EP4132324A1 - Machine for producing brushes and method for producing brushes - Google Patents

Machine for producing brushes and method for producing brushes

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Publication number
EP4132324A1
EP4132324A1 EP21716739.4A EP21716739A EP4132324A1 EP 4132324 A1 EP4132324 A1 EP 4132324A1 EP 21716739 A EP21716739 A EP 21716739A EP 4132324 A1 EP4132324 A1 EP 4132324A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
station
drilling
brush
holes
tamping
Prior art date
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Pending
Application number
EP21716739.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bart 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
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Pending legal-status Critical Current

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    • A46D3/087Holders or supports for brush bodies

Abstract

The invention relates to a machine for producing brushes, with a tufting station (18) in which at least one tufting tool (52) is provided, a drilling station (16) in which more drilling tools (50) than there are tufting tools (52) in the tufting station (18) are provided, and a transporting system (11) which has multiple carrier units (12), which carrier units (12) are movable independently of one another and each carry two or more clamping devices (30) for main brush bodies (32) and can be advanced from the drilling station (16) to the tufting station (18). The invention also relates to a method for producing brushes, in particular with a machine according to any one of the preceding claims, wherein the following steps are provided: - in a drilling station (16), in one processing cycle, holes are drilled into multiple main brush bodies (32) by multiple drilling tools (50), - in a tufting station (18), in the same processing cycle, clusters of bristles are introduced one after the other into the holes of multiple main brush bodies (32) by a tufting tool (52).

Description

Maschine zur Bürstenherstellung sowie Verfahren zur Herstellung von Brush manufacturing machine and process for manufacturing
Bürsten to brush
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bürstenherstellung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten. The invention relates to a machine for making brushes and to a method for making brushes.
Bei der Herstellung von Bürsten, beispielsweise Zahnbürsten, Haushalts bürsten oder auch Pinseln, ist es üblich, dass ein Bürstengrundkörper nachein ander zu verschiedenen Bearbeitungsstationen geführt wird, an denen jeweils ein spezifischer Bearbeitungsschritt vorgenommen wird. Beispielsweise können an einer Bearbeitungsstation mehrere Löcher in den Bürstengrundkörper gebohrt werden, und an einer nachfolgenden Arbeitsstation werden Borstenbündel in die Löcher gestopft. Zum Verstellen der Bürstengrundkörper werden meist Schlitten verwendet, die entlang eines vorgegebenen Weges so umlaufen, dass die an ihnen temporär aufgenommene Borstengrundkörper nacheinander den verschiedenen Stationen zur Bearbeitung angeboten werden. In einem einfachen Beispiel weist die Bürstenherstellungsmaschine eine Beladestation, eine Bohrstation, eine Stopfstation und eine Entnahmestation auf. Dann können vier Schlitten verwendet werden, die bei jedem Takt der Bürstenherstellungsmaschine jeweils eine Station weiter verstellt werden. Die Schlitten sind üblicherweise an einem Antriebselement wie einem gemeinsamen Träger oder eine Kette angebracht, das alle Schlitten gemeinsam weiterverstellt. In the production of brushes, for example toothbrushes, household brushes or paint brushes, it is common for a brush base body to be guided one after the other to different processing stations, at each of which a specific processing step is carried out. For example, a plurality of holes can be drilled into the basic brush body at a processing station, and bundles of bristles are stuffed into the holes at a subsequent work station. To adjust the basic brush bodies, carriages are mostly used, which revolve along a predetermined path in such a way that the bristle bodies temporarily received on them are presented one after the other to the various stations for processing. In a simple example, the brush manufacturing machine has a loading station, a drilling station, a tamping station and a removal station. Then four carriages can be used, which are adjusted one station further with each cycle of the brush manufacturing machine. The carriages are usually attached to a drive element such as a common carrier or a chain, which moves all the carriages further together.
Nachteilig bei den bekannten Maschinen ist, dass beim Weiterverstellen der Schlitten von einer Bearbeitungsstation zur nächsten eine gewisse Zeit vergeht, was sich nachteilig auf die Produktivität der Bürstenherstellungsmaschine auswirkt. The disadvantage of the known machines is that a certain amount of time passes when the carriages are moved further from one processing station to the next, which has a disadvantageous effect on the productivity of the brush manufacturing machine.
Um dieses Problem zu lösen, ist aus der DE 102014 103599 A1 eine Bürsten herstellungsmaschine bekannt, die sich durch sehr kurze Taktzeiten und damit eine hohe Produktivität auszeichnet. Diese bekannte Maschine wird nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben. Die Bürstenherstellungsmaschine weist einen Führungsblock 10 auf, entlang dem mittels eines Transportsystems mehrere Träger 12 umlaufend verstellt werden. Die Träger 12 sind hier als Schlitten ausgeführt. To solve this problem, a brush manufacturing machine is known from DE 102014 103599 A1, which is characterized by very short cycle times and thus high productivity. This known machine is described below with reference to FIGS. 1 and 2. The brush manufacturing machine has a guide block 10, along which a plurality of carriers 12 are circumferentially adjusted by means of a transport system. The carriers 12 are designed here as slides.
Um den Führungsblock 10 herum sind mehrere Bearbeitungsstationen 14, 16, 18, 20, 22, 24 angeordnet. Wenn die Schlitten 12 um den Führungsblock 10 herum verstellt werden, bewegen sie sich vor den Bearbeitungsstationen vorbei. A plurality of processing stations 14, 16, 18, 20, 22, 24 are arranged around the guide block 10. When the carriages 12 are adjusted around the guide block 10, they move past the processing stations.
Zum Verstellen der Schlitten 12 ist eine Antriebsvorrichtung 28 vorgesehen, mit der jeder Schlitten einzeln und individuell um den Führungsblock 10 herum verfahren werden kann. Die einzige Begrenzung der individuellen Verfahrbarkeit der Schlitten besteht darin, dass kein Schlitten den anderen überholen kann. Ansonsten kann jeder Schlitten hinsichtlich Verfahrweg und Verfahrgeschwindigkeit individuell und unabhängig von den anderen Schlitten bewegt werden. To adjust the carriages 12, a drive device 28 is provided with which each carriage can be moved individually and individually around the guide block 10. The only limitation to the individual maneuverability of the sledges is that no sled can overtake the other. Otherwise, each carriage can be moved individually and independently of the other carriages in terms of travel and travel speed.
Die Antriebsvorrichtung 28 kann beispielsweise gebildet sein durch einen Antriebsmotor an jedem Schlitten 12, der mit einem Antriebselement gekoppelt ist, beispielsweise einem Antriebsrad oder einem Zahnrad, das wiederum mit einem entsprechenden Gegenelement des zentralen Führungsblocks 10 zusammen wirkt, beispielsweise einer Laufbahn oder einer Zahnstange. Die Antriebsvor richtung 28 kann auch als Linearmotor ausgeführt sein, der dem Schlitten zugeordnet ist und diesen berührungslos relativ zum Führungsblock 10 verstellt. Die Antriebsvorrichtung 28 kann auch gebildet sein durch mehrere Riemenantriebe, mit denen die Schlitten individuell verstellt werden können. Hierbei ist es möglich, durch geeignetes Zuordnen der Riemenantriebe zu den Bearbeitungsstationen mit weniger Riemenantrieben auszukommen als Schlitten vorhanden sind, da es für eine minimierte Taktzeit ausreicht, die Schlitten lediglich im Bereich von einigen Bearbeitungsstationen individuell und unabhängig voneinander zu verstellen, beispielsweise im Bereich der Bohr- und der Stopfstation, während die Schlitten von einer Entnahme- zu einer Beladestation synchron (und damit mittels desselben Riemenantriebs) verstellt werden können, ohne dass dies die Taktzeit negativ beeinflusst. The drive device 28 can be formed, for example, by a drive motor on each slide 12, which is coupled to a drive element, for example a drive wheel or a gear wheel, which in turn interacts with a corresponding counter element of the central guide block 10, for example a track or a rack. The drive device 28 can also be designed as a linear motor which is assigned to the carriage and which adjusts it in a contactless manner relative to the guide block 10. The drive device 28 can also be formed by several belt drives with which the carriages can be adjusted individually. Here it is possible, by appropriately assigning the belt drives to the processing stations, to get by with fewer belt drives than there are slides, since it is sufficient for a minimized cycle time to adjust the slides individually and independently of one another only in the area of a few processing stations, for example in the drilling area - and the tamping station, while the carriages can be adjusted synchronously from a removal to a loading station (and thus by means of the same belt drive) without this having a negative impact on the cycle time.
