DE9203928U1 - Vorrichtung zum Messen, usw. bei einer Zunge eines Stopfwerkzeuges einer Bürstenherstellungsmaschine - Google Patents

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23.03.1992 S/be

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Fa. Anton Zahoransky
Schwarzwaldstraße 8
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S 92 254

Vorrichtung zum Messen, usw. bei einer Zunge eines Stopfwerkzeuges einer Bürstenherstellungsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bürstenherstellungsmaschinen haben in aller Regel einen Maschinenständer, an dem eine Spanneinrichtung für einen zu bearbeitenden Bürstenkörper einerseits und passend dazu ein Stopfwerkzeug angeordnet ist. Mit dessen Hilfe werden in der Regel Borstenbündel zu Borstenbüschel geformt, mit einer Verankerung versehen, in eine zugehörige Lochung des Bürstenkörpers eingebracht und dort festgelegt. Zum Stopfwerkzeug gehört eine Zunge, in der Fachwelt auch "Stößer" genannt, die im wesentlichen von einem langen, dünnen, im Stopfwerkzeug geführten Stab gebildet ist. Als späteres Befestigungsmittel des Borstenbüschels im Bürstenkörper dienen z.B. aus einem Drahtabschnitt gebildete Schlingen oder ein etwa rechteckiger Anker zum Befestigen der Borstenbüschel. Die vorerwähnte Zunge ist mit einem Stößer-Hebel verbunden, welcher für eine Relativ-Bewegung der Zunge innerhalb des beweglichen Teiles des StopfWerkzeuges sorgt. Beim Vorgehen der Zunge im bzw. mit dem Stopf werkzeug wird zuerst eine vorbereitete Schlinge oder ein vorbereiteter Anker mitgenommen, der dann das bereitstehende Borstenbündel mitnimmt, im Stopfwerkzeug zu einem Borstenbüschel faltet und zusammen mit dem Befestigungselement (Drahtschlinge oder

Anker) in das Loch des Bürstenkörpers eindrückt. Durch einen gewissen Druck zwischen Zunge und der Lochwandung des Bürstenkörpers erfolgt dann die Befestigung des Borstenbüschels mit Hilfe der vorerwähnten Schlinge oder des vorerwähnten Ankers.

Wenn die Zunge dabei unter zu großen Druck kommt, kann sie leicht Schaden nehmen bzw. zerstört werden. Für den Praktiker ist dies auch ein Zeichen dafür, daß die Bürstenherstellungsmaschine nicht ordnungsgemäß eingestellt ist. Beispielsweise kann der Bürstenkörper ungenau in der zugehörigen Spanneinrichtung eingespannt sein. Dann trifft das Borstenbüschel nicht mittig in das zugehörige Loch des Bürstenkörpers und es kommt zu einer Störung im Fertigungsablauf. Ein Extremfall ist, wenn der Bürstenkörper falsch herum eingespannt ist und an der Ansatzstelle für den Werkzeugkopf des StopfWerkzeuges gar kein Loch vorhanden ist. Bei beiden vorerwähnten Fällen, wo die Bürstenherstellungsmaschine nicht ordnungsgemäß arbeitet, kommt es zu einer erheblichen Überlastung insbesondere der Zunge bzw. des Stößers und zu u.U erheblichen Folgeschäden.

Es ist deshalb auch bereits eine Bürstenherstellungsmaschine geschaffen worden, die eine mechanische Überlastsicherung für die Zunge bei Fehlbetrieb der Maschine hat (vgl. DE-PS 12 57 097) . Die dort gezeigte Überlastsicherung hat sich in der Praxis gut bewährt. Sie stellt aber lediglich einen Schutz für eine Art von fehlerhaften Verhalten der Bürstenherstellungsmaschine dar, nämlich wenn bei der Zunge des StopfWerkzeuges Überlast auftritt.

Eine Bürstenherstellungsmaschine kann aber z.B. auch so ein gerichtet sein, daß der Stößer ihres StopfWerkzeuges zu wenig Druck auf das Borstenbüschel ausübt. Oder es kann beispielsweise das zum Befestigen der Borstenbüschel im

Bürstenkörper notwendige Befestigungsmittel (Anker oder Draht-Schlinge) fehlen. Dann wird das bereitgestellte Borstenbündel zwar von der Zunge mitgenommen, zu einem z.B. etwa V-förmigen Büschel gefaltet und in das zugehörige Loch des Bürstenkörpers hineingesteckt. Beim Benutzen der Bürste fällt dieses Borstenbüschel jedoch früher oder später heraus, da bei ihm das Befestigungsmittel fehlt.

