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Bürstenherstellungsmaschine Die Erfindung betrifft eine Bürstenherstellungsmaschine
mit einer drehbaren, Werkstückhalter für Bürstenkörper tragenden Trommel sowie mit
wenigstens einem Stopfwerkzeug und gegebenenfalls weiteren Bearbeitungswerkzeugen
od. dgl., wobei die Trommel sowohl eine Positionierbewegung für den bzw. die Bearbeitungsvorgänge
als auch eine Fortschaltbewegung von einer Bearbeitungsstation zu einer nächsten
durchführt.
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Bei derartigen Bürstenherstellungsmaschinen besteht die Forderung
nach einer vergleichsweise hohen Fortschaltgeschwindigkeit, wobei die Trommel od.
dgl. Werkstückhalter-Träger von einer Bearbeitungsstation zur nächsten weitergedreht
wird. Diese Fortschaltung soll dabei möglichst wenig Zeit in Anspruch nehmen und
insbesondere während eines Hubtaktes z.B.
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des Stopfwerkzeuges durchgeführt werden. Die dazu notwendigen Beschleunigungen
bzw. Fortschaltgeschwindigkeiten führen häufig zu Funktionsstörungen durch eine
überschwingbewegung der Trommel. Insbesondere beim Stopfen des ersten Bürstenkörperloches
nach einer Fortschaltbewegung ist wegen der Fehlpositionierung durch Überschwingen
das genaue Einführen des Bündels in das Bürstenkörperloch nicht immer gewährleistet.
In der Praxis machen sich bereits Fehlpositionierungen von 1/50 mm nachteilig bemerkbar.
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Um die Fortschaltbewegung unmittelbar ohne zusätzliche Verzögerung
nach einem letzten Arbeitshub durchführen zu können, hat man bereits Schaltmechanismen
geschaffen, die während der Bearbeitungszeit bei einer Bearbeitungsstation die Fortschaltung
vorbereiten
und nach dem letzten Arbeitshub praktisch verzögerungsfrei die Fortschal'+ng durchführen.
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Neben einem erheblichen mechanischen Aufwand haben diese Vorrichtungen
jedoch noch den Nachteil der möglichen Fehlpositionierung durch Nachschwingen des
Werkstückhalter-Trägers mit den sich daraus ergebenden Maschinenstörungen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Fehlposi tionierungen
der Werkstückhalter bei einer Bearbeitungsstation zu vermeiden und insbesondere
auch, Fehlpositionierungen nach einer Fortschaltbewegung der Trommel beim ersten
Arbeitstakt zu vermeiden. Dabei soll die hohe Fortschaltgeschwindigkeit der Trommel
od. dgl. zumindest beibehalten werden, so daß die Fortschaltung in der Zeit, in
der das jeweilige Bearbeitungswerkzeug während eines Arbeitshubes am Bürstenkörper
außer Eingriff ist, erfolgen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen,
daß zumindest jeweils für die nach einer. Fortschaltbewegung erste Bearbeitungsposition
eine paßgenaue Kupplung für die Trommel od. dgl. vorgesehen ist.
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Die paßgenaue Kupplung hält dabei in vorteilhafter Weise die Trommel
od. dgl. in der genau passenden Bearbeitungsposition fest, so daß Maschinenstörungen
durch Fehlpositionierungen vermieden werden können.
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Zweckmäßigerweise LSt dabei die Kupplung durch zwei ineinandergreifende
bzw. in Eingriff bringbare und dabei gegenseitig sich zentrierende Teile gebildet,
wobei ein Teil mit der Trommel od. dgl. und das andere Teil mit dem Maschinengestell
od. dgl. feststehendem Element verbunden ist. Auf einfache Weise läßt sich somit
eine paßgenaue Kupplung realisieren.
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Die Kupplungsteile sind dabei unmittelbar vor und während zumindest
eines Bearbeitungstaktes in Eingriff und zumindest beim Fortschalten gelöst. Unmittelbar
vor einem Arbeitshub, z. B. dem Einführen eines Borstenbüschels mittels eines Stopfwerkzeuges
in
ein vorhandenes Bürstenkörperloch, wird dabei die Trommel od. dgl. mittels der Kupplung
festgehalten und gegebenenfalls ihre Lageposition auch noch etwas korrigiert.
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Eine einfache' Ausführungsform sieht vor, daß die sich an der Trommel
od. dgl. bzw. an dem Maschinengestell jeweils befindlichen Kupplungsteile derart
angeordnet bzw. ausgebildet sind, daß sie jeweils in der ersten Bearbeitungsposition
nach einer Trommel-Fortschaltbewegung in Eingriff gelangen. Dadurch ist in der ersten
Bearbeitungsposition, die wegen der unmittelbar davor durchgeführten Fortschaltbewegung
bezüglich ihrer ge nauen Positionierung besonders kritisch ist, eine sichere Festlegung
und gegebenenfalls Lagekorrektur gegeben.
