WO2018202427A1

WO2018202427A1 - Buerstenstopfvorrichtung

Info

Publication number: WO2018202427A1
Application number: PCT/EP2018/059947
Authority: WO
Inventors: Enzo Ferrari; Iader Roversi
Original assignee: Borghi S.P.A.
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2018-11-08
Also published as: TW201842868A; CN110636777B; ES2868143T3; TWI759474B; EP3618667B1; EP3618667A1; BR112019022846A2; DE102017109365B3; CN110636777A

Abstract

Eine Bürstenstopfvorrichtung umfasst wenigstens ein Stopfwerkzeug, das mehrere auf Bahnen hin- und herbewegliche Teilwerkzeuge aufweist, die durch eine Nockenwelle (80) angetrieben werden, auf der Nocken (82 bis 100) mit schrägen Nockenflächen (102 bis 104) vorhanden sind. Nockenfolger sitzen paarweise auf einer gemeinsamen Wippe (114), die durch die schrägen Nockenflächen (102, 104) gekippt wird.

Description

Bürstenstopfvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bürstenstopfvorrichtung mit zumindest einem Stopfwerkzeug.

Bürstenstopfvorrichtungen dienen dazu, eine oder mehrere Borsten oder Borstenbüschel in zugeordnete Öffnungen in einem Borstenträger oder einem Magazin einzuschieben. Dabei kann die Bürstenstopfvorrichtung so ausgeführt sein, dass sie mit oder ohne Anker arbeitet. Das bedeutet im Falle einer Befestigung über Anker, dass die Borste oder das Borstenbüschel zu einem U gefaltet wird und ein Anker (eine Drahtschlinge oder eine Art Messer) am Mittelsteg des U angreift und die gefaltete Borste oder das gefaltete Borstenbüschel in die Öffnung treibt und dabei in die Öffnungswand einschneidet, um die Borste oder das Borstenbüschel in der Öffnung zu verankern.

Das Stopfwerkzeug für diesen Stopfvorgang umfasst mehrere Teilwerkzeuge, die für einzelne Arbeitsschritte zuständig sind. Diese Teilwerkzeuge für die einzelnen Arbeitsschritte und deren Bewegungen, sei es die Vereinzelungsbewegung eines Kreisbogensegments an einem Borstenmagazin, die Bewegung zur Zuführung des Ankers, die Bewegung zum Formen der Drahtschlinge, die Bewegung des sogenannten Bündelschlägers, die Bewegung des Werkzeugschiebers oder die Bewegung der sogenannten Zunge zum Einschieben des Ankers, um nur einige zu nennen, werden allesamt aus einer Rotationsbewegung von einer oder mehreren Motorwellen abgeleitet. Hierzu sind üblicherweise Nocken und anschließende Zwischengetriebe vorgesehen. Unter den Begriff „Zwischengetriebe" fallen im Folgenden u.a. Koppelgetriebe, Hebelmimiken, Kurbelgetriebe, Kurvengetriebe, Rädergetriebe wie Zahnrad-, Reibrad-, Ketten- oder Riemenradgetriebe, und Rollengetriebe, über die eine Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umgesetzt wird. Eine weitere Option, um die einzelnen Teilwerkzeuge anzutreiben, sind einzelne Servomotoren, die die Nocken ersetzen. Bei den Nockenantrieben sind die Nocken aufgrund ihrer Größe üblicherweise offenliegend. Die Größe der Nocken wird vor allem durch den Hubweg bestimmt. Aufgrund dieser offenen Konstruktion ergibt sich ein relativ höher Lärmausstoß und eine leichte Verschmutzung durch lose Borsten und Staub. Die Schmierung der Nockenflächen ist relativ problematisch, denn das Öl würde aufgrund der hohen Drehzahlen wegfliegen. Aufgrund der hohen bewegten Massen ergeben sich Schwingungen im gesamten System, die beherrscht werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bürstenstopfvorrichtung zu schaffen, die sich durch eine hohe Tourenzahl, einen reduzierten Lärmpegel, Wartungsarmut und eine relativ kleine Baugröße auszeichnet. Zudem sollen Schwingungen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Bürstenstopfvorrichtung mit zumindest einem Stopfwerkzeug, das mehrere auf Bahnen hin- und herbewegliche Teilwerkzeuge aufweist, einem Antrieb mit einem Drehmotor und einem Getriebe, das die Drehbewegung des Drehmotors in die Hin- und Herbewegung zumindest eines Teilwerkzeugs, gelöst, das die Drehbewegung der Motorwelle in eine Hin- und Herbewegung umsetzt und eine Nockenwelle aufweist, wobei die Nockenwelle wenigstens ein Antriebspaar mit zwei benachbarten Nocken hat, wobei sich die beiden Nocken längs einer Radialebene zur Drehachse der Nockenwelle erstrecken und eine die Umfangsfläche des Nockens bildende Nockenfläche haben, wobei jede Nockenfläche einerseits radial nach außen und andererseits schräg zur Radialebene geneigt verläuft, wobei auf den beiden Nockenflächen jeweils ein Nockenfolger entlangläuft und die beiden Nockenfolger auf einer Wippe sitzen, deren Wippenachse zwischen den Radialebenen der beiden Nocken liegt, wobei jeder Nockenfolger eine Schwenkung der Wippenachse in eine ihm zugeordnete Schwenkrichtung hervorruft, und wobei die Wippenachse eine Abtriebswelle bildet und mit einem Zwischengetriebe gekoppelt ist, das die Abtriebswellenbewegung in die Hin- und Herbewegung umwandelt.

