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Maschine zur Herstellung von bürsten.
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Bürsten und bezieht sich insonderheit auf die Einrichtungen zum Zuführen der Borsten und zum Zusammenstellen der Borstenbündel. Zur Herstellung von Bürsten sind bekanntlich eine ganze Reihe von Arbeitsgängen notwendig, nämlich das Zuführen der Borsten, das Zusammenstellen der Borstenbündel, das Bohren der Bürstenrücken, das Zuführen von Draht zum Bilden des Stapels, das Vorschieben des Stapels mit Borstenbündel und das Einsetzen des Stapels mit Borstenbündel in den Bürstenrücken. Die Erfindung kommt nun für Maschinen in Frage, die alle diese Arbeitsgänge allein ausführen.
Das Neue besteht darin, dass die Borsten in ihrem Behälter zuerst durch einen zur Vorschubrichtung der Borsten schräg liegenden und hin und her bewegten Teil des Behälters bis zu einem gewissen Grad vorgepresst und dann an der Einführungsstelle der das Borstenbündel abtrennenden Nadeln nochmals mittels eines besonderen Druekstiftes fest zusammengedrückt werden, worauf die eine Nadel relativ zu der zweiten noch feststehenden, mit einem Haken unter die Borsten greifenden Nadel zum Abtrennen eines Borstenbündels vorgestossen wird, das sie dann gemeinsam mit der Hakennadel der Borstenbündel-Einsetzvorrichtung zuführt.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die Maschine von der Seite gesehen und teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Maschine von der andern Seite, Fig. 3 die Maschine von oben und teilweise im Schnitt, Fig. 4 das Borstenmagazin mit der Vorrichtung zum Abtrennen der Borstenbündel, Fig. 5 einen nach Linie 5-5 der Fig. 4 geführten Schnitt, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4. Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 5. Die Fig. 8,9 und 10 stellen die das Borstenbündel abtrennenden und an die Einsetzvorrichtung überführenden Nadeln in verschiedenen Arbeitsstellungen dar. Fig. 11 zeigt den Antrieb des von unten her in das Borstenmagazin einzuschiebenden Druekstiftes 64. Die Fig. 12 und 13 zeigen den Druckstift 64 und dessen Antrieb in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen. Fig. 14 zeigt das Borsten- magazin (Fig. 4) von oben gesehen.
Die Fig. 15,16 und 17 stellen die Nadelführung in verschiedenen Schnitten dar. Fig. 18 bringt einen nach Linie 18-18 der Fig. 14 geführten Schnitt.
Die Welle 2 (Fig. 3) besitzt zwei Kurbeln oder Exzenter 7,9 mit verschieden grossem Hube. Diese sind etwas, u. zw. zumeist um einen Winkel von ungefähr 12'5 , zueinander versetzt. Der Hub der Kurbel 9 ist geringer als der der Kurbel 7. In der Mitte der Welle 2 befindet sich eine eingängige Schnecke 12, mittels welcher die Werkstückhalter 169 entsprechend den übrigen Teilen der Maschine angetrieben werden. Der Sehneckengang verläuft nur im mittleren Abschnitt 1. 3 mit der erforderlichen Steigung, während Anfang und Ende 14 bzw. 1. 5 ohne jede Steigung parallel zueinander um den Schneckenkorper verlaufen. Die Schnecke 12 kämmt mit einem Stiftenrad 16, das auf einer schräg nach unten führenden Welle 17 befestigt ist.
