DE19634278A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, inbesondere von Zahnbürsten, die eine Transportein­ richtung mit einer umlaufenden Kette, Band oder dergleichen Transportmittel aufweist, das Werkstückhalter zum Transportieren von Bürstenkörpern von einer Eingabestelle zu einer Stopfmaschine und gegebenenfalls zu nachgeordneten Nachbearbeitungsmaschinen trägt, wobei die Werkstückhalter mit den gehaltenen Bürstenkörpern taktweise etwa um den Abstand benachbarter Bürstenkörper- Werkstückhalter weiterschaltbar und bei der Stopfmaschine relativ zu deren Stopfwerkzeug für den Stopfvorgang positionierbar sind.

Außer Vorrichtungen, bei denen die Werkstückhalter im Bereich der Stopfmaschine vom Transportmittel getrennt werden, ist aus der DE 27 31 726 bereits eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der die einer Stopfeinrichtung zugeführten Bürstenkörper an dem Transportmittel, beispielsweise einer umlaufenden Kette auch während des Stopfvorganges verbleiben können. Dazu weisen die Werkstückhalter kreuzschlitten-artige Führungen auf, die im Bereich einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere einer Stopfmaschine, Stopf-Positionierbewegungen der gehaltenen Bürstenkörper ermöglichen.

Nach dem Fertigstopfen einer Bürste soll das Transportmittel innerhalb eines einzigen Stopfzyklus weitergeschaltet werden, so daß der nächste Bürstenkörper in den Bereich des Stopfwerkzeuges oder Bearbeitungswerkzeuges kommt. Dieses Weiterschalten des Transportmittels mit den daran umlaufenden Werkstückhaltern ist jedoch problematisch, da eine vergleichsweise große Masse bewegt werden muß. Bei der praktizierten, hohen Stopfgeschwindigkeit müßte das Weiterschalten etwa innerhalb einer dreißigstel Sekunde erfolgen, um ein weitgehend kontinuierliches Arbeiten zu ermöglichen. Bei dem Gewicht des Transportmittels mit Werk­ stückhaltern, bei den verwendeten Längen des Transportmittels und der Anzahl der Werkstückhalter ist dieses schnelle Umschalten mit vertretbarem Aufwand jedoch nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die Werkstückhalter auch bei der Bearbeitung der Bürstenkörper im Bereich der Stopfmaschine, am Transportmittel verbleiben können. Trotzdem soll eine so hohe Umschaltgeschwindigkeit möglich sein, daß ein schnelles Umschalten von einem Bürstenkörper auf einen nachfolgen­ den Bürstenkörper innerhalb eines Stopfzyklus, d. h. innerhalb der Zeit, die das Stopfwerkzeug für eine einzige Hubbewegung braucht, erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Transport­ mittel in Transportrichtung vor und hinter der Stopfmaschine zur begrenzten Bewegungsfreigabe des zumindest die Weiterschaltbewegung durchführenden Transportmittel-Abschnittes, Entkopplungsbereiche zu dem sich jeweils anschließenden Transportmittel-Abschnitt beziehungsweise dem restlichen Transportmittel aufweist.

Durch die beiden Entkopplungsbereiche ist der gerade im Bereich des Stopfwerkzeuges oder dergleichen befindliche Transportmittel- Abschnitt bewegungsmäßig von dem restlichen Transportmittel abgekoppelt und damit die zu bewegende Masse entsprechend reduziert. Es lassen sich so sehr schnelle Weiterschaltbewegungen zwischen dem letzten Stopfvorgang eines Bürstenkörpers und dem ersten Stopfvorgang eines nachfolgenden Bürstenkörpers realisieren. Der kurze Transportmittel-Abschnitt im Bereich der Stopfmaschine kann die schnelle Weiterschaltbewegung wegen der verringerten Bewegungsmasse durchführen und der übrige Transportmittel-Abschnitt kann durch die Bewegungsabkopplung stehen bleiben und während des Stopfens eines Bürste mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit nachgeführt werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Werkstückhalter im Bereich der Stopfmaschine jeweils zusammen mit dem sie haltenden Transport­ mittel-Abschnitt der Transporteinrichtung, zumindest in der Umlauf- Transportrichtung für den Weitertransport und die einzelnen Stopfvorgänge positionierbar sind und daß das Transportmittel in Transportrichtung vor und hinter der Stopfmaschine zur begrenzten Bewegungsfreigabe des die Weiterschalt- sowie die Stopf-Positio­ nierbewegungen durchführenden Transportmittel-Abschnittes Entkopplungsbereiche zu dem sich jeweils anschließenden Transport­ mittel-Abschnitt aufweist. Damit ist für die in Transportrichtung orientierte Positionierbewegung für die einzelnen Stopfvorgänge keine vom Transportmittel abgekuppelte Positionierführung an den Werkstückhaltern erforderlich, so daß dadurch die Konstruktion der Werkstückhalter vereinfacht ist.

