DE3614922C2 - Vorrichtung zum Aufbereiten von Borstenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Borstenmaterial aus insbesondere umhüllten Borstensträngen für die Bürstenherstellung, mit einer Schneideeinrichtung zum Ablängen der Borstenstränge sowie einer Zuführeinrichtung dafür und gegebenenfalls einer Abtransporteinrichtung für die abgelängerten Borstenbündel und mit einer Klemmvorrichtung zum Halten des Strangendbereiches bei der Schneideeinrichtung.

Neben handbetätigbaren Schneideeinrichtungen für Borstenstränge sind auch schon Vorrichtungen bekannt, bei denen ein maschinell betätigbares Trennmesser vorgesehen ist (US 41 32 449, DE 28 49 510 A1). Während des Schneidevorganges wird dabei das Strangende durch eine Klemmvorrichtung gehalten. Aufgrund der erforderlichen Baulänge dieses Trennmessers, welches in der Regel ein bewegliches Schneidmesser sowie ein feststehendes Gegenmesser aufweist, sowie auch der Klemmvorrichtung, kann sich ein Reststück des Borstenstranges ergeben, dessen Länge zwar größer als die vorgesehene Bündellänge ist, die jedoch nicht ausreicht, um für einen weiteren Schnitt gehalten zu werden. Solche Reststücke müssen deshalb in aufwendiger und umständlicher Weise entnommen und manuell geschnitten werden. Insbesondere bei kurzen Bündeln ist die manuelle Handhabung beim Einlegen und Herausnehmen usw. schwierig und unbequem. Die Borstenstränge werden üblicherweise durch eine Umhüllung (vergleiche DE 34 02 051 A1) aus schraubenlinienförmig herumgewickeltem Papier oder Kunststoffolie, deren überlappende Bereiche miteinander verklebt sind, zusammengehalten. Beim Ablängen der Stränge ergibt sich daraus das Problem, daß diese Umhüllung beim Durchtrennen des Stranges teilweise mit in den Schnittbereich gezogen wird. Außerdem wird das abgetrennte Borstenbündel verschoben, so daß die Stirnseiten des Bündels nicht mehr rechtwinklig zur Bündellängsachse verlaufen. Es ist deshalb erforderlich, daß jedes einzelne Bündel von Hand durch Klopfen auf eine Unterlage od. dgl. so aufbereitet wird, daß die Planflächen senkrecht zur Längsachse stehen und das Herunterziehen der Umhüllung wieder rückgängig gemacht wird, um Störungen bei einer Weiterverarbeitung zu vermeiden. Bei umwickelten Strängen können sich im Schnittbereich auch vorstehende Hüllmaterialenden ergeben, die ebenfalls bei einer Weiterverarbeitung, insbesondere bei einer Bürstenstopfmaschine, Störungen hervorrufen können.

Schließlich besteht eine weitere Problematik darin, daß die beim Durchtrennen des Stranges gebildete Wärme, insbesondere bei Kunststoffasermaterial, dazu führen kann, daß die Borstenenden miteinander verschweißen. Auch dieses Aneinanderkleben der einzelnen Fasern führt insbesondere bei der Stopfmaschine teilweise zu erheblichen Schwierigkeiten, da keine gleichmäßige Anzahl von Einzelfäden mehr abgeteilt werden kann. Auch kann die Anzahl der Einzelborsten pro Bürstenloch erheblich schwanken, was zu Qualitätsbeeinträchtigungen bis zum Ausschuß der hergestellten Bürste führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mittels der Borstenstränge in Borstenbündel zertrennt und so aufbereitet werden können, daß Störungen bei der Weiterverarbeitung praktisch vermieden werden. Die Aufbereitung soll dabei automatisch ohne manuelle Hilfe ablaufen können.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, daß der in Borstenbündel zu zertrennende Strang in seiner Gesamtlänge bestmöglich ausgenützt wird, wobei Nachbearbeitungen von Restabschnitten und dergleichen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schneideeinrichtung vor und hinter der Klemmvorrichtung jeweils wenigstens ein Trennmesser aufweist, daß die Trennmesser unabhängig voneinander betätigbar sind, und daß Transport- und Positioniermittel zum Verschieben des Borstenstranges relativ zu den Messern vorgesehen sind.

Durch die Anordnung eines zweiten Messers besteht die Möglichkeit, einen Borstenstrang in voller Länge automatisch abzulängen, wobei das Endstück dann, falls es länger als die vorgesehene Borstenbündellänge ist, an seinem rückseitigen Ende durch das zweite Messer auf die passende Länge zugeschnitten wird. Ein manueller Eingriff zur Entnahme des Endstückes oder aber eine unvollständige Ausnutzung der Borstenstrang-Länge wird dadurch vermieden, so daß ein wirtschaftlicherer Betrieb mit geringstmöglichem Abfall gegeben ist. Mit Hilfe der vorgesehenen Transport- und Positioniermittel kann der Borstenstrang in beide Richtungen transportiert bzw. positioniert werden, so daß der Endschnitt mit dem zweiten Messer durchgeführt werden kann.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß neben der in Transportrichtung des Borstenstranges vor der Trennstelle befindlichen ersten Klemmvorrichtung, hinter der Schnittstelle eine das abzutrennende Borstenbündel und seine Umhüllung während des Trennvorganges beaufschlagende zweite Klemmvorrichtung vorgesehen ist.