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Zweckmäßigerweise sind ein oder mehrere Gegenkupplungsteile an einer
vorzugsweise am Maschinengestell befestigten Hubvorrichtung angebracht. Diese Hubvorrichtung
arbeitet im Taktrhythmus eines Bearbeitungswerkzeuges, z. B. des Stopfwerkzeuges,
wobei die Kupplung zeitlich etwas eher in Eingriff kommt, als das Stopfwerkzeug
od. dgl. bei dem Bürstenkörper.
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Eine abgewandelte Ausführungsform sieht vor, daß die Kupplungsteile
an der Trommel durch Vorsprünge und an der Hubvorrichtung durch einen Stempel od.
dgl. gebildet sind, der an seiner den Vorsprüngen zugewandten Stirnseite ein oder
mehrere Löcher aufweist. Dabei weist die Trommel zweckmäßigerweise eine der Anzahl
ihrer Werkstückhalter entsprechende Anzahl von Gegenkupplungsteilen auf, zu denen
das andere Kupplungsteil jeweils paßt. Bei der vorerwähnten, abgewandelten Ausführungsform
kann an der Stirnseite des Stempels od. dgl. entweder ein Loch vorgesehen sein,
das auf die erste Bearbeitungsposition nach einer Trommel-Fortschaltbewegung abgestimmt
ist oder aber man kann auch eine dem Lochfeld eines Bürstenkörpers entsprechende
Anzahl von Löchern als Lochschablone vorsehen. Im letzteren Falle würde bei jeder
Bearbeitungsposition beim Bearbeiten eines Bürstenkörpers ein Festlegen und gegebenenfalls
Lagekorrigieren der Trommel mittels der paßgenauen Kupplung erfolgen.
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Vorzugsweise kann als paßgenaue Kupplung eine aus wenigstens einem
Bolzen od. dgl. und zumindest einer dazu passenden Ausnehmung gebildete Indexvorrichtung
vorgesehen sein. Diese ermöglicht die bereits vorerwähnte Lage fixierung und gegebenenfalls
auch Lagekorrektur.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt zum Teil stärker schematisiert: Fig. 1 eine Seitenansicht
einer Bürstenherstellungsmaschine mit einer drehbaren Trommel od. dgl.
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Fig. 2 eine Seitenteilansicht einer Bürstenherstellungs maschine mit
einer Zuführstation und einer Stopfstation, Fig. 3 eine etwa Fig. 2 entsprechende
Darstellung in abgewandelter Ausführungsform und Fig. 4 eine wiederum abgewandelte
Ausführungsform einer in Teilseitenansicht gezeigten Bürstenherstellungsmaschine.
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Eine in Fig. 1 gezeigte Bürstenherstellungsmaschine 1 weist ein Maschinengestell
2 auf, an dem eine gemäß dem Pfeil Pf 1 drehbare Trommel 3 gelagert ist. Die Bürstenherstellungsmaschine
1 weist hier als Bearbeitungsstation eine Stopfeinrichtung 4 sowie eine Zuführeinrichtung
5 mit einem Magazin 6 und eine Auswerfstation 7 auf.
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Bei der Zuführeinrichtung 5 werden von dem Magazin 6 bereits mit Löchern
versehene Bürstenkörper 8 einem an der Trommel 3 befestigten Werkstückhalter 9 zugeführt.
Nach dem Festlegen des Bürstenkörpers 8 erfolgt eine Fortschaltbewegung der
Trommel
3 gemäß dem Pfeil Pf 1 um 900, so daß der Bürstenkörper 8 für den Stopfvorgang vor
dem Stopfwerkzeug 4 zu liegen kommt. Während des Stopfvorganges wird ein neuer Bürstenkörper
bei der Zuführeinrichtung 5 eingespannt. Wenn der vor der Stopfeinrichtung 4 befindliche
Bürstenkörper fertiggestopft ist, erfolgt die nächste Fortschaltbewegung wiederum
um 900, wobei der nächste ungestopfte Bürstenkörper 8 vor dem Stopfwerkzeug zu liegen
kommt und die fertiggestopfte Bürste bei der Auswerfstation 7 ausgeworfen wird.
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Diese Fortschaltbewegung muß innerhalb einer sehr kurzen Zeit erfolgen,
nämlich während das Stopfwerkzeug zurückläuft und ein neues Borstenbündel holt und
wieder nach vorne in Stopfposition verfährt. Der Arbeitsrhythmus des Stopfwerkzeuges
soll dabei weder verlangsamt noch angehalten werden.
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Die Positionierung des Bürstenkörpers für die erste Bearbeitungsposition
nach einer Fortschaltbewegung muß somit sehr schnell gleichzeitig aber auch genau
erfolgen, wobei Trommelschwingungen od. dgl. Positionierfehler vermieden werden
sollen. In der Praxis können bereits Positionierfehler von 1/10 mm zu Maschinenstörungen
führen.
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Bei der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine 1 ist deshalb
zumindest jeweils für die nach einer Fortschaltbewegung zu einer nächsten Station
erste Bearbeitungsposition eine paßgenaue Kupplung 10 für die Trommel 3 od. dgl.
vorgesehen (Fig. 2). In der hier gezeigten einfachen Ausführungsform erfolgt dabei
eine Lagefixierung nur bei der ersten Bearbeitungsposition nach einer Fortschaltbewegung.
