materialkasten 3a, der drei Aufnahmefächer 4b, 4c, 4d hat. Es ist somit eine Dreifach-Positionierung erforderlich, wobei außer den beiden Endstellungen auch eine Mittelstellung erforderlich ist. Es sind dazu zwei Arbeitszylinder 13, 13a in Reihe verbunden. Die Arbeitszylinder 13, 13a sind getrennt voneinander ansteuerbar. Sind beide Zylinder ausgefahren, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, befindet sich das Aufnahmefach 4d in Abgabestellung und damit der Materialkasten 3 in der einen Endstellung. Wird dann einer der beiden Arbeitszylinder, beispielsweise der Arbeitszylinder 13 betätigt, wird der Materialkasten 3a in die in Fig. 5 gezeigte Mittelstellung positioniert, wobei sich das Aufnahmefach 4c in Abgabestellung befindet. Fig. 4 to 6 shows a similar arrangement as Fig. 1, but here with a bristle material box 3 a, which has three compartments 4 b, 4 c, 4 d. A triple positioning is therefore required, with a middle position also being required in addition to the two end positions. There are two working cylinders 13 , 13 a connected in series. The working cylinders 13 , 13 a can be controlled separately from one another. If both cylinders are extended, as shown in FIG. 4, the receiving compartment 4 d is in the delivery position and thus the material box 3 is in one end position. If one of the two working cylinders, for example the working cylinder 13 , is then actuated, the material box 3 a is positioned in the central position shown in FIG. 5, the receiving compartment 4 c being in the dispensing position.

Befinden sich beide Arbeitszylinder 13, 13a in eingefahrenem Zustand, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, befindet sich der Materialkasten 3a in der anderen Endstellung und das Aufnahmefach 4b in Abgabeposition.If both working cylinders 13 , 13 a are in the retracted state, as shown in FIG. 6, the material box 3 a is in the other end position and the receiving compartment 4 b is in the delivery position.

Auch bei diesen Arbeitszylindern 13, 13a sind Kraftspeicher in Form von Druckfedern 16a zur Startbeschleunigung vorgesehen. Diese Druckfedern 16a sind jeweils beidseitig des Kolbens 20 an den Stirnenden des Zylinders eingesetzt und bilden gleichzeitig auch Puffer zum Dämpfen und Abbremsen am Ende der jeweiligen Positio nierbewegung. Diese Ausführung der Arbeitszylinder mit integrieren Kraftspeichern ergibt eine sehr kompakte Bauform.In these working cylinders 13 , 13 a, energy storage devices in the form of compression springs 16 a are provided for starting acceleration. These compression springs 16 a are used on both sides of the piston 20 at the front ends of the cylinder and at the same time also form buffers for damping and braking at the end of the respective positioning movement. This design of the working cylinder with integrated energy accumulators results in a very compact design.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 12 mit Kraftspeichern 15 zur Startbeschleunigung. Es handelt sich hierbei um eine Bürstenherstellungsmaschine 1a, die eine drehbare Trommel 21 mit am Umfang angebrachten Werkstückhaltern 11a für Bürstenkörper 22 aufweist. Figs. 2 and 3 show a further application example for an inventive switching device 12 with power memories 15 to the starting acceleration. This is a brush manufacturing machine 1 a, which has a rotatable drum 21 with workpiece holders 11 a attached to the circumference for brush bodies 22 .

Der Trommel 21 sind Bearbeitungsstationen zugeordnet, wobei hier eine Bürstenkörperzuführeinrichtung 23 sowie eine Stopfvorrichtung 2a erkennbar sind. Zwischen den Bearbeitungsstationen muß die Trommel 21 eine 90°-Drehung durchführen. Diese Drehbewegung muß innerhalb des Stopfzyklus, das heißt ebenfalls innerhalb von beispielsweise einer Zehntelsekunde erfolgen. Um diese schnelle Dreh-Positionierbewegung durchführen zu können, ist auch hier ein pneumatischer Arbeitszylinder 13c vorgesehen, dessen Schubstange 24 mit einer Zahnstange 25 verbunden ist, die mit einem auf der Trommelwelle angeordneten Zahnrad 26 kämmt. Da hier nur eine Drehbewegung der Trommel 21 in eine Richtung gemäß dem Pfeil Pf1 vorgesehen ist, muß die Rückhubbewegung ohne Antriebseingriff zwischen Trommel und Antrieb erfolgen. Dies kann beispielsweise durch einen Freilauf zwischen Zahnrad und Trommel erfolgen oder aber, indem die Zahnstange 25 während der Rückhubbewegung von dem auf der Trommelwelle angeordneten Zahnrad 26 abgehoben wird. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Es ist dazu ein Abhebezylinder 27 vorgesehen.Processing stations are assigned to the drum 21 , a brush body feed device 23 and a stuffing device 2 a being recognizable here. The drum 21 has to make a 90 ° rotation between the processing stations. This rotary movement must take place within the stuffing cycle, that is to say also within, for example, one tenth of a second. In order to be able to carry out this rapid rotary positioning movement, a pneumatic working cylinder 13 c is also provided here, the push rod 24 of which is connected to a toothed rack 25 which meshes with a gear wheel 26 arranged on the drum shaft. Since here only a rotary movement of the drum 21 is provided in a direction according to the arrow Pf1, the return stroke movement must take place without drive intervention between the drum and the drive. This can be done, for example, by a freewheel between the gear wheel and the drum, or by lifting the rack 25 from the gear wheel 26 arranged on the drum shaft during the return stroke movement. This is shown in FIG. 3. A lifting cylinder 27 is provided for this.