Durch diese weitere Klemmvorrichtung wird nicht nur das Strangende vor der Schnittstelle sondern auch das spätere Borstenbündel beim Abtrennvorgang gehalten, so daß dadurch insbesondere auch eine Relativbewegung zwischen der Um­ hüllung und den Borsten soweit verhindert wird, daß die Umhüllung nicht in den Bereich der Stirnseite gezogen wird. Außerdem wird eine sich durch das Eindringen des Messers einstellende Schrägverschiebung des Borstenbün­ dels reduziert. Wegen dieser nur geringen Verformung ist dann mit wenig Aufwand anschließend ein Ausrichten des Bündels in "Rechteckform" möglich, wobei dies durch stirnseitiges Andrücken des abgelängten Bündels an eine Ebene, z. B. das Borstenstrangende mit Hilfe der vorhan­ denen Transport- und Positioniermittel möglich ist.

Zweckmäßigerweise ist der lichte Zwischenraum zwischen den Trennmessern gleich oder kleiner als die kleinste Borstenbündel-Länge und beträgt z. B. etwa 30 mm. Da­ durch läßt sich der zu zerteilende Borstenstrang auch bei sehr kurzen Borstenbündeln in seiner vollen Länge gut ausnützen.

Zweckmäßigerweise sind als Transport- und Positionier­ mittel vorzugsweise mit Hubzylindern verbundene, den Bor­ stenstrang bzw. ein Borstenbündel stirnseitig beaufschla­ gende, gegeneinander gerichtete Schieber vorgesehen. Mit Hilfe dieser Schieber kann sowohl der Nachtransport beim "normalen" Ablängen des Borstenstranges als auch eine Positionierung beim Abtrennen des letzten Borstenbündels von einem Strang vorgenommen werden. Außerdem kann mit diesen gegeneinander gerichteten Schiebern das Gerade­ richten eines sich durch den Schnitt etwa parallelogramm­ artig verschobenen Borstenbündels vorgenommen werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Trenn­ messer jeweils ein bewegliches Schneidmesser und jeweils ein fest­ stehendes Gegenmesser aufweisen, und daß gegebenenfalls beide Schneidmesser ein gemeinsames Gegenmesser haben, daß insbesondere als Gegenmesser-Block ausgebildet ist, dessen voneinander wegweisende Stirnseiten Scherebenen für die Trennmesser bilden. Dies ergibt eine kompakte Baueinheit der Schneideeinrichtung und einen verein­ fachten Aufbau.

Vorteilhafterweise weisen die beiden Schneidmesser Keil­ schrägen auf, die voneinander wegweisen. Durch diese Anordnung der erforderlichen Keilschrägen wird eine Schubbelastung des zu zerteilenden Borstenstranges wäh­ rend des Schnittvorganges verhindert und durch das zu­ sätzliche Schneidmesser, das mit seiner Keilschräge ent­ gegen der Transportrichtung weist, wird die auftretende Schubbelastung vom letzten, zu schneidenden Borstenbün­ del weg in das Abfall-Reststück geleitet. Somit sind auch zusätzliche Maßnahmen zum Geraderichten des letzten Borstenbündels nicht erforderlich. Zweckmäßigerweise bildet der Gegenmesser-Block gleich­ zeitig eine Auflage für das Strangende bzw. ein Borsten­ bündel. Dies ergibt eine einfache und günstige Konstruk­ tion.

Zweckmäßigerweise hat das Gegenmesser bzw. der Gegen­ messer-Block eine rinnenartige Aufnahmevertiefung für den Borstenstrang od. dgl. mit etwa U-förmigem Querschnitt. Dadurch wird verhindert, daß Borstenmaterial während des Schneidvorganges seitlich ausweichen kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zumindest hinter bzw. bei dem in Transportrichtung zweiten Messer, gegebenenfalls auch bei dem ersten Trenn­ messer, Absaugeinrichtungen für abgeschnittene Borsten­ reste vorgesehen sind. Kurze Borstenreste können sowohl an der Maschine als auch an dem weiterzuverarbeitenden Bündel hängen bleiben und so auch zu Betriebsstörungen führen. Das Hängenbleiben wird dabei insbesondere auch durch statische Aufladung begünstigt, wodurch die Borsten­ reste meist am Messer hängen bleiben. Durch die Absaug­ einrichtungen werden die Borstenreste direkt beim Schnitt abgesaugt, so daß solche Störungen nicht auftreten kön­ nen. Kurze Borstenreste fallen sowohl beim Anschnitt eines Borstenstranges als auch beim Endschnitt an.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß bei dem am abführseitigen Ende der Schneideeinrichtung angeordneten Anschlag- und Positionierschieber als Antrieb zwei in Reihe angeordnete Hubzylinder mit auf die Borstenbündel- Länge sowie den lichten Abstand zwischen den Trennmessern abgestimmten, einstellbaren Arbeitshüben vorgesehen sind.

Mit Hilfe des ersten Hubzylinders kann dabei der Schieber in eine Stellung verfahren werden, in der das Strangende entsprechend der vorgesehenen Bündellänge über das vordere Messer vorsteht. Der weitere Hubzylinder dient zum Ver­ schieben des ersten Hubzylinders zusammen mit dem Schieber in eine Position, wo das letzte Bündel eines Borsten­ stranges abgetrennt werden kann. Die Verschiebung des zweiten Zylinders entspricht dabei dem lichten Abstandsmaß zwischen den beiden Messern.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Antrieb, insbeson­ dere mit den beiden Hubzylindern, für den Anschlag- und Positionierschieber längsverschiebbar und festlegbar ist. Die Antriebseinheit kann dadurch entsprechend der vorge­ sehenen Bündellänge durch Längsverschieben eingestellt und dann festgelegt werden. Dadurch brauchen die Hubzy­ linder keine Zwischenstellungen einzunehmen, so daß hier­ für einfache, gegen Anschläge arbeitende Hubzylinder ein­ gesetzt werden können.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in Trans­ portrichtung hinter der Schneideeinrichtung eine Fräs­ vorrichtung od. dgl. zum Entfernen von über den Umfang des Borstenbündels vorstehenden Teilen, insbesondere von Hüllmaterialenden, vorgesehen ist. Dadurch wird verhin­ dert, daß sich häufig beim Abtrennvorgang bildende, über den Umfang der Borstenbündel vorstehende Hüllmaterial­ enden zu Betriebsstörungen bei der weiteren Verarbeitung führen.

