用于制造长形延伸的刷子的方法和用于执行该方法的刷子钻孔和填塞机与流程-j9九游会真人

1.本发明涉及一种用于制造具有长形延伸的刷体的长形延伸的刷子的方法以及一种用于执行该方法的刷子钻孔和填塞机。
2.尤其，本发明涉及一种方法和一种机器，其中长形延伸的刷体固定在保持器上，所述保持器又固定在围绕中心轴线转动的转盘上。


背景技术：

3.这种用于刷子的转盘式钻孔和填塞机原则上早已众所周知。优点在于，在转盘上存在多个保持器，用于容纳刷体并且围绕中心轴线转动，其中在环周上设有多个工位，即用于刷体和制成的刷的供应和/或移除工位；钻孔工位，在所述钻孔工位中在刷体上钻入孔；以及邻接于此的填塞工位，在所述填塞工位中借助于锚固件(意即借助于弯曲的线圈或由扁线构成的小板)将刷毛束插入预先钻孔的孔中并且固定在其中。
4.虽然存在下述刷体，所述刷体在注塑时已经获得用于锚固刷毛束的孔，但是这些孔基本上彼此平行并且沿脱模方向定向。然而，尤其在家务用刷子和扫帚的情况下重要的是，刷毛束不都是平行的，而是可能尤其在刷体的边缘处具有倾斜的刷毛束。出于该原因，对于这种刷子，即对于尤其是不是牙刷并且不是指甲刷并且通常称为家务用刷子和扫帚的刷子，单独地钻入孔。
5.因为所谓的孔区具有大量并排设置的孔，在钻孔工位中并且此后在填塞工位中，刷体相对于钻头或填塞工具逐步继续移动，以便能够将孔依次钻入或填塞。刷体相对于钻孔工具和填塞工具的定向在此部分地与其它孔极度不同，以便能够实现孔定向。因此，保持器能够沿至少两个空间方向以高的速度在各个钻孔和填塞行程之间精确地运动。为了能够整体上提供功能非常强大的机器，运动的质量应是尽可能小的。
6.转盘，也称为滚筒，围绕其中心轴线转动，并且刷体在现有技术中借助其纵轴线沿环周方向，意即沿转盘的转动方向定向。这种类型的具有这种刷体定向的机器已经在市场上获得认可。部分地存在两个钻孔工位和两个填塞工位，以提高产出率。在小的刷子的情况下能够实现每分钟1000个钻孔和填塞过程，在较大的刷子和扫帚的情况下，其体部的长度为至少约400mm，这种周期数是无法实现的。


技术实现要素：

7.本发明的目的是，提供一种用于制造长形延伸的刷子的方法，通过该方法刷子钻孔和填塞机能够以更高的周期率运行并且构成为紧凑的。根据本发明的刷子钻孔和填塞机应实现相同的优点。
8.根据本发明的用于制造具有长形延伸的刷体的长形延伸的刷子的方法的特征在于以下步骤：
9.设置转盘，所述转盘围绕中心轴线转动，并且在其外部区域上设置有多个沿转动
方向依次设置的保持器，
10.设置钻孔工位和沿转动方向跟随的填塞工位，
11.将长形延伸的刷体固定在保持器上，使得刷体的宽度方向沿转动方向定向，
12.转动所述转盘，使得保持器运动到钻孔工位中，
13.在刷体中钻入多个孔，其中在此刷体在钻孔过程之间沿宽度方向的运动通过使保持器围绕两个平行的、分开的转动轴线枢转进行，和
14.转动所述转盘，使得钻孔的刷体运动到填塞工位中，和
15.借助于锚固件将刷毛束填塞到所钻的孔中，其中刷体在填塞过程之间沿宽度方向的运动通过使保持器围绕两个平行的、分开的转动轴线枢转进行。
16.根据本发明的方法确保极其紧凑的转盘，其中保持器能够与转盘的中心轴线具有非常小的间距，使得移动的质量很小。这尤其如下实现：长形延伸的刷体可以说基本上平行地定向(取决于刷体相对于所谓的孔区的定向)。刷体及其孔区的相对于长度较小的宽度引起：尽管刷体的长度相当大，刷体仍然能够靠近中心轴线设置，尤其是在扫帚的情况下如此。用于实现将刷体靠近中心轴线的这种布置的另一重要因素从保持器在钻孔和填塞工位中用于沿宽度方向定向刷体的运动中得出。为此，各个保持器不经由至少一个线性运动和一个线性驱动器驱动，而是仅通过两个独立的、由自身的驱动器实现的围绕两个彼此间隔开的、平行的、独立的转动轴线进行的枢转运动驱动。转动轴线本身几乎不需要在宽度方向上的空间，而是它们的驱动器能够远离保持器定位。刷体的定向和沿宽度方向经由两个转动轴线的驱动因此以协同的方式完美地相互补充。宽度方向是环周方向，意即转盘的转动方向和反向转动方向。