Während durch die vorbekannte Sicherungseinrichtung nach DE-PS 12 57 097 sowohl eine fehlerhafte Arbeitsweise des StopfWerkzeuges bzw. der Bürstenherstellungsmaschine angezeigt als auch die Zunge bzw. das Stopfwerkzeug vor unnötig großer Beschädigung geschützt wird, besteht gemäß der vorliegenden Erfindung vor allem die Problemstellung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der wenigstens ein zu geringer Druck der Zunge beim Eindringen des Borstenbüschels angezeigt wird, z.B., weil das zugehörige Befestigungsmittel fehlt. In Weiterbildung der Aufgabe soll mit der Vorrichtung gemessen werden können, ob die Zunge in bezug auf den zu stopfenden 0 Bürstenkörper bezüglich des vorderen Totpunktes richtig eingestellt ist. Das bedeutet, daß der vordere Totpunkt nicht zu tief im Loch des Bürstenkörpers liegt, aber doch tief genug, um das gefaltete Borstenbüschel genügend fest im zugehörigen Loch des Bürstenkörpers zu verankern. Dabei soll die Vorrichtung ggfs. auch ein Einstellen der Eindringtiefe der Zunge in das zugehörige Loch des Bürstenkörpers ermöglichen. Durch eine entsprechend genaue Einstellung der Eindringtiefe der Zunge in das zugehörige Bürstenkörper-Loch sollen insbesondere folgende Fehler in der Arbeitsweise der Bürstenherstellungsmaschine vermieden werden können:

In der Praxis ist der wichtigste Fall von Störungen im Arbeitsablauf von Bürstenherstellungsmaschinen der, daß die Zunge von den Wartungs-Personen dieser Maschine nicht genau genug eingestellt ist. Der vordere Totpunkt der Zunge muß nämlich sehr feinfühlig eingestellt sein. Geht die Zunge zu

weit nach vorne, so wird das Befestigungsmittel und das darunterliegende, umgefaltete Borstenbündel zu stark im Loch-Grund zusammengedrückt. Dann können dadurch einzelne Fasern des Borstenbüschels durchgeschnitten werden. Dies konnte bereits durch den einstellbaren Maximaldruck gemäß DE-PS 12 57 097 kontrolliert werden.

Ist nun die Zunge so eingestellt, daß sie nicht tief genug in den Lochgrund des Bürstenkörpers eindringt, so wird das gefaltete Bündel zwischen Lochboden und Befestigungsmittel nicht genügend gepresst. In Grenzfällen kann es sich zwar ergeben, daß das Borstenbüschel als Ganzes durchaus noch genügend im Bürstenkörper genügend festsitzt; jedoch kann es dabei zu einer solchen Festlegung kommen, daß man einzelne Fasern aus diesen Borstenbüschel herausziehen kann. In der Praxis machen dies z.B. Kinder, wenn sie mit einer Zahnbürste spielen. Mit den Zähnen können sie einzelne Fasern eines Borstenbüschels erfassen und herausziehen. Das Vorhandensein eines solchen, im Bürstenkörper etwas, aber nicht genügend befestigten Borstenbüschels kann man an einer fertig gestopften Bürste nicht recht kontrollieren.

Dementsprechend besteht bei der Bürstenherstellungsmaschine das Problem, die Zunge so einzustellen, daß sich ein optimaler Einpreßdruck im vorderen Totpunkt ergibt. Dann ist das Borstenbüschel zum einen nicht zu stark gedrückt und es wird die Gefahr weitestgehend vermieden, daß einzelne Fasern durchgeschnitten werden. Zum anderen wird beim Einstellen eines optimalen Einpreßdruckes bei der Zunge die Gefahr vermieden, daß das Borstenbüschel nicht (außreichend) gepresst ist und einzelne Fasern leichter herausgezogen werden können.

Weicht vom letztgenannten Fall der Druck der Zunge beim Verankern noch stärker vom optimalen Einpreßdruck ab, besteht der Grund dafür gewöhnlich darin, daß das zugehörige Befestigungsmittel nicht richtig im Bürstenkörper veranktert ist. In diesem Falle hält das ganze Borstenbündel nicht ausreichend.

Dementsprechend besteht inbesondere die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Messen des Zungendrucks im burstenkorpernahen Totpunkt zu messen und mit einer ausreichend engen Toleranz zu kontrollieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe geht aus den Kennzeichnungsmerkmalen von Anspruch 1 hervor.