Die erfindungsgemäße Aufbereitungsvorrichtung für Bor­ stenmaterial kann nach einer Weiterbildung der Erfin­ dung auch eine Einrichtung zum Auflockern von Borsten­ bündeln, die insbesondere durch Schnittwärme zusammen­ hängende Borsten haben, aufweisen. Diese Einrichtung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß längs eines Borstenbündel-Transportweges, insbesondere hin­ ter der Schneideeinrichtung, eine Auflockerungsvorrich­ tung für die Borstenbündel zumindest mit einer fest­ stehenden Abrollunterlage für die Borstenbündel sowie mit einem mit geringerem als dem Bündel-Durchmesser ent­ sprechendem Abstand angeordneten Transportband od. dgl. Transport­ vorrichtung vorgesehen ist. Durch die abrollende und walzende Be­ wegung der Borstenbündel ergibt sich ein Lockerungs- und Aufbrech-Effekt, wobei die einzelnen, stirnseitig zum Teil aneinanderhängenden Fasern voneinander ge­ trennt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Transport­ richtung hinter der Schneideeinrichtung bzw. hinter der Auflockerungsvorrichtung ein Borstenbündelmagazin od. dgl. angeordnet, welches insbesondere auf die Länge der Borstenbündel abgestimmte, gegebenenfalls entnehm­ bare Aufnahmefächer hat. Die aufbereiteten Borstenbündel können so zwischengespeichert und für eine Weiterver­ arbeitung bei einer Stopfmaschine od. dgl. entnommen werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen sind in den weiteren Unter­ ansprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten in Ausführungs­ beispielen noch näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Schneideeinrichtung zum Ablängen von Borstensträngen mit einer Absaugeinrichtung,

Fig. 2 bis 4 die in Fig. 1 gezeigte Schneideeinrichtung in unterschiedlichen Arbeitspositionen,

Fig. 5 eine Absaugeinrichtung für den Anschnitt von Borstensträngen,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Borstenbündels mit abstehendem Hüllmaterialende,

Fig. 7 eine Stirnseitenansicht des in Fig. 6 gezeig­ ten Borstenbündels,

Fig. 8 eine Fräseinrichtung zum Abtrennen von über den Umfang von Borstenbündeln vorstehenden Hüllmaterialenden,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer Auflockerungsvorrich­ tung,

Fig. 10 eine Aufsicht einer Auflockerungsvorrichtung mit nachgeschaltetem Magazin,

Fig. 11 eine gegenüber Fig. 10 abgewandelte Ausführungs­ form eines Magazines,

Fig. 12 eine Seitenansicht eines nach herkömmlicher Art abgelängten Borstenbündels und

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Borstenstranges mit angedeuteter Einteilung von daraus zu zerteilenden Borstenbündeln.

Die Fig. 1 bis 10 bzw. bis Fig. 11 zeigen in verschie­ denen Abschnitten eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Borstenmaterial. In Fig. 1 ist eine Schneideeinrichtung 1 dargestellt, mit der als Borstenstränge 2 vorliegendes Borstenmaterial in Borstenbündel 3 zertrennt werden. Die Borstenstränge 2 weisen eine Umhüllung 4 (vgl. auch Fig. 6, 7 u. 12) aus einer schraubenlinienförmig um das Borstenma­ terial herumgewickelten Papier- oder Kunststoffbahn auf. Die Schneideeinrichtung 1 weist im wesentlichen eine Zu­ führeinrichtung mit einem Transportschieber 5, die Schnei­ deeinrichtung 1, selbst Klemmvorrichtungen 6 und 7 sowie einen An­ schlag- und Positionierschieber 8 auf.

Ein zu zertrennender Borstenstrang 2 wird mit Hilfe des Transportschiebers 5 mit seiner vorderen Stirnseite zunächst gegen den Anschlag- und Positionierschieber 8 geführt. Durch die Klemmvorrichtungen 6 u. 7 wird dann der Borsten­ strang 2 beidseitig der Trennstelle 11 gehalten und durch das Trennmesser 10 durchschnitten. Bedingt durch die not­ wendigerweise vorhandene Keilschräge 12 des Trennmessers stellt sich dabei eine parallelogrammartige Verschiebung des abgetrennten Borstenbündels 3 ein. Durch die zweite Klemmvorrichtung 7 wird jedoch diese Verschiebung ver­ gleichsweise klein gehalten und insbesondere wird dadurch erreicht, daß die Umhüllung 4 durch das Trennmesser 10 nicht in den Schnittbereich gezogen wird, wie dies zur Verdeutli­ chung in Fig. 12 dargestellt ist. Dieses Hereinziehen des Hüllmaterialendes bei der Schnittstelle behindert erheb­ lich eine maschinelle Weiterverarbeitung des Borstenbündels, insbesondere auch ein Geradeausrichten des Bündels mit etwa senkrecht zur Längsachse verlaufenden Stirnseiten. Durch die Klemmvorrichtung 7 wird im wesentlichen eine Rela­ tivbewegung zwischen der Umhüllung 4 und der äußeren Bor­ stenschicht verhindert, so daß anschließend auch ein Gera­ derichten des Borstenbündels 3, insbesondere durch stirn­ seitige Beaufschlagung durch den Anschlag- und Positionier­ schieber 8 möglich ist. Der Anschlag- und Positionierschie­ ber 8 ist mit einer Hubzylinderanordnung verbunden, die während des Schneidvorganges drucklos ist, so daß der Schieber 8 während des Trennvorganges etwas nachgeben kann. Nach dem Zurückziehen des Messers 10 kann die ver­ gleichsweise geringfügige Schrägstellung des Borstenbün­ dels 3 durch stirnseitigen Andruck an das gerade Schnitt­ ende des von der ersten Klemmvorrichtung 6 gehaltenen Strangendes mit Hilfe des Anschlag- und Positionierschie­ bers 8 geradegerichtet werden.

