刷子填塞机以及用于填塞的方法与流程

1.本发明涉及刷子填塞机，该刷子填塞机包括：填塞工具，该填塞工具具有尖端、中间区段和用于舌部的引导部，所述中间区段与所述尖端相邻并与该尖端连接，其中，填塞工具在毛束接收位置和填塞位置之间沿着弯曲的非线性轨道可得到引导地往复运动，所述舌部将锚固件连同毛束推送到刷毛载体中，该舌部可纵向滑动地被接收在引导部中，且该引导部设置在尖端和中间区段中，且所述舌部可相对于所述尖端在填塞方向上可逆地运动，并且所述刷子填塞机包括：锚固件输送器，该锚固件输送器将锚固件侧向于尖端和中间区段的运动方向地向所述填塞工具进给。


背景技术：

2.锚固件是用于刷毛载体中的毛束的紧固器件且可以例如是金属片、线材块或线材套环。
3.由wo 2016/102223 a1中已知这种刷子填塞机。其中存在绕水平轴线可枢转的填塞工具以及绕轴线可枢转的取束器。该取束器将毛束从刷毛料匣分离并且将该毛束转移到填塞工具紧接尖端的后方。在该尖端中存在用于舌部的引导部，使得舌部将接收的毛束连同锚固件沿着引导部引导至构成成品刷子的至少一部分的刷毛载体且将其推入到刷毛载体中的开口中。
4.填塞工具在接收所分离的毛束之后向刷毛载体的方向枢转，其中，舌部参与这个枢转运动并在枢转运动期间或在到达填塞位置后更深地伸入到尖端中，以便最后将毛束连同锚固件推送到刷毛载体中。
5.在现有技术中，填塞工具连同尖端中的引导部以及舌部在圆弧区段上运动。
6.此外，存在具有直线形舌部的可线性移动的填塞工具，该直线型舌部进行横向的往复运动。
7.最后，已知如下填塞工具：如同在弧形引导部的情况下那样，该填塞工具同样不会横向地直线移动，而是沿着弯曲轨道移动，该弯曲轨道例如由某种类型的杆引导、例如类似于平行四边形。
8.刷子填塞机以每分钟超过1000个循环的周期运行并致力于提高到每分钟至少1200至1500个循环。这种巨大的周期率可能导致增加的噪音形成和磨损。


技术实现要素：

9.因此，本发明的目的在于：改良刷子填塞机，以使该刷子填塞机在更高周期下平稳运行。
10.这在上述类型的刷子填塞机中通过以下方式实现，即，中间区段具有上侧，用于锚固件的输送通道从该上侧延伸直到舌部的位于较深处的引导部，其中。锚固件输送器可以将锚固件移位于中间区段的上侧上方的转移位置中，其中，锚固件的进给和填塞工具的运动彼此适配，使得要加工的锚固件运动到转移位置中。填塞工具运动时所沿着的轨道是弯
曲的，使得中间区段沿着已位于所述转移位置中的固定的锚固件下方行进并且将输送通道定位在该固定的锚固件下方，使得在填塞工具运动到毛束接收位置中时，该固定的锚固件到达输送通道中。
11.根据本发明的填塞机具有为锚固件进给和通过填塞工具转移锚固件提供基础的全新概念，这提供了很大的优点。迄今为止，仅当填塞工具位于毛束接收位置、即在该填塞工具的后方止点时，才将锚固件侧向引导至填塞工具中。然而在此位置中，不仅必须主动进给毛束，而且还必须主动进给锚固件，这导致在周期期间的大量的停滞时间，或导致在推送线材和切割过程中的极高速度。现有技术中的另一种可能性是：在填塞工具回移时已经使锚固件运动到中间区段上方，然后在毛束接收位置中仅以短的供给运动向下引导该锚固件，以将该锚固件带到引导部中。然而在两种变型中，锚固件本身在毛束接收位置中主动运动。本发明采用完全不同的方式，这是因为本发明在将先前的毛束填塞之前、期间或之后，即，在先前要加工的锚固件向前运动时、在借助先前要加工的锚固件进行填塞时或者在借助先前要加工的锚固件进行填塞之后的回移时，将在中间区段表面上方的锚固件定位到该锚固件的转移位置中。填塞工具在返回行程中沿其运动的弯曲的非线性轨道确保了锚固件可以保持固定，并且可以说，填塞工具进行了用于锚固件的供给运动并且因此填塞工具行进至锚固件，且输送通道安放到锚固件“上”。也就是说，中间区段运动至锚固件，使得该锚固件最终位于输送通道中。由于填塞工具原本就进行往复运动，因此不存在将锚固件带到输送通道中的附加运动。因此一方面可以进行明显更高的周期信号且另一方面在测试机中已经发现，与根据现有技术的本已更有效率的之前的填塞机相比，该测试机运行时明显更加平稳且振动更少。
