WO2022184474A1 - Verfahren zum herstellen von langgestreckten bürsten sowie bürstenbohr- und -stopfmaschine zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen von langgestreckten bürsten sowie bürstenbohr- und -stopfmaschine zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2022184474A1
WO2022184474A1 PCT/EP2022/054119 EP2022054119W WO2022184474A1 WO 2022184474 A1 WO2022184474 A1 WO 2022184474A1 EP 2022054119 W EP2022054119 W EP 2022054119W WO 2022184474 A1 WO2022184474 A1 WO 2022184474A1
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WO
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rotation
axis
drilling
brush
movement
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PCT/EP2022/054119
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French (fr)
Inventor
Bart Gerard Boucherie
Henk Vandenbussche
Original Assignee
Gb Boucherie Nv
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Publication date
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    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/06—Machines for both drilling bodies and inserting bristles
    • A46D3/062—Machines for both drilling bodies and inserting bristles of the carousel or drum type
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/06—Machines for both drilling bodies and inserting bristles
    • A46D3/067—Machines for both drilling bodies and inserting bristles featuring simultaneous pivoting of bodies for drilling and filling
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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 for manufacturing elongated brushes, which have an elongated brush body, and to a brush boring and tufting machine for carrying out the method.
  • the invention relates to a method and machine in which elongate brush bodies are attached to holders which in turn are attached to a carousel rotating about a central axis.
  • Such carousel drilling and tufting machines for brushes have been known in principle for a long time.
  • the advantage is that there are several holders on the carousel that receive brush bodies and are rotated around the central axis, with various stations being provided on the circumference, namely a supply and/or removal station for brush bodies and finished brushes, a drilling station in which Holes are drilled in the brush body, followed by a stuffing station where tufts of bristles are inserted and secured in the previously drilled holes by an anchor (ie, by a bent loop of wire or a sliver of flat wire).
  • an anchor ie, by a bent loop of wire or a sliver of flat wire.
  • the tufts of bristles are not all parallel, but rather that it is possible to have tufts of bristles that are inclined at the edge of the brush body. For this reason, the holes are drilled separately for such brushes, ie in particular brushes that are not toothbrushes and not nail brushes and are usually referred to as household brushes and brooms. Since the so-called hole field has numerous holes arranged side by side, the brush body is moved step by step relative to the drill or to the tamping tool in the drilling station and then in the tamping station in order to drill or stuff one hole after the other.
  • the alignment of the brush body relative to the drilling tool and the tamping tool is sometimes very different from other holes in order to be able to realize the hole alignments.
  • the holders can thus be moved precisely in at least two spatial directions at high speed between the individual drilling and tamping cycles. In order to be able to offer a very powerful machine overall, the moving masses should be as small as possible.
  • the carousel also referred to as a drum, rotates about its central axis, and the brush bodies are in the prior art with their longitudinal axis in the circumferential direction, i. H. aligned in the direction of rotation of the carousel.
  • This type of machine with such an orientation of the brush bodies has established itself on the market.
  • the object of the invention is to create a method for producing elongated brushes, by means of which brush drilling and tufting machines can operate at higher cycle rates and are of compact design.
  • a brush drilling and tamping machine according to the invention should realize the same advantages.
  • the method according to the invention ensures an extremely compact carousel, in which the holders can have a very small distance from the central axis of the carousel, so that the moving masses are small.
  • This will e.g. achieved in that the elongated brush bodies are essentially parallel (depending on the orientation of the brush body to the so-called perforated field), so to speak.
  • the width of the brush body and its perforated field which is smaller in relation to the length, means that brush bodies can be arranged close to the central axis, especially in the case of brooms, despite their enormous length.
  • the individual holders are not driven by at least one linear movement and one linear drive, but exclusively by two separate pivoting movements made possible by their own drives about two parallel, separate rotary axes that are spaced apart from one another.
  • the rotary axes themselves hardly take up any space in the width direction, and their drives can be positioned remotely from the holders.
  • the alignment of the brush bodies and the drive in the width direction via the two rotary axes complement each other perfectly in a synergetic manner.
  • the width direction is the circumferential direction, i.e. the direction of rotation and the direction of counter-rotation of the carousel.
  • a drilling process and a stuffing process are each a singular stroke of the respective tool with which a hole is drilled or a hole is stuffed.
  • several drilling and tufting tools can be provided next to one another in the drilling or tufting station, in order to work simultaneously on the same brush body or on different ones.
  • the holder when drilling and plugging, the holder is moved in the longitudinal direction by linear displacement of the holder in the longitudinal direction and when the holder is inclined in the longitudinal direction about a further axis of rotation. With this movement along a straight line, the large perforated fields can be realized in the longitudinal direction.
  • the brush body By swiveling the holder, the brush body is tilted in the longitudinal direction in order to also tilt the boreholes in this axis.
  • the axis for pivoting the holder for the movement is in particular tangential to the circumferential direction or in a radial plane (plane perpendicular to the central axis of the carousel).
  • the compactness of the machine can be increased if the longitudinal swinging movement is performed by moving a rod extending in a rotary shaft for widthwise swinging.
  • the movement of an electric drive is transmitted via the rod in the direction directly to the holder or via a corresponding linkage to the holder, so that the corresponding drive can be positioned away from the holder and thus away from the brush bodies.
  • the arrangement or extension of the rod in or through the rotary shaft ensures, on the one hand, high compactness and, on the other hand, the moving masses are very small and, moreover, close to the central axis.
  • a threaded rod (which also includes a ball screw) or a toothed rack can be used as the rod.
  • the first axis of rotation is z. B. the central axis of the carousel, so that the corresponding drive of the carousel has a dual function.
  • the advantage of this embodiment can be seen in the fact that the second axis of rotation and the first axis of rotation can have a relatively large distance from each other, what the Accommodating the motor for the second axis of rotation is facilitated, so that the second axis of rotation can be positioned close to the central axis as a whole compared to the prior art.
  • a further increase in compactness is achieved when the second axis of rotation for widthwise movement and the axis of rotation for longitudinal movement/pivoting do not intersect with each other even when the aforesaid rod extends through the rotary shaft.
  • the tilting movements about the two axes of rotation namely the second axis of rotation and the axis of rotation for the longitudinal direction, it would be advantageous if these would intersect.
  • the axis of rotation for the movement/pivoting in the longitudinal direction is radially further away from the center axis than the second axis of rotation, the smallest distance between this axis of rotation and the center line being defined as the distance between the axis of rotation for the movement/pivoting in the longitudinal direction is.
