WO2022171340A1 - Vorrichtung zur herstellung von borstenwaren - Google Patents

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WO2022171340A1
WO2022171340A1 PCT/EP2021/086888 EP2021086888W WO2022171340A1 WO 2022171340 A1 WO2022171340 A1 WO 2022171340A1 EP 2021086888 W EP2021086888 W EP 2021086888W WO 2022171340 A1 WO2022171340 A1 WO 2022171340A1
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WO
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bristle
displacement
tool
displacer
tamping
Prior art date
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PCT/EP2021/086888
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English (en)
French (fr)
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Christoph Albrecht
Original Assignee
Zahoransky Ag
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Publication date
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Priority to US18/271,255 priority patent/US20240057756A1/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies
    • A46D3/042—Machines for inserting or fixing bristles in bodies for fixing bristles using an anchor or staple
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
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    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies
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    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/082—Magazines for bristles; Feeding bristles to magazines; Knot picking
    • 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 device for producing brushware, in particular brushes or brooms, with a tamping tool for tamping bristle bundles in a ready bristle carrier and a bristle displacer for displacing already stuffed bristle bundles from a tamping area of the tamping tool.
  • bristle displacers in the form of plates or metal sheets are acted upon directly by the tamping tool of the respective device during the tamping process and are thereby moved.
  • a device of the type mentioned which has the means and features of the independent device directed to such a device claims.
  • the tamping tool be connected and driven via a tool linkage and the bristle displacer via a displacer linkage with a common drive shaft of the device.
  • the coupling between the common drive shaft and the tufting tool and the bristle displacer can be designed in such a way that the return of the bristle displacer is positively coupled to the return of the tufting tool from a tufting position.
  • the tool coupling mechanism comprises a tool eccentric and the displacer coupling mechanism comprises a displacer eccentric.
  • the tool eccentric and the displacer eccentric can be arranged on the common drive shaft. With the help of the two eccentrics, the rotational movement of the common drive shaft can be converted into a corresponding movement of the tufting tool and the bristle displacer.
  • the bristle displacer can be pivoted about an axis of rotation in order to carry out a displacement movement. In this case, the axis of rotation can be aligned parallel or at right angles or transversely to the direction of movement of the tufting tool when tufting bristles.
  • the bristle displacer can be moved in a displacement movement in the form of an arc or a circular arc. If the axis of rotation of the bristle displacer parallel to the
  • the displacement movement of the bristle displacer can be fan-shaped.
  • the device can have a switching device for changing a displacement direction and/or a displacement path of the bristle displacement device.
  • the switching device comprises a guide carriage and a linear guide, along which the guide carriage is movably mounted. In this case, an angular position of the linear guide can be changeable in order to set the displacement direction and/or the displacement path of the bristle displacement device.
  • the guide carriage and the linear guide can be components of the displacer coupling mechanism already mentioned above, via which the bristle displacer is connected to the common drive shaft of the device.
  • a displacement direction of the bristle displacement device and/or a displacement path of the bristle displacement device can be dependent on the angular position of the linear guide.
  • the guide carriage can be connected to the bristle displacer via at least one lever, in particular via at least one articulated lever. In this way, the movement of the guide carriage can be transferred to the bristle displacer. Depending on the alignment and angular position of the linear guide, along which the guide carriage can be displaced, the displacement path and/or the displacement direction of the bristle displacer can be transferred to the bristle displacer via the lever.
  • the guide carriage can be connected to the common drive shaft via a transmission means of the displacement linkage, for example via a transmission lever and/or the displacement eccentric.
  • a transmission means of the displacement linkage and a transmission means of the tool linkage can be arranged, in particular mounted, on a common axis.
  • the common axis can be aligned transversely or parallel to the common drive shaft.
  • Levers can be used as transmission means, which can interact with the respective eccentric in order to convert the rotational movement of the common drive shaft into a movement of the tufting tool and the bristle displacer.
  • the tool linkage can have a link guide.
  • the link guide can be arranged, for example, on the tamping tool.
  • the previously mentioned transmission means can be connected indirectly to the tamping tool via the link guide.
  • the tool eccentric and the displacement eccentric can be designed and arranged on the common drive shaft in such a way that the bristle displacement element is arranged in the displacement position while the tufting tool is in the tufting position. In this way, collisions between the tufting tool and the bristle displacer can be avoided. It is also possible for the tool eccentric and the displacement eccentric to be designed and arranged on the common drive shaft in such a way that the bristle displacement element has already assumed its displacement position before the tamping tool has reached its tamping position. In this way, collisions between the tufting tool and the bristle displacer can be avoided in a particularly reliable manner.
  • the bristle displacer has a displacer ring, into which the tamping tool dips in the tamping position. A collision between the bristle displacer and the tamping tool can be effectively avoided in this way.
  • a sufficiently large area of already stuffed bristle bundles can be kept free in a simple manner that is gentle on the bristle bundles. In this way, further bristle bundles can be stuffed without damaging neighboring bristle bundles or accidentally stuffing neighboring bristle bundles.
  • an outer peripheral surface of a tool tip of the tamping tool is designed to correspond to an inner peripheral surface of the displacement ring. In this way, the tamping tool can rest against the inner peripheral surface of the displacement ring with its tool tip.
  • the bristle displacer can have at least one deflection means.
  • a displacement tip for example, can be provided as at least one deflection means.