Durch eine entsprechende Meßeinrichtung werden fehlerhafte Arbeitsgänge bei Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, erkannt und man kann z.B. bei einer nicht ordnungsgemäß hergestellten Bürstenherstellungsmaschine diesen Umstand anzeigen und/oder über entsprechende Steuerimpulse diese Bürstenherstellungsmaschine stillsetzen. Dann kann rechtzeitig das Herstellen fehlerhafter Bürsten abgestellt und die Maschine passend eingerichtet werden.

Mittels der vorerwähnten Stößerdruck-Meßeinrichtung kann man erkennen, wenn z.B. das Befestigungsmittel beim Stopfen des Borstenbüschels fehlt. Auch kann man einen Extremfall erkennen, wenn z.B. gar kein Bürstenkörper dem Stopfwerkzeug gegenüber eingespannt ist. Dann erhält man bei der Stößerdruck-Meßeinrichtung eine Anzeige bei "Null". Aber auch bei dem Fall, wo der bürstenkörpernahe Totpunkt der Zunge zu weit in den Bürstenkörper hineinragt, also z.B. Fasern des Borstenbüschels durchgeschnitten werden können, erhält man über die Stößerdruck-Meßeinrichtung ein entsprechendes Signal. Diese Meßeinrichtung übernimmt also die aus DE-PS 12 57 097 bekannte Funktion der Überlast-Sicherung gleichzeitig mit.
Außerdem wird von der Messeinrichtung angezeigt, wenn der Stößer nicht auf eine ausreichende Tiefe eingestellt ist. Man kann den optimalen Einpreßdruck für die Zunge bezüglich von deren "vorderen" Totpunkt, also in der im Bürstenkörper befindlichen Totpunktstellung genügend genau einstellen.

Weiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Gemäß Anspruch 2 ist die Meßeinrichtung entsprechend dem vorerwähnten Problemkreis auf den Bereich eingestellt, wo in der Praxis am häufigsten Fehler bei der Wartung und Einstellung einer Bürstenherstellungsmaschine einstellen können.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 3 lassen sich, wie vorstehend bereits näher erläutert, unterschiedliche Fehler bei der Bürstenherstellung erfassen. Namentlich läßt sich die Funktion der vorbekannten Überlast-Sicherung mitabdecken. Die Merkmale von Anspruch 4 bewirken die auf den Stößer wirkende Kraft optisch leicht sichtbar zu machen, wodurch man auf den auftretenden Produktionsfehler gut schließen kann. Die Merkmale des fünften Anspruches erlauben eine einfache Justierung des vorderen Totpunktes des Stößers, insbesondere ein einfaches Korrigieren in Verbindung mit den Betriebsanleitungen und der Anzeige gemäß Anspruch 4.

Die Merkmale des 6. bis 8. Anspruches ermöglichen, zwischen der Zunge (= Stößer) und dem Stößerantriebshebel eine auf den optimalen Stößerdruck einstellbare Feder vorzusehen. An deren Stelle kann auch ein kraft-nachgiebiger Hydraulikzylinder oder dergleichen vorgesehen sein. Beim Eindrücken des Bündels gibt dann diese Feder oder dergleichen etwa einen halben Millimeter vor Erreichen des vordersten Totpunktes nach. Damit wird der Hub der Zunge um diesen halben Millimeter reduziert. Einstellfehler im Rahmen dieses einen halben Millimeters werden so ausgeglichen, ohne daß es zur Stör-Anzeige oder zum Stillsetzen der Bürstenherstellungsmaschine kommen muß. Am Ende des vorerwähnten Toleranz-Bereiches von einem halben Millimeter kann dann ein elektrischer Kontakt zwecks Anzeige oder Maschinensteuerung betätigt werden. Die vorerwähnte Toleranz kann man auch entsprechend wählen, z.B. je nach Größe der Bürste. Wird der auf diese Weise einjustierte Druck nicht

erreicht, wird über den erwähnten Schalter kein Kontakt gegeben. Dies kann als Signal ausgewertet werden, z.B. zum automatischen Abstellen der Bürstenstopfmaschine. Wird der Druck andererseits zu hoch, so weicht die Feder oder dergleichen stärker aus und in einem weiteren Bereich wird ein zweiter Schalter betätigt, welcher nun den maximal zulässigen Druck kontrolliert. Wird dieser überschritten, wird mittels dieses Schalters die Maschine gestoppt
Die Merkmale des neunten Anspruches erlauben dadurch, daß der zweite Schalter einen größeren Abstand zum kontaktgebenden Organ hat, daß die Vorrichtung nicht zu empfindlich wird.
Eine ähnliche Wirkung erreicht man durch die Merkmale des zehnten Anspruches dadurch, daß nach dem Schalten des ersten Schalters die Wirkung einer zweiten Feder zum Tragen kommt, so daß der Druck stärker ansteigen muß, bevor der zweite Schalter Kontakt erhält.

