DE4234320A1 - Vorrichtung zur Nachbearbeitung von Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Nachbearbeitung von Bürsten, insbesondere zum Abscheren, Schleifen, Abrunden der Borstenbündel-Enden, mit einer Werkstückhalter für die Bürsten aufweisenden Transporteinrichtung und mehreren, am Transportweg angeordneten Bearbeitungsmaschinen. Ein wesentliches Qualitätsmerkmal insbesondere bei Zahnbürsten sind gut abgerundete Borstenenden. Die Enden der etwa 0,15 bis 0,2 mm dicken Borsten sollen dabei etwa halbkugelig geformt sein. Ein solches gutes Abrunden durch Schleifen mit rauhen Oberflächen erfordert entsprechend Zeit. Die Nachbearbeitung muß aber andererseits an die Bearbeitungszeit beim vorangegangenen Stopfen, das pro Zahnbürste etwa 2 bis 3 Sekunden dauert, angepaßt sein, um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf zu erhalten.

Somit hat man für die Nachbearbeitung auch nur diese Zeit zur Verfügung. Es werden deshalb bei der Nachbearbeitung auch schon mehrere Bearbeitungsmaschinen eingesetzt, wobei im allgemeinen zwei oder drei Abscherstationen und anschließend drei oder vier Abrundstationen zum Schleifen vorgesehen sind. Trotzdem reicht oft die Zeit nicht aus, um die große Anzahl von einzelnen Borstenfäden einer Zahnbürste gut abzuscheren und auch gut zu runden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Nachbearbeitung von Bürsten zu schaffen, die eine schnellere Bearbeitung der Bürsten und somit einen größeren Bearbeitungsdurchsatz ermöglicht, gleichzeitig soll dabei aber die Qualität der bearbeiteten Borstenenden zumindest beibehalten bleiben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß jeder Werkstückhalter wenigstens zwei Aufnahmen für nebeneinander angeordnete Bürsten aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen einen auf die nebeneinander angeordneten Bürsten′ abgestimmten Arbeitshub und/oder eine auf die Gesamtumrißfläche der Borstenfelder der Bürsten abgestimmte Arbeitsfläche aufweisen.

Durch die gleichzeitige Nachbearbeitung mehrerer Bürsten ist eine Anpassung an die vergleichsweise schnell arbeitenden Stopfmaschinen möglich, wobei durch die Anzahl der gleichzeitig bearbeiteten Bürsten die Durchlaufzeit variiert und an die der Stopfmaschine(n) angeglichen werden kann.

Vorzugsweise sind zum Schleifen der Borstenenden um jeweils eine etwa rechtwinklig zur Schleifebene verlaufende Drehachse rotierende Bandschleifer mit jeweils einem umlaufenden Schleifband vorgesehen, deren Schleifflächen mindestens zum gleichzeitigen Schleifen aller in einem Werkstückhalter befindlichen Bürsten dimensioniert sind.

Solche Bandschleifer weisen eine vergleichsweise große Schleiffläche auf, durch die auch gut mehrere Bürsten gleichzeitig bearbeitet werden können. Im Gegensatz zu Schleifmaschinen mit rotierenden Schleiftellern weisen Bandschleifer, auf ihre Schleifbandbreite bezogen, eine gleichbleibende Schleifgeschwindigkeit auf, so daß alle Borstenenden weitgehend gleichmäßig bearbeitet werden. Durch die gleichzeitige Drehbewegung des Bandschleifers werden die Borstenenden aus praktisch allen Umfangsrichtungen beschliffen, so daß die Borstenenden etwa halbkugelig abgerundet werden. Dies trägt wesentlich zur Qualität der fertigen Borsten bei.

Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Transporteinrichtung einen Antrieb für einen schrittweisen Weitertransport der Werkstückhalter von einer Bearbeitungsmaschine zu einer nächsten aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen die Arbeitsbewegungen durchführen.

