TWI675633B - 刷子塞孔機 - Google Patents

Abstract

一種刷子塞孔機，包含具有尖端(34)之塞孔工具(12)，該刷子塞孔機設置如下：該塞孔工具(12)可繞水平軸線(40)偏轉，而舌部(52)在該尖端(34)中受線性導引。

Description

刷子塞孔機

本發明係有關於一種刷子塞孔機，包含具有尖端之塞孔工具，該塞孔工具可在毛束接收位置與塞孔位置間繞第一軸線偏轉，且該塞孔工具在該尖端中包含用於舌部的導引器，該舌部將錨連同毛束沿該導引器塞孔至刷毛載體，該刷毛載體形成成品刷子的至少一部分。

上述刷子塞孔機披露於EP 1 803 372 B1。此刷子塞孔機設有可繞豎直軸線偏轉的毛束摘取器，以及同樣可繞豎直軸線偏轉的塞孔工具。毛束摘取器從刷毛匣中分離毛束，並且在尖端後面立即將該等毛束交遞至塞孔工具。在此尖端中設有用於舌部的導引器，使得該舌部將被接取的毛束連同錨沿該導引器送往形成成品刷子的至少一部分之刷毛載體，並將該等毛束推入該刷毛載體中的開孔。

錨可為金屬片或繩套環。

塞孔工具在接取經分離的毛束後朝刷毛載體方向偏轉，其中舌部一同做此偏轉運動，並且在此偏轉運動期間或者在到達塞孔位置後更深地進入尖端，以便最後將毛束連同錨推入刷毛載體。

塞孔工具連同尖端中的弧形導引器，以及舌部，皆在圓弧區段上運動。

作為替代方案，存在可線性移動的塞孔工具，該塞孔工具具有在橫截方向往復運動之直線舌部。

此類刷子塞孔機必須具有愈來愈快的週期。

本發明之目的在於改良上述類型之刷子塞孔機，使刷子塞孔機能以更快的週期工作。

本發明的刷子塞孔機包含具有尖端之塞孔工具，該塞孔工具可在毛束接收位置與塞孔位置間繞第一軸線偏轉，且該塞孔工具在該尖端中包含舌部，該舌部將錨連同毛束沿該導引器塞孔至刷毛載體。根據本發明的刷子塞孔機設置如下：該舌部的設於該尖端中之該導引器呈線性走向，並且該舌部的前端在該塞孔位置上相對於該塞孔工具做線性推入運動。

在先前技術中，舌部呈圓弧節段形走向，並且尖端中的導引器同樣形成圓弧段，而本發明的塞孔工具雖做偏轉運動，但仍透過線性導引器實現了線性推入運動。塞孔工具的偏轉運動優於線性運動，因為能實現低成本、高精且特別是高速之可逆偏轉運動。而藉由使舌部的前端做線性運動，能進一步加快運動速度。藉由該線性推入運動能減小導引器所遇到的摩擦力。另外，毛束連同錨的運動在總運動的最後一部分中呈線性，此能減小尖端與舌部之前端的所需空間。若舌部在即將塞 孔前的最後幾個角度度數內仍在圓形軌跡上運動，推入毛束時便會形成不利的側向運動分量，該運動分量會施加負荷於尖端的末端，並加大導引器中的摩擦力。

一般而言，該刷毛載體可例如為設有開孔之薄片，該薄片未來與刷體的其餘部分接合成完整刷體，或者，該刷毛載體亦可自身即為刷體。

該舌部可由較佳自有的偏轉驅動器驅動，具體例如為：設有用於驅動舌部的自有偏轉臂。意即，該舌部一方面在該舌部受驅末端的區域沿圓弧軌跡移動，另一方面在該尖端中的導引器區域線性移動。

用於該舌部的該導引器可安裝在該塞孔工具的偏轉臂上。

較佳地，該舌部之該偏轉臂的軸線亦為該第一軸線。

該塞孔工具可由至少一凸輪驅動，且(或)該偏轉驅動器可由至少一凸輪驅動。此種凸輪驅動器的特點在於機械穩定性高。在此，一種可行的變化為：用於該塞孔工具以及用於該舌部之該偏轉驅動器的該等凸輪，在同一凸輪軸驅動下發生旋轉。藉此能以極簡單之方式實現強制同步。