  • the longitudinal movement of the holder can be effected by movement of the carousel, e.g. H. not by providing a linear guide on the carousel, which in turn would increase the construction space of the carousel and its mass.
  • the merry-go-round is not moved alone, but the base to which the merry-go-round is attached.
  • the method according to the invention is intended in particular for the production of brooms with a perforated field which has a length of at least 100 mm.
  • the invention also provides a brush drilling and tamping machine for carrying out the method according to the invention, with a carousel rotating about a central axis, on the outside of which several holders arranged one behind the other in the direction of rotation are provided, a drilling station and a tamping station following in the direction of rotation, fastened in the holders , Elongated brush bodies, the brush bodies having a longitudinal direction and a width direction and the Brush bodies sit in the holders in such a way that the width direction is aligned in the direction of rotation, the holders each being mounted for movement in the width direction when drilling and tufting about two parallel axes of rotation, which are assigned separate rotary drives.
  • the holders for the movement/pivoting in the longitudinal direction when drilling and plugging are mounted on a rotary axis and can be moved linearly. By pivoting in the longitudinal direction, the longitudinal ends of the brush bodies are moved axially forwards and backwards on a circular path in the longitudinal direction with a movement component.
  • This linear movability can be implemented in such a way that all holders are moved together by a common drive.
  • a variant of this is that the carousel can be moved linearly, in particular by moving its base for the linear movement of all the holders in the longitudinal direction. This reduces the effort involved in mounting the carousel relative to the base, because this mounting does not also have to have a linear bearing.
  • an axis of rotation for latitudinal movement comprises a mechanical rotary shaft through which extends a driven rod which generates the pivoting movement of the holder about an axis of rotation for longitudinal movement/pivoting.
  • this rod can be a threaded rod or a toothed rod.
  • a rotary axis for the movement in the width direction comprises a rotary shaft, which has already been briefly mentioned, through which the driven rod extends or in which it is mounted, with on or in the rotating shaft the axis of rotation for the movement/pivoting in is stored longitudinally.
  • no separate base has to be provided for this axis of rotation.
  • the bearing builds very small in the width direction
  • a variant of the invention provides that the rotary shaft has a recess in which a pivotable arm is mounted, which is directly connected to the holder. This pivoting arm is supported on the pivot axis for longitudinal movement/pivoting. As previously discussed, the axis of rotation for longitudinal movement/tilt and the axis of rotation of the rotary shaft should not intersect.
  • the brush bodies are preferably those of a broom with a length of the hole field of at least 100 mm.
  • the width of the perforated field is at least 10 mm.
  • the central axis of the carousel may be a first axis of rotation for latitudinal movement.
  • a variant of the invention provides that the second axis of rotation for the movement in the width direction is in a range of 125 to 175 mm away from the first axis of rotation, i. H. is moved around the axis of rotation over a diameter of 250 to 350 mm.
  • the brush bodies have an outward, i. H. Perforated array pointing radially outwards, having an outer side whose smallest distance from the central axis is in the range of 250 to 275 mm, so that the outer side is moved in a circle with a diameter of 500 to 550 mm around the central axis.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a variant of the brush drilling and tamping machine according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows the brush drilling and tamping machine according to FIG. 1, in which some dimensions are shown
  • FIG. 3 shows an enlarged sectional view in the area of the holder for a brush body of the brush drilling and tamping machine according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic view of a drive unit for the holder of the brush drilling and tamping machine according to the invention.
  • FIG. 1 shows a brush drilling and tamping machine 10 which is designed as a carousel machine.
  • a carousel 12 shown schematically and in simplified form, can be rotated about a central axis (also referred to below as the axis of rotation 14), to be precise to an unlimited extent.
  • Schematically illustrated holders 16 are arranged on the outside of the carousel 12 , here three holders 16 which hold an elongated brush body 18 in place.
  • the brush body 18 is here a brush body for a broom, which has a radially outwardly directed hole array 20 in which holes are first drilled and then tufts of bristles 21 are stuffed into these holes using an anchor 23 (see Figure 3).
  • the brush drilling and tufting machine has three stations distributed around the circumference of the carousel 12, which are preferably spaced apart from one another by 120° in the circumferential direction, without this being to be understood as limiting.
  • the number of stations is also not limiting, but in the variant shown it is designed to make the carousel 12 as compact as possible.
  • a stuffing station In the transport direction of the carousel 12 after the drilling station, a stuffing station is provided with a magazine 24 for fibers, a separating device 26 for bristle tufts 21 and a linear or on head 28 which can be moved along a curved path and in which a stuffing tongue can be moved, with which an anchor 23 together with a tuft of bristles 21 folded around the anchor 23 is driven into a hole in the brush body 18 in a known manner.
  • the brush bodies 18 that are processed on the machine 10 are all elongated and preferably also have an elongated perforated array 20.
  • the perforated arrays preferably have a length (here in the direction of arrow A) of at least 100 mm.
  • the machine 10 is characterized by a high degree of compactness, which is made possible by a synergetic effect with regard to the arrangement of the brush bodies 18 and the movement kinematics of the holders 16.
  • the carousel 12 is rotatably mounted on a base 30 in which, for example, the rotary drive for the carousel 12 is housed.
  • the base 30 can be moved in a direction Yi by a linear drive. This movement of the base 30 also moves the carousel 12 in that direction. That is, in the embodiment shown, which is not to be understood as limiting, the carousel 12 is not moved relative to the base in direction Yi, but both together.
  • the tamping station is either moved as a whole in the Z F direction and/or only the head 28. It is important here that the infeed movement, ie the extent of the movement in the Z F direction (depth compensation) must be adjustable because the holder 16 depending on the position are at different distances from the central axis.
  • the drill 22 can be linearly adjusted in the direction Zo by its own drive, which can be attached to the base 30, and a corresponding linear guide, with the adjustment stroke also being variable here, also from borehole to borehole, in order to accommodate the different position of the holder 16 depending on the orientation of the holder 16 and its different distance to the central axis to compensate.
  • the movement of the carousel 12 about the central axis generates a movement component Xi.
  • this movement component not only are the holders 16 moved from station to station, but in the drilling and in the tamping station, this movement component Xi is also used to align the Brush body 18 to the respective machining tool, so the drill 22 and the head 28 in a so-called width direction B with determined and generated.
