EP3445207A1 - Buersten-stopfmaschine und stopfzunge - Google Patents

Buersten-stopfmaschine und stopfzunge

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EP3445207A1
EP3445207A1 EP17719830.6A EP17719830A EP3445207A1 EP 3445207 A1 EP3445207 A1 EP 3445207A1 EP 17719830 A EP17719830 A EP 17719830A EP 3445207 A1 EP3445207 A1 EP 3445207A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tongue
tip
brush
guide
machine according
Prior art date
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Granted
Application number
EP17719830.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3445207B8 (de
EP3445207B1 (de
Inventor
Bart Gerard Boucherie
Henk Vandenbussche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GB Boucherie NV
Original Assignee
GB Boucherie NV
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Filing date
Publication date
Application filed by GB Boucherie NV filed Critical GB Boucherie NV
Priority to EP23157760.2A priority Critical patent/EP4201257A1/de
Publication of EP3445207A1 publication Critical patent/EP3445207A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3445207B1 publication Critical patent/EP3445207B1/de
Publication of EP3445207B8 publication Critical patent/EP3445207B8/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies
    • A46D3/042—Machines for inserting or fixing bristles in bodies for fixing bristles using an anchor or staple
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/082—Magazines for bristles; Feeding bristles to magazines; Knot picking

Definitions

  • the invention relates to a brush tamping machine with a stuffing tool having a tip which is pivotable about a first axis with its tip between a bundle take-over position and a stuffing position and in the tip of a guide for one, an armature along with bundle along the guide in has a, at least a portion of the finished brush forming bristle carrier stuffing tongue. Furthermore, the invention relates to a stuffing tongue for a brush tamping machine according to the invention.
  • Such a brush tamping machine is known from EP 1 803 372 B1.
  • a bundle pick-up pivotable about a vertical axis and a stuffing tool likewise pivotable about a vertical axis are provided.
  • the bundle picker separates bundles from a bristle magazine and transfers them to the stuffing tool immediately behind a point.
  • a guide for a tongue is present, so that the tongue leads a recorded bundle together with anchor along the guide to a, at least a portion of the finished brush forming bristle carrier and pushes into an opening in the bristle carrier.
  • An anchor can be a metal plate or a wire loop.
  • the stuffing tool is pivoted after receiving a scattered bundle in the direction of the bristle carrier, wherein the tongue participates this pivoting movement and penetrates either deeper during this pivotal movement or after reaching the stuffing position in the top, finally to push the bundle together with anchor in the bristle carrier.
  • Both the stuffing tool together with the arcuate guide in the tip and the tongue are moved on a circular arc section.
  • the object of the invention is to improve a brush tamping machine of the type mentioned so that they can work with a faster cycle time.
  • the brush tamping machine has a tamping tool with a tip which is pivotable about a first axis between a bundle take-over position and a tamping position and which has a tongue stuffing an anchor and bundle along the guide into a bristle carrier in the tip.
  • the brush tamping machine according to the invention provides that the guide of the tongue in the tip is linear and that the front end of the tongue relative to the tamping tool in the tamping position performs a linear pushing movement.
  • the tongue has a front, guided portion which is close to the bristle carrier and stored in the tip when delivering to the stuffing position in the guide, and a rear, drive-side portion, wherein the cross section of the rear portion is larger than that of the front portion, preferably by at least a factor of 2, in particular by at least the factor 3.
  • the rear portion protrudes in each position of the tongue and the tip in sections in a linear guide.
  • the tongue was formed Vietnamesebogensegmentformig during a pivoting movement of the tip and the guide in the tip also represented a circular arc section
  • linear linear motion is realized by a linear guide.
  • the pivoting movement of the stuffing tool is advantageous over a linear movement, because reversible pivoting movements can be realized with less effort, high precision and above all, high speed.
  • the fact that, however, a linear movement is performed by the tongue at its front end, the movement is even faster.
  • the linear thrust movement reduces the friction against the guide.
  • the movement of the bundle and anchor in the last part of the overall movement is linear, which leads to a smaller space requirement of the front end of the tip and the tongue.
  • the bristle carrier may be an apertured plate which is later joined to the remainder of the brush body to form a common brush body, or the bristle carrier may also be the brush body itself.
  • the cross-section of the front portion of the tongue is equal in particular over its longitudinal extent and / or the cross-section of the rear portion of the tongue is the same over its longitudinal extent, allowing for easier manufacture.
  • a transition section may be present, in which a certain continuous transition of the cross sections takes place, in particular in which the cross sections in a radius merge into one another. This is to avoid notch stresses be present in an otherwise formed paragraph between the front and rear section.
  • a fastening section adjoin the rear section and form the drive-side end.
  • a recess and / or a projection may be present in the width in order to facilitate the drive-side attachment.
  • the rear portion protrudes in any position of the tongue and in each position of the tip in sections in a spaced-apart from the second guide.
  • This second guide can extend in a linear or circular arc around the pivot axis of the pivot drive.
  • One possibility is to guide the tongue on both sides as well as up and down, similar to the guide in the tip.
  • the tongue could run along rollers on at least one side and be guided therethrough.
  • the rear portion projects into a spaced from the top and thus of the guide in the tip second guide, in which, however, also protrudes the front portion.
  • a variant of the invention provides that although the rear portion projects in each position of the tongue and the tip in sections in the second guide, but then unguided to the drive-side mounting portion to exclusively in this unguided area at a feed and return movement of the tongue to be bent.
  • the second guide may be aligned with the guide in the tip linear guide, ie it lies in a plane with this.
  • the second guide spaced from the tip may further be formed in a base mechanically rigidly coupled to the tip.
  • these two guides go into each other without spacing to a common leadership.
  • this second guide is preferably always, that is, regardless of the position of the tip and the position of the tongue, the transition between the front and the rear portion. This is particularly advantageous because this section is necessarily critical in terms of strength and durability.
  • the tongue should be a one-piece, uniformly thick spring steel band. A spring steel band makes it possible to drive the tongue without great effort by the rotary actuator.
  • the tongue can be driven by a preferably own pivot drive, for example, by a separate pivot arm for driving the tongue is present. This means that the tongue moves on the one hand in the region of its driven end along a circular arc path and on the other hand linearly in the region of the guide in the tip.
  • the guide for the tongue can sit on a swivel arm of the stuffing tool.
  • the axis of the pivot arm of the tongue is also the first axis.
  • the stuffing tool can be driven by at least one cam and / or the pivot drive can be driven by at least one cam.
  • a cam drive is characterized by a high mechanical stability.
  • a possible variant here provides that the cams for the stuffing tool and for the rotary drive of the tongue are rotated by the same camshaft in rotation. This allows for forced synchronization in a very simple way.
  • pivot the pivot arms for the stuffing tool and for the tongue by their own electric servomotors.
  • the control of the servomotors ensures a synchronization of the movements of the swivel arms.
  • the distance of the front end of the tip from the first axis is at least 200 mm, in particular at least 300 mm, so that the Movement of the guide takes place on an extremely large radius of curvature.
  • This relatively large pivot radius also ensures that the pivot angle for the pivot arm between the bundle take-over position and the stuffing position is very low, for example, between 2 and 5 °. However, this small swivel angle is already sufficient to complete the complete stroke of the stuffing tool.
