DE60023719T2

DE60023719T2 - Faserklemmvorrichtung

Info

Publication number: DE60023719T2
Application number: DE60023719T
Authority: DE
Inventors: S. Patrick REILLY
Original assignee: Gillette Canada Inc
Current assignee: Gillette Canada Inc
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-08-26
Also published as: DE60023719D1; ATE308260T1; JP2003508101A; CN1371251A; EP1892842B1; EP1211964B1; ES2246885T3; WO2001015569A9; WO2001015569A1; DE60042249D1; AU7077000A; EP1211964A1; CN100479705C; US6439669B1; EP1892842A1; BR0013538A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Greiffäden.
Bürsten für die Mundhygiene, wie z.B. Zahnbürsten, weisen häufig ein Handstück, einen Kopf und Borstenbüschel auf, die sich von dem Kopf erstrecken.
Die Borsten der Mundhygienebürste werden häufig aus Fäden hergestellt. Bei bestimmten Fertigungsprozessen für Mundhygienebürsten werden Fäden in Form eines Strangs bereitgestellt, der einen runden Querschnitt aufweist, wobei die Höhe im Bereich von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern beträgt, und wobei der Strang um dessen Umfang ein Band aufweist. Das Band hält die Fäden zusammen.
Vor der Integration in die Mundhygienebürste werden die Stränge und somit die Fäden auf eine Länge von wenigen Zentimetern zugeschnitten. Das Band wird danach entfernt, und die Fäden können zur weiteren Verarbeitung zu einem Magazin übertragen werden. Nachdem das Band entfernt worden ist, lassen sich diese kurzen Fäden nur schwer handhaben.
Das U.S. Patent US-A-4.884.849 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung einer Endbürste mit thermoplastischen Borsten. Die Vorrichtung weist eine Faserführung auf, mit einer zweiteiligen Aperturplatte, wobei ein Teil eine männliche Komponente und der andere Teil eine aufnehmende Komponente zur Aufnahme eines Faserbündels aufweist.
Das U.S. Patent US-A-5.927.819 offenbart eine Vorrichtung zum Zuschneiden und Endabrunden von Borsten, mit Haltegreifeinrichtungen und Vorschubgreifeinrichtungen, die zwischen offenen und geschlossenen Positionen beweglich sind, um eine Fasergruppe zu greifen und freizugeben, wenn die Fasergruppe zur Verarbeitung vorgeschoben wird.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Greifvorrichtung, die folgendes umfasst:

a) ein erstes Element, das eine männliche Komponente umfasst; und
b) ein zweites Element, das eine aufnehmende Komponente umfasst; wobei das genannte erste Element und das genannte zweite Element aus einer offenen Position an eine geschlossene Position beweglich sind, wobei die genannte männliche Komponente mit der genannten aufnehmenden Komponente eingreift, wenn sich die genannten Elemente an einer geschlossenen Position befinden;

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Erfindung eine Greifvorrichtung auf, die a) ein erstes Element mit einer Mehrzahl männlicher Komponenten und b) ein zweites Element mit einer Mehrzahl aufnehmender Komponenten aufweist, die so bemessen sind, dass sie die männlichen Komponenten aufnehmen. In einem Ausführungsbeispiel weist die aufnehmende Komponente oder die männliche Komponente eine Federbelastung auf. In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Greifvorrichtung eine Feder auf, die sich von dem ersten Element oder dem zweiten Element zu der aufnehmenden Komponente oder der männlichen Komponente erstreckt. In einem Ausführungsbeispiel übt die Feder in Richtung der männlichen Komponente eine Kraft auf die aufnehmende Komponente aus. In anderen Ausführungsbeispielen weist die Greifvorrichtung ferner eine Einrichtung zur Vorbelastung der aufnehmenden Komponente oder der männlichen Komponente gegen die jeweils andere Komponente der aufnehmenden oder der männlichen Komponente aus.