Für eine besonders gute Ausnützung der vollen Borsten­ stranglänge weist die Schneideeinrichtung 1 vor und hin­ ter der ersten Klemmvorrichtung 6 jeweils ein Trennmesser 9 u. 10 auf, die unabhängig voneinander betätigbar sind. Fig. 13 zeigt einen Borstenstrang 2 mit einer sich durch eine vorgegebene Borstenbündellänge A ergebenden Auftei­ lung. Dabei ist erkennbar, daß am Strangende 13 ein Rest­ stück 14 mit der Länge b übrig bleibt, das aber zu kurz ist, um vor der Trennstelle 11 durch die Klemmvorrichtung 6 gehalten zu werden. Dementsprechend ergibt sich bei bis­ herigen Schneideeinrichtungen ein Reststück mit der Länge B, das in der Schneideeinrichtung nicht mehr automatisch weiterverarbeitet werden kann sondern ausgestoßen wird und dann gegebenenfalls in aufwendiger Weise von Hand ab­ geschnitten wird. Durch die insbesondere in den Fig. 1 bis 4 erkennbare Anordnung eines zusätzlichen Trennmessers 9 in Transportrichtung (Pfeil Pf 1) vor der ersten Klemm­ vorrichtung 6 besteht nun die Möglichkeit, das Reststück 14 in "umgekehrter" Richtung abzutrennen, indem das letzte Borstenbündel 3 durch die sonst das Strangende haltende Klemmvorrichtung 6 gehalten wird. Der Anschlag- und Po­ sitionierschieber 8 befindet sich dabei in einer Stellung, in der die rückseitig über die Trennebene des Trennmessers 9 überstehende Länge die Reststücklänge b ist. Um nun bei diesem Endschnitt eine parallelogrammartige Verschiebung des letzten Borstenbündels 3 zu vermeiden, weist die Keil­ schräge 12 des zusätzlichen Trennmessers 9 entgegen der Transportrichtung, so daß die beiden Keilschrägen der Trennmesser 9 u. 10 voneinander wegweisen. Die beim Trenn­ vorgang auftretende Verschiebung wird somit in das Rest­ stück 14, übertragen das abgeführt wird. Die vorbeschrie­ bene, besondere Ausbildung der Einrichtung für den End­ schnitt erübrigt auch besondere Maßnahmen, die bei einer parallelogrammartigen Verschiebung des letzten Borsten­ bündels 3 erforderlich wären. Hierbei ist auch zu beden­ ken, daß für das letzte Borstenbündel keine sonst durch die gerade Borstenstrangstirnseite vorhandene Anschlag­ fläche zum Geradedrücken mehr vorhanden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneideein­ richtung 1 kann der jeweilige Borstenstrang 2 unter Aus­ nützung seiner vollen Länge kontinuierlich zertrennt werden.

Der lichte Abstand c zwischen den Trennmessern 9 u. 10 ist vergleichsweise klein gehalten und gerade so bemes­ sen, daß die erste Klemmvorrichtung 6 dazwischen Platz hat. Beispielsweise kann der Abstand etwa 30 mm betragen und entspricht somit den in der Praxis kleinsten Borsten­ bündel Längen.

Die Trennmesser 9 u. 10 weisen jeweils ein bewegliches Schneidmesser 15 und ein feststehendes Gegenmesser 16 auf, wobei die Gegenmesser im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel durch einen gemeinsamen Gegenmesser-Block gebildet sind, dessen voneinander wegweisenden Stirnseiten Scher­ ebenen für die Trennmesser bilden. Der Gegenmesser-Block 16 bildet gleichzeitig auch eine Auflage für das Strang­ ende bzw. beim Endschnitt für das letzte Borstenbündel 3. per Gegenmesser-Block 16 hat eine rinnenartige Aufnahme­ vertiefung mit etwa U-förmigem Querschnitt, um ein seit­ liches Ausweichen des Borstenmateriales während des Schneidens zu vermeiden. Auch die beweglichen Klemmbac­ ken 17 der Klemmvorrichtungen 6 u. 7 sind etwa halbscha­ lenförmig, den entsprechenden Borstenstrangabschnitt um­ greifend ausgebildet. Diese beweglichen Klemmbacken 17, gegebenenfalls auch die gegenüberliegenden Auflagen, können auch eine etwa quer zur Längserstreckung des Borstenstranges verlaufende Profilierung aufweisen. Diese kann z. B. durch eine gezahnte oder geriffelte Ober­ fläche gebildet sein, so daß insbesondere ein Wegziehen der Ummantelung 4 beim Eindringen des Messers 10 verhindert wird.