Bei der erfindungsgemäßen Bürstenstopfvorrichtung ist eine besondere Art von Getriebe vorgesehen. Die Nocken sind ähnlich Scheiben oder Walzen ausgeführt, die sich radial zur Nockenwelle erstrecken. Die Umfangsflächen dieser Scheiben oder Walzen sind jedoch in Seitenansicht gesehen schräg verlaufend. Die Nockenfolger sorgen dafür, dass die Wippe stets exakt positioniert ist, denn vorzugsweise liegen beide Nockenfolger auf ihren zugeordneten Nockenflächen permanent auf. Wenn der Nockenfolger einer Nockenfläche radial weiter von der Drehachse der Nockenwelle entfernt ist als der andere Nockenfolger, war ersterer für die Drehbewegung in einer Drehrichtung verantwortlich, und anschließend beim weiteren Drehen der Nocke ändert sich der radiale Abstand des am Nockenfolger anliegenden Abschnitts der jeweiligen Nockenfläche zur Drehachse wieder, sodass dann der andere Nockenfolger nach außen wandert, wogegen der erste Nockenfolger mit seiner Berührfläche weiter nach innen verlaufen kann, sodass eine Drehbewegung der Wippe in die Gegenrichtung erfolgt. Aufgrund dieser Konstruktion lassen sich kompakte Kurven erzeugen, die große Nockenfolger ermöglichen, sodass große Kräfte umgesetzt werden können. Andrückfedern, wie sie bei Nockenantrieben üblich sind, sind somit unnötig. Die Laufruhe des Getriebes ist deutlich verbessert gegenüber bislang eingesetzten Getrieben. Ferner sind die bewegten Massen ebenfalls gering. Die Bahngeometrie für die Hin- und Herbewegung kann linear, kreissegmentförmig oder beliebig anders ausgeführt sein.

Vorzugsweise sind die Nockenfolger Rollen, die auf der Wippe gelagert sind. Diese Rollen können einen relativ großen Durchmesser haben und damit große Kräfte auffangen. Die Rollen sollten auf derselben Mittelachse sitzen und insbesondere den gleichen Durchmesser haben.

Die gedachte Drehachse der Wippenachse verläuft insbesondere in einer eigenen Radialebene zur Drehachse der Nocke, d. h. sie schneidet nicht die Radialebene, sondern liegt in der Radialebene. Dies reduziert den Herstellungsaufwand für die Nockenflächen.

Die Wippenachse, genauer die durch sie gebildete Abtriebswelle, kann an ihren beiden entgegengesetzten Endabschnitten jeweils mit einem eigenen Zwischengetriebe gekoppelt sein, sodass von einer Wippe zwei Abtriebe abgeleitet werden können. Dies schafft zusätzliche Möglichkeiten, um aus einem kompakten, zentralen Getriebe mehrere Bewegungen abzuleiten.