  • the width direction B runs in the circumferential direction, i.e. in the direction Xi, of the carousel 12 (direction of rotation and opposite direction of rotation of the carousel 12) and perpendicular to the so-called longitudinal direction L of the brush body 18.
  • the longitudinal directions L run parallel to the central axis in the state when this Brush body 18 are accommodated in the associated holders 16.
  • the holder 16 In order to drill the individual holes in the perforated array 20, the holder 16 must be adjusted in the longitudinal direction L and in the width direction B, from stroke to stroke. In addition, it must be possible to pivot as desired so that the perforated field 20 can be tilted at different angles to the drill 22 and also to the head 28. This means that the individual boreholes are not only all parallel to one another, but the boreholes can also run at a sharp angle to one another.
  • the movement in the width direction B is achieved not only by rotating about the central axis (also called axis of rotation 14 below), but also by pivoting about a second axis of rotation 34, about which the holders 16 can be rotated relative to the carousel 12 in direction X 2 .
  • the corresponding second axis of rotation 34 is implemented, so to speak, by mounting the holder 16 on or in the carousel 12 and has its own drives.
  • the holder 16 becomes loose after turning of the carousel 12 is pivoted counterclockwise about the second axis of rotation 34 to a lesser extent, so that the perforated array 20 is no longer at right angles to the movement of the head 28, but at an angle. The same also applies to the movement in the drilling station.
  • Each holder thus has its own drive around the second axis of rotation 34.
  • the movement in the width direction B occurs only through the movement around the two axes of rotation, namely around the first axis of rotation 14, which is the central axis here, and around the second axis of rotation 34.
  • the alignment and movement/pivoting in the longitudinal direction L during drilling and tamping is also effected by two separate drives for each holder 16, with the purely longitudinal movement being effected by a linear drive, which enables the holders 16 to be supported in a linear manner and to be moved in the direction of the axes of rotation 14, 34 .
  • the so-called rotary shaft 36 of each holder 16, which is responsible for the rotation about the axis of rotation 34, can be adjusted more or less far from the carousel 12 in the direction of the axis of rotation 34.
  • a movement must also be realized with which the brush bodies 18 can be pivoted or tilted in a second direction, namely in the longitudinal direction L, which runs perpendicular to the direction about the axis of rotation 34 .
  • pivot bearings 38 are provided on the rotary shaft 36, which define an axis of rotation 40 for the adjustment in the longitudinal direction L and the tilting of the brush bodies 18 in this direction. This direction is denoted by the arrow Y2 in FIG.
  • the structure of the rotary shaft 36 is shown in FIG. As can already be seen in FIG. 1, the rotary shaft 36 has a type of recess or slot 44 in which the pivotable holder 16 is partially accommodated.
  • the holder 16 is mounted in the pivot bearing 38 with its axis of rotation, more precisely here with a pivot pin 46 .
  • the recess or slot 44 thus results in two opposite walls of the rotary shaft 36, in which the pivot bearings 38 are provided in each case.
  • a rod 48 extends in the direction of the second axis of rotation 34, this rod 48 being a toothed rack in the illustrated embodiment, which meshes with a toothed portion (arm) of the holder 16.
  • the rod 48 extends partially through the rotary shaft 36 and is adjustable relative to the rotary shaft 36 in the direction of arrow B. However, the rod 48 is pivoted together with the rotary shaft 36 about the second axis of rotation 34 in direction X2 in order to adjust the holder and thus the brush body 18 in this direction.
  • Figure 4 shows optional drives.
  • the rotary shaft 36 shown only very symbolically in the present case, can be set in rotation, for example, via a belt drive 50, a chain drive or some other gear. 52 designates a corresponding servo drive for this.
  • Another servo drive 54 is responsible for the linear adjustment of the rod 48 by adjusting a spindle 56 with its drive shaft, which is mounted in the rotary shaft 36 in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
  • FIG. 34 Another special feature can be seen in FIG.
  • the axis of rotation 34 runs offset to the axis of rotation 40, so that these two axes of rotation 34, 40 do not intersect.
  • the axis of rotation 40 lies in a radial plane to the axis of rotation 34, which is not to be understood as limiting.
  • the compactness of the machine 10 in FIG. 2 can also be defined using numerical values.
  • the diameter Di, on which the axis of rotation 34 migrates around the central axis, is 250 to 350 mm.
  • the holders 16 are also arranged very close to the central axis.
  • the corresponding method for producing elongate brushes with an elongate brush body consequently comprises the steps:
  • the holder 16 is moved in the longitudinal direction at least by moving the holder 16 in the linear direction L and, in the case of a desired inclined position, also by pivoting the holder 16 about the axis of rotation 40 .
  • the corresponding axis of rotation 40 can be tangential to the circumferential direction based on the central axis.
  • the spindle 56 can also be used instead of a toothed rack, as shown in FIG. It should be emphasized that the aforementioned features are not necessarily functionally linked to one another, but can also be advantageously used individually in differently designed drilling and tamping machines.

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, insbesondere Besen, und eine entsprechende Bürstenbohr- und –stopfmaschine sehen vor, dass ein Karussell (12) verwendet wird, an welchem mehrere Halter (16) für Bürstenkörper (18) gelagert sind. Die Bürstenkörper (18) werden so befestigt, dass ihre Breitenrichtung (B) in Umfangsrichtung des Karussells (12) ausgerichtet ist. Die Bewegung in Breitenrichtung (B) erfolgt über zwei separate Drehachsen (14, 34).

Description

Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten sowie Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, die einen langgestreckten Bürstenkörper aufweisen sowie eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Maschine, bei der langgestreckte Bürstenkörper an Haltern befestigt sind, welche wiederum an einem sich um eine Mittelachse drehenden Karussell befestigt sind.
