DE19650543A1 - Bürstenstopfmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenstopfmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand des Hauptpatents 195 28 762 ist ein Stopfwerkzeug für eine solche Stopfmaschine.

Bürsten im Sinne der Erfindung sind sowohl Grobbürsten wie Be­ sen, Handfeger, kräftige Haarbürsten, Kleiderbürsten usw. als auch Feinbürsten wie Zahnbürsten, Nagelbürsten, feine Haar- und Spülbürsten, Bürsten mit Monofilamenten usw. Unter Krampen sind im Sinne der Erfindung die üblichen mechanischen Befestigungs­ elemente zu verstehen, mit denen je ein Borstenbündel in einem Bürstenloch eines Bürstenkörpers befestigt wird. Als Krampen für Grobbürsten werden üblicherweise Runddrahtabschnitte ver­ wendet, die U-förmig gebogen, um einen mittleren Bereich des zugehörigen Borstenbündels herumgelegt und dahinter überkreuzt werden, so daß sie eine Schlinge bilden, deren Enden sich beim Eindrücken in ein Bürstenloch in diesem verspreitzen. Für Fein­ bürsten werden hingegen üblicherweise rechteckige Flachdrahtab­ schnitte, sogenannte Anker verwendet, die diametral in das zu­ gehörige Bürstenloch gedrückt werden, wo sie sich etwas in die Lochwand eindrücken und dadurch festklemmen.

Zentrale Komponente von Bürstenherstellmaschinen ist ein Stopf­ werkzeug mit einem hubweise hin- und herbewegbaren Schieber und einem Stößel, der bei jedem Arbeitshub in ein vorgebohrtes oder vorgespritztes Bürstenloch eines Bürstenkörpers ein Filament- oder Borstenbündel hineindrückt und dort befestigt. Das Stopf­ werkzeug weist einen Stößelkanal auf, in den das Filament- oder Borstenbündel von einer Seite her eingelegt wird, um dann von dem Stößel in der Mitte gefaltet und somit als V-förmiges Ge­ bilde mit seinem Scheitel voran in das Bürstenloch gestoßen zu werden. Im Stößelkanal wird die Krampe je nach ihrer Beschaf­ fenheit schlingenförmig um das Filament- oder Borstenbündel herumgelegt oder als schneidenartiger Anker in den beim Falten des Bündels entstehenden Scheitel eingelegt.

Gemäß Hauptpatent werden die Krampen dem Stopfwerkzeug in vor­ geformtem und zu einem Strang zusammengefaßtem Zustand zuge­ führt; erst innerhalb des Stopfwerkzeugs wird mittels eines längs der Stopfachse in einem Stößelkanal hin- und herbeweg­ baren Stößels die jeweils vorderste Krampe vom Strang getrennt, um dann gegen ein bereitliegendes Borstenbündel gedrückt und zusammen mit diesem in ein Borstenloch gestoßen zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenstopfma­ schine mit einem Stopfwerkzeug gemäß Hauptpatent hinsichtlich des Bereithaltens und der Verarbeitung des Stranges besonders betriebssicher zu gestalten. Vor allem soll zuverlässig ver­ hindert werden, daß sich einzelne Krampen oder Gruppen von Krampen vorzeitig vom Strang trennen und dadurch Betriebsstö­ rungen verursachen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, eine im Prinzip beliebig große Anzahl Krampen in Form zweier oder mehrerer Stränge derart bereitzuhalten, daß keine Krampe sich vorzeitig von ihrem Strang lösen kann. Wenn ein Strang ver­ braucht ist, läßt sich ohne nennenswerten Zeitverlust ein an­ derer Strang in eine Stellung bringen, von der aus die ihn bildenden Krampen über die Strangführung dem ersten seitlichen Einlaß zugeführt und verarbeitet werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorgangsfolge beim Stopfen einer Bürste;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile einer Bürstenstopfmaschine;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2; und

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 ist an einem Bürstenträger 10 ein Bürstenkörper 12 befestigt, der Bürstenlöcher 14 aufweist. Der Bürstenträger 10 läßt sich, beispielsweise mittels bekannter Verschiebetische mit bis zu fünf unabhängig gesteuerten Achsen, derart bewegen, daß jeweils ein Bürstenloch 14 mit einer Stopfachse A fluchtet. In diesem Bürstenloch 14 wird ein Borstenbündel 16 folgender­ maßen befestigt:

Das Borstenbündel 16 wird von einem Borstenvorrat 18 abgeteilt und in eine Stellung gebracht, in der sich die Stopfachse A mittig und rechtwinklig durch das Borstenbündel erstreckt. Un­ gefähr gleichzeitig wird eine vorgefertigte U-förmige Krampe 20 in Stellung gebracht, die das in Fig. 1 untere Ende eines Strangs 22 aus einer Vielzahl gleicher Krampen bildet. Es ist zweckmäßig, wenn der Strang 22, wie dargestellt, im rechten Winkel zur Stopf­ achse A zugeführt wird, unabhängig davon, ob diese gemäß Fig. 1 waagerecht liegt oder gemäß Fig. 2 bis 4 senkrecht steht.