作為替代方案，亦可透過自有的電動伺服馬達驅動該等用於該塞孔工具及用於該舌部之偏轉臂偏轉。對該等伺服馬達進行控制，以同步該等偏轉臂之運動。

該尖端的前端到該第一軸線之距離為至少200mm，特定言之為至少300mm，因此，該導引器亦在極大的弧半徑上運動。此偏轉半徑相當大，這亦使得偏轉臂在毛束接收位置與塞孔位置間之偏轉角度極小，例如介於2°與5°之間。此偏轉角度雖小，但已足以用來完成該塞孔工具的完整行程。

該塞孔工具的進給行程可例如僅為15-20mm，此係在毛束接收位置與塞孔位置間於該尖端的前端處測得。如此之短的行程同樣是用來實現較快週期。在先前技術中，相應之行程通常為25mm。因而以百分率計，行程縮減程度巨大。

該尖端中的該導引器可基本呈線性走向，例如呈水平走向。此水平走向相關於該塞孔位置，能方便部件的相互對準，且主要能簡化部件之製造，因為線性導引器比弧形導引器更容易製造得多。

該第一軸線可為水平定向之軸線，而該軸線在EP 1 803 372 B1中為豎直定向。

該舌部特別為帶狀一體成型，且例如可由彈簧鋼構成。彈簧鋼帶使得偏轉驅動器能輕鬆驅動舌部。當舌部運動時，舌部的不同區域以不同方式運動，即如前所述，沿圓形軌跡以及沿線性導引器運動。

需要強調的是，該塞孔工具當然亦還可在該尖端的背面具有用於該舌部之第二導引器。此導引器可繞該偏轉驅動器的偏轉軸呈線性或圓弧形走向。一種可 能性在於：如同該尖端中的該導引器，在上下兩側導引該舌部。舉例而言，可在上部或下部實施一導槽，並且位於該導槽上方或下方的部件可呈平面狀，或者同樣可在一區段中設置一導槽，從而使該導引器總體上完整。作為替代方案，該舌部可在至少一側上沿滾輪而經過且由該等滾輪導引。

該舌部在該該舌部之不同區段中承受不同類型之負荷，並且例如可具有在至少一導引器中受導引之區段及一驅動側區段。該驅動側區段與該舌部的前端相對設置，該驅動側區段相對於該受導引之區段經加寬且例如實施為夾持段，該夾持段直接或間接固定在該舌部的偏轉臂上。其中以長度匹配角度觀之，該經加寬的夾持段可在該舌部的已塞孔位置上，運動至鄰近該導引器，故，此區段有助於提高機械穩定性。

若該刷毛載體具有長條形外形，則該刷毛載體的縱向特定言之平行於或輕微(即15°-25°)傾斜於該第一軸線而定向。由此，該塞孔工具在一垂直於該刷毛載體的縱向之平面內做偏轉運動。

本發明的刷子塞孔機可以不設置所謂的毛束排擠器(Bündelverdränger)。在先前技術中，毛束排擠器為一位於尖端前面的獨立部件，當下一刷毛束在鄰近已錨定於刷毛載體中之毛束的位置上被塞孔時，該部件將該等已錨定於刷毛載體中之毛束推向一邊。而在本發明的刷子塞孔機中，該尖端自身做下降運動 (tauchende Bewegung)且排擠已塞孔的刷毛束，因而無需設置此種獨立排擠器，遂使得本發明的刷子塞孔機構造更簡單，且繁複程度亦更低，從而得以實現更快之週期。

本發明的刷子塞孔機可選地包括毛束摘取器，該毛束摘取器向該塞孔工具饋送經分離的毛束，特別是在水平平面內進行饋送。

該毛束摘取器可為板狀圓弧節段或旋轉式盤片，該板狀圓弧節段或旋轉式盤片可繞豎直軸線偏轉或旋轉。

該塞孔工具可如以下這般朝該刷毛載體定向：以該第一軸線的方向觀之，在該尖端的前端從該毛束接收位置到該塞孔位置的運動中，包含有豎直朝下定向之分量。意即，該尖端的末端從上方朝刷毛載體傾斜向下運動，即輕微下降，藉此推開已塞孔之刷毛。

在該尖端上(更確切地說，在該尖端底部的末端區域內)可選地設有斜面，該斜面朝該末端傾斜向上定向，且形成一用於已塞孔之刷毛束的排推面。當然，頂部亦可形成朝向該末端之斜面，遂使得該尖端朝該末端漸尖。