In bestimmten Ausführungsbeispielen können die aufnehmenden Elemente von dem zweiten Element entfernt werden. In anderen Ausführungsbeispielen können die männlichen Elemente von dem ersten Element entfernt werden. In bestimmten Ausführungsbeispielen können die männlichen Komponenten von dem ersten Element entfernt werden, und die aufnehmenden Komponenten können von dem zweiten Element entfernt werden.
In anderen Ausführungsbeispielen weist die Greifvorrichtung ferner eine mit der Greifvorrichtung verbundene Transporteinrichtung auf. In einem Ausführungsbeispiel kann die Transporteinrichtung die Greifvorrichtung aus einer ersten Position an eine zweite Position bewegen. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Transporteinrichtung die Greifvorrichtung drehen. In einem anderen Ausführungsbeispiel weisen die aufnehmenden Komponenten einen Eingang auf, der durch eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand und einen Sitz definiert ist, der zwischen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel weist die erste Seitenwand eine konische Oberfläche auf. In anderen Ausführungsbeispielen weist die zweite Seitenwand eine konische Oberfläche auf.
In einem anderen Ausführungsbeispiel weisen die männlichen Komponenten einen Finger auf. In einem Ausführungsbeispiel weisen die männlichen Komponenten einen Finger, ein erstes Führungselement, das sich von dem Finger erstreckt, und ein zweites Führungselement auf, das sich von dem Finger erstreckt.
In einigen Ausführungsbeispielen ist die Greifvorrichtung automatisiert. In anderen Ausführungsbeispielen können die männlichen Komponenten und die aufnehmenden Komponenten eine Mehrzahl von Borstenbüscheln mit zwei unverschmolzenen Enden in festem Verhältnis zueinander halten. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die männlichen Komponenten und die aufnehmenden Komponenten in der Lage, eine Mehrzahl von Borstenbüscheln in festem Verhältnis zueinander zu halten, wobei die Büschel ein verschmolzenes Ende aufweisen.
Vorgesehen ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Übertragung einer Mehrzahl von Borstenbüscheln unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen automatisierten Greifvorrichtung. Das Verfahren umfasst: 1) das Schließen der Elemente der Greifvorrichtung, so dass eine Mehrzahl von Borstenbüscheln in festem Verhältnis zueinander zwischen den männlichen Komponenten und den aufnehmenden Komponenten der Greifvorrichtung gehalten wird; und 2) das Bewegen der Greifvorrichtung. In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner die Freigabe der Borstenbüschel auf. In bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst der Schritt der Freigabe das Platzieren einzelner Borstenbüschel in Öffnungen in einem Objekt, wie z.B. einer Trägerstange oder einem Formeinsatz. In anderen Ausführungsbeispielen umfasst der Schritt des Bewegens der Greifvorrichtung das Bewegen der Greifvorrichtung aus einer ersten Position an eine zweite Position.
Gemäß weiteren Aspekten weist die vorliegende Erfindung eine Greifvorrichtung auf, welche Borsten trägt, mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einer Mehrzahl von Borstenbüscheln mit zwei unverschmolzenen Enden. Die Greifvorrichtung hält die Büschel in festem Verhältnis zueinander zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element. In einem Ausführungsbeispiel weist das erste Element eine männliche Komponente auf. In anderen Ausführungsbeispielen weist das zweite Element eine aufnehmende Komponente auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Transportieren von Borstenbüscheln mit zwei unverschmolzenen Enden auf, wobei das Verfahren das Greifen einer Mehrzahl von Borstenbüscheln mit zwei unverschmolzenen Enden aufweist, so dass die Büschel in festem Verhältnis zueinander gehalten werden, und wobei die Mehrzahl von Büscheln bewegt wird.