17.钻孔过程和填塞过程分别是相应的工具的单个行程，借助所述工具钻孔或填塞孔。
18.当然能够将多个钻孔和填塞工具并排设置在钻孔或填塞工位中，以便能够同时在相同的刷体或不同的刷体上工作。
19.根据本发明的一个变型方案，在钻孔和填塞时，通过将保持器沿纵向方向线性移动以及在保持器沿纵向方向倾斜的情况下，保持器沿纵向方向围绕另一转动轴线运动。借助沿着直线的这种运动，能够沿纵向方向实现大的孔区。经由使保持器枢转，刷体沿纵向方向倾斜，以便也能够使钻孔沿该轴线倾斜。
20.用于使保持器枢转以进行运动的轴线，更准确地说用于沿纵向方向枢转的轴线尤其与环周方向相切或者位于径向平面(垂直于转盘的中心轴线的平面)中。
21.如果通过移动在转动轴中为了枢转在宽度方向上延伸的杆而沿纵向方向进行枢转运动，能够提高机器的紧凑性。经由所述杆，运动由电驱动器朝向保持器的方向传递，或者经由相应的连杆传递给保持器，使得能够将相应的驱动器远离保持器定位，进而远离刷体定位。所述杆在转动轴中或通过转动轴的设置或延伸一方面确保高的紧凑性，而另一方面，移动的质量非常小，并且此外靠近中心轴线。
22.螺杆(其中也包括滚珠丝杠)或齿条例如能够用作为杆。
23.如上所述，对于在宽度方向上的运动存在两个转动轴线，在下文中称为第一转动轴线和第二转动轴线。第一转动轴线例如是转盘的中心轴线，使得转盘的相应的驱动器具有双重功能。此外，该实施形式的优点在于，第二转动轴线与第一转动轴线彼此间能够具有
相对大的间距，这简化了用于第二转动轴线的马达的安置，使得第二转动轴线整体上与现有技术相比能够以更接近中心轴线的方式定位。
24.如果用于沿宽度方向运动的第二转动轴线和用于沿纵向方向运动/枢转的转动轴线不彼此相交，即使前述杆不延伸穿过转动轴，也实现了进一步提升紧凑性。对于围绕两个转动轴线即第二转动轴线和用于纵向方向的转动轴线的倾斜运动，如果这两个转动轴线相交，那么将是有利的。然而，这引起在相对于中心轴线的径向方向上的安装空间增大。
25.在这种情况下有利的是，用于沿纵向方向的运动/枢转的转动轴线比第二转动轴线在径向上离中心轴线更远，其中将该转动轴线距中心线的最小间距定义为用于沿纵向方向运动/枢转的转动轴线的间距。
26.保持器在纵向方向上的移动能够通过转盘的移动进行，意即不通过在转盘上提供线性引导装置进行，这又会增大转盘的结构空间及其质量。尤其，转盘不是单独运动，而是与底座一起运动，转盘固定在底座上。
27.根据本发明的方法尤其设置用于制造扫帚，所述扫帚具有长度为至少100mm的孔区。
28.本发明还提供一种用于实施根据本发明的方法的刷子钻孔和填塞机，所述刷子钻孔和填塞机具有：
29.围绕中心轴线转动的转盘，在所述转盘的外部区域上设有多个沿转动方向依次设置的保持器，
30.钻孔工位和沿转动方向跟随的填塞工位，
31.固定在保持器中的、长形延伸的刷体，其中刷体具有纵向方向和宽度方向，并且刷体安置在保持器中，使得宽度方向沿转动方向定向，
32.其中保持器分别为了在宽度方向上运动在钻孔和填塞时围绕两个平行的转动轴线支承，所述保持器配设有单独的转动驱动器。
33.关于根据本发明的构思参考之前详述的方法，与此相关的优点也被突出。
34.用于在钻孔和填塞时沿纵向方向运动/枢转的保持器支承在转动轴线上并且能够线性移动。通过沿纵向方向枢转，刷体的纵向端部在圆形轨道上沿具有运动分量的纵向方向上轴向向前和向后运动。