Durch die Merkmale des elften Anspruches kann der elektronische Aufwand, der in Verbindung mit dem ersten Schalter notwendig ist, verringert werden.

Gemäß den Maßnahmen von Anspruch 12 kann man über ein vergleichsweise einfaches, elektronisches Steuergerät einen minimalen und einen maximalen Anpreßdruck eingeben. Die Vorrichtung kontrolliert dann bei jedem Eindringen eines Borstenbündels den korrekten Arbeitsablauf der Bürstenherstellungsmaschine in dem Sinne, daß die vorgegebenen Grenzen weder nach unten noch nach oben überschritten werden. Geschieht dies dennoch, kann die Vorrichtung entweder dies anzeigen oder vorzugsweise bei entsprechender Schaltung die Bürstenherstellungsmaschine stillegen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders bei Bürstenherstellungsmaschinen für Zahnbürsten vorteilhaft (vgl. Anspruch 13) . An sich schwanken die Bohrungen der Bürstenkörper zum Einbringen der Borstenbüschel etwa zwischen 1,7 mm und 8 mm. Dementsprechend muß die Vorrichtung auch sehr variabel herstellbar und einstellbar sein. Da man in der Praxis derzeit auf einen

Bürstenherstellungsmaschinen-Typ gewöhnlich nur eine Bürstenart, z.B. Zahnbürsten herstellt kann man für solche Bürstenherstellungsmaschinen auch entsprechend angepasste Vorrichtungen erstellen. Bei der Zahnbürsten-Herstellung liegen die Lochgrößen zwischen 1,7 mm und 2,7 mm, so daß die Differenz im Anpreßdruck nicht zu sehr verschieden und ein solches, z.B. für eine Zahnbürsten-Herstellungsmaschine ausgelegte Vorrichtung noch gut zu handhaben ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen, stark schematisiert und in unterschiedlichen Maßstäben:

Fig. 1 Eine stark schematisierte Seitenansicht einer Bürstenherstellungsmaschine,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Bürstenherstellungsmaschine

nach Fig. 1 im oberen Bereich des Stößerhebels und dessen Verbindung zur Zunge, und

Fig. 3 stärker schematisiert, eine Steuerscheibe, die mit einem dritten Schalter zusammenarbeitet.

Eine Bürstenherstellungs-Maschine 1 (Fig. 1) weist einen Maschinenständer 2 auf. Dieser hat in bekannter Weise eine Spanneinrichtung 3 für zu bearbeitende Bürstenkörper 4. In der Seitenansicht der Bürstenherstellungsmaschine 1 nach Fig. 1 liegt dem Bürstenkörper 4 ein im Ganzen mit 5 bezeichnetes Stopfwerkzeug gegenüber. Mit diesem wird der zunächst nur mit Bohrungen zur Aufnahme von Borstenbüscheln 6 versehene Bürstenkörper 4 in bekannter Weise "gestopft". Die dazu erforderlichen Bewegungsabläufe, z.B. die Relativbewegung

zwischen dem Stopfwerkzeug 5 und dem Bürstenkörper 4, das Annähern des Werkzeugkopfes 7 an die gelochte Oberseite des Bürstenkörpers 4 sowie die diese Bewegung überlagernde hin und her Bewegung der zum Stopfwerkzeug 5 gehörenden Zunge 8 sind bekannt. In Fachkreisen wird diese "Zunge" auch "Stößer" genannt. Die Zunge erhält den Antrieb für ihre Hin- und Her-Bewegung über einen Stößer-Hebel 9 (Fig. 1 u. 2) , der seinerseits mit Hilfe eines Pleuelantriebes 10 z.B. mit Hilfe der Hauptwelle 11 der Bürstenherstellungsmaschine 1 angetrieben ist. An seinem (in Fig. 1) unteren Ende ist der Stößerhebel bei 12 im Maschinenständer 2 gelagert. Er macht dementsprechend eine Pendelbewegung entsprechend dem Doppelpfeil PfI.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun bei der Bürstenherstellungsmaschine 1 die Zunge 8 des StopfWerkzeuges 5 mit einer Stößerdruck-Meßeinrichtung 20 versehen, die beim Auftreten eines minimalen und/oder eines maximalen Stößerdrucks diesen mißt und beim Überschreiten von vorgebbaren Druckgrenzen diese anzeigt und/oder bei deren Überschreiten Steuerimpulse für die Bürstenherstellungsmaschine 1 abgibt. Durch das Anzeigen der vorerwähnten Überschreitungen von vorgebbaren Druckgrenzen wird angezeigt, daß die Bürstenherstellungsmaschine 1 nicht in der vorgesehenen Weise arbeitet. Verbindet man die Meßeinrichtung 20 mit dem Antrieb des StopfWerkzeuges, so kann dieser beim Überschreiten eines minimalen und/oder eines maximalen Stößerdrucks mittels entsprechender Steuerimpulse stillgesetzt werden.