Gemäß weiteren Aspekten weist die vorliegende Erfindung ein Borstenverarbeitungssystem auf, das folgendes umfasst: 1) eine Station, die eine Mehrzahl von Büscheln von Borsten umfasst; und 2) eine automatisierte Greifvorrichtung zum Greifen der Büschel, wobei die Greifvorrichtung folgendes aufweist: a) eine erstes Element, das eine Mehrzahl von männlichen Komponenten aufweist, und b) ein zweites Element, das eine Mehrzahl von aufnehmenden Komponenten aufweist, die so bemessen sind, dass sie von einer offenen Position an eine geschlossene Position bewegt werden können, wobei die männlichen Komponenten mit den aufnehmenden Komponenten eingreifen, wenn sich die Elemente an einer geschlossenen Position befindet. Die einzelnen männlichen Komponenten und die einzelnen aufnehmenden Komponenten können die Borstenbüschel in festem Verhältnis zueinander halten, wenn sich die Elemente an einer geschlossenen Position befinden.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Borstenverarbeitungssystem ferner eine Schmelzvorrichtung auf, die eine Wärmequelle aufweist, wobei die Schmelzvorrichtung in der Lage ist, die Enden der Borsten zu schmelzen, so dass verschmolzene Borstenbüschel gebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung einer Mehrzahl von Büscheln unverschmolzener Borsten auf. Das Verfahren umfasst: 1) das Greifen einer Mehrzahl von Borstenbüscheln mit zwei unverschmolzenen Enden zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element einer automatisierten Greifvorrichtung; 2) das Transportieren der Büschel unverschmolzener Borsten in festem Verhältnis zueinander; und 3) das Freigeben de Büschel der unverschmolzenen Borsten. In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner das Schmelzen eines der Enden der Borstenbüschel auf.
Die Greifvorrichtungen können zum gleichzeitigen Greifen und Transportieren einer Mehrzahl von Borstenbüscheln verwendet werden. Die Greifvorrichtungen können ferner gleichzeitig eine Mehrzahl von Büscheln formen.
Die männlichen und aufnehmenden Komponenten, welche die Greifvorrichtungselemente bilden, sind von der Greifvorrichtung entfernbar. Wenn eine männliche Komponente oder eine aufnehmende Komponente beschädigt wird und ersetzt werden muss, so bleibt die ganze Greifvorrichtung nutzbar, da die einzelne Komponente entfernt und durch eine funktionstüchtige Komponente ersetzt werden kann. Darüber hinaus kann die Greifvorrichtung jede beliebige Anzahl von Greifvorrichtungselementen aufweisen (d.h. männliche und aufnehmende Komponentenpaare), was eine Konstruktion der Greifvorrichtung ermöglicht, so dass eine gewünschte Anzahl von Borstenbüscheln gleichzeitig gegriffen werden kann. Die Greifvorrichtung kann nach Bedarf modifiziert werden, so dass sie jede beliebige Anzahl von Greifvorrichtungselementen und jede Art von Greifvorrichtungselement aufweist (z.B. Greifvorrichtungselemente, die verschiedene Büschelformen definieren und mehr als eine Büschelform an einer einzelnen Greifvorrichtung).
Die männliche Komponente oder die aufnehmende Komponente kann ferner gefedert sein, so dass sie in Richtung der anderen Komponente vorbelastet bzw. vorgefedert ist. Diese Vorbelastung ermöglicht es der Greifvorrichtung, dass diese mit Schwankungen zurecht kommt, wie sie inhärent beim gleichzeitigen Greifen mehrerer Büschel auftreten, die mehrere Borsten aufweisen. Zu derartigen Schwankungen oder Toleranzen zählen zum Beispiel Abweichungen, welche die Querschnittsabmessung des Büschels beeinflussen, wie z.B. eine Abweichung der Anzahl der Borsten in dem Büschel oder eine Abweichung in den Borstendurchmessern innerhalb des Büschels.
Die Greifvorrichtungen eignen sich zur Übertragung von Borstenbüscheln von und zu Stationen, an denen die Borsten einer Verarbeitung ausgesetzt werden, wie z.B. Endabrunden, Schmelzen, Zuschneiden oder Büschelbildung.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie aus den Ansprüchen deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen.