Als Antriebe für den Transportschieber 5 und den An­ schlag- und Positionierschieber 8 dienen vorzugsweise Pneumatikzylinder, die jeweils gegen Anschläge arbeiten. Solche Antriebe erfordern nur einen geringen Aufwand. Der Anschlag- und Positionierschieber muß den unter­ schiedlichen Betriebssituationen beim Schneiden von Borstenbündeln im Verlauf des Stranges, beim Endschnitt und auch beim Geraderichten abgetrennter Borstenbündel anpaßbar sein. Er ist deshalb mit zwei in Reihe angeord­ neten Hubzylindern 18 u. 19 verbunden, die ihrerseits insgesamt, wie in Fig. 1 angedeutet, längsverschiebbar und festlegbar sind. Zunächst befinden sich die beiden Hubzylinder 18, 19 in Endanschlagstellungen, wobei sich der Kolben 20 des Hubzylinders 18 in der linken Anschlag­ stellung und der Kolben 21 des Hubzylinders 19 in der rechten Anschlagstellung befinden. Die gesamte Antriebs­ einheit wird dann so verschoben, daß sich zwischen der Trennstelle 11 und der Stirnseite des Anschlag- und Positionierschiebers 8 ein der gewünschten Borstenbündel- Länge 3 entsprechender Abstand von z. B. 40 mm ergibt. Die Antriebseinheit 18, 19 kann sich dabei auf einem Schlitten befinden, der nach dem Einstellen lagefixiert wird.

Beim Zuführen des Borstenstranges 2 durch den Transport­ schieber 5 befinden sich die Hubzylinder 18 u. 19 in der vorerwähnten Endstellung, so daß das Strangende über die Trennstelle 11 um das gewünschte Borstenbündel-Längenmaß durch den Trans­ portschieber 5 nachgeschoben werden kann. Anschließend wird der Borstenstrang 2 beidseitig des Trennmessers 10 durch die Klemm­ vorrichtungen 6 u. 7 festgehalten. Der Hubzylinder 18 wird anschließend drucklos gemacht, so daß der Anschlag- und Positionierschieber 8 beim Schneidvorgang etwas nach rechts ausweichen kann. Nach dem Abtrennen des Borstenbündels 3 erfolgt dann nach dem Zurückziehen des Trennmessers 10 eine stirnseitige Druckbeaufschla­ gung des Borstenbündels 3 durch den Schieber 8, wobei das Bündel stirnseitig gegen die gerade Schnittseite des Borstenstranges gedrückt und dabei geradegerichtet wird.

Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Borstenstrang 2 nur noch eine Länge hat, die kleiner ist als die doppelte Borstenbündellänge. Für diesen Endschnitt wird dann der Anschlag- und Positionierschieber 8 um ein festes Längen­ maß entsprechend dem Abstand c zwischen den Trennmessern 9 u. 10 nach links verschoben, so daß der Abstand zwischen der linken Trennstelle 11a bei dem Trennmesser 9 und der Stirnseite des Schiebers 8 der gewünschten Borstenbündel- Länge entspricht. Diese Stellung ist gut aus den Fig. 3 u. 4 erkennbar. Während des Endschnittes gemäß Fig. 3 u. 4 wird das letzte Borstenbündel 3 durch die sonst das Strangende haltende Klemmvorrichtung 6 zwischen den bei­ den Trennmessern 9 u. 10 festgehalten.

Erwähnt sei noch, daß die Zuführbahn zumindest im Bereich der Schneideinrichtung 1, in Transportrichtung nach unten in einem Winkel von z. B. etwa 30° geneigt angeordnet sein kann, so daß das Nachschieben eines Borstenstranges 2 zu­ mindest schwerkraftunterstützt erfolgt.

Um Betriebsstörungen im Bereich der Schneideeinrichtung 1 und auch im Bereich nachfolgender Weiterbearbeitungsvor­ richtungen für die Borstenbündel 3, zu vermeiden, sind für die beim Schneiden anfallenden Borstenreste Absaug­ einrichtungen 22, 23 vorgesehen, die in den Bereich der Schnittstellen positionierbar sind. Borstenreste ergeben sich beim Anschnitt und auch beim Endschnitt eines Bor­ stenstranges. Beim Anschnitt gemäß Fig. 5 wird der An­ fang eines Borstenstranges 2 geradegeschnitten, so daß eine ebene und rechtwinklig zur Längsachse verlaufende Stirnseite vorhanden ist. Auch durch einen solchen An­ schnitt werden Betriebsstörungen, insbesondere bei einer nachfolgenden Stopfmaschine, die von unterschiedlich langen Einzelfasern herrühren, vermieden. Bei dem An­ schnitt wird ein entsprechend der Unregelmäßigkeit der vordersten Stirnseite entsprechendes Strangstück, bei­ spielsweise in einer Länge von 3 mm abgetrennt. Um zu vermeiden, daß sich diese kurzen Borstenreste, die durch den Schneiddruck in alle Richtungen vom Messer fortflie­ gen und sich teilweise auch durch statische Aufladung am Messer festhängen, wird für diesen Anschnitt die Absaug­ einrichtung 23 so positioniert, daß sich die Absaugöff­ nung 24 nahe bei der Schnittstelle befindet. In Fig. 5 ist gut erkennbar, daß die gesamte Absaugeinrichtung 23 durch einen Hubantrieb 25 quer zur Transportrichtung des Borstenstranges 2 verschiebbar ist, so daß sie nach dem Anschnitt aus dem Arbeitsbereich herausgefahren werden kann. Bei der Absaugeinrichtung 23 erkennt man auch noch einen verstellbaren Anschlag 26, durch den die Anschnitt­ länge eingestellt werden kann. Während des Schneidvor­ ganges kann dieser Anschlag 26 in eine rechte Endstellung ausweichen.