Solche Karussell-Bohr- und -Stopfmaschinen für Bürsten sind prinzipiell seit Langem bekannt. Der Vorteil besteht darin, dass auf dem Karussell mehrere Halter sitzen, die Bürstenkörper aufnehmen und um die Mittelachse gedreht werden, wobei am Umfang verschiedene Stationen vorgesehen sind, nämlich eine Zufuhr- und/oder Entnahmestation für Bürstenkörper und fertige Bürsten, eine Bohrstation, in der Löcher in den Bürstenkörper gebohrt werden, sowie eine sich daran anschließende Stopfstation, in der Borstenbüschel mittels eines Ankers (d.h. mittels einer gebogenen Drahtschlinge oder eines Plättchens aus Flachdraht) in die zuvor gebohrten Löcher eingesetzt und darin befestigt werden. Zwar gibt es Bürsten körper, die beim Spritzgießen bereits die Löcher für die Verankerung der Borstenbüschel erhalten, doch sind diese Löcher im Wesentlichen parallel zueinander und in Entformungsrichtung ausgerichtet. Gerade bei Haushaltsbürsten und Besen ist es jedoch wichtig, dass die Borstenbüschel nicht alle parallel sind, sondern dass es möglich ist, gerade am Rand des Bürstenkörpers schräg stehende Borstenbüschel zu haben. Aus diesem Grund werden für solche Bürsten, also insbesondere Bürsten, die keine Zahnbürsten und keine Nagelbürsten sind und üblicherweise als Haushaltsbürsten und Besen bezeichnet werden, die Löcher separat gebohrt. Da das sogenannte Lochfeld zahlreiche nebeneinander angeordnete Löcher hat, wird in der Bohrstation und danach in der Stopfstation der Bürstenkörper relativ zum Bohrer bzw. zum Stopfwerkzeug schrittweise weiterbewegt, um ein Loch nach dem anderen zu bohren bzw. zu stopfen. Die Ausrichtung des Bürstenkörpers relativ zum Bohrwerkzeug und zum Stopfwerkzeug ist dabei teilweise stark unterschiedlich zu anderen Löchern, um die Lochausrichtungen realisieren zu können. Somit sind die Halter in wenigstens zwei Raumrichtungen mit hoher Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Bohr- und Stopftakten präzise zu bewegen. Um insgesamt eine sehr leistungsfähige Maschine anbieten zu können, sollten die bewegten Massen möglichst gering sein.
Das Karussell, auch als Trommel bezeichnet, dreht sich um seine Mittelachse, und die Bürstenkörper sind im Stand der Technik mit ihrer Längsachse in Umfangsrichtung, d. h. in Drehrichtung des Karussells, ausgerichtet. Diese Art von Maschine mit einer derartigen Ausrichtung der Bürstenkörper hat sich am Markt durchgesetzt. Teilweise gibt es zur Steigerung der Ausstoßrate zwei Bohrstationen und zwei Stopfstationen. Bei kleinen Bürsten lassen sich 1.000 Bohr- und Stopfvorgänge pro Minute realisieren, bei größeren Bürsten und Besen, deren Körper eine Länge von wenigstens etwa 400 mm haben, lassen sich solche Taktzahlen nicht verwirklichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten zu schaffen, durch das Bürstenbohr- und -Stopfmaschine höhere Taktraten fahren können und kompakt ausgeführt sind. Dieselben Vorteile soll eine erfindungsgemäße Bürstenbohr- und -Stopfmaschine realisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, die einen langgestreckten Bürstenkörper aufweisen, ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:
Vorsehen eines Karussells, das um eine Mittelachse dreht und an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter angeordnet sind,
Vorsehen einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation,
Befestigen von langgestreckten Bürsten körpern an den Haltern derart, dass eine Breitenrichtung des Bürsten körpers in Drehrichtung ausgerichtet ist, Drehen des Karussells, sodass ein Halter in die Bohrstation bewegt wird,
Bohren mehrerer Löcher in den Bürstenkörper, wobei dabei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Bohrvorgängen in Breitenrichtung durch Schwenken des Halters um zwei parallele, separate Drehachsen erfolgt, und
Drehen des Karussells, sodass der gebohrte Bürstenkörper in die Stopfstation bewegt wird, und
Stopfen von Borstenbüscheln in gebohrte Löcher mittels eines Ankers, wobei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Stopfvorgängen in Breitenrichtung durch Schwenken des Halters um die zwei parallelen, separaten Drehachsen erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für ein extrem kompaktes Karussell, bei dem die Halter einen sehr kleinen Abstand zur Mittelachse des Karussells haben können, sodass die bewegten Massen klein sind. Dies wird u. a. dadurch erreicht, dass die langgestreckten Bürstenkörper sozusagen im Wesentlichen parallel (abhängig von der Ausrichtung des Bürstenkörpers zum sogenannten Lochfeld) ausgerichtet sind. Die im Verhältnis zur Länge geringere Breite des Bürstenkörpers und seines Lochfeldes führt dazu, dass Bürstenkörper trotz ihrer enormen Länge, gerade bei Besen, nahe an der Mittelachse angeordnet werden können. Ein weiterer wichtiger Faktor zur Ermöglichung dieser Anordnung der Bürstenkörper nahe an der Mittelachse ergibt sich aus der Bewegung des Halters in der Bohr- und Stopfstation für die Ausrichtung des Bürstenkörpers in Breitenrichtung. Hierfür werden die einzelnen Halter nicht über zumindest eine Linearbewegung und einen Linearantrieb angetrieben, sondern ausschließlich durch zwei separate, von eigenen Antrieben ermöglichte Schwenkbewegungen um zwei voneinander beabstandete, parallele, separate Drehachsen. Die Drehachsen selbst benötigen kaum Platz in Breitenrichtung, und ihre Antriebe sind entfernt von den Haltern positionierbar. Die Ausrichtung der Bürstenkörper und der Antrieb in Breitenrichtung über die beiden Drehachsen ergänzen sich somit synergetisch perfekt. Die Breitenrichtung ist die Umfangsrichtung, d.h. die Drehrichtung und die Gegendrehrichtung des Karussells.
Ein Bohrvorgang und ein Stopfvorgang ist jeweils ein singulärer Hub des jeweiligen Werkzeugs mit dem ein Loch gebohrt wird oder ein Loch bestopft wird. Natürlich können mehrere Bohr- und Stopfwerkzeuge nebeneinander in der Bohr- bzw. der Stopfstation vorgesehen sein, um gleichzeitig am selben oder an verschiedenen Bürstenkörper zu arbeiten.
Beim Bohren und Stopfen wird gemäß einer Variante der Erfindung der Halter in Längsrichtung durch lineares Verfahren des Halters in Längsrichtung und bei Schrägstellung des Halters in Längsrichtung um eine weitere Drehachse bewegt. Mit diesem Bewegen längs einer Geraden können die großen Lochfelder in Längsrichtung realisiert werden. Über das Schwenken des Halters wird der Bürstenkörper in Längsrichtung gekippt, um auch in dieser Achse die Bohrlöcher schrägzustellen.
Die Achse zum Schwenken des Halters für die Bewegung, genauer gesagt für die Schwenkung in Längsrichtung liegt insbesondere tangential zur Umfangsrichtung oder in einer Radialebene (Ebene senkrecht zur Mittelachse des Karussells).