Gemäß Fig. 2 ist die erste Bearbeitungsphase, hier das Stopfen des ersten Borstenbüschels
bei gleichzeitiger Lagefixierung durch die Kupplung 10 bereits abgelaufen. Wesentlich
ist dabei, daß vor dem Einführen des ersten Borstenbüschels 11 bereits die Kupplung
10 in Eingriff ist und die Trommel 3 arretiert, gegebenenfalls beim Einkuppeln auch
etwas lagekorrigiert.
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Die Trommel 3 weist eine der Anzahl ihrer Werkstückhalter 9 entsprechende
Anzahl von Gegenkupplungsteilen, im vorliegenden Falle Löcher 12 auf, zu denen das
andere Kupplungsteil,
hier eine Zentrierspitze 13, jeweils paßt.
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Die Zentrierspitze 13 ist an einer Hubvorrichtung 14, insbesondere
an deren Hubstempel 15 befestigt. Dieser ist gemäß dem Pfeil Pf 2 zu der Trommel
3 hin radial verschiebbar, so daß die Zentrierspitze 13 in das jeweils bei einem
Werkstückhalter 9 befindliche Loch 12 in Eingriff gebracht werden kann. Die Löcher
12 haben zweckmäßigerweise einen der Form des Vorsprunges zumindest etwa entsprechenden
lichten Querschnitt.
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Die Kupplung 10 gemäß Fig. 2 kann auch derart ausgebildet sein, daß
sich an der Trommel 3 jeweils bei den Werkstückhaltern 9 Zentrierspitzen 13 od.
dgl. befinden, während der Hubstempel 15 mit einem entsprechenden Loch 12 an seiner
Stirnseite versehen ist. Diese Anordnung würde dann etwa Fig. 4 entsprechen, wobei
hier der Hubstempel 15 jedoch anstatt einem. einzigen Loch ein Lochfeld trägt.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen noch Ausführungsbeispiele, bei denen in
allen Bearbeitungspositionen, d. h. insbesondere während jedes einzelnen Stopfvorganges,
die Trommel 3 durch die Kupplung 10 in der vorgesehenen genauen Lageposition festgelegt
wird. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist dabei das an der Trommel jeweils bei
einem Werkstückhalter 9 vorgesehene Kupplungsteil als Lochfeld 16 ausgebildet,entsprechend
dem Lochfeld 17 eines Bürstenkörpers 8. Das Lochfeld 16 des einen Kupplungsteiles
bildet somit praktisch eine Lochschablone, die mit der an dem Stempel 15 befindlichen
Zentrierspitze 13 zusammenarbeitet.
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Praktisch eine Umkehrung der Anordnung der in Fig. 3 gezeigten Kupplungsteile
ist in Fig. 4 erkennbar. Hier ist an der Trommel 3 jeweils bei den Werkstückhaltern
9 eine Zentrierspitze 13 vorgesehen, während der Hubstempel 15 das Kupplungsgegenstück
trägt, das durch eine Platte mit einem Lochfeld 16 etwa dem in Fig. 3 entsprechend
besteht.
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Erwähnt sei noch, daß bei der Indexeinrichtung (Kupplung 10) die Kuppelbewegung
gemäß dem Pfeil Pf 2 mechanisch oder von der Steuerung her mit dem Antrieb des Stopfwerkzeuges
verbunden
sein kann, wobei der Hubstempel 15 entweder nur den
ersten Arbeitshub nach einer Fortschaltbewegung mitmacht, oder aber zweckmäßigerweise
parallel im Takt des Stopfwerkzeuges durchläuft. Im letzteren Falle ist bei einer
Indexierung nur der ersten Bearbeitungsposition ein entsprechender Freiraum bei
der Trommel 3 für die hin- und herlaufende Zentrierspitze 13 vorgesehen.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 2, bei der nur die erste Bearbeitungsposition
indexiert wird, hat den Vorteil, daß die Kupplung 10 hier weitgehend unabhängig
von verschiedenen Bürstenmustern, insbesondere Lochfeldmustern, ist, während man
bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4 ein dem Lochfeld der Bürsten entsprechendes
Lochfeld 16 bei dem Kupplungsteil vorsehen muß. Dies hat jedoch dann den Vorteil,
daß nicht nur die Fortschalt-Drehbewegung der Trommel 3, sondern auch die Positionierbewegung
von Loch zu Loch lagekorri giert werden kann.
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Wegen der schnellen erforderlichen Positionierbewegung ist es vorteilhaft,
wenn die Trommel 3 insgesamt vergleichsweise leicht ist. Dazu ist es dann auch vorteilhaft,
wenn, wie in Fig. 4 erkennbar, an der Trommel die Zentrierspitzen 13 vorgesehen
sind, da diese eine vergleichsweise geringe Masse haben.
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Erwähnt sei noch, daß die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine
insbesondere auch für die Bearbeitung und Herstellung von Zahnbürsten geeignet ist.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich
sei.
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L e e r s e i t e