Die in Fig. 1 und 4 abgebildeten Stränge 22 sind aus U-förmigen Krampen 20 gebildet, die unmittelbar aneinanderliegend, jedoch nicht miteinander zusammenhängend gestapelt sind. Das gleiche Prinzip des Aneinanderliegens einer Vielzahl Krampen 20 in ei­ nem Strang 22 ist in Fig. 2 und 3 für rechteckige Krampen 20 dargestellt, die auch als Anker bezeichnet werden. In allen dargestellten Beispielen sind die Krampen 20 mit ihren Breit­ seiten aneinanderliegend gestapelt. Die Krampen 20 könnten je­ doch auch mit ihren Schmalseiten aneinanderliegend zu einem Strang 22 gestapelt sein.

Gemäß Fig. 1 gelangt bei jedem Arbeitszyklus die unterste bzw. vorderste noch mit dem Strang 22 zusammenhängende Krampe 20 in eine Ebene, welche die Stopfachse A enthält. Längs der Stopf­ achse A ist mittels eines in Fig. 2 dargestellten Stößelantriebs 29 ein Stößel 30 hin- und herbeweglich, der bei seinem nächsten Arbeitshub mit seiner vorderen Stirnfläche 32 gegen die in Fig. 1 unterste Krampe 20 drückt, diese vom Strang 22 löst und sie um das quer zur Stopfachse A angeordnete Borstenbündel 16 herumlegt. Bei weiterer Bewegung in Richtung zum Bürstenkörper 12 kann der Stößel 30 zusammen mit üblichen und deshalb nicht dargestellten Formbacken bewirken, daß die Schenkel der gemäß Fig. 1 und 4 U-förmig gestalteten Krampe 20 nach innen gebogen werden und einander in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise über­ kreuzen, so daß die Krampe 20 schließlich in Form einer Schlin­ ge zusammen mit dem von ihr umschlungenen Borstenbündel 16 in das zugehörige Borstenloch 14 gestoßen wird und sich in ihm verankert. Das Bilden solcher Schlingen ist aber bei den vor­ gefertigten Krampen 20 nicht unbedingt erforderlich, so daß die genannten Formbacken entbehrlich sind.

Weitere Einzelheiten der gemäß Fig. 1 verwendeten Bürstenstopf­ maschine sind in Fig. 2 und 3 bzw. Fig. 4 dargestellt. Zur Stopf­ maschine gehört eine Schieberführung 34, an der ein Schieber 36 in Richtung der Stopfachse A hin- und herbeweglich geführt ist. Der Schieber 36 ist an seinem in Fig. 2 bis 4 oberen Ende mit einem in Fig. 2 dargestellten Schieberantrieb 37 verbunden. Am in Fig. 2 bis 4 unteren Ende des Schiebers 36 ist ein Werkzeug­ kopf 40 ausgebildet, der von üblicher Bauart sein kann und des­ halb nicht näher dargestellt ist. Längs der Stopfachse A er­ streckt sich ein Stößelkanal 42 durch die Schieberführung 34, den Schieber 36 und den Werkzeugkopf 40 hindurch. Der Stößel­ kanal 42 ist, soweit er sich durch die Schieberführung 34 hin­ durcherstreckt, auf einer Seite von dieser begrenzt und hat in deren unterem Bereich einen ersten seitlichen Einlaß 44 für den Strang 22. In den Zeichnungen nimmt der Stößel 30 eine Ruhe­ stellung ein, in der seine Stirnfläche 32 unmittelbar über dem ersten seitlichen Einlaß 44 steht, so daß die vorderste vor dem ersten seitlichen Einlaß 44 bereitstehende Krampe 20 in den Stößelkanal 42 hineingeschoben werden kann.