可使用例如繞豎直的第二軸線旋轉之滾筒，該滾筒具有用於數個刷毛載體的保持件且與該塞孔工具相對設置。如此，位於該滾筒的該保持件中且面對該塞 孔工具的刷毛載體可被直接塞孔。故，此係有關於某種可處於數個位置的旋轉式工具。

10‧‧‧滾筒

12‧‧‧塞孔工具

14‧‧‧刷毛匣

16‧‧‧毛束摘取器

18‧‧‧饋送裝置

20‧‧‧錨

22‧‧‧刷毛載體

24‧‧‧軸線

26‧‧‧載體

28‧‧‧刷毛

30‧‧‧軸線

32‧‧‧缺口

34‧‧‧尖端

36‧‧‧前端，末端

40‧‧‧第一軸線

44‧‧‧點劃線

46‧‧‧偏轉臂

48‧‧‧軸承

50‧‧‧基座

51‧‧‧凹槽

52‧‧‧舌部

53‧‧‧受導引的區段

54‧‧‧前端

55‧‧‧夾持段

56‧‧‧導引器

57‧‧‧蓋子

58‧‧‧導引器

60‧‧‧插孔

62‧‧‧第二臂

64‧‧‧滾輪

66‧‧‧滾輪

68A‧‧‧凸輪

68B‧‧‧凸輪

70‧‧‧斜面

70A‧‧‧凸輪

70B‧‧‧凸輪

71‧‧‧凸輪軸

72‧‧‧刷毛束

73‧‧‧滾輪

75‧‧‧臂

82‧‧‧偏轉驅動器

84‧‧‧偏轉臂

下面結合所附圖式說明進一步的優點與特徵。圖式中：第1圖圖示根據可選實施方式的本發明之刷子塞孔機的側面示意圖；第2圖圖示如第1圖之刷子塞孔設備，刷毛匣從略；及第3圖圖示如第1圖之塞孔工具的側面示意圖，舌部處於毛束接收位置。

第1圖圖示一刷子塞孔機，該刷子塞孔機包含：具有數個刷子保持件之滾筒10、塞孔工具12、刷毛匣14、毛束摘取器16以及用於塞孔的舌部52。此外，設有圖中以箭頭象徵性示出的饋送裝置18，該饋送裝置18用於饋送例如繩套環或金屬片形式的錨20。

在該刷子塞孔機中，將刷毛載體22(例如設有開孔的薄片，該等薄片未來為成品刷子的組成部分)或如第1圖中所圖示之完整刷體形式的刷毛載體22塞孔。

滾筒10實施為旋轉式保持工具，其中在可繞軸線24旋轉的載體26上，容置有數個用於刷毛載體22 的保持件，該等刷毛載體22在特定位置上被饋送給載體26並被摘取，並且在一位置上被塞孔。

軸線24較佳水平定向或輕微傾斜(與水平面成15°-25°角)，或者，長條形的刷毛載體22以該刷毛載體22之縱向沿水平方向定向或者同樣輕微傾斜於軸線24。

在接下來要說明的塞孔運動期間，要被塞孔的刷毛載體22透過載體26之運動，在豎直平面內沿兩軸線移動，使得始終是刷毛載體中接下來要被塞孔的開孔面對被饋送到位的下一個刷毛束並對準該刷毛束。

刷毛匣14包括被施加機械預應力的儲倉，該儲倉具有經整理的並排刷毛28。可繞豎直軸線30偏轉且具有板形圓弧段的毛束摘取器16沿具有刷毛28的匣移行並摘取毛束，具體為：毛束摘取器16在該毛束摘取器16沿匣移行的外緣上具有可供填塞刷毛束之缺口32。