Bei den genannten Antriebsvorrichtungen handelt es sich lediglich um Beispiele und nicht um eine abschließende Aufzählung. An jedem Schlitten 12 ist mindestens eine Spannvorrichtung 30 für einen Bürstengrundkörper 32 angebracht. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel werden je Schlitten zwei Spannvorrichtungen 30 verwendet. Falls nötig, können auch mehr Spannvorrichtungen vorgesehen werden. The drive devices mentioned are merely examples and are not an exhaustive list. At least one clamping device 30 for a basic brush body 32 is attached to each carriage 12. In the embodiment shown, two clamping devices 30 are used for each slide. If necessary, more fixtures can be provided.
Jede Spannvorrichtung 30 ist um zwei Achsen schwenk- beziehungsweise kippbar. Zum einen ist eine Schwenkvorrichtung 36 vorgesehen, mit der jede Spannvorrichtung 30 um eine Schwenkachse S verschwenkt werden kann. Die Schwenkachse S ist parallel zur Verstellrichtung der Schlitten ausgerichtet. Each clamping device 30 can be pivoted or tilted about two axes. On the one hand, a pivoting device 36 is provided with which each clamping device 30 can be pivoted about a pivoting axis S. The pivot axis S is aligned parallel to the direction of adjustment of the slide.
Weiterhin ist eine Kippvorrichtung 38 vorgesehen, mit der die Spannvorrichtung 30 um eine Kippachse K gekippt werden kann. Die Kippachse K steht senkrecht zur Verstellrichtung V der Schlitten 12. Furthermore, a tilting device 38 is provided with which the clamping device 30 can be tilted about a tilting axis K. The tilting axis K is perpendicular to the adjustment direction V of the slide 12.
Weiterhin ist eine Höhenverstellung 40 vorgesehen, mit welcher der Träger 34 in vertikaler Richtung relativ zum Schlitten 12 verstellt werden kann, also in der Richtung des Doppelpfeils H. Furthermore, a height adjustment 40 is provided with which the carrier 34 can be adjusted in the vertical direction relative to the carriage 12, that is, in the direction of the double arrow H.
Mit Bezug auf die Orientierung der Bürstenherstellungsmaschine, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, verstellt die Höhenverstellung 40 den Träger 34 in vertikaler Richtung, also nach oben und unten. Die Kippvorrichtung 38 kann die ihr zugeordnete Spannvorrichtung 30, bezogen auf Figur 1 , im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn um die Kippachse K kippen (siehe auch den Doppelpfeil K in Figur 1). Die Schwenkvorrichtung 36 kann die ihr zugeordnete Spannvorrichtung 30, bezogen auf Figur 1 , im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse S schwenken (siehe auch den Doppelpfeil S in Figur 2). With regard to the orientation of the brush manufacturing machine, as shown in FIGS. 1 and 2, the height adjustment 40 adjusts the carrier 34 in the vertical direction, that is to say upwards and downwards. The tilting device 38 can tilt the clamping device 30 assigned to it, in relation to FIG. 1, clockwise and counterclockwise about the tilting axis K (see also the double arrow K in FIG. 1). The pivoting device 36 can pivot the clamping device 30 assigned to it, in relation to FIG. 1, clockwise and counterclockwise about the pivot axis S (see also the double arrow S in FIG. 2).
Angaben wie „oben“ oder Ähnliches verstehen sich hier lediglich als Bezugnahme auf die Figuren. Die Bürstenherstellungsmaschine kann später auch anders angeordnet sein, da sich die Führung 26 nicht in einer horizontal erstreckenden Ebene befinden muss, wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist. Information such as “above” or the like are to be understood here merely as a reference to the figures. The brush manufacturing machine can later also be arranged differently, since the guide 26 does not have to be located in a horizontally extending plane, as is shown in the drawings.
Zum Verstellen der Schlitten 12 entlang der Führung 26 ist eine hier schematisch gezeigte Steuerung 48 vorgesehen, die in der gewünschten Weise frei programmiert werden kann. In Abhängigkeit von den gewünschten Bearbeitungsschritten steuert die Steuerung 48, mit welcher Geschwindigkeit und mit welchen Schritten sich die Schlitten 12 entlang der Führung 26 verstellen. Die Bearbeitungsstationen können unterschiedliche Bearbeitungsschritte ausführen. In einem Beispiel kann die Bearbeitungsstation 14 eine Beladestation sein, bei der leere Spannvorrichtungen 30 mit zu bearbeitenden Bürstengrundkörpern 32 bestückt werden. To adjust the carriage 12 along the guide 26, a control 48, shown schematically here, is provided, which can be freely programmed in the desired manner. Depending on the desired processing steps, the controller 48 controls the speed and steps at which the carriages 12 move along the guide 26. The processing stations can carry out different processing steps. In one example, the processing station 14 can be a loading station in which empty clamping devices 30 are equipped with basic brush bodies 32 to be processed.
Die Bearbeitungsstation 16 ist hier eine Bohrstation, die je Spannvorrichtung 30 ein Bohrwerkzeug 50 aufweist. Die Bohrwerkzeuge 50 können in einer hin- und hergehenden Bewegung entlang der Richtung des Doppelpfeils B verstellt werden, so dass Löcher in den Bürstengrundkörper 32 gebohrt werden. Die hierbei nötige Längsverstellung des Bürstengrundkörpers 32, also entlang der Verstellrichtung V der Schlitten 12 auf der Führung 26, erfolgt dadurch, dass der Schlitten 12 mittels der Antriebsvorrichtung 28 in kleinen Schritten relativ zur Bearbeitungsstation 16 verstellt wird, und zwar für jede Spalte von zu bohrenden Löchern um den Lochabstand. In vertikaler Richtung werden die Bürstengrundkörper 32 mittels der Höhenverstellung 40 verstellt, und zwar für jede Reihe von zu bohrenden Löchern um den Lochabstand. Falls die Löcher im Bürstengrundkörper 32 in Richtungen gebohrt werden sollen, die zueinander nicht parallel sind, wird der Bürstengrundkörper 32 mittels der Schwenkvorrichtung 36 und der Kippvorrichtung 38 in geeigneter Weise verschwenkt und/oder gekippt. The processing station 16 is here a drilling station, which has a drilling tool 50 for each clamping device 30. The drilling tools 50 can be adjusted in a reciprocating movement along the direction of the double arrow B, so that holes are drilled into the brush base body 32. The longitudinal adjustment of the brush base body 32 required here, i.e. along the adjustment direction V of the slide 12 on the guide 26, takes place in that the slide 12 is adjusted in small steps relative to the processing station 16 by means of the drive device 28, namely for each column of holes to be drilled Holes around the hole spacing. In the vertical direction, the brush base bodies 32 are adjusted by means of the height adjustment 40, specifically by the hole spacing for each row of holes to be drilled. If the holes in the brush base body 32 are to be drilled in directions that are not parallel to one another, the brush base body 32 is pivoted and / or tilted in a suitable manner by means of the pivoting device 36 and the tilting device 38.
Die Bearbeitungsstation 18 ist hier eine Stopfstation, in der je Spannvorrichtung 30 ein Stopfwerkzeug 52 aufweist. Mit dem Stopfwerkzeug 52 können in einer hin- und hergehenden Bewegung entlang dem Doppelpfeil P Bündel vom Borsten 60, die in einem Vorratskasten 54 bereitgehalten werden, in die Löcher des Bürstengrundkörpers 32 gestopft werden. Auch hierbei wird der Bürstengrundkörper 32 durch geeignetes Ansteuern der Antriebsvorrichtung 28, der Höhenverstellung 40, der Schwenkvorrichtung 36 und der Kippvorrichtung 38 relativ zum Stopfwerkzeug 52 positioniert. The processing station 18 is here a tamping station in which each clamping device 30 has a tamping tool 52. With the stuffing tool 52, in a reciprocating motion along the double arrow P, bundles of bristles 60, which are kept ready in a storage box 54, can be stuffed into the holes of the brush base body 32. Here, too, the brush base body 32 is positioned relative to the tamping tool 52 by suitable control of the drive device 28, the height adjustment 40, the pivoting device 36 and the tilting device 38.