Vorteilhafterweise ist der zwischen Entkopplungsbereichen befindliche Transportmittel-Abschnitt mit einem Antrieb zum Positionieren in Transportrichtung entsprechend dem Borsten­ feldmuster verbunden, wobei dieser Antrieb vorzugsweise auch als Antrieb für das insbesondere taktweise Weiterschalten des zwischen Entkopplungsbereichen befindlichen Transportmittel -Abschnittes entsprechend dem Abstand benachbarter Werkstückhalter ausgebildet ist. Man kommt somit mit einem einzigen Positionierantrieb für die Weiterschaltbewegung des zwischen Entkopplungsbereichen befindlichen Transportmittel-Abschnittes und auch für die Stopfpositionierbewegung aus, so daß ein reduzierter Aufwand für den Antrieb vorhanden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Antrieb für das oder die Stopfwerkzeuge und/oder den zwischen Entkopplungsbereichen befindlichen Transportmittel-Abschnitt und/oder für den übrigen Transportmittelabschnitt jeweils ein elektronisch gesteuerter Antrieb, vorzugsweise Servomotoren, vorgesehen sind.

Das Koordinieren der einzelnen Bewegungen beziehungsweise Bewegungsabläufe der voneinander bewegungsentkoppelten Transport­ mittelabschnitte und gegebenenfalls auch der Stopfbewegung des Stopfwerkzeuges, ist mit solchen, vorzugsweise zentral gesteuerten, elektronischen Antrieben besonders gut und mit der erforderlichen Genauigkeit erreichbar.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in Transportrichtung vor und hinter den Entkopplungsbereichen Führungs- und/oder Antriebsmittel für das Transportmittel angeordnet. Dadurch können an definierten Stellen des Transportmittels Entkopplungsbereiche gebildet werden.

Zweckmäßigerweise ist das Transportmittel außerhalb der Entkopp­ lungsbereiche seitlich geführt, wobei Führungsunterbrechungen in den Entkopplungsbereichen vorgesehen sind. In den geführten Bereichen kann das Transportmittel nicht seitlich ausweichen, während bei den Führungs-Unterbrechungen eine zum Beispiel schlaufenförmige Ausbildung und damit ein Verkürzen des Transport­ mittels zur Bildung von Entkopplungsbereichen möglich ist.

Bevorzugt weist die Transporteinrichtung eine umlaufende Kette als Transportmittel auf, die vorzugsweise außenseitig die die Bürstenkörper haltenden Werkstückhalter trägt, wobei die Kettenglieder bei Verkürzung aus ihrer Strecklage soweit relativ zueinander verschwenkbar sind, daß Entkopplungsbereiche gebildet sind.

Benachbarte Kettenglieder bilden dabei durch "Stauchung" Entkopplungsbereiche mit aus der Strecklage ausgelenkten Kettengliedern. Bei Kettengliedern, die hinsichtlich ihrer Größe jeweils zur Aufnahme eines Werkstückhalters ausgebildet sind, genügt das seitliche Auslenken zweier benachbarter Kettenglieder zur Bildung eines Entkopplungsbereiches. Da sich die Kettenglieder durch ihre Schwenklagerverbindung selbst führen, sind in den Entkopplungsbereichen keine zusätzlichen Stabilisierungsmaßnahmen erforderlich.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß für eine quer zur Transportrichtung des Transportmittels vorgesehene, vorzugsweise in Längsrichtung der Bürste orientierte Stopf- Positionierbewegung, der Werkstückhalter eine mit einer Quer­ schiebeführung versehene Bürstenkörper-Spannkluppe aufweist, die im Bereich der Stopfmaschine mit einem Querpositionierantrieb kuppelbar ist. Damit ist quer zur Stopf-Positionierbewegung, die über die Transportbewegung des Transportmittels erfolgt, eine weitere Stopf-Positionierbewegung, insbesondere in Längsrichtung der Zahnbürsten oder dergleichen möglich.

Vorzugsweise weist der Querpositionierantrieb beidseits des Werkstückhalters an der Spannkluppe angreifende Kupplungsflächen auf, die insbesondere durch eine in Transportrichtung orientierte Einlaufnut oder dergleichen Führungsteil oder dergleichen gebildet sind. Durch diese Ausbildung kuppeln die einzelnen Werkstückhalter beim schrittweisen Weiterschalten des Transportmittels automatisch mit dem Querpositionierantrieb.

Zweckmäßigerweise weist die Spannvorrichtung Rückstellelemente zum Verstellen der Spannvorrichtung relativ zu den übrigen, mit dem Transportmittel verbundenen Werkstückhalter in eine ins­ besondere durch einen Anschlag definierte Ausgangslage auf, vorzugsweise in eine Ausgangslage entsprechend der ersten Stopfposition bei der Stopfmaschine.