  • the at least one deflection means of the bristle displacer can be used to deflect laterally to a direction of movement of the bristle displacer bristle bundles that have already been stuffed into a bristle carrier. Such a lateral displacement can be particularly gentle on the already clogged bundles of bristles.
  • a displacement tip can have laterally sloping displacement surfaces with which bundles of bristles that have already been stuffed can be displaced laterally reliably and gently.
  • a longitudinal axis of the at least one deflection means can be transverse or perpendicular to the direction of movement of the bristle displacer be aligned.
  • the at least one deflection means can be arranged on an outside of the displacement ring.
  • a deflection means in the form of a displacement tip is arranged on two opposite outer sides of the displacement ring.
  • the device may include a motor for driving the common drive shaft.
  • an output shaft of the motor can be connected to the drive shaft via a drive belt.
  • the device has a holder for receiving at least one bristle holder, which can be adjusted in at least two different axes relative to the tamping tool is.
  • the device can have a magazine in which bristle filaments are stored.
  • the bristle filaments can be removed from the magazine together into bristle bundles using a bundle divider of the device and fed to the stuffing tool.
  • the device can have an anchor feed device, with which anchors for fastening bristle bundles in a bristle carrier can be fed to the stuffing tool of the device.
  • Figure 18 is a perspective view of a
  • Bristle displacer to illustrate a first movement pattern in which the bristle displacer is pivoted about an axis of rotation which is aligned parallel to the direction of movement of the tamping tool during the tamping process
  • Figure 19 is a second schematic representation of a
  • Bristle displacement to illustrate a second movement pattern in which a Axis of rotation about which the bristle displacer can be pivoted is aligned transversely or at right angles to the direction of movement of the tamping tool when tufting bundles of bristles, and
  • FIGS. 21 and 23 show displaced bristle bundles in order to illustrate the mode of operation of the bristle displacer, which can be advanced from different directions.
  • All of the figures show a device, denoted overall by 1, for producing brushware 2.
  • the brushware 2 that can be produced on the device 1 shown in the figures are brushes, in particular toothbrushes.
  • the device 1 has a tufting tool 3 for tufting bundles of bristles 4 into a ready-held bristle carrier 5 of brushware to be produced and a bristle displacer 6 for displacing tufts of bristles 4 that have already been stuffed out of a tufting area of the tufting tool 3 .
  • the device 1 is characterized in that the tamping tool 3 is connected via a tool linkage 7 and the bristle displacer 6 is connected via a displacer linkage 8 to a common drive shaft 9 of the device 1 and is driven by this jointly positively coupled.
  • the bristle displacer 6 has assumed a specific position in its movement cycle.
  • the tool coupling mechanism 7 includes a tool eccentric 10.
  • the displacer coupling mechanism 8 includes a displacer eccentric 11. Using the tool eccentric 10 and the displacer eccentric 11, a rotational movement of the drive shaft 9 can be transmitted indirectly to the tufting tool 3 and the bristle displacer 6. For this purpose, the tool eccentric 10 and the displacement eccentric 11 are arranged on the common drive shaft 9 .
  • the bristle displacer 6 can be pivoted about an axis of rotation 12 in order to carry out a displacement movement. According to FIGS. 18 and 19, depending on the embodiment of the device 1, the bristle displacer 6 can be pivotable about an axis of rotation 12 which is aligned parallel to the direction of movement of the tufting tool 3 (compare FIG. 18) or is oriented transversely or at right angles to the direction of movement of the tufting tool 3 ( compare figure 19).
  • the bristle displacer 6 follows a fan-shaped path
  • the device 1 shown in FIGS. 1 to 17 comprises a switching device 13 for changing a displacement direction and/or a displacement path of the bristle displacement device.
  • the switching device 13 makes it possible to move the bristle displacer 6 into the tamping area of the tamping tool 3 from different directions.
  • the bristle displacer 6 is fed from bottom to top, which is made possible by a corresponding position of the switching device 13 . In this way, a lower partial field of a bristle field of the bristle carrier 5 can be stuffed with bristle bundles 4 .
  • the bristle displacer 6 is advanced to displace already stuffed bristle bundles from top to bottom, which is also effected by a corresponding switching position of the switching device 13 . This promotes the stuffing of an upper partial field of the bristle carrier 5 with bristle bundles 4.
  • the switching device 13 of the device 1 shown in the figures comprises a guide carriage 14 and a linear guide 15.
  • the guide carriage 14 can be displaced along the linear guide 15, a movement of the guide carriage 14 being converted into a displacement movement of the bristle displacer 6.
  • An angular position of the linear guide 15 along which the guide carriage 14 is displaced can be changed here.
  • FIGS. 1 to 8 A comparison of FIGS. 9 to 14 and 17 makes this clear.
  • the switching device 13 has an actuator 16 with which the linear guide 15 can be pivoted.
  • the displacement direction of the bristle displacement device 6 is also dependent on the angular position of the linear guide 15 as is a displacement path covered by the bristle displacement device 6 .
  • the guide carriage 14 is connected to the bristle displacer 6 via at least one lever, namely via at least one articulated lever 17 .
  • a movement of the guide carriage 14 can be converted into a movement of the bristle displacer 6 via the articulated lever 17 .
  • the guide carriage 14 is in turn connected to the common drive shaft 9 via a transmission means 18 of the displacement linkage 8, namely via a transmission lever, and the displacement eccentric 11 already mentioned above.