Die einzelnen Werkstückhalter mit den darin eingespannten Bürsten werden hierbei schrittweise jeweils einer Bearbeitungsstation zugeführt und dort werden bei stillstehendem Werkstückhalter dann die Bürsten jeweils teilbearbeitet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Zuführeinrichtung zum vorzugsweise automatischen Zuführen der Bürsten zu den Werkstückhaltern vorgesehen ist, daß die Werkstückhalter-Aufnahmen für die Bürsten in Transportrichtung nebeneinander angeordnet sind und daß ein dem Seitenabstand der in den Werkstückhaltern befindlichen Bürsten entsprechender Transporthub für das Bestücken der Werkstückhalter-Aufnahmen vorgesehen ist.

Bei einem schrittweisen Antrieb werden die Werkstückhalter jeweils entsprechend der Lage ihrer Bürstenaufnahmen bei einer Bürsten-Übergabestation positioniert und anschließend erfolgt ein Weitertransport, bis sich ein nächster Werkstückhalter bei der Übergabestation befindet. Durch diese Zuführeinrichtung ist ein praktisch automatischer, durchgehender Produktionsfluß von einer Stopfeinrichtung über die Nachbearbeitungsmaschinen vorhanden.

Bei dieser automatischen Zuführung von Bürsten und dem dabei vorgesehenen Zwischenhub zum Positionieren der nebeneinander befindlichen Aufnahmen jedes Werkstückhalters, ist es zweckmäßig, wenn der Arbeitshub und/oder die Bearbeitungsfläche der Bearbeitungsmaschinen um den Transporthub für das Bestücken der Werkstückhalter größer ausgebildet ist. Trotz dieser kleinen Positionierbewegung bleiben die bei einer Nachbearbeitungsmaschine befindlichen Bürsten jeweils innerhalb von deren Bearbeitungsbereich.

Eine andere Ausführungsform der Transporteinrichtung sieht vor, daß diese einen Antrieb für einen kontinuierlichen Weitertransport der Werkstückhalter aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen bezüglich der Arbeitsbewegung gegebenenfalls stillstehend angeordnet sind. In diesem Falle wird die Arbeitsbewegung gleichzeitig auch von der Weitertransportbewegung übernommen. Es ergibt sich hierbei für die Transporteinrichtung die Einsatzmöglichkeit eines besonders einfachen Antriebes.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Nachbearbeitungsvorrichtung mit drei Abscheraggregaten und vier Schleifvorrichtungen und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines einzelnen Werkstückhalters mit zwei Aufnahmen für Bürsten.

Eine in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 dient zur Nachbearbeitung von Bürsten 2, wobei diese mehreren hintereinander angeordneten Abscheraggregaten 3 und diesen nachgeschalteten Schleifstationen 4 zugeführt werden.

Bei diesen Bearbeitungsmaschinen werden die Borsten zunächst beschnitten und anschließend werden die Borstenenden durch Schleifen verrundet.

Zum Zuführen der Bürsten zu den Bearbeitungsmaschinen 3, 4 ist eine Transporteinrichtung 5 mit einer Transportkette 6 vorgesehen, an deren Umfang verteilt Werkstückhalter 7 angeordnet sind. Der Abstand von jeweils benachbarten Werkstückhaltern 7 entspricht dem Abstand benachbarter Bearbeitungsmaschinen 3, 4, wie dies gut auch in Fig. 1 erkennbar ist. Von der Vielzahl an der Transportkette 6 angeordneten Werkstückhalter 7 sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zur vereinfachten Darstellung nur zwei dieser Werkstückhalter 7 gezeigt.

Die Transporteinrichtung 5 weist einen Antrieb 8 für einen schrittweisen Weitertransport der Werkstückhalter 7 von einer Bearbeitungsmaschine zu einer nächsten auf.