該塞孔工具包括具有前端36的尖端34，該前端36在毛束接收位置與第1圖中所示的塞孔位置間繞第一軸線40偏轉，該軸線較佳為水平軸線。

在塞孔位置上，末端36可接觸刷毛載體22或者極其鄰近刷毛載體22之表面。

在毛束接收位置上，末端36位於點劃線44上。產生於毛束接收位置與塞孔位置間的行程僅介於15mm與20mm之間。

塞孔工具12包括偏轉臂46，該偏轉臂46一端耦接軸承48。此軸承48為對應軸線40的軸承。

偏轉臂46的相對端承載基座50，該基座銜接尖端34。

在尖端34中設有在第3圖中以示意圖示出的導引器56，該導引器56橫截面呈縫隙狀。導引器56在尖端34中呈線性走向。

基座50在頂部具有凹槽51，該凹槽51實施為導槽，即用於導引在第2圖中所圖示的舌部52，該舌部52依照第2圖中的雙向箭頭相對於基座50往復運動。 舌部52在基座50上受導引，具體為：將蓋子57(參見第3圖)蓋設於該基座上，此蓋子57向上封閉所形成的導引器58，該導引器58同樣可實施為線性且與導引器56位於同一平面。

可選地，導引器58亦可呈弧形。

舌部52呈長條形帶狀。在第2圖中，舌部52被再次單獨示出。舌部52具有受導引的區段53，在該區段53中，舌部52具有較窄的橫截面且在尖端34及基座50區域內受導引。此外，舌部52在與尖端34相對的末端具有經加寬的夾持段55。

特別地，舌部52由彈簧鋼構成，即，為一彈簧鋼片。

舌部52的夾持段55在偏轉驅動器82驅動下沿圓弧軌跡運動。偏轉驅動器82包括偏轉臂84，該偏轉臂84之軸線與第一軸線40重合。

在尖端54與基座50間設有插孔60(參見第1圖)，該插孔60側向打開，且可由毛束分離器16將刷毛束以及由饋送裝置18將錨20導入該插孔60。

舌部52的前端54可穿透尖端34，且在其間將經分離的刷毛束彎折並連同錨20推入刷毛載體20中的開孔。

尖端34的末端36到第一軸線40之距離為至少200mm，較佳為至少300mm。

毛束接收位置與塞孔位置間的偏轉角度較佳為最大3°，即，該偏轉角度極小。

偏轉臂46藉由伺服馬達或接下來要說明的機構，以上述的3°之幅度往復偏轉。

每個偏轉臂46、84皆由凸輪68A、68B或70A及70B驅動。此等凸輪皆安裝於共用的凸輪軸71上。凸輪軸71由電動馬達驅動。該凸輪軸71在第1圖中示意性示出。

凸輪68A與68B以及70A與70B實施為並排輪對，其外周呈非圓形。

偏轉臂46上設有用於凸輪68A的滾輪64，凸輪68A可與該滾輪64發生接觸。相應接觸時，凸輪68A將偏轉臂46逆時針壓向塞孔位置。

凸輪68B在該塞孔工具的第二臂62上具有滾輪66，凸輪68B可與該滾輪66發生接觸。

因此，凸輪68A負責塞孔工具12的逆時針(即，朝塞孔設備)偏轉運動，而凸輪68B則透過該凸輪68B所對應的滾輪66負責該塞孔工具的順時針偏轉運動。

作為替代方案，亦可僅使用一個凸輪68A或68B進行工作，且進一步藉由彈簧使滾輪64或66永久抵住該一個凸輪。但在週期更快的情況下，使用兩個凸輪68A及68B將更為有益。

與偏轉臂46的驅動相似，凸輪70A及70B亦採用相應的實施方案以驅動偏轉臂84。凸輪70A例如接觸滾輪73，該滾輪73設於耦接偏轉臂84的臂75上。

在偏轉臂84上安裝有相應於滾輪64的對應滾輪(在圖式中被遮住)，該滾輪可與凸輪70B發生接觸。藉此，藉由凸輪70A及70B在兩個方向上驅動用於舌部72的偏轉臂84。

下面簡要闡述該刷子塞孔機的工作方式。

在毛束接收位置上，毛束摘取器使被取出的毛束在水平平面內發生偏轉並進入插孔60。裝置18亦將錨20運送到插孔60處(參見第2圖)。接著將塞孔工具12向刷毛載體22偏轉。

如第3圖所示，尖端36透過輕微的向前下降運動(Tauchbewegung)並略微豎直向下運動，而從圖示的毛束接收位置進入塞孔位置。

在尖端34底部的末端區域形成有斜面70，該斜面70向上朝末端36定向，並且將已塞孔的刷毛束72向下壓，使得在接下來的塞孔過程中，舌部52、被饋送的刷毛束或錨不會與已塞孔之毛束72的刷毛發生接觸。意即，尖端34接管此前一直單獨設置且單獨受驅之毛束排擠器的功能。