35.这种线性可移动性能够构成为，所有保持器通过共同的驱动器一起移动。
36.在此，一种变型方案在于，转盘能够线性移动，尤其通过移动其底座来将所有保持器沿纵向方向线性运动。这减少了用于将转盘相对于底座支承的耗费，因为这种支承此外也不必具有线性支承件。
37.本发明的另一变型方案提出，用于宽度运动的转动轴线包括机械转动轴，被驱动的杆延伸穿过所述机械转动轴，所述被驱动的杆产生保持器围绕用于沿纵向方向运动/枢转的转动轴线的枢转运动。
38.如上文结合根据本发明的方法所阐述的，所述杆能够是螺杆或齿条。
39.进一步减小用于沿纵向方向驱动的运动学的耗费从以下情况中产生：用于在宽度方向上的运动的转动轴线包括之前已经简短提及的转动轴，被驱动的杆延伸穿过所述转动轴或者被驱动的杆支承在所述转动轴中，其中用于沿纵向方向运动/枢转的转动轴线设置在转动轴上或转动轴中。因此不必设有用于转动轴线的单独的底座。支承件在宽度方向上
非常小地构建。
40.本发明的另一变型方案提出，转动轴具有凹部，在所述凹部中支承有可枢转的臂，所述可枢转的臂与保持器直接连接。所述可枢转的臂支承在用于沿纵向方向运动/枢轴的轴线上。如已经阐述的，用于沿纵向方向运动/枢转的转动轴线和转动轴的转动轴线不应相交。
41.优选的是，刷体是扫帚的孔区长度为至少100mm的刷体。
42.孔区的宽度为至少10mm。
43.转盘的中心轴线能够是用于沿宽度方向运动的第一转动轴线。
44.在该情况下，本发明的一个变型方案提出，用于沿宽度方向运动的第二转动轴线位于距第一转动轴线125mm至175mm的范围内，意即在250mm至350mm的直径上围绕转动轴线运动。
45.刷体具有向外的、意即径向向外指向的孔区，其外侧与中心轴线的最小间距位于250mm至275mm的范围内，使得外侧在具有500mm至550mm的直径的圆上围绕中心轴线运动。
附图说明
46.从下面的说明书和所参考的附图中得出本发明的其它特征和优点。在附图中示出：
47.图1示出用于执行根据本发明的方法的根据本发明的刷子钻孔和填塞机的一个变型方案的立体图；
48.图2示出根据图1的刷子钻孔和填塞机，其中示出一些尺寸；
49.图3示出在用于根据本发明的刷子钻孔和填塞机的刷体保持器的区域中的放大的剖视图；和
50.图4示出用于根据本发明的刷子钻孔和填塞机的保持器的驱动单元的示意图。
具体实施方式
51.在图1中示出构成为转盘式机器的刷子钻孔和填塞机10。示意性地和简化地示出的转盘12能够围绕中心轴线(在下文中也称为转动轴线14)转动，更确切地说在不受限的范围中转动。示意性示出的保持器16设置在转盘12的外侧上，在此为三个保持器16，所述保持器将长形延伸的刷体18保持。
52.刷体18在此是用于扫帚的刷体，所述刷体具有径向向外定向的孔区20，首先将孔钻入所述孔区中，并且随后利用锚固件23将刷毛束21填塞入这些孔中(参见图3)。
53.刷子钻孔和填塞机具有在转盘12的环周上分布的三个工位，这些工位优选沿环周方向彼此间隔120
°
，但这不应理解为限制性的，工位的数量也不受限制，然而在所示出的变型方案中，其被设计为能够尽可能紧凑地构造转盘12。
54.在沿着中心轴线的前视图中(沿箭头a的方向的观察方向)，在大约11点钟处存在供应和移除工位，其中刷体18被插入保持器16中并且制成的刷子从所述保持器中取出。这能够手动或自动地进行。当然也能够设有彼此分开的供应和移除工位。
55.沿转盘12的转动方向邻接有具有钻头22的钻孔工位，其中当然多个钻头也可以同时工作。
56.沿转盘12的运输方向在钻孔工位的下游设有填塞工位，所述填塞工位具有用于纤维的储料仓24、用于刷毛束21的分离装置26和能够线性地移动或在弯曲的路径上移动的头部28，填塞舌能够在所述头部中移动，借助所述填塞舌将锚固件23连同围绕锚固件23折叠的刷毛束21一起以已知的方式塞入刷体18中的孔中。