Weiter unten weist der Stößelkanal 42 einen sich über die ge­ samte Breite der Schieberführung 34 ersteckenden zweiten seit­ lichen Einlaß 46 auf, in den bei jedem Arbeitszyklus ein Bor­ stenbündel 16 eingelegt wird. Quer zu diesem zweiten seitlichen Einlaß 46 ist im Schieber 36 ein Kanal 48 ausgebildet, in den ein sichelförmiger Bündelförderer 50 hineinbewegbar ist. Der Bündelförderer 50 hat einen äußeren Umriß in der Form eines Kreisbogens, der durch eine Kerbe 52 unterbrochen ist. Um den Mittelpunkt dieses Kreisbogens ist der Bündelförderer 50 in einer zur Stopfachse A parallelen Ebene hin- und herschwenkbar zwischen einer Ausgangsstellung im Bereich des Borstenvorrats 18, wo der Bündelförderer 50 mit seiner Kerbe 52 ein Borsten­ bündel 16 aufnimmt, und der in Fig. 3 abgebildeten Endstellung, in der sich das noch in der Kerbe 52 liegende Borstenbündel 16 quer durch den Stößelkanal 42 erstreckt. Damit auf dem Weg vom Borstenvorrat 18 zum Stößelkanal 42 keine Borsten aus der Kerbe 52 herausfallen können, gleitet der Bündelförderer 50 auf die­ sem Weg mit seinem äußeren Umriß auf einem nicht dargestellten kreisförmigen konkaven Gegenstück.

Die zunächst in Höhe des oberen seitlichen Einlasses 44 im Stößelkanal 42 stehende Krampe 20 wird bei der Abwärtsbewegung des Stößels 30, während der Schieber 36 noch stillsteht, vom Stößel nach unten gedrückt und über das im unteren seitlichen Einlaß 46 liegende Borstenbündel 16 geschoben. Vom unteren Ein­ laß 46 an nach unten hat der Stößelkanal 42 einen größeren Querschnitt, so daß er das Borstenbündel 16 aufnehmen kann, das bei fortgesetzter Abwärtsbewegung des Stößels 30, während der Schieber 36 immer noch stillsteht, aus der Kerbe 52 des Bündel­ förderers 50 nach unten herausgedrückt und in der aus Fig. 1 er­ sichtlichen Weise V-förmig gebogen wird. Sobald das Borsten­ bündel 16 die Kerbe 52 verlassen hat, wird der Bündelförderer 50 gemäß Fig. 3 nach rechts geschwenkt und dadurch aus dem Kanal 48 herausgezogen. Anschließend beginnt der Schieber 36 einen Abwärtshub, der dann endet, wenn der Werkzeugkopf 40 gegen den Bürstenkörper 12 stößt.

An der Schieberführung 34, die den Schieber 36 gehäuseartig umschließt, ist gemäß Fig. 2 bis 4 eine Strangführung 56 aus­ gebildet oder als gesondertes Bauteil befestigt. Die Strang­ führung 56 ersteckt sich rechtwinklig zur Stopfachse A und fluchtet mit dem ersten seitlichen Einlaß 44, so daß jeweils eine Krampe 20 von der Strangführung 56 aus durch diesen Einlaß 44 in den Stößelkanal 42 geschoben werden kann.

Damit immer dann, wenn ein Strang 22 verbraucht ist, sofort ein neuer Strang 22 in Stellung gebracht werden kann, ist der Strang­ führung 56 ein Magazin 62 zugeordnet, das mehrere Schächte 64 für je einen Strang 22 aufweist. Diese Schächte 64 sind gemäß Fig. 2 und 3 parallel zur Stopfachse A, gemäß Fig. 4 jedoch recht­ winklig dazu angeordnet. In beiden Fällen ist das Magazin 62 schrittweise derart verschiebbar, daß jeweils einer ihrer Schächte 64 in die Strangführung 56 mündet. Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Schächte 64 rechtwinklig zur Strangführung 56, gemäß Fig. 4 hingegen parallel zu ihr. Für das Verschieben des Magazins 62 ist ein in Fig. 2 angedeuteter ratschenartiger Magazinantrieb 68 vorgesehen.

Der Magazinantrieb 68 wird von einem Detektor 70 in Gang ge­ setzt, wenn dieser festgestellt hat, daß der bis dahin in die Strangführung 56 mündende Schacht 64 leer ist. In einem solchen Fall enthält die Strangführung 56 noch eine Anzahl Krampen 20, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 nacheinander ver­ arbeitet werden, während der Magazinantrieb 68 das Magazin 62 in eine neue Stellung bringt, in der ein gefüllter Schacht 64 in die Strangführung 56 mündet, so daß diese wieder aufgefüllt werden kann, ehe die letzte in ihr noch enthaltene Krampe 20 verarbeitet worden ist. Das Bürstenstopfen kann also während der Bewegung des Magazins 62 ununterbrochen fortgesetzt werden. Dasselbe gilt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3, wenn das Magazin 62 vollständig leer ist und - von Hand oder auto­ matisch - durch ein gefülltes Magazin ersetzt wird.