Dadurch werden die in den Werkstückhaltern eingespannten Bürstenkörper in einer vorgegebenen beziehungsweise vorpositionier­ ten Lage der Stopfmaschine zugeführt, so daß unmittelbar nach der Zuführung auch der erste Stopfvorgang erfolgen kann.

Insbesondere bei Stopfabläufen, bei denen die letzte Stopfposition einen größeren Abstand zur ersten Stopfposition hat, würde durch das dann entsprechend vorgespannte Rückstellelement, insbesondere eine Feder, das Rückpositionieren in die definierte Ausgangslage ungedämpft erfolgen mit entsprechender Belastung der Anschläge. Um dies zu vermeiden, kann in Transportrichtung im Anschluß an die Stopfmaschine ein Positionierelement, vorzugsweise eine übergangsschräge zum gesteuerten Rückführen der Spannvorrichtung aus ihrer Endlage nach dem Stopfen in ihre definierte Ausgangslage vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise können für das in den Entkopplungsbereichen schlaufenförmig geführte Transportmittel gesteuerte Spannmittel vorgesehen sein, wobei dazu insbesondere ein Luftzylinder als Spannmittelantrieb vorgesehen ist.

Dieser gesteuerte Spannmittelantrieb wird bei der Schlaufenbildung des Transportmittels für die Entkopplungsbereiche aktiviert und beim Straffen ausgeschaltet. Der in Transportrichtung des Transportmittels wirkende Positionierantrieb wird dadurch entlastet, da er beim Straffen keine Rückstellkraft, wie dies bei Feder-Spann­ mitteln erforderlich wäre, überwinden muß. Auch dies trägt mit zu einer schnellen Positionierbarkeit bzw. zur Reduzierung der erforderlichen Positionierkraft bei.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt etwas schematisiert:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bürsten-Herstellungsvorrichtung mit einem umlaufenden Transportmittel mit durch Entkopplungsbereiche beidseitig einer Stopfmaschine abgekoppeltem Transportmittelabschnitten sowie weiteren, im Verlauf des Transportmittels angeordneten Nach­ bearbeitungsmaschinen,

Fig. 2 bis 4 etwas gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsformen von Bürsten-Herstellungsvorrichtungen in unterschiedli­ chen Positionierlagen des Transportmittels,

Fig. 5 und 6 eine etwa maßstäbliche Darstellung eines durch eine Kette gebildeten Transportmittel-Abschnittes mit Werkstückhaltern und in unterschiedlichen Schwenkpositio­ nen befindlichen Kettengliedern,

Fig. 7 eine schematisierte Seitenansicht einer Bürstenher­ stellungsmaschine mit Stopfmaschinen in Zwillings­ anordnung und

Fig. 8 eine Aufsicht eines Werkstückhalters vor einem Querposi­ tionierantrieb.

Eine in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Vorrichtung 1, 1a dient zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten. Sie weist eine Transporteinrichtung für diese Bürsten auf, wobei eine umlaufende Kette 2, ein Band oder dergleichen als Transportmittel vorgesehen sein können. An der umlaufenden Kette 2 oder dergleichen sind außenseitig Werkstückhalter 3 angebracht, die als Träger für Spannkluppen 4 (vgl. Fig. 5 und 6) zum Einspannen und Halten von Bürstenkörpern 5 (Fig. 5) dienen. Die Bürstenkörper 5 werden von einem hier nicht dargestellten Magazin zugeführt und dann in Richtung des Pfeiles Pf1 zu einer Stopfmaschine 6 transportiert. Die entsprechend dem vorgesehenen Borstenfeld Löcher aufweisenden Bürstenkörper 5 werden bei der Stopfmaschine 6 mit Borstenbündeln gestopft und nach dem Fertigstopfen Nachbearbeitungsmaschinen 7 zum Abscheren und Schleifen der Borstenenden zugeführt.

Zum Stopfen der Bürstenkörper 5 werden diese entsprechend der jeweiligen Lochposition relativ zum Stopfwerkzeug 8 der Stopf­ maschine 6 in zwei Koordinatenrichtungen positioniert. Üblicher­ weise werden Zahnbürstenkörper quer zur Transportrichtung des Transportmittels (Kette 2) eingespannt und beim Stopfen in Längsrichtung des Bürstenkörpers und quer dazu positioniert. Für die Querpositionierbewegung, also in Transportrichtung der Kette 2, wird der Werkstückhalter zusammen mit der in dieser Richtung starr gekoppelten Kette bewegt. Um zu vermeiden, daß die gesamte Masse der umlaufenden Kette mit den darauf befindlichen Werk­ stückhaltern 3 bewegt werden muß, sind vor und hinter der Stopfmaschine 6 zur begrenzten Bewegungsfreigabe Entkopplungs­ bereiche 9 und 10 vorgesehen. Mit Hilfe von Führungs- und Antriebsmitteln wird dabei der Kettenabschnitt 11, der sich im Anschluß an die Entkopplungsbereiche 9 und 10 außerhalb des Stopfmaschinenbereiches befindet, so gehalten, daß der andere, im Bereich der Stopfmaschine befindliche, und ebenfalls durch die beiden Entkopplungsbereiche 9 und 10 begrenzte Kettenabschnitt 12 für die Positionierbewegung beim Stopfen und auch für eine Fortschaltbewegung von einem Bürstenkörper auf einen nachfolgenden, bewegt werden kann. Diese Positionierbewegung und auch die Weiterschaltbewegung erfolgt jeweils, ohne daß der Kettenabschnitt 11 mitbewegt wird.