  • the transmission means 18 of the displacement linkage 8 and a transmission means 19 of the implement linkage 7 are arranged on a common axis 20 and are rotatably mounted. Levers are used as transmission means 18 and 19 .
  • the tool linkage 7 also includes a slotted guide 21 which is arranged on the tamping tool 3 and serves to transmit a drive movement to the tamping tool 3 .
  • the tool eccentric 10 and the displacement eccentric 11 are designed and arranged on the common drive shaft 9 in such a way that the bristle displacement element 6 is arranged in the displacement position before and even while the tamping tool 6 is in the tamping position. This is illustrated in particular by the representation of the device 1 according to FIG.
  • the bristle displacement device 6 has a displacement ring 22 .
  • the tamping tool 3 can dip into this displacement ring 22 in the tamping position. This is illustrated, for example, in Figures 6, 12 and 17.
  • the bristle displacer 6 also has two deflection means 26 which are designed as displacer tips with displacer surfaces that are inclined at the sides. Using the deflection means
  • the two deflection means 26 are arranged on an outside of the displacement ring 22 of the bristle displacement device 6 .
  • the device 1 comprises a motor 27 for driving the common drive shaft, the output shaft of which is connected to the drive shaft 9 via a drive belt 28 .
  • the device 1 also includes a holder 29 for receiving a bristle carrier 5.
  • the holder 29 can be adjusted in at least two different axes relative to the tufting tool 3 in order to be able to position the bristle carrier 5 relative to the tufting tool 3 for stuffing its receiving holes with bristle bundles 4 .
  • the device 1 also has a magazine 30 in which bristle filaments are stored. The bristle filaments can be removed from the magazine 30 together into bristle bundles 4 with the aid of a bundle divider 31 of the device 1 and fed to the tufting tool 3 .
  • the device 1 also has an anchor feed device 32 with which the anchor for fastening the bristle bundles 4 in the bristle carrier 5 can be fed to the tufting tool 3 .
  • a device 1 for this purpose, which has a tamping tool 3 for tamping bristle bundles 4 in a bristle carrier 5 provided and a bristle displacer 6 for displacing already tamped bristle bundles from a tamping area of the tamping tool 3 .
  • the tamping tool 3 and the bristle displacer 6 are each connected via their own linkage 7 or 8 to a common drive shaft 9 of the device and are driven by it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Herstellung von Borstenwaren. Hierzu wird eine Vorrichtung (1) vorgeschlagen, die ein Stopfwerkzeug (3) zum Stopfen von Borstenbündeln (4) in einen bereitgehaltenen Borstenträger (5) und einen Borstenverdränger (6) zum Verdrängen bereits gestopfter Borstenbündel aus einem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs (3) aufweist. Das Stopfwerkzeug (3) und der Borstenverdränger (6) sind über jeweils ein eigenes Koppelgetriebe (7) bzw. (8) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (9) der Vorrichtung verbunden und durch diese angetrieben.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren, insbesondere von Bürsten oder Besen, mit einem Stopfwerkzeug zum Stopfen von Borstenbündeln in einen bereitgehaltenen Borstenträger und einem Borstenverdränger zum Verdrängen bereits gestopfter Borstenbündel aus einem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs.
Derartige Vorrichtungen sind aus der Praxis und auch dem druckschriftlichen Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen vorbekannt - so z.B. aus der Druckschrift GB 868 010 A und der Druckschrift DE 102004 011 447 Al.
Bei den aus diesen beiden Druckschriften vorbekannten Vorrichtungen ist vorgesehen, dass Borstenverdränger in Form von Platten oder Blechen beim Stopfvorgang direkt mit dem Stopfwerkzeug der jeweiligen Vorrichtung beaufschlagt und dadurch bewegt werden.
Grundsätzlich funktionieren diese Vorrichtungen gut. Mit zunehmender Stopfgeschwindigkeit, also der Anzahl von pro Zeiteinheit gestopften Borstenbündeln, stoßen die vorbekannten Konzepte allerdings an ihre Grenzen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die Herstellung von Borstenwaren auch mit höheren Stopfgeschwindigkeiten ermöglicht .
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf eine derartige Vorrichtung gerichteten Anspruchs aufweist. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art damit vorgeschlagen, dass das Stopfwerkzeug über ein Werkzeug- Koppelgetriebe und der Borstenverdränger über ein Verdränger- Koppelgetriebe mit einer gemeinsamen Antriebswelle der Vorrichtung verbunden und angetrieben sind.
Auf diese Weise kann eine kinematische Kopplung zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Borstenverdränger hergestellt werden, ohne den Borstenverdränger direkt mit dem Stopfwerkzeug beaufschlagen zu müssen, wie dies aus der Praxis und dem Stand der Technik bisher bekannt war.
Auf Rückstellfedern, die die Borstenverdränger der bisher bekannten Vorrichtungen in ihre Ausgangstellung zurückbewegen und die einen begrenzenden Faktor bei der Erhöhung der Stopfgeschwindigkeit darstellen können, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verzichtet werden.
Die Kopplung zwischen der gemeinsamen Antriebswelle und dem Stopfwerkzeug sowie dem Borstenverdränger kann so ausgebildet sein, dass die Rückstellung des Borstenverdrängers mit der Rückstellung des Stopfwerkzeugs aus einer Stopfposition zwangsgekoppelt ist.
