WO2020094782A1 - Bündelvereinzelner eines bürstenstopfwerkzeugs und verfahren zum vereinzeln von bündeln - Google Patents

Bündelvereinzelner eines bürstenstopfwerkzeugs und verfahren zum vereinzeln von bündeln Download PDF

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WO2020094782A1
WO2020094782A1 PCT/EP2019/080522 EP2019080522W WO2020094782A1 WO 2020094782 A1 WO2020094782 A1 WO 2020094782A1 EP 2019080522 W EP2019080522 W EP 2019080522W WO 2020094782 A1 WO2020094782 A1 WO 2020094782A1
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WO
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recess
bundle
bristles
bristle magazine
separator according
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PCT/EP2019/080522
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bart Gerard Boucherie
Henk Vandenbussche
Original Assignee
Gb Boucherie Nv
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Publication date
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    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/082—Magazines for bristles; Feeding bristles to magazines; Knot picking

Definitions

  • the invention relates to a bundle separator of a brush stuffing tool, with a bundle remover which can be pivoted back and forth about an axis between a transfer position on a stuffing tool and a pivoted-back position and thereby travels along a bristle magazine with an outside and a recess provided on the outside and receives a bundle from the bristle magazine in the recess.
  • the invention relates to a method for separating bundles for a brush stuffing tool.
  • bundle separators of this type always comprise a plate-shaped bundle pick-up, which has a circular segment-shaped outside, and which is reversibly pivotable about a vertical axis.
  • the cycle rates of such bundle singlers are steadily increasing, at the same time the reject rate is to be reduced, which is a contradiction in terms.
  • the bristle magazines comprise standing bristles which are biased transversely to their longitudinal direction, so that the bristles in the bristle magazine are pressed in the direction of an open side of the bristle magazine which is delimited by the outside of the bundle pickup. The pretension of the bristle magazine then ensures that bristles are pressed into the recess on the open side when the recess is moved along.
  • the brush manufacturer specifies a certain maximum tolerance for bristles that have to be separated, for example 5-10% more or fewer bristles than the ideal number of bristles per tuft. For example, if 20 bristles ideally have to be removed, 18 to 22 bristles may be separated and transported to the stopper to meet tolerances.
  • the high clock rates ensure an increasing speed at which the recess travels along the open side and thus for even less time to fill the recess. This translates into a higher risk that significantly less than the required bristles get into the recess, even if the cross section of the recess is designed for exactly the maximum tolerance, that is, for the inclusion of 22 bristles in the example above.
  • the object of the invention is to provide a bundle separator that has a high reliability when filling the recess at high clock rates.
  • a correspondingly improved method for separating bundles is to be specified.
  • a bundle separator of the type mentioned at the outset in which there is an push-out device which is designed such that, during the separating operation, it has the cross section on the route in which the recess travels along the open side of the bristle magazine the recess is reduced and bristles are pressed out of the recess into the bristle magazine.
  • the present invention provides that an oversized recess is used, with the aid of which lighter and more bristles are removed from the bristle stock than is desired. This ensures that more bristles are inserted into the recess than would be permitted according to the upper tolerance limit for the tamping process. This ensures that, in contrast to the prior art, not too few bristles migrate into the recess.
  • the remaining cross section can be completely filled with bristles, which also allows the number of bristles that are ultimately transported to the tamping tool to be determined very precisely beforehand.
  • the invention enables higher clock rates to be driven with extremely high reliability.
  • the "separation operation" is not an adjustment procedure for the new alignment and setting of the bundle separator, but the separation operation is the ongoing operation, during which the bundle consumer is swung back and forth in the work cycle rate of the bundle separator Cross-section of the recess is reduced so that a part of the bristles picked up first either when swiveling forwards (ie when swiveling in the direction of the transfer position), in the rear dead center position opposite to the transfer position or when swiveling back prior filling of the recess are pressed back into the bristle magazine. The filling itself always takes place while swiveling back.
  • the recess is filled in the first part of the distance and bristles are already pressed back into the bristle magazine in the second part of the distance.
  • some bristles are pushed back in the last phase of the swiveling back and that the remaining excess bristles are then also pressed into the magazine in the dead center position and / or when swiveling forward.
  • excess bristles are preferably pressed out of the recess only when swiveling forwards, that is to say when swiveling in the direction of the transfer position, so that when swiveling back there is sufficient time for the bristles to be picked up.
  • the cross section is preferably continuously reduced during the forward or backward swiveling, that is to say that no sudden movement will take place, but the movement path is used in order to bring about a continuous reduction in the cross section. This prevents bristles from jamming.
  • the push-out device can be a movable part fastened to the bundle pickup, which can move in sections over the recess, whereby “above” does not have to mean that the movable part lies above the recess; it can also lie below the recess, or in a slot in the bundle collector. Rather, it is generally a question here that the moving part and recess intersect in a plan view of the bundle pickup and thus the (free) cross section for receiving bristles is reduced in plan view.
  • the movable part can optionally be moved by a drive removed from the bundle pickup.
  • This drive is therefore not located on the bundle collector, but outside the bundle collector. This reduces the mass of moving parts.
  • the drive has a stationary or a driven cam track along which a driver travels.
  • the driver is coupled to the moving part.
  • the cam track is designed in such a way that the movable part moves in sections when swiveling forward Recess on the bundle collector closes.
  • a stationary cam track is implemented, for example, via a type of cylinder track along which the driver travels.
  • the corresponding cam track has different sections, with different distances from the axis of the bundle collector, about which the latter pivots.
  • the cam track can, however, also be driven, that is to say rotated by its own drive, in order to guide it radially outward during this rotation by mechanical coupling with the movable part.
  • the movable part is in particular a swivel lever or a reversibly movable plunger.
  • a roller that travels along the cam track is used as a driver.
