WO2018192811A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von buersten - Google Patents

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WO2018192811A1
WO2018192811A1 PCT/EP2018/059235 EP2018059235W WO2018192811A1 WO 2018192811 A1 WO2018192811 A1 WO 2018192811A1 EP 2018059235 W EP2018059235 W EP 2018059235W WO 2018192811 A1 WO2018192811 A1 WO 2018192811A1
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WO
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Prior art keywords
chain
processing station
bristle carrier
tool
bristle
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/059235
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bart Gerard Boucherie
Original Assignee
Gb Boucherie Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/06—Machines for both drilling bodies and inserting bristles
    • A46D3/065—Machines for both drilling bodies and inserting bristles of the belt or chain type
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/087—Holders or supports for brush bodies

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing brushes which have a bristle carrier in which one or more bristles are fixed.
  • a bristle carrier in which one or more bristles are fixed.
  • Such a device is known for example from DE 196 34 278 A1 or
  • a stuffing station in which a stuffing tool is moved along a linear or slightly arcuate path with individual bristles or bristle tufts against the bristle carrier to force the bristle or bristle tufts into corresponding openings in the bristle carrier. Between each push, the bristle carriers are reoriented in two directions to align a free opening with the stuffing tool. There are several options for this orientation.
  • DE 196 34 278 A1 proposes to bring about the alignment in the direction of rotation by moving the chain links and the orientation at right angles thereto by a relative movement of the holder on the associated Chain links.
  • the holders have a longitudinal guide transversely to the direction of rotation, in which the holders are moved.
  • the object of the invention is to develop a method and a device that allow a simple, inexpensive construction of the device, the method should be reliable and easy.
  • the object is achieved by a method for producing brushes which have a bristle carrier in which one or more bristles are fixed and which is characterized by the following steps:
  • the holder on which the processing is taking place, is uncoupled from the chain link in any direction or to be aligned chain link from the rest of the chain. Rather, the entire located in the processing station chain link is aligned together with adjacent chain links, so less effort for the positioning of the bristle carrier in the processing station is required. In addition, chain and holder can be easily performed. Individual guides between chain link, holder and / or bristle carrier are no longer necessary.
  • the machining tool can perform a plurality of machining actions in which the bristle carrier to be processed is positioned differently from the machining tool, wherein the different positions are approached by the positioning means by moving the chain link in two directions.
  • An example of such a processing tool is a stuffing tool with individual Stopfh Wegney Co.
  • the chain is pivoted laterally in front of the processing station starting over several chain links.
  • the chain link which is located in the processing station, laterally moved, but an entire portion of the chain is pivoted laterally, so that the mobility of individual chain links to each other must be less than in the case only the chain link located in the processing station is moved laterally to the rest of the chain.
  • the chain can be folded in sections before and / or after the processing station to produce a chain length.
  • the folding is then increased and / or reduced. If the endless chain between two sprockets would be stretched so that a kind of oval results, all chain links of the chain, since it is stretched, would have to be moved for the rapid movement in the direction of rotation of the chain link in the processing station. This is on the one hand due to the inertial mass of the entire chain disadvantageous and otherwise the whole chain would thus permanently back and forth in the direction of rotation, so that a separate alignment of the chain in another processing station would no longer be possible.
  • the processing station is in particular a stuffing station, in which a stuffing tool pushes at least one bristle, in particular a plurality of bristle tufts, into associated openings in the bristle carrier.
  • a stuffing tool pushes at least one bristle, in particular a plurality of bristle tufts, into associated openings in the bristle carrier.
  • the bristle carrier is positioned by the chain link is aligned.
  • the stuffing tool can only be moved back and forth along a fixed path of movement against the bristle carrier. This means that the stuffing tool itself is not aligned in multiple directions.
  • the alignment is rather over the bristle carrier. Laterally between the individual movement strokes, the bristle carrier is displaced by the positioning device in order to align another opening for darning with the stuffing tool.
  • the above object is also achieved by a device for producing brushes which have a bristle carrier in which one or more bristles are fixed.
  • the device according to the invention comprises a circulating, endless chain with individual, pivotally attached chain links, on which holders for holding bristle carriers are provided, at least one processing station for performing at least one manufacturing step of the brush along the chain, wherein in the processing station, a processing tool for the bristle carrier is available.
  • the device comprises a positioning device in the processing station which is coupled to the chain link located in each case in the processing station.
  • the positioning device can align the chain link in at least two intersecting directions, wherein the positioning device and the machining tool are controlled such that the positioning device aligns the chain link and thus the bristle carrier to be processed relative to the machining tool for the subsequent processing step before machining.
  • the device according to the invention is in particular for carrying out the inventive Provided method and provides that the positioning device aligns the chain link in two directions and not only the holder on the chain link. After the adjacent chain links are coupled unchanged on the chain link to be aligned, the adjacent chain links are moved when aligning the located in the processing station chain link.
  • the chain according to the invention is preferably mounted so that it can pivot laterally in a direction transverse to the direction of rotation of the chain a plurality of chain links in front of the processing station.
  • the chain has a web guide, the web guide having a rigid portion over which the chain is positioned laterally away from the processing station.
  • the chain is laterally movable between the rigid section and the processing station, in particular pivotable.
  • the chain should therefore not be displaced and pivoted laterally over a large part of the chain length, but only in a relatively short section in front of the machining tool.
  • the chain is guided laterally exactly, so that here, for example, the holder can be fitted with the bristle carriers or the bristle carrier can be removed from the holders or other processing operations are performed, such as rounding or cutting the bristle ends.