在毛束接收位置與塞孔位置間的偏轉行程上或者稍後在塞孔位置上，舌部52在偏轉驅動器驅動下，相對於基座50及塞孔工具12向前朝末端36方向運動。

舌部52的前端54在導引器56中之運動為線性運動，而舌部52藉以將刷毛束連同錨從尖端34推入刷毛載體22的推入運動同樣為線性運動。

舌部52將毛束彎折並將該毛束連同繩套環或金屬片推入刷毛載體22。

Claims (17)

1. 一種刷子塞孔機，具有：包括一尖端(34)之一塞孔工具(12)，該塞孔工具(12)可在一毛束接收位置與一塞孔位置間繞一第一軸線(40)偏轉，且該塞孔工具(12)在該尖端(34)中包含用於一舌部(52)的一導引器(56)，該舌部(52)將一錨(20)連同毛束沿該導引器(56)塞孔至刷毛載體(22)，該刷毛載體(22)形成成品刷子的至少一部分，其特徵在於：該舌部(52)的設於該尖端(34)中之該導引器(56)呈線性走向，該舌部(52)的前端(54)在該塞孔位置上相對於該塞孔工具(12)做線性推入運動，該舌部(52)固定在一自有的受驅偏轉臂(84)上，且在該舌部(52)運動時，該舌部(52)的不同區域以不同方式運動，一區域沿一圓形軌跡運動且另一區域沿一線性引導器運動。
2. 如請求項1所述之刷子塞孔機，其中該舌部(52)由一偏轉驅動器(82)驅動。
3. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該導引器(56)固定在該塞孔工具(12)的一偏轉臂(46)上。
4. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該塞孔工具(12)及該舌部(12)的該等偏轉臂(46、84)可繞同一軸線(40)偏轉。
5. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該塞孔工具(12)由至少一凸輪(68A、68B)驅動，且(或)該偏轉驅動器(82)由至少一凸輪(70A、70B)驅動，其中較佳藉由同一凸輪軸(71)使該等凸輪(68A、68B、70A、70B)發生旋轉。
6. 如請求項4所述之刷子塞孔機，其中透過自有的電動伺服馬達使該等偏轉臂(46、84)偏轉並同步。
7. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該尖端(34)的該前端(36)到該第一軸線(40)之一距離為至少200mm，特定言之為至少300mm，且(或)該塞孔工具(12)在該等塞孔程序間走完15-20mm之一進給行程。
8. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該尖端(34)中的該導引器(56)大體上呈線性走向。
9. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該第一軸線(40)為一水平軸線。
10. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該舌部(52)為帶狀一體成型，且特別地係由彈簧鋼形成。
11. 如請求項10所述之刷子塞孔機，其中該舌部(52)具有在至少一導引器(56、58)中的一受導引之區段(53)及特別相對於該受導引之區段(53)經加寬的一驅動側夾持段(55)，該夾持段(55)固定在該舌部(52)的該偏轉驅動器(82)上。
12. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該等要被塞孔的刷毛載體(22)具有一長條形外形，且該等要被塞孔的刷毛載體(22)之縱向平行於或輕微傾斜於該第一軸線(40)。
13. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該刷子塞孔機中未設毛束排擠器。
14. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中設有一毛束摘取器(16)，該毛束摘取器(16)向該塞孔工具(12)饋送經分離的刷毛束，特別是在一水平平面內進行饋送。
15. 如請求項14所述之刷子塞孔機，其中該毛束摘取器(16)包括：一圓弧節段或一盤片，該圓弧節段或該盤片可繞一垂直於該第一軸線之軸線(30)偏轉或旋轉。
16. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中該塞孔工具(12)朝該要被裝上刷毛的刷毛載體(22)定向，使得以該第一軸線(40)的方向觀之，在該尖端(34)的該前端(36)從該毛束接收位置到該塞孔位置的運動中，具有一豎直朝下定向之分量，特別地，其中該尖端(34)在該尖端(34)底部具有朝該前端(36)向上定向之一斜面(70)。
17. 如請求項1或2所述之刷子塞孔機，其中設有一旋轉式滾筒(10)，該滾筒具有用於數個刷毛載體(22)之保持件，且其中位於該滾筒(10)上且面對該塞孔工具(12)的該刷毛載體(22)可被塞孔。