1 eine Perspektivansicht der von einer Greifvorrichtung gehaltenen Borstenbüschel;
2 eine Draufsicht der Greifvorrichtung aus 1 mit entfernten Borstenbüscheln;
3 eine Draufsicht der Greifvorrichtung aus 2 an einer offenen Position;
4 eine vergrößerte Ansicht der aufnehmenden Komponente und der männlichen Komponente der Greifvorrichtung aus 1;
5 eine Draufsicht der männlichen Komponente, die mit einer aufnehmenden Komponente der Greifvorrichtung aus 1 eingreift;
die 6 und 6A Draufsichten der Borsten, die an zwei Positionen zwischen einer männlichen Komponente und einer aufnehmenden Komponente angeordnet sind;
7 eine Draufsicht einer Indexeinrichtung, welche drei Greifvorrichtungen aufweist;
7A eine Draufsicht einer Aufnahmestange;
8 eine Draufsicht einer Greifvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
die 9A–C vergrößerte Ansichten von Borsten, die an verschiedenen Positionen zwischen der männlichen Komponente und der aufnehmenden Komponente der Greifvorrichtung aus 8 angeordnet sind;
10 eine Draufsicht einer gefederten Greifvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 eine Seitenansicht einer Schmelzvorrichtung mit der Greifvorrichtung aus 8;
12 eine perspektivische Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer männlichen Komponente und einer aufnehmenden Komponente der Greifvorrichtung;
13A eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der Greifvorrichtung, welche eine Backe aufweist, mit aufnehmenden Komponenten, welche einen gefederten Mechanismus aufweisen;
13B eine Draufsicht der Borstenaufnahmeoberfläche der aufnehmenden Komponenten; und
13C eine Seitenansicht des gefederten Mechanismus aus 13A.
In Bezug auf die Abbildungen der 1 bis 6 weist die Greifvorrichtung 10 zwei Greifvorrichtungselemente auf, wie zum Beispiel die Backen 14, 16, die in einer Ebene angeordnet sind und sich aus einer ersten offenen Position an eine zweite geschlossene Position bewegen können. An der geschlossenen Position kann die Greifvorrichtung 10 eine Mehrzahl von Büscheln 8 von Borsten 6 greifen, wobei die Borstenbüschel 8 geschmolzene bzw. verschmolzene Enden, unverschmolzene Enden oder eine Kombination dieser aufweisen.
Die Backe 14 weist mehrere aufnehmende Komponenten 18 auf, die einen Eingang 20 aufweisen, der durch die Seitenwände 22a, 22b und einen Sitz 24 definiert ist. Die Seitenwände 22a, 22b weisen vorzugsweise konische Enden 23a, 23b auf, um die Borsten 6 des Büschels 8 in Richtung des Sitzes 24 der aufnehmenden Komponente 18 zu führen. Die aufnehmende Komponente ist so bemessen, dass sie Platz für den Büschel bietet, und vorzugsweise ist sie so bemessen, dass mindestens ein Teil der Form des Büschels definiert wird. Zu den Beispielen nützlicher Formen, die durch die aufnehmende Komponente 18 definiert werden, zählen die V-Form, quadratische, rechteckige, runde, elliptische, ovale und Stufenformen.
Die Backe 16 weist mehrere männliche Komponenten 26 auf, die sich von einer Oberfläche 28 der Backe 16 erstrecken. Die männlichen Komponenten 26 weisen einen Finger 30 auf, der so bemessen ist, dass er in die aufnehmenden Komponenten 18 passt. Der Finger 30 weist ein Borstenberührungsende 32 und vorzugsweise Führungselemente 33a, 33b auf, welche das Führen der Borsten 6 in die aufnehmende Komponente 18 unterstützen. Das Borstenberührungsende 32 und die Führungselemente 33a, 33b können auch die Formgebung des Büschels 8 unterstützen. Die männliche Komponente 26 kann ferner einen Fuß 35 aufweisen, der sich von dem Finger 30 erstreckt. Der Fuß 35 kann so bemessen sein, dass er die Formgebung des Büschels 8 unterstützt.