  • the pivotable portion is moved laterally when aligning the chain link in the processing station laterally, u. U. also in the second direction.
  • the processing station may be a stuffing station with a stuffing tool, the stuffing tool preferably being moved against a sprocket.
  • the sprocket can thus absorb the forces directly through the stuffing tool, so that the bristle carrier is held stable and the entire holding system is little or not at all compliant.
  • the chain runs in the processing station via at least one sprocket.
  • the positioning device engages the sprocket and shifts this and thus the chain in two directions.
  • the chain itself is positioned very accurately, because the sprocket engages positively in the chain.
  • the sprocket is in particular a driven sprocket.
  • the pivotable portion of the web guide extends between the rigid portion and the positionable sprocket.
  • a simple embodiment of the positioning device is an XY carriage, which can be a favorable purchased part and, for example, comprises two electric motors which can be moved in two perpendicular directions, in particular servomotors.
  • the drive of the sprocket preferably sits on such an XY carriage so that sprocket and drive are moved together.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • Figure 2 is a plan view of the device of Figure 1
  • FIG. 1 shows a device for producing brushes, which comprises a plurality of stations, namely a supply station 10 for bristle carrier 12 (see FIG. 2), a stuffing station 14 with a stuffing tool 16, in which the bristle carrier is stuffed with bristle tufts, a shearing station 18 in which the free ends of the bristle tufts are cut off, and a subsequent rounding station 20 in which the cut, free ends of the bristle tufts are rounded off.
  • the processing tools are thus stuffing tools, cutting and Abrundtechnikmaschinemaschinee.
  • a removal station 22 is provided, in which the finished brush 24 of the device are removed.
  • the holders 30 may be integral with the links 28 or may be attached to the outside of the links 28, for example, via a type of quick release fastener.
  • the attachment of separate holders 30 to the chain links 28 has the advantage that the device can be converted very quickly if other shapes of bristle carriers 12 are to be processed in the device.
  • the holders 30 are fixedly mounted on the chain links 28, d. H. they are not displaceable during the process described below relative to their associated chain links 28 on which they are mounted.
  • the chain 26 comprises at least one driven sprocket 32 and an opposite sprocket 34, which may also be driven, but synchronized with the sprocket 32.
  • the sprocket 32 has two lateral gears 33 connected to a common drive shaft 35 are attached, which in turn from a drive motor 36, in particular in the form of an index motor is driven.
  • the chain 26 is held laterally between the gears 33.
  • Adjacent chain links 28, see Figure 1 are interconnected by a hinge 38 which projects laterally from the chain links.
  • the gears 33 have at their periphery recesses 41 (see Figure 1), which receive the joints 38 and thus transport the chain in the direction of rotation U intermittently.
  • the chain 26 is guided in a web guide 40 in the region of the joints 38, and indeed, as Figure 2 shows, by two lateral, z. B. U-shaped rails 42. Between these rails 42, the chain can be minimally moved transversely to the direction of rotation U at most, so that it is guided very well on the side.
  • the web guide 40 has for the relative to Figure 1 upper strand of the chain 26 and for the lower strand each have a rigid portion 44.
  • the chain in this rigid portion 44, the chain, as explained above, the side as good as not dodge in this direction to be perfect.
  • the rigid portion 44 does not extend all the way between the two sprockets 32, 34, but extends from the sprocket 34 to a location 50 that terminates a plurality of links 28 in front of the sprocket 32.
  • Between the point 50 and the sprocket 32 includes for the upper and for the lower run a pivotable portion 52 of the web guide 40 to the respective rigid portion 44 at.
  • the joints 38 are also received in two lateral U-shaped guides.
  • the movable portions 52 are preferably pivotable via a bearing or hinge 54 in the region of the transition to the respective rigid portion 44, as shown by the double arrow in Figure 2.
  • the respective pivotable portion 52 are also still pivotable about bearings 56 in the vertical direction to be minimally moved.
  • the stuffing station 14 which constitutes a processing station, there is a positioning device 60 (see FIG. 3) via which the sprocket 32 can be adjusted in two mutually perpendicular directions X and Y.
  • the direction X is the direction transverse to the circumferential direction U, and the direction Y is perpendicular thereto and preferably vertical.
  • the chain is moved from the point 50 together with the pivotable portion 52 of the web guide to openings 62 (see Figure 3) in the bristle carrier 12, which is to be stuffed with bristle tufts in to align this direction to the stuffing tool 16.
  • the stuffing tool 16 can make only a reciprocating feed movement in the direction Z (see Figure 2).
  • the axis Z is oriented so that it intersects the central axis A of the drive shaft 35 (see Figure 3).
  • the drive motor 36 together with the sprocket 32 is seated on an X-Y carriage 63 which has a base 64 on which a carriage 66 sits, which is along a guide 68 in the X direction by a motor 70, in particular a servomotor, movable ,
  • the pedestal 64 may be vertically aligned therewith via guides 72.
  • the Drive motor 74 then moves pedestal 64 vertically in the Y direction. Also, the motor 74 is preferably a servomotor.
  • the movement of the bristle carrier 12 in the Y direction can also be carried out by the motor 36 of the chain, in which case, however, it is necessary for the chain to be accommodated without play between the toothed wheels 33.
  • the guides 72 and the motor 74 are omitted.
  • the chain 26 can optionally be folded, for example, just before and after the sprocket 32, ie both the upper and the lower strand, as shown in FIG 1 a, shown above.