Eine in der Praxis häufig kritische, auch für die Messung des Stößerdrucks praktisch wichtige Stelle liegt im vorderen Totpunkt der Zunge 8, d.h. in derjenigen Totpunktlage der Zunge 8, in der diese in einer Aufnahmebohrung 21 des Bürstenkörpers 4 eindringt (Fig. 1) . Obgleich im Prinzip die Stößerdruck-Messeinrichtung und/oder eine Stößerdruck-

Maxiiiialbegrenzung auch mechanisch ausgebildet sein könnte, besteht eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß zwischen dem Stößerantrieb, das ist hier der Stößerhebel 9 und einem Verbindungshebel 22 zwischen dem Stößerhebel 9 und der Zunge 8 eine im Ganzen mit 29 bezeichnete Kraftmeßeinrichtung vorgesehen ist, welche zumindest die maximal bei der Zunge 8 auftretende Kraft mißt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist als Verbindungshebel 22 zwischen dem Stößerhebel 9 und der Zunge 8 ein am (in Fig. 2) oberen Ende des Stößerhebels 9 bei 24 gelagerter zweiarmiger Hebel vorgesehen. Ferner weist der Stößerhebel 9 an seinem oberen Ende einen im Querschnitt etwa U-förmigen Tragbügel 25 auf und zwischen dem oberen Arm des Verbindungshebels 22 und dem U-Steg 26 dieses Tragbügels 25 einerseits und der benachbarten Stirnseite des Verbindungshebels 22 ist eine erste Feder 27 vorgesehen. Wird die Zunge 8 in Richtung des Pfeiles Pf2 (Fig. 2) und damit das Borstenbündel in Richtung des Bürstenkörpers 4 bewegt, kann der obere Teil des Verbindungshebels 22 gegen den Druck der ersten Feder 27 etwas ausweichen. Am linken, verbreiterten Ende 8· der Zunge 8 in Fig. 2 erkennt man eine drehbare Stößerbefestigung 28. Pfeil Pf3 in Fig. 2 zeigt die Ausweich-Schwenkbewegung des oberen Teils des Verbindungshebels 22 bei Belastung der Zunge 8. Zwischen diesem oberen Ende des Verbindungshebels 22 und dem U-Stück 26 des Tragebügels 25 ist stark schematisiert dargestellt - eine elektronische

Kraftmesseinrichtung 29 eingezeichnet. Sie mißt zumindest die beim Vorgehen der Zunge 8 maximal auftretende Kraft. Die Messeinrichtung 29 kann dabei ein Display 29' aufweisen oder damit verbunden sein, so daß die auf die Zunge wirkende Kraft leicht ablesbar und kontrollierbar ist. Die in der Zeichnung schematische Unterbringung der Kraftmesseinrichtung 29 bzw. des zugehörigen Displays 29* am oberen Ende des Stößerhebels 22 ist in Fig. 2 nur zur besseren Darstellung der Funktionsweise gewählt worden. Man kann selbstverständlich die

Messung in der vorbeschriebenen Weise vornehmen, die Anzeige jedoch an einer stillstehenden, gut zu beobachtenden Stelle des Maschinenständers 2 der Burstenherstellungsmaschine I unterbringen.

In Fig. 2 erkennt man - stark schematisiert - das zwischen dem Stößerhebel 9 beim Anschlußende 8 · für die Zunge 8 eine an sich bekannte Einstelleinrichtung 30 für die Lage der Zunge 8 vorgesehen ist. An der ersten Feder 27, die zwischen dem U-Steg des Tragbügels 24 und dem oberen Hebelarm des Verbindungshebels 22 wirkt, ist eine an sich bekannte, in Fig. 2 schematisch angedeutete Feder-Einstellvorrichtung 31 vorgesehen. Mit ihrer Hilfe kann der vordere, in der Aufnahmebohrung 21 des Bürstenkörpers 4 liegende Totpunkt der Zunge 8 feinfühlig in eine optimale Lage eingestellt werden.