Die Kompaktheit der Maschine kann erhöht werden, wenn die Schwenkbewegung in Längsrichtung durch Bewegen einer Stange erfolgt, die sich in einer Drehwelle für das Schwenken in Breitenrichtung erstreckt. Über die Stange wird die Bewegung von einem elektrischen Antrieb in Richtung direkt zum Halter oder über ein entsprechendes Gestänge an den Halter übertragen, sodass der entsprechende Antrieb entfernt vom Halter und damit entfernt von den Bürstenkörpern positioniert werden kann. Die Anordnung oder Erstreckung der Stange in oder durch die Drehwelle sorgt einerseits für hohe Kompaktheit und andererseits sind die bewegten Massen sehr gering und zudem nahe an der Mittelachse.
Als Stange kann beispielsweise eine Gewindestange (darunter fällt auch eine Kugelumlaufspindel) oder Zahnstange verwendet werden.
Für die Bewegung in Breitenrichtung gibt es, wie gesagt, zwei Drehachsen, im Folgenden erste Drehachse und zweite Drehachse genannt. Die erste Drehachse ist z. B. die Mittelachse des Karussells, sodass der entsprechende Antrieb des Karussells eine Doppelfunktion innehat. Darüber hinaus ist der Vorteil dieser Ausführungsform darin zu sehen, dass die zweite Drehachse und die erste Drehachse einen relativ großen Abstand voneinander haben können, was die Unterbringung des Motors für die zweite Drehachse erleichtert, sodass die zweite Drehachse insgesamt im Vergleich zum Stand der Technik nahe an der Mittelachse positioniert sein kann.
Eine weitere Steigerung der Kompaktheit wird erreicht, wenn die zweite Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung und die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung einander nicht schneiden, selbst dann nicht, wenn die vorgenannte Stange sich durch die Drehwelle erstreckt. Für die Kippbewegungen um die beiden Drehachsen, nämlich die zweite Drehachse und die Drehachse für die Längsrichtung, wäre es vorteilhaft, wenn diese sich schneiden würden. Jedoch führt dies zu einem erhöhten Bauraum in Radialrichtung bezogen auf die Mittelachse.
Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung radial weiter von der Mittelachse entfernt ist als die zweite Drehachse, wobei als Abstand der Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung der geringste Abstand dieser Drehachse von der Mittellinie definiert ist.
Das Verfahren des Halters in Längsrichtung kann durch Verfahren des Karussells erfolgen, d. h. nicht durch Vorsehen einer Linearführung am Karussell, was wiederum den Bauraum des Karussells und seine Masse erhöhen würde. Insbesondere wird nicht das Karussell alleine bewegt, sondern der Sockel, an dem das Karussell befestigt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Herstellen von Besen vorgesehen, mit einem Lochfeld, welches eine Länge von wenigstens 100 mm hat.
Die Erfindung schafft darüber hinaus eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem um eine Mittelachse drehenden Karussell, an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter vorgesehen sind, einer Bohrstation und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation, in den Haltern befestigte, langgestreckte Bürstenkörper, wobei die Bürstenkörper eine Längsrichtung und eine Breitenrichtung haben und die Bürstenkörper so in den Haltern sitzen, dass die Breitenrichtung in Drehrichtung ausgerichtet ist, wobei die Halter jeweils für eine Bewegung in Breitenrichtung beim Bohren und Stopfen um zwei parallele Drehachsen gelagert sind, denen separate Drehantriebe zugeordnet sind.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Idee wird auf das zuvor ausführlich beschriebene Verfahren verwiesen, in dessen Zusammenhang auch die Vorteile herausgestellt wurden.
Die Halter für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung beim Bohren und beim Stopfen sind auf einer Drehachse gelagert und linear verfahrbar. Durch das Schwenken in Längsrichtung werden die Längsenden der Bürstenkörper auf einer Kreisbahn in Längsrichtung mit einer Bewegungskomponente axial nach vorne und hinten bewegt.
Diese lineare Verfahrbarkeit kann so ausgeführt sein, dass alle Halter zusammen durch einen gemeinsamen Antrieb verfahren werden.
Eine Variante dabei besteht darin, dass das Karussell linear verfahrbar ist, insbesondere durch Bewegen seines Sockels zur linearen Bewegung aller Halter in Längsrichtung. Dies reduziert den Aufwand für die Lagerung des Karussells relativ zum Sockel, denn diese Lagerung muss nicht zudem auch noch eine Linearlagerung aufweisen.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass eine Drehachse für die Breitenbewegung eine mechanische Drehwelle umfasst, durch die sich eine angetriebene Stange erstreckt, die die Schwenkbewegung des Halters um eine Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung erzeugt.
Diese Stange kann, wie zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, eine Gewindestange oder eine Zahnstange sein.
Eine weitere Reduzierung des Aufwands für die Kinematik zum Antrieb in Längsrichtung ergibt sich daraus, dass eine Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung eine zuvor bereits kurz angesprochene Drehwelle umfasst, durch die sich die angetriebene Stange erstreckt oder in der sie gelagert ist, wobei auf oder in der Drehwelle die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung gelagert ist. Somit muss kein separater Sockel für diese Drehachse vorgesehen sein. Die Lagerung baut in Breitenrichtung sehr klein
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Drehwelle eine Ausnehmung hat, in welcher ein schwenkbarer Arm gelagert ist, der unmittelbar mit dem Halter verbunden ist. Dieser schwenkbare Arm wird auf der Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung gelagert. Wie bereits erläutert, sollten sich die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung und die Drehachse der Drehwelle nicht schneiden.
Vorzugsweise sind die Bürstenkörper diejenigen eines Besens mit einer Länge des Lochfeldes von wenigstens 100 mm.
Die Breite des Lochfeldes beträgt wenigstens 10 mm.
Die Mittelachse des Karussells kann eine erste Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung sein.
Eine Variante der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die zweite Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung in einem Bereich von 125 bis 175 mm entfernt von der ersten Drehachse liegt, d. h. auf einem Durchmesser von 250 bis 350 mm um die Drehachse bewegt wird.
Die Bürstenkörper haben ein nach außen, d. h. radial nach außen weisendes Lochfeld mit einer Außenseite, deren geringster Abstand zur Mittelachse einen Abstand im Bereich von 250 bis 275 mm hat, so dass die Außenseite auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 500 bis 550 mm um die Mittelachse bewegt wird.
