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Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Geradebinden von auch
in der Krümmung gleichgerichteten, gekämmten und feuchten krummen Borsten Das bisher
übliche, ganz auf Handarbeit beruhende Geradebinden von nassen, krummen Borsten
nimmt in der --,samten Zurichtung von Schweineborsten für die Bürsten- und Pinselindustrie
noch einen verhältnismäßig sehr großen Anteil der aufzuwendenden Zeit und der Kosten
in Anspruch. Außerdem ist, das genaue Geradebinden eine mühselige Tätigkeit, für
die heute nur sehr wenige geübte Fachkräfte zur Verfügung stehen.
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Daher war es ein dringendes, Bedürfnis, ein Verfahren und. eine Vorrichtung
zu entwickeln, welche diese mühselige und kostspielige Handarbeit mechanisch und
.damit gleichmäßiger, viel schneller und billiger, besorgt, als dies bisher der
Fall war.
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Zum .besseren Verständnis der Erfindung ist in den Fig. i bis :4 der
Zeichnung der derzeitige Stand der Technikbeispielsweise veranschaulicht. Das Geradeb
nden der Barsten erfolgte bisher so, daß man .zwei Büschel von gekämmten, krummen
Borsten a, in feuchtem Zustand mit ihrer Krümmung gegeneinanderlegte und sie mit
Hilfe eines auf einer Seite festgespannten Bindfadens b von der Mitte, her nach
links und nach rechts fest umwickelte, his ein .spindelförmiger Bund von. Borsten
entstand, innerhalb dessen die einzelnen Borsten in eine gestreckte Lage gezwungen
-wurden (Fig. i und 2). Diese spindelförmigen Bo rs,tenbunde nennt man Bäcker- oder
Kochbunde. Sie werden im Verlauf der «weiteren Zurichtung gekocht und. dann getrocknet.
@i#'ird dann die Binidfadenwicklung wieder entfernt, so bleiben die Borsten gerade
und können der weiteren Verarbeitung .zugeführt werden.
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Vielfach werden. die Borsten. nicht direkt Rücken an Rücken gegeneinandergelegt,
sondern man
nimmt sozusagen ,als. Rückgrat Holz- oder sonstige Stäbe
c mit rundem, viereckigem oder flachem Querschnitt, ivabei die beiden Borstenhälften
(Fi-g.3) mit ihren Rücken gegeneinander, d iaz@ivischen aber der Holzstab, auf gleiche
Weise geradegebunden werden (Fig. 4). Das Kochen; und. Trocknen erfolgt gleich wie
vorher, aber mit .dem Einlagestab.
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Man hat auch schon kurze Rohrstücke als Einlage verwendet, welche
an ihrem Mantel mit Löchern versehen sind', um das Kochen und Trocknen zu beschleunigen.
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Das fachgemäße Zusammenlegen und das Umwickeln mit Bindfaden oder
Draht war eine zeitraubende und mühselige Arbeit.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist beispielsweise in ,weiteren drei
Figuren der Zeichnung veranschaulicht; es stellen dar Fig.5 einen mit Borsten umwickelten
Wickelatab .als Erzeugnis des Verfahrens nach der Erfindung, Fi,g.6 die Art der
T-Tmwicklunig eines Wickelstabes mit einem Streifen aus: B!orstenschichten zur Erzeugung
des Gegen.stanides nach Fig. 5 in größerem Maßstab, Fig. 7 zum Vergleich ,mit Fi.g.
5 einen Stab, falls auf ihm einzelne Borstenbunde hintereinander gemäß dem bisherigen
Verfahren aufgebunden wären; die Hohlräume e würden entstehen, wenn die jetzt :bekannten
Borstenb:unde nur auf einem gemeinsamen Stab hintereinandergereiht würden.