Beispielsweise kann die Stopfvorrichtung eine Mehrfachstopfvorrichtung sein, mit zwei oder mehr Stopfwerkzeugen zum gleichzeitigen Stopfen von zwei oder mehr Bürsten, wobei jede der beiden Stopfwerkzeuge zur Bearbeitung einer eigenen Bürste vorgesehen ist, so dass gleichzeitig zwei oder mehr Bürsten hergestellt werden. Der bauliche Aufwand und der Kostenaufwand sind damit erheblich reduziert gegenüber bisherigen Bürstenstopfvorrichtungen. Ein Antriebsmotor und ein Getriebe sorgen für zumindest doppelten Ausstoß von Bürsten.

Auf der Nockenwelle sind insbesondere mehrere Antriebspaare vorgesehen, deren Abtriebswellen weitere Teilwerkzeuge betätigen. Somit lassen sich mit einer Nockenwelle mehrere oder sämtliche Werkzeuge und deren Teilwerkzeuge, die bei einer Stopfvorrichtung vorgesehen sind, antreiben.

Bei einer Doppelstopfvorrichtung können sämtliche Nockenwellen mit Paaren von baugleichen Teilwerkzeugen gekoppelt sein, um zwei Bürsten gleichzeitig zu bearbeiten.

Die wenigstens eine Nockenwelle ist vorzugsweise in einem Gehäuse untergebracht, aus welchem zumindest ein Ende der zumindest einen Abtriebswelle, vorzugsweise beide Enden der Abtriebswelle oder Abtriebswellen herausragen, um dann außerhalb des Gehäuses mit dem Zwischengetriebe gekoppelt zu sein.

Das Gehäuse ist vorzugsweise ein geschlossenes Gehäuse, sodass das Getriebe vor Schmutz geschützt ist und eine integrierte Schmierung haben kann. Damit reduziert sich auch die Wartung. Zudem ist die Geräuschemission geringer.

Die im Gehäuse vorhandene Schmierung kann eine Tauchschmierung sein, sodass die Nockenflächen in einem Ölbad laufen. Ferner kann eine interne oder externe Ölpumpe vorgesehen sein, durch die Öl gezielt auf die Nockenflächen gepumpt wird, oder es kann ein eingebautes Schaufelrad vorgesehen sein, welches Öl aus dem Ölsumpf an vorbestimmte Stellen des Getriebes transportiert.

Eine Stopfzunge, ein Werkzeugschieber, ein Bündelschläger, ein

Schiingenformer und/oder ein Bündelvereinzelner, die Beispiele von

Teilwerkzeugen darstellen, können durch jeweils ein eigenes Antriebspaar angetrieben werden. Zu betonen ist, dass die beiden Nocken eines Antriebspaars auch durch eine Zwischenwand zueinander stabilisiert werden können, wobei dann sogar die Zwischenwand so einstückig in die beiden Nocken übergehen kann, dass optional sogar die beiden Nockenflächen absatzlos in die Zwischenwand übergehen. Die einzelnen Nockenflächen werden in diesem Fall durch die Laufbahn der Nockenfolger definiert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen: - Figur 1 eine prinzipielle, schematische Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Stopfvorrichtung, jedoch ohne Antrieb;

Figur 2 eine perspektivische Seitenansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Bürstenstopfvorrichtung mit Antrieb und Getriebe;

Figur 3 eine schematische Darstellung des Inneren des Getriebes nach Figur 2;

Figur 4 eine alternative Ausführungsform des Getriebes nach Figur 3; und

Figuren 5 a) bis d) schematisch Schritte, die bei einer Variante der erfindungsgemäßen Bürstenstopfvorrichtung durchgeführt werden. In Figur 1 ist eine Bürstenstopfvorrichtung mit einem Stopfwerkzeug 8 mit mehreren Teilwerkzeugen gezeigt. Die Stopfvorrichtung umfasst eine Trommel 10 mit mehreren Haltern für Borstenträger 12, ein Borstenmagazin 14, einen sogenannten Bündelabnehmer 16 als ein Teilwerkzeug sowie eine Zunge 18 zum Stopfen als ein weiteres Teilwerkzeug. Ferner ist eine symbolisch mit einem Pfeil dargestellte Zuführvorrichtung 19 (ebenfalls ein Teilwerkzeug) für sogenannte Anker 20, beispielsweise in Form einer Drahtschlinge oder eines Metallplättchens (auch Messer genannt), vorhanden.

