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Verfahren und Vorrichtung zum Montieren des Stieles von Ringpinseln
Unter den verschiedenen Arbeitsgängen für die Herstellung von Ringpinseln spielt.
das Montieren des Pinselstieles in der Gründungsmasse des gegebenenfalls mit einer
Holzscheibe hinterlegten, im Pinselring gefaßten Borsten- oder Haarbüschels eine
ausschlaggebende Rolle. Dies geschieht in der Weise, daß der Pinselstiel ent«y-e-der
von Hand in den sich auf einer Aufschlagplatte abstützenden Pinselkopf eingeschlagen
oder mit Hilfe besonderer Maschinen eingepreßt wird, wobei im letzteren Fall ein
Widerlager verwendet wird, das reit federnd angeordneten, radial beweglichen Backen
versehen ist. In jedem Fall muß aber vor dem Montieren des Stieles die Gründungsmasse
von den Wurzelervden der Haare oder Borsten her entweder von Hand in diesen Maschinen
selbst oder auch in besonderem Vorrichtungen vorgestochen werden, um den Pinselstiel
mit seinem spitzen Ende in das dadurch entstandene Loch ein:führeri zu können. Beim
Eintreiben des Pinselstieles in den Pinselkopf weichen in diesen bekannten Maschinen
die Führungsbacken entsprechend der Stielstärke in radialer Richtung aus, so daß
zwischen, ihnen Räume frei werden, in welche die Haare oder Borsten des Büschels
durch die Bewegung des Stieles in der Preßrichtung gelangen. Dadurch werden die
Backens daran gehindert, in.,ihre Ausgang.sstellung zurückzukehren, und schließen
somit eine .allseitige Führung des Pinselstieles beim nächsten Preßvorgang aus.
Die an sich schon beim Einpressen durch die Kanten der Backen auf denn Stiel sich
abzeichnenden Riefen treten daher nur noch mehr in Erscheinung. Um die Maschinen
also betriebsfähig zu erhalten., bedürfen sie sehr oft der Reinrigung, die mit einem
erheblichen Zeitaufwand verbunden. ist. Andererseits sind für die Herstellung verschiedener
Ringpinselgrößen eine Reihe von Widerlagern erforderlich, da sie nur innerhalb
hestimmter
Grenzen eingesetzt werden können. Diese Widerlager müssen
infolgedessen, abgesehen davon., daß sie in der Anschaffung- teuer sind, häufig
gewechselt werden, wodurch ebenfalls ein erhöhter Arbeitsaufwand bedingt ist.
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Zur Beseitigung .des Verstopfens der Wvderlager durch das Fasermaterial
hat man versucht, entweder auf den BackenAbdeckplatten anzuordnen, die ebenfalls
auseinandergehen, jedoch die Lücken zwischen den Backen abdecken, oder die Backen
in der Grundplatte .des Widerlagers schwenkbar zu lagern und die an dem Stiel anliegenden,
spitz zulaufenden Enden. derselben mit dicht aneinanderliegenden Flächen zu versehen,
so daß sie beim Verschwenken eine in bestimmten Grenzen scheinbar lückenlose, ringförmige
Druckfläche bilden. Einen Vorteil brachte die erstere Ausführung nicht, da auch
hier Lücken zwischen den Segmenten der Abdeckplatte entstehen, in ,die sich die-
Borsten hineinzwängen. Die Bauweise seit den schwenkbar angeordneten Backen stellt
wohl in dieser Hinsicht eine Besserung dar, ist aber sehr kostspielig und teuer.
Außerdem kann in Maschinen mit radial verschiebbarenBacken ein Verklemmen nicht
vermieden werden.