Mit Hilfe der Feder 27 und der Einstellmöglichkeit durch die vorerwähnte Feder-Einstellvorrichtung 31 kann man den Maximaldruck festlegen, der nicht überschritten werden darf, damit z.B. die eingangs erwähnten Nachteile nicht eintreten, z.B. damit nicht einzelne Fasern eines Borstenbüschels 6 beim Einführen in den Bürstenkörper 4 durchschnitten werden. Wie bereits erwähnt, muß die Tiefeneinstellung der Zunge 8 auch so vorgenommen werden, daß noch eine genügende Pressung des Borstenbüschels 6 im Bürstenkörper 4 erfolgt, damit dieses bzw. seine einzelnen Fasern ausreichend fest im Bürstenkörper 4 verankert werden. Gemäß der Erfindung ist nun die Stößerdruck-Meßeinrichtung 20 so ausgebildet, daß sowohl Einstellfehler für die Zunge 8 wie auch Unregelmäßigkeiten bei der Fertigung erkannt werden und ggfs. die Bürstenherstellungsmaschine demzufolge abgeschaltet wird. Am vorteilhaftesten ist eine elektronische Kraftmeßeinrichtung 29, welche die Kraft mißt, mit der die Zunge 8 im Bürstenkörper 4 liegenden Totpunkt arbeitet. Die Kraftmeßeinrichtung 29 liefert Signale für das Display 29·, bei dem diese Kraft angezeigt wird. Man kann beispielsweise diese Kraft ablesen und mit Normalwerten vergleichen. Liegt

diese Kraft außerhalb der Toleranzen, kann man den vorderen Totpunkt der Zunge feinfühlig verändern im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung dieser Kraft.

Das Einstellen der Zunge 8 bezüglich ihres vorderen Totpunktes ist besonders bei der Herstellung von Zahnbürsten sehr feinfühlig vorzunehmen. Es geht dabei um Toleranzen von +/-0,05 mm.

Eine Weiterbildung der Vorrichtung besteht nun darin, daß man das Einhalten der Toleranzen elektronisch kontrolliert, wobei man auch bei Überschreiten der Toleranzen dies nicht nur anzeigen sondern damit die Bürstenherstellungsmaschine steuern kann. Obgleich man dies auch ohne Verwendung der vorerwähnten ersten Feder 27 durchführen könnte, ist jedoch die Kombination des abgefederten Verbindungshebels 22 mit einem ersten Schalter 32 besonders vorteilhaft. Dabei wird die Feder 27 oder ein die Wirkung der Federkraft ersetzender Hydraulik-Kolben (vgl. DE-PS 12 57 097) auf den optimalen Druck der Zunge 8 im vorderen Totpunkt eingestellt. Beim Eindrücken eines Borstenbüschels 6 gibt die Feder 27 kurz vor Erreichen des vorderen Totpunktes, z.B. etwa einen halben Millimeter vor diesem Totpunkt, nach. Damit wird der Hub der Zunge 8 um diesen halben Millimeter verkürzt. Einstellfehler im Rahmen dieser gewählten Verkürzung von z.B. einem halben Millimeter werden ausgeglichen. Je nach Größe der Bürste oder nach Wahl der Länge dieses Ausgleichbereiches kann diese auch z.B. 1 Millimeter sein. Wesentlich ist nun, daß am Ende dieses Ausweich-Bereiches ein elektrischer Kontakt beim Schalter 32 betätigt wird. Dazu ist der erste Schalter 32 auf dem oberen, freien Schenkel des Tragbügels 25 angebracht und ein Schaltfinger 33 betätigt am Ende des vorerwähnten Bereiches von einem halben Millimeter diesen elektrischen Kontakt beim Schalter 32. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Schalter als elektro-mechanischer Endschalter 32 ausgebildet. Er kann aber