Am andern Ende der Welle 17 sitzt eine Schnecke 18 zum Antrieb des Schneckenrades 19 und der Welle 20 (Fig. 2). Von Welle 20 geht der Antrieb über Kurvenscheiben 22, 2. 3 (Fig. 3) auf die Werkstückhalter. Solange die Gewindeabschnitte 14, 15 der Schnecke 12 mit dem Rade 16 kämmen, kann keine Bewegung der Welle 17 stattfinden. Die Werkstückhalter befinden sich dann in einer Ruhelage, während welcher das Einsetzen eines Borstenbündels geschehen kann. Danach veranlasst der Gewindeabschnitt 13 die Drehung der Welle 17. Die Werkstückhalter werden dadurch für das Einsetzen des nächsten Borstenbündels weitergeschaltet. Die auf der Welle 2 sitzende Kurvenscheibe 24 dient zum Vorschub der Bohrspindel. Die einzelnen Teile der Maschine werden also relativ zueinander in den richtigen Zeiten von einer und derselben Stelle aus angetrieben.
Dabei ist zu beachten, dass die von den Kurbeln 7,
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befinden. Zu den übrigen Zeiten, wo die Kurbeln die grösseren Geschwindigkeiten hervorrufen, geht die Übertragung der Borstenbündel auf die Einsetzvorrichtung und das Einrichten der Bürstenrücken vorsieh.
An einem nach oben stehenden Teil 25 des Maschinengestelles (Fig. 4) befinden sieh zwei seitlich vorspringende Zapfen 26,27. Auf diesen Zapfen wird das Borstenmagazin in gewisser Schräglage befestigt.
Es setzt sich aus dem oberen und unteren Teil 28, 29 sowie den parallelen Seitenteilen. 30. 31 zusammen.
An den Seitenteilen 30, 31 befinden sich die mit Augen versehenen Ansätze 32, die über die Zapfen 26, 27 gesteckt und in verschiedenartiger Einstellung durch Klemmschrauben 33 festgelegt werden können.
Der Borstenbehälter erweitert sich von seinem oberen Ende in der Richtung nach dem unteren Ende.
Die Seitenwände 30, 31 sind auf verschiedene Borstenlängen einstellbar. Die Borsten werden von einer Druckplatte 34 nach vorn geschoben. Die Platte 34 sitzt auf einer Spindel 35, die durch ein Federgehäuse 36 hindurchgeführt und am Ende mit einem Handgriff 37 versehen ist. Eine über die Spindel 35 gezogene Feder 38 stützt sich einerseits gegen das Federgehäuse und anderseits gegen die Platte 34 ab ; somit wird immer ein nachgiebiger Druck auf die Platte 34 ausgeübt. Soll der Borstenbehälter gefüllt werden, so ist die Platte 34 am Handgriff 37 zurückzuziehen und mit der Klinke 39 zu verriegeln. Die Klinke 39, die zweckmässig mit einem Handgriff versehen ist, greift in eine Nut der Spindel 35 ein und hält die Platte 34 während der Füllung des Borstenbehälters in ihrer äussersten Stellung zurück.
Um Zugang zum Behälter zu bekommen, ist ein Teil 40 der oberen Behälterwand um Scharniere 41 drehbar. Der so entstandene Klappdeckel 40 wird mit einem Riegel 42 verschlossen, der mittels des Handgriffes 43 bewegt werden kann. Am unteren Ende des Behälters findet sich ein schrägliegender Teil 44 vor, welcher den Innenraum des Behälters nach vorn bis zu der Stelle, wo das Abtrennen der Borsten vor sich geht, allmählich schmäler werden lässt. Dieser Teil 44 wird fortwährend hin und her bewegt ; bei seiner Vorwärtsbewegung ist den Borsten Gelegenheit gegeben, sich nach vorn und nach unten zu verschieben, während bei seiner Rückwärtsbewegung ein Zusammendrücken der Borsten in dem keilförmigen Raum stattfinden muss. Die Borsten werden dadurch in gleichmässiger Dichte gelagert.
An dem Teil 25 des Maschinengestelles (Fig. 4) ist eine lotrechte Führung 45 befestigt, in der zwei hin und her bewegliche Schlitten 46,47 lagern. Vom Schlitten 46 zweigt ein Zapfen 47a ab, der in einen Schlitz 48 des Winkelhebels 49 eingreift. Der Arm 50 dieses Winkelhebels führt nach unten und ist mit einem Lenker 51 verbunden, der an die von der Kurbel 7 bewegte Schubstange 52 angeschlossen ist. Mit jedem Umlauf der Kurbelwelle 2 wird dem Winkelhebel 49 also eine Hin-und Herbewegung gegeben.