  • a stationary deflector This is arranged in the area of the open side of the bristle magazine and in a top view of the bundle collector so that it increasingly overlaps with the recess when swiveling forward. If the recess moves on the circular path which it takes up by pivoting the bundle collector, the deflector increasingly stands in its way, more precisely the bristles that protrude from the recess, so that the bristles run against the deflector and the deflector with its deflector surface, it pushes the bristles moving on the circular path outwards into the bristle magazine.
  • the deflector can have a convexly curved deflector surface against which the bristles in the recess travel when swiveling back and forth and which runs obliquely into the path of movement of the bristles in the recess.
  • the convex curvature is in particular a constant curvature, that is to say the part of the deflector surface which comes into contact with bristles has no steps or edges.
  • the push-out device can be designed such that the recess is increasingly opened when pivoting back, preferably even in the pivoted back position is completely open after it was initially at least partially open.
  • a variant of the invention provides that the push-out device ensures a change in the cross section of the recess, which is the same when swiveling forward and backward. This means when swiveling back the recess is initially smaller than then in the swiveled back position and then becomes larger. When swiveling forward, it then becomes smaller again to the same extent.
  • Another variant of the invention provides that this course of the change in the cross section of the recess is different when swiveling forward and backward. In particular, the recess is always completely open when swiveling back and is only reduced when swiveling forwards. The filling of the recess can thus be made even easier.
  • the method according to the invention for separating bundles for a brush stuffing tool can be carried out using the bundle separator according to the invention. It is characterized by the following steps:
  • Bristles are pushed out of the recess during the singling operation, in particular during the swiveling forward, of the bundle collector back into the bristle magazine.
  • the method according to the invention accordingly provides for the recess to be “overfilled,” so to speak, and to take up more than the necessary bristles, in order to then press the correct number of bristles for the bundle.
  • the recess is preferably completely open during the pivoting back, that is to say at least in the fully pivoted back position, in order to accommodate enough bristles here.
  • the cross-section of the recess is reduced by at least 10%, preferably at least 15%, for example during the singling operation, in particular during the forward swing, in order to ensure that too many bristles were actually originally contained in the recess.
  • this also applies to the bundle separator according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a brush stuffing tool, shown in a simplified manner, with a bundle separator according to the invention, but which is only shown in sections,
  • FIG. 2 shows a plan view of a first embodiment of a bundle separator according to the invention
  • FIG. 3 shows a plan view of a second embodiment of the bundle separator according to the invention
  • FIG. 4 shows a plan view of a third embodiment of the bundle separator according to the invention
  • FIG. 5 shows an enlarged detailed view of the bundle separator according to FIG. 2,
  • FIG. 6 successive steps which the bundle separator according to FIG. 2 carries out in order to carry out the method according to the invention
  • FIG. 7 shows six successive steps which the bundle separator according to FIG. 4 goes through in order to carry out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a bundle separator 10 of a tamping tool 12, which has a tip 14 which moves back and forth in the direction of the arrow X. is movable.
  • a tongue 16 ensures that a bundle of bristles is pushed into a bristle carrier 18 via the tip.
  • An anchor, not shown, which is pushed in with the bundle through the tongue 16, ensures that the bundle is anchored in the bristle carrier 18.
  • the bundle separator 10 comprises a so-called bundle pick-up 20 which can be pivoted back and forth about a preferably vertical axis A, namely the pivoting forward means the pivoting in the direction of a transfer position in which an isolated bundle in a recess 22 in the tamping tool 12 is recorded. Swiveling back is swiveling in the opposite direction, ie away from the tip 14, to a rear dead center, which is referred to as the swiveled-back position.
  • a bristle magazine 24 adjoins the bundle pickup 20, the bristles 26 standing and loaded in the direction of the arrow Y press in the direction of an open side 28 of the bristle magazine 24. In this area the bristles 26 can press against an outside 30 of the bundle pickup 20.
  • the outside 30 is at least in sections, preferably completely in the form of a segment of a circle, with a radius that extends up to the axis A.
  • FIG. 2 shows a scraper 32 which lies in the pivoting direction between the bristle magazine 24 and the transfer position and which has a counter surface 34 which is essentially complementary to the outside 30.
  • the gap between the outer surface 30 and the counter surface 34 is minimal, in any case significantly smaller than the diameter of a bristle.
  • the outside 30 has a recess 38 extending from it for receiving bristles.
  • the cross section of the recess 38 is so matched to the number of bristles to be separated for each bundle that the cross section is oversized. This ensures that in any case more bristles penetrate into the recess 38 when pivoting than must be released later. Fitting the recess 38 with bristles 26 already begins when pivoting back as soon as the recess 38 has reached the open side 28. Further bristles can be pressed into the recess 38 until the swiveled-back position is reached and also afterwards when swiveling forward.
  • a push-out device 40 is provided, which ensures that excess bristles are pressed out of the recess 38 into the bristle magazine 24 when swiveling forward in the direction of the stuffing position.
  • FIG. 2 shows a purely stationary push-out device 40, which essentially consists of a stationary, that is to say stationary and not pivoted-along deflector 42, which, seen in plan view, has a convexly curved deflector surface 44 that extends radially inward of the outside 30.
  • FIG. 5 shows a section of the deflector 42 and the deflector surface 44.
  • various positions of the recess 38 can be seen, which it assumes when swiveling forwards and backwards.
  • the deflector 42 partially extends into the movement path of the recess 38 and thus into the movement path of the bristles 26.
  • the deflector 42 stands in this area such that it partially closes the recess 38. With increasing positioning in the direction of the pivoted-back position (to the right in FIG. 5), however, the deflector surface 44 extends radially inwards, so that the deflector 42 closes the recess 38 less and less.
  • the curvature of the deflector surface 44 is continuous, without jumps or edges.