  • the folding bears the reference numeral 78.
  • additional length of the chain 26 can be easier to move in the Y direction by the positioning and is decoupled in this area from the rest of the chain.
  • the folding can be generated for example by an additional sprocket 80, which begins after the pivotable portion 52 of the web guide 40.
  • the folding can be outwardly, as in Figure 1 a, run or inward to the other strand out.
  • the bristle carrier 12 are attached to the corresponding holder 30, so that they sit on the holders 30 without play, with the example, previously generated openings 62 upwards.
  • the chain 26 is driven in a fixed cycle by the motor 36.
  • a bristle carrier 12 As soon as a bristle carrier 12 has reached the stuffing station 14, it is stuffed by the stuffing tool 16 with a plurality of bristle tufts, corresponding magazines 84 with different colored bristles being shown in FIG. 2, as well as a so-called tuft singler 86.
  • the stuffing tool 16 can be a conventional stuffing tool which is reciprocated along the direction Z or a trajectory, always picking up a bristle tuft and guiding it into the corresponding opening 62 that is just aligned with the tamping tool 16. It can be stuffed here with or without anchor.
  • the bristle carrier 12 which is currently being processed, is aligned in the X and Y directions during the individual stuffing strokes by means of the positioning device 60.
  • the corresponding bristle carrier is further clocked until it comes to the shear station 18, where the bristle ends are trimmed and then rounded in the rounding station 20.
  • the stations 18 and 20 may also be omitted if, for example, the bristles are not secured by an anchor in the corresponding opening 62, but their ends are first fused by heating to be subsequently overmolded.
  • the finished brushes 24 are removed in the removal station 22 the holders 30 again.
  • Usually 28 holders 30 can be used for several bristle carrier 12 at individual chain links.
  • a chain link 28 located in the stuffing station 14 is positioned in the X and Y directions, and thus the holder 30 is set on this chain link 28 together with the bristle carrier 12 thereon for processing positioned.
  • the holder 30 is set on this chain link 28 together with the bristle carrier 12 thereon for processing positioned.
  • the point 50 in one embodiment of the present invention is about one meter away from the sprocket 32nd

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste, die einen Borstenträger aufweist, sehen eine umlaufende, endlose Kette (26) vor, mit mehreren schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern (28), auf denen Halter (30) für Borstenträger (12) sitzen. In einer Bearbeitungsstation wird das sich darin befindliche Kettenglied (28) in zwei sich schneidenden Richtungen durch eine Positioniereinrichtung bewegt, sodass es zum Bearbeitungswerkzeug ausgerichtet wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, die einen Borstenträger aufweisen, in welchem eine oder mehrere Borsten fixiert sind. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 34 278 A1 oder der
EP 0 563 419 B1 bekannt. Diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist gemeinsam, dass die Borstenträger auf Haltern, die an Kettengliedern einer endlosen Kette befestigt werden, längs einer umlaufenden Bahn bewegt werden. Entlang dieser Bahn sind eine oder mehrere Bearbeitungsstationen vorhanden, durch die die Borstenträger hindurchtransportiert werden und auf dem Weg dabei bearbeitet werden. Solche Bearbeitungsstationen umfassen beispielsweise das Stopfen, das Abschneiden von Borsten oder das Abrunden von Borsten. Diese Aufzählung ist jedoch nicht abschließend. Die Borstenträger werden schrittweise in die Bearbeitungsstationen getaktet und über die Kette dann wieder aus der Bearbeitungsstation heraus in Richtung zur nächsten Bearbeitungsstation geführt. In der Bearbeitungsstation müssen die Borstenträger üblicherweise in zwei Richtungen, die sich schneiden, ausgerichtet werden, wenn diese Ausrichtung nicht durch Ausrichten des Bearbeitungswerkzeugs erfolgt.
Ein Beispiel hierfür ist die sogenannte Stopfstation, in der ein Stopfwerkzeug längs einer linearen oder leicht bogenförmigen Bahn mit einzelnen Borsten oder Borstenbüscheln gegen den Borstenträger bewegt wird, um die Borste oder das Borstenbüschel in entsprechende Öffnungen im Borstenträger einzustoßen. Zwischen den einzelnen Stoßbewegungen werden die Borstenträger in zwei Richtungen neu ausgerichtet, um eine freie Öffnung zum Stopfwerkzeug auszurichten. Für diese Ausrichtung gibt es mehrere Möglichkeiten.
Die DE 196 34 278 A1 schlägt vor, die Ausrichtung in Umlaufrichtung durch Verschieben der Kettenglieder herbeizuführen und die Ausrichtung rechtwinklig hierzu durch eine Relativbewegung der Halter auf den zugeordneten Kettengliedern. Hierzu haben die Halter quer zu der Umlaufrichtung eine Längsführung, in welcher die Halter bewegt werden.