auch vorzugsweise als berühungsloser Schalter oder Sensor ausgebildet sein. Der Schaltvorgang ist das Zeichen dafür, daß der optimale Stößerdruck (oder der dafür vorgesehene Bereich) erreicht ist. Wird dieser Druck nicht erreicht, wird über den Schalter 32 oder dergleichen auch kein Kontakt gegeben und die elektrische Steuerung der Bürstenherstellungsmaschine 1 ist so geschaltet, daß sie dann automatisch abgeschaltet wird.
Wird der Druck am vorderen Ende der Zunge 8 zu hoch, so weicht die Feder 27 stärker aus (vgl. Pfeil Pf3 in Fig. 2). In einem etwas weiteren Abstand von der Ruhelage des Schaltfingers 33 ein zweiter Schalte 34 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel ebenfalls als elektro-mechanischer Endschalter ausgebildet ist. Wird der Druck an der Zunge 8 zu hoch, so weicht die Feder 27 stärker aus und der obere Arm des Verbindungshebels 22 verschwenkt sich stärker in Richtung des Pfeiles Pf3. Man kann den zweiten Schalter 34 beispielsweise so anordnen, daß nach Verschwenken des Schaltfingers 3 3 um etwa einen Millimeter der zweite Schalter 34 betätigt wird. Dieser kontrolliert den maximal zulässigen Druck am vorderen Ende der Zunge 8 und stoppt z.B. die Bürstenherstellungsmaschine, wenn der zulässige Druck überschritten wird.

Durch die vorbeschriebene Anordnung erreicht man folgendes: Die Bürstenherstellungsmaschine 1 stoppt zum einen, wenn der erste Schalter 32 nicht betätigt wird und zum zweiten, wenn der zweite Schalter 34 betätigt wird.

Der vorbeschriebene Schaltmechanismus kann weniger empfindlich arbeiten, wenn der zweite Schalter 34 in einem etwas größeren Abstand vom Schaltfinger 33 angeordnet ist, so daß er erst anspricht, wenn die Zunge 8 z.B. mehrere Millimeter zurückgedrückt worden ist. Eine analoge Wirkung kann man dadurch erreichen, daß man eine zweite, die erste Feder 27 verstärkende Feder 35 vorsieht. Sie wirkt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf den unteren Hebelarm des Verbindungshebels 22. Die zweite Feder 35 bewirkt, daß der

Druck an der Zunge 30 stärker ansteigen muß, bevor der zweite Schalter 34 anspricht und z.B. Kontakt gibt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung besteht darin, daß wenigstens einer der Schalter 32 und/oder 34 als berühungsloser Schalter oder Sensor ausgebildet ist.

Die Praxis hat gezeigt, daß das Abstellen der Bürstenherstellungsmaschine 1 über den zweiten Schalter 34 problemlos erfolgen kann. Dagegen muß bei jedem in dem Bürstenkörper 4 eingebrachten Borstenbüschel 6, also in aller Regel sehr schneller Taktfolge mit Hilfe des ersten Schalters kontrolliert werden, daß genau im vorderen Totpunkt oder seines gewählten Bereiches ein Schaltkontakt zustande kommt.

Dies bedingt einigen elektronischen Aufwand. Um diesen zu vereinfachen und die Arbeitsweise sicherer zu gestalten, schlägt die Erfindung nun folgende Ausgestaltung vor: Der Stromkreislauf über den ersten Schalter 32 ist - abgesehen von der vorderen Totpunktstellung der Zunge 8 - dauernd geschlossen und er wird nur im zu kontrollierenden Bereich des vorderen Totpunkts kurzzeitig unterbrochen. In diesem kurzen Zeitbereich während der bei ordnungsgemäßer Funktion auftretenden Unterbrechung wird nun überprüft, ob diese Unterbrechung tatsächlich auftritt. Dazu sind eine Steuerscheibe 36 und ein dritter Schalter 37 (vgl. Fig. 2) vorgesehen, wobei die Steuerscheibe 3 6 drehfest auf der Hauptwelle 11 der Burstenherstellungsmaschine I angebracht ist. Der dritte Schalter 37 und die Steuerscheibe 36 sind einander so zugeordnet, daß der Schalter 37 immer dann betätigt, z.b. geschlossen wird, wenn sich die Zunge 8 in ihrer vorderen Totpunktstellung befindet, wobei der erste Schalter 32 betätigt, z.B. geöffnet wird. Würde dieses Betätigen des ersten Schalters 32 bei einer Störung, z.B. weil der Druck auf die Zunge zu schwach ist, ausbleiben, so könnte 5 über den dritten Schalter 3 7 und den Schalter 3 2 ein

Steuerstrom fließen, durch den beispielsweise die Bürstenherstellungsmaschine 1 abgeschaltet werden kann.

Anstatt der zeitlich eingeschränkten Überwachung des Schalters 32 wie vorbeschrieben, könnte auch eine mit der Kraftmeßeinrichtung 29 zusammenarbeitende elektronische Schaltung zur Überwachung vorgesehen sein.

