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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,
wobei jeder Werkstückhalter
wenigstens zwei Aufnahmen für
nebeneinander angeordnete Bürsten
aufweist.
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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.
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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.
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Aus
der
DE 29 14 278 A1 ist
eine Bürstenherstellungsmaschine
bekannt, bei der Werkstückhalter
für Bürsten über eine
60°-Drehbewegung von einer
Bearbeitungsstation zu einer nachfolgenden transportiert werden.
Während
dieses Transports findet keine Bearbeitung statt. In Bearbeitungsposition führen die
Werkstückhalter
einzeln Positionierbewegungen während
der Bearbeitung durch. Sie sind dazu über Kupplungselemente mit Hubantrieben
verbindbar und unabhängig
von benachbarten, noch nicht in Bearbeitungsposition befindlichen
Werkstückhaltern
bewegbar. Durch die Positionierungsbewegungen eines einzelnen Werkstückhalters
sind schnelle Bewegungen durch die vergleichsweise geringe Trägheit möglich, jedoch
kann dabei nur ein einzelner Werkstückhalter in Bearbeitungsposition
sein.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Nachbearbeitung
von Bürsten zu
schaffen, die eine einfachere Transporteinrichtung aufweist und
eine schnellere Bearbeitung der Bürsten und somit einen größeren Bearbeitungsdurchsatz ermöglicht,
gleichzeitig soll dabei aber die Qualität der bearbeiteten Borstenenden
zumindest beibehalten bleiben.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Transporteinrichtung
vorgesehen ist, an der die Aufnahmen der Werkstückhalter für die Bürsten in Transportrichtung
jeweils nebeneinander angeordnet sind, daß eine Zuführeinrichtung zum automatischen
Zuführen
der Bürsten
zu den Werkstückhaltern
vorgesehen ist, daß ein
dem Seitenabstand der in den Werkstückhaltern befindlichen Bürsten entsprechender
Transporthub für
das Bestücken
der Werkstückhalter-Aufnahmen
vorgesehen ist, daß der
Arbeitungshub und/oder die Bearbeitungsfläche der Bearbeitungsmaschinen
um den Transporthub für
das Bestücken der
Werkstückhalter
mit Bürsten
größer ausgebildet ist
und dass als Bearbeitungsmaschine zum Schleifen der Borstenenden
ein Schleifer vorgesehen ist, dessen Schleiffläche eine auf die Gesamtumrissfläche der
Borstenfelder der in einem Werkstückhalter befindlichen Bürsten abgestimmte
Arbeitsfläche
zum gleichzeitigen Schleifen aller in dem Werkstückhalter befindlichen Bürsten aufweist
oder dass die Bearbeitungsmaschinen einen auf die nebeneinander
angeordneten Bürsten
abgestimmten Arbeitshub aufweisen.
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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.
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Dadurch,
dass der Arbeitshub und/oder die Bearbeitungsfläche der Bearbeitungsmaschinen
um den Transporthub für
das Bestücken
der Werkstückhalter
größer ausgebildet
ist, bleiben trotz dieser kleinen Positionierbewegung die bei einer
Nachbearbeitungsmaschine befindlichen Bürsten jeweils innerhalb von
deren Bearbeitungsbereich, was bei der automatischen Zuführung von
Bürsten
und dem dabei vorgesehenen Zwischenhub zum Positionieren der nebeneinander
befindlichen Aufnahmen jedes Werkstückhalters vorteilhaft ist.
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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.
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Vorzugsweise
ist der Schleifer als Bearbeitungsmaschine zum Schleifen der Borstenenden
ein Bandschleifer mit einem umlaufenden Schleifband, der um jeweils
eine etwa rechtwinklig zu seiner Schleifebene verlaufende Drehachse
rotierend angeordnet ist, dessen Schleiffläche eine auf die Gesamtumrissfläche der
Borstenfelder der in einem Werkstückhalter befindlichen Bürsten abgestimmte
Arbeitsfläche
zum gleichzeitigen Schleifen aller in dem Werkstückhalter befindlichen Bürsten aufweist
oder die Bearbeitungsmaschinen weisen einen auf die nebeneinander
angeordneten Bürsten
abgestimmten Arbeitshub auf.
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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.
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Für ein gutes
Schleifergebnis bei einer etwas kleineren Schleiffläche ist
es vorteilhaft, wenn der Arbeitshub des Bandschleifers eine Hin-
und Herbewegung in Transportrichtung oder quer zur Transportrichtung
oder eine kreisende Bewegung ist. Diese Bewegungen können zusätzlich zu
der rotierenden Bewegung um die Drehachse des Bandschleifers vorgesehen
sein.