Andere Optionen sehen vor, die Halter vom Kettenglied komplett zu entkoppeln, um die Verschiebung in den beiden Richtungen zu ermöglichen. Die beiden Richtungen können eine Ebene aufspannen, aber auch eine Oberfläche eines Zylinders definieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die einen einfachen, kostengünstigen Aufbau der Vorrichtung erlauben, wobei das Verfahren zuverlässig und einfach sein soll. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten gelöst, die einen Borstenträger aufweisen, in welchem eine oder mehrere Borsten fixiert sind und das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
Vorsehen einer umlaufenden, endlosen Kette mit einzelnen, schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern, auf denen Halter zum Halten der Borstenträger vorgesehen sind,
Vorsehen wenigstens einer Bearbeitungsstation zur Durchführung wenigstens eines Herstellungsschrittes der Bürste entlang der Kette, wobei in der Bearbeitungsstation ein Bearbeitungswerkzeug vorhanden ist,
Vorsehen einer Positioniereinrichtung, mit der die Borstenträger auf ihren zugeordneten Haltern innerhalb der Bearbeitungsstation in wenigstens zwei sich schneidenden Richtungen ausrichtbar sind, taktweises Weiterbewegen der Kette mit den Haltern und den darauf befestigten Borstenträgern bis in die Bearbeitungsstation,
Ausrichten des sich in der Bearbeitungsstation befindlichen Kettenglieds mittels der Positioniereinrichtung in den beiden Richtungen und damit Ausrichtung des Borstenträgers zum Bearbeitungswerkzeug, und
Durchführung zumindest eines Bearbeitungsschrittes durch das Bearbeitungswerkzeug.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Halter, an dem die Bearbeitung gerade stattfindet, in keiner Richtung vom Kettenglied entkoppelt oder das auszurichtende Kettenglied vom Rest der Kette. Vielmehr wird das gesamte sich in der Bearbeitungsstation befindliche Kettenglied samt angrenzenden Kettengliedern ausgerichtet, sodass weniger Aufwand für die Positionierung des Borstenträgers in der Bearbeitungsstation erforderlich ist. Zudem können Kette und Halter einfach ausgeführt werden. Einzelne Führungen zwischen Kettenglied, Halter und/oder Borstenträger sind nicht mehr notwendig.
Das Bearbeitungswerkzeug kann mehrere Bearbeitungsaktionen durchführen, bei denen der zu bearbeitende Borstenträger unterschiedlich zum Bearbeitungswerkzeug positioniert wird, wobei die unterschiedlichen Positionen durch die Positioniereinrichtung mittels Verschieben des Kettengliedes in zwei Richtungen angefahren werden. Ein Beispiel für ein solches Bearbeitungswerkzeug ist ein Stopfwerkzeug mit einzelnen Stopfhüben, zwischen denen der Borstenträger wieder neu positioniert werden muss.
Zur Ausrichtung des Borstenträgers in der Bearbeitungsstation in einer Richtung quer zur Umlaufrichtung der Kette wird die Kette vor der Bearbeitungsstation beginnend über mehrere Kettenglieder hinweg seitlich verschwenkt. Um die Bewegung quer zur Umlaufrichtung zu realisieren, wird nicht nur das Kettenglied, welches sich in der Bearbeitungsstation befindet, seitlich bewegt, vielmehr wird ein ganzer Abschnitt der Kette seitlich verschwenkt, sodass die Beweglichkeit einzelner Kettenglieder zueinander weniger groß sein muss als im Falle, dass nur das in der Bearbeitungsstation befindliche Kettenglied zum Rest der Kette seitlich bewegt wird.
Die Kette kann vor und/oder nach der Bearbeitungsstation abschnittsweise zur Erzeugung einer Kettenüberlänge gefaltet werden. Beim Ausrichten des Kettenglieds in Umlaufrichtung wird dann die Faltung vergrößert und/oder verkleinert. Wenn die endlose Kette zwischen zwei Kettenrädern gespannt werden würde, sodass sich eine Art Oval ergibt, müssten für die schnelle Bewegung in Umlaufrichtung des Kettenglieds in der Bearbeitungsstation sämtliche Kettenglieder der Kette, da diese gespannt ist, mitbewegt werden. Dies ist einerseits aufgrund der trägen Masse der gesamten Kette nachteilig und im Übrigen würde die ganze Kette damit permanent in Umlaufrichtung hin- und herbewegt werden, sodass eine separate Ausrichtung der Kette in einer anderen Bearbeitungsstation nicht mehr möglich wäre. Durch eine Art Entkoppelung des Kettenabschnitts, welche in der Bearbeitungsstation ist und noch eines geringen Teils vor und nach der Bearbeitungsstation ist eine Art Pufferlänge in der Kette aufgrund der Faltung vorhanden, die benutzt werden kann, um die Bewegung des Kettenglieds in der Bearbeitungsstation in Umlaufrichtung zu ermöglichen. Die Bearbeitungsstation ist insbesondere eine Stopfstation, in der ein Stopfwerkzeug zumindest eine Borste, insbesondere mehrere Borstenbüschel in zugeordnete Öffnungen im Borstenträger einstößt. Zwischen den einzelnen Stopfhüben wird dann der Borstenträger positioniert, indem das Kettenglied ausgerichtet wird. Das Stopfwerkzeug kann lediglich längs einer fest vorgegebenen Bewegungsbahn gegen den Borstenträger hin- und herbewegt werden. Das bedeutet, das Stopfwerkzeug selbst wird nicht in mehrere Richtungen ausgerichtet. Die Ausrichtung erfolgt vielmehr über den Borstenträger. Seitlich zwischen den einzelnen Bewegungstakten wird der Borstenträger durch die Positioniereinrichtung verschoben, um eine andere Öffnung zum Bestopfen zum Stopfwerkzeug hin auszurichten.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, die einen Borstenträger aufweisen, in welchem eine oder mehrere Borsten fixiert sind, gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine umlaufende, endlose Kette mit einzelnen, schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern, auf denen Halter zum Halten von Borstenträgern vorgesehen sind, wenigstens einer Bearbeitungsstation zur Durchführung wenigstens eines Herstellungsschrittes der Bürste entlang der Kette, wobei in der Bearbeitungsstation ein Bearbeitungswerkzeug für den Borstenträger vorhanden ist. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung in der Bearbeitungsstation, die mit dem sich jeweils in der Bearbeitungsstation befindlichen Kettenglied gekoppelt ist. Die Positioniereinrichtung kann das Kettenglied in wenigstens zwei sich schneidenden Richtungen ausrichten, wobei die Positioniereinrichtung und das Bearbeitungswerkzeug so gesteuert sind, dass die Positioniereinrichtung vor der Bearbeitung das Kettenglied und damit den zu bearbeitenden Borstenträger relativ zum Bearbeitungswerkzeug für den darauffolgenden Bearbeitungsschritt ausrichtet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen und sieht vor, dass die Positioniereinrichtung das Kettenglied in zwei Richtungen ausrichtet und nicht nur den Halter auf dem Kettenglied. Nachdem die angrenzenden Kettenglieder unverändert am auszurichtenden Kettenglied angekoppelt sind, werden die angrenzenden Kettenglieder beim Ausrichten des sich in der Bearbeitungsstation befindlichen Kettenglieds mitbewegt.
