DE29520142U1 - Device for separating elongated brush bodies - Google Patents
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19. Dezember 199519 December 1995
Vorrichtung zum Vereinzeln von länglichen BürstenkörpernDevice for separating elongated brush bodies
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von länglichen Bürstenkörpern, die in einem Aufnahmebehälter bereitgehalten werden, mit einer mehrstufigen Hub-Fördereinrichtung, die einen vom Boden des Aufnahmebehälters ansteigenden Förderweg bildet und in jeder Förderstufe ein aufwärts und abwärts bewegliches Hubelement sowie ein feststehendes Ablageelement aufweist, auf dem ein durch das Hubelement von unten erfaßter und angehobener Bürstenkörper abgelegt wird.The invention relates to a device for separating elongated brush bodies that are kept ready in a receiving container, with a multi-stage lifting conveyor device that forms a conveyor path that rises from the bottom of the receiving container and has, in each conveyor stage, a lifting element that can be moved upwards and downwards and a fixed depositing element on which a brush body that has been grasped and raised from below by the lifting element is deposited.
Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP-O 105 555 Bl bekannt. Sie wird zur geordneten Zuführung von Bürstenkörpern zu einer Beborstungsmaschine benötigt. Mit üblichen Bürstenkörpern, die im allgemeinen aus Kunststoff gespritzt werden, arbeitet eine solche Vorrichtung weitgehend problemlos. Für Zahnbürsten werden jedoch in zunehmendem Maße Bürstenkörper verwendet, die aus zwei Komponenten gespritzt werden, von denen die eine aus gummielastischem Material besteht, das bereichsweise in einen Grundkörper eingelagert ist und einem ästhetischen oder praktischen Zweck dient, indem es einA device of this type is known, for example, from EP-O 105 555 Bl. It is required for the orderly feeding of brush bodies to a bristle machine. With conventional brush bodies, which are generally injection-molded from plastic, such a device works largely without problems. For toothbrushes, however, brush bodies are increasingly being used that are injection-molded from two components, one of which consists of a rubber-elastic material that is embedded in a base body in some areas and serves an aesthetic or practical purpose by creating a
dekoratives Element verkörpert oder den Halt des Bürstenkörpers in der Hand verbessert. Bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hubelemente streifen die Bürstenkörper aneinander und an den senkrechten Seitenwänden der Ablageelemente. Durch das in den Grundkörper eingelagerte gummiartige Material wird die Reibung stark erhöht, so daß es zum Verkeilen und Verklemmen der Bürstenkörper im Aufnahmebehälter und in den verschiedenen Föfderstufen kommen kann.decorative element or improves the grip of the brush body in the hand. When the lifting elements move up and down, the brush bodies brush against each other and against the vertical side walls of the storage elements. The rubber-like material embedded in the base body increases the friction significantly, so that the brush bodies can become wedged and jammed in the receiving container and in the various conveyor stages.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Vereinzeln von länglichen Bürstenkörpern geschaffen, die auch zur Verarbeitung von Bürstenkörpern geeignet ist, die eine hohe Reibung untereinander und zu den Seiten wänden der Ablageelemente und Hubelemente aufweisen.The invention provides a device for separating elongated brush bodies, which is also suitable for processing brush bodies that have a high level of friction between themselves and with the side walls of the storage elements and lifting elements.
Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art vorgesehen, daß in wenigstens einer der Förderstufen Positioniermittel vorgesehen sind, die einen an der Oberseite des Hubelements oder Ablageelements liegenden Bürstenkörper außer Berührung mit der Seitenfläche des zugehörigen Ablageelements bzw. Hubelements halten. Während der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hubelemente kann somit keine Verkeilung oder Verklemmung von Bürstenkörpern zustande kommen, da diese erst gar nicht mit Reibungspartnern in Berührung kommen.According to the invention, in a device of the type specified at the outset, positioning means are provided in at least one of the conveying stages, which hold a brush body lying on the top of the lifting element or storage element out of contact with the side surface of the associated storage element or lifting element. During the upward and downward movement of the lifting elements, no wedging or jamming of brush bodies can occur, since they do not come into contact with friction partners in the first place.
Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Übergabe eines Bürstenkörpers von einem Hubelement auf ein Ablageelement durch Schwerkraft, indem der Bürstenkörper über die obere Kante eines Ablageelements geschoben wird, an die sich eine Rampenfläche anschließt. Bei Bürstenkörpern mit eingelagertem gummiartigem Material ist auch eine solche Art der Übergabe wegen der hohen Reibung problematisch. Gemäß der Erfindung ist daher weiterhin vorgesehen, daß ein an der Oberseite eines Ablageelements liegender Bürstenkörper durch eine Übergabeeinrichtung zur Oberseite des darauffolgenden Hubelements befördert wird, wenn das Hubelement den unteren Totpunkt seiner Bewegung erreicht hat. Ferner wird in analoger Weise ein an der Oberseite eines Hubelements liegender Bürstenkörper durch eine Übergabeeinrichtung zur Oberseite des darauffolgenden Ablageelements befördert, wenn das Hubelement den oberen Totpunkt seiner Bewegung erreicht. Die Übergabe desIn the known device, the transfer of a brush body from a lifting element to a storage element takes place by gravity, in that the brush body is pushed over the upper edge of a storage element, which is followed by a ramp surface. In the case of brush bodies with embedded rubber-like material, this type of transfer is also problematic due to the high friction. According to the invention, it is therefore further provided that a brush body lying on the upper side of a storage element is conveyed by a transfer device to the upper side of the following lifting element when the lifting element has reached the bottom dead center of its movement. Furthermore, in an analogous manner, a brush body lying on the upper side of a lifting element is conveyed by a transfer device to the upper side of the following storage element when the lifting element has reached the top dead center of its movement. The transfer of the
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Bürstenkörpers erfolgt also positiv und ist von Reibungserscheinungen weitgehend unabhängig.The brush body is therefore positive and is largely independent of friction phenomena.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of several embodiments and from the drawing to which reference is made. In the drawing:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zum Vereinzeln von länglichen Bürstenkörpern, insbesondere Zahnbürstenkörpern;Figure 1 is a schematic side view of the device for separating elongated brush bodies, in particular toothbrush bodies;
Figur 2a bis 2c Teilansichten der Vorrichtung nach einer abgewandelten Ausführungsform in verschiedenen Betriebszuständen;
15Figures 2a to 2c show partial views of the device according to a modified embodiment in different operating states;
15
Figur 3 eine Schnittansicht entlang Linie &Pgr;&Igr;-&Igr;&Igr;&Igr; in Figur 2a;Figure 3 is a sectional view along line Πλ-λλ in Figure 2a;
Figur 4 eine Schnittansicht entlang Linie IV-IV in Figur 2c;Figure 4 is a sectional view along line IV-IV in Figure 2c;
Figuren 5a bis 5d Teilansichten einer weiteren Ausführungsform in vier verschiedenen Betriebszuständen;
undFigures 5a to 5d show partial views of a further embodiment in four different operating states;
and
Figur 6 eine vergrößerte Detailansicht der Ausführungsform nach Figur 5.Figure 6 is an enlarged detailed view of the embodiment according to Figure 5.
Wie in Figur 1 gezeigt, befindet sich in einem Aufnahmebehälter mit schräg nach unten geneigtem Boden 12 ein Vorrat 14 von länglichen Bürstenkörpern, insbesondere Zahnbürstenkörpera. An der tiefsten Stelle des Aufnahmebehälters 10 wird dessen Bodenwand 12 von einem Hubelement 16 unterbrochen, das bei der in Figur gezeigten Stellung die Neigung der Wand 12 fortsetzt. Dieses Hubelement 16 ist mittels einer schematisch angedeuteten Antriebsvorrichtung 18 aufwärts und abwärts bewegbar. Der Aufnahmebehälter 10 ist an seinem dem Hubelement 16 benachbarten Ende durch die senkrechte Seitenfläche eines ersten Ablageelements 20 begrenzt, dessen Oberseite eine schräg nach unten weisende Rampe bildet.As shown in Figure 1, a supply 14 of elongated brush bodies, in particular toothbrush bodies, is located in a receptacle with a bottom 12 that slopes downwards. At the lowest point of the receptacle 10, its bottom wall 12 is interrupted by a lifting element 16, which in the position shown in Figure continues the inclination of the wall 12. This lifting element 16 can be moved up and down by means of a schematically indicated drive device 18. The receptacle 10 is limited at its end adjacent to the lifting element 16 by the vertical side surface of a first storage element 20, the top of which forms a ramp that slopes downwards.