12.填塞工具运动时所沿着的轨道优选是连续弯曲的、即没有任何凸起(absatz)。例如，在此是特别有利的圆形轨道区段又或者是例如通过杆平行四边形引导部或开槽引导部所产生的轨道。然而这些示例不应被理解为限制性的。
13.此外可以存在当填塞工具运动时用于加工锚固件的至少一个加工单元。该加工单元永久地保持在空间固定位置中。因此根据本发明，加工单元同样非常靠近填塞工具，以便实现短的供给路径。此外不必在每个周期中整体地进给加工单元，这又减少了运动的质量体。当然，概念“空间固定位置”并不意味着加工单元的所有部件在空间上保持固定，而是整个空间加工单元本身在空间上固定。但是，该加工单元的部件必须运动，因为这些部件应加工锚固件。
14.至少一个加工单元可以例如包括弯曲装置或可以是弯曲装置。该弯曲装置用于从构造为线材的锚固件弯曲成套环并且具有可运动的弯曲部件，该弯曲部件可以伸入到中间区段的狭槽中，该狭槽能够实现、或更好地说释放弯曲部件的运动轨道，并且该狭槽从上侧向下至少延伸直到舌部的引导部。线材的弯曲在为此设置的变形结构中进行，该变形结构具有凹部，用于弯曲线材并构成套环的弯曲部件可以枢转到该凹部中。在套环被接收在引导部中之前，已完全实现套环的构成。
15.在所述弯曲部件弯曲线材后，该弯曲部件可以保持在上述凹部中并且然后保持在中间区段的狭槽中，以便在此位置中保持套环，直到该套环被接收在输送通道中为止，或者弯曲部件也可以直接再次枢转返回。在后一种情况下，取消弯曲部件的保持功能。该保持功能是否必要完全取决于所使用线材的特性(例如弹力)、套环本身的形状或凹部的设计，套
环在该凹部中被弯曲并被保持在该凹部中。中间区段中的狭槽可以例如在填塞工具的运动方向上延伸，套环由此为了通过舌部和填塞工具的进一步运动已经同时正确地定位。狭槽允许弯曲部件在开放位置中开放和回移到该开放位置中。
16.从上侧观察，用于弯曲部件的狭槽和用于锚固件的输送通道优选构成十字形。
17.使用加工单元的另一可能性是，设置切割装置。该切割装置可以设置为上述弯曲装置的补充或替代且同样在空间上固定。该切割装置用于：分离线材块以构成锚固件，其中，线材通过锚固件输送器而侧向于尖端和中间区段的运动方向被进给至填塞工具。也就是说，当填塞工具回移到毛束接收位置中时，线材在不被切断的情况下以自由端部位于中间区段上方且靠近表面，以便然后通过以下方式到达输送通道中：输送通道向线材行进且接收该线材。
18.例如，设置有用于切割装置的固定的或可运动的相对保持器(gegenhalter)，该相对保持器将输送通道向上封闭。该相对保持器用于，在发生切割时将线材沿竖直方向定位并且然后保持该线材。设置有可运动的刀，该刀与输送通道相邻并且可以可逆地运动，以将线材块与线材分离。当该刀切断线材块时，相对保持器防止线材向上从输送通道移出。
19.输送通道优选仅在一侧上开放，也就是说，在输送方向上观察在左侧或右侧开放。尚未切断的线材经由这个开放侧延伸至线材储备装置。
20.本发明还涉及借助刷子填塞机填塞刷子的方法，其特征在于以下步骤：
21.提供填塞工具，该填塞工具具有尖端和支承该尖端的中间区段，其中，在该尖端和中间区段中设置有用于舌部的引导部，该舌部将锚固件连同刷毛的毛束推送到刷毛载体中，
22.其中，该中间区段具有上侧，该上侧具有用于锚固件的输送通道，该输送通道从该上侧延伸直到舌部的引导部中，
23.提供锚固件输送器，该锚固件输送器可以使锚固件侧向于尖端的运动方向地运动到转移位置中，该转移位置位于中间区段的所述上侧的上方，
24.在填塞工具在填塞位置中之前、期间或之后，将锚固件输送到所述转移位置中，以及
25.沿着弯曲的非线性轨道使尖端和中间区段运动到毛束接收位置中，且在此使所述中间区段运动到位于转移位置中的下一个要加工的锚固件上，使得该中间区段沿着固定的锚固件下方运动，且该固定的锚固件到达输送通道中。
26.与根据本发明的刷子填塞机一样，在根据本发明的方法中，轨道当然也必须构成为，使得该轨道实现中间区段沿竖直方向向上至固定的锚固件的输送运动。在填塞工具运动期间或在借助先前的锚固件进行填塞的过程中，进行下一个锚固件的输送。