Wie gut in Fig. 2 erkennbar, hat jeder Werkstückhalter 7 zwei Aufnahmen 9, in denen nebeneinander Bürsten 2 eingespannt werden können. Die Arbeitsfläche beziehungsweise der Arbeitshub der Bearbeitungsmaschinen ist nun so bemessen, daß diese beiden Bürsten 2 jeweils gleichzeitig bearbeitet werden können. Insbesondere ist dabei bei den Abscheraggregaten 3 die in Transportrichtung verlaufende Arbeitsbewegung (Pfeil Pf1) so bemessen, daß die beiden nebeneinander befindlichen Bürsten 2 jeweils beaufschlagt werden. Bei den nachfolgenden Schleifstationen sind deren Schleifflächen so bemessen, daß gleichzeitig die beiden Borstenfelder beider eingespannten Bürsten 2 beaufschlagt werden.

Die Hin- und Her-Arbeitsbewegung der Abscheraggregate erfolgt für alle drei hier eingesetzten Aggregate über einen gemeinsamen Hubantrieb 10 mit einem Exzenter 11. Die Abscheraggregate sind dabei auf einem gemeinsamen Hubschlitten 12 angebracht.

Die bei den Schleifstationen eingesetzten Bearbeitungsmaschinen sind hier als Bandschleifer 13 ausgebildet, da diese unter anderem eine vergleichsweise große Schleiffläche 14 aufweisen, mit der gut mehrere Borstenfelder gleichzeitig - auch mehr als zwei Borstenfelder - überdeckt beziehungsweise beaufschlagt werden können. Um ein besonders gutes Abrundergebnis bei den Borstenbündel-Enden zu erzielen, sind die Bandschleifer 13 um jeweils eine etwa rechtwinklig zur Schleifebene verlaufende Drehachse 15 rotierend gelagert. Durch diese zusätzliche Rotationsbewegung der Schleiffläche 14 werden die einzelnen Borstenenden von allen Seiten her beschliffen, so daß sich ein besonders gutes Schleifergebnis mit gut abgerundeten, halbkugelförmigen Enden der Borsten ergibt.

Die Nachbearbeitungs-Vorrichtung 1 ist in der Regel einer oder mehreren Stopfmaschinen nachgeschaltet und es kann für einen kontinuierlichen Arbeitsablauf vorgesehen sein, daß eine hier nicht dargestellte Zuführeinrichtung zum automatischen Zuführen der gestopften Bürsten zu der Nachbearbeitungsvorrichtung erfolgt.

Zum automatischen Zuführen der gestopften Bürsten zu den einzelnen Aufnahmen 9 der Werkstückhalter 7 erfolgt die Transportbewegung durch die Transporteinrichtung 5 zunächst schrittweise um den Abstand der Aufnahmen 9 innerhalb eines Werkstückhalters 7 und anschließend erfolgt ein etwa dem Abstand benachbarter Bearbeitungsmaschinen entsprechender Transporthub. Die Werkstückhalter werden somit bei der Zuführeinrichtung zunächst mit Bürsten bestückt, wobei der kleine Transporthub vorgesehen ist und anschließend erfolgt dann der größere Weitertransport-Hub. Da auch die bei den Bearbeitungsmaschinen befindlichen Werkstückhalter 7 diese beiden Transportbewegungen jeweils mitmachen, ist bei den Abscheraggregaten 3 die Arbeitsbewegung gemäß dem Doppelpfeil Pf1 so bemessen, daß unter Berücksichtigung beider Weitertransporthübe die in den Werkstückhaltern 7 eingespannten Bürsten 2 bearbeitet werden. Bei den Schleifstationen 4 sind deren Schleifflächen um den Transporthub für das Bestücken der Werkstückhalter größer ausgebildet, so daß trotz dieses Bestückungs-Transporthubes die zu bearbeitenden Bürsten noch innerhalb der Bearbeitungsflächen der Schleifstationen 4 liegen.

