Bürsten-Stopfmaschine

Abstract

 Eine Bürsten-Stopfmaschine mit einem Borstenmagazin (24) und einem Stopfwerkzeug (29), das zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfwerkzeug (29) um eine Achse (18) schwenkbar angebracht ist, so daß es sich zwischen der Übernahmeposition und der Stopfposition auf einem Kreisbogen bewegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Bürsten-Stopfmaschine mit einem Borstenmagazin und einem Stopfwerkzeug, das zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition verstellbar ist.

[0002] Das Stopfwerkzeug ist im Stand der Technik translatorisch zwischen der Bündel-Übernahmeposition und der Stopfposition verstellbar. In der Bündel-Übernahmeposition wird dem Stopfwerkzeug ein Borstenbündel übergeben, das dann, wenn das Stopfwerkzeug die Stopfposition erreicht hat, in einen Bürstenkörper eingesteckt wird, der in einem Bürstenkörperhalter angeordnet ist.

[0003] Nachteilig bei den bekannten Stopfwerkzeugen ist, daß eine vergleichsweise aufwendige und viel Platz beanspruchende Führung für das Stopfwerkzeug notwendig ist, die noch dazu in einem Bereich angeordnet sein muß, in welchem wenig Platz zur Verfügung steht. Weiterhin ist nachteilig, daß die Führung für das Stopfwerkzeug bei hohen Taktraten an ihre mechanische Leistungsfähigkeit stößt.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Bürsten-Stopfmaschine zu schaffen, die hinsichtlich der Platzverhältnisse im Bereich des Borstenmagazins und vor dem Bürstenkörperhalter und hinsichtlich der zulässigen Taktraten mehr Möglichkeiten bietet.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Stopfwerkzeug um eine Achse schwenkbar angebracht ist, so daß es sich zwischen der Übernahmeposition und der Stopfposition auf einem Kreisbogen bewegt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es nicht notwendig ist, die Borstenbündel mittels einer exakt geradlinigen Bewegung in die Bürstenkörper einzusetzen. Wenn der Schwenkradius des Stopfwerkzeugs ausreichend groß ist, sind die Abweichungen der tatsächlichen (gekrümmten) Bewegungsbahn des Stopfwerkzeugs beim Einsetzen des Borstenbündels in den Bürstenkörper von der idealen (geradlinigen) Bewegungsbahn so gering, daß sie ignoriert werden können. Im Gegenzug ergeben sich einige praktische Vorteile: Die Verwendung einer rotatorischen Bewegung für das Stopfwerkzeug an Stelle einer translatorischen Bewegung ermöglicht, die Hauptlagerung des Stopfwerkzeugs weit entfernt vom Bereich vor dem Bürstenkörperhalter anzuordnen. Das Stopfwerkzeug wird also "von außen" hin zum Bürstenkörperhalter verschwenkt, ohne daß hierfür eine aufwendige Lagerung unmittelbar vor dem Bürstenkörperhalter und dem Borstenmagazin notwendig wäre. Hinsichtlich der mechanischen Belastungen ist eine Schwenklagerung sehr viel vorteilhafter als ein translatorisch verstellbares Schiebelager, da die Relativgeschwindigkeit zwischen feststehenden und sich bewegenden Teilen bei einem Schwenklager sehr viel kleiner sind als bei einem Schiebelager. Bei einer Schiebeführung entspricht die Relativgeschwindigkeit zwischen den feststehenden und den sich bewegenden Teilen gleich der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit des Stopfwerkzeugs, während bei einem Schwenklager die Relativgeschwindigkeit im Verhältnis der Radien des Stopfwerkzeugs und der Lagerfläche untersetzt ist.

[0006] Das Stopfwerkzeug hat in an sich bekannter Weise vorne eine sogenannte Werkzeugspitze, durch welche die Borsten doppeltgefaltet werden, bevor sie in den Bürstenkörper eingesetzt werden, und weiter hinten sogenannte Ankerschneide- und Ankerführungsplatten, die zusammen mit dem Drahtabschneider die Drahtanker formen, die gemeinsam mit den Borstenbündel in den Bürstenkörper eingesetzt werden.

[0007] Vorzugsweise ist vorgesehen, daß dem Stopfwerkzeug eine Zunge zugeordnet ist, die um dieselbe Achse schwenkbar angetrieben wird. Die Zunge schiebt die Borstenbündel und die Drahtanker durch die Werkzeugspitze in den Bürstenkörper. Die Lagerung der Zunge erfolgt in gleicher Weise wie beim Stopfwerkzeug im Abstand vom Bürstenkörperhalter und vom Borstenmagazin.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

• Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Bürsten-Stopfmaschine;
• Figur 2 im vergrößertem Maßstab einen Teil der Bürsten-Stopfmaschine von Figur 2, wobei sich das Stopfwerkzeug in eine Ausgangsstellung befindet;
• Figur 3 eine Ansicht entsprechend derjenigen von Figur 2, wobei sich das Stopfwerkzeug zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition befindet; und
• Figur 4 eine Ansicht entsprechend derjenigen von Figur 2, wobei sich das Stopfwerkzeug in der Stopfposition befindet.

[0010] In Figur 1 ist eine Bürsten-Stopfmaschine gezeigt, der ein Bürstenkörperhalter 10 zugeordnet ist, in welchem eine mit Borsten zu versehende Zahnbürste 12 gehalten ist. Die erfindungsgemäße Bürsten-Stopfmaschine kann selbstverständlich auch dazu verwendet werden, andere Bürsten mit Borsten zu bestücken.