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Zur Beseitigung dieser vorerwähnten Nachteile geschieht das Montieren
des Stieles in Ringpinseln gemäß der Erfindung in der Weise, daß zwischen der in
dem Blechring des Ringpinsels eingebrachten Gründungsmasse des Haar- oder Borstenbüschels
einerseits und der mit einer Bohrung versehenen Scheibe aus Holz, Kunststoffmasse,
Metall od. dgl. oder einem gleichartig ausgebildeten Widerlager andererseits eine
Scheibe .aus Papier, eine Metallfolie od. .dgl. eingebettet und ,drauf der Pinselstiel
von oder Haarbüscheliseite her eingeschlagen oder eingepreßt wird. Beim Montieren
auf maschinellem Wege kann man erfindungsgemäß nach dem Einlegendes vorbereiteten
Pinselkopfes in die, Presse den Pinselstiel zunächst zentrieren und ohne Vorstechen
unter dem Druck des Stempels der Presse in den, Pinselkopf hineindrücken. Dabei
-weitet sich, ganz gleichgültig, ob dies von Hand oder maschinell erfolgt, die zwischengelegte
Papierscheibe oder Metallfolie beim Hindurchstoßen des Pinselstieles erst allmählich
auf und verhindert so ein Loslösen und eine Mitnahme von Haaren oder Borsten in
den Randzonen des Stieles in seiner Bewegungsrichtung. Es werden also, für das Eintreibendes
Stieles in .das Pinselmaterial überhaupt keine Widerlager mit beweglichen Backen
mehr -benötigt. Das Montieren des Stieles unter Zuhilfenahme der Papierscheibe,
Metallfolie od. dgl. kann entweder von Hand, mechanisch oder hydraulisch erfolgen.
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Zur Verwirklichung dieser Arbeitsweise kann gemäß der Erfindung eine
hydraulische Presse verwendet werden, bei welcher ein Druckzylinder an eine durch
einen Motor angetriebene Druckmittelpumpe, z.,B. eine Zahnradpumpe, angeschlossen
ist und federnd gelagerte Zentr:ierorgane für das Ausrichten des Pinselstieles angeordnet
sind. Im besonderen können der Druckzylinder auf zwei durch ein Querhaupt miteinander
verbundenen, auf dem Arbeitstisch der Presse ruhenden Säulen senkrecht stehend angeordnet
und die Zentrierorgane entweder an dem Arbeitstisch oder an den den Druckzylinder
tragenden Säulen drehbar gelagert sein. Dabei ist die Druckmittelpumpe saugseitig
mit einem in, der Presse angeordneten Druckmittelsammelbehälter durch eine Leitung
verbunden, während druckseitig eine von Hand oder maschinell betätigte, am Arbeitstisch
der Presse angebrachte- Steuervorrichtung vorgesehen ist, durch die wechselweise
beide Seiten des Druckzylinders einerseits mit der Druckleitung der Pumpe, andererseits
mit der Leitung zum Druckmittelsammelbehälter in Verbindung stehen. Vorzugsweise
werden ferner die den Druckzylinder tragenden Säulen selbst als Führungsorgane für
die Zu- -und Abführung des Druckandttels ausgebildet. Außerdem sind noch eine besonders
ausgebildete Steuerv orrichtunb und Zentrierorgane vorgesehen, -die im nachstehenden
genauer beschrieben sind.
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Die Erfindung ist in. den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt Abb. i einen schematischen Aufbau einer hydraulisch betriebenen Vorrichtung
zum Einpressen des Stieles in Ringpinseln, Abb.2 eine Vorderansicht einer Maschine
mit senkrecht stehendem Preßszylinder, Abb.3 einen Querschnitt durch den in die
Maschine eingelegten, Ringpinselkopf mit Wi@derlager im vergrößerten Maßstab, Abb.
q. einen ebensolchen Querschnitt, jedoch mit einem Ringpinsel ohne Holzscheibe,
Abb. 5 die Anordnung .der Hebel zum Zentrieren des Pinselstieles mit zwangsläufiger
Führung im vergrößerten Maßstab, Abb.6 eine weitere Anordnung der zwangsläufigen
Führung .der Zentrierorgane, Abb. 7 eine Draufsicht auf die Steuerscheibe der Steuervorrichtung
und Abb. 8 eine Draufsicht auf die Schaltscheibe der Steuervorrichtung.