  • the entire recess 38 is then open before reaching the fully pivoted-back position or only in the pivoted-back position.
  • this is not to be understood as restrictive.
  • the tufts of bristles that are formed are shown in the rightmost position of the recess 38 only for better identification of the limits of the parts with an excessive distance between the bristles and the wall of the recess. In reality, the bristles are also crowded in the fully open recess.
  • the deflector 42 could also be variably adjustable and, in the pivoted-back position, release less cross section if fewer bristles per bundle are to be removed.
  • the recess 38 is closed and the bundle is transported along the counter surface 34 to the tip 14.
  • the same bundle collector 20 can also be used if fewer bristle bundles are to be separated.
  • the deflector 42 can be adjusted radially outwards in the direction of the arrow Z manually or by motor, so that it can cover the recess 38 to a greater extent.
  • the push-out device 40 is not formed by a purely stationary part. Rather, a movable part, here a plunger 50, is fastened to the bundle pick-up 20 in a radially displaceable manner via a bearing 52.
  • the plunger 50 is preferably acted upon radially inward to the axis A by a spring.
  • this carries a driver 54 in the form of a roller which runs on a cam track 56.
  • the cam track 56 knows Sections that are further away from axis A and closer to it.
  • the tappet 50 is more or less pushed outwards by the sections of the cam track 56 which lie at different distances from the axis A.
  • the plunger 50 can thereby partially close the recess 38 over which the plunger 50 lies.
  • the cam track 56 is also continuously curved, without abrupt cross-sectional jumps, edges or the like.
  • the plunger 50 can optionally release the entire recess 38 in the pivoted-back position, of course optionally also beforehand.
  • a lever 62 is provided here as a movable part, which is mounted on a pivot bearing 64 on the bundle pickup 20.
  • the lever 62 is formed with two arms and has an arm which carries the driver 54 and with which the driver runs along the cam track 56. Depending on the position of the driver 54, the other arm is pivoted to a greater or lesser extent over the recess 38 in order to open or close it more or less.
  • the cam track and the corresponding part 60 can not only be stationary as in FIG. 3, but can also be moved during pivoting or can also be moved outwards if bundles with other cross sections are to be produced.
  • the cross section of the recess between the most open position, usually the pivoted-back position and the most closed position of the recess 38, is reduced by at least 10%, in particular at least 15%.
  • the six consecutive partial figures in FIG. 6 show the different positions of the bundle pickup 20 in the embodiment according to FIG. 2, where it can be clearly seen that the push-out device 40 remains stationary, whereas the bundle pickup 20 is pivoted back and forth.
  • FIG. 7 clearly shows the different positions of the lever 62 according to the embodiment according to FIG. 4, which it executes during a back and forth movement, because its driver 54 moves along the cam track 56, which is of different distances from the axis A. has removed sections.
  • the partial figure 4 shows the pivoted-back position of the bundle collector 20 and the completely open recess 38.
  • the pushing-out device also acts on the recess 38 during movement along the stripper 32, so that the cross section of the recess 38 remains the same even after leaving the open side 28 until transfer to the stuffing tool 12. This is the case regardless of the embodiments shown.
  • part of the unnecessary bristles or all bristles are pushed out of the recess. It is important, however, that this pushing out of the bristles takes place in every cycle, i. H. in operation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Brushes (AREA)

Abstract

Bei einem Bündelvereinzelner eines Bürstenstopfwerkzeugs ist ein Bündelabnehmer (20) vorgesehen, der um eine Achse zwischen einer Übergabeposition und einer zurückgeschwenkten Position reversibel verschwenkbar ist. Die Ausnehmung (38) zur Aufnahme von Borsten (26) ist übergroß dimensioniert, sodass mehr Borsten aufgenommen werden als im Bündel sein sollen. Während des laufenden Betriebs nach vorne werden die überzähligen Borsten (26) aus der Ausnehmung zurück in das Borstenmagazin (24) gedrückt.

Description

Bündelvereinzelner eines Bürstenstopfwerkzeugs und Verfahren zum
Vereinzeln von Bündeln
Die Erfindung betrifft einen Bündelvereinzelner eines Bürstenstopfwerkzeugs, mit einem Bündelabnehmer, der um eine Achse zwischen einer Übergabeposition an einem Stopfwerkzeug und einer zurück geschwenkten Position vor- und zurück schwenkbar ist und dabei mit einer Außenseite und einer in der Außenseite vorhandenen Ausnehmung längs eines Borstenmagazins entlang fährt und ein Bündel aus dem Borstenmagazin in der Ausnehmung aufnimmt.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vereinzeln von Bündeln für ein Bürstenstopfwerkzeug.
Solche Bündelvereinzelner umfassen im Stand der Technik immer einen plattenförmigen, eine kreissegmentförmige Außenseite aufweisenden Bündelabnehmer, der um eine vertikale Achse reversibel schwenkbar ist. Die Taktraten solcher Bündelvereinzelner nehmen stetig zu, gleichzeitig soll die Ausschussrate reduziert werden, was in sich ein Widerspruch ist. Die Borstenmagazine umfassen stehende Borsten, die quer zu ihrer Längsrichtung vorgespannt sind, sodass die Borsten im Borstenmagazin in Richtung einer offenen Seite des Borstenmagazins gedrückt werden, die durch die Außenseite des Bündelabnehmers begrenzt wird. Die Vorspannung des Borstenmagazins, sorgt dann dafür, dass beim Entlangbewegen der Ausnehmung an der offenen Seite Borsten in die Ausnehmung gedrückt werden. Der Bürstenhersteller gibt eine gewisse Maximaltoleranz an Borsten vor, die vereinzelt werden müssen, z.B. 5-10 % mehr oder weniger Borsten als die Idealanzahl der Borsten pro Büschel. Müssen beispielsweise 20 Borsten idealerweise abgenommen werden, so dürfen 18 bis 22 Borsten vereinzelt und zum Stopfen weiter transportiert werden, um Toleranzen zu erfüllen. Die hohen Taktraten sorgen aber für eine zunehmende Geschwindigkeit, mit der die Ausnehmung an der offenen Seite entlang fährt und damit für noch weniger Zeit zum Befüllen der Ausnehmung. Dies schlägt sich in einem höheren Risiko nieder, dass deutlich weniger als die erforderlichen Borsten in die Ausnehmung gelangen, auch wenn der Querschnitt der Ausnehmung auf genau die Maximaltoleranz, also auf die Aufnahme von 22 Borsten im obigen Beispiel ausgelegt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bündelvereinzelner zu schaffen, der bei hohen Taktraten eine hohe Zuverlässigkeit beim Befüllen der Ausnehmung hat. Zudem soll ein entsprechend verbessertes Verfahren zum Vereinzeln von Bündeln angegeben werden.