Auch für den Endschnitt mit Hilfe des Trennmessers 9 ist im Ausführungsbeispiel eine in den Fig. 1 u. 4 erkennbare Absaugeinrichtung 22 vorgesehen, die sich während des Endschnittes (Fig. 4) im Bereich der Trennstelle 11a und während des übrigen Ablängens außerhalb des Arbeitsberei­ ches (Fig. 1) befindet. Die Absaugeinrichtung 22 dient zum Abführen der Borsten des Reststückes 14.

Bei den schraubenlinienförmig mit Papier oder Kunststoff­ bahnen umwickelten Borstensträngen ergibt sich durch den beim Schneiden und Zusammenpressen auftretenden Druck jeweils an einer Planfläche eines geschnittenen Borsten­ bündels 3 eine mehr oder weniger große, frei heraus­ stehende, spitz zulaufende Hüllmaterialfahne 27, wie dies in Fig. 6 u. 7 angedeutet ist. Um Betriebsstörungen durch diese vorstehende Fahne 27 zu vermeiden, ist die in Fig. 8 angedeutete Fräsvorrichtung 28 zum Abtrennen dieser Fahne 27 vorgesehen. Die Fräsvorrichtung 28 weist im wesentlichen eine Abrollauflage 29 sowie einen Roll­ antrieb 30 für das Borstenbündel 3 auf. Unterhalb der Abrollauflage 29 befindet sich ein mit einem feststehen­ den Gegenmesser 31 zusammenwirkender Rotationsfräser 32. Die Schnittstelle ist so positioniert, daß die über den Umfang vorstehende Fahne 27 genügend kurz abgetrennt wird. Gut zu erkennen ist auch, daß die Rotationsrichtung von dem Borstenbündel 3 und dem Rotationsfräser 32 entgegen­ gesetzt sind. Die abgetrennten Hüllmaterialfahnen 27 wer­ den über einen Kanal 33 abgesaugt.

Der Rollantrieb 30 ist hier als Friktionsantrieb mit einem über Rollen 34 umgelenkten und das Borstenbündel 3 über einen Außenumfangsabschnitt beaufschlagenden Riemen 35 ausgebildet. Durch den unterhalb der Abrollauflage 29 befindlichen Absaugkanal 33 werden die Fahnen 27 etwa radial aufgestellt und zwischen dem Rotationsfräser und dem Gegenmesser abgetrennt. Nach dem Abtrennvorgang wird der Rollantrieb 30 etwas nach oben bewegt und das Bor­ stenbündel 3 kann für eine Weiterbearbeitung weitertrans­ portiert werden.

Eine weitere Einrichtung, mittels der durch den Trennvor­ gang bei der Schneideeinrichtung 1 zwangsläufig auftretende, eine Weiterverarbeitung nachteilig beeinflussende Verän­ derungen der Borstenbündel 3 korrigiert werden können, zei­ gen die Fig. 9 u. 10. Nach einer gewissen Nutzungs­ dauer ist zum Durchtrennen der Borstenstränge ein erhöhter Schnittdruck erforderlich, der zu einer erhöhten Erwärmung im Schnittbereich und dann häufig auch dazu führt, daß die Schnittflächen des Borstenbündels bzw. des Borsten­ stranges zusammenschweißen. Dies führt insbesondere bei einer nachfolgenden Stopfmaschine zu erheblichen Schwie­ rigkeiten, insbesondere beim Abteilen einer bestimmten Menge von Einzelborsten. Die in Fig. 9 u. 10 gezeigte Auflockerungsvorrichtung 36 dient zum Trennen der mit­ einander verschweißten Enden eines Borstenbündels 3. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform einer Auflockerungs­ vorrichtung 36, bei der längs eines Borstenbündel-Trans­ portweges eine Abrollunterlage 37 für die Borstenbündel 3 sowie ein mit einem mit geringerem als dem Bündel­ durchmesser entsprechenden Abstand darüber angeordneten Transportband 38 vorgesehen ist. Durch die abrollende und walzende, von dem Transportband 38 dem Bündel 3 auf­ gezwungene Bewegung, ergibt sich ein Lockerungs- und Aufbrecheffekt, da hierbei die einzelnen Fasern relativ zueinander verschoben werden. Gleichzeitig werden dabei die Bündel von einer Bearbeitungsstation zur nächsten befördert.

Erwähnt sei noch, daß gegebenenfalls die in Fig. 8 dar­ gestellte Fräsvorrichtung 28 auch als kombinierte Fräs- und Auflockerungsvorrichtung ausgebildet sein kann, indem der Rollantrieb 30 mit unterschiedlichem Druck gegen die Borstenbündel 3 geführt wird.

Insbesondere aus Fig. 10 ist noch gut erkennbar, daß die Auflockerungsvorrichtung 36 auch noch eine Klopfeinrich­ tung 39 zur Beaufschlagung der Bündelstirnseiten aufwei­ sen kann. Diese Klopfeinrichtung besteht im wesentlichen aus einer eine oszillierende Bewegung bzw. eine Vibrations­ bewegung durchführenden Klopferplatte 40 und einer gegen­ überliegenden, vorzugsweise feststehenden Gegenplatte 41 mit in sich nachgiebiger Oberfläche z. B. aus Weichgummi oder ähnlichem Material. Die Klopferplatte 40 trägt an ihrer Beaufschlagungsseite eine gezahnte oder prisma­ tische Profilierung 42, durch die bei Beaufschlagung der Bündel­ stirnseite benachbarte Borsten des Bündels 3 eine geringfügige Rela­ tivbewegung längs zueinander durchführen, was zur Lockerung der ver­ schweißten Stirnseite führt.