Die Greifvorrichtung 10 weist eine Einrichtung 34 auf, welche die Greifvorrichtungsbacken 14, 16 aus einer offenen Position an eine geschlossene Position bewegt. Zu den Beispielen für nützliche Greifvorrichtungs-Bewegungseinrichtungen zählen zum Beispiel pneumatische, elektrische und hydraulische Stellglieder, Nocken und Verbindungseinrichtungen. Wenn sich die Greifvorrichtung 10 schließt, bewegen sich die Backen 14, 16 zueinander hin, wobei die männlichen Komponenten 26 und die aufnehmenden Komponenten 18 miteinander eingreifen, und wobei die männliche Komponente 26 um ein vorbestimmtes Stück in eine aufnehmende Komponente 18 tritt. Wenn die männliche Komponente 26 in den Eingang 20 der aufnehmenden Komponente 18 rutscht, drückt die männliche Komponente 26 die Borsten 6 gegen den Sitz 24 der aufnehmenden Komponente 18, so dass die Borsten 6 zwischen der männlichen Komponente 26 und der aufnehmenden Komponente eingeschlossen werden (d.h. durch diese gegriffen werden).
Die Borsten 6 werden durch die männlichen 26 und aufnehmenden 18 Komponenten mit einer ausreichenden Kraft an der Position gehalten (d.h. gegriffen), so dass die Borsten in der Greifvorrichtung 10 gehalten werden. Wenn sich die Greifvorrichtung 10 öffnet, gehen die Greifvorrichtungsbacken 14, 16 auseinander und die Büschel 8 werden freigegeben oder stehen zur Freigabe von der Greifvorrichtung 10 zur Verfügung.
In Bezug auf die Abbildungen der 8–9 weist die Greifvorrichtung 110 eine Mehrzahl von Greifvorrichtungspaaren 112 auf, von denen jede eine aufnehmende Komponente 118 aufweist, die an einer ersten Greifvorrichtungsbacke 114 angebracht ist, und eine männliche Komponente 126, die an einer zweiten Greifvorrichtungsbacke 116 angebracht ist. Die Greifvorrichtungspaare 112 sind entfernbar an den Backen 114, 116 angebracht und können an den Backen 114, 116 nach Belieben angebracht und von diesen getrennt werden. Vorzugsweise sind die Greifvorrichtungspaare 112 an den Backen 114, 116 durch eine Befestigungseinrichtung angebracht. Das Merkmal der Befestigungseinrichtung kann zum Beispiel durch eine Schraube, durch einen Passstift, durch eine Niete, durch Löten oder Kombinationen dieser Möglichkeiten vorgesehen werden.
In Bezug auf die Abbildung aus 10 ist die aufnehmende Komponente 118 vorzugsweise mit einem gefederten Mechanismus 120 an der Backe 114 angebracht. Das gefederte Merkmal kann zum Beispiel durch eine Schraubenfeder, eine Torsionsfeder, eine Gasfeder wie etwa eine Luftfeder oder eine elastomere Feder realisiert werden. Die Feder 122 des gefederten Mechanismus 120 belastet die aufnehmende Komponente 118 in Richtung der männlichen Komponente 126 vor und ermöglicht es, dass sich die aufnehmende Komponente 118 entlang einem linearen Pfad bewegt, wenn eine ausreichende Kraft auf die aufnehmende Komponente 114 in eine Richtung ausgeübt wird, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in welche die Kraft der Feder 120 wirkt. Wenn die männliche Komponente 126 und die aufnehmende Komponente 118 zusammenkommen, um ein Büschel 8 greifen, das größer ist als eine vorbestimmte Abmessung, so bewirken die durch die männliche Komponente 126 ausgeübte Kraft und die Abmessung des Büschels 8, dass die aufnehmende Komponente 118 gegen die Feder 122 drückt, was wiederum bewirkt, dass die Feder 122 zusammengedrückt wird. Durch den Versatz der aufnehmenden Komponente 118 können die Greifvorrichtungspaare 112 Schwankungen bzw. Toleranzen ausgleichen, die in Bezug auf die Größen der zahlreichen Büschel 8 auftreten, die gleichzeitig von der Greifvorrichtung 110 gegriffen werden.
Zum Beispiel in der Abbildung aus 10 nimmt jede gefederte aufnehmende Komponente 118 der einzelnen Greifvorrichtungspaare 112 an der Greifvorrichtung 110 eine Position an, die abhängig von der Abmessung des gegriffenen Büschels variiert. Der im Verhältnis größere Büschel 8A versetzt die gefederte aufnehmende Komponente 118A in größerem Ausmaß im Verhältnis zu dem Versatz durch die gefederte aufnehmende Komponente 8B, welche das im Verhältnis kleinere Büschel 8B greift.
