Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen von Fasern an ein Stopfwerkzeug in einer Bürstenherstellungsmaschine, insbesondere eine Vorrichtung des Typs, der einerseits eine Faserpatrone mit mindestens zwei Fasereinführkanälen aufweist und andererseits mit einem Einzieher mit Beschickungsöffnungen ausgestattet ist, die dazu dienen, diese von der Faserpatrone kommenden Fasern zu einem Bündelentferner zu bewegen, der mit dem oben erwähnten Stopfwerkzeug zusammenarbeitet.

Eine Vorrichtung des oben erwähnten Typs ist aus EP 0.206.385 des Antragstellers bekannt. Obschon diese bekannte Vorrichtung gute Ergebnisse liefert, ist sie unvorteilhaft in dem Sinne, dass sie sehr komplex ist, wenn mehr als zwei Fasersorten verwendet werden.

Ein weiterer Vorrichtungstyp ist aus EP 0.681.796 bekannt. Für das selektive Einführen der Fasern aus der Faserpatrone wird hierbei Gebrauch gemacht von beweglichen Schließvorrichtungen, die mit den Enden der Fasereinführkanäle zusammen arbeiten, die es dank ihrer Bewegung ermöglichen, dass der Bündelentferner des Einführinstruments während jedes Zyklus Fasern aus nur einem der Fasereinführkanal entfernen kann. Da die Fasereinführkanäle sich hierbei mit ihren Enden direkt auf dem vom Bündelentferner verfolgten Weg befinden und da ein solcher Bündelentferner verhältnismäßig klein ist, ist die Anzahl der Fasereinführkanäle, die entlang dieses Wegs aufgestellt werden können, in der Praxis auf zwei beschränkt.

Einige bekannte Typen von Vorrichtungen, wie z. B. die in DE 4.040.29 beschribene Vorrichtung, kann um mehrere Fasereinführkanäle erweitert werden, aber diese weisen den Nachteil auf, dass sie von komplexer Bauart sind, ein höheres Trägheitsmoment haben und gelegentlich die Gefahr besteht, dass sich die verschiedenen Fasertypen vermischen. Die Komplexität der Konstruktion wirkt sich hierbei direkt auf den Kostenpreis und die Gebrauchsfreundlichkeit der Bürstenherstellungsmaschine aus. Das höhere Trägheitsmoment beschränkt die Schaltfrequenz, mit anderen Worten, das Umschalten zwischen verschiedenen Fasersorten. Das Mischen der verschiedenen Fasersorten ist aus einem ästhetischen Standpunkt unzulässig für das herzustellende Produkt, mit anderen Worten, die herzustellende Bürste.

Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Einführen von Fasern an ein Stopfwerkzeug einer Bürstenherstellungsmaschine, wobei einer oder mehrere der oben aufgeführten Nachteile ausgeschlossen werden.

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Vorrichtung des oben genannten Typs, wobei zwischen jedem betroffenen Fasereinführkanal der Faserpatrone und des oben erwähnten Einziehers Mittel vorgesehen sind, die es ermöglichen, dass bestimmte Beschickungsöffnungen ausschließlich mit bestimmten Fasereinführkanälen zusammen arbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Mittel aus beweglichen Elementen bestehen, die entweder als Fasertrenner fungieren und die jeweils über mindestens eine Faseraufnahmeöffnung verfügen, die in mindestens zwei Positionen gebracht werden kann, nämlich einerseits eine Position, in welcher die Faseraufnahmeöffnung in Verbindung ist mit dem betreffenden Fasereinführkanal, und andererseits eine Position, in welcher die Faseraufnahmeöffnung in Verbindung ist mit der Seite des Einziehers, in der die oben erwähnten Beschickungsöffnungen angebracht sind, oder die andererseits jeweils mit einem Durchführkanal versehen sind, der dank der Bewegung des beweglichen Elements in mindestens zwei Positionen gebracht werden kann, nämlich eine Position, in welcher eine Verbindung zwischen dem Fasereinführkanal und dem Einzieher entsteht, und eine Position, in welcher dieser Durchführkanal von dem Einzieher getrennt ist, so dass die oben erwähnte Verbindung unterbrochen wird.

Die oben erwähnten Mittel bieten den Vorteil, dass der Einzieher mit seinen Beschickungsöffnungen an verschiedenen Fasereinführkanälen entlang geführt werden kann, ohne dass sich die Fasern vermischen, und dass die Fasereinführkanäle selektiv auf sehr effiziente Weise miteinander verbunden werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Anzahl der Beschickungsöffnungen auf des Einziehers größer als die Anzahl der Fasereinfihrkanäle. Insbesondere beträgt die Anzahl der Beschickungsöffnungen vorzugsweise mindestens das Doppelte der Anzahl der Fasereinführkanäle. Dies bietet den Vorteil, dass pro Fasersorte mehrere Beschickungsöffnungen vorhanden sind, so dass es möglich wird, ähnliche Fasern an den Einzieher einzuführen während die Fasern vom Einzieher mittels des Bündelentferners entfernt werden. Dadurch wird es möglich, mit relativ kleinen Beschickungsöffnungen zu arbeiten, was den Vorteil bietet, dass der Einzieher nur kleine Bewegungen ausführen muss, was wieder die Betriebsgeschwindigkeit der Maschine begünstigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die oben erwähnten beweglichen Elemente zurückziehbar.