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Das neue Verfahren. geht von ;dem Gedanken aus, den kurzen Kochbund,
in welchem die äußeren Borstenschichten übrigens immer noch leicht gekrümmt bleiben
(Fig. 2 und 4), durch endlose oder wenigstens viel längere Kochbunde zu ersetzen,
um deren Einlage (Seil, Stab, Rohr od. Ügl.) die krummen, aber gleichgerichteten
Borsten in dünnen Streifen schraubenfÖrmig aufgewickelt, gleichzeitig mit einem
Bindeglied (Bindfäden, Draht usw.) ebenfalls schraubenförmig umwunden und. damit
geradegebunden werden (Fig. 5 und 6). Nach diesem Verfahren herbestellte endlose
oder wenigstens im Verhältnis zum Einzelbund um ein Vielfaches längere Kochbunde
unterscheiden sich von den einfachen, von Handel hergestellten dadurch, daß i.,die
Borsten alle in geradegestreckterLage, also ohne jegliche Krümmung in Iden äußeren
Schichten, .um die Einlage geordnet festgebunden werden, daß 2. das auf die längere.
Einlage nach ,dem .neuen Verfahren aufgewickelte Borsten@volumen, auf die Längeneinheit
ider Einlage bezogen., doppelt so groß ist als bisher; in der Fig. 7 ist veranschaulicht,,
wie der beim G#qgenstand der Fig. 5 voll ausgenutzte zylinidri,sche Raum nach dem
alten Verfahren; bei weitem nicht ausgenutzt wird, weil d .ie Zwischenräume nicht
mit Borsten erfüllt sind, und daß 3. bei diesem Verfahren als wesentlicher Vorteil
ein, endlos .auf -einer bekannten Gleichricht- und Naßkäm.mmaschine erzeugter -dünner
und .feuchter Borsten, streifen unmittelbar auf die endlosen oder endlichen, aber
durch Kupplungen vorübergehend gekuppelten und :damit endlos durchlaufenden Stäbe
oder Rohre aufgewickelt werden kann. Die zu der Ausführung dieses Verfahrens notwenidi:ge
Vbrrichtun!g besteht aus vier Hauptteilen A, B, C und D und ist in:
den Fig. 8 bis 15 der Zeichnung wiedergegeben. Es stellen dar Fi,g.8 eine Zusammenstellung
von Hauptteilen A-D der Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise geschnitten, Fig.
g eine Seitenansicht einer Vorschrubeinrichtung B in Längsrichtung der Vorrichtung
gesehen., Fig. io eine Seitenansicht einer B,orstenf#viclceleinrichtung C in Leerlaufstellung,
gesehen #,vie Fig. g, Fig. i i eine Seitenansicht :derselben C in Wickelstellung,
Fig. 1z eine teilweise Ansicht eines Wickelstabesi A in größerem Maßistab, Fig.
13 eine Vorderansicht eines- Schrnurbändeapparates- D, teilweise geschnitten, Fig.
14 eine Stirnansicht desselben, teilweise geschnitten, Fig. 15 eine Seitenansächt
der kombinierten Vorrichtung A-B-C-D mit einem verbindenden Transportband zwischen
einer Vormaschine, z. B. Gleichricht- und Naßkämmaschine E und der, neuen Vorrichtung
A-B-C-D.
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Bai der ersten Einrichtung A dient ein dünnwandiges, gelochtes Rohr
i als Wickelstab für einen langen Borsten- (Koch-) Bund. Die Köpfe 2, 3 bilden Kupplungshälften,
welche: gestatten, Wickelstäbe i hintereinander zu kuppeln. Zwei Schraubenfedern
4 .sind mit seitlichem Spiel in entsprechende Nuten zwischen Rohr i und Kupplung
2, 3 ein-gelegt, ohne Üaß s.iesich drehen können.
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Bei ;der zweiten Einrichtung B sind in einem Rahmen 5 drei profilierte
Rollen 6 .drehbar .gelagert. Der Rahmen 5 .dient auch als Konsole für drei gabelförmige
Vorschuhrolleniführungen 7 mit :darin gelagerten Vorschubro:llen.8, deren mach außen
ge-,ga@völ;bteAußenfläche aus nachgiebigem, elastischem Werkstoff (Gummi 3d. dgl.)
besteht.
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Zwischen den drei Rolleni 6 isst ein profilierter Ring g drehbar angeordnet,
und zwar so" daß die Ränder 6a der Rollen 6 über das erhabene Profil des Ringes.
g greifen und, diesen Ring damit auch seitliich führen.
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Drei elastische Vorschubrollen 8 stehen mit ihrer gewöilibten, z.