Die Bearbeitungsstation 20 kann eine Entnahmestation sein, in welcher der mit Borstenbündeln versehene Bürstengrundkörper 32 aus der Spannvorrichtung 30 entnommen oder auch nur ausgeworfen wird. The processing station 20 can be a removal station in which the basic brush body 32 provided with bundles of bristles is removed from the clamping device 30 or even just ejected.
In Abhängigkeit von den Bearbeitungsschritten, die mittels der Bürstenher stellungsmaschine vorgenommen werden sollen, können weitere Bearbeitungs stationen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Nachbearbeitungsstation vorgesehen sein, in der die am Bürstengrundkörper 32 angebrachten Borsten 60 geschnitten und/oder geschliffen werden, um eine gewünschte Länge und/oder ein gewünschtes Profil zu erhalten. In diesem Fall wird die Entnahmestation 20, betrachtet in der Verstellrichtung V, natürlich hinter der Nachbearbeitungsstation angeordnet werden. Depending on the processing steps to be carried out by means of the Bürstenher manufacturing machine, further processing stations can be used. For example, a post-processing station can be provided in which the bristles 60 attached to the basic brush body 32 cut and / or sanded to obtain a desired length and / or profile. In this case, the removal station 20, viewed in the adjustment direction V, will of course be arranged behind the post-processing station.
Die Bürstenherstellungsmaschine kann mit einer Spritzgussstation gekoppelt sein, sodass in einer angrenzenden Spritzgussstation die Bürstenkörper zuerst spritzgegossen werden oder Zusatzteile an bereits zuvor hergestellte Bürstenkörper angespritzt werden. Von der Spritzgussstation werden diese Bürstenkörper dann manuell oder vorzugsweise vollautomatisch zur Bürstenherstellungsmaschine transportiert und in der Beladestation in die Bürstenherstellungsmaschine eingekoppelt. Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Wenn die Träger die Bürstenherstellungsmaschine nicht verlassen, werden die Bürstenkörper in der Bürstenherstellungsmaschine in die Träger eingesetzt. Darüber hinaus könnten die Träger auch in der Beladestation in die Herstellungsmaschine bereits in beladenem Zustand eingesetzt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist es jedoch so, dass die Träger in der Bürstenherstellungsmaschine umlaufen und dadurch diese nicht verlassen. The brush manufacturing machine can be coupled to an injection molding station, so that the brush bodies are first injection molded in an adjacent injection molding station or additional parts are molded onto previously produced brush bodies. These brush bodies are then transported manually or preferably fully automatically from the injection molding station to the brush manufacturing machine and coupled into the brush manufacturing machine in the loading station. This can be done in a number of ways. When the carriers do not leave the brush making machine, the brush bodies are inserted into the carriers in the brush making machine. In addition, the carriers could also be used in the loading station in the production machine in the loaded state. In the embodiment shown, however, it is the case that the carriers circulate in the brush manufacturing machine and thus do not leave it.
Es ist auch möglich, die Bürstenherstellungsmaschine „doppelt“ zu bestücken, also in einer Hälfte eine Beladestation, verschiedene Bearbeitungsstationen und eine Entnahmestation, und anschließend in der zweiten Hälfte wiederum eine Beladestation, mehrere Bearbeitungsstationen und eine Entnahmestation. Auf diese Weise kann die Anzahl der je Takt hergestellten Bürsten verdoppelt werden. It is also possible to equip the brush manufacturing machine “twice”, ie a loading station, various processing stations and a removal station in one half, and then a loading station, several processing stations and a removal station in the second half. In this way, the number of brushes produced per cycle can be doubled.
Es ist erkennbar, dass die Taktrate, mit der Bürstengrundkörper gebohrt und dann mit Borsten bestückt werden können, von der „langsamsten“ der beiden Stationen Bohren und Stopfen abhängt; da je Bürstengrundkörper so viele Löcher gebohrt werden müssen wie gestopft werden müssen, kann keine dieser beiden Stationen schneller arbeiten als die andere. Falls sie es doch tut, muss sie anschließend warten, bis die Bearbeitung an der anderen Station abgeschlossen ist. It can be seen that the cycle rate at which the brush body can be drilled and then fitted with bristles depends on the “slowest” of the two stations, drilling and tamping; Since as many holes have to be drilled as have to be tamped per brush body, neither of these two stations can work faster than the other. If it does, it then has to wait until processing at the other station has been completed.
Es hat sich herausgestellt, dass derzeit das Bohren der Löcher den „Flaschenhals“ darstellt. Im Hinblick darauf, dass die Bohrspäne aus dem Loch entfernt werden müssen und außerdem das Material nicht beliebig schnell bearbeitet werden kann (bei Bürstengrundkörpern aus Kunststoff besteht das Risiko, dass das Material schmilzt), sind aktuell mit üblichen Bohrern und üblichen Bohrtechniken die Bearbeitungsgrenzen erreicht. It turns out that drilling the holes is currently the "bottleneck". In view of the fact that the drilling chips have to be removed from the hole and, moreover, the material cannot be processed as quickly as desired (with brush bodies made of plastic this consists of Risk that the material melts), the processing limits have currently been reached with conventional drills and conventional drilling techniques.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine und ein Verfahren zur Bürstenherstellung zu schaffen, mit denen die Bearbeitungsgeschwindigkeit weiter gesteigert werden kann. The object of the invention is to create a machine and a method for manufacturing brushes with which the processing speed can be increased further.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Maschine zur Bürstenherstellung vorgesehen, mit einer Stopfstation, in der mindestens ein Stopfwerkzeug vorgesehen ist, einer Bohrstation, in der mehr Bohrwerkzeuge vorgesehen sind als Stopfwerkzeuge in der Stopfstation, und einem Transportsystem, das mehrere Trägereinheiten aufweist, die unabhängig voneinander bewegbar sind und jeweils zwei oder mehr Spannvorrichtungen für Bürstengrundkörper tragen, die von der Bohrstation zur Stopfstation weiterverstellt werden können. Zur Lösung der Aufgabe ist auch ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten vorgesehen, insbesondere mit einer solchen Maschine, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: In einer Bohrstation werden in einem Bearbeitungszyklus mit mehreren Bohrwerkzeugen Löcher in mehrere Bürstengrundkörper gebohrt, und in einer Stopfstation werden in demselben Bearbeitungszyklus mit einem Stopfwerkzeug nacheinander Borstenbündel in die Löcher von mehreren Bürstengrundkörpern eingebracht. To solve this problem, a machine for the manufacture of brushes is provided according to the invention, with a tamping station in which at least one tamping tool is provided, a drilling station in which more drilling tools are provided than tamping tools in the tamping station, and a transport system that has several carrier units that independently are movable from one another and each carry two or more clamping devices for brush bodies, which can be further adjusted from the drilling station to the tamping station. To achieve the object, a method for producing brushes is also provided, in particular with such a machine, the following steps being provided: In a drilling station, holes are drilled in several basic brush bodies in a machining cycle with several drilling tools, and in a tamping station Machining cycle with a tamping tool successively introduced bundles of bristles into the holes of several brush bodies.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den „Flaschenhals“ bei der Bearbeitungsgeschwindigkeit dadurch zu entfernen, dass mehr Bohrwerkzeuge verwendet werden als Stopfwerkzeuge. Betrachtet man ein einfaches Beispiel, bei dem jede Trägereinheit zwei Spannvorrichtungen aufweist, wird in einem Bearbeitungszyklus mit jeweils einem Bohrwerkzeug ein Bürstengrundkörper vollständig gebohrt, während im selben Bearbeitungszyklus zwei zuvor gebohrte Bürstengrundkörper, die in einer anderen T rägereinheit aufgenommen sind, mittels eines einzigen Stopfwerkzeugs mit Borstenbündeln versehen werden. Letztendlich müssen also die Löcher (bei diesem Beispiel) nur halb so schnell gebohrt werden wie sie mit Borstenbündeln befüllt werden. The invention is based on the basic idea of removing the "bottleneck" in the machining speed by using more drilling tools than tamping tools. If one considers a simple example in which each carrier unit has two clamping devices, one brush base body is completely drilled in one machining cycle with one drilling tool each, while in the same machining cycle two previously drilled brush base bodies, which are accommodated in another carrier unit, are carried out using a single tamping tool Bundles of bristles are provided. Ultimately, the holes (in this example) only have to be drilled half as fast as they are filled with bundles of bristles.