Zur Bildung der Entkopplungsbereiche 9 und 10 kann die Kette 2 oder dergleichen schlaufenförmig geführt sein, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die umlaufende Kette 2 an ihrem der Stopfmaschine 6 abgewandten Abschnitt über ein großes Umlenkrad 13 geführt und auf der anderen Seite, der Stopfmaschine 6 zugewandt, ist eine Umlenkanordnung mit drei Rollen 14 bis 16 vorgesehen. Jeweils zwischen den Rollen 15 und 14 sowie 16 und 14 sind die Entkopplungsbereiche 9 und 10 gebildet. Der Antrieb für die Positionierbewegungen und die Weiterschaltbewegung wird über die Rolle 14 übertragen, während die Rollen 15 und 16 synchron mit dem Umlenkrad 13 bewegt werden.

Zu Beginn eines Stopfvorganges kann im Entkopplungsbereich 9 eine maximale Schlaufe 17 vorhanden sein, während in dem Entkopplungs­ bereich 10 die Kette weitgehend straff sein kann. Durch die Schlaufe 17 können über die Rolle 14 in Transportrichtung der Kette 2 entsprechende Positionierbewegungen für das Stopfen des Bürstenkörpers vorgenommen werden, wobei die Schlaufe 17 für eine entsprechende Bewegungsfreiheit sorgt.

Die Schlaufenbildung ist zweckmäßigerweise so groß, daß außer der eigentlichen Positionierbewegung während des Stopfens auch die Weiterschaltbewegung auf einen nächsten Bürstenkörper entkoppelt von dem übrigen Kettenabschnitt 11 vorgenommen werden kann. Ist diese Weiterschaltung erfolgt, wird während des laufenden Stopfvorganges durch eine entsprechende Transportbewegung des Kettenabschnittes 11 über einen bei dem Umlenkrad 13 oder den Rollen 15 oder 16 befindlichen Antrieb eine erneute Schlaufen­ bildung im Entkopplungsbereich 9 vorgenommen. Dazu steht etwa die gesamte, für einen Stopfablauf einer Bürste benötigte Zeit zur Verfügung.

Zu Beginn eines Stopfvorganges würde auch eine Schlaufenbildung genügen, die nur die Stopfpositionierbewegungen ermöglicht und während des Stopfens kann dann aus dem Kettenabschnitt 11 soweit nachgeführt werden, daß am Ende des Stopfens eine für das Weiterschalten auf einen nächsten Bürstenkörper erforderliche Bewegungsfreiheit durch eine entsprechende Schlaufe vorhanden ist. Während die Schlaufe 17 beim Stopf-Positionieren und dem anschließenden Weiterschalten auf einen nächsten Bürstenkörper gestrafft wird, bildet sich analog zwischen der Rolle 14 und der Rolle 16 eine Ausgleichsschlaufe 18.

Der sich jeweils im Entkopplungsbereich 9 bzw. 10 befindliche Kettenabschnitt ist so kurz wie möglich bemessen und vorzugsweise auf einen Kettenabschnitt mit nur einem Werkstückhalter beschränkt, um die beim Weiterschalten und beim Stopf-Positionieren zu bewegenden Massen möglichst gering zu halten.

Der zwischen den Entkopplungsbereichen 9 und 10 befindliche Ketten-Ab­ schnitt 12 wird vorzugsweise über die Rolle 14 angetrieben, wobei dieser Antrieb sowohl für das taktweise Weiterschalten des zwischen den Entkopplungsbereichen befindlichen Ketten-Abschnittes als auch für das Stopf-Positionieren entsprechend dem vorgesehenen Borstenfeldmuster dient. Sowohl für diesen Antrieb als auch für den Antrieb des restlichen Kettenabschnittes 11 werden bevorzugt elektronisch gesteuerte Antriebe, insbesondere Servomotoren vorgesehen, um die einzelnen Bewegungsabläufe exakt koordinieren zu können.

Anstatt einer Kette 2 könnte als Transportmittel für die Ausführungsform nach Fig. 1 auch ein umlaufendes Band vorgesehen sein.

Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 2 bis 4 zeigen eine Vorrichtung 1a, bei der zur "Schlaufenbildung" die einzelnen Kettenglieder zur Bildung von Entkopplungsbereichen, bei Verkürzung der Kette 2 aus ihrer Strecklage entsprechend zueinander verschwenkbar sind. Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Bewegungs-Entkopplungsbereich 9 in unterschiedlichen Stellungen.

Die maximale Verschwenkbarkeit benachbarter Kettenglieder 19 ist so bemessen, daß die beim Stopfpositionieren und gegebenenfalls beim Weiterschalten auftretende Verstellung des sich zur Stopfmaschine 6 hin anschließende Kettenabschnittes 12 ausgeglichen werden kann, ohne daß sich der der Stopfmaschine 6 abgewandte Kettenbereich 11 mitbewegen muß. Dies bedeutet, daß die ausgelenk­ ten Kettenglieder 19 nach dem Weiterschalten auf einen nächsten Bürstenkörper maximal gerade in Strecklage gelangen. Das Aufschwenken benachbarter Kettenglieder 19 entspricht somit der Schlaufenbildung bei der Ausführungsform nach Fig. 1.

Fig. 2 zeigt die Situation zu Beginn eines Stopfvorganges, wo innerhalb des den Entkopplungsbereich 9 aufweisenden Zuführ­ bereiches, benachbarte Kettenglieder 19 maximal aufgeschwenkt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite, im Abtransportbereich befinden sich die im Entkopplungsbereich 10 befindlichen Kettenglieder 19 in Strecklage. Während des Stopfpositionierens wird der Ketten­ abschnitt 12 entsprechend nachgeführt, so daß im Entkopplungs­ bereich 9 die Auslenkung der beiden benachbarten Kettenglieder 19 abnimmt, während gegenüberliegend bei dem Entkopplungsbereich 10 sich die Kettenglieder analog aufrichten.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß nach Ablauf des halben Gesamtstopf­ vorganges sich im Entkopplungsbereich 9 eine verringerte Aufrichtung der Kettenglieder einstellt, während im Entkopplungs­ bereich 10 sich die Kettenglieder 19 zunehmend aufrichten. Hier ist auch angedeutet, daß im Entkopplungsbereich 9 noch genügend Ausgleichslänge zur Verfügung steht, damit auch die nach dem Stopfpositionieren erfolgende Weiterschaltbewegung gegenüber dem übrigen Kettenabschnitt 11 abgekoppelt ist. Wie bereits vorerwähnt, kann jedoch während des Stopfens auch ein entsprechender Teil des Kettenabschnittes 11 nachgeschoben werden, um das abgekoppelte Weiterschalten nach dem Stopfen zu ermöglichen. Es wird also während des Stopfvorganges der Kettenabschnitt 11 nachgeschoben, so daß für das nach dem Positionierstopfen erfolgende Weiter­ schalten auf den nächsten Bürstenkörper genügend Spielraum zur Verfügung steht.

Die voneinander entkoppelten Antriebsbewegungen des Ketten­ abschnittes 12 im Bereich des Stopfwerkzeuges und des davon durch die Entkopplungsbereiche 9 und 10 hinsichtlich der Bewegung getrennten Kettenabschnittes 11 müssen auch nicht schrittweise nacheinander erfolgen, sondern es besteht auch die Möglichkeit, daß während des Stopf-Positionierens, bei dem vergleichsweise schnelle Positionierbewegungen erfolgen, aus dem Kettenabschnitt 11 mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit zum Beispiel kontinuierlich nachgefördert wird, so daß die Kette 2 oder dergleichen zur Schlaufenbildung (Schlaufe 17 in Fig. 1) oder aber zum Verschwenken benachbarter Kettenglieder 19 im Entkopplungs­ bereich 9 laufend nachgeführt wird. Dies erfolgt in jedem Falle so weit, daß nach dem Stopfpositionieren ein schnelles Weiter­ schalten auf einen nächsten Bürstenkörper erfolgen kann.

Erwähnt sei noch, daß die zeichnerischen Darstellungen unmaß­ stäblich und nur rein schematisch sind. Die Entkopplungsbereiche 9 und 10 befinden sich in der praktizierten Ausführungsform außerhalb des Eingriffes des Umlenkrades 20.

Außerdem ist die Kette 2 in den Entkopplungsbereichen 9 und 10 nicht in Strecklage, sondern in einem zumindest geringfügig aus der Strecklage ausgelenkten Lage geführt, damit die Kettenglieder nicht blockieren und sich bei "Stauchung" zu Entkopplungsbereichen aufrichten können.

Um definiert an den vorgesehenen Stellen Entkopplungsbereiche 9 und 10 zu bilden, sind insbesondere bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bis 4 außerhalb der Entkopplungsbereiche seitliche Führungen vorgesehen, die innerhalb der Entkopplungsbereiche unterbrochen sind. Nur bei diesen Führungs-Unterbrechungen können sich somit Entkopplungsbereiche 9 und 10 durch "Stauchung" bilden.