An dieses Ablageelement 20 schließt sich ein mehrstufiger, aufwärts gerichteter Förderweg an, wovon jede Förderstufe ein aufwärts und abwärts bewegliches Hubelement 22, 24, 26 sowie ein feststehendes Ablageelement 23, 25 aufweist. Die Hubelemente 22, 24, 26 sind mit einem gemeinsamen Schlitten 28 verbunden, der durch eine Exzenterscheibe 30 angetrieben wird.This storage element 20 is followed by a multi-stage, upwardly directed conveyor path, each conveyor stage of which has an upwardly and downwardly movable lifting element 22, 24, 26 and a fixed storage element 23, 25. The lifting elements 22, 24, 26 are connected to a common carriage 28, which is driven by an eccentric disk 30.
Das erste Hubelement 22 trägt auf seiner dem Aufnähmebehälter 10 zugewandten Seite einen oder mehrere Ansätze 22a, die auf der den Bürstenkörpera zugewandten Seite eine schräg geneigte Seitenfläche aufweisen. Diese schräg genannte Seitenfläche endet an der Oberseite des Hubelements 22 mit einer Kante 22b, an die sich eine schräg nach unten geneigte Rampenfläche 22c anschließt.The first lifting element 22 has one or more projections 22a on its side facing the receiving container 10, which have an obliquely inclined side surface on the side facing the brush body. This obliquely inclined side surface ends at the top of the lifting element 22 with an edge 22b, which is followed by a ramp surface 22c that is inclined downwards.
Die Hubelemente 24, 26 weisen ebenso wie die Ablageelemente 23, ■ 25 an ihrem oberen Ende eine profilierte Auflagefläche auf, die im Querschnitt rinnenförmig ist. Die hochstehenden Seitenränder dieser Auflagefläche stellen Positioniermittel dar, durch welche die auf der Auflagefläche liegenden Bürstenkörper außer Berührung mit der Seitenfläche eines benachbarten Ablageelements bzw. Hubelements gehalten werden.The lifting elements 24, 26, like the storage elements 23, 25, have a profiled support surface at their upper end, which is groove-shaped in cross-section. The raised side edges of this support surface represent positioning means by which the brush bodies lying on the support surface are kept out of contact with the side surface of an adjacent storage element or lifting element.
An der Oberseite jedes Ablageelements 23, 25 und jedes Hubelements 24, 26 befindet sich ferner eine Übergabeeinrichtung, deren Aufgabe darin besteht, einen an der profilierten Auflagefläche liegenden Bürstenkörper zuverlässig zur Oberseite des darauffolgenden Hub- oder Ablageelements zu befördern. Diese Übergabeeinrichtung besteht jeweils aus einem Schieber 32, der an seiner Oberseite eine schräg nach unten geneigte Rampe aufweist und zwischen einer unter die Auflagefläche des betreffenden Elements abgesenkten Stellung und einer über diese Auflagefläche hinausragenden Stellung beweglich ist.On the top of each storage element 23, 25 and each lifting element 24, 26 there is also a transfer device, whose task is to reliably transport a brush body lying on the profiled support surface to the top of the following lifting or storage element. This transfer device consists of a slide 32, which has a ramp inclined downwards on its top and is movable between a position lowered below the support surface of the element in question and a position protruding above this support surface.
Im Betrieb wird das Hubelement 16 in relativ großen zeitlichenDuring operation, the lifting element 16 is moved in relatively large temporal
Abständen angehoben, um einige Bürstenkörper über die obere Kante des Ablageelements 20 anzuheben, so daß diese auf der nach unten geneigten Oberseite des Auflageelements abwärts rutschen, bis sie an dem Hubelement 22 anstoßen. Der Schlitten 28 mit den Hubelementen 22,intervals to lift some brush bodies over the upper edge of the storage element 20 so that they slide down the downwardly inclined upper side of the support element until they hit the lifting element 22. The carriage 28 with the lifting elements 22,
24 und 26 wird unabhängig von dem Hubelement 16 durch die Exzenterscheibe 30 angetrieben, so daß die Hubelemente 22, 24 und 26 gemeinsam aufwärts und abwärts bewegt werden. Das Hubelement 22 wird soweit abgesenkt, daß ein Bürstenkörper B über seine Kante 22b rutschen kann. Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung des Hubelements 22 bewegt sich dessen Oberseite über die Höhe des Ablageelements 23 hinaus, so daß der Bürstenkörper B auf dessen Auflagefläche rutscht.24 and 26 are driven independently of the lifting element 16 by the eccentric disk 30, so that the lifting elements 22, 24 and 26 are moved upwards and downwards together. The lifting element 22 is lowered so far that a brush body B can slide over its edge 22b. During the subsequent upward movement of the lifting element 22, its upper side moves beyond the height of the storage element 23, so that the brush body B slides onto its support surface.