Anders ausgedrückt, ist eine Bohrrate der Bohrstation, die sich bestimmt aus der Anzahl der je Zeiteinheit gebohrten Löcher multipliziert mit der Anzahl der Bohrwerkzeuge, größer oder gleich als eine Stopfrate der Stopfstation, die sich bestimmt aus der Anzahl der je Zeiteinheit bestopften Löcher multipliziert mit der Anzahl der Stopfwerkzeuge. Auf diese Weise sind alle in einem Bearbeitungs zyklus zu bohrenden Löcher spätestens dann gebohrt, wenn alle innerhalb desselben Bearbeitungszyklus zu bestopfenden Löcher mit einem Borstenbündel versehen sind. Es ist also nicht mehr notwendig, dass das Stopfwerkzeug wartet, bis in der Bohrstation alle Löcher gebohrt sind, sondern es werden so viele Bohrwerkzeuge verwendet, dass diese rechtzeitig fertig sind. In other words, a drilling rate of the drilling station, which is determined from the number of holes drilled per unit of time multiplied by the number of drilling tools, is greater than or equal to a tamping rate of the tamping station, which is determined from the number of holes tilled per unit of time multiplied by the Number of tamping tools. In this way, all the holes to be drilled in a machining cycle are drilled at the latest when all the holes to be stuffed within the same machining cycle are provided with a bundle of bristles. It is no longer necessary for the tamping tool to wait until all the holes have been drilled in the drilling station, but rather so many drilling tools are used that they are ready in time.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Zeitdauer, innerhalb der alle in einem Bearbeitungszyklus zu bohrenden Löcher fertiggestellt sind, 90 % oder weniger der Zeitdauer des Bearbeitungszyklus, vorzugsweise weniger als 70 % und besonders bevorzugt weniger als 60 %. Allgemein ausgedrückt, ist also die Bohrrate nicht gleich der Stopfrate, sondern merklich größer als diese. Hieraus resultiert, dass innerhalb eines Bearbeitungszyklus, der von der Stopfstation vorgegeben wird, Zeit zur Verfügung steht, die dazu genutzt werden kann, die T rägereinheit, die sich gerade nicht in der Stopfstation befindet, vor oder nach dem Bohren weiterzuverstellen. Dabei kann abhängig von dem „Überschuss“ der Bohrrate über die Stopfrate die freie Zeit allein dafür verwendet werden, dass die entsprechende Trägereinheit lediglich den Weg von einer Station zu anderen durchläuft (also indexiert wird). Wenn der Überschuss allerdings groß genug ist, kann der Überschuss auch dazu verwendet werden, die entsprechende Trägereinheit zu einer weiteren Station zu verstellen, beispielsweise zu einer Nachbearbeitungsstation, die - in einer Verstellrichtung des Transportsystems betrachtet - hinter der Stopfstation angeordnet ist, oder zu einer Ladestation, in der unbestückte Bürstengrundkörper den Spannvorrichtungen zugeführt und/oder bestopfte Bürstengrundkörper aus den Spannvorrichtungen entnommen werden können. Die Ladestation ist dabei - in der Verstellrichtung des Transportsystems gesehen - vor der Bohrstation angeordnet. According to a preferred embodiment of the invention, the time period within which all the holes to be drilled in a machining cycle are completed is 90% or less of the time duration of the machining cycle, preferably less than 70% and particularly preferably less than 60%. In general terms, the drilling rate is not equal to the tamping rate, but is noticeably greater than it. As a result, time is available within a processing cycle, which is specified by the tamping station, which can be used to further adjust the carrier unit, which is currently not in the tamping station, before or after drilling. Depending on the “excess” of the drilling rate over the tamping rate, the free time can be used solely to ensure that the corresponding carrier unit only traverses the path from one station to another (i.e. is indexed). However, if the excess is large enough, the excess can also be used to move the corresponding carrier unit to a further station, for example to a post-processing station, which - viewed in an adjustment direction of the transport system - is arranged behind the tamping station, or to a loading station , in which unequipped brush bodies can be fed to the clamping devices and / or stuffed brush bodies can be removed from the clamping devices. The loading station is - seen in the direction of adjustment of the transport system - arranged in front of the drilling station.
Dabei sind abhängig von der Anzahl der verwendeten Trägereinheiten verschiedene Konfigurationen möglich. Different configurations are possible depending on the number of carrier units used.
Wenn zwei Trägereinheiten vorgesehen sind, kann während eines Bearbeitungszyklus ein Satz von Bürstengrundkörpern in der Stopfstation bestopft werden, während ein weiterer Satz von Bürstengrundkörpern in der Bohrstation bearbeitet wird und mindestens eine weitere Station durchläuft. Wenn drei Trägereinheiten vorgesehen sind, kann vorgesehen sein, dass während eines Bearbeitungszyklus ein Satz von Bürsteng rundkörpern in der Stopfstation bestopft wird, während ein weiterer Satz von Bürstengrundkörpern in der Bohrstation bearbeitet wird und ein wiederum weiterer Satz von Bürstengrundkörpern mindestens eine weitere Station durchläuft. Hierdurch ergeben sich mehr Freiheitsgrade bei der Bearbeitung der Bürstengrundkörper. If two carrier units are provided, a set of basic brush bodies can be stuffed in the tamping station during a processing cycle, while a further set of basic brush bodies is processed in the drilling station and passes through at least one further station. If three carrier units are provided, it can be provided that one set of brush bodies is stuffed in the tamping station during a processing cycle, while another set of brush bodies is processed in the drilling station and another set of brush bodies passes through at least one further station. This results in more degrees of freedom when machining the brush body.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der wiederum weitere Satz von Bürstengrundkörpern nicht nur eine weitere Station durchläuft, sondern zwei weitere Stationen. Bei diesen Stationen kann es sich beispielsweise um eine Nachbearbeitungsstation und eine Ladestation und handeln. It can also be provided that the, in turn, further set of basic brush bodies not only pass through one further station, but two further stations. These stations can be, for example, a post-processing station and a charging station.
In der Nachbearbeitungsstation können die Borsten der in den Borstengrundkörper eingebrachten Borstenbündel nachbearbeitet werden, insbesondere beschnitten, geschliffen, abgerundet und/oder geschlitzt werden. In the post-processing station, the bristles of the bristle bundles introduced into the bristle base body can be post-processed, in particular cut, ground, rounded off and / or slotted.
In der Ladestation können Bürstengrundkörper in Spannvorrichtungen eingebracht und/oder aus diesen entfernt werden. Das Entfernen kann unter der Wirkung von Schwerkraft erfolgen, so dass die Bürstengrundkörper aus den Spannvorrichtungen herausfallen, wenn diese geöffnet werden, oder durch maschinelles Entnehmen. Die Bürstengrundkörper können dabei von Hand oder mittels einer automatisierten Zuführvorrichtung eingesetzt werden. In the charging station, brush bodies can be introduced into and / or removed from clamping devices. The removal can take place under the action of gravity, so that the basic brush bodies fall out of the clamping devices when they are opened, or by removing them by machine. The brush body can be inserted by hand or by means of an automated feed device.