In Bezug auf die Abbildungen der 13A–C ist unter dem Sitz 24 der aufnehmenden Komponente 18 ein Loch 133 vorhanden. Ein gefederter Mechanismus 134 ist in dem Lock 133 an dem Sitz 24 der aufnehmenden Komponente 18 positioniert, welche sich von der Backe 14 erstreckt. Der gefederte Mechanismus 134 weist eine Feder 138 auf, die an einem Ende an der Backe 14 angebracht ist, sowie mit einer Taste 136, welche zumindest einen Abschnitt des Sitzes 24 der aufnehmenden Komponente 18 an einem zweiten Ende definiert.
Die Greifvorrichtung 10 ist vorzugsweise an einer Transporteinrichtung 36 angebracht, welche die Greifvorrichtung 10 von einer Position an eine andere Position bewegen kann. Die Transporteinrichtung 36 kann so gestaltet und programmiert sein, dass die Greifvorrichtung 10 wie gewünscht bewegt wird, wie zum Beispiel translierend, drehbar, schwingungsartig und Kombinationen dieser Möglichkeiten. Das Transportmerkmal kann zum Beispiel realisiert werden durch Stellglieder, welche in der Lage sind, die Greifvorrichtung zu bewegen. Zu den Beispielen für geeignete Stellglieder zählen pneumatische, mechanische und elektrische lineare Stellglieder sowie drehbare Stellglieder und Kombinationen dieser.
Die Greifvorrichtung eignet sich zur Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen und einer Vielzahl von Verfahren, darunter unter anderem zum Beispiel das Aufnehmen und Platzieren von Borsten, das Halten von Borsten, während weitere Verarbeitungsschritte an den Borsten ausgeführt werden, das Transportieren der Borsten von einer Position zu einer anderen und Kombinationen dieser.
In einer Anwendung nimmt die Greifvorrichtung Borsten von einer ersten Station auf und platziert die Borsten an einer zweiten Position. An jeder Station können mehrere Prozesse bzw. Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel Schmelzen, Endabrunden, Formgebung, Zuschneiden, Beschneiden, Büschelbildung und Kombinationen dieser Möglichkeiten. Mechanismen zur Ausführung dieser Verfahren sind zum Beispiel in den U.S. Patenten US-A-5.927.819 und US-A-5.224.763 beschrieben.
In Bezug auf die Abbildung aus 7 ist die Greifvorrichtung 10 zum Beispiel an einer Transporteinrichtung 36 angebracht, welche in Form einer Indexeinrichtung vorgesehen und so gestaltet ist, dass sie in dem Aufnahme- und Platzierungsmodus bzw. dem Be- und Entladungsmodus arbeitet. Die Greifvorrichtung 10 verläuft entlang eines vorbestimmten Pfads der Indexeinrichtung, wenn diese von einer Station 50 zu der nächsten fortschreitet. Wenn die Greifvorrichtung 10 an der ersten Station 50A ankommt, welche Büschel 8 von Borsten 6 aufweist, die sich von den Öffnungen 54 in einer Aufnahmestange 52 erstrecken, so öffnet sich die Greifvorrichtung 10, positioniert sich an den Greifvorrichtungsbüscheln 8 und schließt sich, so dass die Büschel 8 zwischen den Backen 14, 16 eingeschlossen werden. Die Greifvorrichtung 10 verlässt danach die erste Station 50A, wobei sich die Greifvorrichtung zum Beispiel aufwärts oder die Aufnahmestange 52 abwärts bewegt. Die Greifvorrichtung 10 transportiert danach die Büschel 8 an eine zweite Station 50B, wie zum Beispiel eine Trägerstange 6, welche Blindöffnungen 58 aufweist. Die Greifvorrichtung 10 kann Büschel 8 an der zweiten Station 50B platzierten oder Büschel 8 halten, während die Büschel 8 einem Verfahren ausgesetzt werden.