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Wie aus der schematischen Darstellung gemäß Abb. i ersichtlich, wird
durch eine von einem Motor i über eine feste oder gegebenenfalls ein- und ausrückbare
Kupplung 2 angetriebene Zahnradpumpe 3 das Druckmittel aus einem Sammelbehälter
q. durch die Leitung 5 angesaugt . und in die Druckleitung 6 gepumpt. In, dieser
Druckleitung ist eine von Hand oder maschinell zu betätigende Steuervorrichtung
7 eingebaut, von der .aus zwei Leitungen 8 und 9 zu der unteren bzw. oberen Deckelseite
des, Druckzylinders io führen. Eine weitere an diese Steuervorrichtung angeschlossene
Leitung i i führt zum Druckmittelsammelbehälter zurück. Die Steuervorrichtung ist
so ausgebildet, daß beispielsweise bei der ersten Schaltstellung das Druckmittel
von der Druckleitung 6 über die Leitung 8 ,auf die untere Seite .des Druckzylinders
gelangt und -dabei den Kolben 12 nach oben bewegt, während das von der vorhergehenden
Hubbewegung über dem Kolben befindliche Druckmittel im Laufe der Bewegung des Kolbens
von unten nach oben über die Leitung 9 in: die mit ihr in .dieser Schaltstellung
verbundene Leitung i i in, den Saanrnelbehält
-er 4 gedrückt wird.
In der zweiten Schaltstellung wird die Druckleitung 6 mit der zur oberen Seite des
Druckzylinders führenden Leitung 9 verbunden; und von der unteren Seite des Druckzylinders
durch Leitung 8 über die Steuervorrichtung 7 eine Verbindung mit dem Sammelbehälter
hergestellt. Dadurch bewegt sich der Kolben nach unten, und das von der ersten Hubperiode
unterhalb des Kolbens noch befindliche Druckmittel kann zum Sammelbehälter gelangen.
In den übrigen Schaltstellungen ist die Druckleitung 6 entweder abgeschlossen oder
ummittelbar mit .der in :den Sammelbehälter mündenden Leitung i i verbunden. Auftretende
Überdrücke werden durch ein auf der Druckseite der Zahniradpumpe 3 beispielsweise
an die Druckleitung 6 angeschlossenes Überströmventil 13 ausgeglichen, von dem aus
das überschüssige Druckmittel durch eine Leitung 14, wie in Abb. i dargestellt,
in den Sammelbehälter 4 zurückfließt.
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Dieses Schaltschema kommt in einer Maschine zur Anwendung, die in
der A#bb. 2 beispielsweise dargestellt ist. Diese Maschine besteht aus einem Untergestell
2,1, in welchem die Antriebs- und Schaltorgane für den auf ihm montierten Preßzylinder
2@2 untergebracht sind. Letzterer wird von zwei Säulen, 23,24 getragen, die auf
den Arbeitstisch 25 ruhen und an ihren oberen Enden mittels Schrauben mit dem. den
Preßzylirnder 22 tragenden Querhaupt 26 verbunden sind. An der Kolbenstange 27 ist
eire Balken 28 befestigt, der beiderseits an den Säulen 23, 24 geführt und
in der Höhe an der Kolbenstange verstellbar ist.
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Unter dem Arbeitstisch ist am Gestell 21 der beispielsweise ,durch
Druckknöpfe 29 ein- und ausschaltbare Motor 30 und die mit ihm gekuppelte
Zahnradpumpe 31 angeordnet. Die von ihr abgehende, in der Abb.2 nicht dargestellte
Druckleitung führt zum Steuerorgan 32, von dem die Steuerleitungen zu den in diesem
Fall rohrförmigen Säulen 23, 24 führen. Der Druckmittelsammelbehälter 33 ist im
Untergestell ai angebracht. Im übrigen sind die Leitungen und sonstigen für die
Führung des Druckmittels benötigten Einrichtungen gemäß den inAbb. i wiedergegebenen
Schaltschema in der üblichen Weisse verlegt bzw. angeordnet.