In die Bürstenstopfvorrichtung werden Borstenträger 12, zum Beispiel Plättchen mit Öffnungen, die später Teil der fertigen Bürste sind, oder Borstenträger in Form eines kompletten Bürstenkörpers wie in Figur 1 dargestellt, gestopft. Die Trommel 10 ist im vorliegenden Beispiel als rotierendes Haltewerkzeug ausgeführt, bei der an einem um eine Achse 24 drehbaren Träger 26 mehrere Borstenträger 12 aufgenommen sind, die an bestimmten Positionen dem Träger 26 zugeführt und abgenommen werden und in einer Position bestopft werden. Während der nachfolgend beschriebenen Stopfbewegung wird der Borstenträger durch Bewegen des Trägers 26 in zwei Achsen verfahren, sodass immer die nachfolgend zu bestopfende Öffnung dem nächsten, herangeführten Borstenbüschel gegenüberliegt.

Das Borstenmagazin 14 umfasst ein Lager mit nebeneinander stehenden, mechanisch vorgespannten Borsten 28. Der um eine vertikale Achse 30 schwenkbare Bündelabnehmer 16, der ein plattenformiges Kreisbogensegment umfasst, fährt am Magazin 14 mit den Borsten 28 entlang und nimmt ein Bündel ab, indem der Bündelabnehmer 16 an seinem entlangfahrenden Außenrand eine Kerbe 32 besitzt, in die ein Borstenbüschel eingedrückt wird. Das Stopfwerkzeug selbst umfasst einen verfahrbaren Schieber 34 (der ein Teilwerkzeug darstellt) mit einer Spitze 36, welche zwischen einer Bündel- Übernahmeposition und einer in Figur 1 gezeigten Stopfposition hin- und herbewegt wird. Diese Bewegung ist durch den Doppelpfeil dargestellt. Die Bewegung kann entlang einer Linearachse oder eines Kreisbogensegments erfolgen.

In der Stopfposition kontaktiert die Spitze 36 den Borstenträger 12 oder bleibt nahe an dessen Oberfläche stehen.

In der Bündel-Übernahmeposition befindet sich die Spitze 36 auf der strichpunktierten Linie 44. Der Hub der Spitze 36 ist üblicherweise an die Länge des Borstenmaterials angepasst. Bei Zahnbürsten wäre dieser Hub bis zu 20 mm, bei Besen deutlich mehr (z.B. 100 mm).

Im Schieber 34 ist eine schlitzartige Führung vorgesehen, längs der die Zunge 18 hin- und herbewegt wird.

Bei zurückgezogener Zunge 18 kann (siehe Pfeil an der Zuführvorrichtung 19) der Anker vor das vorderseitige Ende der Zunge 18 über einen seitlichen Schlitz in die Führungsnut eingeschoben werden. Zusätzlich wird auch ein Borstenbüschel zugeführt, und zwar so, dass, wie es im Stand der Technik bekannt ist, die Büschel gefaltet werden und am unteren Ende des„U"-förmigen gefalteten Borstenbüschels der Anker 20 zu liegen kommt. Dann kann die Zunge 18 die Einheit aus gefaltetem Borstenbüschel und Anker 20 zur Spitze 36 schieben und schließlich in die entsprechende Öffnung einstoßen. Die einzelnen Arbeitsschritte werden durch sogenannte Teilwerkzeuge ausgeführt.

Sämtliche Bewegungen sind extrem schnelle Hin- und Herbewegungen, die bei teilweise mehr als 1000 Takten pro Minute exakt aufeinander abgestimmt sein müssen. Diese Abstimmung der Einzelbewegungen kann durch eine mechanische Kopplung der einzelnen bewegten Teile erfolgen, wie es nachfolgend beschrieben ist.

In Figur 2 ist die Bürstenstopfvorrichtung mit Antrieb dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Mehrfachstopfvorrichtung, hier eine Doppelstopfvorrichtung, bei der ein oberes Stopfwerkzeug 50 und ein unteres Stopfwerkzeug 52 gleichzeitig eine Bürste bestopfen. Die einzelnen Teilwerkzeuge können für das obere und untere Stopfwerkzeug 50, 52 identisch ausgeführt sein, sodass sich zwei Werkzeugsätze ergeben (je für oben und unten). Die bereits im Zusammenhang mit Figur 1 dargestellten und beschriebenen Teile behalten ihre Bezugszeichen. Einige Teile in Figur 1 , die als schematische Übersichtsdarstellung gedacht ist, sind zur Erhöhung der Übersichtlichkeit in Figur 2 nicht mehr dargestellt. Dafür sind insbesondere die Teile des Antriebs in Figur 2 dargestellt, nicht jedoch in Figur 1.

