DE2356131C3 - Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus Fasermaterial in ein Ende eines hohlen Gegenstandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Einrichtungen bekannt, mit denen Stopfen aus Fasermaterial z. B. in das Ende einer Pipette eingeführt werden. Das Fasermaterial wird dabei von einem Strang abgeschnitten und mit Hilfe einer nadeiförmigen Einstoßstange auf die Pipette zu bewegt (US-PS 012).

Zum Abschneiden eines Stopfenabschnitts von einem Faserstrang sind bei den bekannten Einrichtungen scherenartige Werkzeuge vorgesehen. Diese verlieren, wie die Erfahrung gezeigt hat, nach verhältnismäßig kurzer Zeit ihre Schärfe. Das Schneiden der Fäden von Fasersträngen aus Baumwolle mit z. B. Watte erfordert extrem glatte Schneidkanten an den Klingen der Scheren, damit ein fusselfreies Schneiden erreicht wird. Infolge des ständigen Aneinanderreibens der Klingen geht diese Schärfe und Glätte der Schneidkanten sehr schnell verloren. Dies hat zur Folge, daß das abgeschnittene 'Ende des Fasermaterials an den Scherenklingen hängenbleibt. Dies führt dann zu einer Überlagerung der Fäden beim nächsten Schnitt und damit zu einer Störung des Arbeitsablaufes. Um dies zu verhindern, war bisher ein häufiges Auswechseln der Schneidklingen erforderlich, was mühsam ist und zu Produktionsverlusten führt. Normalerweise ist es nicht möglich, die Scherenklingen in der Schneidvorrichtung selbst den Erfordernissen entsprechend zu schärfen und zu polieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung zum Einführen eines Stoofens aus lockerem Fasermaterial in

V) einen rohrförmigen Gegenstand, insbesondere eine Pipette mit einer Abtrennvorrichtung, zu schaffen, bei der ein Nachschärfen von Schneiden nur in längeren Zeitabschnitten erforderlich und bei der das Bilden von Fusseln weitgehend vermieden ist.

Die zur Lösung dieser Aufgabe erforderlichen Mittel sind in dem Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Durch die erfindungsgemäße, von dem Scherenprinzip abweichende Lösung werden die Mängel der bekannten, dem gleichen Zweck dienenden, Einrichtungen vermieden.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes des Anspruchs 1 gerichtet

Zu der Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des nadelähnlichen Elements und zum Transportieren des Ftserstrangs senkrecht nach unten gehören vorzugsweise pneumatisch betätigte Stößel.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schemaiischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einführen von Stopfen in Pipetten,

F i g. 2 die Vorderseite der Vorrichtung nach F i g. 1,

Fig.3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung bestimmter Teile der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2,

Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines anderen Teils der Vorrichtung und

F i g. 5 die pneumatischen Einrichtungen der Vorrichtung.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung zum Einführen von Stopfen in Pipetten handelt es sich um eine mit der Hand zu betätigende Vorrichtung, die zum Gebrauch in Laboratorien od. dgl. bestimmt ist. Bei dem Fasermaterial zum Herstellen der Stopfen handelt es sich vorzugsweise um Baumwollfasern, die locker gesponnen sind, um ein endloses Vorgespinst zu bilden, das der Vorrichtung von einer Vorratsspule aus zugeführt werden kann.

Zu der Vorrichtung gehört ein Gestell mit zwei einander gegenüberliegenden Bauteilen 22 und 23, die einander zugewandte Nuten 24 aufweisen, welche zusammen eine allgemein waagerechte Führung bilden. Ferner ist ein Schlitten 6 vorhanden, auf dem drei um senkrechte Achsen drehbare Rollen 26, 27 und 28 (F i g. 3) gelagert sind, und der so angeordnet ist, daß diese Rollen in die Nuten 24 des Gestells deir Vorrichtung eingreifen, damit sich der Schlitten läng:; der Führung waagerecht bewegen kann. Auf dem Gestell der Vorrichtung ist ein erster pneumatischer Stößel S ortsfest angeordnet, und die Kolbenstange 23 dieses Stößels ist mit dem Schlitten 6 fest verbunden, so daß der Stößel 5 betätigt werden kann, um den Schlitten längs der Führungsnuten 24 zu bewegen. Von der Unterseite des Schlittens 6 aus ragt ein Bauteil 2!) (F i g. 3) nach unten, das ein allgemein waagerecht angeordnetes, nadelähnliches Element 7 trägt, dessen Achse sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6 erstreckt. Auf dem Gestell der Vorrichtung ist am vorderen Ende des Bewegungsbereichs des Schlittens ti ein Pipettenaufnahmeklotz 30 angeordnet, der eine Öffnung 2 aufweist, die gleichachsig mit dem nadelähnlichen Element 7 angeordnet ist, so daß das nadelähnliche Element in die Öffnung 2 eintritt, wenn der Schlitten 6 vorgeschoben wird, bis er seine vorderste Stellung erreicht. Auf dem Bauteil 23 ist eine Messerstange 13