In Bezug auf die Abbildung aus 11 weist eine Schmelzvorrichtung 60 in einer anderen Anwendung eine Greifvorrichtung 110 und eine Wärmequelle 130 auf. Die mit Büscheln 8 gefüllte Trägerstange 132, wobei sich die von den Blindlöchern 134 in der Trägerstange 132 erstrecken, ist so positioniert, dass die Büschel 8 sich zwischen der aufnehmenden Komponente 118 und der männlichen Komponente 126 der Greifvorrichtung 110 erstrecken. Die männlichen Komponenten 126 und die aufnehmenden Komponenten 118 der Greifvorrichtung bewegen sich in Richtung der Büschel 8 der Borsten 6. Wenn die aufnehmenden Komponenten 118 und die männlichen Komponenten 126 eine intermediäre Position erreichen, an der sich die Büschel 8 in Kontakt mit den männlichen Komponenten 126 befinden, so hält die Greifvorrichtung 110 an.
Die Wärmequelle 130, wie zum Beispiel erwärmte Druckluft, wird danach den frei liegenden Enden der Borsten 6 über einen Zeitraum zugeführt, der ausreicht, damit die Enden der Borsten 6 zusammenschmelzen. Wenn sich die männlichen 126 und aufnehmenden 118 Komponenten an der intermediären Position befinden, sind die Borsten 6, die zwischen den beiden Komponenten 118, 126 angeordnet sind, räumlich voneinander getrennt, was eine Wärmeübertragung entlang der Länge der Borsten 6 ermöglicht, wodurch wiederum die Borsten 6 in größerem Ausmaß Wärme ausgesetzt werden, wodurch die Schmelzlänge entlang der Borsten erhöht wird. Während die Enden der Borsten 6 weiter geschmolzen werden, bewegen sich die Backen 114, 116 an die geschlossene Position, so dass die männlichen 126 und aufnehmenden Komponenten 118 gegen die Borsten 6 drücken, um das Büschel 8 zu komprimieren und zu formen.
Die Wärmequelle 130 wird von den Borsten 6 entfernt, und die Backen 114, 116 werden einige Sekunden lang an der geschlossenen Position gehalten, so dass die Borsten 6 abkühlen können, wodurch die Form des Büschels 8 erhalten bleibt. Die Wärmequelle 130 kann entfernt werden, nachdem die Borstenenden geschmolzen sind, z.B. während sich die männlichen 126 und aufnehmende 118 Komponenten an der intermediären Position befinden, oder nachdem die Backen 114, 116 geschlossen worden sind. Die resultierenden, verschmolzenen Büschel 8 stehen danach zur Übertragung zu einer anderen Station zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.
Weitere Ausführungsbeispiele sind gemäß den Ansprüchen möglich. Zum Beispiel können auch die männlichen Komponenten gefedert sein. Eine Vielzahl von Borsten mit unterschiedlichen Abmessungen und Querschnittsformen kann durch die Greifvorrichtung gegriffen werden. Die Greifvorrichtung ist vorzugsweise in der Lage, Büschel und Borsten mit einer Länge von etwa 0,013 cm (0,005 Zoll) bis etwa 5 cm (2 Zoll) und einer Querschnittsabmessung von etwa 0,01 cm (0,004 Zoll) bis etwa 1,27 cm (0,500 Zoll), die vorzugsweise zwischen etwa 0,015 cm (0,006 Zoll) und etwa 0,99 cm (0,275 Zoll) liegt, zu greifen.