Abhängig vom Überschuss der Stopfrate des Stopfwerkzeugs über der Bohrrate jedes einzelnen Bohrwerkzeugs, kann auch die Anzahl der Spannvorrichtungen je Trägereinheit variiert werden. Wenn das Stopfwerkzeug sehr viel schneller als die Bohrwerkzeuge ist, können beispielsweise drei Spannvorrichtungen je Trägereinheit (und dann beispielsweise auch drei Bohrwerkzeuge) vorgesehen sein. Depending on the excess of the tamping rate of the tamping tool over the drilling rate of each individual drilling tool, the number of clamping devices per carrier unit can also be varied. If the stuffing tool is very much faster than the drilling tools, for example three clamping devices per carrier unit (and then for example three drilling tools) can be provided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen. The invention is described below with reference to several embodiments, which are shown in the accompanying drawings. In these show.
Figur 1 in einer schematischen Draufsicht eine aus dem Stand der Technik bekannte Maschine zur Bürstenherstellung; FIG. 1 shows, in a schematic plan view, a machine for making brushes known from the prior art;
Figur 2 in einer Seitenansicht eine Bohrstation der Maschine von Figur 1 ; Figur 3 in einer schematischen Seitenansicht eine Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 2 shows a side view of a drilling station of the machine from FIG. 1; FIG. 3 shows a schematic side view of a machine according to a first embodiment of the invention;
Figur 4 die Maschine von Figur 3 in einer Draufsicht; FIG. 4 shows the machine from FIG. 3 in a plan view;
Figur 5 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht dasFigure 5 in a schematic, perspective view that
Transportsystem der Maschine von Figur 3; Transport system of the machine of Figure 3;
Figur 6 in einer Draufsicht eine Ausführungsvariante der Maschine von Figur 3; FIG. 6 shows a plan view of an embodiment variant of the machine from FIG. 3;
Figur 7 in einer schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsvariante der Maschine von Figur 3; FIG. 7 shows, in a schematic side view, a further embodiment variant of the machine from FIG. 3;
Figur 8 in einer schematischen Draufsicht eine Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und FIG. 8 shows a schematic plan view of a machine according to a second embodiment of the invention; and
Figur 9 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht dasFigure 9 in a schematic, perspective view that
Transportsystem der Maschine von Figur 8. Transport system of the machine of Figure 8.
In den Figuren 3 bis 5 ist eine Maschine zur Bürstenherstellung gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Für die Bauteile und Elemente, die von der Maschine der Figuren 1 und 2 bekannt sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen. In the figures 3 to 5 a machine for brush production according to a first embodiment is shown. The same reference numerals are used for the components and elements known from the machine in FIGS. 1 and 2, and reference is made to the above explanations.
Die Maschine gemäß den Figuren 3 bis 5 weist ein schematisch gezeigtes Transportsystem 11 auf, das dazu dient, die Bürstengrundkörper 32 zwischen verschiedenen Stationen weiterzutransportieren. The machine according to FIGS. 3 to 5 has a schematically shown transport system 11 which is used to transport the basic brush bodies 32 between different stations.
Das Transportsystem 11 weist zwei Trägereinheiten 12 auf, die an einer hier schematisch gezeigten Führung 26 angebracht und mittels einer Antriebsvorrichtung unabhängig voneinander verstellt werden können. Konkret sind die Trägereinheiten 12 um eine Mittelachse M drehbar angebracht und geführt. Hierfür können Antriebswellen oder andere geeignete Bauteile verwendet werden, deren Konstruktion im Einzelnen nicht relevant ist. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Trägereinheiten individuell voneinander zu verstellen (mit der Einschränkung, dass eine Trägereinheit nicht die andere überholen kann). Jede T rägereinheit 12 ist mit zwei Spannvorrichtungen 30 versehen, die jeweils einen Bürstengrundkörper 32 lösbar aufnehmen können. Die Spannvor richtungen 30 können dabei, ähnlich wie bei der aus den Figuren 1 und 2 bekannten Maschine, schwenkbar angebracht sein. The transport system 11 has two carrier units 12 which are attached to a guide 26 shown schematically here and which can be adjusted independently of one another by means of a drive device. Specifically, the carrier units 12 are mounted and guided so as to be rotatable about a central axis M. For this purpose, drive shafts or other suitable components can be used, the construction of which is not relevant in detail. This makes it possible to adjust the individual carrier units individually from one another (with the restriction that one carrier unit cannot overtake the other). Each carrier unit 12 is provided with two clamping devices 30, each of which can detachably accommodate a brush base body 32. The tensioning devices 30 can, similarly to the machine known from FIGS. 1 and 2, be mounted pivotably.
Wie in den Figuren 3 und 4 zu sehen ist, weist die Maschine hier eine Bohrstation 16 und eine Stopfstation 18 auf. As can be seen in FIGS. 3 and 4, the machine here has a drilling station 16 and a tamping station 18.
In Figur 4 sind die Bohrstation 16 und die Stopfstation 18 einander diametral gegenüberliegend bezogen auf die Mittelachse M dargestellt. Dies ist jedoch nicht zwingend; die Stationen können auch in einem anderen Winkelabstand als 180° angeordnet sein. In FIG. 4, the drilling station 16 and the tamping station 18 are shown diametrically opposite one another in relation to the central axis M. However, this is not mandatory; the stations can also be arranged at an angular distance other than 180 °.
Wie in Figur 3 zu sehen ist, weist die Bohrstation 16 zwei Bohrwerkzeuge 50 auf, die den beiden Spannvorrichtungen 30 der Trägereinheit 12 zugeordnet sind. In der Darstellung von Figur 4 ist nur das obere der beiden Bohrwerkzeuge 50 zu sehen. As can be seen in FIG. 3, the drilling station 16 has two drilling tools 50 which are assigned to the two clamping devices 30 of the carrier unit 12. In the illustration of FIG. 4, only the upper one of the two drilling tools 50 can be seen.
Wie weiterhin in Figur 3 zu sehen ist, weist die Stopfstation 18 ein einziges Stopfwerkzeug 52 auf. Dieses ist, um die Bürstengrundkörper 32 der beiden Spannvorrichtungen 30 mit Borstenbündeln versehen zu können, so verstellbar angebracht (siehe den Pfeil P), dass die beiden Bürstengrundkörper 32 bearbeitet werden können. As can also be seen in FIG. 3, the stuffing station 18 has a single stuffing tool 52. In order to be able to provide the brush base bodies 32 of the two clamping devices 30 with bundles of bristles, this is so adjustably attached (see arrow P) that the two brush base bodies 32 can be processed.
Es ist genauso gut möglich, dass das Stopfwerkzeug 52 stationär angebracht ist und die Trägereinheit 12 bzw. ein daran montierter Halter, der die Spannvorrichtungen 30 trägt, so vertikal verstellt wird, dass das Stopfwerkzeug die Borstenbündel in die Bürstengrundkörper 32 einbringen kann. It is just as well possible for the stuffing tool 52 to be attached in a stationary manner and for the carrier unit 12 or a holder mounted thereon, which carries the clamping devices 30, to be adjusted vertically so that the stuffing tool can introduce the bristle bundles into the basic brush bodies 32.
Auch wenn in den Figuren 3 bis 5 eine Ausführungsform gezeigt ist, bei der die Trägereinheiten 12 um eine Mittelachse M schwenkbar angebracht sind, können die Trägereinheiten genauso gut in derselben Weise entlang einer Führungsbahn verstellt werden, wie die in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Even if an embodiment is shown in FIGS. 3 to 5 in which the carrier units 12 are mounted pivotably about a central axis M, the carrier units can just as easily be adjusted along a guide track in the same way as that shown in FIGS. 1 and 2 .