27.结合根据本发明的刷子填塞机所阐释的优点和各特征也可应用于所述方法，也可以反过来，以下描述的根据本发明的方法的特征可应用于根据本发明的刷子填塞机。
28.填塞工具如上所述沿着连续的弯曲轨道、特别是沿着圆弧区段枢转，或沿着由平行四边形引导部或开槽引导部产生的轨道枢转。
29.根据本发明的方法，锚固件输送器可选地是线材输送器，该线材输送器将尚未切断的线材横向于(即垂直或倾斜于)填塞工具的运动方向引导，并且将自由的线材端部推到中间区段的上侧的上方。那么该自由的线材端部成为之后的锚固件，并且该自由的线材端
部被容纳在移近的中间区段中、更具体而言被容纳在该中间区段的输送通道中。
30.在输送线材之后，必要情况下将该线材弯曲成套环，并且在将线材接收在中间区段的输送通道中之前或期间在中间区段外部切断线材。线材的切割是紧接弯曲过程之前或弯曲过程刚开始时进行的。
31.如果线材没有被弯曲，则该线材可以到达输送通道中并且在该输送通道中或引导通道中被切割。在这种情况下，借助相对保持器向上封闭所述输送通道，随后切断线材。相对保持器特别是加工单元上的静止的突出部(fortsatz)，该突出部位于线材上方并且因此当输送通道接收线材时，可以通过中间区段的移近而至少部分地向上封闭该输送通道。
32.此外，根据本发明的另一实施方式设定：将线材在中间区段上方弯曲，直到填塞工具运动到毛束接收位置中，并且在中间区段移近到毛束接收位置期间，通过弯曲部件将所产生的套环保持位置固定。因此，弯曲部件承担双重功能。
附图说明
33.附图中：
34.图1示出了根据本发明的刷子填塞设备的第一变型的示意性透视图；
35.图2示出了根据图1的刷子填塞机在之后的制造步骤中的放大细节图；
36.图3示出了根据图2的刷子填塞机在随后的方法步骤中的细节图；
37.图4示出了根据图2在更晚些的方法步骤中的细节图；
38.图5示出了根据本发明的刷子填塞机的第二变型的示意性透视图，在此在第一方法步骤中具有弯曲装置；
39.图6示出了在第二方法步骤中的根据图5的刷子填塞机；
40.图7示出了在第三方法步骤中的根据图5的刷子填塞机；
41.图8示出了在第四方法步骤中的根据图5的刷子填塞机；
42.图9示出了在第五方法步骤中的根据图5的刷子填塞机；
43.图10示出了根据图5的刷子填塞机的填塞工具的示意性剖视图；
44.图11示出了中间区段的一种变型在输送通道区域中的纵向剖视图。
具体实施方式
45.图1示出了刷子填塞机，该刷子填塞机将刷毛推入到具有开口的刷毛载体10中并借助锚固件(例如锚固板、线材或线材套环)将刷毛紧固在该刷毛载体中。对于套环在此通常使用圆线材，且在锚固板的情况下通常使用扁平线材。
46.刷毛载体10可以是完整刷体或只是刷体的一部分、例如板或类似物。但是这不会改变刷子填塞机及其构造。
47.刷子填塞机包括填塞工具12、刷毛料匣14、绕轴线x可枢转的取束器16以及用于填塞的舌部18。所谓的锚固件输送器20将锚固件沿箭头a的方向侧向地并且在俯视图中垂直于填塞方向地输送给填塞工具12。
48.在所示实施例中，锚固件是线材22，该线材从滚轮上解绕并且经由电驱动器24、特别是伺服驱动器被输送。
49.填塞工具12安置在轴26上并且可以绕轴线、在此为水平轴线d往复枢转，也就是从
图1所示的填塞位置(最前方的止点)枢转到相反的所谓地毛束接收位置中，该毛束接收位置参见图4并且该毛束接收位置构成后方止点。
50.填塞工具12以这种往复运动沿着弯曲的非线性轨道、在此沿着圆形轨道区段运动。可替代地，此处也可以使用例如经由平行四边形引导部或开槽引导部的其它弯曲轨道，也就是说，不仅设置有轴26以及安置在该轴26上的连接臂28，并且填塞工具12还经由间隔开的第二轴以及连接臂来支承。
51.弯曲轨道设计为，其从填塞位置到毛束接收位置负责填塞工具12的竖直向上运动，如以下所阐释的那样。
52.舌部18在其后端部上铰接在连接臂30上，该连接臂同样绕轴线d可枢转。
53.如在wo 2016/102223 a1中所示的那样，凸轮滚柱32允许例如经由共同的凸轮轴来操控连接臂28、30。