Bedarfsweise kann auch noch im Verlauf des weiteren Trans­ portweges eine weitere Klopfeinrichtung 39 vorgesehen sein, wobei hier die profilierte Klopferplatte 40 die an­ dere Stirnseite des Borstenbündels 3 beaufschlagt. Bei dieser zweiten Station ist auch angedeutet, daß die Gegen­ platte 41 ebenfalls wie die bewegliche Klopferplatte 40 mit einem Hubantrieb zur Durchführung einer oszillieren­ den Bewegung verbunden sein kann.

Im Anschluß an die vorbeschriebene Auflockerungsvorrich­ tung 36 ist zweckmäßigerweise ein Borstenbündelmagazin 43 angeordnet, das insbesondere auf die Länge der Bor­ stenbündel abgestimmte, gegebenenfalls entnehmbare Auf­ nahmefächer 44 hat (vgl. Fig. 9 u. 10). Bei dem Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 9 u. 10 ist das Magazin 43 quer zur Transportrichtung (Pfeil Pf 1) der ankommenden Borstenbündel 3 positionierbar, wobei eine Quer­ verschiebung von Aufnahmefach zu Aufnahmefach erfolgt. Die Breite der Aufnahmefläche 44 entspricht dabei etwa der Länge der jeweiligen Borstenbündel 3, so daß sich in Längsrichtung der Bündel eine einschichtige Magazinierung einstellt, die sich gut für eine Weiterverarbeitung ins­ besondere bei einer Stopfmaschine eignet. Fig. 11 zeigt noch eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Maga­ zines 43a, bei dem ebenfalls mehrere Aufnahmefächer 44 nebeneinander vorgesehen sind, die an einer Längsseite Aufnahmeöffnungen haben, die längs eines Transportbandes 46 angeordnet sind. Die Borstenbündel 3 stehen dabei senkrecht mit ihrer einen Stirnseite auf diesem Trans­ portband 46. Ist das Transportband 46 mit den darauf befindlichen Borstenbündeln 3 soweit vorgefahren, daß sich das vorderste Borstenbündel am Rand des ersten Aufnahmefaches 44 befindet, so wird die gesamte Bündel-Reihe von einem Querschieber 47 in die Aufnahmefächer 44 geschoben. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die Aufnahme­ fächer 44 vollständig befüllt sind. Bei den Aufnahmefä­ chern 44 können auch tablettartige Einsätze vorgesehen sein, die dann für eine Zuführung von Borstenbündeln 3 zu einer Bürstenstopfmaschine od. dgl. entnommen werden können. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit einer auto­ matischen Weiterförderung in ein der Stoffmaschine vorge­ schaltetes Aufnahmemagazin.

Mit der erfindungsgemäßen Aufbereitungsvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 11 läßt sich Borstenmaterial aus umhüllten Borstensträngen "automatengerecht" für eine störungsfreie Weiterbe- und verarbeitung insbesondere in einer Stopf­ maschine, aufbereiten. Die insbesondere bedingt durch die maschinelle, automatische Bearbeitung des Borstenmateri­ ales sich dabei ergebenden Probleme können durch das Zu­ sammenwirken der erfindungsgemäßen Einzelvorrichtungen beseitigt werden, so daß die vorerwähnte, störungsfreie Weiterverarbeitung bei einem Stopfautomaten möglich ist.

Claims (31)