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Ferner befinden sich neben den Säulen 23, 24, auf .denen der Preßzylinder
22 ruht, eine oder zwei weitere Säulen 34. Auf ihnen sind im Abstand übereinander
zwei Zentrierhebelpaare 35, 36 drehbar gelagert, die um die Tragsäule greifen und
für die Zentrierung des Pinselstieles vor dem Einpressen dienen. Zur Bewegung dieser
Hebel ist ein Fühlerstift 37 vorgesehen, der an dem Führungsbalken 28 befestigt
ist. Für das Entfernen der mit Stielen versehenen fertigen Pinsel kann unterhalb
des Widerl-agers eine am Untergestell 2,1 der Maschine befestigte Rutsche 38 vorgesehen
sein, über welche die Pinsel entweder in ein Sammelgefäß oder auf ein Förderband
gelangen.
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Die Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen in die Maschine eingesetzten
Ringpinselkopf in dem Augenblick, in welchen. die Stielspitze in ihn eindringt.
Der Pinselkopf liegt mit seinem Ring 41 maßhaltig m einer Vertiefung einer auswechselbaren,
mit einer Bohrung 42 versehenen und als Widerlager dienenden Platte 43 auf, die
genau in den Arbeitstisch 44 der Maschine paßt und sich gegen ihn während
des Preßvonganges abstützt. Die Gründungsmasse 45 des Haar oder Borstenbüschels
46 nimmt hier nur den oberen Teil des Raumes im Pinselring 41 ein, während im unteren
Teil eine Scheibe 47 aus Holz, Kunststoff, Metall od. dgl. eingesetzt ist, die auch
durch ein entsprechend geformtes, z. B. in den Ring hineinragendes Widerlager ersetzt
sein kann. Zwischen beiden befindet sich eine Papierscheibe, Metallfolie48 od. dgl.
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Die Scheibe 47 aus Holz, Kunststoff, Metall od. dgl. kann auch wegfallen,
wie aus der Abb. 4 ersichtlich. In diesem Fall ist der Pinselring vollständig mit
der Gründungsmasse 45 ausgefüllt. Die Papierscheibe oder Metallfolie 48 schließt
hier mit dem unteren Rand des Ringes bündig ab. Im übrigen ist die Anordnung die
gleiche wie bei der Abb. 3.
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Verschiedene Ausführungeformen für die zwangsläufige Führung der Zentrierhebel
zeigen die Abb. 5 und 6. Diese Zentrierhebel 5i, 52 sind, wie Abb. 5 zeigt,
um die Säule 34 drehbar gelagert und- durch eine Feder 53 miteinander verbunden,
die in an den Hebeln 51, 52 angebrachten Zaprlen 54 eingehängt ist. Zwei Distanzschrauben
55 dienen dazu, um die Zentrierhebel in die jeweils gewünschte Lage zu bringen.
An den nach hinten verlängerten Armen der Zentrierhabel sind Laschen 56 angelenkt,
die an ihren: unteren Enden mittels eines beiden gemeinsamen Zapfens 57 miteinander
verbunden sind, der in einen Schlitz 58 einer beispielsweise an der Säule 34 verstellbar
angebrachten Ausladung 59 geführt ist.
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Eine ähnliche Ausführung zeigt die in der Abb. 6 wiedergegebenen Teilansicht
der zwangsläufigen Führung,der Zentrierhebel. In diesem Fall sind an Stelle der
.scherenartigen Ausbildung der Zentrierhebel zwei an ihnen angebrachte ineinandergreifende
Räder oder Zahnkränze 61, 62 vorgesehen. Dieser Bauart zufolge sind die beidem Zentrierhebel
an zwei nebeneinander angeordneten. Säulen 63, 64 gelagert. Sonst unterscheidet
sich diese Anordnung in keiner Weise von derjenigen gemäß Abb. 5.