Der Antrieb für sämtliche Bewegungen der einzelnen Teilwerkzeuge, die hin- und herbeweglich sind, umfasst einen Drehmotor 54 sowie ein dadurch angetriebenes Getriebe 56 mit einem Außengehäuse 58, welches geschlossen ist. Aus dem Außengehäuse 58 treten mehrere Abtriebswellen 60 bis 68 heraus, und zwar mit ihren beiden entgegengesetzten Enden. Die oberen Enden, die in der Figur 2 mit den Bezugszeichen versehen sind, sind zum Antrieb der zahlreichen Teilwerkzeuge des oberen Stopfwerkzeugs 50 und die entgegengesetzten unteren Enden der Abtriebswellen 60 bis 68 zum Antrieb der Teilwerkzeuge des unteren Stopfwerkzeugs 52 vorgesehen. Die Abtriebswellen 60 bis 68 machen eine Drehbewegung, und zwar nicht eine umlaufende Drehbewegung, sondern eine Drehbewegung über Winkel < 360°, wobei sie abwechselnd im Uhrzeiger- und entgegen dem Uhrzeigersinn hin- und herbewegt werden, wie anhand der Figuren 3 und 4 nachfolgend noch erläutert wird.

Jede Abtriebswelle 60 bis 68 treibt ein eigenes Zwischengetriebe, hier jeweils in Form einer Hebelmimik an. Dies wird anhand der Abtriebswelle 60 erläutert. Die Abtriebswelle 60 treibt die Hebelmimik mit einem ersten Hebel 70 und einem schwenkbar daran angebrachten zweiten Hebel 72 an. Der Hebel 72 wiederum ist direkt oder indirekt mit der Zunge 18 gekoppelt. Somit ist die Abtriebswelle 60 für die Hin- und Herbewegung der Zunge 18 verantwortlich und die entsprechende Hebelmimik setzt die sich ständig ändernde Drehbewegung der Abtriebswelle 60 in eine im Wesentlichen lineare oder auch bahnformige Hin- und Herbewegung der Zunge 18 um.

Auch die übrigen nachfolgend beschriebenen Teilwerkzeuge der Bürstenstopfvorrichtung werden durch entsprechende eigene Abtriebswellen 60 bis 68 angetrieben. So ist die Abtriebswelle 62 für die Bewegung des Schiebers 34 zuständig. Auch hier ist eine Hebelmimik 76 vorgesehen, die die Drehbewegung der Abtriebswelle 64 in eine Hin- und Herbewegung übersetzt.

Die Abtriebswelle 64 ist für den sogenannten Bündelschläger 77 verantwortlich. Die entsprechende Hebelmimik 78 ist in Figur 2 angedeutet. Der Bündelschläger 77 dient dazu, ein überlanges Borstenbüschel, aus der Spitze 34 herauszuschlagen, wenn der Gesamthub der Spitze 34 so kurz ist, dass das in die Öffnung im Borstenträger 12 bereits eingestopfte Borstenbüschel in der zurückgezogenen Stellung noch immer teilweise in der Spitze 34 sitzt.

Die Abtriebswelle 66 ist ein Antrieb zum Formen der Schlingen der Anker, wie dies anhand von Figur 5 noch erläutert werden wird.

Zum Bewegen des Bündelabnehmers 16 ist die Abtriebswelle 68 vorgesehen. Wenn die Abtriebswelle 68 genau mit der Achse 30 zusammenfällt, sind hier keine Übersetzungen oder Hebelmimiken mehr notwendig.