Die Kette ist erfindungsgemäß vorzugsweise so gelagert, dass sie in einer Richtung quer zur Umlaufrichtung der Kette mehrere Kettenglieder vor der Bearbeitungsstation seitlich verschwenken kann. Die Kette hat insbesondere eine Bahnführung, wobei die Bahnführung einen starren Abschnitt hat, über den die Kette entfernt von der Bearbeitungsstation seitlich positioniert ist. Die Kette ist jedoch zwischen dem starren Abschnitt und der Bearbeitungsstation seitlich beweglich, insbesondere schwenkbar. Die Kette soll also nicht über einen großen Teil der Kettenlänge seitlich verschoben und verschwenkt werden, sondern nur in einem relativ kurzen Abschnitt vor dem Bearbeitungswerkzeug. In angrenzenden Stationen ist die Kette seitlich exakt geführt, sodass hier beispielsweise die Halter mit den Borstenträgern bestückt werden können oder die Borstenträger von den Haltern entnommen werden können oder andere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden, wie beispielsweise das Abrunden oder Schneiden der Borstenenden.
Eine exakte Ausrichtung des beweglichen Teils der Kette kann dadurch erleichtert werden, dass die Bahnführung einen schwenkbaren Abschnitt zwischen dem starren Abschnitt und der Bearbeitungsstation hat, in welchem die Kette quer zur Umlaufrichtung gehalten und zusammen mit dem schwenkbaren Abschnitt beweglich ist. Dieser schwenkbare Abschnitt der Bahnführung entlastet die Gelenke zwischen benachbarten Kettengliedern.
Insbesondere wird der schwenkbare Abschnitt beim Ausrichten des Kettenglieds in der Bearbeitungsstation passiv seitlich mitbewegt, u. U. zusätzlich auch in die zweite Richtung. Die Bearbeitungsstation kann eine Stopfstation sein, mit einem Stopfwerkzeug, wobei das Stopfwerkzeug vorzugsweise gegen ein Kettenrad bewegt wird. Das Kettenrad kann damit die Kräfte durch das Stopfwerkzeug unmittelbar aufnehmen, sodass der Borstenträger stabil gehalten ist und das gesamte Haltesystem wenig oder überhaupt nicht nachgiebig ist.
Die Kette verläuft in der Bearbeitungsstation über zumindest ein Kettenrad. Die Positioniereinrichtung greift am Kettenrad an und verschiebt dieses und damit die Kette in zwei Richtungen. Damit ist die Kette selbst sehr exakt positioniert, denn das Kettenrad greift formschlüssig in die Kette ein.
Das Kettenrad ist insbesondere ein angetriebenes Kettenrad.
Es kann an entgegengesetzten Außenseiten der Kette jeweils ein Kettenrad angreifen, wobei die beiden Kettenräder miteinander drehgekoppelt sind. Das bedeutet, das sich in der Bearbeitungsstation befindliche Kettenglied ist auf seinen beiden Umlaufrichtungen gesehen äußeren Enden am Kettenrad unmittelbar gehalten.
Der schwenkbare Abschnitt der Bahnführung verläuft insbesondere zwischen dem starren Abschnitt und dem positionierbaren Kettenrad. Eine einfache Ausgestaltung der Positioniereinrichtung ist ein X- Y-Schlitten, der ein günstiges Zukaufteil sein kann und beispielsweise zwei in zwei senkrechten Richtungen verfahrbare Elektromotoren, insbesondere Servomotoren umfasst.
Wenn das Kettenrad verstellt wird, sitzt vorzugsweise der Antrieb des Kettenrades auf einem solchen X- Y-Schlitten, sodass Kettenrad und Antrieb gemeinsam bewegt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 1 , und
Figur 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Figur 1 , die eine Positioniereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt. In Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten dargestellt, die mehrere Stationen umfasst, nämlich eine Zuführstation 10 für Borstenträger 12 (siehe Figur 2), eine Stopfstation 14 mit einem Stopfwerkzeug 16, in dem der Borstenträger mit Borstenbüscheln bestopft wird, einer Abscherstation 18, in welcher die freien Enden der Borstenbüschel abgeschnitten werden, und einer anschließenden Abrundstation 20, in der die geschnittenen, freien Enden der Borstenbüschel abgerundet werden. Die Bearbeitungswerkzeuge sind folglich Stopfwerkzeuge, Schneid- und Abrundwerkzeuge. Schließlich ist noch eine Entnahmestation 22 vorgesehen, in welcher die fertigen Bürsten 24 der Vorrichtung entnommen werden.