In einem einfachen Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass jedes Bohrwerkzeug 50 rund 500 Löcher pro Minute bohren kann, während das Stopfwerkzeug 52 rund 1000 Löcher pro Minute mit Borstenbündeln bestopfen kann. Es ist zu sehen, dass trotz der geringeren Anzahl der Löcher, die jedes Bohrwerkzeug 50 je Zeiteinheit im Vergleich mit dem Stopfwerkzeug 52 bohren kann, insgesamt die Leistung der Maschine nicht leidet, sondern das Stopfwerkzeug ununterbrochen arbeiten kann. Dies ist, vereinfacht gesagt, darauf zurückzuführen, dass durch die Verdopplung der Bohrwerkzeuge 50 die geringere Geschwindigkeit ausgeglichen werden kann. Letztendlich ergibt sich damit eine Bohrrate der Bohrstation, also die Anzahl der je Zeiteinheit und je Bohrwerkzeug gebohrten Löcher multipliziert mit der Anzahl der Bohrwerkzeuge, die hier gleich der Stopfrate der Stopfstation ist, also die Anzahl der je Zeiteinheit und je Stopfwerkzeug bestopften Löcher multipliziert mit der Anzahl der Stopfwerkzeuge. Konkret beträgt die Bohrrate 1000 Löcher je Minute, und die Stopfrate beträgt ebenfalls 1000 Löcher je Minute. In a simple embodiment, it is assumed that each drilling tool 50 can drill around 500 holes per minute, while the stuffing tool 52 can stuff about 1000 holes per minute with bundles of bristles. It can be seen that despite the fewer number of holes that each Drilling tool 50 can drill per unit of time in comparison with the stuffing tool 52, overall the performance of the machine does not suffer, but the stuffing tool can work uninterruptedly. To put it simply, this is due to the fact that the lower speed can be compensated for by doubling the drilling tools 50. Ultimately, this results in a drilling rate of the drilling station, i.e. the number of holes drilled per unit of time and per drilling tool multiplied by the number of drilling tools, which here is equal to the tamping rate of the tamping station, i.e. the number of holes tilled per unit of time and per tamping tool multiplied by the Number of tamping tools. Specifically, the drilling rate is 1000 holes per minute, and the tamping rate is also 1000 holes per minute.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bohrrate der Bohrstation nicht lediglich gleich der Stopfrate der Stopfstation ist, sondern größer. Beispielsweise kann die Stopfrate, um beim obigen Beispiel zu bleiben, bei 1000 Löchern je Minute liegen, während eine Bohrrate von 1400 Löchern je Minute erreicht werden kann, wenn jedes Bohrwerkzeug 50 etwa 700 Löcher je Minute bohren kann. In diesem Fall sind sämtliche Löcher, die in einem Bearbeitungszyklus gebohrt werden sollen, früher fertiggebohrt als alle Löcher bestopft sind, die in demselben Bearbeitungszyklus mit Borstenbündeln versehen werden sollen. It is particularly advantageous if the drilling rate of the drilling station is not only equal to the tamping rate of the tamping station, but is greater. For example, to stay with the above example, the plug rate can be 1000 holes per minute, while a drilling rate of 1400 holes per minute can be achieved if each drilling tool 50 can drill about 700 holes per minute. In this case, all of the holes that are to be drilled in a machining cycle are finish-drilled earlier than all the holes that are to be provided with bundles of bristles in the same machining cycle are plugged.
Hierdurch ergibt sich ein zeitlicher Freiraum, der sinnvoll genutzt werden kann.This results in a time free space that can be used sensibly.
Anhand von Figur 6 wird nachfolgend erläutert, wie der zeitliche Freiraum genutzt werden kann, der sich dann ergibt, wenn alle Bürstengrundkörper, die sich in der Bohrstation 16 befinden, schneller fertiggebohrt sind als alle Bürstengrundkörper 32 fertig bestopft sind, die sich in der Stopfstation 18 befinden. Using FIG. 6, it is explained below how the time space can be used that results when all the basic brush bodies located in the drilling station 16 are finished bored faster than all the basic brush bodies 32 located in the tamping station 18 are finished are located.
Bei der in Figur 6 gezeigten Maschine sind, in einer Transportrichtung T gesehen, hinter der Stopfstation 18 zwei weitere Stationen 70, 72 angeordnet. In the machine shown in FIG. 6, two further stations 70, 72 are arranged behind the tamping station 18, seen in a transport direction T.
Bei der Station 70 kann es sich um eine Nachbearbeitungsstation handeln, bei der die Borsten eines mit Borstenbündeln bestückten Borstengrundkörpers 32 nachbearbeitet werden, beispielsweise beschnitten, geschliffen, abgerundet und/oder geschlitzt. Bei der Station 72 handelt es sich um eine Ladestation, in der Bürstengrundkörper, die mit Borsten 60 bestückt sind, aus den Spannvorrich tungen 30 entfernt werden, und neue, noch nicht mit Borsten bestückte Bürstengrundkörper 32 in die Spannvorrichtungen 30 eingesetzt werden. The station 70 can be a post-processing station in which the bristles of a bristle base body 32 equipped with bristle bundles are post-processed, for example trimmed, ground, rounded and / or slotted. Station 72 is a loading station in which basic brush bodies equipped with bristles 60 are removed from clamping devices 30, and new basic brush bodies 32 not yet equipped with bristles are inserted into clamping devices 30.
Bei dieser Maschine kann die Zeit, die die Stopfstation 18 benötigt, um die beiden Bürstengrundkörper 32 mit Borstenbündeln zu versehen, als ein Bearbeitungszyklus angesehen werden. Innerhalb dieses Bearbeitungszyklus finden in den Stationen 70, 72, 16 mit ein und derselben Trägereinheit 12 mehrere verschiedene Schritte statt. In this machine, the time which the tamping station 18 needs in order to provide the two basic brush bodies 32 with bundles of bristles can be viewed as a processing cycle. Within this processing cycle, several different steps take place in the stations 70, 72, 16 with one and the same carrier unit 12.
Der Bearbeitungszyklus beginnt, wenn eine Trägereinheit, deren Bürstengrundkörper 32 vollständig mit Borstenbündeln bestückt ist, aus der Stopfstation 18 herausbewegt wird (im gezeigten Ausführungsbeispiel entgegen dem Uhrzeigersinn). Gleichzeitig wird eine neue Trägereinheit, die mit vollständig gebohrten Bürstengrundkörpern 32 versehen ist, in die Stopfstation 18 bewegt, sodass dort das Stopfwerkzeug 52 beginnt, die Löcher zu bestopfen. The processing cycle begins when a carrier unit, the brush base 32 of which is completely equipped with bundles of bristles, is moved out of the stuffing station 18 (counterclockwise in the exemplary embodiment shown). At the same time, a new carrier unit, which is provided with completely drilled basic brush bodies 32, is moved into the stuffing station 18, so that the stuffing tool 52 begins there to stuff the holes.
Die Trägereinheit 12, die die Stopfeinheit 18 verlässt, wird zunächst zur nächsten Station indexiert, also weiterverstellt. Es sei angenommen, dass dies hier 0,5 Sekunden dauert. The carrier unit 12, which leaves the tamping unit 18, is first indexed to the next station, that is to say further adjusted. Assume that this takes 0.5 seconds here.
In der Nachbearbeitungsstation 70 werden die Borsten 60 beschnitten, was rund 10 Sekunden dauert. Anschließend wird die Trägereinheit 12 weiterverstellt zur Ladestation 72 (mit einer Indexierzeit von wieder 0,5 Sekunden), und die bestückten Bürstengrundkörper 32 werden ausgeworfen. Anschließend werden neue (also noch nicht mit Löchern versehene) Bürstengrundkörpern 32 in die Spannvorrichtungen 30 eingesetzt. Dies dauert insgesamt rund 3 Sekunden. In the post-processing station 70, the bristles 60 are trimmed, which takes around 10 seconds. The carrier unit 12 is then moved further to the charging station 72 (with an indexing time of again 0.5 seconds), and the equipped brush base bodies 32 are ejected. Then new (that is, not yet provided with holes) brush base bodies 32 are inserted into the clamping devices 30. This takes around 3 seconds in total.