Die obige Aufgabe wird durch einen Bündelvereinzelner, der eingangs genannten Art gelöst, bei dem eine Ausschiebevorrichtung vorhanden ist, die so ausgebildet ist, dass sie während des Vereinzelungsbetriebs auf der Strecke, in der die Ausnehmung an der offenen Seite des Borstenmagazins entlang fährt, den Querschnitt der Ausnehmung reduziert und Borsten aus der Ausnehmung in das Borstenmagazin zurück drückt. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass eine übergroße Ausnehmung verwendet wird, mit Hilfe derer leichter und mehr Borsten aus dem Borstenvorrat entnommen werden als dies gewünscht ist. Somit ist sichergestellt, dass in die Ausnehmung mehr Borsten eingeschoben werden als dies laut oberer Toleranzgrenze für den Stopfvorgang erlaubt wäre. Damit wird sichergestellt, dass im Gegensatz zum Stand der Technik nicht zu wenig Borsten in die Ausnehmung wandern. Nachdem die Borsten im Borstenmagazin einen Widerstand entgegen bringen, wenn Borsten aus der Ausnehmung zurückgedrückt werden, kann der verbleibende Querschnitt vollständig mit Borsten gefüllt sein, wodurch auch sehr genau die Anzahl der Borsten vorher festgelegt werden kann, die letztendlich zum Stopfwerkzeug transportiert werden. Durch die Erfindung lassen sich höhere Taktraten mit extrem hoher Zuverlässigkeit fahren.
Der „Vereinzelungsbetrieb“ ist nicht ein Einstellungsprozedur zum neuen Ausrichten und Einstellen des Bündelvereinzelners, sondern der Vereinzelungsbetrieb ist der laufende Betrieb, während dem der Bündelabnehmer in der Arbeitstaktrate des Bündelvereinzelner vor- und wieder zurückgeschwenkt wird ird stets In jedem Takt wird durch eine eigene Ausschiebevorrichtung der Querschnitt der Ausnehmung so reduziert, dass ein Teil der zuerst aufgenommenen Borsten entweder beim Vorschwenken (d.h. beim Schwenken in Richtung zur Übergabeposition), oder in der hinteren, zur Übergabeposition entgegengesetzten Totpunktstellung oder beim Zurückschwenken nach vorherigem Befüllen der Ausnehmung zurück in das Borstenmagazin gedrückt werden. Das Befüllen selbst erfolgt immer während des Zurückschwenkens. Sollte die Strecke zum Zurückschwenken sehr groß sein, ist es denkbar, dass im ersten Teil der Strecke die Ausnehmung befüllt wird und im zweiten Teil der Strecke bereits Borsten wieder zurück in das Borstenmagazin gedrückt werden. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, dass zum Beispiel bereits in der letzten Phase des Zurückschwenkens einige Borsten zurückgedrückt werden und dass dann auch in der Totpunktstellung und/oder beim Vorschwenken die restlichen überschüssigen Borsten in das Magazin gedrückt werden.
Vorzugsweise werden jedoch überschüssige Borsten nur beim Vorschwenken, das heißt beim Schwenken in Richtung zur Übergabeposition, aus der Ausnehmung heraus gedrückt, sodass beim Zurückschwenken genügend Zeit für die Aufnahme der Borsten zur Verfügung steht. Vorzugsweise wird der Querschnitt während des Vor- oder Zurückschwenkens kontinuierlich reduziert, das heißt, es wird keine schlagartige Bewegung stattfinden, sondern der Bewegungsweg wird ausgenutzt, um eine kontinuierliche Querschnittsreduzierung herbeizuführen. Dies schließt ein Verklemmen von Borsten aus.
Die Ausschiebevorrichtung kann ein am Bündelabnehmer befestigtes, bewegliches Teil sein, welches sich Abschnittweise über die Ausnehmung bewegen kann, wobei „über“ nicht heißen muss, dass das bewegliche Teil oberhalb der Ausnehmung liegt; es kann auch unterhalb der Ausnehmung liegen, oder in einem Schlitz im Bündelabnehmer. Es geht vielmehr hier generell darum, dass in Draufsicht auf den Bündelabnehmer eine Überschneidung von beweglichem Teil und Ausnehmung erfolgt und damit in Draufsicht der (freie) Querschnitt zur Aufnahme von Borsten reduziert wird.
Das bewegliche Teil kann optional durch einen vom Bündelabnehmer entfernten Antrieb bewegt werden. Dieser Antrieb sitzt also nicht auf dem Bündelabnehmer, sondern außerhalb des Bündelabnehmers. Damit werden die Massen an bewegten Teilen reduziert.