57.在机器10上加工的刷体18都是长形的并且优选还具有长形的孔区20。孔区优选具有至少100mm的长度(在此沿箭头a的方向)。
58.机器10的特征在于高的紧凑性，这能够通过关于刷体18的布置和保持器16的移动运动学的协同效应来实现。
59.在下文中更详细地描述机器10的结构。
60.转盘12可转动地支承在底座30上，例如也将用于转盘12的转动驱动器安置在所述底座中。
61.底座30能够通过线性驱动器沿方向y1移动。通过底座30的这种运动也使转盘12沿该方向运动。这表示：在不应理解为限制性的所示出的实施形式中，转盘12不相对于底座沿方向y1运动，而是两者一起运动。
62.填塞工位作为整体沿方向zf运动和/或仅头部28运动。在此重要的是，进给运动，意即沿zf方向的运动的程度(深度补偿)必须是可调节的，因为保持器16根据位置距中心轴线的距离不同。
63.钻头22能够通过自身的驱动器和相应的线性引导件沿方向z0线性调节，所述驱动器能够固定在底座上，其中调节行程在此也是可变的，也能够在钻孔之间是可变的，以便能够使保持器16的不同的方位根据保持器16的定向及其距中心轴线的不同的间距来补偿。
64.转盘12围绕中心轴线的运动产生运动分量x1。借助该运动分量，不仅保持器16在工位之间运动，而且在钻孔和填塞工位中，经由该运动分量x1还确定和产生刷体18相对于相应的加工工具，即相对于钻头22和头部28在所谓的宽度方向b上的定向。
65.宽度方向b沿转盘12的环周方向，即方向x1(转盘12的转动方向和反向转动方向)并且垂直于刷体18的所谓纵向方向l伸展。在刷体18没有弯曲的情况下，在该刷体18被容纳在相关的保持器16中的状态下，纵向方向l平行于中心轴线伸展。
66.为了将各个孔钻入孔区20中，保持器16必须沿纵向方向l和宽度方向b调节，更确切地说在行程之间调节。此外必须可行的是，能够任意地枢转，从而使孔区20能够以不同的斜率相对于钻头22和头部28倾斜。这表示：各个钻孔不仅彼此平行地伸展，而且钻孔也能够彼此成角度地伸展。
67.沿宽度方向b运动不仅经由围绕中心轴线(在下文中也称为转动轴线14)转动来实现，而且也通过围绕第二转动轴线34枢转来实现，以便使保持器16能够相对于转盘12沿方向x2扭转。可以说，相应的第二转动轴线34通过将保持器16支承在转盘12上或转盘12中来实现，并且具有自身的驱动器。
68.对于填塞过程，现在根据图1产生在宽度方向b上的运动。假设：在保持器16在根据图1的填塞工位中的位置中，头部28相对于孔定向，以便能够填塞所述孔，所述孔位于刷体18的最下方的纵向边缘上。为了填塞在同一列中的位于刷体18的最上方的纵向边缘上的孔，转盘12顺时针(参考观察方向a)枢转，并且同时保持器16逆时针围绕第二转动轴线34枢转。因此例如能够填塞竖直地上下相叠的、平行的孔。然而如果所述孔例如在上部的纵向边
缘上倾斜地定向，使得扫帚具有朝向边缘向外弯曲的刷毛束，如这是常见的情况，则在转盘12转动之后，保持器16不那么强地围绕第二转动轴线34逆时针枢转，使得孔区20不再与头部28的运动成直角，而是倾斜于头部28的运动。相同内容适用于在钻孔工位中的运动。
69.每个保持器因此围绕第二转动轴线34具有其自身的驱动器。
70.沿宽度方向b运动仅通过围绕两个转动轴线的运动进行，即围绕在此是中心轴线的第一转动轴线14和围绕第二转动轴线34的运动。
71.在钻孔和填塞时沿纵向方向l的定向和运动/枢转同样通过用于每个保持器16的两个自身的驱动器进行，其中纯纵向运动通过线性驱动器进行，所述线性驱动器能够实现保持器16的线性支承以及其沿转动轴线14、34的方向的运动。为此，例如，每个保持器16的负责围绕转动轴线34转动的所谓的转动轴36能够沿转动轴线的方向或多或少地远离转盘12调节。