Der Winkelhebel bewegt den Schlitten 46. Der Schlitten 47 (Fig. 4, 5, 6 und 7) wird indirekt vom Schlitten 46 bewegt, mit dem er nachgiebig und mit einem gewissen Leerlauf verbunden ist. Hiezu ist am Schlitten 47
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den Kolben 55 gegen den Finger 53 des Schlittens 47. Die Aufwärtsbewegung des Schlittens 47 in seiner Führung 45 wird durch den einstellbaren Anschlag 56 begrenzt. Bei der Abwärtsbewegung des Schlittens 46
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wird also zuerst die Abwärtsbewegung allein antreten, während der Schlitten 47 noch fest gegen den Anschlag 56 gehalten wird. Berührt der Anschlag 57 des Schlittens 46 jedoch den Finger 53 des Schlittens 47, so werden sich nunmehr beide Schlitten gemeinsam nach unten bewegen.
Das Abtrennen des Borstenbündels wird von zwei Nadeln 62,63 vorgenommen, von denen je eine an einem der Schlitten 46 bzw. 47 sitzt. Besonders wichtig ist für diesen Arbeitsgang, dass immer gleichmässige Borstenbündel geliefert werden und die einzelnen Bündel von der Borstenmasse abgelöst und auf die Einsetzvorrichtung ohne Beschädigung der Borsten übertragen werden. Eine weitere Schwierigkeit liegt im Bilden der Borstenbündel in gleichmässiger Dichte und Stärke. Die Hin-und Herbewegung des schrägen Teiles 44 bedingt zwar eine Kompression der Borstenmasse ; allein führt sie jedoch zu keiner gleichmässigen Dichte der Borsten an der Austrittsöffnung, d. h. dort, wo sich die das Abtrennen der Borstenbündel vornehmenden Nadeln bewegen.
Es sind daher weitere Mittel vorgesehen, welche die Borsten vor Abtrennung eines Bündels zusammendrücken. Wie in den Fig. 8,9 und 10 dargestellt, ist der Boden 29 des Borstenbehälters mit einem kurzen, wagrecht liegenden Teil 58 versehen, der sich bis zur lotrechten Nadelführung 59 erstreckt. Parallel zu dieser Führung liegt eine am Maschinengestell verstellbar befestigte Nadelführung 60. Der Teil 44 ist mit einem wagrecht, also zu 58 parallel liegenden Teil versehen, der auf einer in lotrechter Richtung einstellbaren Führung 81 verschiebbar lagert.
Zur lotrechten
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werden in dem zwischen den Teilen 44, 58 und der Rundung 84 der Führung 81 gebildeten Raum die Borsten noch stärker zusammengedrückt, womit die verlangte Dichte der Borstenbündel erzielt ist, so dass die niedergehenden Nadeln ein Bündel von ganz bestimmter Grösse und Dichte abtrennen.
Die Nadeln 62, 63 sind so ausgebildet, dass sie das abgetrennte Bündel während der Übertragung, d. h. während der Fortbewegung zwischen den Führungen 59, 60, allseitig umschliessen. Zu diesem Zweck
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ist die Nadel 63 mit einem Haken 67 versehen, der mit dem Teil 58 (vgl. Fig. 8) in gleicher Höhe liegt, wenn sich der Schlitten 47 in seiner obersten Lage befindet. Der Schaft dieser Nadel ist bei 68 am Schlitten 47 drehbar festgelegt. Ein Arm oder Finger 69 ist oberhalb des Drehpunktes 68 an den Nadelschaft seitlich angesetzt. Eine vom Schlitten 47 getragene Schraube 70 ist als einstellbarer Anschlag für den Finger 69 vorgesehen. Eine Feder 71 drückt gegen den Nadelschaft, um ihn nachgiebig gegen die Anschlagschraube 70 zu halten.