In Figur 3 ist das Getriebe 56 in seinem Inneren dargestellt. Der Drehmotor 54 ist mit einer Nockenwelle 80 gekoppelt, von der sämtliche Bewegungen für die Abtriebswellen 60 bis 68 abgegriffen werden. Für jede der Abtriebswellen 60 bis 68 sind auf der Nockenwelle 80 eigene Antriebspaare von Nocken 82 bis 100 vorgesehen, die sich in einer zugeordneten Radialebene R zur Drehachse A der Nockenwelle 80 erstrecken. Das bedeutet natürlich nicht, dass die Nocken nur eine unendlich kleine Dicke haben, sie sind vielmehr scheibenförmig ausgeführt und erstrecken sich längs der Radialebene nach außen, d. h., sie sind keine schraubenförmigen Nocken, sondern wie flache Scheiben rechtwinklig zur Achse A ausgerichtet. Die Radialebene R ist die Ebene eines Nockens 82 bis 100, welche mittig bezogen auf die Dicke des Nockens durch ihn hindurch verläuft. Jede Nocke 82 bis 100 hat eine Umfangsfläche, im Folgenden Nockenfläche 102, 104 genannt (zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind nur die Nockenflächen 102, 104 mit Bezugszeichen versehen). Die Nockenflächen 102, 104 erstecken sich überwiegend schräg zur Radialebene R geneigt, wobei jedoch auch Abschnitte am Umfang vorhanden sind, die parallel zur Achse A verlaufen, die anhand der Abschnitte 106, 108 an den Nocken 94, 96 zu sehen ist. Diese Abschnitte sind jedoch nur Übergangsabschnitte zwischen schräg zur Radialebene geneigt verlaufenden Abschnitten der Nockenfläche.

Üblicherweise hat die Nockenfläche 102, 104 jeder Nocke 82 bis 100, bezogen auf Figur 3, einen nach links geneigten Abschnitt sowie einen anschließenden nach rechts geneigten Abschnitt und dazwischen die zur Achse A parallelen Übergangsabschnitte entsprechend den Abschnitten 106, 108.

Auf den Nockenflächen 102, 104 laufen Nockenfolger in Form von Rollen 1 10, 1 12, die an den entgegengesetzten, seitlichen Armen einer Wippe 1 14 gelagert sind. Die Wippe 1 14 hat eine Wippenachse mit einer gedachten, zentralen Drehachse 1 16, welche zwischen den Radialebenen R eines Antriebspaars von Nocken liegt.

Die Wippenachse bildet zugleich die Abtriebswelle 60. Die übrigen Abtriebwellen 62 bis 68 sind entsprechend die Wippenachsen von den dort vorgesehenen Wippen 1 14. In Figur 3 ist zu sehen, dass auf den Wippenachsen oder, mit anderen Worten, den Abtriebswellen 60 bis 68, Lagerstücke 1 18 angebracht sind, sodass die Befestigung und Lagerung der Rollen 1 10 und 1 12 darauf vereinfacht und ermöglicht wird.

Die Mittelachsen M der Rollen 1 10, 1 12 jedes Paars von Rollen der entsprechenden Wippe 1 14 fallen zusammen. Wie in Figur 3 zu sehen ist, haben die Rollen 1 10, 1 12 auch identischen Durchmesser und liegen gleichzeitig auf den Nockenflächen 102, 104 ihrer jeweiligen Nocken 82, 84 auf.

Das bedeutet, die Nockenflächen 102, 104 liegen in jedem Axialschnitt durch die Achse A auf einer Geraden G. Für einige dieser Abschnitte von Nockenflächen sind diese Geraden G in Figur 3 eingezeichnet. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind sie für die anderen Abschnitte der entsprechenden Nockenflächen nicht eingezeichnet. Durch diese Ausrichtung der Nockenflächen 102, 104 und Nockenflächenabschnitte wird ermöglicht, dass die jeweilige Wippe 1 14 spielfrei ist, während ihre Rollen 1 10, 1 12 auf den Nockenflächen abrollen. Mit Drehung der Nockenwelle 80 laufen die Nocken mit ihren ungleich von der

Achse A beabstandeten Abschnitten um. Die Nocken sind dabei so angeordnet und haben für jedes Antriebspaar solche Abmessungen und Exzentrizitäten, dass die Rollen 1 10, 1 12 in permanentem Kontakt mit der jeweiligen Nockenfläche 102, 104 sind. Die Abmessungen der Nocken müssen auch so gewählt sein, dass die Wippe 1 14 nicht mit ihrer Drehachse 1 16 unterschiedlich weit von der Achse A entfernt sein müsste, um einerseits nicht nach außen gedrückt zu werden und andererseits permanent über die Rollen 1 10, 1 12 Kontakt zu den Nockenflächen 102, 104 zu haben. Mit anderen Worten: Die Schnittpunkte sämtlicher Geraden G auf dem Umfang der Nocken eines Antriebspaars mit einer Radialebene R', in der die Drehachse 1 16 der zugeordneten Wippe 1 14 liegt, bilden einen Kreis.