Die Arbeitsweise der Vereinzelungsvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 2a, 2b und 2c weiter erläutert. Die dort gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Figur 1 lediglich in der Querschnittsform der profilierten Auflagefläche der Hubelemente und der Ablageelemente. Sie ist allgemein V-förmig.The operation of the separating device will now be explained further with reference to Figures 2a, 2b and 2c. The embodiment shown there differs from that in Figure 1 only in the cross-sectional shape of the profiled support surface of the lifting elements and the depositing elements. It is generally V-shaped.
Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform sind die an dem gemeinsamen Schieber 28 angeschlossenen Hubelemente mit 40 und die Auflageelemente mit 42 bezeichnet. In der vollständig abgesenkten Stellung der Hubelemente 40, wie in Figur 2a gezeigt, sind ihre Auflageflächen jeweils unter die Höhe der Auflagefläche des darauffolgenden Ablageelements 42 abgesenkt. Die Schieber 32 an den Auflageelementen 42 sind in angehobener Stellung, so daß die Bürstenkörper B, die zuvor auf der V-förmigen Auflage ruhten, von der schräg geneigten Oberseite der Schieber 32 auf die profilierte Auflagefläche des darauffolgenden Hubelements 40 gleiten. Die von den Hubelementen 40 übernommenen Bürstenkörper B werden nun angehoben, wie in Figur 2b gezeigt, bis sie ihre höchste Position erreicht haben, die in Figur 2c dargestellt ist. In dieser Stellung sind die Schieber 32 der Hubelemente 40 ausgefahren, so daß die Bürstenkörper B nun auf die Auflagefläche des jeweils darauffolgenden Auflagelements 42 gleiten. Die Bürstenkörper werden also stufenweise entlang einem ansteigenden Förderweg befördert, wobei in jeder Förderstufe die Wahrscheinlichkeit zunimmt, daß nur ein einziger Bürstenkörper übergeben wird. Während des gesamten Fördervorganges kommen die Bürstenkörper niemals mit aufwärts und abwärts bewegten Flächen in Berührung, so daß unerwünschte Reibung vermieden und ein Verklemmen oder Verkeilen der Bürstenkörper mit Sicherheit vermieden wird. Um die Wahrscheinlichkeit der Vereinzelung zu vergrößern, kannIn the embodiment shown in Figure 2, the lifting elements connected to the common slide 28 are designated 40 and the support elements 42. In the fully lowered position of the lifting elements 40, as shown in Figure 2a, their support surfaces are each lowered below the level of the support surface of the subsequent storage element 42. The slides 32 on the support elements 42 are in the raised position so that the brush bodies B, which previously rested on the V-shaped support, slide from the slanted top of the slides 32 onto the profiled support surface of the subsequent lifting element 40. The brush bodies B taken over by the lifting elements 40 are now raised, as shown in Figure 2b, until they have reached their highest position, which is shown in Figure 2c. In this position, the slides 32 of the lifting elements 40 are extended so that the brush bodies B now slide onto the support surface of the respective subsequent support element 42. The brush bodies are thus conveyed step by step along an ascending conveyor path, whereby the probability increases in each conveyor stage that only a single brush body is transferred. During the entire conveying process, the brush bodies never come into contact with surfaces moving upwards and downwards, so that undesirable friction is avoided and jamming or wedging of the brush bodies is definitely avoided. In order to increase the probability of separation,
die Breite der Hubelemente in jeder Förderstufe geringer ausgelegt werden als in der vorausgehenden Förderstufe.the width of the lifting elements in each conveyor stage must be smaller than in the previous conveyor stage.