Der Transport der Borstenträger 12 durch die Stationen und teilweise in den Stationen erfolgt durch eine angetriebene, umlaufende, endlose Kette 26, siehe Figur 2, mit hintereinander angeordneten und schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern 28, von denen zur Erhaltung der Übersichtlichkeit nur zwei Kettenglieder in Figur 2 mit Bezugszeichen versehen sind.
Auf den Kettengliedern 28 sitzen Halter 30, die entsprechende Haltefüße oder Ausnehmungen besitzen, um die Borstenträger 12 aufzunehmen und zu fixieren.
Die Halter 30 können einstückiger Bestandteil der Kettenglieder 28 sein oder aber beispielsweise über eine Art Schnellverschluss an der Außenseite der Kettenglieder 28 befestigt werden. Die Befestigung von separaten Haltern 30 an den Kettengliedern 28 hat den Vorteil, dass die Vorrichtung sehr schnell umrüstbar ist, wenn andere Formen von Borstenträgern 12 in der Vorrichtung bearbeitet werden sollen.
Die Halter 30 sind fest auf den Kettengliedern 28 angebracht, d. h. sie sind während des nachfolgend beschriebenen Verfahrens nicht gegenüber ihren zugeordneten Kettengliedern 28, auf denen sie befestigt sind, verschieblich.
Die Kette 26 umfasst zumindest ein angetriebenes Kettenrad 32 sowie ein entgegengesetztes Kettenrad 34, welches ebenfalls angetrieben sein kann, jedoch synchronisiert zum Kettenrad 32. In Figur 3 ist zu sehen, dass das Kettenrad 32, zwei seitliche Zahnräder 33 hat, die an einer gemeinsamen Antriebswelle 35 befestigt sind, die wiederum von einem Antriebsmotor 36, insbesondere in Form eines Index-Motors angetrieben wird. Die Kette 26 ist zwischen den Zahnrädern 33 seitlich gehalten.
Benachbarte Kettenglieder 28, siehe Figur 1 , sind durch ein Gelenk 38 miteinander verbunden, welches seitlich gegenüber den Kettengliedern vorsteht. Die Zahnräder 33 haben an ihrem Umfang Ausnehmungen 41 (siehe Figur 1 ), die die Gelenke 38 aufnehmen und damit die Kette in Umlaufrichtung U taktweise weitertransportieren.
Die Kette 26 ist in einer Bahnführung 40 im Bereich der Gelenke 38 geführt, und zwar, wie Figur 2 zeigt, durch zwei seitliche, z. B. U-förmige Schienen 42. Zwischen diesen Schienen 42 kann die Kette quer zur Umlaufrichtung U allenfalls minimal bewegt werden, sodass sie seitlich sehr gut geführt ist.
Die Bahnführung 40 hat für das bezogen auf Figur 1 obere Trum der Kette 26 sowie für das untere Trum jeweils einen starren Abschnitt 44. In diesen starren Abschnitt 44 kann die Kette, wie zuvor erläutert, seitlich so gut wie nicht ausweichen, um in dieser Richtung perfekt geführt zu sein. Der starre Abschnitt 44 erstreckt sich jedoch nicht auf ganzer Länge zwischen den beiden Kettenrädern 32, 34, sondern erstreckt sich vom Kettenrad 34 bis zu einer Stelle 50, die mehrere Kettenglieder 28 vor dem Kettenrad 32 endet. Zwischen der Stelle 50 und dem Kettenrad 32 schließt für das obere und für das untere Trum ein schwenkbarer Abschnitt 52 der Bahnführung 40 an den jeweiligen starren Abschnitt 44 an.
Wie in Figur 2 gezeigt sind auch hier die Gelenke 38 in zwei seitlichen U- förmigen Führungen aufgenommen.
Die beweglichen Abschnitte 52 sind vorzugsweise über ein Lager oder Gelenk 54 im Bereich des Übergangs zum jeweiligen starren Abschnitt 44 schwenkbar, wie mit dem Doppelpfeil in Figur 2 dargestellt.
Zusätzlich kann, dies ist optional zu verstehen, der jeweiligen schwenkbare Abschnitt 52 auch noch um Lager 56 schwenkbar in vertikaler Richtung minimal bewegt werden.
In der Stopfstation 14, die eine Bearbeitungsstation darstellt, ist eine Positioniereinrichtung 60 (siehe Figur 3) vorhanden, über die das Kettenrad 32 in zwei senkrecht zueinander stehende Richtungen X und Y verstellt werden kann. Die Richtung X ist die Richtung quer zur Umlaufrichtung U, und die Richtung Y ist senkrecht dazu und vorzugsweise vertikal.
Durch Verschieben der Kettenräder 32 samt ihres Motors 36 in X-Richtung wird die Kette ab der Stelle 50 samt des schwenkbaren Abschnitts 52 der Bahnführung bewegt, um Öffnungen 62 (siehe Figur 3) im Borstenträger 12, der gerade mit Borstenbüscheln bestopft werden soll, in dieser Richtung zum Stopfwerkzeug 16 auszurichten. Das Stopfwerkzeug 16 kann nur eine hin- und hergehende Zustellbewegung in Richtung Z (siehe Figur 2) vornehmen. Die Achse Z ist so ausgerichtet, dass sie die Mittelachse A der Antriebswelle 35 schneidet (siehe Figur 3).