Eine Option hierbei besteht darin, dass der Antrieb eine stationäre oder eine angetriebene Kurvenbahn aufweist, entlang der ein Mitnehmer entlang fährt. Der Mitnehmer ist mit dem beweglichen Teil gekoppelt. Die Kurvenbahn ist so ausgebildet, dass das bewegliche Teil beim Vorschwenken abschnittsweise die Ausnehmung auf dem Bündelabnehmer schließt. Eine stationäre Kurvenbahn wird beispielsweise über eine Art Zylinderbahn realisiert, entlang derer der Mitnehmer entlang fährt. Die entsprechende Kurvenbahn hat unterschiedliche Abschnitte, mit unterschiedlichen Abständen von der Achse des Bündelabnehmers, um die dieser schwenkt. Dadurch lässt sich das bewegliche Teil so bewegen, dass es beim Vorschwenken gegen die Borsten in der Ausnehmung drückt. Die Kurvenbahn kann aber auch angetrieben sein, das heißt durch einen eigenen Antrieb gedreht werden, um bei dieser Drehung durch eine mechanische Koppelung mit dem beweglichen Teil zu dessen Bewegung radial nach außen zu führen.
Das bewegliche Teil ist insbesondere ein Schwenkhebel oder ein reversibel verfahrbarer Stößel.
Als Mitnehmer wird zum Beispiel eine Rolle verwendet, die auf der Kurvenbahn entlang fährt.
Eine andere Option, die Ausschiebevorrichtung auf einfache Weise zu realisieren, besteht darin, einen stationären Abweiser zu verwenden. Dieser ist im Bereich der offenen Seite des Borstenmagazins und in Draufsicht auf den Bündelabnehmer so angeordnet, dass er sich mit der Ausnehmung beim Vorschwenken zunehmend überschneidet. Wandert also die Ausnehmung auf der Kreisbahn, die sie durch das Schwenken des Bündelabnehmers einnimmt, nach vorne, so steht ihr zunehmend der Abweiser im Wege, genauer gesagt den Borsten, die aus der Ausnehmung vorstehen, sodass die Borsten gegen den Abweiser fahren und der Abweiser mit seiner Abweiserfläche die auf der Kreisbahn bewegten Borsten nach außen in das Borstenmagazin zurückdrückt.
Der Abweiser kann eine konvex gekrümmte Abweiserfläche haben, gegen die die Borsten in der Ausnehmung beim Vor- oder Zurückschwenken fahren und die schräg in die Bewegungsbahn der Borsten in der Ausnehmung hineinverläuft. Die konvexe Krümmung ist insbesondere eine stetige Krümmung, das heißt, der Teil der Abweiserfläche, der mit Borsten in Berührung kommt, hat keine Stufen oder Kanten.
Die Ausschiebevorrichtung kann so ausgeführt sein, dass die Ausnehmung beim Zurückschwenken zunehmend geöffnet wird, vorzugsweise sogar in der zurückgeschwenkten Position komplett offen ist, nachdem sie anfänglich zumindest teilweise offen war.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Ausschiebevorrichtung zu einer Veränderung des Querschnitts der Ausnehmung sorgt, die beim Vorschwenken und Zurückschwenken gleich ist. Das bedeutet beim Zurückschwenken ist die Ausnehmung anfänglich kleiner als dann in der zurück geschwenkten Position und wird dann größer. Beim Vorschwenken wird sie dann in gleichem Maße erneut wieder kleiner. Eine andere Variante der Erfindung sieht jedoch vor, dass dieser Verlauf der Veränderung des Querschnitts der Ausnehmung beim Vorschwenken und Zurückschwenken unterschiedlich ist. Insbesondere ist die Ausnehmung beim Zurückschwenken stets komplett offen und wird nur beim Vorschwenken reduziert. Damit kann das Befüllen der Ausnehmung zusätzlich erleichtert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vereinzeln von Bündeln für ein Bürstenstopfwerkzeug kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bündelvereinzelners durchgeführt werden. Es ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:
Bereitstellen eines Bündelabnehmers, der um eine Achse zwischen einer Übergabeposition an einem Stopfwerkzeug und einer zurückgeschwenkten Position vor- und zurück schwenkbar ist und dabei mit einer Außenseite und einer in der Außenseite vorhandenen Ausnehmung längs eines Borstenmagazins entlang fährt,
Befüllen der Ausnehmung während des Zurückschwenkens mit Borsten aus dem Borstenmagazin, und
Herausdrücken von Borsten aus der Ausnehmung während des Vereinzelungsbetriebs, insbesondere während des Vorschwenkens, des Bündelabnehmers zurück in das Borstenmagazin.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht entsprechend vor, dass die Ausnehmung, sozusagen„überfüllt“ wird und mehr als die notwendigen Borsten aufnimmt, um dann durch das Herausdrücken auf die korrekte Anzahl an Borsten für das Bündel zukommen. Die Ausnehmung ist zum Beispiel während des Zurückschwenkens vorzugsweise komplett offen, das heißt zumindest in der vollständig zurückgeschwenkten Position, um hier genügend Borsten aufzunehmen.
Der Querschnitt der Ausnehmung wird zum Beispiel während des Vereinzelungsbetriebs, insbesondere während des Vorschwenkens, um mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 15 % reduziert, um sicher zu gehen, dass auch tatsächlich zu viele Borsten ursprünglich in der Ausnehmung enthalten waren. Dies gilt natürlich auch für den erfindungsgemäßen Bündelvereinzelner.