Die Trägereinheit 12 mit den neuen Bürstengrundkörpern wird dann zur Bohrstation 16 weiterindexiert (wieder mit einer angenommenen Indexierzeit von 0,5 Sekunden), und in der Bohrstation 16 werden die Löcher in die Bürstengrund körper 32 gebohrt. Hier sei angenommen, dass alle Löcher zusammen in 15 Sekunden gebohrt werden können. Zum Indexieren hin zur Stopfstation 18 werden dann weitere 0,5 Sekunden benötigt. Es ist zu sehen, dass in der Zykluszeit von 30 Sekunden, die durch die Stopfgeschwindigkeit in der Stopfstation 18 vorgegeben ist, die Bürsteng rund körper zur Nachbearbeitungsstation 70 transportiert werden können, dort bearbeitet werden können und in der Ladestation 72 ausgeworfen werden können. Weiterhin können in der Ladestation 72 neue Bürstengrundkörper 32 aufgenommen und in der Bohrstation 16 gebohrt werden. The carrier unit 12 with the new basic brush bodies is then indexed further to the drilling station 16 (again with an assumed indexing time of 0.5 seconds), and the holes in the basic brush bodies 32 are drilled in the drilling station 16. Here it is assumed that all holes can be drilled together in 15 seconds. A further 0.5 seconds are then required for indexing to the tamping station 18. It can be seen that in the cycle time of 30 seconds, which is predetermined by the tamping speed in the tamping station 18, the brush bodies can be transported to the finishing station 70, can be processed there and can be ejected in the loading station 72. Furthermore, new basic brush bodies 32 can be received in the loading station 72 and drilled in the drilling station 16.
Abhängig von der Art der Nachbearbeitung, die in der Nachbearbeitungs station 70 vorgenommen wird, kann dort möglicherweise auch eine Bearbeitungszeit von weniger als 10 Sekunden ausreichen. Falls beispielsweise eine Zeitdauer von 7 Sekunden für die Nachbearbeitung ausreicht, stünde mehr Zeit in der Ladestation 72 für den Wechsel der Bürstengrundkörper zur Verfügung. Es wäre auch möglich, die Bohrgeschwindigkeit zu verringern, was sowohl für die Qualität der Bohrlöcher als auch für die Standzeit der verwendeten Bohrer vorteilhaft ist. Depending on the type of post-processing that is carried out in the post-processing station 70, a processing time of less than 10 seconds can possibly also be sufficient there. If, for example, a period of 7 seconds is sufficient for the post-processing, more time would be available in the charging station 72 for changing the basic brush bodies. It would also be possible to reduce the drilling speed, which is advantageous both for the quality of the drill holes and for the service life of the drills used.
In Figur 7 ist eine weitere Ausgestaltung gezeigt, die sich von den vorhergehenden Ausgestaltungen dadurch unterscheidet, dass an jeder Trägereinheit 12 nun drei Spannvorrichtungen 30 vorhanden sind. Dementsprechend verlängert sich die Zeit jedes Bearbeitungszyklus, wenn man beim obigen Beispiel bleibt und dieselbe Stopfrate annimmt, von 30 Sekunden auf 45 Sekunden, während die zum Indexieren, Nachbearbeiten und Laden nötigen Zeitdauern identisch bleiben. Flieraus ergibt sich, dass in der Bohrstation nunmehr 30 Sekunden zur Verfügung stehen. A further embodiment is shown in FIG. 7, which differs from the previous embodiments in that three clamping devices 30 are now present on each carrier unit 12. Correspondingly, if you stick to the example above and assume the same stopping rate, the time of each processing cycle increases from 30 seconds to 45 seconds, while the time periods required for indexing, post-processing and loading remain identical. It follows from this that there are now 30 seconds available in the drilling station.
Es handelt sich bei den genannten Zahlen lediglich um Beispiele. Abhängig von den verwendeten Werkzeuge, dem Material der Bürstengrundkörper und der Art der herzustellenden Bürsten ergeben sich unterschiedliche Werte für die jeweils sinnvoll möglichen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Bürsten mit langen Borsten führen zu einer geringeren Stopfgeschwindigkeit, da das Stopfwerkzeug längere Wege zurücklegen muss. Bei Spülbürsten mit sehr wenigen Borstenbündeln wird der relative Anteil der Zeit, der zum Indexieren nötig ist, größer als bei einer Bürste, bei der in einem Bürstengrundkörper sehr viele Löcher gebohrt und bestopft werden müssen. Die Tiefe und der Durchmesser eines zu bohrenden Loches haben ebenso wie das Material des Bürstengrundkörpers einen Einfluss; bei Kunststoff muss die Bohrgeschwindigkeit so gering bleiben, dass das Material nicht schmilzt. Schließlich wirkt sich die Zeit aus, die für eine Nachbearbeitung der Borsten eines bestopften Bürstengrundkörpers erforderlich ist. The numbers given are only examples. Depending on the tools used, the material of the basic brush body and the type of brushes to be produced, different values result for the processing speeds that are sensible in each case. Brushes with long bristles lead to a slower tamping speed because the tamping tool has to cover longer distances. In the case of dishwashing brushes with very few bundles of bristles, the relative proportion of the time required for indexing is greater than in the case of a brush in which a large number of holes have to be drilled and stuffed in a basic brush body. The depth and the diameter of a hole to be drilled have an influence, as does the material of the brush body; In the case of plastic, the drilling speed must remain so low that the Material does not melt. Finally, the time that is required for reworking the bristles of a stuffed brush body has an effect.
Abhängig von diesen Parametern kann es sich als sinnvoll erweisen, anstelle von zwei Spannvorrichtungen je Trägereinheit den zusätzlichen Aufwand für eine dritte Spannvorrichtung in Kauf zu nehmen. Es kann sich auch als sinnvoll erweisen, die Bohrgeschwindigkeit zu erhöhen oder zu verringern. Depending on these parameters, it can prove to be useful to accept the additional expense of a third clamping device instead of two clamping devices per carrier unit. It may also be useful to increase or decrease the drilling speed.
In den Figuren 8 und 9 ist schematisch eine Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform oder den Ausführungsvarianten bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen. In Figures 8 and 9, a machine according to a second embodiment is shown schematically. The same reference numerals are used for the components known from the first embodiment or the variant embodiments, and in this respect reference is made to the explanations above.
Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass bei der zweiten Ausführungsform drei Trägereinheiten 12 verwendet werden, die unabhängig voneinander verstellt werden können. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel können die drei Trägereinheiten 12 in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform rotatorisch um die Mittelachse M verschwenkt werden. The difference between the first and the second embodiment is that in the second embodiment three support units 12 are used, which can be adjusted independently of one another. In the exemplary embodiment shown, the three carrier units 12 can be pivoted rotationally about the central axis M in the same way as in the first embodiment.
Auch bei der zweiten Ausführungsform werden eine Ladestation 72, eine Bohrstation 16, eine Stopfstation 18 und eine Nachbearbeitungsstation 70 verwendet. In gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ist die Anordnung der verschiedenen Stationen relativ zueinander hier nur beispielhaft zu verstehen; anstelle der hier gezeigten Anordnung mit einem Winkel von 90° zueinander können auch andere Winkel gewählt werden. A loading station 72, a drilling station 16, a tamping station 18 and a post-processing station 70 are also used in the second embodiment. In the same way as in the first embodiment, the arrangement of the various stations relative to one another is to be understood here only as an example; Instead of the arrangement shown here with an angle of 90 ° to one another, other angles can also be selected.
Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass bei der zweiten Ausführungsform die Stationen, die während eines Bearbeitungszyklus durchlaufen werden müssen, nicht mehr mit einer Trägereinheit 12 durchlaufen werden müssen, sondern aufgeteilt auf zwei Trägereinheiten „abgearbeitet“ werden können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann sich beispielsweise diejenige Trägereinheit 12, die sich gerade in der Bohrstation 16 befindet, dort genauso lange aufhalten wie diejenige Trägereinheit, die sich in der Stopfstation 18 befindet. Während dieses Bearbeitungszyklus kann dann die dritte Trägereinheit 12 die Nachbearbeitungs station 70 und die Ladestation 72 durchlaufen. The main difference between the first and the second embodiment is that in the second embodiment, the stations that have to be passed through during a processing cycle no longer have to be passed through with a carrier unit 12, but can be "processed" divided between two carrier units. In the exemplary embodiment shown, for example, that carrier unit 12 that is currently located in the drilling station 16 can stay there for just as long as the carrier unit that is located in the tamping station 18. During this In the processing cycle, the third carrier unit 12 can then pass through the post-processing station 70 and the loading station 72.