Der Antriebsmotor 36 samt des Kettenrads 32 sitzt auf einem X- Y-Schlitten 63, der einen Sockel 64 aufweist, auf dem ein Schlitten 66 sitzt, der längs einer Führung 68 in X-Richtung durch einen Motor 70, insbesondere einen Servomotor, beweglich ist. Der Sockel 64 kann darüber über Führungen 72 vertikal ausgerichtet sein. Ein
Antriebsmotor 74 bewegt dann den Sockel 64 vertikal in Y-Richtung. Auch der Motor 74 ist vorzugsweise ein Servomotor.
Alternativ kann die Bewegung des Borstenträgers 12 in Y-Richtung auch durch den Motor 36 der Kette erfolgen, wobei dann jedoch erforderlich ist, dass die Kette spielfrei zwischen den Zahnrädern 33 aufgenommen ist. In diesem Fall entfallen die Führungen 72 und der Motor 74.
Um die Beweglichkeit der Kette 26 im Bereich der Positioniereinrichtung 60 in Umlaufrichtung U und in Richtung Y zu optimieren, kann optional die Kette 26 beispielsweise kurz vor und nach dem Kettenrad 32, d. h. sowohl am oberen als auch am unteren Trum gefaltet werden, wie in Figur 1 a, oben, dargestellt. Die Faltung trägt das Bezugszeichen 78. Durch diese durch die Faltung 78 gewonnene zusätzliche Länge der Kette 26 lässt diese sich in Y-Richtung durch die Positioniereinrichtung leichter bewegen und wird in diesem Bereich vom Rest der Kette entkoppelt. Die Faltung kann beispielsweise durch ein zusätzliches Kettenrad 80 erzeugt werden, welches nach dem schwenkbaren Abschnitt 52 der Bahnführung 40 beginnt. Die Faltung kann nach außen, wie in Figur 1 a, verlaufen oder auch nach innen zum anderen Trum hin. Im Folgenden wird das Verfahren zum Herstellen der Bürste anhand der Figuren erläutert.
In der Zuführstation 10 werden die Borstenträger 12 auf die entsprechenden Halter 30 aufgesteckt, sodass sie auf den Haltern 30 spielfrei sitzen, mit den beispielsweise zuvor erzeugten Öffnungen 62 nach oben. Die Kette 26 wird in einem festen Takt durch den Motor 36 angetrieben. Sobald ein Borstenträger 12 die Stopfstation 14 erreicht hat, wird er durch das Stopfwerkzeug 16 mit mehreren Borstenbüscheln gestopft, wobei in Figur 2 hierzu entsprechende Magazine 84 mit unterschiedlich farbigen Borsten dargestellt sind, ebenso wie ein sogenannter Büschelvereinzelner 86. Das Stopfwerkzeug 16 kann ein herkömmliches Stopfwerkzeug sein, welches entlang der Richtung Z oder einer Bahnkurve hin- und herbewegt wird und dabei immer ein Borstenbüschel aufnimmt und es in die entsprechende Öffnung 62 führt, die gerade auf das Stopfwerkzeug 16 hin ausgerichtet ist. Es kann hierbei mit oder ohne Anker gestopft werden. In der Stopfstation 14 wird mittels der Positioniereinrichtung 60 der gerade zu bearbeitende Borstenträger 12 während der einzelnen Stopfhübe in X- und Y- Richtung ausgerichtet.
Anschließend wird der entsprechende Borstenträger weitergetaktet, bis er in die Abscherstation 18 kommt, wo die Borstenenden beschnitten werden und anschließend in der Abrundstation 20 abgerundet werden. Natürlich können die Stationen 18 und 20 auch entfallen, wenn beispielsweise die Borsten nicht durch einen Anker in der entsprechenden Öffnung 62 befestigt werden, sondern ihre Enden erst durch Erhitzen verschmolzen werden, um anschließend umspritzt zu werden. Schließlich werden die fertigen Bürsten 24 in der Entnahmestation 22 den Haltern 30 wieder entnommen.
Üblicherweise können an einzelnen Kettengliedern 28 Halter 30 für mehrere Borstenträger 12 verwendet werden.
Wie anhand der Figuren dargestellt, wird in der Vorrichtung ein sich in der Stopfstation 14 befindliches Kettenglied 28 in X- und Y-Richtung positioniert, und damit wird der Halter 30 auf diesem Kettenglied 28 samt des oder der sich darauf befindlichen Borstenträger 12 für die Bearbeitung positioniert. Um die Kette 26 möglichst zu schonen und für wenig Vibrationen beim Stopfen zu sorgen, wird sozusagen gegen das Kettenrad 32 gestopft, aufgrund der Ausrichtung des Stopfwerkzeugs 16 zum Kettenrad 32.