Generell gelten sämtliche vorgenannten Merkmale des Bündelvereinzelners auch für das Verfahren und umgekehrt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreiben und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein vereinfacht dargestelltes Bürstenstopfwerkzeug mit einem Bündelvereinzelner nach der Erfindung, der aber nur abschnittsweise dargestellt ist,
Figur 2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bündelvereinzelners,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bündelvereinzelners,
Figur 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bündelvereinzelners,
Figur 5 eine vergrößerte Detailansicht des Bündelvereinzelners nach Figur 2,
Figur 6 nacheinander folgende Schritte, die der Bündelvereinzelner nach Figur 2 ausführt, um damit das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen und,
Figur 7 sechs aufeinander folgende Schritte, die der Bündelvereinzelner nach Figur 4 durchläuft, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
In Figur 1 ist ein Bündelvereinzelner 10 eines Stopfwerkzeugs 12 dargestellt, welches eine Spitze 14 aufweist, die in Richtung des Pfeiles X hin- und her verfahrbar ist. Eine Zunge 16 sorgt dafür, dass ein Borstenbündel über die Spitze in einen Borstenträger 18 gestoßen wird. Ein nicht gezeigter Anker, der mit dem Bündel durch die Zunge 16 eingestoßen wird, sorgt für die Verankerung des Bündels im Borstenträger 18.
Der Bündelvereinzelner 10 umfasst einen sogenannten Bündelabnehmer 20, welcher um eine vorzugsweise vertikale Achse A vor- und zurück schwenkbar ist, und zwar bedeutet die Schwenkung nach vorne die Schwenkung in Richtung zu einer Übergabeposition, in welcher ein vereinzeltes Bündel in einer Ausnehmung 22 im Stopfwerkzeug 12 aufgenommen wird. Ein Zurückschwenken ist das Schwenken in die Gegenrichtung, also weg von der Spitze 14, bis zu einem hinteren Totpunkt, der als zurückgeschwenkte Position bezeichnet wird.
Ein Borstenmagazin 24 grenzt an den Bündelabnehmer 20 an, die stehend und in Richtung des Pfeiles Y belasteten Borsten 26 drücken in Richtung zu einer offenen Seite 28 des Borstenmagazins 24. In diesem Bereich können die Borsten 26 gegen eine Außenseite 30 des Bündelabnehmers 20 drücken.
Die Außenseite 30 ist zumindest abschnittsweise, vorzugsweise komplett kreissegmentförmig mit einem Radius, der bis zur Achse A reicht.
In die Figur 2 ist ein Abstreifer 32 dargestellt, der in Schwenkrichtung zwischen dem Borstenmagazin 24 und der Übergabeposition liegt und der eine zur Außenseite 30 im wesentlichen komplementäre Gegenfläche 34 hat. Der Spalt zwischen der Außenfläche 30 und den Gegenfläche 34 ist minimal, in jedem Fall deutlich geringer als der Durchmesser einer Borste.
Die Außenseite 30 besitzt eine von ihr ausgehende Ausnehmung 38 zum Aufnehmen von Borsten.
Wenn die Ausnehmung 38 entlang der offenen Seite 28 des Borstenmagazins 24 entlang läuft, werden Borsten in die Ausnehmung 38 hineingedrückt. Die Ausnehmung wird dann mehr oder weniger stark befüllt.
Der Querschnitt der Ausnehmung 38 ist so auf die Anzahl der zu vereinzelnden Borsten für jedes Bündel abgestimmt, dass der Querschnitt übergroß ist. Es wird damit sichergestellt, dass in jedem Fall mehr Borsten in die Ausnehmung 38 beim Verschwenken eindringen als später abgegeben werden müssen. Das Bestücken der Ausnehmung 38 mit Borsten 26 beginnt schon beim Zurückschwenken, sobald die Ausnehmung 38 die offene Seite 28 erreicht hat. Bis zum Erreichen der zurückgeschwenkten Position und auch danach beim Vorschwenken können weitere Borsten in die Ausnehmung 38 eingedrückt werden.
Es ist jedoch eine Ausschiebevorrichtung 40 vorgesehen, die dafür sorgt, dass überzählige Borsten aus der Ausnehmung 38 beim Vorschwenken in Richtung Stopfposition zurück in das Borstenmagazins 24 gedrückt werden.
In Figur 2 ist eine rein stationäre Ausschiebevorrichtung 40 dargestellt, die im Wesentlichen aus einem stationären, das heißt ortsfesten und nicht mitverschwenkten Abweiser 42 besteht, der eine in Draufsicht gesehen radial einwärts der Außenseite 30 verlaufende, konvex gekrümmte Abweiserfläche 44 hat.
In Figur 5 ist ein Abschnitt des Abweisers 42 und der Abweiserfläche 44 dargestellt. Darüber hinaus sind verschiedene Stellungen der Ausnehmung 38 zu sehen, die diese beim Vorschwenken und Zurückschwenken einnimmt.
Es ist gut zu erkennen, dass der Abweiser 42 teilweise in die Bewegungsbahn der Ausnehmung 38 und damit in die Bewegungsbahn der Borsten 26 hineinverläuft.
Ist die Ausnehmung 38 noch relativ weit vorne (linke Position in Figur 5), so steht der Abweiser 42 in diesem Bereich so, dass er die Ausnehmung 38 teilweise schließt. Mit zunehmender Positionierung in Richtung zurückgeschwenkter Position (nach rechts in Figur 5) verläuft die Abweiserfläche 44 jedoch radial zunehmend einwärts, sodass der Abweiser 42 die Ausnehmung 38 immer weniger verschließt.
Die Krümmung der Abweiserfläche 44 ist stetig, ohne Sprünge oder Kanten.
Im Folgenden wird das Verfahren erläutert, mit dem eine exakte Anzahl an Borsten für ein Borstenbündel aus dem Borstenmagazin 24 entnommen werden.
Beim Zurückschwenken des Bündelabnehmers 20 kommt die Ausnehmung in den Bereich der offenen Seite 28 des Borstenmagazins 24, sodass Borsten 26 in die Ausnehmung 38 hineingedrängt werden. Mit zunehmendem Verschwenken in Richtung der zurückgeschwenkten Position wird der Querschnitt der Ausnehmung 38 immer größer, sodass immer mehr Borsten 26 hineingedrängt werden.