Der besondere Vorteil der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass entweder mehr Zeit zum Bohren zur Verfügung steht, oder - anders als bei der in Figur 7 gezeigten Variante - nicht zusätzliche Spannvorrichtungen 30 verwendet werden müssen, um den gewünschten Zeitgewinn gegenüber dem von der Stopfstation 18 vorgegebenen Bearbeitungszyklus zu gewinnen. The particular advantage of the second embodiment is that either more time is available for drilling, or - unlike the variant shown in FIG Win machining cycle.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Maschine zur Bürstenherstellung, mit einer Stopfstation (18), in der mindestens ein Stopfwerkzeug (52) vorgesehen ist, einer Bohrstation (16), in der mehr Bohrwerkzeuge (50) vorgesehen sind als Stopfwerkzeuge (52) in der Stopfstation (18), und einem Transportsystem (11 ), das mehrere Trägereinheiten (12) aufweist, die unabhängig voneinander bewegbar sind und jeweils zwei oder mehr Spannvorrichtungen (30) für Bürstengrundkörper (32) tragen, die von der Bohrstation (16) zur Stopfstation (18) weiterverstellt werden können. 1. Machine for the production of brushes, with a stuffing station (18) in which at least one stuffing tool (52) is provided, a drilling station (16) in which more drilling tools (50) are provided than stuffing tools (52) in the stuffing station (18) , and a transport system (11) which has several carrier units (12) which can be moved independently of one another and which each carry two or more clamping devices (30) for basic brush bodies (32), which are further adjusted from the drilling station (16) to the tamping station (18) can be.
2. Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrrate der Bohrstation (16), die sich bestimmt aus der Anzahl der je Zeiteinheit und je Bohrwerkzeug (50) gebohrten Löcher multipliziert mit der Anzahl der Bohrwerkzeuge (50), größer oder gleich ist einer Stopfrate der Stopfstation (18), die sich bestimmt aus der Anzahl der je Zeiteinheit und je Stopfwerkzeug (52) bestopften Löcher multipliziert mit der Anzahl Stopfwerkzeuge (52). 2. Machine according to claim 1, characterized in that a drilling rate of the drilling station (16), which is determined from the number of holes drilled per unit of time and per drilling tool (50) multiplied by the number of drilling tools (50), is greater than or equal to a stuffing rate of the stuffing station (18), which is determined from the number of holes stuffed per unit of time and per stuffing tool (52) multiplied by the number of stuffing tools (52).
3. Maschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachbearbeitungsstation (70) vorgesehen ist, die in einer Verstellrichtung des Transportsystems (11 ) betrachtet hinter der Stopfstation (18) angeordnet ist. 3. Machine according to claim 1 or claim 2, characterized in that a post-processing station (70) is provided which, viewed in an adjustment direction of the transport system (11), is arranged behind the tamping station (18).
4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladestation (72) vorgesehen ist, in der unbestückte Bürstengrundkörper (32) den Spannvorrichtungen (30) zugeführt und/oder bestopfte Bürstengrundkörper (32) aus den Spannvorrichtungen (30) entfernt werden können, wobei die Ladestation (72) in der Verstellrichtung des Transportsystems (11) gesehen vor der Bohrstation (16) angeordnet ist. 4. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that a loading station (72) is provided in which the unequipped brush base bodies (32) are fed to the clamping devices (30) and / or stuffed brush base bodies (32) are removed from the clamping devices (30) can, the loading station (72) being arranged in front of the drilling station (16) as seen in the adjustment direction of the transport system (11).
5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrwerkzeuge (50) jeweils einer Spannvorrichtung (30) zugeordnet sind und jedes Stopfwerkzeug (52) mindestens zwei Spannvorrichtungen (30) zugeordnet ist. 5. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the drilling tools (50) are each assigned to a clamping device (30) and each tamping tool (52) is assigned to at least two clamping devices (30).
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Trägereinheiten (12) vorgesehen sind. 6. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that two carrier units (12) are provided.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass drei Trägereinheiten (12) vorgesehen sind. 7. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that three carrier units (12) are provided.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Trägereinheit (12) drei Spannvorrichtungen (30) vorgesehen sind. 8. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that three clamping devices (30) are provided on each carrier unit (12).
9. Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere mit einer Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: in einer Bohrstation (16) werden in einem Bearbeitungszyklus mit mehreren Bohrwerkzeugen (50) Löcher in mehrere Bürstengrundkörper (32) gebohrt, in einer Stopfstation (18) werden in demselben Bearbeitungszyklus mit einem Stopfwerkzeug (52) nacheinander Borstenbündel in die Löcher von mehreren Bürstengrundkörpern (32) eingebracht. 9. A method for producing brushes, in particular with a machine according to one of the preceding claims, wherein the following steps are provided: in a drilling station (16) in a machining cycle with several drilling tools (50) holes are drilled in several basic brush bodies (32), In a tamping station (18), bundles of bristles are successively introduced into the holes of a plurality of basic brush bodies (32) with a tamping tool (52) in the same processing cycle.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle in einem Bearbeitungszyklus zu bohrenden Löcher spätestens dann gebohrt sind, wenn alle innerhalb desselben Bearbeitungszyklus zu bestopfenden Löcher mit einem Borstenbündel versehen sind. 10. The method according to claim 9, characterized in that all the holes to be drilled in a machining cycle are drilled at the latest when all the holes to be filled within the same machining cycle are provided with a bundle of bristles.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer, innerhalb der alle in einem Bearbeitungszyklus zu bohrenden Löcher fertiggestellt sind, 90% oder weniger der Zeitdauer des Bearbeitungszyklus beträgt, vorzugsweise weniger als 70% und besonders bevorzugt weniger als 60%. 11. The method according to claim 9 or claim 10, characterized in that the time period within which all holes to be drilled in a machining cycle are completed is 90% or less of the time duration of the machining cycle, preferably less than 70% and particularly preferably less than 60 %.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass während eines Bearbeitungszyklus ein Satz von Bürstengrundkörpern (32) in der Stopfstation bestopft wird, während ein weiterer Satz von Bürstengrundkörpern (32) in der Bohrstation (16) bearbeitet und mindestens eine weitere Station (70, 72) durchläuft. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that a set of brush bodies (32) is stuffed in the tamping station during a processing cycle, while a further set of brush bodies (32) is processed in the drilling station (16) and at least one another station (70, 72) passes through.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass während eines Bearbeitungszyklus ein Satz von Bürstengrundkörpern (32) in der Stopfstation (18) bestopft wird, während ein weiterer Satz von Bürstengrundkörpern (32) in der Bohrstation (16) bearbeitet und ein wiederum weiterer Satz von Bürstengrundkörpern (32) mindestens eine weitere Station (70, 72) durchläuft. 13. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that a set of brush bodies (32) is stuffed in the stuffing station (18) during a processing cycle, while another set of brush bodies (32) is processed in the drilling station (16) and one in turn Another set of brush bodies (32) passes through at least one further station (70, 72).
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wiederum weitere Satz von Bürstengrundkörpern (32) zwei weitere Stationen (70, 72) durchläuft. 14. The method according to claim 13, characterized in that the further set of brush base bodies (32) passes through two further stations (70, 72).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Station eine Nachbearbeitungsstation (70) ist, in der Borsten (60) der in den Borstengrundkörper (32) eingebrachten Borstenbündel nachbearbeitet werden, insbesondere beschnitten, geschliffen, abgerundet und/oder geschlitzt. 15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the further station is a post-processing station (70) in which the bristles (60) of the bristle bundles introduced into the bristle base body (32) are post-processed, in particular trimmed, ground, rounded and / or slotted.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Station eine Ladestation (72) ist, in der Bürstengrundkörper (32) in Spannvorrichtungen (30) eingebracht und/oder aus diesen entfernt werden. 16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the further station is a loading station (72) in which the brush base bodies (32) are introduced into and / or removed from clamping devices (30).
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