Auf diese Weise führt eine Erhöhung der Stopfgeschwindigkeit zu einer entsprechenden Erhöhung der Leistung des Borstenverdrängers übertragen.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Werkzeug-Koppelgetriebe einen Werkzeugexzenter und das Verdränger-Koppelgetriebe einen Verdrängerexzenter umfassen. Dabei können der Werkzeugexzenter und der Verdrängerexzenter auf der gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sein. Mithilfe der beiden Exzenter kann die Rotationsbewegung der gemeinsamen Antriebswelle in eine entsprechende Bewegung des Stopfwerkzeugs und des Borstenverdrängers umgewandelt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Borstenverdränger zur Ausführung einer Verdrängerbewegung um eine Drehachse schwenkbar. Hierbei kann die Drehachse parallel oder rechtwinklig oder quer zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs beim Stopfen von Borsten ausgerichtet sein.
Bei einer quer oder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs ausgerichteten Drehachse des Borstenverdrängers kann der Borstenverdränger in einer bogen- oder kreisbogenförmigen Verdrängerbewegung bewegt werden. Wenn die Drehachse des Borstenverdrängers parallel zur
Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs ausgerichtet ist, kann die Verdrängerbewegung des Borstenverdrängers fächerförmig sein. Die Vorrichtung kann eine Schalteinrichtung zur Veränderung einer Verdrängerrichtung und/oder eines Verdrängerwegs des Borstenverdrängers aufweisen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Verdrängerrichtung, in der der Borstenverdränger zum Verdrängen bereits gestopfter
Borstenbündel zugestellt wird, und/oder den Verdrängerweg des Borstenverdrängers, der vom Borstenverdränger zurückgelegt wird, eingestellt werden. Dies begünstigt der Herstellung von Borstenwaren mit vergleichsweise komplexen Borstenfeldern, deren Borstenbündel in einer bestimmten Reihenfolge gestopft werden sollen und die eine Bewegung des Borstenverdrängers in unterschiedliche Richtungen und/oder mit unterschiedlichen Stellwegen erfordern. Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung von besonderer Bedeutung umfasst die Schalteinrichtung einen Führungsschlitten und eine Linearführung, entlang der der Führungsschlitten verschieblich gelagert ist. Dabei kann eine Winkelstellung der Linearführung veränderbar sein, um die Verdrängerrichtung und/oder den Verdrängerweg des Borstenverdrängers einzustellen.
Der Führungsschlitten und die Linearführung können Bestandteile des zuvor bereits erwähnten Verdränger- Koppelgetriebe sein, über das der Borstenverdränger mit der gemeinsamen Antriebwelle der Vorrichtung verbunden ist.
Wie zuvor bereits angedeutet, kann eine Verdrängerrichtung des Borstenverdrängers und/oder ein Verdrängerweg des Borstenverdrängers abhängig von der Winkelstellung der Linearführung sein.
Der Führungsschlitten kann über zumindest einen Hebel, insbesondere über zumindest einen Gelenkhebel, mit dem Borstenverdränger verbunden sein. Auf diese Weise kann die Bewegung des Führungsschlittens auf den Borstenverdränger übertragen werden. Je nach Ausrichtung und Winkelstellung der Linearführung, entlang der der Führungsschlitten verschiebbar ist, lässt sich so der Verdrängerweg und/oder die Verdrängerrichtung des Borstenverdrängers über den Hebel auf den Borstenverdränger übertragen.
Der Führungsschlitten kann seinerseits über ein Übertragungsmittel des Verdränger-Koppelgetriebe, beispielsweise über ein Übertragungshebel und/oder den Verdrängerexzenter, mit der gemeinsamen Antriebswelle verbunden sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Bewegung der Antriebswelle auf den Führungsschlitten zu übertragen. Ein Übertragungsmittel des Verdränger-Koppelgetriebes und ein Übertragungsmittel des Werkzeug-Koppelgetriebes können an einer gemeinsamen Achse angeordnet, insbesondere gelagert, sein. Hierbei kann die gemeinsame Achse quer oder parallel zur gemeinsamen Antriebswelle ausgerichtet sein. Als Übertragungsmittel können Hebel dienen, die mit dem jeweiligen Exzenter wechselwirken können, um die Rotationsbewegung der gemeinsamen Antriebswelle in eine Bewegung des Stopfwerkzeugs und des Borstenverdrängers umzuwandeln.
Zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf das Stopfwerkzeug kann das Werkzeug-Koppelgetriebe eine Kulissenführung aufweisen. Die Kulissenführung kann beispielsweise an dem Stopfwerkzeug angeordnet sein. Das zuvor erwähnte Übertragungsmittel über die Kulissenführung mittelbar mit dem Stopfwerkzeug verbunden sein.
Der Werkzeugexzenter und der Verdrängerexzenter können so ausgebildet und an der gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sein, dass der Borstenverdränger in Verdrängerposition angeordnet ist, während sich das Stopfwerkzeug in Stopfposition befindet. Auf diese Weise lassen sich Kollisionen zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Borstenverdränger vermeiden. Es ist auch möglich, dass der Werkzeugexzenter und der Verdrängerexzenter so ausgebildet und an der gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, dass der Borstenverdränger seine Verdrängerposition bereits eingenommen hat, bevor das Stopfwerkzeug seine Stopfposition erreicht hat. Auf diese Weise lassen sich Kollisionen zwischen dem Stopfwerkzeug und dem Borstenverdränger besonders sicher vermeiden .