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von Borstenmaterial aus insbesondere umhüllten Borstensträngen zur Bürstenherstellung, mit einer Schneideeinrichtung zum Ablängen der Borstenstränge sowie einer Zuführeinrichtung dafür und gegebenenfalls einer Abtransporteinrichtung für die abgelangten Borstenbündel und, mit einer Klemmvorrichtung zum Halten des Strangendbereiches bei der Schneideeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung (1) vor und hinter der Klemmvorrichtung (6) jeweils wenigstens ein Trennmesser (9, 10) aufweist, daß dies Trennmesser (9, 10) unabhängig voneinander betätigbar sind, und daß Transport- und Positioniermittel (5, 8) zum Verschieben des Borstenstranges (2) relativ zu den Messern (9 u. 10) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben der in Transportrichtung des Borstenstranges (2) vor der Trennstelle (11) befindlichen ersten Klemmvorrichtung (6), hinter der Trennstelle (11) eine das abzutrennende Borstenbündel (3) und seine Umhüllung (4) während des Trennvorganges beaufschlagende, zweite Klemmvorrichtung (7) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (6) zum Halten des letzten Bündels (3) die erste, zwischen den Messern (9, 10) befindliche Klemmvorrichtung ist, und daß für diesen Endschnitt das in Transportrichtung vordere, zusätzliche Trennmesser (9) dient.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Zwischenraum (c) zwischen den Trennmessern (9, 10) gleich oder kleiner als die kleinste Borstenbündel-Länge ist und z. B. etwa 30 mm beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Transport- und Positioniermittel vorzugsweise mit Hubzylindern verbundene, den Borstenstrang (2) bzw. ein Borstenbündel (3) stirnseitig beaufschlagende, gegeneinander gerichtete Schieber (5, 8) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmesser (9, 10) jeweils ein bewegliches Schneidmesser (15) und jeweils ein feststehendes Gegenmesser (16) aufweisen und daß gegebenenfalls beide Schneidmesser ein gemeinsames Gegenmesser haben, das insbesondere als Gegenmesser-Block ausgebildet ist, dessen voneinander wegweisende Stirnseiten Scherebenen für die Trennmesser bilden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneidmesser (9, 10) Keilschrägen (12) aufweisen, die voneinander wegweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenmesser-Block gleichzeitig eine Auflage für das Strangende bzw. ein Borstenbündel bildet.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmesser (16) bzw. der Gegenmesser-Block eine rinnenartige Aufnahmevertiefung für den Borstenstrang oder dergleichen mit etwa U-förmigem Querschnitt hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung(en) (6, 7) Klemmbacken (17) hat, und daß zumindest eine Klemmbacke etwa radial zu dem Borstenstrang verstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine unbewegliche Klemmbacke der Klemmvorrichtung(en) (6, 7) durch den Gegenmesser-Block (16) gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine verstellbare Klemmbacke der Klemmvorrichtung (6, 7) etwa halbschalenförmig einen Borstenstrangabschnitt umgreifend, ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine bewegliche Klemmbacke (17) an ihrer Beaufschlagungsseite eine etwa quer zur Längserstreckung des Borstenstranges (2) verlaufende Profilierung aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest hinter bzw. bei dem in Transportrichtung zweiten Trennmesser (10), gegebenenfalls auch bei dem ersten Trennmesser (9), Absaugeinrichtungen (22, 23) für abgeschnittene Borstenreste vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (22, 23) für den Borstenstrang- Abschnitt und/oder für den Rest-Schnitt mit ihrer Absaugöffnung (24) in den Bereich des jeweiligen Trennmessers (9 oder 10) bringbar ist und sich während des Ablängens von Borstenbündeln (3) vorzugsweise außerhalb des Arbeitsbereiches befindet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß für den Borstenstrang-Abschnitt ein quer in die Borstenstrang-Vorschubbahn verfahrbarer, vorzugsweise innerhalb der ebenfalls quer verfahrbaren Absaugvorrichtung (23) befindlicher, verstellbarer Anschlag (26) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der am abführseitigen Ende der Schneideeinrichtung (1) angeordnete Anschlag- und Positionierschieber (8) als Antrieb zwei in Reihe angeordnete Hubzylinder (18, 19) mit insbesondere auf die Borstenbündel-Länge sowie den lichten Abstand zwischen den Trennmessern (9, 10) abgestimmten, einstellbaren Arbeitshüben aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag- und Positionierschieber (8) als hubgesteuerter Positionierzylinder ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Anschlag- und Positionierschieber (8) längsverschiebbar und festlegbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder für den Transportschieber (5) sowie den Anschlag- und Positionierschieber (8) als Pneumatikzylinder ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter der Schneideeinrichtung (1) eine Fräsvorrichtung (28) oder dergleichen zum Entfernen von über den Umfang des Borstenbündels vorstehenden Teilen, insbesondere von Hüllmaterialenden (27), vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsvorrichtung (28) eine Abrollauflage (29) sowie einen Rollantrieb (30) für ein Borstenbündel (3) aufweist und daß ein am Außenumfang des Borstenbündels positionierter Rotationsfräser (32), insbesondere mit einem feststehenden Gegenmesser sowie eine Absaugvorrichtung (33) vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollantrieb (30) als Friktionsantrieb, vorzugsweise mit einem über Rollen (34) umgelenkten, das Borstenbündel (3) über einen Außenumfangsabschnitt beaufschlagenden Riemen (35) oder dergleichen ausgebildet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, zum Auflockern von Borstenbündeln, die durch Schnittwärme zusammenhängende Borsten haben, dadurch gekennzeichnet, daß längs eines Borstenbündel-Transportweges, insbesondere hinter der Schneideeinrichtung (1), eine Auflockerungsvorrichtung (36) für die Borstenbündel (3), zumindest mit einer feststehenden Abrollunterlage (37) für die Borstenbündel sowie mit einem mit geringerem als dem Bündeldurchmesser entsprechenden Abstand angeordneten Transportband (38) oder dergleichen Transportvorrichtung vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerungsvorrichtung (36) wenigstens eine Klopfereinrichtung (39) zur Beaufschlagung einer Bündelstirnseite aufweist, die eine insbesondere profilierte, eine oszillierende Bewegung bzw. eine Vibrationsbewegung durchführende Klopferplatte (40) und eine gegenüberliegende, vorzugsweise feststehende Gegenplatte (41) mit in sich nachgiebiger Oberfläche hat.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopferplatte (40) an ihrer Beaufschlagungsseite eine gezahnte oder prismatische oder ähnlich geformte Profilierung (42) aufweist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung mehrere, vorzugsweise zwei Klopfereinrichtungen (39) vorgesehen sind, und daß deren Klopferplatten (40) auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter der Schneideeinrichtung (1) bzw. hinter der Auflockerungsvorrichtung (36) ein Borstenbündelmagazin (43, 43a) oder dergleichen angeordnet ist, welches insbesondere auf die Länge der Borstenbündel abgestimmte, gegebenenfalls entnehmbare Aufnahmefächer (44) hat.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündelmagazin (43) bezüglich der Abgabestelle (45) für die von der Schneideeinrichtung (1) kommenden Borstenbündel, von Aufnahmefach zu Aufnahmefach verschiebbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bündelmagazin (43a) ein Transportband (46) angeordnet ist, dessen eine Längsseite entlang der Aufnahmefach-Öffnungen verläuft und an dessen gegenüberliegender Längsseite ein leistenartiger Querschieber (47) zum gleichzeitigen Einschieben von auf dem Transportband (46) befindlichen Borstenbündeln in die Aufnahmefächer (44) vorgesehen ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbahn für die Borstenbündel (3) zumindest im Bereich der Schneideeinrichtung in Transportrichtung nach unten geneigt angeordnet ist, vorzugsweise mit einem Neigungswinkel im Bereich von etwa 30°.