Zum Verschieben der Krampen 20 entlang der Strangführung 56 ist ein Krampenförderer 72 vorgesehen, der die Form eines mechani­ schen (Fig. 2 und 3) oder pneumatisch oder hydraulisch (Fig. 4) betätigten Schiebers haben oder z. B. von einem Paar Reibrollen gebildet sein kann. In beiden Fällen übt der Krampenförderer 72 eine im wesentlichen konstante Vorschubkraft auf die in der Strangführung 56 enthaltenen Krampen 20 aus. Zum Verschieben des Strangs 22 in dem jeweils in die Strangführung 56 mündenden Schacht 64 ist gemäß Fig. 2 und 3 ein in diesen Schacht eintau­ chender, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Schieber 74 vorgesehen, der jeweils nach Entleerung des ihn aufnehmenden Schachts aus diesem vollständig herausziehbar ist, um die erforderliche Verschiebung des Magazins 62 zu ermögli­ chen. Das Herausziehen des Strangschiebers 74 wird ebenfalls vom Detektor 70 gesteuert.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 4 erfüllt der in jeweils einen Schacht 64 des Magazins 62 eintauchende Strangschieber 74 zugleich die Aufgabe, die Krampen 20 entlang der Strangführung 56 und durch den oberen seitlichen Einlaß 44 in den Stößelkanal 42 hineinzuschieben. Diese Anordnung ist deshalb besonders einfach und betriebssicher.

Anstelle jedes der beiden in Fig. 2 und 3 einerseits sowie in Fig. 4 andererseits dargestellten Magazine 62 kann ein trommel­ artiges Magazin vorgesehen sein, in dem mehrere Schächte 64 rings um eine zentrale Drehachse angeordnet sind, wie dies z. B. bei Trommelmagazinen zum Versorgen von Drehautomaten mit Stan­ genmaterial im Prinzip bekannt ist.

Claims (5)

1. Bürstenstopfmaschine mit

• - einem Bürstenträger (10) zum Halten eines mit Borstenlöchern (14) versehenen Bürstenkörpers (12) und zum Ausrichten jeweils eines Borstenlochs (14) auf eine Stopfachse (A),
• - einem Schieber (36), der an einer Schieberführung (34) in Richtung der Stopfachse (A) hin- und herbeweglich ist und einen an den Bürstenkörper (12) anlegbaren Werkzeugkopf (40) trägt,
• - einem längs der Stopfachse (A) durch den Schieber (36) und den Werkzeugkopf (40) hindurchgehenden Stößelkanal (42), der einen ersten seitlichen Einlaß (44) für Krampen (20) und einen zweiten seitlichen Einlaß (46) für Borstenbündel (16) aufweist,
• - einer in den ersten seitlichen Einlaß (44) mündenden Strang­ führung (56) zum Zuführen eines Stranges (22) aus vorgeformten Krampen (20),
• - einem Bündelförderer (50) zum Fördern jeweils eines Borsten­ bündels (16) von einem Borstenvorrat (18) zum zweiten seit­ lichen Einlaß (46) und
• - einem Stößel (30), der im Stößelkanal (42) längs der Stopf­ achse (A) hin- und herbewegbar ist zwischen einer Ruhestellung, in der er hinter dem ersten Einlaß (44) zurückgezogen ist, und einer Stopfstellung, in der er aus dem Werkzeugkopf (40) her­ ausragt, um in ein Borstenloch (14) einzugreifen,
• - nach Patent 195 28 762,
  dadurch gekennzeichnet, daß der Strangführung (56) ein Magazin (62) zugeordnet ist, das mindestens zwei Schächte (64) zum Auf­ nehmen je eines Stranges (22) aufweist und zwischen Stellungen bewegbar ist, in denen je einer der Schächte (64) in die Strang­ führung (56) mündet.

2. Bürstenstopfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (62) eine auswechsel­ bare Kassette ist.

3. Bürstenstopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit der Strangführung (56) fluchtenden Schacht (64) des Magazins (62) ein Stempel (66) zugeordnet ist, mit dem sich die Krampen (20) aus diesem Schacht in die Strangführung (56) hineindrücken lassen.

4. Bürstenstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magazin (62) eine Nachfüll­ vorrichtung zugeordnet ist, mit der sich jeweils ein nicht mit der Strangführung (56) fluchtender Schacht (64) des Magazins (62) mit Krampen (20) füllen läßt.

5. Bürstenstopfmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfüllvorrichtung ein Stanzwerkzeug zum Stanzen von Krampen (20) aufweist.