  • the feed stroke of the stuffing tool may be, for example, only 15-20 mm measured at the leading end of the tip between the bundle take-up position and the stuffing position. This small stroke also ensures high cycle times. In the prior art, corresponding strokes of 25 mm were normal. The percentage reduction of the stroke is therefore enormous.
  • the guide in the tip can be substantially linear, e.g. run horizontally.
  • This horizontal course which refers to the stuffing position, simplifies the alignment of the parts to each other and, above all, their production, because a linear guide is much easier to produce than a circular segment-shaped.
  • the first axis may be a horizontally oriented axis, whereas in EP 1 803 372 B1 the axis was vertically aligned.
  • the longitudinal direction of the bristle carrier is oriented in parallel or slightly (i.e., 15 ° -25 °) to the first axis at an angle.
  • the pivoting movement of the stuffing tool is thus in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the bristle carrier.
  • the bust tamping machine according to the invention can be designed without so-called bundle displacer.
  • a bundle displacer in the prior art is a separate part lying in front of the tip, which pushes aside the bundles already anchored in the bristle carrier when the next bristle tuft is stuffed adjacent to them.
  • the brush tamping machine according to the invention in which the tip itself makes a diving movement and displaced stuffed bristle tufts, such a separate displacer is unnecessary, so that the brush tufting machine according to the invention is simpler and also less complex, so that higher cycle times can be achieved.
  • the brush tamping machine according to the invention optionally comprises a bundle picker which feeds individual bundles to the tamping tool, in particular in a horizontal plane.
  • the bundle pickup may be a plate-like circular arc segment or a rotating disc which is pivotable about a vertical axis.
  • the stuffing tool may be aligned with the bristle carrier such that the leading end of the tip in the direction of the first axis, as viewed from the bundle transfer position to the stuffing position, has a vertically downwardly directed component. This means that the end of the tip moves downwards from above towards the bristle carrier, so it dives off slightly, pushing away the already stuffed bristles.
  • An optionally provided inclined surface at the top namely on its underside in the region of the end is directed towards the end obliquely upwards and forms a Abweiser configuration for the already stuffed bristle tufts.
  • the top may be tapered towards the end, so that the tip tapers towards the end.
  • the stuffing tool opposite bristle carrier can be padded so directly. It is thus a kind of rotating tool that can take several positions.
  • the present invention further relates to a tongue, ie stuffing tongue, for a brush tamping machine according to the invention.
  • the tongue is a uniformly thick spring steel band having a front portion close to the bristle carrier to be stored in the guide in the tip, and a rear drive side portion, wherein the cross section of the rear portion is larger than that of the front portion , wherein the tongue has a thickness equal to 0.2 mm.
  • the tongue has at the drive end end a mounting portion with a recess and / or a projection in the width, to the drive-side attachment.
  • the tongue has two opposite longitudinal edges defining the width of the spring steel strip over its length, with one of the longitudinal edges being completely linear and the other longitudinal edge having a step to form the transition between the front and back sections.
  • This variant allows the use of a simple punching tool for the tongue. Furthermore, this is performed on one of the side edges, which is possible by the linear edge course.
  • the tongue according to the invention can also have all the features described above in connection with the tamping machine, individually or in combination, and vice versa, the tamping machine can have the properties and features mentioned in connection with the tongue according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a brush tamping machine according to the invention according to an optional embodiment
  • FIG. 2 shows the brush-stuffing device according to FIG. 1 with the bristle magazine omitted, wherein the tongue shown separately here does not belong to the brush-stuffing machine according to the invention
  • Figure 3 is a schematic side view of the stuffing tool of Figure 1 with the tongue in the bundle take-over position
  • FIG. 4 shows a side view of a variant of the tongue according to the invention used in the brush-stuffing device according to the invention according to FIGS. 1 and 2.
  • a brush tamping machine comprising a drum 10 having a plurality of brush holders, a stuffing tool 12, a bristle magazine 14, a bundle picker 16, and a plugging tongue 52. Further is a feeder 18 shown symbolically with an arrow for so-called anchor 20, for example in the form of a wire loop or a metal plate present.
  • bristle carrier 22 for example plates with openings, which are later part of the finished brush, or bristle carrier 22 in the form of a complete brush body, as shown in Figure 1, stuffed.
  • the drum 10 is designed as a rotating holding tool, in which a plurality of holders for bristle carrier 22 are accommodated on a support 26 rotatable about an axis 24, which are fed and removed at certain positions to the carrier 26 and are stuffed in one position.
  • the axis 24 is preferably horizontal or slightly angled (15 ° -25 ° to the horizontal), or the elongated bristle carrier 22 are aligned with its longitudinal direction in the horizontal direction or also slightly angled to the axis 24.
  • the bristle carrier 22 to be filled is moved by movement of the carrier 26 in a vertical plane in two axes, so that the opening to be subsequently padded in the bristle carrier is always opposite the approached bristle tuft and aligned with it.
  • a bristle magazine 14 comprises a mechanically biased bearing having ordered juxtaposed bristles 28.
  • a bundle picker 16 which pivots about a vertical axis 30 and includes a plate-shaped circular arc segment, travels along the magazine with the bristles 28 and removes a bundle by engaging the bundle picker 16 its along-running outer edge has a notch 32 which is filled with the bristle bundle.
  • the tamping tool comprises a tip 34 having a front end 36 which is pivoted about a first, preferably horizontal axis 40 between a bundle take-up position and a tamping position shown in FIG.
  • the tip 34 is thus moved on a circular path.
  • the end 36 may contact the bristle carrier 22 or be very close to its surface.
  • the stuffing tool 12 includes a pivot arm 46 that is coupled at one end to a bearing 48.
  • This bearing 48 is the bearing corresponding to the axis 40.
  • the opposite end of the pivot arm 46 carries a base 50 which merges into the tip 34.
  • slotted in cross-section guide 56 is provided in the tip 34 a in Figure 3 schematically recognizable.
  • the guide 56 in the tip 34 is linear.
  • the base 50 has on its upper side a groove 51, which is designed as a guide groove, for a tongue 52 shown in Figure 2, which is relative to the base 50 according to the double arrow in Figure 2 reciprocated.
  • the tongue 52 is guided on the base 50 by placing on the base a lid 57 (see Figure 3) which closes the resulting tip-spaced second guide 58 upwardly which could also be made linear and in the same Level as the lead 56 lies.
  • the second guide 58 may also be arcuate.
  • the tongue 52 is ribbon-like and elongated and has a uniform thickness.
  • the tongue 52 is again shown separately according to two different embodiments.
  • the tongue 52 has always a front, guided portion 53 in which it has a relatively narrow cross section and in which they in the region of the tip 34 and the base 50, in the first and the second guide 56 and 58 is guided.
  • the tongue 52 adjacent to the front portion has a rear portion 55, which in the embodiment of Figure 2 is relatively short in the longitudinal direction,
  • the cross section of the rear gate 55 is generally larger than that of the front section 53, preferably by at least a factor of 2, in particular by at least the factor 3.
  • Both embodiments have in common that the cross section the tongue 52 remains constant in the region of the front section 53 over the length of this section and remains constant over the length of the rear section in the region of the rear section 55.
  • the one-piece tongue 52 is a spring steel strip, which is uniformly thick, at least 0.2 mm, as measured in the view of FIG. 3. In the drawing plane, however, the tongue 52 is significantly wider, as shown in Figure 2 and in Figure 4 is.
  • transition section 90 in which a transition of the cross sections takes place in a continuous manner.