von quadratischem Querschnitt angeordnet, die gemäß Fig.4 eine Schneide 31 besitzt, welche sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6 erstreckt Die Rolle 28 ist auf dem Schlitten 6 so angeordnet, daß sie beim Vorschieben des Schlittens auf der Schneide 31 abrollt. Die Rolle 26 ist gegenüber der Rolle 28 und in Berührung mit ihr angeordnet, um zu verhindern, daß sich die Rolle 28 von der Schneide des Messers 13 abhebt

Auf dem Bauteil 23 ist oberhalb der zugehörigen Nut ι 24 ein Arm 12 in einer waagerechten Ebene schwenkbar gelagert Der Arm 12 erstreckt sich allgemein in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6, und sein vorderes Ende ist über die Schneide 31 des Messers 13 angeordnet und trägt ein allgemein Ufönniges Führungsteil 32. Der Schlitten 6 ist an seinem vorderen Ende mit einem plattenähnlichen Führungsteil 33 versehen, das zusammen mit dem Führungsteil 31 einen geschlossenen Führungskanal abgrenzt Die Anordnung der Führungsteile 32 und 33 ist derart daß die vier Seiten des Führungskanals zusammenarbeiten, wenn der Schlitten 6 vollständig zurückgezogen ist. Der Schlitten und der Arm 12 tragen zusammenarbeitende Stifte 11 und 34, die dann, wenn der Schlitten vollständig zurückgezogen wird, den Arm 12 von der Schneide 31 des Messers 13 weg schwenken. Die Vorwärtsbewegung des Schlittens 6 bewirkt daß die mit dem Messer zusammenarbeitende Rolle 28 mit einem Widerlager 35 an dem Arm zusammenarbeitet bei dem es sich im vorliegenden Fall um eine Verlängerung des Führungsteils 32 handelt so daß der Arm 12 in Richtung auf die Messerschneide 31 geschwenkt wird.

Auf dem Bauteil 23 sind über dem Schlitten 6 zwei Transporträder 20 und 21 angeordnet von denen das Transportrad 20 auf dem Gestell ortsfest drehbar gelagert ist während das Transportrad 21 auf einem unter Federspannung stehenden Arm 36 drehbar gelagert ist und gegen das Transport- oder Antriebsrad 20 vorgespannt ist. Das Transportrad 20 weist zwei Flansche auf, und normalerweise ragt ein Teil des Transportrad^s 21 in den Raum zwischen den Flanschen des Transportrades 20 hinein. Das Transportrad 20 ist gemäß Fig.2 durch eine Ratscheneinrichtung 19 mit einem Arm 18 so verbunden, daß dieses Transportrad nur in einer bestimmten Richtung durch einen zweiten pneumatischen Stößel 17 gedreht werden kann, der auf dem Gestell der Vorrichtung mittels einer Achse schwenkbar gelagert ist und zu dem eine mit dem Arm 18 gelenkig verbundene Kolbenstange 37 gehört

Auf der Unterseite des Bauteils 23 ist unter dem schwenkbaren Arm 12 ein Einspannarm 9 in einer waagerechten Ebene schwenkbar gelagert, und das freie Ende des Arms 9 trägt ein Einspannteil 40; der Einspannarm 9 ist gemäß F i g. 4 durch eine Feder so vorgespannt, daß das Einspannteil 40 in Anlage an einer unter der Messerschneide 31 angeordneten Platte 41 gehalten wird. Der Einspannarm 9 trägt einen Stift 38, der mit einem in den Schlitten 6 eingebauten Stift 10 zusammenarbeitet, wenn der Schlitten vollständig zurückgezogen wird, um das Einspannteil 40 von der Platte 41 weg zu schwenken.