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 perspektivische Ansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 die Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Figur 1, in der einige Dimensionen dargestellt sind, Figur 3 eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich des Halters für einen Bürstenkörper der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine, und
Figur 4 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit für den Halter der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine.
In Figur 1 ist eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine 10 dargestellt, welche als Karussellmaschine ausgeführt ist. Ein schematisch und vereinfacht dargestelltes Karussell 12 ist um eine Mittelachse (im Folgenden auch Drehachse 14 genannt) drehbar, und zwar in unbegrenztem Umfang drehbar. Außenseitig am Karussell 12 sind schematisch dargestellte Halter 16 angeordnet, hier drei Halter 16, welche einen langgestreckten Bürstenkörper 18 festhalten.
Der Bürstenkörper 18 ist hier ein Bürstenkörper für einen Besen, der ein radial nach außen gerichtetes Lochfeld 20 aufweist, in welches zuerst Löcher gebohrt werden und anschließend in diese Löcher Borstenbüschel 21 unter Nutzung eines Ankers 23 gestopft werden (siehe Figur 3).
Die Bürstenbohr- und -Stopfmaschine hat am Umfang des Karussells 12 verteilt drei Stationen, die vorzugsweise in Umfangsrichtung 120° voneinander beabstandet sind, ohne dass dies einschränkend zu verstehen ist. Auch die Anzahl der Stationen ist nicht einschränkend, jedoch ist sie in der gezeigten Variante darauf ausgelegt, das Karussell 12 so kompakt wie möglich auszugestalten.
In einer Frontansicht (Blickrichtung in Richtung des Pfeiles A) längs der Mittelachse, etwa bei elf Uhr liegt die Zufuhr- und Entnahmestation, in welcher Bürstenkörper 18 in einen Halter 16 eingesetzt und die fertige Bürste aus diesem herausgenommen wird. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen. Natürlich können auch voneinander getrennte Zufuhr- und Entnahmestationen vorgesehen sein.
In Drehrichtung des Karussells 12 schließt sich eine Bohrstation mit einem Bohrer 22 an, wobei natürlich auch mehrere Bohrer gleichzeitig arbeiten könnten.
In Transportrichtung des Karussells 12 nach der Bohrstation ist eine Stopfstation vorgesehen, mit einem Magazin 24 für Fasern, einer Vereinzelungsvorrichtung 26 für Borstenbüschel 21 und einem linear oder auf einer gekrümmten Bahn verfahrbaren Kopf 28, in dem eine Stopfzunge beweglich ist, mit der ein Anker 23 samt eines um den Anker 23 gefalteten Borstenbüschels 21 in bekannter Weise in ein Loch im Bürstenkörper 18 eingeschlagen wird.
Die Bürstenkörper 18, die auf der Maschine 10 bearbeitet werden, sind allesamt länglich und haben vorzugsweise auch ein längliches Lochfeld 20. Vorzugsweise haben die Lochfelder eine Länge (hier in Richtung des Pfeiles A) von wenigstens 100 mm.
Die Maschine 10 zeichnet sich durch eine hohe Kompaktheit aus, die durch einen synergetischen Effekt bezüglich der Anordnung der Bürstenkörper 18 und der Bewegungskinematik der Halter 16 ermöglicht wird.
Im Folgenden wird der genauere Aufbau der Maschine 10 beschrieben.
Das Karussell 12 ist an einem Sockel 30 drehbar gelagert, in dem beispielsweise auch der Drehantrieb für das Karussell 12 untergebracht ist.
Der Sockel 30 ist durch einen Linearantrieb in einer Richtung Yi verfahrbar. Durch diese Bewegung des Sockels 30 wird auch das Karussell 12 in dieser Richtung bewegt. Das bedeutet, in der gezeigten Ausführungsform, die nicht einschränkend zu verstehen ist, wird das Karussell 12 nicht relativ zum Sockel in Richtung Yi bewegt, sondern beide zusammen.
Die Stopfstation wird entweder als Ganzes in Richtung ZF bewegt und/oder nur der Kopf 28. Wichtig ist hierbei, dass die Zustellbewegung, d. h. das Ausmaß der Bewegung in Richtung ZF (Tiefenausgleich) verstellbar sein muss, weil die Halter 16 je nach Position unterschiedlich weit von der Mittelachse entfernt sind.
Der Bohrer 22 ist durch einen eigenen Antrieb, der am Sockel 30 befestigt sein kann und eine entsprechende Linearführung in Richtung Zo linear verstellbar, wobei auch hier der Verstellhub variierbar ist, auch von Bohrloch zu Bohrloch, um die unterschiedliche Lage des Halters 16 je nach Ausrichtung des Halters 16 und dessen unterschiedlichem Abstand zur Mittelachse zu kompensieren.
Die Bewegung des Karussells 12 um die Mittelachse erzeugt eine Bewegungskomponente Xi. Mit dieser Bewegungskomponente werden nicht nur die Halter 16 von Station zu Station bewegt, sondern in der Bohr- und in der Stopfstation wird über diese Bewegungskomponente Xi auch die Ausrichtung des Bürstenkörpers 18 zum jeweiligen Bearbeitungswerkzeug, also zum Bohrer 22 und zum Kopf 28 in einer sogenannten Breitenrichtung B mit festgelegt und erzeugt.
Die Breitenrichtung B verläuft in Umfangsrichtung, also in Richtung Xi, des Karussells 12 (Drehrichtung und Drehgegenrichtung des Karussells 12) und senkrecht zur sogenannten Längsrichtung L der Bürstenkörper 18. Bei nicht abgekröpftem Bürstenkörper 18 verlaufen die Längsrichtungen L parallel zur Mittelachse im Zustand, wenn diese Bürstenkörper 18 in den zugeordneten Haltern 16 aufgenommen sind.
Um die einzelnen Löcher in das Lochfeld 20 zu bohren, muss der Halter 16 in Längsrichtung L und in Breitenrichtung B verstellt werden, und zwar von Hub zu Hub. Darüber hinaus muss es möglich sein, beliebig zu schwenken, damit das Lochfeld 20 in verschiedenen Neigungen zum Bohrer 22 und auch zum Kopf 28 gekippt werden kann. Das bedeutet, die einzelnen Bohrlöcher sind nicht nur alle parallel zueinander, sondern die Bohrlöcher können stark zueinander gewinkelt verlaufen.