In Fig. 3 erkennt man noch eine Kraftmeßdose 38 mit einer Anzeigeskala 39. Mit deren Hilfe z.B. mittels eines elektronischen Steuergerätes ein maximaler und ein minimaler Anpressdruck für die Zunge 8 einstellbar ist. Die Vorrichtung kann so bei jedem Borstenbüschel 6 einen minimalen und einen maximalen Anpressdruck eingeben. So kann kontrolliert werden, daß die Grenzen des Anpressdrucks weder nach unten noch nach oben überschritten werden. Geschieht dies dennoch, wird die Bürstenherstellungsmaschine stillgesetzt.

Erwähnt sei noch, daß anstatt der vorbeschriebenen Ausführungsformen der Kraft-Meßeinrichtung 29 oder 38 auch andere Kraftmeßeinrichtungen, beispielsweise mit Hilfe von innerhalb des Antriebs-Übertragungsweges für die Zunge 8 angeordneten Dehnungsmeßstreifen oder dergleichen, vorgesehen sein können.

Alle vorbeschriebenen und/oder in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

/Ansprüche

Claims (13)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Messen, ggfs. Einstellen usw. einer Zunge (8) oder dergleichen eines StopfWerkzeuges einer Bürstenherstellungsmaschine (1) , wobei die Zunge gegebenenfalls eine Überlastsicherung hat, dadurch gekennzeichnet , daß die Zunge (8) oder dergleichen mit einer Stößerdruck-Meßeinrichtung (20) in Verbindung steht, die beim Auftreten eines vorgebbaren minimalen und/oder eines vorgebbaren maximalen Stößerdrucks diesen mißt und beim Überschreiten dieser vorgebbaren Druck-Grenzen diese anzeigt und/oder bei deren Überschreiten Steuerimpulse für die Bürstenherstellungsmaschine (1) abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung auf den Stößerdruck im vorderen Totpunkt der Zunge (8) eingestellt bzw. einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Stößerantrieb (Stößerhebel 9) und einer Verbindung (22) von diesem zur Zunge (8) eine Kraftmeßeinrichtung, vorzugsweise eine elektronische Kraftmeßeinrichtung (29) vorgesehen ist, welche zumindest die maximal bei der Zunge (8) auftretende Kraft mißt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der auf die Zunge wirkenden Kraft ein mit der Kraftmeßeinrichtung verbundenes Display (29·) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stößerhebel (9) oder

dergleichen und der Zunge (8) eine Einstelleinrichtung (30) für diese vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zunge (8) und dem Stößerhebel (9) eine auf den optimalen Stößerdruck im vorderen Totpunkt der Zunge einstellbare Feder (27) oder dergleichen vorgesehen ist und daß vorzugsweise wenigstens bezüglich des vorderen Totpunktes der Zunge (8) ein elektrischer Kontakt (32) vorgesehen ist, über den ggfs. die Bürstenherstellungsmaschine (1) abschaltbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bürstenherstellungsmaschine ein zweiter, mechanischer oder elektrischer Endschalter (34) vorgesehen ist, der beim Überschreiten des maximal zulässigen Drucks an der Zunge (8) ggfs. die Bürstenherstellungsmaschine (1) stillsetzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß - von der unbelasteten Position der Zunge (8) aus gesehen - der zweite Schalter (34) in einem größeren Abstand zu dieser Ausgangsstellung angeordnet ist als der erste Schalter (32) , so daß dieser zweite Schalter

(34) erst ein Signal abgibt, wenn die Zunge (8) eine längere Strecke, z.B. mehrere Millimeter, zurückgelegt hat.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Schalter (32; 34) als berührungsloser Schalter oder Sensor ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Betätigung des zweiten Schalters (34) eine Zusatz-Feder (35) vorgesehen ist, so

daß der Druck an der Zunge (8) zuerst stärker ansteigt, bevor der zweite Schalter (34) zur Wirkung kommt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in dem Zeitbereich, wo sich die Zunge (8) etwa in der vorderen Totpunktstellung befindet, aktivierbare Überwachungseinrichtung vorgesehen ist und daß dazu vorzugsweise ein mit dem ersten Schalter (32) verbundener, insbesondere durch eine Exzentersteuerung (36, 37) betätigbarer dritter Schalter (37) vorgesehen ist, der jeweils etwa in der vorderen Totpunktstellung der Zunge (8) betätigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorrichtung eine Kraftmeßdose

(38; 39) vorgesehen ist, mit deren Hilfe z.B. mittels eines elektronischen Steuergerätes ein maximaler und ein minimaler Anpressdruck für die Zunge (8) oder dergleichen einstellbar ist.
20

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie vorzugsweise auf den bei der Herstellung von Zahnbürsten auftretenden Anpressdrücken abgestimmt ist.

(H. Schmitt)
Patentanwalt