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist der Borstenverdränger einen Verdrängerring auf, in den das Stopfwerkzeug in Stopfposition eintaucht. Eine Kollision zwischen Borstenverdränger und Stopfwerkzeug lässt sich auf diese Weise effektiv vermeiden.
Ferner kann mithilfe eines Verdrängerrings ein ausreichend großer Bereich von bereits gestopften Borstenbündeln auf einfache und für die Borstenbündel schonende Weise freigehalten werden, So können weitere Borstenbündel gestopft werden, ohne benachbarte Borstenbündel zu beschädigen oder benachbarte Borstenbündel ausversehen mit einzustopfen.
Vorteilhaft für das Zusammenspiel zwischen Stopfwerkzeug und Borstenverdränger kann es sein, wenn eine Außenumfangsfläche einer Werkzeugspitze des Stopfwerkzeugs korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche des Verdrängerrings ausgebildet ist. Auf diese Weise kann sich das Stopfwerkzeug mit seiner Werkzeugspitze an die Innenumfangsfläche des Verdrängerrings anlegen .
Der Borstenverdränger kann bei einer Ausführungsform der Vorrichtung zumindest ein Auslenkmittel aufweisen. Als zumindest ein Auslenkmittel kann beispielsweise eine Verdrängerspitze vorgesehen sein. Das zumindest eine Auslenkmittel des Borstenverdrängers kann dazu verwendet werden, Borstenbündel, die bereits in einen Borstenträger eingestopft wurden, lateral zu einer Bewegungsrichtung des Borstenverdrängers auszulenken. Eine derartige seitliche Verdrängung kann besonders schonend für die bereits verstopften Borstenbündel sein. Eine Verdrängerspitze kann seitlich schrägstehende Verdrängerflächen aufweisen, mit denen sich bereits gestopfte Borstenbündel zuverlässig und schonend seitlich verdrängen lassen.
Bei einer Ausführungsform dieses Borstenverdrängers kann eine Längsachse des zumindest einen Auslenkmittels quer oder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Borstenverdrängers ausgerichtet sein. Bei einem Borstenverdränger, der einen Verdrängerring aufweist, kann das zumindest eine Auslenkmittel an einer Außenseite des Verdrängerrings angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Borstenverdrängers, der einen Verdrängerring aufweist, sind an zwei einander abgewandten Außenseiten des Verdrängerrings jeweils ein Auslenkmittel in Form einer Verdrängerspitze angeordnet.
Die Vorrichtung kann einen Motor zum Antrieb der gemeinsamen Antriebswelle aufweisen. Hierbei kann eine Abtriebswelle des Motors über einen Antriebsriemen mit der Antriebswelle verbunden sein.
Um einen Borstenträger in die zum Bestopfen seiner Aufnahmelöcher für Borstenbündel jeweils erforderliche Position relativ zu dem Stopfwerkzeug ausrichten zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung einen Halter zur Aufnahme zumindest eines Borstenträgers aufweist, der in zumindest zwei unterschiedlichen Achsen relativ zu dem Stopfwerkzeug verstellbar ist.
Ferner kann die Vorrichtung ein Magazin aufweisen, in dem Borstenfilamente bevorratet sind. Die Borstenfilamente können mithilfe eines Bündelabteilers der Vorrichtung zu Borstenbündeln zusammengefasst aus dem Magazin entnommen und dem Stopfwerkzeug zugeführt werden. Die Vorrichtung kann eine Ankerzuführvorrichtung aufweisen, mit der Anker zur Befestigung von Borstenbündeln in einem Borstenträger dem Stopfwerkzeug der Vorrichtung zugeführt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des nachfolgend erläuterten
Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Figuren 1 bis 8
Ansichten einer Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren zur Veranschaulichung der Funktionsweise ihres Stopfwerkzeugs sowie ihres Borstenverdrängers beim Bestopfen eines unteren Teilfeldes eines mit Borstenbündeln zu bestopfenden Borstenträgers, wobei der Borstenverdränger in einer von unten nach oben ausgeführten Verdrängerbewegung zugestellt wird,
Figuren 9 bis 17
Darstellungen der in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Vorrichtung zur Veranschaulichung der Funktionsweise der Vorrichtung beim Bestopfen eines oberen Teilfeldes eines zu bestopfenden Borstenträgers, wobei insbesondere Figur 17 verdeutlicht, dass der Borstenverdränger bereits seine Verdrängerposition erreicht hat, bevor das Stopfwerkzeug seine Stopfposition erreicht,
Figur 18 eine perspektivische Darstellung eines
Borstenverdrängers zur Veranschaulichung eines ersten Bewegungsmusters, bei dem der Borstenverdränger um eine Drehachse geschwenkt wird, die parallel zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs beim Stopfvorgang ausgerichtet ist,
Figur 19 eine zweite schematisierte Darstellung eines
Borstenverdrängers zur Veranschaulichung eines zweiten Bewegungsmusters, bei dem eine Drehachse, um die der Borstenverdränger schwenkbar ist, quer oder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs beim Einstopfen von Borstenbündeln ausgerichtet ist, sowie
Figuren 20 bis 24
Ansichten einer Bürste in unterschiedlichen Stadien ihrer Bearbeitung, wobei die Figuren 21 und 23 verdrängte Borstenbündel zeigen, um die Arbeitsweise des aus unterschiedlichen Richtungen zustellbaren Borstenverdrängers zu veranschaulichen.