  • the front section 53 extends in the longitudinal direction centrally to the rear section 55, so that an axis of symmetry is generated in the longitudinal direction. Via radii, the wider rear section 55 then merges in the area of the transition section 90 into the narrower front section 53.
  • the front portion 53 extends in any position of the tongue 52 in the first and second guides 56 and 58, respectively.
  • the rear portion 55 does not reach into the second guide 58 in the separately shown above tongue 52, because the rear portion 55 is too short in the longitudinal direction. However, if the section 55 is longer, as indicated by broken lines in FIG. 2, it protrudes in sections, namely with its front end section, at any time in the guide 58 explained below with reference to FIG.
  • a rear attachment end 92 of the tongue 52 is moved by a pivot drive 82 along a circular arc path.
  • the pivot drive 82 includes a pivot arm 84 whose axis coincides with the first axis 40.
  • the tongue 52 according to FIG. 4 is easier to produce than that according to FIG. 2 and also better in its mode of operation.
  • the front portion 53 is not located centrally to the rear portion 55, but extends at one of the two longitudinal edges 94, 100 as an extension. That is, the longitudinal edge 94 is designed in the region of the front portion 53, the transition portion 90 and the rear portion 55 as a continuous linear edge. Only in the region of the attachment portion 92 is there a protrusion 96 in width which serves to separate and secure the tongue 52 to the drive. For the same purpose, a recess 98 is provided.
  • the wider portion 55 projects into the guide 58 in any position of the tongue 52 and tip 34.
  • an insertion opening 60 (see Figure 1) is provided, which is open to the side and in the bundle taker 16 a bristle tufts and from the feeder 18, an armature 20 can be inserted.
  • the front end 54 of the tongue 52 can be pushed through the tip 34 and thereby fold individual bristle bundles and together with anchor 20 into the opening in the bristle carrier 22.
  • the end 36 of the tip 34 has a distance from the first axis 40, which is at least 200 mm, preferably at least 300 mm.
  • the swivel angle between the bundle take-over position and the stuffing position is preferably at most 3 °, so it is very small.
  • the pivot arm 46 is pivoted back and forth by the aforementioned 3 ° by means of a servomotor or by means of the mechanism shown below.
  • Each pivot arm 46, 84 is driven by cams 68 A, 68 B and 70 A and 70 B. These cams are seated on a common camshaft 71.
  • the camshaft 71 is driven by an electric motor. It is shown schematically in FIG.
  • the cams 68 A and B and 70 A and B are designed as adjacent pairs of disks whose outer circumference deviates from a circular shape.
  • cam 68 A For the cam 68 A, there is a roller 64 on the pivot arm 46, with which the cam 68 A can come into contact. Upon appropriate contact, the cam 68 A presses the pivot arm 46 counterclockwise direction stuffing position.
  • the cam 68 B has on a second arm 62 of the stuffing tool a roller 66, with which it can come into contact.
  • the cam 68 A is thus for the pivotal movement of the stuffing tool 12 in the counterclockwise direction, i. in the stuffing, responsible, while the cam 68 B is responsible for their associated roller 66 for the pivoting movement of the stuffing tool in a clockwise direction.
  • cam 68 A or B it would also be possible to work only with a cam 68 A or B and beyond to press the roller 64 or 66 permanently against this one cam via a spring. At higher clock rates, however, two cams 68 A and B are more advantageous.
  • a corresponding embodiment of the cam 70 A and 70 B is also provided for driving the pivot arm 84.
  • the cam 70 A for example, contacts a roller 73 on an arm 75 coupled to the pivot arm 84.
  • the bundle picker pivots the removed bundle in a horizontal plane into the insertion opening 60.
  • the tongue 52 has been moved backwards so far that it exposes the insertion opening 60 for the bundle pickup. That is, the return movement causes the tongue 52 leaves the guide 56 for a short time and is included only in the guide 58.
  • the feed device 18 also transports the armature 20 to the insertion opening 60 (see FIG. 2). Subsequently, the stuffing tool 12 is pivoted to the bristle carrier 22.
  • an inclined surface 71 is formed, which is directed towards the end 36 and upwards and pushes the already stuffed bristle bundles 72 down, so that there is no danger for the subsequent stuffing process that tongue 52, supplied bristle tufts or anchors come in contact with bristles of the already stuffed bundles 72.
  • the tip 34 assumes the functions of the previously provided, separate and separately driven bundle displacer.
  • the tongue 52 is moved by the pivot drive relative to the base 50 and thus to the stuffing tool 12 forward towards the end 36 and comes back during this feed movement together with the inserted tuft the leadership 56.
  • the movement of the front end 54 of the tongue 52 in the guide 56 is linear, as well as the pushing movement with which the tongue 52 pushes the bristle tufts together with anchor from the tip 34 of the guide 65 out into the bristle carrier 22.
  • the tongue 52 folds the bundle and pushes it with the wire loop or the metal plate in the bristle carrier 22, to finally in the final To arrive at stuffing position. This is followed by the return movement of the tongue 52 and the tip 34.

Abstract

Bürsten-Stopfmaschine und Stopfzunge Eine Bürsten-Stopfmaschine mit einem Stopfwerkzeug (12) mit einer Spitze (34) sieht vor, dass das Stopfwerkzeug (12) um eine horizontale Achse (40) verschwenkbar ist, wogegen eine Stopfzunge (52) linear in der Spitze (34) geführt ist.Ferner ist eine Stopfzunge (52) beschrieben.

Description

Bürsten-Stopfmaschine und Stopfzunge
Die Erfindung betrifft eine Bürsten-Stopfmaschine mit einem Stopfwerkzeug mit einer Spitze, das mit seiner Spitze zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition um eine erste Achse verschwenkbar ist und das in der Spitze eine Führung für eine, einen Anker samt Bündel längs der Führung in einen, zumindest einen Teil der fertigen Bürste bildenden Borstenträger stopfende Zunge aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Stopfzunge für eine erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine.
Eine solche Bürsten-Stopfmaschine ist aus der EP 1 803 372 B1 bekannt. Bei dieser Bürsten-Stopfmaschine sind ein um eine vertikale Achse verschwenkbarer Bündelabnehmer sowie ein ebenfalls um eine vertikale Achse schwenkbares Stopfwerkzeug vorhanden. Der Bündelabnehmer vereinzelt Bündel aus einem Borstenmagazin und übergibt sie dem Stopfwerkzeug unmittelbar hinter einer Spitze. In dieser Spitze ist eine Führung für eine Zunge vorhanden, sodass die Zunge ein aufgenommenes Bündel samt Anker längs der Führung zu einem, zumindest einen Teil der fertigen Bürste bildenden Borstenträger führt und in eine Öffnung im Borstenträger einstößt.
Ein Anker kann ein Metallplättchen oder eine Drahtschlinge sein.
Das Stopfwerkzeug wird nach der Aufnahme eines vereinzelten Bündels in Richtung zum Borstenträger geschwenkt, wobei die Zunge diese Schwenkbewegung mitmacht und entweder bereits während dieser Schwenkbewegung oder nach Erreichen der Stopfposition tiefer in die Spitze eindringt, um schließlich das Bündel samt Anker in den Borstenträger zu stoßen.
Sowohl das Stopfwerkzeug samt der bogenförmigen Führung in der Spitze als auch die Zunge werden auf einem Kreisbogenabschnitt bewegt.