54.舌部18的运动与填塞工具的其余部分的运动不同，确切地说，舌部18在填塞位置与毛束接收位置之间运动时赶在填塞工具12的其余部分的运动之前。
55.填塞工具12不仅包括舌部18还包括尖端34，当毛束和锚固件被随后进一步向刷毛载体10的方向运动的舌部18推入时，该尖端34可以接触刷毛载体10或可以移近到相当靠近刷毛载体10的表面的地方。
56.尖端34在其后端部上紧固在所谓的中间区段36上且也可以一体地过渡到该中间区段36上。
57.尖端34和中间区段36在其内部中具有用于舌部18的引导部38。
58.输送通道42从上侧40出发(见图2)，该输送通道穿过直到位于较深处的引导部38但在那里终止，因此存在底部。
59.在所示的实施方式中，还存在用于被输送的锚固件的、在此用于从线材22切断该锚固件的加工单元46，该线材22部分地定位在中间区段36的侧向槽48中。加工单元46是位置固定的并且不与填塞机的其余部分一起往复运动。
60.加工单元46具有用于线材22的通孔，该通孔在输送方向a上延伸。
61.在根据图1的填塞位置中，舌部18刚好到达其最前方的位置，且已将被输送的毛束连同锚固件填塞到刷毛载体10的相应开口中。在该位置中或紧接在该位置之后，即在先前周期中的填塞工具12回移以用于先前加工的锚固件之前、期间或之后，将线材22经由驱动器24推到所述上侧上方的加工单元46的通孔中。图2示出了线材端部、即线材22的尖端50，该线材端部已经位于上侧40的上方。
62.在填塞工具12回移时，舌部18在回移运动时赶在尖端34之前。
63.线材22的之后成为锚固件的尖端50保持静止，但尖端34连同中间区段36向后并同时向上移动，如根据图11中的箭头所示的那样。线材22的尖端50的位置与弯曲轨道协调，使得在线材22没有任何竖直进给运动的情况下，尖端50到达输送通道42中，如图3所示。也就是说，中间区段36向着之后的锚固件运动，并且可以说抓取线材22的尖端50并将其接收到输送通道42中。
64.因此，线材22在引导部38的高度上横向于该引导部38。舌部18的尖端参照图1至4处于正后方。
65.先前往回枢转以经由侧向接收狭槽沿着刷毛料匣行进并取下刷毛束的取束器16
根据图3向前行进到在尖端34与中间区段36之间的侧向插入开口54(见图1)中。然后毛束位于锚固件的前方且位于舌部18的前端部的前方。
66.在图4所示的之后的位置中，取束器16即将回移。舌部18已经稍微向前行进，以便然后向刷毛束的方向移动已经被切断的线材且因此移动所产生的锚固件，并将该刷毛束一起带走。然后可以立即侧向输送准备用于下一周期的新线材22。随后，连接臂28使尖端34向前运动至刷毛载体10。
67.即使在尖端34的该向前运动期间，加工单元46也可以保持静止。
68.在加工单元46中可以集成有图10所示的切割装置。在图10中可以见到中间区段36在引导部38和输送通道42的区域中的截面。线材22从在一侧开放的引导部38侧向延伸至线材储备装置、此处为滚轮60，线材22从该滚轮解绕。
69.在加工单元46上设置有相对保持器62，该相对保持器62仅在图10中示出，并且当线材22的尖端50经由输送通道42到达引导部38中时，该相对保持器62可以向上封闭输送通道42。相对保持器62例如是参照图2在加工单元的所示端壁上的紧接在线材22的侧向突出的尖端50上方的突出的凸台。
70.相对保持器62应防止锚固件的向上并从引导部18移出的运动，该运动在下述切断过程中发生。由此，相对保持器甚至可以可选地从上方压靠线材22的尖端50。在相对保持器62旁可上下运动的刀64支承在加工单元46中。仅象征性地示出刀引导部66。
71.优选在毛束接收位置中进行线材块的切断以构成锚固件。
72.根据图5至9的实施方式，虽然使用由线材22构成的锚固件，但该线材22弯曲成套环100。
73.由于已经引入的等同的、相同的或功能相同的特征和部件、区段及类似物等已经带有引入的附图标记并因此被标明，因此现在可以省去已根据前面的附图所阐述的刷子填塞机的特征。因此，只需要讨论主要差异。