Sämtliche Figuren zeigen eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von Borstenwaren 2. Die Borstenwaren 2, die auf der in den Figuren gezeigten Vorrichtung 1 hergestellt werden können, sind Bürsten, insbesondere Zahnbürsten.
Die Vorrichtung 1 weist ein Stopfwerkzeug 3 zum Stopfen von Borstenbündel 4 in einen bereitgehaltenen Borstenträger 5 einer herzustellenden Borstenware und einen Borstenverdränger 6 zum Verdrängen bereits gestopfter Borstenbündel 4 aus einem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs 3 auf.
Die Vorrichtung 1 zeichnet sich dadurch aus, dass das Stopfwerkzeug 3 über ein Werkzeug-Koppelgetriebe 7 und der Borstenverdränger 6 über ein Verdränger-Koppelgetriebe 8 mit einer gemeinsamen Antriebswelle 9 der Vorrichtung 1 verbunden und über diese gemeinsam zwangsgekoppelt angetrieben sind. Das bedeutet, dass die Bewegungen des Stopfwerkzeugs 3 in eine Stopfposition und des Borstenverdrängers 6 in eine Verdrängerposition als auch die Rückstellbewegungen zurück in die jeweilige Ausgangsposition miteinander gekoppelt sind. Immer dann, wenn sich das Stopfwerkzeug 3 in einer bestimmten Position seines Bewegungszyklus befindet, hat der Borstenverdränger 6 eine bestimmte Position in seinem Bewegungszyklus eingenommen.
Das Werkzeug-Koppelgetriebe 7 umfasst einen Werkzeugexzenter 10. Das Verdränger-Koppelgetriebe 8 umfasst einen Verdrängerexzenter 11. Mithilfe des Werkzeugexzenter 10 und des Verdrängerexzenters 11 kann eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mittelbar auf das Stopfwerkzeug 3 und den Borstenverdränger 6 übertragen werden. Zu diesem Zweck sind der Werkzeugexzenter 10 und der Verdrängerexzenter 11 auf der gemeinsamen Antriebswelle 9 angeordnet.
Der Borstenverdränger 6 ist zur Ausführung eine Verdrängerbewegung um eine Drehachse 12 schwenkbar. Gemäß den Figuren 18 und 19 kann der Borstenverdränger 6 je nach Ausführungsform der Vorrichtung 1 um eine Drehachse 12 schwenkbar sein, die parallel zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs 3 ausgerichtet ist (vergleiche Figur 18) oder aber quer oder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs 3 ausgerichtet ist (vergleiche Figur 19).
Je nach Ausrichtung der Drehachse 12 folgt der Borstenverdränger 6 dann einer fächerförmigen
Verdrängerbewegung, wie es anhand der drei unterschiedlichen Stellungen eines Borstenverdrängers 6 in Figur 18 zu erkennen ist. Oder der Borstenverdränger 6 wird um eine quer oder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs 3 ausgerichteten Drehachse 12 verschwenkt, was dann zu einer bogenförmigen oder kreisbogenförmigen Verdrängerbewegung führt, die in Figur 19 dargestellt ist.
Bei dem in Figur 18 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Borstenverdrängers 6 kann auch gesagt werden, dass die Drehachse 12 des Borstenverdrängers 6 rechtwinklig oder quer zu einer Längserstreckung des Borstenverdrängers 6 ausgerichtet ist.
Bei dem in Figur 19 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Borstenverdrängers 6 kann auch gesagt werden, dass die Drehachse 12 in Richtung einer Längserstreckung oder Längsachse des Borstenverdrängers 6 ausgerichtet ist.
Die in den Figuren 1 bis 17 gezeigte Vorrichtung 1 umfasst eine Schalteinrichtung 13 zur Veränderung einer Verdrängerrichtung und/oder eines Verdrängerwegs des Borstenverdrängers. Die Schalteinrichtung 13 ermöglicht, den Borstenverdränger 6 aus unterschiedlichen Richtungen in den Stopfbereich des Stopfwerkzeugs 3 zustellen zu können.
Gemäß den Figuren 1 bis 8 erfolgt die Zustellung des Borstenverdrängers 6 von unten nach oben, was durch eine entsprechende Stellung der Schalteinrichtung 13 ermöglicht wird. So kann ein unteres Teilfeld eines Borstenfeldes des Borstenträgers 5 mit Borstenbündeln 4 bestopft werden.
Gemäß den Figuren 9 bis 17 erfolgt die Zustellung des Borstenverdrängers 6 zur Verdrängung bereits gestopfter Borstenbündel von oben nach unten, was ebenfalls durch eine entsprechende Schaltstellung der Schalteinrichtung 13 bewirkt wird. Dies begünstigt das Bestopfen eines oberen Teilfeldes des Borstenträgers 5 mit Borstenbündeln 4.