Ferner sind auf dem Gestell der Vorrichtung ein erstes Ventil 4 und ein zweites Ventil 16 angeordnet, die z. B. als Ventile mit je fünf Steueröffnungen ausgebildet sind und dazu dienen, den ersten pneumatischen Stößel 5 bzw. den zweiten pneumatischen Stößel 17 zu betätigen. Das Betätigungsglied 3 für das erste Ventil 4 ist gemäß Fig. 1 unmitte;bar hinter dem Klotz 30 zum Aufnehmen einer Pipette angeordnet. Das Betätigungsglied 15 für das zweite Ventil 16 ist gemäß Fig.2 über dem Schlitten 6 so angeordnet, daß es mit einem gemäß Fig.2 und 3 in den Schlitten eingebauten Stift 14 zusammenarbeitet

Die Anordnung der beschriebenen Bauteile ist derart, daß das Einführen einer Pipette in die Bohrung 2 des Aufnahmeklotzes 30 bewirkt daß das Ventil 4 betätigt wird, damit der Schlitten 6 vorgeschoben wird; wird der Schlitten nach dem Entfernen der Pipette aus dem Aufnahmeklotz zurückgezogen, kommt der Stift 14 des Schlittens zur Anlage an dem Betätigungsglied 15 für das zweite Ventil 16, und hierdurch wird dieses Ventil veranlaßt den zweiten pneumatischen Stößel 17 zu betätigen, um die Transporträder 20 und 21 um einen vorbestimmten Winkelbetrag zu drehen. Die Ratscheneinrichtung 19 nach F i g. 2 gewährleistet hierbei, daß sich die Transporträder beim Zurückziehen der Kolbenstange 37 des Stößels 17 nicht in der entgegengesetzten Richtung drehen.

Um die Vorrichtung gebrauchsfertig i,u machen, wird der zu verwendende Vorgespinststrang dadurch in die Vorrichtung eingeführt daß gemäß Fig. 1 und 4 ein Hebel 1 nach vorn gezogen wird, der mit dem Arm 36 verbunden ist, um das Transportrad 21 von dem Transportrad 20 abzuheben. Dann wird der Strang in den Raum zwischen den Transporträdern eingeführt und nach unten durch den Führungskanal geleitet der durch die Bauteile 32 und 33 abgegrenzt wird. Hierauf wird der Hebel 1 wieder freigegeben, so daß die Transporträder das Vorgespinst erfassen, woraufhin ein Ventil zum Zuführen von Druckluft zu der Vorrichtung geöffnet wird. Dann wird eine Pipette in die Bohrung 2 eingeführt, bis sie den Arm 3 betätigt, so daß das Ventil 4 den Stößel 5 betätigt um den das nadelähnliche Element 7 und die Schneidrolle 28 tragenden Schlitten 6 bis in seine vorderste Stellung vorzuschieben. Hierbei wird der Stift 10 des Schlittens von dem Stift 38 des Einspannarms 9 abgehoben, so daß sich das E^:nspa:nteil 40 am vorderen Ende des Einspannarms in Richtung auf die Platte 41 bewegt, um das Vorgespinst bzw. den Strarg einzuspannen. Hierauf durchschneidet die Rolle 28 das Vorgespinst dort, wo es die Schneide 31 des Messers 13 kreuzt und das nadelähnüche Element 7 schiebt das abgeschnittene Stück des Vorgespinstes in das benachbarte Ende der Pipette, so daß ciie Pipette mit einem Stopfen versehen wird.

Wird die mit einem Stopfen versehene Pipette aus der Bohrung 2 des Aufnahmeklotzes 30 herausgezogen, kann der Arm 3 in seine Ruhestellung zurückkehren, so daß das Ventil 4 den Stößel 5 so betätigt, daß der Schlitten 6 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Bei dieser Rückwärtsbewegung des Schlittens kommt i".r Stift 10 des Schlittens zur Anlage an dem in den Einspannarm 9 eingebauten Stift 38, so daß die Einspannplatte durch den Arm 9 von der Platte 41 weg geschwenkt wird. Außerdem kommt der Stift 11 des Schlittens 6 zur Anlage an dem in den Arm eingebauten Stift 34, so daß der Arm 12 zur Seite geschwenkt wird, um das benachbart. Ende des Vorgespinstes von dem Messer 13 zu entfernen. Danach arbeitet der Stift 14 des Schlittens 6 mit einer Betätigungsrolle 15 des zweiten Ventils 16 zusammen, so daß der zugehörige Stößel 17 betätigt wird, um das Transportband 20 um einen , bestimmten Winkelbetrag zu drehen, wobei das Transportrad 20 gleichzeitig das frei drehbare Transportrad 21 dreht. Auf diese Weise wird das von den Transporträdern 20 und 21 erfaßte Vorgespinst

automatisch längs einer vorbestimmten Strecke nach unten bewegt, damit das untere Finde des Vorgespinstes eine Lage einnimmt, bei der es abgeschnitten und als Stopfen in eine zu verschließende Pipette eingeführt werden kann.