74.为了更好地说明，图5至9未示出连接臂30以及舌部18，但仍存在连接臂以及舌部。类似地，未示出料匣14和取束器16。然而料匣14和取束器16也存在，料匣14和取束器16按前述实施方式设计。
75.与第一实施方式的基本区别在于，加工单元46在此设计为用于由线材22产生套环100的弯曲装置。
76.在此同样地，加工单元在填塞工具12的运动过程中保持静止。
77.此处，中间区段36相对尖端34在上侧40上凹陷；参见凹深部37。
78.弯曲装置包括可枢转的弯曲部件70、在此为被驱动的杠杆的形式。
79.对于弯曲部件70，中间区段36具有狭槽80，如下所述，该狭槽80允许弯曲部件70在中间区段36中以及在引导部38的区域中运动。狭槽80因此延伸直到位于较深处的引导部38、优选地甚至比引导部38更深。
80.狭槽80因此从输送通道进一步向前向尖端34的方向延伸。
81.在下文中将针对根据图5至9的实施方式来描述借助所示刷子填塞机填塞刷子的方法。
82.在图5中，填塞工具12位于填塞位置中，在该填塞位置中舌部18也在最前方的位置。
83.在前一周期中，在尖端32的向前运动期间、在前一毛束的填塞期间或在填塞工具的向后运动期间，线材22已经可以被侧向地输送到保持器82中。
84.保持器82具有用于线材22的横截面为l形的引导结构84。该引导结构84被凹部86中断，该凹部侧向地(即从上方观察)与引导部38对齐。弯曲部件70可以枢转到凹部86中。
85.线材22沿着引导结构84侧向进给，其中，在此(见图6)该线材22还桥接凹部86。弯曲部件70仍向前枢转。
86.根据图7，弯曲部件70然后经由驱动器往回枢转，并将线材22、更确切地说将线材端部通过以下方式弯曲成“u”形：将弯曲部件枢转到凹部86中。图7中可以看到线材22的尖端50。在弯曲过程开始的同时或在即将弯曲时，通过如图10所示的装置切断线材22，其中，在图5至9中为了简化而省略根据图10的加工单元。由此产生套环100形式的锚固件，该套环100在图9中可见。套环100保持在该位置中，而填塞工具12根据图8往回枢转。套环100在此优选由弯曲部件70保持，但也可以通过其自身弹力、其自身形状或通过凹部86的适配设计保持在该凹部86中。在最后这种情况下，弯曲部件可以在弯曲后立即枢转回其起始位置。
87.由于在回移过程中存在向上运动分量的事实，因此中间区段36以如下方式行进至加工单元46：锚固件经由输送通道42到达引导部38。
88.如从图8中可以看到的那样，弯曲部件70已经伸入到狭槽80中(更好的描述是，狭槽80已经被引导到弯曲部件70上)。
89.弯曲部件70随后向前枢转，使得该弯曲部件位于中间区段36的上侧40上方。
90.最后添加刷毛束，且舌部18可以向前行进，如尖端34那样。尚在尖端的向前运动期间，当套环100移开时，已经可以接着引导线材22。这为弯曲和切割过程提供了大量时间，从而减少周期时间并允许降低舌部和尖端的速度以及线材的输送速度和加工单元中运动的部件的速度。所有这些确保了即使在周期率提高的情况下，运转也更加平稳且磨损更少。
91.在根据图5至9的实施方式中，由于套环100由弯曲部件70保持，也可以可选地省略相对保持器62。
92.然而，相对保持器也可以如先前实施方式中那样构造，例如，当弯曲部件70在其相对于所产生的套环100的那侧上具有向上的凸台时，当刀64切割时，该凸台可以用作阻止线材向上运动的止挡。
93.而且根据图5至9的实施方式，填塞工具12所实现的轨道当然不仅可以为圆形轨道或圆形轨道区段，而是可以为任意其它形状的具有连续曲率的轨道，该连续曲率使中间区段36向上竖直运动至锚固件。
94.作为具有所示线材锚固件的实施的替代，也可以侧向地输送锚固板。然而，这并不改变刷子填塞设备的整体概念。
95.在图5至9中，凹深部37可很好地识别，这是因为中间区段36从后部开始首先具有较高的区段102，且然后向尖端34具有凹深部37。
96.还要强调的是，对于任何实施方式，不需要单独的驱动设备以将锚固件竖直地压到引导部38中。
97.锚固件的位置与转轴d的半径及位置以及上侧40的走向完全适配，因此中间区段36和输送通道42可以在往回运动中“抓取”锚固件，参见图11。