Vor Erreichen der komplett zurückgeschwenkten Position oder erst in der zurückgeschwenkten Position ist dann die gesamte Ausnehmung 38 offen. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. In Figur 5 ist das entstehende Borstenbüschel in der ganz rechten Stellung der Ausnehmung 38 nur zum besseren Erkennen der Grenzen der Teile mit übertrieben viel Abstand der Borsten zueinander und zur Wand der Ausnehmung dargestellt. In Wirklichkeit sind auch hier die Borsten gedrängt in der vollständig offenen Ausnehmung untergebracht.
Der Abweiser 42 könnte auch variabel einstellbar sein und in der zurückgeschwenkten Position weniger Querschnitt freigeben, wenn weniger Borsten pro Bündel abgenommen werden sollen.
Während des Vereinzelungsbetriebs, hier bei der Bewegung in Richtung zur Spitze, das heißt beim Vorschwenken, gelangen die Borsten 26 in Kontakt mit der Abweiserfläche 44, die sich schräg in die Bewegungsbahn der Borsten 26 in der Ausnehmung 38 hinein erstreckt. Durch diese Schräge werden die überzähligen Borsten in der Ausnehmung 38 zurück in das Borstenmagazin 24 gedrückt.
Wenn dann die Ausnehmung 38 den Abstreifer 32 erreicht hat, wird die Ausnehmung 38 geschlossen, und das Bündel wird entlang der Gegenfläche 34 zur Spitze 14 transportiert.
Derselbe Bündelabnehmer 20 kann auch eingesetzt werden, wenn weniger Borstenbündel vereinzelt werden sollen. Hierzu kann der Abweiser 42 manuell oder motorisch radial nach außen in Richtung des Pfeiles Z verstellt werden, sodass er die Ausnehmung 38 stärker überdecken kann.
Bei der Ausführungsform nach Figur 3 ist die Ausschiebevorrichtung 40 nicht durch ein rein stationäres Teil gebildet. Vielmehr ist ein bewegliches Teil, hier ein Stößel 50, über ein Lager 52 radial verschiebbar am Bündelabnehmer 20 befestigt. Der Stößel 50 ist vorzugsweise durch eine Feder radial nach innen zur Achse A beaufschlagt.
Am innenseitigen Ende des Stößels 50 trägt dieser einen Mitnehmer 54 in Form einer Rolle, die an einer Kurvenbahn 56 abläuft. Die Kurvenbahn 56 weißt Abschnitte auf, die bezogen auf die Achse A weiter entfernt und näher an ihr liegen. Durch die unterschiedlich weit von der Achse A liegenden Abschnitte der Kurvenbahn 56 wird der Stößel 50 mehr oder weniger weit nach außen gedrängt. Der Stößel 50 kann dadurch die Ausnehmung 38, über welcher der Stößel 50 liegt, teilweise schließen.
Auch die Kurvenbahn 56 ist kontinuierlich gekrümmt, ohne abrupte Querschnittssprünge, Kanten oder dergleichen.
Der Verlauf des Querschnitts der Ausnehmung 38 ist auch hier, wie in Figur 5 dargestellt so, dass der Querschnitt der Ausnehmung 38 beim Vorschwenken kontinuierlich abnimmt.
Auch hier kann optional der Stößel 50 die gesamte Ausnehmung 38 in der zurückgeschwenkten Position freigeben, optional natürlich auch schon vorher.
Ferner ist es möglich, über eine Änderung der Lage der Kurvenbahn 56 oder eine andere Kurvenbahn andere Querschnittsverläufe zu realisieren.
Eine weitere Möglichkeit der Steuerung des beweglichen Teils, hier des Stößels 50, besteht darin, dass die Kurvenbahn 56 und das entsprechende Teil 60 ebenfalls während der Bewegung des Bündelabnehmers 20 bewegt und geschwenkt werden. Auch hierdurch lassen sich andere Verläufe bezüglich der Querschnittsänderung der Ausnehmung 38 realisieren.
Die Ausführungsform nach Figur 4 entspricht im Wesentlichen der nach Figur 3. Anstelle eines Stößels 50 ist hier als bewegliches Teil ein Hebel 62 vorgesehen, der an einem Schwenklager 64 auf dem Bündelabnehmer 20 gelagert ist. Der Hebel 62 ist zweiarmig ausgebildet und hat einen Arm, der den Mitnehmer 54 trägt und mit dem dieser entlang der Kurvenbahn 56 entlang läuft. Der andere Arm wird je nach Lage des Mitnehmers 54 mehr oder weniger stark über die Ausnehmung 38 geschwenkt, um diese mehr oder weniger freizugeben oder zu schließen.
Auch hier können natürlich die Kurvenbahn und das entsprechende Teil 60 nicht nur stationär wie bei Figur 3 sein, sondern beim Schwenken selbst bewegt werden oder auch nach außen verstellt werden, wenn Bündel mit anderen Querschnitten erzeugt werden sollen. Bei sämtlichen Ausführungsformen wird der Querschnitt der Ausnehmung zwischen der am meisten geöffneten Position, üblicherweise der zurückgeschwenkten Position und der am stärksten geschlossenen Stellung der Ausnehmung 38 um mindestens 10 %, insbesondere mindestens 15 % reduziert. Die sechs aufeinanderfolgenden Teilfiguren in Figur 6 zeigen die verschiedenen Positionen des Bündelabnehmers 20 bei der Ausführungsform nach Figur 2, wo gut zu erkennen ist, dass die Ausschiebevorrichtung 40 stationär bleibt, wogegen der Bündelabnehmer 20 hin- und her geschwenkt wird.