An der Führung 46 befindet sicht eine Schrägfläche 72, mit welcher der Finger 69 in Berührung tritt, sobald sich die Nadel 63 der untersten Lage nähert. Die Schrägfläche 72 lässt die Nadel 63 um ihren Drehpunkt 68 ausschwingen, wodurch der Haken 67 seitlich zurückgezogen wird. Die Nadel 62 sitzt fest am Schlitten 46 und ist am unteren Ende zu einer Spitze 73 mit Schulter 74 ausgebildet. Die Spitze 7. 3 liegt mit der Führung 59in einer und derselben Richtung. Die Nadel 62 wird zum Abtrennen eines Borstenbündels gesenkt, während die Nadel 63 noch festgehalten wird.
Es wurde schon gesagt, dass der Teil 44 hin und her bewegt wird, damit die Borsten einerseits vorgeschoben werden können und anderseits ein Druck auf sie ausgeübt wird. Diese Hin-und Her-
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(vgl. Fig. 4) ist durch den mit Schlitz versehenen Lenker 75 hergestellt, in dessen Schlitz ein an dem Winkelhebel 49 sitzender Zapfen 76 eingreift. Das andere Ende des Lenkers 75 ist an den Hebel 77 drehbar angeschlossen, der mit seinem freien Ende an den Teil 44 angelenkt ist. Ist der Hebel 77 von dem Lenker 75 in die eine Totlage gebracht, so verharrt er im Stillstand, bis der umkehrende Zapfen 76 mit dem andern Ende des Schlitzes in Berührung tritt. Der Teil 44 wird also eine gewisse Zeit im Stillstand verharren ; er muss diesen Stillstand bekommen, damit die Kompression der Borsten mit Hilfe des Druckstifte 64 möglich ist.
Der Druckstift 64 wird von dem hin und her gehenden Teil 65 getragen. Die hin und her gehende Bewegung erteilt ein Schlitten 86 (Fig. 4, 11, 13 und 18), der auf Kugeln 85 in Führungen 87 des Rahmengestelles 25 gelagert ist. Der Schlitten 86 wird durch einen unter ihm angeordneten Schlitten 88 bewegt.
Dieser wird über einen Zapfen 89 angetrieben, der gleichzeitig die Schubstange 52 mit dem Lenker 51 verbindet. Der Schlitten 88 wird also eine hin und her gehende Bewegung gleich der Bewegung der Schubstange 52 ausführen. Der Schlitten 86 wird jedoch nur dann bewegt, wenn sich der Schlitten 88 seinen beiden Endlagen nähert. Ein Finger 90 ragt vom Schlitten 86 nach unten und liegt zwischen federnden Puffern 91, 9. 5 des Schlittens 88 (Fig. 11). Die Federn 94,92 der Puffer 91, 95 finden ihre Widerlage an Stiftschrauben 96. Jedesmal bei Hubende der Schubstange 52 und des Schlittens 88 wird also mit Hilfe der Puffer 91, 95 und des Fingers 90 eine Bewegung auf den Schlitten 86 übertragen. Am Schlitten 86 sitzt die den Druckstift 64 tragende Stange 65.
Da es notwendig ist, den Druckstift 64 zu heben, d. h. in die Borstenmasse zu drücken, bevor sein Vorschub einsetzt, und ihn dann wieder aus der Borstenmasse zurüekzuziehen, bevor die Rückbewegung des Schlittens 86 einsetzt, ist die Stange 65 (Fig. 11) bei 97 drehbar am Schlitten 86 angebracht. Auf der Drehachse 97 sitzt ein Hebel 98 fest. Am Schlitten 88 ist eine Daumenfläche 99 vorgesehen, die so ausgebildet ist, dass der Hebel 98 und damit der Druckstift 64 zu den angegebenen Zeiten gehoben und gesenkt wird.