Fig. 4 zeigt noch die Situation nach dem Weiterschalten mit entsprechend großer Auslenkung der Kettenglieder 19 im Entkopp­ lungsbereich 10, während im zuführseitigen Entkopplungsbereich 9 nur noch eine kleine, für die ersten Positionierbewegungen ausreichende Auslenkung der Kettenglieder 19 vorhanden ist.

Für die quer zur Transportrichtung des Transportmittels bzw. der Kette 2 orientierte Stopf-Positionierbewegung, weisen die Werkstückhalter 3 mit einer Querschiebeführung 21 versehene Bürstenkörper-Spannkluppen 4 auf, die im Bereich der Stopfmaschine mit einem Querpositionierantrieb 22 kuppelbar sind. Dies ist schematisch in Fig. 8 dargestellt. Die quer zur Transportrichtung erfolgende Positionierbewegung mit Hilfe des Querpositionierantrie­ bes 22 entspricht einer Längspositionierbewegung bezogen auf die Längserstreckung des Bürstenkörpers 5. Als Antrieb kann ein Servomotor mit einer Gewindespindel vorgesehen sein.

Der Werkzeughalter 3 weist ein Trägerteil 23 mit der darauf befindlichen Querschiebeführung 21 auf, mittels der die Spannkluppe 4 quer zur Transportrichtung der Kette 2 bzw. längs zu dem Bürstenkörper 5 geführt ist. Die Transportrichtung der Kette 2 ist durch den Pfeil Pf1 gekennzeichnet. Das Antriebsteil des Querpositionierantriebes 22 weist eine durch zwei in Transport-Längs­ richtung orientierte Kupplungsflächen 25 begrenzte Einlaufnut 24 auf. Der Abstand dieser Kupplungsflächen 25 voneinander ist so bemessen, daß sie an Gegenkupplungsflächen 26 der Spannkluppen 4 zur Anlage kommen, wenn sich der Werkstückhalter 3 in Stopfposition im Bereich der Stopfmaschine 6 befindet.

Der Querpositionierantrieb 22 ist gemäß dem Doppelpfeil Pf2 entsprechend der Bürstenkörper-Lochposition in Bürstenkörper-Längs­ richtung verstellbar.

Die Führungslänge innerhalb der Einlaufnut 24 ist so bemessen, daß eine Positionierverschiebung entsprechend der Breite des Borstenfeldes möglich ist.

Die Einlaufnut 24 bzw. deren Kupplungsflächen 25 weisen zuführ­ seitig trichterartige Einlaufschrägen 27 auf, um das Einlaufen der Spannkluppen 4 zu erleichtern.

Außerhalb des Querpositionierantriebes 22 befinden sich die Spannkluppen 4 relativ zu dem Werkstückhalter-Trägerteil 23 in einer definierten Ausgangslage, die durch ein Rückstellelement, insbesondere eine Feder gehalten wird. Mit Hilfe dieses Rückstell­ elementes wird die Spannkluppe 4 in eine Endlage gegen einen Anschlag gehalten, wobei diese Position der Anfangsstopfposition entspricht. Nach dem Stopfen der Bürste kann sich die Spannkluppe 4 in einer von der Ausgangslage abweichenden Endlage befinden, wo das Rückstellelement entsprechend vorgespannt ist. Zur gedämpften Rückführung der Spannkluppe 4 in ihre definierte Ausgangslage sind am Ausgang der Einlaufnut 24 des Querpositionier­ antriebes 22 Übergangsschrägen 28 vorgesehen, durch die ein Zurückschnellen der in Rückstellrichtung vorgespannten Spannkluppen 4 vermieden wird.

Fig. 7 zeigt noch eine Vorrichtung 1b, bei der eine Zwillingsstopf­ maschine 6a vorgesehen ist. Deren Stopfwerkzeuge 8, 8a sind zueinander beabstandet angeordnet. Als Transportmittel kann auch hier eine Kette 2 vorgesehen sein, die im Ausführungsbeispiel über vier Umlenkrollen umlaufend geführt ist. Diese Umlenkrollen sind so angeordnet und zueinander beabstandet, daß dazwischen jeweils Bearbeitungseinrichtungen, das heißt im Ausführungsbeispiel zwischen den Umlenkrollen 29a und 29b die Zwillingsstopfmaschine 6a, zwischen den Umlenkrollen 29b und 29c Abscheraggregate 30 und zwischen den Umlenkrollen 29c und 29d Schleifaggregate 31 angeordnet werden können. Die Zuführung von Bürstenkörpern kann zwischen den Umlenkrollen 29d und 29a erfolgen.