Alternativ hierzu gibt es linear verfahrbare Stopfwerkzeuge mit geradlinigen Zungen, die transversal hin- und her bewegt werden, wie dies aus der DE 43 24 249 A1 bekannt ist. Solche Bürsten-Stopfmaschinen müssen immer schnellere Taktzeiten aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bürsten-Stopfmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sie mit einer schnelleren Taktzeit arbeiten kann.
Die erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine hat ein Stopfwerkzeug mit einer Spitze, das zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition um eine erste Achse verschwenkbar ist und das in der Spitze eine, einen Anker samt Bündel längs der Führung in einen Borstenträger stopfende Zunge aufweist. Die Bürsten-Stopfmaschine nach der Erfindung sieht vor, dass die Führung der Zunge in der Spitze linear verläuft und dass das Vorderende der Zunge relativ zum Stopfwerkzeug in der Stopfposition eine lineare Stoßbewegung vollzieht. Die Zunge hat einen vorderen, geführten Abschnitt, der dem Borstenträger nahe und beim Zustellen in die Stopfposition in der Führung in der Spitze gelagert ist, sowie einen hinteren, antriebsseitigen Abschnitt, wobei der Querschnitt des hinteren Abschnitts größer als der des vorderen Abschnitts ist, vorzugsweise um mindestens den Faktor 2, insbesondere um mindestens den Faktor 3. Der hintere Abschnitt ragt in jeder Position der Zunge und der Spitze abschnittsweise in eine lineare Führung. Damit wird zwar die Reibungskraft in der Führung erhöht, weil der steifere Abschnitt der Zunge in die Führung ragt. Andererseits liegt damit der stabilere und gleichmäßig im Querschnitt größere Abschnitt außerhalb der Führung(en), so dass hier keine Führung vorhanden sein muss. Der hintere Abschnitt ist also bis zu einem antriebsseitigen Endabschnitt ungeführt, um nur in diesem Abschnitt bei einer Zustell- und späteren Rückstellbewegung der Zunge gebogen zu werden.
Im Stand der Technik war es stets eine Regel, dass die Bewegung der Spitze die Bewegung der Zunge in ihren vorderen Abschnitt vorgab. Es sollte keine Bewegungsänderung im Bereich der Spitze vorgenommen werden, um eine die in diesem Bereich dünne Spitze nicht zusätzlich zu belasten und vor allem um die Bewegungsbahn einfach und sicher bestimmen und gestalten zu können. Das heißt, wenn sich die Spitze auf einer Kreisbahn bewegte, sollte auch das vordere Ende der Zunge diese Kreisbahn fortsetzen, wenn sich die Zunge aus der Führung in der Spitze heraus bewegte. Umgekehrt sollte die Zunge aus der Führung in der Spitze linear heraus bewegt werden, wenn die Spitze selbst linear hin- und her gefahren wurde. Während im Stand der Technik die Zunge bei einer Schwenkbewegung der Spitze kreisbogensegmentformig geformt war und die Führung in der Spitze ebenfalls einen Kreisbogenabschnitt darstellte, wird bei der vorliegenden Erfindung trotz der Schwenkbewegung des Stopfwerkzeugs eine lineare Stoßbewegung durch eine lineare Führung realisiert. Die Schwenkbewegung des Stopfwerkzeugs ist gegenüber einer Linearbewegung vorteilhaft, denn reversive Schwenkbewegungen können mit geringerem Aufwand, hoher Präzision und vor allem großer Geschwindigkeit realisiert werden. Dadurch, dass jedoch eine Linearbewegung durch die Zunge an ihrem Vorderende durchgeführt wird, ist die Bewegung noch schneller durchführbar. Durch die lineare Stoßbewegung ist die Reibung gegenüber der Führung reduziert. Ferner ist die Bewegung des Bündels samt Anker im letzten Teil der Gesamtbewegung linear, was für einen geringeren Raumbedarf des Vorderendes der Spitze und der Zunge führt. Wenn die Zunge auch in den letzten Winkelgraden ihrer Bewegung bis zum Einstopfen auf einer Kreisbahn verläuft, kommt es beim Eindrücken des Bündels zu einer nachteiligen seitlichen Bewegungskomponente, die das Ende der Spitze belastet und zu einer zusätzlichen Reibung in der Führung sorgt. Durch den vergrößerten Querschnitt wird in der federelastischen Zunge ein auf Biegung belasteter Bereich realisiert, so dass die Zunge eine erhöhte Standzeit hat.
Generell kann der Borstenträger beispielsweise ein mit Öffnungen versehenes Plättchen sein, das später mit dem Rest des Bürstenkörpers zu einem gemeinsamen Bürstenkörper zusammengefügt wird, oder der Borstenträger kann auch der Bürstenkörper selbst sein.
Der Querschnitt des vorderen Abschnitts der Zunge ist insbesondere über seine Längserstreckung gleich und/oder der Querschnitt des hinteren Abschnitts der Zunge ist über seine Längserstreckung gleich, was eine leichtere Herstellbarkeit ermöglicht. Zwischen dem vorderen und dem hinteren Abschnitt kann ein Übergangsabschnitt vorhanden sein, in dem ein gewisser kontinuierlicher Übergang der Querschnitte erfolgt, insbesondere in dem die Querschnitte in einem Radius ineinander übergehen. Damit sollen Kerbspannungen vermieden werden, die in einem ansonsten gebildeten Absatz zwischen dem vorderen und hinteren Abschnitt vorhanden wären.
Alternativ oder zusätzlich kann am antriebsseitigen Ende ein Befestigungsabschnitt an den hinteren Abschnitt angrenzen und das antriebsseitige Ende bilden. Hier kann beispielsweise eine Ausnehmung und/oder ein Vorsprung in der Breite vorhanden sein, um die antriebsseitige Befestigung zu erleichtern.
Der hintere Abschnitt ragt in jeder Position der Zunge und in jeder Position der Spitze abschnittsweise in eine von der Spitze beabstandete, zweite Führung. Diese zweite Führung kann linear oder kreisbogenförmig um die Schwenkachse des Schwenkantriebs verlaufen. Eine Möglichkeit besteht darin, ähnlich wie bei der Führung in der Spitze, die Zunge auf beiden Seiten sowie oben und unten zu führen. Beispielsweise kann in einem Ober- oder Unterteil eine Führungsnut ausgeführt sein, und das darauf bzw. darunter liegende Teil kann eben oder ebenfalls mit einem Abschnitt eine Führungsnut versehen sein, sodass die zweite Führung insgesamt geschlossen ist. Alternativ hierzu könnte die Zunge auf zumindest einer Seite an Rollen entlang verlaufen und durch sie geführt werden. Bei dieser Ausführungsform ragt der hintere Abschnitt in eine von der Spitze und damit von der Führung in der Spitze beabstandete zweite Führung hinein, in welche jedoch auch der vordere Abschnitt hineinragt.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass zwar der hintere Abschnitt in jeder Position der Zunge und der Spitze abschnittsweise in die zweite Führung ragt, dann jedoch bis zum antriebsseitigen Befestigungsabschnitt ungeführt ist, um ausschließlich in diesem ungeführten Bereich bei einer Zustell- und Rückstellbewegung der Zunge gebogen zu werden.