Die Vorrichtung zum Einsetzen des Borstenbündels besteht aus der Düse 123 mit Schlitz 125, durch welchen das Borstenbündel hindurch in den Bürstenrücken getrieben wird. Die Düse 123 sitzt an einem von der Kurbel 9 angetriebenen Schlitten. Wie schon erwähnt, ist der Hub der Kurbel 9 geringer als der der Kurbel 7. Zur Einsetzvorrichtung gehört weiter die den Stapel bildende Vorrichtung, welche
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vorrichtung gehört schliesslich noch der Ablenker 127, welcher ein zuvor eingesetztes Borstenbündel bei Einführung des nächsten Borstenbündels beiseite zu drücken hat.
Soll die Maschine in Betrieb genommen werden, so ist zunächst die Breite des Borstenbehälters der Borstenlänge anzupassen. Die Einstellung geschieht durch Verschiebung der Seitenwände 30, 31 auf den Zapfen 26,27. Der Deckel 40 wird gehoben und ermöglicht alsdann das Einlegen der Borsten. Die Platte 34 ist zuvor zurückzuziehen und einstweilen mit der Klinke 39 zu verriegeln. Die Grösse des Borsten bündels wird durch die Einstellung der Anschläge 56, 57 und der Schraube 82, 83, welche das Gleitlager 81 des Teiles 44 hebt oder senkt, bestimmt. Die Welle 2 wird durch den Riemen 5 über die Scheibe 3 vom Motor 4 in Umlauf gesetzt.
Um die Maschine am Ende des Arbeitsganges (Fertigstellung einer Bürste) sofort zum Stillstand zu bringen, ist eine Bremse 194 vorgesehen, die mit der Scheibe. 3 in unmittelbarer Berührung steht. Die Bremse 194 wird elektrisch gesteuert. Ist der Motor 4 angelassen, so gerät Welle 2 in Umlauf und lässt mit jedem Umlauf einen Arbeitsgang ausführen, der folgende Vorgänge umfasst.
Die Borsten werden zunächst im Borstenbehälter nach unten verschoben und in dem keilförmigen Raum in der Nähe der das Abtrennen des Borstenbündels vornehmenden Nadeln auf gleichmässige Dichte zu- sammengedrückt. Die Nadeln stossen dann ein Borstenbündel bestimmter Grösse ab und bringen es zwischen den Führungen 59,60 nach unten in den Schlitz 12. 5 der Düse 123. Die Nadeln befinden sich also in ihrer tiefsten Stellung, während der Druckstift 64 in einer rückwärtigen Lage ausser Eingriff mit den Borsten und der Teil 44 in seiner vorderen Stellung sich befindet. Die beiden Kurbeln liegen ungefähr im Tot-
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hineingedrückt.
Um eine Beschädigung der Borsten durch Überpressung zu vermeiden, wird, nachdem der Stift 64 die Borsten in die Bewegungsbahn der Nadeln geschoben hat, jeder Überdruck dieses Teiles durch die Zurückziehung des unter dem Druck der Feder 92 stehenden Puffers 95 aufgehoben. Reibungen werden nach Möglichkeit vermieden, da. der Schlitten 86 auf Kugeln ? gelagert ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Herstellung von Bürsten, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten in ihrem Behälter
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des Behälters vorgepresst und dann an der Einführungsstelle der das Borstenbündel abtrennenden Nadeln (62, 63) mittels eines Druckstiftes (64) nochmals zusammengedrückt werden, worauf die eine Nadel (62) relativ zu der noch feststehenden und mit einem Haken (67) unter die Borsten greifenden zweiten Nadel (63) behufs Abtrennens eines Borstenbündels vorgestossen wird und dann gemeinsam mit der Hakennadel (63) das Borstenbündel auf die Borstenbündel-Einsetzvorrichtung überträgt.