Die Betätigung der Schieber 32 erfolgt vorzugsweise mittels an der Hubstrecke angeordneten Anschlagelementen. Die Figuren 3 und 4 zeigen zweckmäßige Ausgestaltungen dieses Betätigungsprinzips. Der Schieber 32 wird jeweils über einen Stößel 50 und einen zweiarmigen Umlenkhebel 52 betätigt. Ein seitlich herausragendes Ende dieses Hebels 52 wirkt mit einem Anschlag zusammen. In Figur 3 ist ein solcher Anschlag 54 gezeigt, der an dem benachbarten Hubelement angebracht ist. Wenn das Hubelement sich in seiner vollständig abgesenkten Stellung befindet, drückt der Anschlag 54 gegen den Hebel 52, so daß dieser über den Stößel 50 den Schieber 32 anhebt. In der vollständig angehobenen Stellung eines Hubelements 40, wie in Figur 4 gezeigt, stößt das seitlich abragende Ende des Hebels 52 gegen einen ortsfesten Anschlag 56, wodurch der Schieber 32 über den Stößel 50 angehoben wird.The slide 32 is preferably operated by means of stop elements arranged on the lifting path. Figures 3 and 4 show practical embodiments of this operating principle. The slide 32 is operated by a plunger 50 and a two-armed reversing lever 52. A laterally protruding end of this lever 52 interacts with a stop. Figure 3 shows such a stop 54, which is attached to the adjacent lifting element. When the lifting element is in its fully lowered position, the stop 54 presses against the lever 52 so that the latter raises the slide 32 via the plunger 50. In the fully raised position of a lifting element 40, as shown in Figure 4, the laterally protruding end of the lever 52 hits a stationary stop 56, whereby the slide 32 is raised via the plunger 50.
Die in Figur 5a bis 5d gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen nur durch die Ausbildung der Übergabeeinrichtung, mittels welcher die Bürstenkörper von einer Förderstufe zur nächsten befördert werden. Diese in Figur 6 gesondert dargestellte Übergabeeinrichtung besteht aus einem zweiarmigen Hebel 60, der jeweils am Rand einer profilierten Auflagefläche eines Hubelements oder Ablageelements um eine Achse 62 schwenkbar gelagert ist. Der eine, längere Arm 60a ist entsprechend der Profilform der Auflagefläche gekrümmt; der andere, kürzere Arm 60b ragt seitlich von dem Auflageelement oder Hubelement ab und bildet einen Betätigungsarm. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wirkt dieser Betätigungsarm 60b mit Anschlägen zusammen, · die an der Hubstrecke der Hubelemente angebracht sind. Ein solcher Anschlag ist in Figur 5b gezeigt und dort mit 64 bezeichnet. Durch Verschwenken des Hebels 60 wird dessen gekrümmter Hebelarm 60a angehoben, wie in Figur 6 gezeigt, wodurch ein daraufliegender Bürstenkörper B positiv zur darauffolgenden Förderstufe übergeben wird. In den Figuren 5a bis 5d sind die Übergabeschritte veranschaulicht. Auch bei dieser Ausfuhrungsform wird jegliche Reibung zwischen den Bürstenkörpern B und den aufwärts/abwärts bewegten Flächen vermieden.The embodiment shown in Figures 5a to 5d differs from the one previously described only in the design of the transfer device, by means of which the brush bodies are conveyed from one conveyor stage to the next. This transfer device, shown separately in Figure 6, consists of a two-armed lever 60, which is pivotably mounted on the edge of a profiled support surface of a lifting element or storage element about an axis 62. The one, longer arm 60a is curved in accordance with the profile shape of the support surface; the other, shorter arm 60b protrudes laterally from the support element or lifting element and forms an actuating arm. As in the embodiment previously described, this actuating arm 60b works together with stops, which are attached to the lifting path of the lifting elements. Such a stop is shown in Figure 5b and is designated there by 64. By pivoting the lever 60, its curved lever arm 60a is raised, as shown in Figure 6, whereby a brush body B lying thereon is positively transferred to the next conveyor stage. The transfer steps are illustrated in Figures 5a to 5d. In this embodiment, too, any friction between the brush bodies B and the upward/downward moving surfaces is avoided.
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