Die von der Spitze beabstandete, zweite Führung kann eine mit der Führung in der Spitze fluchtende Linearführung sein, d.h. sie liegt in einer Ebene mit dieser. Die von der Spitze beabstandete, zweite Führung kann ferner in einer mit der Spitze mechanisch starr gekoppelten Basis ausgebildet sein. Alternativ gehen diese beiden Führungen ohne Abstand zu einer gemeinsamen Führung ineinander über. In dieser zweiten Führung liegt vorzugsweise stets, das heißt unabhängig von der Position der Spitze und der Position der Zunge, der Übergang zwischen dem vorderen und dem hinteren Abschnitt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dieser Abschnitt zwangsläufig bezüglich der Festigkeit und Dauerstabilität kritisch ist. Die Zunge sollte ein einstückiges, gleichmäßig dickes Federstahlband sein. Ein Federstahlband ermöglicht es, die Zunge ohne großen Aufwand durch den Schwenkantrieb antreiben zu lassen. Beim Bewegen der Zunge werden unterschiedliche Bereiche der Zunge unterschiedlich bewegt, nämlich, wie gesagt, längs einer Kreisbahn und längs einer linearen Führung. Die Zunge kann durch einen vorzugsweise eigenen Schwenkantrieb angetrieben werden, zum Beispiel indem ein eigener Schwenkarm für den Antrieb der Zunge vorhanden ist. Das bedeutet, die Zunge verfährt einerseits im Bereich ihres angetriebenen Endes längs einer Kreisbogenbahn und andererseits im Bereich der Führung in der Spitze linear. Die Führung für die Zunge kann auf einem Schwenkarm des Stopfwerkzeugs sitzen.
Vorzugsweise ist die Achse des Schwenkarms der Zunge auch die erste Achse.
Das Stopfwerkzeug kann durch zumindest einen Nocken und/oder der Schwenkantrieb kann durch zumindest einen Nocken angetrieben werden. Ein solcher Nockenantrieb zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität aus. Eine mögliche Variante hierbei sieht vor, dass die Nocken für das Stopfwerkzeug und für den Schwenkantrieb der Zunge durch dieselbe Nockenwelle in Drehung versetzt werden. Damit wird eine Zwangssynchronisierung auf sehr einfache Weise ermöglicht.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Schwenkarme für das Stopfwerkzeug und für die Zunge durch eigene elektrische Servomotoren zu schwenken. Die Steuerung der Servomotoren sorgt für eine Synchronisation der Bewegungen der Schwenkarme. Der Abstand des vorderen Endes der Spitze von der ersten Achse beträgt wenigstens 200 mm, insbesondere wenigstens 300 mm, sodass auch die Bewegung der Führung auf einem extrem großen Bogenradius stattfindet. Dieser relativ große Schwenkradius sorgt auch dafür, dass der Schwenkwinkel für den Schwenkarm zwischen der Bündel-Übernahmeposition und der Stopfposition sehr gering ist, beispielsweise zwischen 2 und 5° beträgt. Dieser geringe Schwenkwinkel reicht aber bereits aus, um den kompletten Hub des Stopfwerkzeugs zu vollziehen.
Der Zustellhub des Stopfwerkzeugs kann beispielsweise nur 15 - 20 mm betragen, gemessen an dem vorderen Ende der Spitze zwischen der Bündel- Übernahmeposition und der Stopf position. Dieser geringe Hub sorgt ebenfalls für hohe Taktzeiten. Im Stand der Technik waren entsprechende Hübe von 25 mm normal. Die prozentuale Reduzierung des Hubes ist folglich enorm.
Die Führung in der Spitze kann im Wesentlichen linear, z.B. horizontal verlaufen. Dieser horizontale Verlauf, der sich auf die Stopfposition bezieht, vereinfacht die Ausrichtung der Teile zueinander und vor allem ihre Herstellung, denn eine lineare Führung ist wesentlich einfacher herstellbar als eine kreissegmentförmige.
Die erste Achse kann eine horizontal ausgerichtete Achse sein, wohingegen in der EP 1 803 372 B1 die Achse vertikal ausgerichtet war.
Wenn der Borstenträger eine längliche Gestalt hat, ist die Längsrichtung des Borstenträgers insbesondere parallel oder leicht (d.h. 15°-25°) zur ersten Achse gewinkelt ausgerichtet. Die Schwenkbewegung des Stopfwerkzeugs liegt damit in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Borstenträgers.
Die erfindungsgemäße Büsten-Stopfmaschine kann ohne sogenannten Bündelverdränger ausgebildet sein. Ein Bündelverdränger ist im Stand der Technik ein separates, vor der Spitze liegendes Teil, welches die bereits im Borstenträger verankerten Bündel beiseite drückt, wenn benachbart zu ihnen das nächste Borstenbüschel gestopft wird. Durch die erfindungsgemäße Bürsten- Stopfmaschine, bei der die Spitze selbst eine tauchende Bewegung macht und gestopfte Borstenbüschel verdrängt, ist ein solcher separater Verdränger unnötig, sodass die erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine einfacher ausgebildet ist und auch weniger komplex ist, damit höhere Taktzeiten erzielbar sind. Die erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine umfasst optional einen Bündelabnehmer, der vereinzelte Bündel dem Stopfwerkzeug zuführt, insbesondere in einer horizontalen Ebene.
Der Bündelabnehmer kann ein plattenartiges Kreisbogensegment oder eine rotierende Scheibe sein, welches bzw. welche um eine vertikale Achse verschwenkbar bzw. drehbar ist.
Das Stopfwerkzeug kann so zum Borstenträger ausgerichtet sein, dass das vordere Ende der Spitze in Richtung der ersten Achse gesehen von der Bündel- Übernahmeposition in die Stopfposition eine Bewegung mit einer vertikal nach unten gerichteten Komponente aufweist. Das bedeutet, das Ende der Spitze bewegt sich von oben schräg zum Borstenträger hin abwärts, taucht also leicht ab, wodurch die schon gestopften Borsten weggedrückt werden.
Eine optional vorgesehene Schrägfläche an der Spitze, und zwar an ihrer Unterseite im Bereich des Endes ist zum Ende hin schräg nach oben gerichtet und bildet eine Abweiserfläche für die bereits gestopften Borstenbüschel. Natürlich kann auch die Oberseite zum Ende hin angeschrägt sein, so dass sich die Spitze zum Ende hin verjüngt.
Es kann eine z.B. um eine vertikale, zweite Achse rotierende Trommel mit Haltern für mehrere Borstenträger verwendet werden, die dem Stopfwerkzeug gegenüberliegt. Der sich im Halter der Trommel befindliche, dem Stopfwerkzeug gegenüberliegende Borstenträger kann so direkt bestopft werden. Es handelt sich somit um eine Art rotierendes Werkzeug, das mehrere Positionen einnehmen kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Zunge, d.h. Stopfzunge, für eine erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine. Die Zunge ist ein gleichmäßig dickes Federstahlband, mit einen vorderen Abschnitt, der dem Borstenträger nahe ist, um in der Führung in der Spitze gelagert zu werden, sowie einen hinteren, antriebsseitigen Abschnitt, wobei der Querschnitt des hinteren Abschnitts größer als der des vorderen Abschnitts ist, wobei die Zunge eine Dicke größergleich 0,2 mm hat. Die Zunge hat am antriebsseitigen Ende einen Befestigungsabschnitt mit einer Ausnehmung und/oder einem Vorsprung in der Breite, zur antriebsseitigen Befestigung.