[0011] Die Bürsten-Stopfmaschine weist ein Stopfwerkzeug 29 auf, das an seinem vorderen Ende eine Werkzeugspitze 28 mit zwei Werkzeugbacken und an seinem hinteren Ende Ankerschneide- und Ankerführungsplatten 17 aufweist. Das Stopfwerkzeug 29 ist kreisbogenförmig gekrümmt und an einem Schwenkarm 20 angebracht ist. Der Schwenkarm 20 ist schwenkbar um eine hier nur schematisch angedeutete Lagerachse 18 angebracht. Zur Lagerung des Schwenkarms 20 werden reibungsarme Kugellager verwendet. Innerhalb des Stopfwerkzeugs 29 ist eine bogenförmig gekrümmte Führungsrinne für eine Zunge 14 vorgesehen, die relativ zum Stopfwerkzeug 29 verschwenkt werden kann. Die Zunge ist durch die Führungsrinne während ihrer gesamten Bewegung geführt.

[0012] Die Zunge 14 ist an einem Schwenkarm 16 angebracht, der um dieselbe Lagerachse 18 schwenkbar angebracht ist wie der Schwenkarm 20. Dadurch kann die Zunge 14 in gleicher Weise wie das Stopfwerkzeug 29 ein kreisbogenförmige Bewegung ausführen, wobei der Mittelpunkt dieses Kreisbogens auf der Lagerachse 18 liegt.

[0013] Es ist ein Bündelabnehmer 22 vorgesehen, der ebenfalls schwenkbar angebracht ist und aus einem Borstenmagazin 24 in an sich bekannter Weise ein Bündel Borsten mitnehmen kann.

[0014] Weiterhin ist ein Draht-Abschneider 26 vorgesehen, der von einem kontinuierlich zugeführten Draht ein Stück bestimmter Länge abschneiden kann, welches als Drahtanker zusammen mit dem Borstenbündel in die Bürste 12 eingesetzt werden kann.

[0015] Die beschriebene Bürsten-Stopfmaschine arbeitet in der folgenden Weise: Beginnend in der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausgangsstellung wird das Stopfwerkzeug 29 in der Richtung des Pfeils P auf einer Kreisbogenbahn hin zum Bürstenkörperhalter 10 verschwenkt. Die Zunge, die sich dabei innerhalb des Stopfwerkzeugs 29 verschiebt, nimmt vom Draht-Abschneider 26 einen Drahtanker und vom Bündelabnehmer 22 ein Borstenbündel mit. Beladen mit dem Borstenbündel und dem Drahtanker gelangt die Spitze des Stopfwerkzeugs 29 ganz nahe zum Bürstenkörper (siehe Figur 3, wobei hier zur besseren Übersichtlichkeit das Borstenbündel und der Drahtanker weggelassen wurden). Etwa zu diesem Zeitpunkt tritt das vordere Ende der Zunge 14 durch die Werkzeugspitze 28 hindurch und setzt dabei das Borstenbündel zusammen mit dem Drahtanker in den im Bürstenkörperhalter 10 gehaltenen Bürstenkörper ein (siehe Figur 4). Für den Antrieb und die Synchronisierung der beiden Schwenkbewegungen des Stopfwerkzeugs 29 und der Zunge 14 wird beispielsweise ein Nocken- und/oder ein Exzentermechanismus verwendet.

[0016] Synchronisiert mit der Bewegung des Stopfwerkzeugs 29 und der Zunge 14 wird der Bündelabnehmer so verschwenkt, daß er mit seiner Bündelaufnahmekerbe 23 hin zum Borstenmagazin 24 verschwenkt wird, sobald das Stopfwerkzeug 29 das entsprechende Borstenbündel aus der Bündelaufnahmekerbe 23 entnommen hat. Der Bündelabnehmer 22 kehrt, während das Stopfwerkzeug 29 aus der in Figur 4 gezeigten Stopfposition zurück in die in Figur 2 gezeigte Ausgangsstellung verschwenkt wird, ebenfalls wieder in die in Figur 2 gezeigte Stellung zurück, in welcher dem Stopfwerkzeug 29 ein neues Borstenbündel präsentiert wird.

Ansprüche

1. Bürsten-Stopfmaschine mit einem Borstenmagazin (24) und einem Stopfwerkzeug (29), das zwischen einer Bündel-Übernahmeposition und einer Stopfposition verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfwerkzeug (29) um eine Achse (18) schwenkbar angebracht ist, so daß es sich zwischen der Übernahmeposition und der Stopfposition auf einem Kreisbogen bewegt.

2. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stopfwerkzeug (29) eine Zunge (14) zugeordnet ist, die sich auf einem Kreisbogen bewegt, dessen Mittelpunkt auf derselben Achse (18) liegt wie der Mittelpunkt des Kreisbogens des Stopfwerkzeugs (29).

3. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Stopfwerkzeugs (29) und der Zunge (14) miteinander synchronisiert sind, wenn diese von der Bündel-Übernahmeposition in die Stopfposition verschwenkt werden.

4. Bürsten-Stopfmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisation ein Nocken- und/oder Exzentermechanismus verwendet wird.

5. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bündelabnehmer (22) vorgesehen ist, der mit einem Borstenmagazin (24) zusammenwirken kann, um dem Stopfwerkzeug (29) ein Borstenbündel in der Bündel-Übernahmeposition zu übergeben, wobei der Bündelabnehmer (22) schwenkbar um eine Achse angeordnet ist, die parallel zur Lagerachse (18) des Stopfwerkzeugs (29) ist.

6. Bürsten-Stopfmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Draht-Abschneider (26) vorgesehen ist, der mit dem Stopfwerkzeug (29) zusammenwirken kann, um diesem einen Drahtanker zu übergeben.

Zeichnung