Die Bewegung in Breitenrichtung B wird nicht nur über die Drehung um die Mittelachse (im Folgenden auch Drehachse 14 genannt) erreicht, sondern auch durch Schwenken um eine zweite Drehachse 34, um die die Halter 16 relativ zum Karussell 12 in Richtung X2 verdrehbar sind. Die entsprechende zweite Drehachse 34 ist sozusagen durch eine Lagerung der Halter 16 am oder im Karussell 12 realisiert und hat eigene Antriebe.
Für den Stopfvorgang wird nun die Bewegung in Breitenrichtung B anhand von Figur 1 erläutert. Es wird davon ausgegangen, dass bei der Stellung des Halters 16 in der Stopfstation gemäß Figur 1 der Kopf 28 zu einem Loch ausgerichtet ist, um dieses zu bestopfen, welches am unteren Längsrand des Bürstenkörpers 18 liegt. Um ein Loch in derselben Spalte, welches am oberen Längsrand des Bürstenkörpers 18 liegt, zu bestopfen, wird das Karussell 12 im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf die Blickrichtung A) verschwenkt und gleichzeitig der Halter 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse 34 verschwenkt. Damit können z. B. vertikal übereinanderliegende, parallele Löcher bestopft werden. Liegen die Löcher jedoch beispielsweise am oberen Längsrand schräg ausgerichtet, sodass der Besen zum Rand hin nach außen abgewinkelte Borstenbüschel besitzt, wie dies üblich ist, wird der Halter 16 nach dem Drehen des Karussells 12 weniger stark entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse 34 geschwenkt, sodass das Lochfeld 20 nicht mehr rechtwinklig zur Bewegung des Kopfes 28 steht, sondern schräg. Dasselbe gilt auch für die Bewegung in der Bohrstation.
Jeder Halter hat somit seinen eigenen Antrieb um die zweite Drehachse 34.
Die Bewegung in Breitenrichtung B erfolgt nur durch die Bewegung um die beiden Drehachsen, nämlich um die erste Drehachse 14, die hier die Mittelachse ist, und um die zweite Drehachse 34.
Die Ausrichtung und Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung L beim Bohren und Stopfen erfolgt ebenfalls durch zwei eigene Antriebe für jeden Halter 16, wobei die reine Längsbewegung durch einen Linearantrieb erfolgt, der eine Linearlagerung der Halter 16 und ihre Bewegung in Richtung der Drehachsen 14, 34 ermöglicht. Hierzu ist z.B. die sogenannte Drehwelle 36 jedes Halters 16, die für die Drehung um die Drehachse 34 verantwortlich ist, in Richtung der Drehachse 34 mehr oder weniger weit vom Karussell 12 verstellbar.
Zudem muss auch eine Bewegung realisiert werden, mit der die Bürstenkörper 18 in eine zweite Richtung, nämlich in Längsrichtung L, verschwenkt oder gekippt werden können, die senkrecht zur Richtung um die Drehachse 34 verläuft. Hierzu sind an der Drehwelle 36 Drehlager 38 vorgesehen, welche eine Drehachse 40 für die Verstellung in Längsrichtung L und das Kippen der Bürstenkörper 18 in dieser Richtung definieren. Diese Richtung wird mit dem Pfeil Y2 in Figur 1 bezeichnet.
In Figur 3 ist der Aufbau der Drehwelle 36 dargestellt. Wie bereits in Figur 1 zu sehen ist, hat die Drehwelle 36 eine Art Ausnehmung oder Schlitz 44, in welchem der schwenkbare Halter 16 teilweise aufgenommen ist.
Der Halter 16 ist mit seiner Drehachse, hier genauer mit einem Drehzapfen 46, im Drehlager 38 gelagert. Über die Ausnehmung oder den Schlitz 44 ergeben sich damit zwei gegenüberliegende Wände der Drehwelle 36, in welchen jeweils die Drehlager 38 vorgesehen sind.
Darüber hinaus erstreckt sich eine Stange 48 in Richtung der zweiten Drehachse 34, wobei diese Stange 48 in der dargestellten Ausführungsform eine Zahnstange ist, die mit einem verzahnten Abschnitt (Arm) des Halters 16 kämmt. Durch Bewegung der Stange 48 in Richtung des Pfeiles B wird der Halter 16 um die Drehachse 40 und damit in Richtung des Pfeiles Y2 verschwenkt.
Die Stange 48 erstreckt sich teilweise durch die Drehwelle 36 hindurch und ist relativ zur Drehwelle 36 in Richtung des Pfeiles B verstellbar. Jedoch wird die Stange 48 zusammen mit der Drehwelle 36 um die zweite Drehachse 34 in Richtung X2 geschwenkt, um den Halter und damit den Bürstenkörper 18 in dieser Richtung zu verstellen.
Die zuvor erwähnte Bewegung der Drehwelle 36 in Richtung der Drehachse 34 ist in Figur 3 durch den Pfeil C symbolisiert.
Figur 4 zeigt optionale Antriebe. Die im vorliegenden Fall nur sehr symbolisch dargestellte Drehwelle 36 kann beispielsweise über einen Riemenantrieb 50, einen Kettenantrieb oder ein anderweitiges Getriebe in Drehung versetzt werden. Mit 52 ist ein entsprechender Servoantrieb hierfür bezeichnet.
Ein weiterer Servoantrieb 54 ist für die lineare Verstellung der Stange 48 verantwortlich, indem er mit seiner Antriebswelle eine Spindel 56 verstellt, die drehfest, aber axial verschieblich, in der Drehwelle 36 gelagert ist.
Die Drehbewegung des Servoantriebs 54 wird damit in eine Axialbewegung umgesetzt.
Eine weitere Besonderheit ist in Figur 3 zu sehen. Die Drehachse 34 verläuft nämlich versetzt zur Drehachse 40, sodass sich diese beiden Drehachsen 34, 40 nicht schneiden. Jedoch liegt die Drehachse 40 in einer Radialebene zur Drehachse 34, was nicht einschränkend zu verstehen ist.
Die Kompaktheit der Maschine 10 in Figur 2 kann auch über Zahlenwerte definiert werden. So beträgt der Durchmesser Di, auf dem die Drehachse 34 um die Mittelachse wandert, 250 bis 350 mm.