Die Zunge besitzt zwei entgegengesetzte Längsränder, die die Breite des Federstahlbandes über die Länge definieren, wobei eines der Längsränder vollständig linear verläuft und der andere Längsrand einen Absatz hat, um den Übergang zwischen dem vorderen und hinteren Abschnitt zu bilden. Diese Variante erlaubt die Verwendung eines einfachen Stanzwerkzeugs für die Zunge. Ferner wird diese an einem der Seitenränder geführt, was durch den linearen Randverlauf möglich ist.
Zu betonen ist, dass die erfindungsgemäße Zunge auch alle die zuvor im Zusammenhang mit der Stopfmaschine beschriebenen Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen kann, wie auch umgekehrt die Stopfmaschine die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zunge erwähnten Eigenschaften und Merkmale aufweisen kann.
Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bürsten-Stopfmaschine gemäß einer optionalen Ausführungsform,
Figur 2 die Bürsten-Stopfvorrichtung nach Figur 1 mit weggelassenem Borstenmagazin, wobei die hier separat dargestellte Zunge nicht zur erfindungsgemäßen Bürsten-Stopfmaschine gehört,
Figur 3 eine schematische Seitenansicht des Stopfwerkzeugs nach Figur 1 mit der Zunge in der Bündel-Übernahmeposition, und
Figur 4 eine Seitenansicht einer Variante der bei der erfindungsgemäßen Bürsten-Stopfvorrichtung nach den Figuren 1 und 2 eingesetzten, erfindungsgemäßen Zunge.
In Figur 1 ist eine Bürsten-Stopfmaschine gezeigt, die eine Trommel 10 mit mehreren Haltern für Bürsten, ein Stopfwerkzeug 12, ein Borstenmagazin 14, einen Bündelabnehmer 16 sowie eine Zunge 52 zum Stopfen aufweist. Ferner ist eine symbolisch mit einem Pfeil dargestellte Zuführeinrichtung 18 für sogenannte Anker 20, beispielsweise in Form einer Drahtschlinge oder eines Metallplattchens vorhanden.
In der Bürsten-Stopfmaschine werden Borstenträger 22, zum Beispiel Plättchen mit Öffnungen, die später Teil der fertigen Bürste sind, oder Borstenträger 22 in Form eines kompletten Bürstenkörpers, wie in Figur 1 dargestellt, bestopft.
Die Trommel 10 ist als rotierendes Haltewerkzeug ausgeführt, bei der an einem um eine Achse 24 drehbaren Träger 26 mehrere Halter für Borstenträger 22 aufgenommen sind, die an bestimmten Positionen dem Träger 26 zugeführt und abgenommen werden und in einer Position bestopft werden.
Die Achse 24 ist vorzugsweise horizontal oder leicht gewinkelt (15°-25° zur Horizontalen), oder die länglichen Borstenträger 22 sind mit ihrer Längsrichtung in horizontaler Richtung oder ebenfalls leicht abgewinkelt zur Achse 24 ausgerichtet.
Während der nachfolgend dargestellten Stopfbewegung wird der zu bestopfende Borstenträger 22 durch Bewegung des Trägers 26 in einer vertikalen Ebene in zwei Achsen verfahren, sodass immer die nachfolgend zu bestopfende Öffnung im Borstenträger dem herangeführten nächsten Borstenbüschel gegenüberliegt und zu ihm ausgerichtet ist.
Ein Borstenmagazin 14 umfasst ein mechanisch vorgespanntes Lager mit geordneten, nebeneinanderstehenden Borsten 28. Ein um eine vertikale Achse 30 schwenkbarer Bündelabnehmer 16, der ein plattenförmiges Kreisbogensegment umfasst, fährt am Magazin mit den Borsten 28 entlang und nimmt ein Bündel ab, indem der Bündelabnehmer 16 an seinem entlangfahrenden Außenrand eine Kerbe 32 besitzt, die mit dem Borstenbündel ausgefüllt wird.
Das Stopfwerkzeug umfasst eine Spitze 34 mit einem vorderen Ende 36, welches zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer in Figur 1 gezeigten Stopfposition um eine erste, vorzugsweise horizontale Achse 40 verschwenkt wird. Die Spitze 34 wird also auf einer Kreisbahn bewegt. In der Stopfposition kann das Ende 36 den Borstenträger 22 kontaktieren oder ganz nahe an seiner Oberfläche stehen.
In der Bündel-Übernahmeposition befindet sich das Ende 36 auf der strichpunktierten Linie 44. Der sich zwischen Bündel-Übernahmeposition und Stopfposition ergebende Hub beträgt nur zwischen 15 und 20 mm.
Das Stopfwerkzeug 12 umfasst einen Schwenkarm 46, der an einem Ende mit einem Lager 48 gekoppelt ist. Dieses Lager 48 ist das zur Achse 40 entsprechende Lager.
Das entgegengesetzte Ende des Schwenkarms 46 trägt eine Basis 50, die in die Spitze 34 übergeht.
In der Spitze 34 ist eine in Figur 3 schematisch zu erkennende, im Querschnitt schlitzartige Führung 56 vorgesehen. Die Führung 56 in der Spitze 34 verläuft linear.
Die Basis 50 hat auf ihrer Oberseite eine Nut 51 , die als Führungsnut ausgeführt ist, und zwar für eine in Figur 2 gezeigte Zunge 52, die relativ zur Basis 50 gemäß dem Doppelpfeil in Figur 2 hin- und her bewegt wird. Die Zunge 52 wird auf der Basis 50 geführt, indem auf die Basis ein Deckel 57 (siehe Figur 3) aufgesetzt wird, der die entstehende, von der Spitze beabstandete, zweite Führung 58 nach oben abschließt, welche ebenfalls linear ausgeführt werden könnte und in derselben Ebene wie die Führung 56 liegt.
Optional kann die zweite Führung 58 auch bogenförmig sein.
Die Zunge 52 ist bandartig und langgestreckt und hat eine gleichmäßige Dicke.
In den Figuren 2 und 4 ist die Zunge 52 gemäß zweier verschiedener Ausführungsformen noch einmal separat dargestellt. Für beide Ausführungsformen gilt Folgendes: Die Zunge 52 hat stets einen vorderen, geführten Abschnitt 53, in welchem sie einen relativ schmalen Querschnitt besitzt und in welchem sie im Bereich der Spitze 34 und der Basis 50, in der ersten und der zweiten Führung 56 bzw. 58 geführt ist. Darüber hinaus besitzt die Zunge 52 jedoch angrenzend an den vorderen Abschnitt einen hinteren Abschnitt 55, der in der Ausführungsform nach Figur 2 relativ kurz in Längsrichtung ausgeführt ist, gemäß der Ausführungsform nach Figur 4 jedoch deutlich länger ist, wobei generell der Querschnitt des hinteren Anschnitts 55 größer als der des vorderen Abschnitts 53 ist, vorzugsweise um mindestens den Faktor 2, insbesondere um mindestens den Faktor 3. Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Querschnitt der Zunge 52 jeweils im Bereich des vorderen Abschnitts 53 über die Länge dieses Abschnitts konstant bleibt und im Bereich des hinteren Abschnitts 55 auch über die Länge des hinteren Abschnitts konstant bleibt.