Durch die Ausrichtung der Nockenflächen 102, 104 einmal nach links und in anderen Abschnitten nach rechts kippt die zugeordnete Wippe 1 14 einmal im Uhrzeigersinn und einmal im Gegenuhrzeigersinn. Entsprechende Doppelpfeile in Figur 3 verdeutlichen dies. Diese Schwenkung der Wippenachse in entgegengesetzte Schwenkrichtungen sorgt für die spätere Hin- und Herbewegung der damit gekoppelten Teilwerkzeuge. Jede Nockenfläche 102, 104 ist dabei allein für die Bewegung in einer Drehrichtung zuständig.

Die Rollen 1 10, 1 12 laufen ausschließlich auf den Umfangsflächen (Nockenflächen) und nicht etwa auf Seitenflächen der Nocken, wie dies bei Globoidgetrieben der Fall sein kann. Diese haben auch eine schraubenförmige Nockenform, wogegen die Nockenform bei der Erfindung Scheiben- bzw. walzenförmig ist, mit schrägen Umfangsflächen.

Die aus dem Gehäuse 58 herausragenden Endabschnitte der Wippenachsen sind die in Figur 2 dargestellten Abtriebswellen 60 bis 68. Die Abtriebswellen 60 bis 68 und damit die Wippenachsen werden einfach über Kugellager oder Gleitlager in der Gehäusewand gelagert.

Im Gehäuse 58, das nach außen hin geschlossen ist, ist eine Ölschmierung vorhanden, entweder mit einer Pumpe oder über Leitschaufeln, Abstreifer oder dergleichen. Die Ausführungsform nach Figur 4 entspricht funktional der Ausführungsform nach Figur 3. Hier sind die beiden Nocken 82, 84 jedoch mit einer Zwischenwand 120 einstückig verbunden. Die Zwischenwand 120 setzt die Nockenflächen 102, 104 der Nocken 82, 84 absatzlos fort, sodass der Eindruck nur einer Nocke entsteht. Die Zwischenwand 120 hat jedoch keine funktionale Bedeutung für die Abtriebswelle. Somit sind die Nocken 82, 84, mit anderen Worten, die Abschnitte der„gesamten" Nocke, auf der die Rollen 1 10, 1 12 abwälzen.

Auch wenn in Figur 4 nur ein Antriebspaar dargestellt ist, so können entsprechende Antriebspaare auch für die übrigen Abtriebswellen 62 bis 68 verwendet werden oder nur für einige dieser Antriebspaare. In den Figuren 5 a) bis d) ist ein nicht einschränkend zu verstehendes Beispiel dargestellt, wie Anker 20, wenn es sich um Drahtschlingen handelt, zugeführt und deformiert werden. In Figur 5 a) ist die Zunge 18 in der vorderen Stellung. Dann wird seitlich über eine Hin- und Herbewegung, die ebenfalls vom Antrieb abgeleitet werden kann, der Anker 20, hier in Form eines geraden Drahtstücks, zugeführt. Mit dem Bezugszeichen 140 ist ein Biegeteil bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 180 ein Deformationsstift. Anschließend wird das Biegeteil 140 in Pfeilrichtung nach vorne geschoben (auch diese Bewegung kann oder wird vom Antrieb abgeleitet). Der Anker 20, hier das Drahtstück, wird aufgrund der Form des vorderseitigen Endes des Biegeteils 140 und einer entsprechenden komplementären Form des Deformationsstifts 180 U-förmig gebogen (siehe Figur 5 b)). Anschließend wird die Zunge 18 weiter zurückgefahren, bis sie unter dem Anker 20 zurückgezogen ist, sodass ein Abstreifer 130, der durch Pfeile in Figur 5 c) symbolisiert ist, den Anker 20 nach unten in die Zungenebene drückt, sodass anschließend beim Vorhub der Zunge 18 diese den Anker 20 vor sich herschieben kann und ein Bündel 150 eines Borstenbüschels faltet und mitnimmt. Auch die Bewegung aller dieser Teilwerkzeuge kann vom Antrieb abgegriffen werden.