Bei der Bürstenherstellungsmaschine bzw. Vorrichtung 1b mit Zwillingsstopfmaschine 6a werden bevorzugt Doppelkluppen zum Einspannen jeweils zweiter nebeneinander angeordneter Bürstenkörper 5 vorgesehen. Dabei wird die Doppelkluppe vor das erste Stopfwerk­ zeug 8 gebracht, wobei eine der beiden in der Doppelkluppe befindlichen Bürstenkörper gestopft wird. Je nach Abstand der beiden Stopfwerkzeuge 8, 8a erfolgt dann das Stopfen des zweiten Bürstenkörpers nach einer oder mehreren Weiterschaltvorgängen. Der Abstand zwischen den Stopfwerkzeugen 8, 8a beträgt somit ein Mehrfaches des jeweiligen Schaltweges abzüglich oder zuzüglich dem Abstand zwischen den beiden Bürsten auf der Doppelspannein­ richtung.

Die Entkopplungsbereiche 9 und 10 befinden sich bei dem Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 7 bei den Umlenkrollen 29a und 29b. Der dazwischen befindliche Kettenabschnitt 12 ist somit von dem restlichen Kettenabschnitt 11 bewegungsentkoppelt. Für die Stopf-Posi­ tionierbewegungen und auch für die jeweilige Weiterschaltbewe­ gung ist somit nur ein Transport des Kettenabschnittes 12 erforderlich. Das Nachführen des Kettenabschnittes 11 erfolgt jeweils während den Stopfvorgängen.

Die Positionier- und Weiterschaltbewegung für den Kettenabschnitt 12 erfolgt über die angetriebenen Umlenkrollen 29a und 29b, während die Umlenkrollen 29c und 29d für den Transport des übrigen Kettenabschnittes 11 vorgesehen sind.

Das oder die Stopfwerkzeuge 8, 8a können für den Stopf-Hubantrieb Servomotoren aufweisen, durch die dann die Möglichkeit besteht, genau im Moment des Weiterschaltens, das heißt wenn das Stopfwerk­ zeuge zurückläuft, die Geschwindigkeit der Stopfmaschine zum Beispiel auf zwei Drittel der Arbeitsgeschwindigkeit zu reduzieren. Damit hat man ein Drittel mehr Zeit zum Weiterschalten. Diese in Kauf genommene Leistungseinbuße führt dazu, daß der Aufwand für den Positionier- und Fortschaltantrieb reduziert werden kann. Erwähnt sei auch noch, daß für Bürsten mit gewölbten Oberflächen ein Anpassen der Stopf-Hubbewegung bei Verwendung eines Servo- Motors und einer Gewindespindel für diese dritte Bewegungsachse, gut möglich ist. Dabei wird diese dritte Achse im Takt der beiden anderen Positionierbewegungen gesteuert.