Die Schalteinrichtung 13 der in den Figuren gezeigten Vorrichtung 1 umfasst einen Führungsschlitten 14 und eine Linearführung 15. Entlang der Linearführung 15 kann der Führungsschlitten 14 verschoben werden, wobei eine Bewegung des Führungsschlittens 14 in eine Verdrängerbewegung des Borstenverdrängers 6 umgewandelt wird. Eine Winkelstellung der Linearführung 15, entlang der der Führungsschlitten 14 verschoben wird, ist hierbei veränderbar. Dies macht ein Vergleich der Figuren 1 bis 8 mit den Figuren 9 bis 14 und 17 deutlich.
Zur Veränderung der Winkelstellung der Linearführung 15 weist die Schalteinrichtung 13 einen Stellantrieb 16 auf, mit dem die Linearführung 15 verschwenkt werden kann.
Die Verdrängerrichtung des Borstenverdrängers 6 ist hierbei ebenso abhängig von der Winkelstellung der Linearführung 15 wie ein Verdrängerweg, der von dem Borstenverdränger 6 zurückgelegt wird.
Der Führungsschlitten 14 ist über zumindest einen Hebel, nämlich über zumindest einen Gelenkhebel 17, mit dem Borstenverdränger 6 verbunden. Über den Gelenkhebel 17 kann eine Bewegung des Führungsschlittens 14 in eine Bewegung des Borstenverdrängers 6 umgewandelt werden.
Der Führungsschlitten 14 ist seinerseits über ein Übertragungsmittel 18 des Verdränger-Koppelgetriebes 8, nämlich über einen Übertragungshebel, und den bereits zuvor erwähnten Verdrängerexzenter 11 mit der gemeinsamen Antriebswelle 9 verbunden.
Das Übertragungsmittel 18 des Verdränger-Koppelgetriebes 8 und ein Übertragungsmittel 19 des Werkzeug-Koppelgetriebes 7 sind an einer gemeinsamen Achse 20 angeordnet und drehbar gelagert. Als Übertragungsmittel 18 und 19 werden Hebel verwendet.
Das Werkzeug-Koppelgetriebe 7 umfasst ferner eine Kulissenführung 21, die an dem Stopfwerkzeug 3 angeordnet ist und zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf das Stopfwerkzeug 3 dient.
Der Werkzeugexzenter 10 und der Verdrängerexzenter 11 sind so ausgebildet und an der gemeinsamen Antriebswelle 9 angeordnet, dass der Borstenverdränger 6 in Verdrängerposition angeordnet ist, bevor und auch noch während sich das Stopfwerkzeug 6 in Stopfposition befindet. Dies verdeutlicht insbesondere die Darstellung der Vorrichtung 1 gemäß Figur 17.
Der Borstenverdränger 6 weist einen Verdrängerring 22 auf. In diesen Verdrängerring 22 kann das Stopfwerkzeug 3 in Stopfposition eintauchen. Dies verdeutlichen beispielsweise die Figuren 6, 12 und 17.
Diese Figuren zeigen auch deutlich, dass eine Außenumfangsfläche 23 einer Werkzeugspitze 24 des Stopfwerkzeugs 3 korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche
25 des Verdrängerrings 22 des Borstenverdrängers 6 ausgebildet ist.
Der Borstenverdränger 6 weist außerdem zwei Auslenkmittel 26 auf, die als Verdrängerspitzen mit seitlich schrägstehenden Verdrängerflächen ausgebildet sind. Mithilfe der Auslenkmittel
26 des Borstenverdrängers 6 können bereits gestopfte Borstenbündel 4 und ihre Borsten lateral zu einer Bewegungsrichtung des Borstenverdrängers 6 ausgelenkt werden. Auf diese Weise können die Borstenbündel 4 besonders schonend aus dem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs 3 gebracht werden. Längsachsen der Auslenkmittel 26 sind dabei in Bewegungsrichtung des Borstenverdrängers 6 ausgerichtet.
Die beiden Auslenkmittel 26 sind an einer Außenseite des Verdrängerrings 22 des Borstenverdrängers 6 angeordnet. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Motor 27 zum Antrieb der gemeinsamen Antriebswelle, dessen Abtriebswelle über einen Antriebsriemen 28 mit der Antriebswelle 9 verbunden ist. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen Halter 29 zur Aufnahme eines Borstenträgers 5. Der Halter 29 kann in zumindest zwei unterschiedlichen Achsen relativ zu dem Stopfwerkzeug 3 verstellt werden, um den Borstenträger 5 zum Bestopfen seiner Aufnahmelöcher mit Borstenbündeln 4 relativ zu dem Stopfwerkzeug 3 positionieren zu können.