72.此外还必须实现一种运动，借助所述运动，刷体18能够沿第二方向，即沿垂直于围绕转动轴线34的方向伸展的纵向方向l，竖直或倾斜。为此，转动支承件38设置在转动轴36上，所述转动支承件限定了用于沿纵向方向l进行调节的转动轴线40和刷体18沿该方向倾斜。该方向借助图1中的箭头y2表示。
73.在图3中示出转动轴36的结构。如已经在图1中可见的，转动轴36具有某种类型的凹部或狭槽44，可枢转的保持器16部分地容纳在所述凹部或狭槽中。
74.保持器16以其转动轴线、在此更准确地说以转动销46支承在转动支承件38中。因此，经由凹部或狭槽44产生转动轴36的两个相对置的壁，转动支承件38分别设置在所述壁中。
75.此外，杆48沿第二转动轴线34的方向延伸，其中该杆48在所示出的实施形式中是齿条，所述齿条与保持器16的带齿的部段(臂)啮合。通过沿箭头b的方向移动所述杆48，保持器16围绕转动轴线40进而沿箭头y2的方向枢转。
76.杆48部分地延伸穿过转动轴36并且可相对于转动轴36沿箭头b的方向调节。然而，杆48与转动轴36一起围绕第二转动轴线34沿方向x2枢转，以便能够沿该方向调节保持器，进而调节刷体18。
77.转动轴36沿转动轴线34的方向的之前提及的运动在图3中通过箭头c表示。
78.图4示出可选的驱动器。在当前情况下仅非常象征性地示出的转动轴36例如能够经由皮带传动装置50、链传动装置或其它传动装置而置于转动中。为此用52表示相应的伺服驱动器。
79.另一伺服驱动器54负责杆48的线性调节，其方式为：所述伺服驱动器借助其驱动轴调节丝杠56，所述丝杠抗扭地、但是可轴向位移地支承在转动轴36中。
80.伺服驱动器54的转动运动因此被转换成轴向运动。
81.另一特征能够在图3中可见。转动轴线34偏离转动轴线40伸展，使得这两个转动轴线34、40不相交。然而，转动轴线40位于转动轴线34的径向平面中，这不应理解为限制性的。
82.在图2中的机器10的紧凑性也能够经由数值来定义。因此，转动轴线34围绕中心轴线迁移的直径d1为250mm至350mm。
83.保持器16也设置为非常靠近中心轴线。在定向方面完全径向向外的孔区20在具有仅500mm至550mm的直径d2的圆上围绕中心轴线迁移。
84.因此，用于制造具有长形延伸的刷体的长形延伸的刷子的相应的方法包括以下步骤：
85.设置转盘12，所述转盘围绕中心轴线转动并且在其外部区域上设置有沿转动方向依次设置的多个保持器16，
86.设置钻孔工位和沿转动方向跟随的填塞工位，
87.将长形延伸的刷体18固定在保持器16上，使得刷体18的宽度方向b沿转动方向定向，其中因此例如长形延伸的刷体的纵向方向平行于中心轴线伸展，
88.转动转盘12，使得保持器16移动到钻孔工位中，
89.在刷体18中钻入多个孔，其中刷体在钻孔过程之间沿宽度方向b的运动通过使保持器16围绕两个平行的、分开的转动轴线14、34枢转进行，和
90.转动转盘12，使得将钻孔的刷体18移动到填塞工位中，和
91.借助于锚固件23将刷毛束21填塞到所钻的孔中。
92.在钻孔和填塞时，至少通过沿线性方向l移动保持器16并且在期望的倾斜时还通过使保持器16围绕转动轴线40枢转，使保持器16沿纵向方向运动。
93.相应的转动轴线40在此能够与环周方向相对于中心轴线相切。
94.关于保持器16围绕转动轴线40的运动，代替齿条，如在图3中示出的，也能够使用丝杠56，所述丝杠于是延伸至保持器16，并且在该处与斜齿或螺母或滚珠螺母啮合。
95.要强调的是，上述特征不一定在功能上相互关联，而是也能够有利地单独用于不同地构成的钻孔和填塞机中。