Die Ausbildung der Werkstückhalter 7 mit wenigstens zwei, gegebenenfalls auch mehr als zwei Aufnahmen 9 zum Einspannen mehrerer, zu bearbeitender Bürsten 2 sowie die darauf hinsichtlich des Arbeitshubes beziehungsweise der Arbeitsfläche abgestimmten Bearbeitungsmaschinen 3, 4 ermöglicht einen hohen Durchsatz an bearbeiteten Bürsten bei gleichzeitig gutem Bearbeitungsergebnis. Die Nachbearbeitungs- Vorrichtung 1 ist somit bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit an die Arbeitsgeschwindigkeit einer oder mehrerer vorgeschalteter Stopfmaschinen angepaßt, so daß insgesamt ein weitestgehend kontinuierlicher Produktionsfluß erreicht werden kann.

Anstatt eines schrittweisen Weitertransportes der Werkstückhalter 7 mit den darin eingespannten Bürsten 2, können die Bürsten auch kontinuierlich an den Bearbeitungsmaschinen entlanggeführt werden, wobei die Bearbeitungsmaschinen entweder weiterhin die vorgesehenen Arbeitsbewegungen durchführen oder aber auch stillstehend angeordnet sein können.

Bei der Ausführung der Schleifstationen 4 als Bandschleifer 13 ist wegen der großen Schleiffläche 14 keine Hin- und Her­ bearbeitungsbewegung erforderlich, könnte jedoch trotzdem vorgesehen sein. Es besteht hierbei für ein gutes Schleifergebnis die Möglichkeit, entweder eine besonders große Schleiffläche 14 zu schaffen, oder aber bei etwas kleinerer Schleiffläche eine Hin- und Her-Arbeitsbewegung in Transportrichtung, quer zur Transportrichtung oder aber eine kreisende Bewegung vorzusehen. Diese Bewegungen können zusätzlich zu der um die Drehachse 15 rotierenden Bewegung vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Nachbearbeitung von Bürsten, insbesondere zum Abscheren, Schleifen, Abrunden der Borstenbündel­ enden, mit einer Werkstückhalter für die Bürsten aufweisenden Transporteinrichtung und mehreren am Transportweg angeordneten Bearbeitungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkstückhalter (7) wenigstens zwei Aufnahmen (9) für nebeneinander angeordnete Bürsten (2) aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen (3, 4) einen auf die nebeneinander angeordneten Bürsten abgestimmten Arbeitshub und/oder eine auf die Gesamtumrißfläche der Borstenfelder der Bürsten abgestimmte Arbeitsfläche aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifen der Borstenenden um jeweils eine etwa rechtwinklig zur Schleifebene (14) verlaufende Drehachse (15) rotierende Bandschleifer (13) mit jeweils einem umlaufenden Schleifband vorgesehen sind, deren Schleifflächen (14) mindestens zum gleichzeitigen Schleifen aller in einem Werkstückhalter (7) befindlichen Bürsten (2) dimensioniert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (5) einen Antrieb (8) für einen schrittweisen Weitertransport der Werkstückhalter (7) von einer Bearbeitungsmaschine zu einer nächsten aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen die Arbeitsbewegungen durchführen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuführeinrichtung zum vorzugsweise automatischen Zuführen der Bürsten (2) zu den Werkstückhaltern (7) vorgesehen ist, daß die Werkstückhalter-Aufnahmen (9) für die Bürsten (2) in Transportrichtung nebeneinander angeordnet sind und daß ein dem Seitenabstand der in den Werkstückhaltern befindlichen Bürsten entsprechender Transporthub für das Bestücken der Werkstückhalter-Aufnahmen (9) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitungshub und/oder die Bearbeitungsfläche der Bearbeitungsmaschinen (3, 4) um den Transporthub für das Bestücken der Werkstückhalter mit Bürsten größer ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (5) einen Antrieb für einen kontinuierlichen Weitertransport der Werkstückhalter (7) aufweist und daß die Bearbeitungsmaschinen (3, 4) bezüglich der Arbeitsbewegung gegebenenfalls stillstehend angeordnet sind.