Die Vorrichtung 1 weist ferner ein Magazin 30 auf, in dem Borstenfilamente bevorratet sind. Die Borstenfilamente können mithilfe eines Bündelabteilers 31 der Vorrichtung 1 zu Borstenbündeln 4 zusammengefasst aus dem Magazin 30 entnommen und dem Stopfwerkzeug 3 zugeführt werden. Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Ankerzuführvorrichtung 32 auf, mit der Anker zur Befestigung der Borstenbündel 4 in dem Borstenträger 5 dem Stopfwerkzeug 3 zugeführt werden können.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Herstellung von Borstenwaren. Hierzu wird eine Vorrichtung 1 vorgeschlagen, die ein Stopfwerkzeug 3 zum Stopfen von Borstenbündeln 4 in einen bereitgehaltenen Borstenträger 5 und einen Borstenverdränger 6 zum Verdrängen bereits gestopfter Borstenbündel aus einem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs 3 aufweist. Das Stopfwerkzeug 3 und der Borstenverdränger 6 sind über jeweils ein eigenes Koppelgetriebe 7 bzw. 8 mit einer gemeinsamen Antriebswelle 9 der Vorrichtung verbunden und durch diese angetrieben. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren
2 Borstenware
3 Stopfwerkzeug
4 Borstenbündel
5 Borstenträger
6 Borstenverdränger
7 Werkzeug-Koppelgetriebe
8 Verdränger-Koppelgetriebe
9 Antriebswelle
10 Werkzeugexzenter
11 Verdrängerexzenter
12 Drehachse von 6
13 Schalteinrichtung
14 Führungsschlitten
15 Linearführung
16 Stellantrieb
17 Hebel, Gelenkhebel
18 Übertragungsmittel von 8
19 Übertragungsmittel von 7
20 Achse
21 Kulissenführung
22 Verdrängerring
23 Außenumfangsfläche von 24
24 Werkzeugspitze
25 Innenumfangsfläche von 22
26 Auslenkmittel
27 Motor
28 Antriebsriemen
29 Halter
30 Magazin
31 Bündelabteiler
32 Ankerzuführvorrichtung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Borstenwaren (2), insbesondere von Bürsten oder Besen, mit einem Stopfwerkzeug (3) zum Stopfen von Borstenbündeln (4) in einen bereitgehaltenen Borstenträger (5) und einem Borstenverdränger (6) zum Verdrängen bereits gestopfter Borstenbündel (4) aus einem Stopfbereich des Stopfwerkzeugs (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (3) über ein Werkzeug-Koppelgetriebe (7) und der Borstenverdränger (6) über ein Verdränger-Koppelgetriebe
(8) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (9) der Vorrichtung (1) verbunden und angetrieben sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Werkzeug- Koppelgetriebe (7) einen Werkzeugexzenter (10) und das Verdränger-Koppelgetriebe (8) einen Verdrängerexzenter (11) umfassen.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Werkzeugexzenter (10) und der Verdrängerexzenter (11) auf der gemeinsamen Antriebswelle (9) angeordnet sind.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Borstenverdränger (6) zur Ausführung einer Verdrängerbewegung um eine Drehachse (12) schwenkbar ist, insbesondere wobei die Drehachse (12) parallel oder rechtwinklig oder quer zur Bewegungsrichtung des Stopfwerkzeugs (3) ausgerichtet ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Schalteinrichtung (13) zur Veränderung einer Verdrängerrichtung und/oder eines Verdrängerwegs des Borstenverdrängers (6) aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Schalteinrichtung (13) einen Führungsschlitten (14) und eine Linearführung (15) umfasst, entlang der der Führungsschlitten (14) verschieblich gelagert ist, wobei eine Winkelstellung der Linearführung (15) veränderbar ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung (13) einen Stellantrieb (16) zur Veränderung der Winkelstellung der Linearführung (15) aufweist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Verdrängerrichtung des Borstenverdrängers (6) und/oder ein Verdrängerweg des Borstenverdrängers (6) abhängig von einer Winkelstellung der Linearführung (15) ist/sind.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Führungsschlitten (14) über zumindest einen Hebel, insbesondere über zumindest einen Gelenkhebel (17), mit dem Borstenverdränger (6) verbunden ist.
10. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Führungsschlitten (15) über ein Übertragungsmittel (18) des Verdränger-Koppelgetriebes (8), insbesondere über einen Übertragungshebel und/oder den Verdrängerexzenter (11), mit der gemeinsamen Antriebswelle (9) verbunden ist.
11. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein oder das Übertragungsmittel (18) des Verdränger- Koppelgetriebes (8) und ein Übertragungsmittel (19) des Werkzeug-Koppelgetriebes (7) an einer gemeinsamen Achse (20) angeordnet, insbesondere gelagert, sind.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Werkzeug-Koppelgetriebe (7) eine Kulissenführung (21) zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf das Stopfwerkzeug (3) aufweist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Werkzeugexzenter (10) und der Verdrängerexzenter (11) so ausgebildet und an der gemeinsamen Antriebswelle (9) angeordnet sind, dass der Borstenverdränger (6) in Verdrängerposition angeordnet ist, während sich das Stopfwerkzeug (3) in Stopfposition befindet.
14. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Borstenverdränger (6) einen Verdrängerring (22) aufweist, in den das Stopfwerkzeug (3) in Stopfposition eintaucht, insbesondere wobei eine Außenumfangsfläche (23) einer Werkzeugspitze (24) des Stopfwerkzeugs (3) korrespondierend zu einer Innenumfangsfläche (25) des Verdrängerrings (22) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Borstenverdränger (6) zumindest ein Auslenkmittel (26) aufweist, insbesondere zumindest eine Verdrängerspitze, mit dem Borstenbündel (4) lateral zu einer Bewegungsrichtung des Borstenverdrängers (6) auslenkbar sind.
16. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) einen Motor (27) zum Antrieb der gemeinsamen Antriebwelle (9) aufweist, insbesondere wobei eine Abtriebswelle des Motors (27) über einen Antriebsriemen (28) mit der Antriebswelle (9) verbunden ist.
17. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) einen Halter (29) zur Aufnahme zumindest eines Borstenträgers (5) aufweist, der in zumindest zwei unterschiedlichen Achsen relativ zu dem Stopfwerkzeug (3) verstellbar ist.
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