Die zum Teil schon beschriebene pneumatische Einrichtung der Vorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. Die benötigte Druckluft wird der Vorrichtung über ein nach Bedarf zu öffnendes Ventil und einen Druckregler zugeführt. In der Strömungsrichtung vor dem Druckregler, jedoch hinter dem Absperrventil, ist an die Druckluftzuleitung eine Hochdruck-Abzweigleitung angeschlossen, die zu einer Einrichtung führt, mittels welcher nach Bedarf aus dem Vorgespinst erzeugte Stopfen aus Pipetten entfernt werden können.

Nachstehend sind die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte eines Arbeitsspiels der pneumatischen Einrichtung beschrieben.

Wird eine ripetio- 42 (F ι g. j) gegen uci'i Beiäiigüngäarm 3 des Ventils 4 gedrückt, führt dieses Ventil Druckluft dem pneumatischen Stößel 5 so zu, daß dieser Stößel den Schlitten 6 verschiebt. Da sich der Stift 14 des Schlittens von der Rolle am Betätigungsarm 15 des Ventils 16 entfernt hat, führt dieses Ventil jetzt Druck'uft dem Stößel 17 derart zu, daß die Kolbenstange 37 zurückgezogen und die Ratsche 19 wieder in ihre Ruhestellung gebracht wird.

Wird die Pipette aus dem Aufnahmeklotz 30 herausgezogen, bewegt sich der Betätigungsarm 3 ir seine Ruhestellung zurück, so daß das Ventil 4 die Zufuhr von Druckluft zum vorderen Ende des Stößels 5 beendet und statt dessen Druckluft dem hinteren Ende des Stößels 5 zuführt, damit der Stößel einen Auswärtshub ausführt und hierbei den Schlitten 6 ir seine vollständig zurückgezogene Stellung bringt. Be dieser Bewegung stößt der Schlitten 6 gegen die Rolle auf dem Betätigungsarm 15, um das Ventil 16 zl veranlassen, die Zufuhr von Druckluft zum vorderer Ende des Stößels 17 zu beenden und Druckluft stan dessen dem hinteren Ende dieses Stößels zuzuführen damit der Stößel einen Auswärtshub ausführt, um die Transporträder 20 und 21 um einen bestimmter Winkelbetrag zu drehen.

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in das Ende einer Pipette eingeführt werden soll zweckmäßig ist, die Watte zuvor so zu verspinnen, da[ sie ein lockeres Vorgespinst bildet. Auf diese Weise isi es möglich, den Vorrat an Material zum Erzeugen vor Stopfen erheblich zu verkleinern und das Material au einer Vorratsspule bereitzuhalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus Fasermaterial in ein Ende eines hohlen Gegenstandes, insbesondere einer Pipette, mit einer Einrich- '· tung zum schrittweisen Zuführen eines Stranges von Fasermaterial zu einer zum Abschneiden von Stopfenabschnitten vom Strangende dienenden Abtrenneinrichtung, einer Einrichtung zum Einspannen des Strangendes während des Durchtrennens in und einem hin und her bewegbaren Schlitten mit einer nadelähnlichen Stange zum Einführen eines von dem Strang abgetrennten Abschnitts aus Fasermaterial in das Ende des hohlen Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtrenn- ι ~> einrichtung auf dem hin und her bewegbaren Schlitten (6) eine Rolle (28) angeordnet ist, die bei der Schlittenbewegung an der Schneidkante (31) einer Messerstange (13) entlangrollt und dabei einen Stopfenabschnitt vom Ende des dazwischenliegen- >o den Stranges abtrennt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine durch den sich hin und her bewegenden Schlitten (6) betätigte Einrichtung (12, 32), mit der nach dem Abtrennen eines Stopfenabschnitts das >■> Ende des Stranges aus Fasermaterial in seitlicher Richtung von der Abtrenneinrirtitung (28, 31) weg bewegbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (31) zu einer Führung gehört, entlang der der Schlitten (6) hin und her bewegbar ;?t