Auch die Halter 16 sind sehr nahe an der Mittelachse angeordnet. Das Lochfeld 20, welches in der Ausrichtung exakt radial nach außen steht, wandert auf einem Kreis mit dem Durchmesser D2 von lediglich von 500 bis 550 mm um die Mittelachse. Das entsprechende Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten mit einem langgestreckten Bürstenkörper umfasst folglich die Schritte:
Vorsehen eines Karussells 12, das um eine Mittelachse dreht und an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter 16 angeordnet sind,
Vorsehen einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation,
Befestigen von langgestreckten Bürsten körpern 18 an den Haltern 16 derart, dass eine Breitenrichtung B des Bürstenkörpers 18 in Drehrichtung ausgerichtet ist, wobei beispielsweise damit die Längsrichtung des langgestreckten Bürstenkörpers parallel zur Mittelachse verläuft,
Drehen des Karussells 12, sodass ein Halter 16 in die Bohrstation bewegt wird,
Bohren mehrerer Löchern in den Bürstenkörper 18, wobei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Bohrvorgängen in Breitenrichtung B durch Schwenken des Halters 16 um zwei parallele, separate Drehachsen 14, 34 erfolgt, und
Drehen des Karussells 12, sodass der gebohrte Bürstenkörper 18 in die Stopfstation bewegt wird, und
Stopfen von Borstenbüscheln 21 in gebohrte Löcher mittels eines Ankers 23.
In Längsrichtung wird der Halter 16 beim Bohren und Stopfen zumindest durch Verfahren des Halters 16 in Linearrichtung L und, bei einer gewünschten Schrägstellung, auch durch Schwenken des Halters 16 um die Drehachse 40 bewegt.
Die entsprechende Drehachse 40 kann dabei tangential zur Umfangsrichtung bezogen auf die Mittelachse liegen.
Bezüglich der Bewegung des Halters 16 um die Drehachse 40 kann auch anstatt einer Zahnstange, wie in Figur 3 gezeigt, die Spindel 56 herangezogen werden, die sich dann bis zum Halter 16 erstreckt und dort mit einer Schrägverzahnung oder einer Gewindemutter oder Kugelumlaufmutter kämmt. Zu betonen ist, dass die vorgenannten Merkmale nicht zwingend miteinander funktionsverknüpft sind, sondern auch einzeln für sich bei anders ausgeführten Bohr- und Stopfmaschinen vorteilhaft einsetzbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, die einen längsgestreckten Bürstenkörper (18) aufweisen, mit den Schritten:
Vorsehen eines Karussells (12), das um eine Mittelachse dreht und an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter (16) angeordnet sind,
Vorsehen einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation,
Befestigen von langgestreckten Bürsten körpern (18) an den Haltern (16) derart, dass eine Breitenrichtung (B) der Bürstenkörper (18) in Drehrichtung ausgerichtet ist,
Drehen des Karussells (12), sodass ein Halter (16) in die Bohrstation bewegt wird,
Bohren mehrerer Löcher in den Bürstenkörper (18), wobei dabei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Bohrvorgängen in Breitenrichtung (B) durch Schwenken des Halters (16) um zwei parallele, separate Drehachsen (14, 34) erfolgt, und
Drehen des Karussells (12), sodass der gebohrte Bürstenkörper (18) in die Stopfstation bewegt wird, und
Stopfen von Borstenbüscheln (21) in die gebohrten Löcher mittels eines Ankers (23), wobei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Stopfvorgängen in Breitenrichtung (B) durch Schwenken des Halters (16) um die zwei parallelen, separaten Drehachsen (14, 34) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (16) in Längsrichtung beim Bohren und Stopfen durch lineares Verfahren des Halters bewegt wird und bei Schrägstellung der Bohrlöcher in Längsrichtung (L) um eine weitere Drehachse (40) verschwenkbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung in Längsrichtung durch Bewegen einer Stange (48) erfolgt, die sich in einer Drehwelle (36), welche für das Schwenken in Breitenrichtung (B) sorgt, erstreckt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Drehachse (14) für die Breitenrichtung (B) die Mittelachse des Karussells (12) ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Drehachse (34) für die Breitenrichtung (B) und die Drehachse (40) für die Längsrichtung (L) einander nicht schneiden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Halters (16) in Längsrichtung durch Verfahren des Karussells (12) erfolgt.
7. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem um eine Mittelachse drehenden Karussell (12), an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter (16) vorgesehen sind, einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation, in den Haltern (16) befestigte, langgestreckte Bürstenkörper (18), wobei die Bürstenkörper (18) eine Längsrichtung (L) und eine Breitenrichtung (B) haben, und die Bürstenkörper (18) so in den Haltern (16) sitzen, dass die Breitenrichtung (B) in Drehrichtung ausgerichtet ist, wobei die Halter (16) jeweils für eine Bewegung in Breitenrichtung (B) beim Bohren und Stopfen um zwei parallele Drehachsen (14, 34) drehbar gelagert sind und separat um die jeweilige Drehachse (14, 34) angetrieben sind.
8. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (16) für eine Schwenkung in Längsrichtung (L) beim Bohren und Stopfen auf einer Drehachse (40) gelagert sind und zudem linear in Längsrichtung verfahrbar sind.
9. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Karussell (12) linear verfahrbar ist, insbesondere durch Bewegen seines Sockels (30) zur linearen Bewegung aller Halter (16) in Längsrichtung (L).
10. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (34) für die Bewegung in Breitenrichtung (B) eine Drehwelle (36) umfasst, durch die sich eine angetriebene Stange (48) erstreckt, die die Schwenkbewegung des Halters um eine Drehachse (40) für die Schwenkung in Längsrichtung (L) erzeugt.
11. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (48) eine Gewindestange oder eine Zahnstange ist.
12. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (34) für die Bewegung in
Breitenrichtung (B) eine Drehwelle (36) umfasst und dass an oder in der Drehwelle (36) die Drehachse (40) für die Schwenkung in Längsrichtung (L) gelagert ist.
13. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehachse (40) für die Schwenkung in Längsrichtung (L) und die Drehachse (34) der Drehwelle (36) nicht schneiden.
14. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenkörper diejenigen eines Besens mit einer Länge seines Lochfeldes von wenigstens 100 mm sind.
15. Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des Karussells (12) eine erste
Drehachse (14) für die Bewegung in Breitenrichtung (B) ist und die zweite Drehachse (34) einen Abstand von 125 bis 175 mm zur ersten Drehachse (14) hat und/oder dass der Bürstenkörper (18) mit seiner radial nach außen weisenden Außenseite auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 500 bis 550 mm um die Mittelachse (14) beweglich ist.
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