Claims

Greifvorrichtung (10), die folgendes umfasst: a) ein erstes Element (16), das eine männliche Komponente (26) umfasst; und b) ein zweites Element (14), das eine aufnehmende Komponente (18) umfasst; wobei das genannte erste Element (16) und das genannte zweite Element (14) aus einer offenen Position an eine geschlossene Position beweglich sind, wobei die genannte männliche Komponente (26) mit der genannten aufnehmenden Komponente (18) eingreift, wenn sich die genannten Elemente an einer geschlossenen Position befinden; dadurch gekennzeichnet, dass die genannte aufnehmende Komponente (18) so bemessen ist, dass sie die genannte männliche Komponente (26) darin aufnehmen kann, indem die genannte männliche Komponente durch einen Eingang (20) in die genannte aufnehmende Komponente (18) geführt wird, so dass eine Mehrzahl von Borsten (8) zwischen der genannten männlichen Komponente (26) und der genannten aufnehmenden Komponente (18) zu drücken, so dass die genannte Mehrzahl von Borsten (18) jeweils in einem festen Verhältnis zueinander gehalten werden, wenn sich die genannten Elemente (14, 16) an einer geschlossenen Position befinden.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die männliche Komponente (26) einen Finger (30) umfasst, der ein Borstenberührungsende (32) aufweist, das die genannte Mehrzahl von Borsten (8) gegen einen Sitz (24) der genannten aufnehmenden Komponente (18) drückt.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Komponenten in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte aufnehmende Komponente (18) oder die genannte männliche Komponente (26) gefedert ist.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei diese ferner eine Feder (122) umfasst, die sich von dem genannten ersten Element (16) oder dem genannten zweiten Element (18) zu der genannten aufnehmenden Komponente (18) oder zu der genannten männlichen Komponente (26) erstreckt.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die genannte Feder (122) eine Kraft auf die genannte aufnehmende Komponente (18) in die Richtung der genannten männlichen Komponente (26) ausübt.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei diese ferner eine Einrichtung zur Vorbelastung (34) der genannten aufnehmenden Komponente (18) oder der genannten männlichen Komponente (26) umfasst.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte aufnehmende Komponente (18) von dem genannten zweiten Element (14) entfernt werden kann.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte männliche Komponente (26) von dem genannten ersten Element (16) entfernt werden kann.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei diese ferner eine mit der genannten Greifvorrichtung verbundene Transporteinrichtung (36) umfasst.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei die genannte Transporteinrichtung (36) die genannte Greifvorrichtung aus einer ersten Position an eine zweite Position bewegen kann.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei die genannte Transporteinrichtung (36) die genannte Greifvorrichtung (10) drehen kann.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte aufnehmende Komponente (18) einen Eingang (20) umfasst, der durch eine erste Seitenwand (22) und eine zweite Seitenwand (22) begrenzt ist.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei die genannte erste Seitenwand (22) eine konische Oberfläche (23) umfasst.
Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die genannte zweite Seitenwand (22) eine konische Oberfläche (23) umfasst.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte männliche Komponente (26) einen Finger (30), ein erstes sich von dem genannten Finger (30) erstreckendes Führungselement (33) und ein sich von dem genannten Finger (30) erstreckendes zweites Führungselement (33) umfasst.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte Greifvorrichtung automatisiert ist.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte männliche Komponente (26) und die genannte aufnehmende Komponente (18) eine Mehrzahl von Büscheln (8) von Borsten (6) mit zwei unverschmolzenen Enden in festem Verhältnis zueinander halten können.
Greifvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die genannte männliche Komponente (26) und die genannte aufnehmende Komponente (18) eine Mehrzahl von Büscheln (8) von Borsten (6) in festem Verhältnis zueinander halten können, wobei die genannten Büschel ein verschmolzenes Ende aufweisen.
Greifvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Element (16) eine Mehrzahl von männlichen Komponenten (26) umfasst, und wobei das zweite Element (14) eine Mehrzahl von aufnehmenden Elementen (18) umfasst.
Borstenverarbeitungssystem, das folgendes umfasst: 1) eine Station (50), die eine Mehrzahl von Büscheln (8) von Borsten (6) umfasst; und 2) eine Greifvorrichtung (10) gemäß der Definition aus Anspruch 19, wobei die Greifvorrichtung zum Greifen der genannten Büschel (8) automatisiert ist.
Borstenverarbeitungssystem nach Anspruch 21, wobei das System ferner eine Schmelzvorrichtung (60) umfasst, welche eine Wärmequelle (130) aufweist, wobei die genannte Schmelzvorrichtung (60) die Enden der genannten Borsten (6) verschmelzen kann, so dass verschmolzene Büschel (8) von Borsten (6) gebildet werden.