Auf der einen Seite des Kolbens 20 ist hier als Kraftspeicher eine Druckfeder 16a vorgesehen, die beim Rücklauf des Kolbens 20 in die in Fig. 2 gezeigte Ausgangsposition, gespannt wird.On one side of the piston 20 a compression spring 16 is provided here as a force store, which is on the return stroke of the piston 20 into the position shown in Fig. 2 starting position, cocked.

Am Beginn einer Drehpositionierbewegung, ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Stellung, steht dann die in der Feder gespeicherte Energie zusätzlich zur Verfügung, so daß eine wesentlich höhere Startbeschleunigung und damit eine sehr kurze Umschaltung der Trommel 21 möglich ist. Damit lassen sich Umschaltbewegungen innerhalb der Zwischenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stopfvorgängen realisieren und damit ein kontinuierliches Durchlaufen des Stopfwerkzeuges 9 mit gleich bleibendem Stopfzyklus.At the beginning of a rotary positioning movement, starting from the position shown in FIG. 2, the energy stored in the spring is then additionally available, so that a substantially higher starting acceleration and thus a very short changeover of the drum 21 is possible. This allows switching movements to be implemented within the meantime between two successive tamping processes and thus a continuous running through of the tamping tool 9 with a constant tamping cycle.

Eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung, die nicht in den Figuren dargestellt ist, kann darin bestehen, daß vorzugsweise bei dem Druckluftzylinder (13, 13a bis 13c) eine Arretiervorrichtung vorgesehen ist, die in einer oder beiden Endstellungen oder auch in einer Zwischenstellung aktivierbar ist und den Kolben beziehungsweise die davon angetriebenen Teile festlegt. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß eine Positionierend stellung nicht von dem unter Druck stehenden Arbeitszylinder gehalten wird, sondern daß diese Positionierendstellung durch Eingreifen der Arretiervorrichtung festgelegt wird. Dadurch kann der Arbeitszylinder für eine Rückhubbewegung vorbereitet werden, indem die Druckluft bereits umgeschaltet und der für die Rücklaufbewegung aktive Druckraum bereits vor der eigentlichen Hub- beziehungsweise Positionierbewegung unter Vordruck gesetzt wird. Zum Startzeitpunkt für die Positionierbewegung wird die Arretierung des Arbeitszylinders gelöst und der Hubvorgang läuft dann, vorzugsweise unter Einwirkung von vorkomprimierter Druckluft innerhalb des Arbeitszylinders, unmittelbar und ohne Zeit verzögerung ab.A variant of the switching device according to the invention, which is not shown in the figures, can consist in that a locking device is preferably provided in the compressed air cylinder ( 13 , 13 a to 13 c), which can be activated in one or both end positions or in an intermediate position and determines the piston or the parts driven by it. This makes it possible that a positioning position is not held by the pressurized cylinder, but that this positioning position is determined by intervention of the locking device. As a result, the working cylinder can be prepared for a return stroke movement by already switching over the compressed air and the pressure chamber which is active for the return movement being pressurized before the actual stroke or positioning movement. At the time of starting the positioning movement, the locking of the working cylinder is released and the lifting process then takes place immediately and without delay, preferably under the influence of pre-compressed compressed air within the working cylinder.

Auch wenn in dem Druckraum des Arbeitszylinders keine Vordruck beaufschlagung vorgesehen ist und die Druckluftzuführung erst zum Zeitpunkt der Freigabe durch die Arretiervorrichtung erfolgt, lassen sich kürzere Positionierzeiten erreichen, da die Umsteuerung des Arbeitszylinders entfällt. Eine besonders hohe Positionier geschwindigkeit ist jedoch erreichbar, wenn der jeweilige Druckraum des Arbeitszylinders beim Auslösen der Arretiervorrichtung bereits unter Vordruck steht. Gegebenenfalls kann dieser Vordruck so hoch gewählt werden, daß eine weitere Druckluftzufuhr von außen während des Positioniervorganges nicht erforderlich ist.Even if there is no pre-pressure in the pressure chamber of the working cylinder Actuation is provided and the compressed air supply to Release by the locking device, shorter positioning times can be achieved because the reversal of the working cylinder is omitted. A particularly high position However, speed can be achieved if the respective pressure chamber of the working cylinder when the locking device is triggered is under pressure. If necessary, this form can be as high be chosen that a further supply of compressed air from the outside during the positioning process is not required.