In Figur 7 sind die unterschiedlichen Positionen des Hebels 62 gemäß der Ausführungsform nach Figur 4 gut zu sehen, die diese während einer hin- und her Bewegung ausführt, weil sich sein Mitnehmer 54 an der Kurvenbahn 56 entlang bewegt, die unterschiedlich weit von der Achse A entfernte Abschnitte hat.
Die Teilfigur 4 zeigt die zurückgeschwenkte Position des Bündelabnehmers 20 und die komplett offene Ausnehmung 38. Bei sämtlichen Ausführungsformen wirkt die Ausschiebevorrichtung auch auf die Ausnehmung 38 während des Entlangbewegens am Abstreifer 32, damit auch nach Verlassen der offenen Seite 28 der Querschnitt der Ausnehmung 38 gleich bleibt, bis zur Übergabe an das Stopfwerkzeug 12. Dies ist unabhängig von den dargestellten Ausführungsformen der Fall. Alternativ zu den gezeigten Ausführungsformen kann auch während des Zurückschwenkens und/oder im hinteren Totpunkt, d. h. in der hintersten Stellung, ein Teil der überflüssigen Borsten oder alle Borsten aus der Ausnehmung heraus gedrückt werden. Wichtig dabei ist jedoch, dass dieses Herausdrücken der Borsten in jedem Takt erfolgt, d. h. im laufenden Betrieb.

Claims

Patentansprüche
1. Bündelvereinzelner eines Bürstenstopfwerkzeugs, mit einem Bündelabnehmers (20), der um eine Achse (A) zwischen einer Übergabeposition an einen Stopfwerkzeug (12) und einer zurück geschwenkten Position vor- und zurück schwenkbar ist und dabei mit einer Außenseite (30) und einer in der Außenseite (30) vorhandenen Ausnehmung (38) längs eines Borstenmagazins (24) entlang fährt und ein Bündel aus dem Borstenmagazin (24) in der Ausnehmung (38) aufnimmt, wobei eine Ausschiebevorrichtung (40) vorhanden ist, die so ausgebildet ist, dass sie während des Vereinzelungsbetriebes auf der Strecke, in der die Ausnehmung (38) an der offenen Seite (28) des Borstenmagazins (24) entlang fährt, den Querschnitt der Ausnehmung (38) reduziert und Borsten (26) aus der Ausnehmung (38) in das Borstenmagazin (24) zurück drückt.
2. Bündelvereinzelner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschiebevorrichtung (40) so ausgebildet ist, dass die Ausschiebevorrichtung (40) stets beim Vorschwenken den Querschnitt der Ausnehmung (38) reduziert.
3. Bündelvereinzelner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt während des Schwenkens kontinuierlich reduziert wird.
4. Bündelvereinzelner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschiebevorrichtung (40) ein am Bündelabnehmer (20) befestigtes, bewegliches Teil hat, welches sich abschnittsweise über die Ausnehmung (38) bewegen kann.
5. Bündelvereinzelner nach Anspruch 4, dass das bewegliche Teil durch einen vom Bündelabnehmer (20) entfernten Antrieb bewegt wird.
6. Bündelvereinzelner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eine stationäre oder angetriebene Kurvenbahn (56) aufweist, entlang der ein Mitnehmer (54), der mit dem beweglichen Teil gekoppelt ist, entlangfährt, wobei die Kurvenbahn (56) so ausgebildet ist, dass das bewegliche Teil beim Vorschwenken abschnittsweise die Ausnehmung (38) auf den Bündelabnehmer (20) schließt.
7. Bündelvereinzelner nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche T eil ein Schwenkhebel (62) oder Stößel (50) ist.
8. Bündelvereinzelner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschiebevorrichtung (40) ein stationärer Abweiser (42) ist, welcher im Bereich der offenen Seite (28) des Borstenmagazins (24) in Draufsicht auf den Bündelabnehmer (20) sich mit der Ausnehmung (38) beim Vorschwenken zunehmend überschneidet.
9. Bündelvereinzelner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abweiser (42) eine konvex gekrümmte Abweiserfläche (44) hat, gegen die die Borsten (26) in der Ausnehmung (38) beim Schwenken fahren und die schräg in die Bewegungsbahn der Borsten (26) in der Ausnehmung (38) hinein verläuft.
10. Bündelvereinzelner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschiebevorrichtung (40) so ausgebildet ist, dass beim Zurückschwenken die Ausnehmung (38) zunehmend geöffnet wird, vorzugsweise anfänglich zumindest teilweise offen und in der zurück geschwenkten Position komplett offen ist.
1 1 . Verfahren zum Vereinzeln von Bündeln für ein Bürstenstopfwerkzeug, insbesondere unter Verwendung des Bündelvereinzelner (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellen eines Bündelabnehmers (20), der um eine Achse (A) zwischen einer Übergabeposition an einem Stopfwerkzeug (12) und einer zurück geschwenkten Position vor- und zurück schwenkbar ist und dabei mit einer Außenseite (30) und einer in der Außenseite (30) vorhandenen Ausnehmung (38) längs eines Borstenmagazins (24) entlang fährt,
Befüllen der Ausnehmung (38) während des Zurückschwenkens mit Borsten (26) aus dem Borstenmagazin (24), und
Herausdrücken von Borsten (26) aus der Ausnehmung (38) während des Vereinzelungsbetriebes zurück in das Borstenmagazin (24).
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (38) während des Zurückschwenkens komplett offen ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausnehmung (38) um mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 15 % während des Vereinzelungsbetriebs reduziert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 -13, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausnehmung (38) beim Vorschwenken nach Verlassen der offenen Seiten (28) konstant gehalten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 -14, dadurch gekennzeichnet, dass Borsten während des Vorschwenkens des Bündelabnehmers (20) in das
Borstenmagazin zurück gedrückt werden.
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