B. Kugelfläche, in enger Berührung mit einem konkaven Innenprofil des Ringes g,
so d:aß sich die drei Vorschubrollen 8 beim Drehen des Ringes g im gleichen. Drehsinn
mitdrehen.
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Die ,drei Vorschubrollenführungen 7 sind, um ihre Längsachse im Rahmens
5 verstellbar (,:rehbar) angeordnet und können in jeder beliebigen Stellung festgelegt,werden.
Wenn alle drei Vo.rschuibrollenführungen in, gleicher Richtung uni, im selben Maß
gedreht eingestellt werden., so daß jede Achse der drei Vorschubrollen 8 iin einem
bestimmten spitzen Winkel zur Achse des Ringes steht, dann, erfährt beim Drehen.
des Ringes g und damit der Vorschubrollen 8 ein zwischen die elastischen Vorschubrollen
8 geführter Wickelstab A eine Drehung im entgegengesetzten Sinn als der Ring g und
gleichzeitig eine Vorschubbewegung in Richtung der Mittellinie des Wickelstabes
(Pfeil i o).
Bei der :dritten Einrichtung C wird ein endloser Borstenstreifen
13 vom einer bekannten Vorma:schine, z. B. Gleichricht- und Naßikämmaschine E (Fig.
15), über vier Transportriemen, z. D. Trans:portrundriemen 12, und eine festgelagerte,
mit Ringnuten versebene Rolle i i herangeführt und durch eine Abnahmevorrichtung
:dem Wickelstab zugeführt. Diese Vorrichtung besteht aus einer Gleitbrücke 30, die
an einem Ende i9a eines Doppelhebels i9 befestigt ist, und einem Riemen oder Kette
23, die über eine am schwenk baren Hebel 18 gelagerte Rolle 22 geführt ist und durch
ihr Eigengewicht auf der Gleitbrücke 3o aufliegt. Der Hebel 18 ist am oberen Ende
:der Lagerschilde 25 am Punkt 14 und der Doppelhebel i9 im mittleren Teil der Lagerschilde
konzentrisch zur Achse 16 :des Wickelstabes gelagert.
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Der Doppelhebel i9 schwingt um den ideellen Drehpunkt 16; und. zwar,w
ird. seine Lagerung durch vier Bolzen oder Rollen. 24 ermöglicht, welche sich in
einer kreisförmigen Aussparung Beweggen, die in den zwei Lagerschildern 25 ausgearbeitet
sind.
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Zwischen den beiden Hälften des Doppelhebels i9, iga ist in einem
festen, Drehpunkt 26 ein kleiner Hebel 27 frei beweglich gelagert, der an
seinem anderen Ende eine kleine zugespitzte Knggge 28 trägt, «-elche zusammen mit
:der kleinen. Rolle 29 drehbar und frei beweglich auf einem gemeinsamen Balzen gelagert
ist. Um .diese kleine Rolle 29 ist der erwähnte Riemen 23 geschlungen. Dieser Riemen
schlingt sich auch um den im ideellen Mittelpunkt 16 befindlichen Wickelstab A.
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:Nn dem Ende iga des Doppelhebels i9 ist die gebogene Gleitbrücke
'30 :angebracht, welche in eine federnde Zunge 3.1 ausläuft. Diese Zunge dient zur
Überbrückung zwischen der Gleitbrücke 3,o und der beweglichen Knagge 2$. Das andere
Ende 3oa der Gleitbrücke 3o ist geeignet, zwischen die Riemen 12 einzugreifen und
den ankommenden B:orstenstreifen 13 auf die Gleitbrücke überzuleiten (Fig. ii).
Das andere Ende des Doppelhebels i9 läuft in einen hebelartigen Arm aus, mit Hilfe
dessen der ganze Doppelhebel von, Hand auf und ab geschwungen werden kann (Fig.
io und i i).
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Ein Schwinighebel 20, der durch Federkraft 20a nach :unten gezogen
wird, trägt eine Spann- und Antriebsrolle 32 für den Riemen: 23. Diese Rolle 32
mit angeflanschtem Kettenrad: 32a wird von einem Kettenrad 33 mittels Kette 34 angetrieben.