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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.
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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.
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Eine
andere Ausführungsform
der Transporteinrichtung sieht vor, daß die Transporteinrichtung 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.
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Nachstehend
ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der
Zeichnungen noch näher
erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer Nachbearbeitungsvorrichtung mit drei Abscheraggregaten
und vier Schleifvorrichtungen und
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2 eine
Seitenansicht eines einzelnen Werkstückhalters mit zwei Aufnahmen
für Bürsten.
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Eine
in 1 gezeigte Vorrichtung 1 dient zur Nachbearbeitung
von Bürsten 2,
wobei diese mehreren hintereinander angeordneten Abscheraggregaten 3 und
diesen nachgeschalteten Schleifstationen 4 zugeführt werden.
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Bei
diesen Bearbeitungsmaschinen werden die Borsten zunächst beschnitten
und anschließend werden
die Borstenenden durch Schleifen verrundet.
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Zum
Zuführen
der Bürsten 2 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 1 erkennbar ist. Von der Vielzahl
an der Transportkette 6 angeordneten Werkstückhalter 7 sind
im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 zur
vereinfachten Darstellung nur zwei dieser Werkstückhalter 7 gezeigt.
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Die
Transporteinrichtung 5 weist einen Antrieb 8 für einen
schrittweisen Weitertransport der Werkstückhalter 7 von einer
Bearbeitungsmaschine zu einer nächsten
auf.
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Wie
gut in 2 erkennbar, hat jeder Werkstückhalter 7 zwei Aufnahmen 9,
in denen nebeneinander Bürsten 2 eingespannt
werden können.
Die Arbeitsfläche
beziehungsweise der Arbeitshub der Bearbeitungsmaschinen 3, 4 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 Pf 1) so
bemessen, daß die
beiden nebeneinander befindlichen Bürsten 2 jeweils beaufschlagt
werden. Bei den nachfolgenden Schleifstationen sind deren Schleifflächen 14 so bemessen,
daß gleichzeitig
die beiden Borstenfelder beider eingespannten Bürsten 2 beaufschlagt
werden.
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Die
Hin- und Her-Arbeitsbewegung (Pf 1) der Abscheraggregate 3 erfolgt
für alle
drei hier eingesetzten Aggregate über einen gemeinsamen Hubantrieb 10 mit
einem Exzenter 11. Die Abscheraggregate 3 sind
dabei auf einem gemeinsamen Hubschlitten 12 angebracht.
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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.
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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 2 zu
der Nachbearbeitungsvorrichtung 1 erfolgt.
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Zum
automatischen Zuführen
der gestopften Bürsten 2 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 3, 4 entsprechender
Transporthub. Die Werkstückhalter 7 werden
somit bei der Zuführeinrichtung
zunächst
mit Bürsten 2 bestückt, wobei
der kleine Transporthub vorgesehen ist und anschließend erfolgt
dann der größere Weitertransport-Hub.
Da auch die bei den Bearbeitungsmaschinen 3, 4 befindlichen
Werkstückhalter 7 diese
beiden Transportbewegungen jeweils mitmachen, ist bei den Abscheraggregaten 3 die
Arbeitsbewegung gemäß dem Doppelpfeil
Pf 1 so bemessen, daß unter
Berücksichtigung
beider Weitertransporthübe
die in den Werkstückhaltern 7 eingespannten
Bürsten 2 bearbeitet
werden. Bei den Schleifstationen 4 sind deren Schleifflächen 14 um den
Transporthub für
das Bestücken
der Werkstückhalter 7 größer ausgebildet,
so daß trotz
dieses Bestückungs-Transporthubes die
zu bearbeitenden Bürsten 2 noch
innerhalb der Bearbeitungsflächen der
Schleifstationen 4 liegen.
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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 2 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.
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Anstatt
eines schrittweisen Weitertransportes der Werkstückhalter 7 mit den
darin eingespannten Bürsten 2,
können
die Bürsten 2 auch
kontinuierlich an den Bearbeitungsmaschinen 3, 4 entlanggeführt werden,
wobei die Bearbeitungsmaschinen 3, 4 entweder
weiterhin die vorgesehenen Arbeitsbewegungen durchführen oder
aber auch stillstehend angeordnet sein können.
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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 14 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.