Als Nachbearbeitungsmaschine kann auch eine Stempeleinrichtung vorgesehen sein. Gerade in diesem Fall, wo eine vorgegebene Positionierung genau eingehalten werden muß, kann eine Sperrung dieses Kettenabschnittes vorgesehen sei, indem die Kette mit einem Index oder mit einer Klemmeinrichtung gesperrt und kurz vor dem nächsten Weiterschalten freigegeben wird.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, die eine Transporteinrichtung mit einer umlaufenden Kette, Band oder dergleichen Transportmittel aufweist, das Werkstückhalter zum Transportieren von Bürstenkörpern von einer Eingabestelle zu einer Stopfmaschine und gegebenenfalls zu nachgeordneten Nachbearbeitungsmaschinen trägt, wobei die Werkstückhalter mit den gehaltenen Bürstenkörpern taktweise etwa um den Abstand benachbarter Bürstenkörper-Werkstückhalter weiterschaltbar und bei der Stopfmaschine relativ zu deren Stopfwerkzeug für den Stopfvorgang positionierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel (2) in Transportrichtung vor und hinter der Stopfmaschine (6, 6a) zur begrenzten Bewegungs­ freigabe des zumindest die Weiterschaltbewegungen durch­ führenden Transportmittel-Abschnittes (12), Entkopplungs­ bereiche (9, 10) zu dem sich jeweils anschließenden Transport­ mittel-Abschnitt (11) beziehungsweise dem restlichen Transportmittel aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalter (3) im Bereich der Stopfmaschine (6, 6a) jeweils zusammen mit dem sie haltenden Transportmittel-Ab­ schnitt (12) der Transporteinrichtung, zumindest in der Umlauf-Transportrichtung für den Weitertransport und die einzelnen Stopfvorgänge positionierbar sind und daß das Transportmittel (2) in Transportrichtung vor und hinter der Stopfmaschine zur begrenzten Bewegungsfreigabe des die Weiterschalt- sowie die Stopf-Positionierbewegungen durch­ führenden Transportmittel-Abschnittes, Entkopplungsbereiche (9, 10) zu dem sich jeweils anschließenden Transportmittel-Ab­ schnitt (11) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel in den Entkopplungsbereichen etwa schlaufenförmig geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenkörper (5), insbesondere Zahnbürstenkörper, mit ihrer Längserstreckung quer zur Transportrichtung in den Werkstückhaltern (3) gehalten sind und daß die Positionierbewegung der Werkstückhalter zusammen mit dem sie tragenden Transportmittel-Abschnitt (12) quer zur Längserstreckung der Bürstenkörper in Transportrichtung erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Entkopplungsbereichen (9, 10) befindliche Transportmittel-Abschnitt (12) und der übrige Transportmittel-Abschnitt (11) separate Antriebe aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Entkopplungsbereichen (9, 10) befindliche Transportmittel-Abschnitt (12) mit einem Antrieb zum Positionieren in Transportrichtung entsprechend dem Borstenfeldmuster verbunden ist und daß dieser Antrieb vorzugsweise auch als Antrieb für das insbesondere taktweise Weiterschalten des zwischen Entkopplungsbereichen befindlichen Transportmittel-Abschnittes entsprechend dem Abstand benachbarter Werkstückhalter (3) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für das oder die Stopfwerk­ zeug(e) (8, 8a) und/oder den zwischen Entkopplungsbereichen (9, 10) befindlichen Transportmittel-Abschnitt (12) und/oder für den übrigen Transportmittel-Abschnitt (11) jeweils ein elektronisch gesteuerter Antrieb, vorzugsweise Servomotoren vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung vor und hinter den Entkopplungsbereichen (9, 10) Führungs- und/oder Antriebsmittel für das Transportmittel angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel außerhalb der Entkopplungsbereiche seitlich geführt ist und daß Führungs-Unter­ brechungen in den Entkopplungsbereichen vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine umlaufende Kette (2) als Transportmittel aufweist, die vorzugsweise außenseitig die die Bürstenkörper (5) haltenden Werk­ stückhalter (3) trägt, und daß die Kettenglieder (19) bei Verkürzung aus ihrer Strecklage soweit relativ zueinander verschwenkbar sind, daß Entkopplungsbereiche (9, 10) gebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für eine quer zur Transportrichtung des Transportmittels vorgesehene, vorzugsweise in Längsrichtung der Bürste orientierte Stopf-Positionierbewegung, der Werkstückhalter (3) eine mit einer Querschiebeführung (21) versehene Bürstenkörper-Spannkluppe (4) aufweist, die im Bereich der Stopfmaschine (6, 6a) mit einem Querpositionier­ antrieb (22) kuppelbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querpositionierantrieb (22) wenigstens eine seitlich des Transportmittels angeordnete und an der quer verschiebbar am Werkstückhalter geführten Spannkluppe angreifende Kupplungsfläche (25) zur Beaufschlagung während der Stopf-Positionierbewegung aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querpositionierantrieb (22) beidseits des Werkstückhalters an der Spannkluppe angreifende Kupplungs­ flächen (25) aufweist, die insbesondere durch eine in Transportrichtung orientierte Einlaufnut (24) oder dergleichen Führungsteil gebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufnut (24) trichterartige Einlaufschrägen (27) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkluppen (4) Rückstellelemente zum Verstellen der Spannvorrichtung relativ zu dem übrigen, mit dem Transportmittel verbundenen Werkstückhalter in eine insbesondere durch einen Anschlag definierte Ausgangslage aufweist, vorzugsweise in eine Ausgangslage entsprechend der ersten Stopfposition bei der Stopfmaschine.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung im Anschluß an die Stopfmaschine ein Positionierelement, vorzugsweise eine Übergangsschräge (28) zum Rückführen der Spannvorrichtung aus ihrer Endlage nach dem Stopfen in ihre definierte Ausgangslage vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfeinrichtung (6a) eine Mehrfach­ maschine mit wenigstens zwei Stopfwerkzeugen (8, 8a) ist, deren Abstand dem Abstand benachbarter Werkstückhalter beziehungs­ weise Spannkluppen für Bürstenkörper oder einem ganzzahligen Vielfachen davon abzüglich dem Abstand der gehaltenen Bürstenkörper entspricht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils benachbart zu der Stopfeinrichtung Umlenkungen für das Transportmittel vorgesehen sind und daß sich neben diesen Umlenkungen, der Stopfeinrichtung abgewandt, Entkopplungsbereiche (9, 10) befinden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für Transportmittel-Abschnitte, die sich im Bereich von Bearbeitungsmaschinen befinden, Arretiervor­ richtungen vorgesehen sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß für das in den Entkopplungsbereichen schlaufenförmig geführte Transportmittel gesteuerte Spann­ mittel vorgesehen sind und daß dazu insbesondere ein Luftzylinder als Spannmittelantrieb vorgesehen ist.