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Die Steuervorrichtung gemäß den Abb. 7 und 8 zur Bewegung des Kolbens
besteht aus einer Scheibe 71 (Abb. 7), über der eine Schaltscheibe 72 (Abb. 8) drehbar
und druckdicht gelagert ist. Erstere ist mit einer Reihe von Bohrungen 73, 74, 75,
76, 77 versehen, von denen die Bohrung 76 mit der Druckleitung 6, die Bohrung
73 mit der Leitung 8, die Bohrung 74 mit der Leitung 9 und die Bohrungen 75 und
77 mit der Leitung i i gemäß dem Schema nach Abb. i verbunden sind. Die in ,der
Schaltscheibe 72 vorgesehenen Aussparungen 78, 79, 8a sind derart geformt und in
einem solchen Winkel -zueinander angeordnet, daß die in. dem Schema gemäß Abb. i
bereits beschriebenen Schaltungen vorgenommen werden können. Es kann also unmittelbar
von Heben auf Senken und umgekehrt übergegangen oder auch nach jeder Hubbewegung
der Kolben stillgesetzt werden.
Bei der Inbetriebnahme der Maschine
gemäß Abb. 2 wird der Motor 30 eingeschaltet und damit die Zahnradpumpe 3-i
in Bewegung gesetzt. Der Schalthebel für die Steuervorrichtung 32 befindet sich
zunächst in der Nullstellung, so daß das von der Pumpe geförderte Druckmittel über
die Steuervorrichtung zurück in den Druckmittelsammelbehälter 33 gelangt, d. h.
also im Kreislauf umgepumpt wird. Wird der Schalthebel in die Stellung »Heben« gebracht,
sofließtdas Druckmittel beispielsweise durch :die rechte Säule 24 und das Querhaupt
26 in den unteren Preßzylinderraum und bewegt dadurch den Kolben nach oben. In dieser
oberen Stellung wird der in der üblichen Weise mit dem Fasermaterialbüschel und
gegebenenfalls mit einem Holzring versehene, gemäß der Erfindung jedoch zusätzlich
an der unteren Seite noch durch eine Papierscheibe, Metallfolie ad. dgl. abgedeckte
Pinselring in -das Widerlager 43 eingesetzt und der Pinselstiel mit der Spitze nach
unten in das Führungsmaul der beiden Zentrierhebelpaare 35, 36 (Abb. 2) bzw. der
Zentrierhebel 51, 52 (Abb. 5) eingeführt. Von diesen wird der Stiel in der vorher
genau eingestellten Mittellage festgehalten, die durch die zwangsläufige Führung
der Hebelarme, ganz gleich welche Abmessungen der Pinselstiel aufweist, stets gewährleistet
ist.
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Nach dem Einsetzen des Pinselstieles wird der Schalthebel der Steuervorrichtung
auf »Senken« gestellt. In dieser Stellung fließt das Druckmittel beispielsweise
durch die linke Säule 23 in ,den: oberen Preßzylinderraum und drückt den Kolben
nach abwärts, während das Druckmittel aus dem unteren Pre3zylinderraum durch die
rechte Säule 24 und die Steuervorrichtung 32 in den Sammelbehälter 33 zurückfließt.
Dabei sticht der mit einer Spitze versehene, an der Kolbenstange 27 in der Höhe
verstellhare Stempel 39 in den P.inselstielkopf ein, so daß die obere Führung
des Pinselstieles von diesem übernommen wird. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des
Kolbens kommt der am Führungsbalken 28 befestigte Fühlerstift 37 mit den Armen der
Zentrierhebel in Berührung und öffnet zunächst das Maul ;des oberen Zentrierhebelpaares.
Ebenso liegen die Verhältnisse bei dem unteren Hebelpaar. Von diesem Augenblick
an haben beide Antrierliebelpaare ihren Zweck erfüllt, und der Pinselstiel wird
durch den nach abwärts gehenden Kolben vollends in ;den Pinselkopf ein.gepreßt.