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Der Riemen 23, dessen Führung um :die Rollen 32, 21, 22 und 29 und
dessen Laufrichtung durch die verschiedenen Pfeile ersichtlich ist, bildet um den
ideellen Mittelpunkt 16 eine Schleife, :durch die der Wickelstab A von der Vorsch:ubeinrichtung
B her hindurchgeschoben und. gedreht wird. Der Riemen gleitet dabei, von der Rolle
22 herkommend, Über die Brücke 30, 31, legt :sich um den Wickelstar A bei Punkt
16 und läuft über die Antriebs-und Spannrolle 32 und die Leitrolle 21, die m.it
dem Bolzen 15 im Lagerschild angebracht ist, zurück zur Rolle 22.
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Wird :die Wickeleinrichtung durch Niederdrücken der Brücke 30 samt
-der darauf laufenden Rolle 22 eingeschaltet, so sticht die abwärts gebogene Spitze
Sod der Brücke durch den dauernd zulaufenden Borstenstreifen 13 und leitet ihn zwischen
die glatte obere Gleitfläche der Brücke 30 und den darüber gleitenden Riemen
23, welcher den Borstenstreifen über d.ie Brücke 30, 31 hinweg um den Wickelstab
A spiralförmig herumwickelt (Fig. 8 und i i). Dadurch, d:aß der Wickelstab A durch
die Vorschubeinrichtung B dauernd mit einer @bestimmten Steigung sich dreht, der
Borsten-streifen aber mit einer der Steigung :des Wickelstabes entsprechenden Winkelabweichung
a. (Fig. 8) :dem Wickelstab zugeführt wird, entsteht ringsherum auf :dem Wickelstab
A eine gleichmäßig starke Auflage von Borsten., welche annähernd parallel zum Wickelstab
A, aber aus zueinander versetzten dünnen Rorstenschichten besteht. Diese Borstenschichten
haben aber nur so lange einen festen Zusammenhalt auf dem Wickelstab A, als sie
von dem Wickelriemen 23 noch gehalten werden. Außerdem sind die Borsten ja noch
immer gekrümmt.
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Hier tritt nun,die vierte Einrichtung, die Bindeeinrichtung D, in.
Tätigkeit (Fig. 8, 13 und 14).
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Die Bindeeinrichtung besteht aus einer Lagerkonsole 35, in welcher
sowohl eine Riemenscheibe 36 mit verschiedenen Schnurleitrollen:
37 bis 40 wie auch eine Schnurtrommel 41, jede für sich drehbar, gelagert
ist. Auf der Schnurtrommel ist das zum Binden der Borsten bestimmte Bindemittel,
z. B. Bindfaden (Schnur) 42, aufgewickelt. Das freie Schnurende 43 der vollen Schnurtrommel
wird nun der Reihe nach über die Schnurleitrollen 37 bis 4o nach. außerhalb der
Bindevorrichtung, D geleitet und heim Eintritt der Wickel@stabkuppl-unig 2 oder
3 (Fig. 12) :durch kräftiges Einziehen izwischen die Windungen der Schraubenleider
4 :des Wickelstabes eingeklemmt.
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Beim Drehen der Riemenscheibe 36 im Uhrzeigersinn (Fig. 13) .in höherer
U.mdrehungs uhl als die des Wickelstabes A mit seinen aufgewickelten Borsten wickelt
sich die Schnur, indem :sie von der frei laufenden Trommel 41 abgezogen w@ir:d,
um den Wickelstab A, bis sie mit den ersten Borstenspitzen in Berührung kommt und
dieselben fest an den Wickelstab andrückt. Da der Wickelstab A sich ständig in gleicher
Richtung wie die Bindeeinrichtung D dreht und .gleichzeitig gegen die Bindeeinrichtung
vorgeschoben wird, wickelt sich auch die Schnur laufend und zunächst spiral-, dann
,schraubenförmig um :die aus der Bo:nstenw ickeleinrichtung- kommenden Borsten und
bindet sie auf dem Wickels.ta:h A gleichmäßig in der beschriebenen Ordnung fest.
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Die Riemenscheibe 36 wird z. B. durch eine in eine Ringnut 36a eingreifende,
gekreuzte Schnur 36b angetrieben (Fig. 15).