Wenn zusätzlich zu den vorbeschriebenen Maßnahmen in Kombination Federn (16, 16a) als Kraftspeicher und als Anschlagpuffer vorgesehen sind, lassen sich extrem schnelle Positionierungen realisieren. In Verbindung mit innerhalb des Arbeitszylinders integrierten Druckfedern (16a) würde sich auch eine sehr kompakte und kostengünstige Ausführung des Arbeitszylinders ergeben. Insgesamt lassen sich so mit vergleichsweise einfachen und betriebssicheren Mitteln hochdynamische Stell- und Positionierbewe gungen realisieren.If, in addition to the measures described above, springs ( 16 , 16 a) are provided in combination as an energy store and as a buffer, extremely fast positioning can be achieved. In conjunction with pressure springs ( 16 a) integrated within the working cylinder, this would also result in a very compact and inexpensive design of the working cylinder. Overall, highly dynamic positioning and positioning movements can be realized with comparatively simple and reliable means.

Claims

1. Brush manufacturing machine with a switching device for switching in particular a bristle material box with several receiving compartments for bristle material and / or for switching a rotatable drum with workpiece holders attached to the circumference and the processing stations assigned to the drum, characterized in that the switching device ( 12 ) has at least one working Lifting cylinder ( 13 , 13 a), which is associated with an energy storage ( 15 ) for starting acceleration that supports at least the movement start phase.

2. Machine according to claim 1, characterized in that at least one spring ( 16 , 16 a) is provided as the energy store ( 15 ), which is functionally connected to the lifting element carrying out the working movement, in particular for receiving and storing the braking energy when running in a working stroke end position.

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the spring is designed as a helical compression spring ( 16 , 16 a) and preferably arranged coaxially within the working cylinder ( 13 , 13 a) and in particular can be acted upon by the working piston ( 20 ).

4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that within the working cylinder ( 13 , 13 a) on both sides of the working piston ( 20 ) in each case at least one preferably coaxial spring ( 16 a) is arranged.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the movement end regions of the to-and-fro executing part, the energy store ( 15 ) are arranged as a stop buffer and means for locking the part in an end position with a respective pre-tensioned energy store.

6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the springs ( 16 a) are mounted within buffer housings ( 18 ) and in these buffer housings stops ( 19 ) are provided to limit movement and that as a means for locking the back - And moved part are provided in an end position of the or the lifting cylinders.

7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the stop buffer springs ( 16 ) in the end position of movement each directly attack on the outside of the material box ( 3 , 3 a).

8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one auxiliary lifting cylinder ( 17 ) is provided as the energy store ( 15 ), which is coupled to the lifting element performing the working movement or the part carrying out the lifting movement and that this auxiliary cylinder is biased in the respective movement end position in the return direction, in particular against the force of the working lifting cylinder ( 13 ).

9. Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the switching device ( 12 ) for a drum ( 21 ) has a rack ( 25 ) which meshes with a gear wheel ( 26 ) arranged on the drum shaft and which is connected to a working cylinder ( 13 c) is connected as a drive.

10. Machine according to claim 9, characterized in that for advancing and rotating the drum ( 21 ) in one direction of rotation, the rack ( 25 ) during a Rückhubbewe movement of the arranged on the drum shaft gear ( 26 ) can be lifted, preferably by means of a Lifting cylinder ( 27 ).

11. Machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that for a multi-stage movement of the part to be moved, several working lifting cylinders ( 13 , 13 a) are connected in series and that at least part of these lifting cylinders with springs ( 16 , 16th a) and / or auxiliary cylinders ( 17 ) for receiving and storing the braking energy when entering a working stroke end position are coupled.

12. Machine in particular according to one of claims 1 to 11, characterized in that a compressed air working cylinder belonging to the switching device ( 13 , 13 a, 13 c) can be mechanically locked in at least one of its end positions and that this locking can be released at the start of a working movement .

13. Machine according to claim 12, characterized in that the pressure chamber of the working cylinder ( 13 ) provided for a lifting movement is pressurized with compressed air before and / or during the unlocking of the locking device, and that this working cylinder pressure chamber is preferred with the locking device therein built up pressure forms the energy accumulator.