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Beim weiteren Eindringen der Spitze des so. zen, trierten Stieles
in der in den Abb. 3 und 4 angegebenen Pfeilrichtung wird die Papierscheibe oder
11etallfolie durchstochen. Das entstandene kleine Loch weitet sich infolge der kegeligen
Form des Stieles allmählich auf, so daß die Papierscheibe stets an ihm satt anliegt
und dadurch die Haare oder Borsten zurückhält. Dieser Zustand bleibt bis zum Schluß
des Einpreßvorganges aufrechterhalten. Die nachträgliche Beseitigung von Haaren
oder Borsten am Pinselstiel, wie dies bisher notwendig war, entfällt hier somit
vollkommen. Während dieses zuletzt erwähnten Arbeitsganges greift der an den Führungsbalken
28 befestigte Fühlerstift 37 zuerst zwischen die beiden oberen: und im weiteren
Verlauf zwischen die beiden unteren Zen.trierhebelpaare und schwenkt sie zufolge
seiner konischen Form nach ,außen, so daß der Führungsbalken a8 bei seiner weiteren
Bewegung nach abwärts an den Zentrierhebeln vorbeigleiten kann.
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Die tiefste Stellung,des Stempels .kann z. B. durch einen in: der
Höhe verstellbaren Anschlag begrenzt sein. Ist diese- erreicht, so bedarf es nicht
unbedingt einer sofortigen Betätigung des Schalthebels am Steuerorgan 32, da der
auftretende durch das in der Druckleitung befindliche Überströmventil 13 ausgeglichen
wird. Selbstverständlich kann die Steuervorrichtung mit der Bewegung des Kolbens
bzw. der Kolbenstange derart gekuppelt sein, daß neben der Steuerung von Hand auch
eine automatische Umsteuerung der Bewegungsrichtung des Kolbens innerhalb. beliebiger
Grenzen erfolgen kann.
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Die Bewegung des Schalthebels in die nächste Schaltstellung bewirkt
wiederum ein Heben des Kolbens, das durch ein weiteres Drehen des Schalthebels auf.
die Nullstellung jederzeit unterbrochen werden kann. Das gleiche kann auch bei der
Ab-
wärtsbewegung des. Kolbens erreicht werden., so daß es möglich ist, den
Stempel in jede gewünschte Stellung zu bringen. Die Hubbegrenzung kann nach beiden
Richtungen hin beispielsweise ;durch Stellringe, die an den Säulen :23,24 angeordnet
sind, oder durch den an der Kolbenstange 27 verstellbar angebrachten Balken 28 bzw.
durch den Kolben selbst erdolgen. Es ist .damit -allen in der Praxis vorkommenden
Pinselstielgrößen Rechnung getragen.
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Die- Arbeitsweise ist sehr einfach. Lediglich durch Beivegung des
Steuerhebels kann dieMaschine während des Laufens der Druckmittelpumpe jederzeit
in Tätigkeit gesetzt oder abgestellt bzw. in jeder Kolbenstellung stillgesetzt werden.
Infolge der einfachen Lagerung des Pinselkopfes in einer in der Anschaffung äußerst
billigen Deckplatte, die gleichzeitig eine genaue zentrische Lage des Pinselringes
ermöglicht, ist die Bedienung einfach und übersichtlich. Die Verwendung einer Papierscheibe,
einer Metallfolie od. dgl. unterbindet ein Herausschieben der Haare oder Borsten
in der Druckrichtung über die Papierscheibe oder Metallfolie hinaus, was bisher
ohne Verwendung dieser Papierscheibe oder Folie in den bekannten Maschinen nicht
zu vermeiden war. Andererseits gewährleistet sowohl die gleichmittige Anordnung
des Pinselringes als auch der Zentrierhebel eine einwandfreie zentrische Lagedes
Stieles im Pinselkopf. Es entfällt daher das sonst ,oft notwendige Nachrichten des
Pinselstieles und das Abschneiden der herausstehenden Haare oder Borsten. Die, Stiele
bleiben glatt, so daß sie ihr ursprüngliches Aussehen beibehalten. Dieser Umstand
ermöglicht rauch das Einpressen .bereits lackierter Stiele.