Um eine ausreichende Beweglichkeit der Kette 26 für die Positioniereinrichtung 60 in seitlicher Richtung, also in X-Richtung zu erlauben, ist die Stelle 50 bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung etwa einen Meter entfernt vom Kettenrad 32.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen von Bürsten (24), die einen Borstenträger (12) aufweisen, in welchem eine oder mehrere Borsten fixiert sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Vorsehen einer umlaufenden, endlosen Kette (26) mit einzelnen, schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern (28), auf denen Halter (30) zum Halten der Borstenträger (12) vorgesehen sind,
Vorsehen wenigstens einer Bearbeitungsstation zur Durchführung wenigstens eines Herstellungsschrittes der Bürste entlang der Kette (26), wobei in der Bearbeitungsstation ein Bearbeitungswerkzeug vorhanden ist,
Vorsehen einer Positioniereinrichtung (60), mit der die Borstenträger (12) auf ihren zugeordneten Haltern (30) innerhalb der Bearbeitungsstation in wenigstens zwei sich schneidenden Richtungen ausrichtbar sind,
taktweises Weiterbewegen der Kette (26) mit den Haltern (30) und den darauf befestigten Borstenträgern (12) bis in die Bearbeitungsstation,
Ausrichten des sich in der Bearbeitungsstation befindlichen Kettenglieds (28) mittels der Positioniereinrichtung (60) in den beiden Richtungen und damit Ausrichtung des Borstenträgers (12) zum Bearbeitungswerkzeug, und
Durchführen zumindest eines Bearbeitungsschrittes durch das Bearbeitungswerkzeug.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug mehrere Bearbeitungsaktionen durchführt, bei denen der zu bearbeitende Borstenträger (12) unterschiedlich zum Bearbeitungswerkzeug positioniert wird, wobei die unterschiedlichen Positionen durch die Positioniereinrichtung (60) mittels Verschieben des Kettenglieds (28) in den zwei Richtungen angefahren werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung des Borstenträgers (12) in der Bearbeitungsstation (14) in einer Richtung quer zur Umlaufrichtung (U) der Kette (26) die Kette (26) vor der Bearbeitungsstation beginnend über mehrere Kettenglieder (28) hinweg seitlich verschwenkt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (26) vor und nach der Bearbeitungsstation abschnittsweise zur Erzeugung einer Kettenüberlänge gefaltet wird und dass beim Ausrichten des Kettenglieds in Umlaufrichtung (U) die Faltung (78) vergrößert und/oder verkleinert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstation eine Stopfstation (14) ist, in der ein Stopfwerkzeug (16) zumindest eine Borste, insbesondere mehrere Borstenbüschel, in zugeordnete Öffnungen (62) im Borstenträger (12) einstößt. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (16) längs einer fest vorgegebenen Bewegungsbahn gegen den Borstenträger (12) hin- und herbewegt wird und dass der Borstenträger (12) seitlich zwischen den einzelnen Bewegungstakten durch die Positioniereinrichtung (60) verschoben wird, um eine andere Öffnung (62) zum Bestopfen gegenüber dem Stopfwerkzeug (16) auszurichten.
7. Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten (24), die einen Borstenträger (12) aufweisen, in welchem eine oder mehrere Borsten fixiert sind, mit einer umlaufenden, endlosen Kette (26) mit einzelnen, schwenkbar aneinander befestigten Kettengliedern (28), auf denen Halter (30) zum Halten von Borstenträgern (12) vorgesehen sind, wenigstens einer Bearbeitungsstation zur Durchführung wenigstens eines Herstellungsschrittes der Bürste entlang der Kette (26), wobei in der Bearbeitungsstation ein Bearbeitungswerkzeug für den Borstenträger (12) vorhanden ist, einer Positioniereinrichtung (60) in der Bearbeitungsstation, die mit dem sich jeweils in der Bearbeitungsstation befindlichen Kettenglied (28) gekoppelt ist und die das Kettenglied (28) in wenigstens zwei sich schneidenden Richtungen ausrichten kann, wobei die Positioniereinrichtung (60) und das Bearbeitungswerkzeug so gesteuert sind, dass die Positioniereinrichtung (60) vor der Bearbeitung das Kettenglied (28) und damit den zu bearbeitenden Borstenträger (12) relativ zum Bearbeitungswerkzeug für den darauffolgenden Bearbeitungsschritt ausrichtet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (26) so gelagert ist, dass sie in einer Richtung quer zur Umlaufrichtung (U) der Kette (26) mehrere Kettenglieder (28) vor der Bearbeitungsstation seitlich verschwenkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (26) eine Bahnführung (40) hat, wobei die Bahnführung (40) einen starren Abschnitt (44) hat, über den die Kette (26) entfernt von der Bearbeitungsstation seitlich positioniert ist, und dass die Kette (26) zwischen dem starren Abschnitt (44) und der Bearbeitungsstation seitlich beweglich, insbesondere schwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnführung (40) einen schwenkbaren Abschnitt (52) zwischen dem starren Abschnitt (44) und der Bearbeitungsstation hat, in welchem die Kette (26) quer zur Umlaufrichtung (U) gehalten und zusammen mit dem schwenkbaren Abschnitt beweglich ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (26) in der Bearbeitungsstation über zumindest ein Kettenrad (32) läuft und dass die Positioniereinrichtung (60) am Kettenrad (32) angreift und dieses und damit die Kette (26) in die zwei Richtungen verschiebt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (32) angetrieben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 und zusätzlich nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Abschnitt (52) der Bahnführung
(40) zwischen dem starren Abschnitt (44) und dem positionierbaren Kettenrad (32) verläuft.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (60) ein X- Y-Schlitten ist, insbesondere, dass das Kettenrad (32) samt seines Antriebs auf dem X- Y-Schlitten sitzt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstation eine Stopfstation (14) mit einem Stopfwerkzeug (16) ist, insbesondere wobei das Stopfwerkzeug (16) gegen das positionierbare Kettenrad (32) bewegt wird.
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