Die einstückige Zunge 52 ist ein Federstahlband, das gleichmäßig dick ist, mindestens 0,2 mm, gemessen in der Ansicht nach Fig. 3. In der Zeichenebene hingegen ist die Zunge 52 deutlich breiter, wie dies in Figur 2 und in Figur 4 zu sehen ist.
Zwischen dem vorderen Abschnitts 53 und dem hinteren Abschnitt 55 ist ein so genannter Übergangsabschnitt 90 vorhanden, in dem ein Übergang der Querschnitte in kontinuierlicher Weise erfolgt. Bei der Ausführungsform nach Figur 2 verläuft der vordere Abschnitt 53 in Längsrichtung gesehen mittig zum hinteren Abschnitt 55, sodass eine Symmetrieachse in Längsrichtung erzeugt wird. Über Radien geht dann der breitere hintere Abschnitt 55 im Bereich des Übergangsabschnitts 90 in den schmäleren vorderen Abschnitt 53 über.
Bei der Ausführungsform nach Figur 2 erstreckt sich der vordere Abschnitt 53 in jeder Position der Zunge 52 in der ersten und der zweiten Führung 56 bzw. 58.
Der hintere Abschnitt 55 gelangt bei der separat oben zusätzlich dargestellten Zunge 52 nicht in die zweite Führung 58, weil der hintere Abschnitt 55 in Längsrichtung zu kurz ist. Ist der Abschnitt 55 jedoch länger, wie mit unterbrochenen Linien in Figur 2 angedeutet, ragt dieser abschnittsweise, nämlich mit seinem vorderen Endabschnitt, jederzeit in der nachfolgend anhand von Figur 3 erläuterten Führung 58.
Ein hinteres Befestigungsende 92 der Zunge 52 wird von einem Schwenkantrieb 82 längs einer Kreisbogenbahn bewegt. Der Schwenkantrieb 82 umfasst einen Schwenkarm 84, dessen Achse mit der ersten Achse 40 zusammenfällt.
Die Zunge 52 gemäß Figur 4 ist einfacher herzustellen als die gemäß Figur 2 und in ihrer Funktionsweise auch besser. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zur Zunge gemäß Figur 2 beschrieben, alle anderen Eigenschaften sind identisch zur Zunge gemäß Figur 2. Der vordere Abschnitt 53 sitzt nicht mittig zum hinteren Abschnitt 55, sondern verläuft an einem der beiden Längsränder 94, 100 als Verlängerung. Das bedeutet, der Längsrand 94 ist im Bereich des vorderen Abschnitts 53, des Übergangsabschnitts 90 und des hinteren Abschnitts 55 als durchgehend linearer Rand ausgeführt. Nur im Bereich des Befestigungsabschnitts 92 gibt es einen Vorsprung 96 in der Breite, der zur Trennung und Befestigung der Zunge 52 am Antrieb dient. Zum selben Zweck auch eine Ausnehmung 98 vorgesehen. Der entgegengesetzte Längsrand 100 ist zwar jeweils im Bereich des vorderen Abschnitts 53 und des hinteren Abschnitts 55 linear zum Längsrand 94, jedoch gibt es einen Absatz im Bereich des Übergangsabschnitts 90. Hier ist keine Ecke durch diesen Absatz ausgeführt, vielmehr ist entweder eine punktförmige Ausnehmung 102, oder ein Radius 104 ohne Ausnehmung, welcher in unterbrochenen Linien dargestellt ist.
Anders als bei der Ausführungsform nach Figur 2 (außer der mit unterbrochenen Linien geänderten Zunge 52 in Figur 2) ragt bei dieser Ausführungsform der breitere Abschnitt 55 in jeder Position von Zunge 52 und Spitze 34 in die Führung 58. In Figur 3 ist ein nicht geführter Bereich 106 des hinteren Abschnitts 55 dargestellt, in welchem vorzugsweise ausschließlich die Biegung der Zunge 52 im Betrieb erfolgt.
Zwischen Spitze 34 und Basis 50 ist eine Einschuböffnung 60 (siehe Figur 1 ) vorgesehen, die zur Seite hin offen ist und in die vom Bündelabnehmer 16 ein Borstenbüschel sowie von der Zuführeinrichtung 18 ein Anker 20 eingeführt werden können.
Das Vorderende 54 der Zunge 52 kann durch die Spitze 34 hindurchgestoßen werden und dabei vereinzelte Borstenbündel falten und samt Anker 20 in die Öffnung im Borstenträger 22 stoßen.
Das Ende 36 der Spitze 34 hat einen Abstand von der ersten Achse 40, der mindestens 200 mm, vorzugsweise mindestens 300 mm beträgt.
Der Schwenkwinkel zwischen der Bündel-Übernahmeposition und der Stopfposition beträgt vorzugsweise maximal 3°, ist also sehr gering. Der Schwenkarm 46 wird um die vorerwähnten 3° hin- und her geschwenkt mittels eines Servomotors oder mittels der nachfolgend dargestellten Mechanik.
Jeder Schwenkarm 46, 84 wird durch Nocken 68 A, 68 B bzw. 70 A und 70 B angetrieben. Diese Nocken sitzen auf einer gemeinsamen Nockenwelle 71. Die Nockenwelle 71 wird durch einen Elektromotor angetrieben. Sie ist in Figur 1 schematisch dargestellt.
Die Nocken 68 A und B sowie 70 A und B sind als nebeneinanderliegende Scheibenpaare ausgeführt, deren Außenumfang von einer Kreisform abweicht.
Für den Nocken 68 A gibt es auf dem Schwenkarm 46 eine Rolle 64, mit der die Nocke 68 A in Kontakt treten kann. Bei entsprechendem Kontakt drückt die Nocke 68 A den Schwenkarm 46 entgegen dem Uhrzeigersinn Richtung Stopfposition.
Die Nocke 68 B hat auf einem zweiten Arm 62 des Stopfwerkzeugs eine Rolle 66, mit der sie in Kontakt treten kann. Die Nocke 68 A ist folglich für die Schwenkbewegung des Stopfwerkzeugs 12 entgegen dem Uhrzeigersinn, d.h. in Stopfrichtung, verantwortlich, wogegen die Nocke 68 B über ihre zugeordnete Rolle 66 für die Schwenkbewegung des Stopfwerkzeugs im Uhrzeigersinn verantwortlich ist.
Alternativ hierzu wäre es auch möglich, nur mit einer Nocke 68 A oder B zu arbeiten und darüber hinaus über eine Feder die Rolle 64 oder 66 permanent gegen diese eine Nocke zu drücken. Bei höheren Taktraten sind jedoch zwei Nocken 68 A und B vorteilhafter.
Entsprechend wie für den Antrieb des Schwenkarms 46 ist auch für den Antrieb des Schwenkarms 84 eine entsprechende Ausführung der Nocken 70 A und 70 B vorgesehen. Die Nocke 70 A kontaktiert beispielsweise eine Rolle 73 auf einem mit dem Schwenkarm 84 gekoppelten Arm 75.
Auf dem Schwenkarm 84 sitzt, verdeckt in den Figuren, entsprechend der Rolle 64 eine zugeordnete Rolle, die in Kontakt mit der Nocke 70 B treten kann. Somit wird über die Nocken 70 A und 70 B der Schwenkarm 84 für die Zunge 52 in zwei Richtungen angetrieben. Die Funktionsweise der Bürsten-Stopfmaschine wird im Folgenden kurz erläutert.