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Es ist wichtig, :daß die Drehrichtung :des Wickelstabes mit Borsten
gleich ist wie die Drehrichtung der Bindeeinrichtung, damit die Borstenspitzen sich
nicht unter der Wirkung des Bindfadens schräg legen und damit das Gerader ichten
beeinträchtigen.
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Das Binden der Borsten auf .den Wickelstäben erfolgt nun. weiterhin
selbsttätig, indem die Bedienungsperson
einen zweiten: Wickelstab
A mit denn ersten Staib vor Eintritt in die Vorschubeinrichtung B durch einfaches.
Hineinstecken. in eine vorderselben :befindliche Führung qd. zusammenkuppelt und
so lange festhält (bei gleichzeitigem Dreherlassen des Stabes in der Hand), bis
der zweite Stab von der Vorschubeinrichtung erfaßt wird usw.
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Die Bindeeinrichtung führt die einmal eingefädelte Schnur schraubenfärmig
über die ganze Länge des mit Borsten belegten. Wickelstabes A. Rechtzeitig muß nun
die Zufuhr des endlos ankommenden Borstenstreifens 13 unter'brochen werden, wie
.dies aus Fig. io ersichtlich ist, indem die Brücke 30, 31 mit Rolle 2,2
, imittels des Doppelhebels ig, iga hochgeschwenkt wird und die weiter zulaufenden
Borsten während dieser kurzen Unterbrechung über die Rolle i i nach unten fallen.,
von wo .sie der Vormaschine E irgenidwie erneut zur Wiederverarbeitung zugeführt
werden (Fig. io).
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Das Aufwickeln des Borstenstreifens auf den Wickelstab hört nun rechtzeitig
so auf, daß vor der zweitens Schraubenfeder q. ,die letzten Borstenspitzen liegen,
die Feder @sel;bst aber frei bleibt. Die Schnurb.indeeincrichtung jedoch legt ihre
Sch,nurwindungen unaufhaltsam weiter, auch nachdem die Schnur über die letzte aufgewickelte
Borstenschicht gelaufen ist, und wickelt weiter über die frei liegende zweite Schraubenfeder
4., wobei sich die Schnur hier selbst zwischen, deren Windungen klemmt, überbrückt
die Kupplung der beiden Einlagestäbe, klemmt sich in der Feder 4. des zweiten Stabes
fest, läuft weiter und legt ihre Windungen unaufhörlich über den neuen gewickelten
Borsternstreifen, der durch ein gegebenenfalls selbsttätiges Wiedereinschulten der
Wickeleinrichtung und @damit der Borstenzufuhr entsteht, so lange, bis die Schnur
in der Trommel aufgebraucht ist oder die Borstenizufuhr aufhört. Eine Führung 44.a
für den. Wickelstab mit Borsten .ist beim Austreten aus der Schnurbi:ndeeinrichtung
angeordnet.
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Durch eine Trennvorrichtung werden die Schnurwindungen nach Austreten
aus der Bindeeinrichtung D bzw. aus der Führung 4d.a an der Stelle unterbrochen,
wo sie üiber die beiden Kupplungshälften laufen, so .daß die einzelnen Borstenibunde
von Hand oder mechanisch zum anschließenden Kochen aufgestapelt werden können.
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.Die Leistungsfähigkeit der vorbeschriebenen Geradebindvorrichtung
entspricht der Gesamtleistung.der den endlosen Borstenstreifen 13 erzeugenden Gleichricht-
und Naßkämmasch.ine F, was ein Vielfaches der Handarbeit bedeutet. Praktisch ist
es so, daß bei der Kombination der schon bekannten Gleichricht- und Naßkämmaschinc
mit der neuen Geradebindmuschine, wie sie hier beschrieben und tzu;r Durchführung
des neuen Verfahrens geeignet ist, lediglich noch eine Person: zur Beschickung der
Vormaschi.ne E und eine zweite Person, zum Beschicken der Geriadeibindmaschine mit
der entsprechenden Anzahl von Wickelstäben notwendig ist. Dies bedeutet eine Ersparnis
an Arbeitskräften, «-elche gegenüber .der Handarbeit noch wesentlich höher ist als
bei der Gerade.bindmnaschine allein.
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Die Vorrichtung ist natürlich auch für andere Fasern .mit ähnlichen
Eigenschaften wie Borsten geeignet.