Die beiden einzelnen Stopfwerkzeuge 50, 52 können mit baugleichen oder identischen Hebelmimiken ausgestattet sein, sodass die Herstellung der Bürstenstopfvorrichtung sehr stark vereinfacht wird. Zudem ist die Vorrichtung extrem kompakt bauend sowie laufruhig.

Claims

Patentansprüche

1 . Bürstenstopfvorrichtung mit zumindest einem Stopfwerkzeug, das mehrere auf Bahnen hin- und herbewegliche Teilwerkzeuge aufweist, einem Antrieb mit einem Drehmotor (54) und einem Getriebe (56), das die Drehbewegung des Drehmotors (54) in die Hin- und Herbewegung zumindest eines Teilwerkzeugs umsetzt und eine Nockenwelle (80) aufweist, wobei die Nockenwelle (80) wenigstens ein Antriebspaar mit zwei benachbarten Nocken (82 bis 100) aufweist, wobei sich die beiden Nocken (82 bis 100) längs einer Radialebene (R) zur Drehachse (A) der Nockenwelle (80) erstrecken und eine die Umfangsfläche des Nockens (82 bis 100) bildende Nockenfläche (102, 104) haben, wobei jede Nockenfläche (102, 104) einerseits radial nach außen und andererseits zumindest abschnittsweise schräg zur Radialebene geneigt verläuft, wobei auf beiden Nockenflächen (102, 104) jeweils ein Nockenfolger entlangläuft und die beiden Nockenfolger jedes Antriebspaars auf einer gemeinsamen Wippe (1 14) sitzen, deren Wippenachse zwischen den Radialebenen (R) der beiden Nocken (82 bis 100) liegt, wobei jeder Nockenfolger eine Schwenkung der Wippenachse in eine ihm zugeordnete Schwenkrichtung hervorruft, und wobei die Wippenachse eine Abtriebswelle (60 bis 68) bildet und mit einem Zwischengetriebe gekoppelt ist, das die Abtriebsbewegung in die Hin- und Herbewegung umwandelt.

2. Bürstenstopfvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Nockenfolger Rollen (1 10, 1 12) sind, die auf der Wippe (1 14) gelagert sind.

3. Bürstenstopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (1 10, 1 12) dieselbe Mittelachse (M) haben.

4. Bürstenstopfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte Drehachse (1 16) der Wippenachse in einer Radialebene (R') zur Drehachse (A) der Nockenwelle (80) liegt.

5. Bürstenstopfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Wippenachse gebildete Antriebswelle zwei entgegengesetzte Endabschnitte hat, die jeweils mit einem eigenen Zwischengetriebe gekoppelt sind.

6. Bürstenstopfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrfachstopfvorrichtung ist, mit wenigstens zwei Werkzeugen zum gleichzeitigen Stopfen von wenigstens zwei Bürsten, wobei jede der beiden Zwischengetriebe zur Bearbeitung einer Bürste vorgesehen ist.

7. Bürstenstopfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Nockenwelle (80) mehrere Antriebspaare von Nocken (82 bis 100) sitzen, deren Abtriebswellen (60 bis 68) weitere Teilwerkzeuge betätigen.

8. Bürstenstopfvorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden jeder Abtriebswelle mit baugleichen

Zwischengetrieben und Teilwerkzeugen gekoppelt sind, um jeweils zwei identische Werkzeuge zu bilden.

9. Bürstenstopfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Nockenwelle (80) in einem Gehäuse (58) untergebracht ist, aus welchem zumindest ein Ende der Abtriebswelle (60 bis 68) herausragt.

10. Bürstenstopfvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (58) eine Schmierung vorhanden ist.

1 1 . Bürstenstopfvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig am Gehäuse (58) das Zwischengetriebe angebracht ist.

12. Bürstenstopfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stopfzunge (18), ein Werkzeugschieber, ein Bündelschläger, ein Schiingenformer und/oder ein Bündelvereinzelner durch ein eigenes Antriebspaar von Nocken (82 bis 100) angetrieben wird.