In der Bündel-Übernahmeposition schwenkt der Bündelabnehmer das entnommene Bündel in einer horizontalen Ebene in die Einschuböffnung 60. In dieser Position ist die Zunge 52 so weit nach hinten gefahren worden, dass sie die Einschuböffnung 60 für den Bündelabnehmer freilegt. Das heißt, die Rückstellbewegung führt dazu, dass die Zunge 52 die Führung 56 kurzzeitig verläßt und nur noch in der Führung 58 aufgenommen ist. Die Zuführeinrichtung 18 transportiert den Anker 20 auch an die Einführöffnung 60 heran (siehe Figur 2). Anschließend wird das Stopfwerkzeug 12 zum Borstenträger 22 geschwenkt.
In Figur 3 ist zu sehen, dass die Spitze 34 von der dargestellten Bündel- Übernahmeposition in die Stopfposition mit einer leichten Tauchbewegung nach vorne und leicht vertikal abwärts bewegt wird.
Auf der Unterseite der Spitze 34 im Bereich des Endes ist eine Schrägfläche 71 ausgebildet, die zum Ende 36 und nach oben gerichtet ist und die bereits gestopfte Borstenbündel 72 nach unten drückt, sodass für den anschließenden Stopfvorgang keine Gefahr besteht, dass Zunge 52, zugeführtes Borstenbüschel oder Anker in Kontakt mit Borsten der bereits gestopften Bündel 72 kommen. Das bedeutet, die Spitze 34 übernimmt die Funktionen des bisher vorgesehenen, separaten und separat angetriebenen Bündelverdrängers.
Bereits während des Schwenkhubes zwischen Bündel-Übernahmeposition und Stopfposition oder später in der Stopfposition wird die Zunge 52 durch den Schwenkantrieb relativ zur Basis 50 und damit zum Stopfwerkzeug 12 nach vorne in Richtung zum Ende 36 bewegt und gelangt während dieser Zustellbewegung samt des eingesetzten Büschels wieder in die Führung 56.
Die Bewegung des Vorderendes 54 der Zunge 52 in der Führung 56 ist linear, ebenso wie die Stoßbewegung, mit der die Zunge 52 das Borstenbüschel samt Anker aus der Spitze 34 aus der Führung 65 heraus in den Borstenträger 22 drückt. Die Zunge 52 faltet das Bündel und stößt es mit der Drahtschlinge oder dem Metallplättchen in den Borstenträger 22, um schließlich in der endgültigen Stopfposition anzukommen. Danach folgt die Rückstellbewegung der Zunge 52 und der Spitze 34.

Claims

Patentansprüche
1 . Bürsten-Stopfmaschine mit einem Stopfwerkzeug (12) mit einer Spitze (34), das mit seiner Spitze (34) zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition um eine erste Achse (40) verschwenkbar ist und das in der Spitze (34) eine Führung (56) für eine, einen Anker (20) samt Bündel längs der Führung (56) in einen zumindest einen Teil der fertigen Bürste bildenden Borstenträger (22) stopfende Zunge (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (56) der Zunge (52) in der Spitze (34) linear verläuft und dass das Vorderende (54) der Zunge (52) relativ zum Stopfwerkzeug (12) in der Stopfposition eine lineare Stoßbewegung vollzieht, wobei die Zunge (52) einen vorderen, geführten Abschnitt (53) hat, der dem Borstenträger (22) nahe und beim Zustellen in die Stopfposition in der Führung (56) in der Spitze (34) gelagert ist, sowie einen hinteren, antriebsseitigen Abschnitt (55), wobei der Querschnitt des hinteren Anschnitts (55) größer als der des vorderen Abschnitts (53) ist und der hintere Abschnitt (55) in jeder Position der Zunge (52) und der Spitze (34) abschnittsweise in eine lineare Führung (58) ragt.
2. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des vorderen Abschnitts (53) der Zunge (52) über sein Längserstreckung gleich ist und/oder dass der Querschnitt des hinteren Abschnitts (55) der Zunge (52) über seine Längserstreckung gleich ist.
3. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vorderen und dem hinteren Abschnitt (53, 55) ein Übergangsabschnitt (90) vorhanden ist, in dem ein kontinuierlicher Übergang der Querschnitte erfolgt, insbesondere in dem die Querschnitte in einem Radius ineinander übergehen und/oder dass am antriebsseitigen Ende ein Befestigungsabschnitt (92) an den hinteren Abschnitt (55) angrenzt.
4. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt (55) in jeder Position der Zunge (52) und der Spitze (34) abschnittsweise in eine von der Spitze (34) beabstandete, lineare Führung (58) ragt sowie abschnittsweise bis zu einem antriebsseitigen Befestigungsabschnitt (92) ungeführt ist, um vorzugsweise nur im hinteren Abschnitt (55) bei einer Zustell- und Rückstellbewegung der Zunge (52) gebogen zu werden.
5. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Spitze (34) beabstandete Führung (58) eine mit der Führung (56) in der Spitze (34) fluchtende Linearführung ist, die insbesondere in einer mit der Spitze (34) mechanisch starr gekoppelten Basis (50) ausgebildet ist.
6. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (52) ein einstückiges, gleichmäßig dickes Federstahlband ist.
7. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (52) durch einen Schwenkantrieb (82) angetrieben ist.
8. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (56) an einem Schwenkarm (46) des Stopfwerkzeugs (12) gehaltert ist.
9. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (52) an einem eigenen, angetriebenen
Schwenkarm (84) befestigt ist.
10. Bürsten-Stopfmaschine nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (46, 84) des Stopfwerkzeugs (12) und der Zunge (52) um dieselbe Achse (40) schwenkbar sind.
1 1 . Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (12) durch zumindest einen Nocken (68 A, 68 B) und/oder der Schwenkantrieb (82) durch zumindest einen Nocken (70 A, 70 B) angetrieben werden, wobei die Nocken (68 A, 68 B, 70 A, 70 B) vorzugsweise durch dieselbe Nockenwelle (71 ) in Drehung versetzt werden.
12. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (46, 84) durch eigene elektrische Servomotoren geschwenkt und synchronisiert werden.
13. Zunge für eine Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (52) ein gleichmäßig dickes
Federstahlband ist, mit einen vorderen Abschnitt (53), der dem Borstenträger nahe ist, um in der Führung (56) in der Spitze (34) gelagert zu werden, sowie einen hinteren, antriebsseitigen Abschnitt (55), wobei der Querschnitt des hinteren Anschnitts (55) größer als der des vorderen Abschnitts (53) ist und wobei die Zunge (52) eine Dicke von größergleich 0,2 mm hat.
14. Zunge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (52) zwei entgegengesetzte Längsränder hat (94, 100), die die Breite des Federstahlbandes über die Länge definieren, wobei eines der Längsränder (94) im Bereich des vorderen und des hinteren Abschnitts (53, 55) sowie eines Übergangsabschnitts (90) zwischen dem vorderen und hinteren Abschnitt (53, 55) vollständig linear verläuft und der andere Längsrand (100) einen Absatz im Übergangsabschnitt (90) hat, um den Übergang zwischen dem vorderen und hinteren Abschnitt (53, 55) zu bilden.
15. Zunge nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (34) am antriebsseitigen Ende einen Befestigungsabschnitt (92) mit einer Ausnehmung (98) und/oder einem Vorsprung (96) in der Breite hat, zur antriebsseitigen Befestigung.
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