Durch Verwendung eines rotierenden Elements kann das Ganze sehr kompakt ausgeführt werden, so dass auch die Verluste des Trägheitsmoments beschränkt werden können.

Die Vorrichtung bietet dank der Verwendung relativ einfacher rotrerender Teile den zusätzlichen Vorteil, dass keine großen Massen entfernt werden müssen, so dass die Betriebsgeschwindigkeit höher ist als bei den bekannten Vorrichtungen, was als weiteren Vorteil hat, dass eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Fasern verarbeitet werden kann.

Um die Merkmale der Erfindung besser zu veranschaulichen, wird als Beispiel ohne irgendeinen einschränkenden Charakter die folgende bevorzugte Ausführung beschrieben, wobei Bezug auf die Begleitzeichnungen genommen wird, in denen:

1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Draufsicht zeigt;

2 einen Schnitt entlang der Linie I-II in 1 zeigt;

3 das in 1 mit F3 gekennzeichnete Teil zeigt, aber für eine andere Position;

4, 5 und 6 Varianten der Vorrichtung aus 1 zeigen.

Wie in 1 dargestellt, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung 1 zum Einführen von Fasern 2 an ein Stopfwerkzeug 3 in einer Bürstenherstellungsmaschine.

Die Vorrichtung 1 enthält eine Faserpatrone 4 mit mindestens 2 und in diesem Fall fünf Fasereinführkanäle 5–6–7–8–9 und einen Einzieher 10 mit Beschickungsöffnungen 11. Die Faserpatrone 4 ist in der bekannten Weise mit Andrückmitteln 12 für die Fasern 2 ausgestattet. Die Fasereinführkanäle 5–6–7–8–9 können mit verschiedenen Fasern 2 gefüllt werden, wobei diese Fasern 2 von unterschiedlicher Sorte sein können, womit impliziert wird, dass die Fasern 2 verschiedene Maße haben können und/oder von verschiedener Farbe und/oder verschiedener Art sein können. Der Unterschied zwischen den Fasern 2 ist schematisch in 1 mit den Buchstaben A-B-C-D-E angedeutet.

Der Einzieher 10 ist so angeordnet, dass Faserbündel 13 mittels eines als solcher bekannten Faserentferners 14 herausgenommen werden können, der diese Faserbündel 13 in das Stopfwerkzeug 3 gibt, wobei Letzteres wiederum die genannten Faserbündel 13 in einen Bürstenkörper 15 einsetzt. Der Bündelentferner 14 und das Stopfwerkzeug 3 werden in der bekannten Weise angetrieben, die hier nicht dargestellt ist.

In dem Beispiel aus 1 ist der Einzieher 10 gemäß dieser Erfindung kreisförmig und kann um sein Zentrum rotieren, entweder mittels Rotationen, die stets in dieselbe Richtung ausgeführt werden, oder mittels Hin- und Her-Rotationen. Die Beschickungsöffnungen 11 grenzen hierbei mit ihren offenen Seiten an den Umfang des kreisförmigen Einziehers 10 an. Die Fasereinführkanäle 5–6–7–8–9 befinden sich am Außenumfang des Einziehers 10.

Die Anzahl der Beschickungsöffnungen 11 des Einziehers 10, in diesem Fall "24", ist vorzugsweise größer als die Anzahl der Fasereinführkanäle 5–6–7–8–9, in diesem Fall 5''

Das Besondere an dieser Erfindung ist, dass zwischen jedem betroffenen Fasereinführkanal 5–6–7–8–9 und dem Einzieher 10 Mittel 16 vorgesehen sind, die es ermöglichen, dass bestimmte Beschickungsöffnungen 11 ausschließlich mit bestimmten Fasereinführkanälen zusammenarbeiten.

Diese Mittel 16 bestehen aus beweglichen Elementen 17, insbesondere rotierenden Elementen, die als Fasernenner fungieren können und die jeweils über mindestens eine Faseraufnahmeöffnung 18 verfügen, die infolge der Rotation des Elements 17 in mindestens zwei Positionen gebracht werden kann, nämlich einerseits eine Position, in der die betreffende Faseraufnahmeöffnung 18 mit dem zugehörigen Fasereinführkanal verbunden ist, und andererseits einer Position, in der die Faseraufnahmeöffnung 18 mit der Außenseite des Einziehers 10 verbunden ist, mit anderen Worten, die Seite, zu der hin sich die oben erwähnten Beschickungsöffnungen 11 öffnen.

Die Faseraufnahmeöffnungen 18 sind jeweils mit Andrückmitteln ausgestattet, um zu erreichen, dass die eingebrachten Fasern 2 unter Druck gesetzt werden und, wie im Folgenden beschrieben, von der Faseraufnahmeöffnung 18 in eine Beschickungsöffnung 11 gedrückt werden können. In dem gegebenen Beispiel bestehen diese Andrückmittel aus Endteilen 19, hergestellt aus einem elastischen, deformierbaren Material, wie z. B. Gummi.

Es ist festzuhalten, dass gemäß einer Variante, die hier nicht dargestellt ist, diese Andrückmittel auch in einer anderen Weise ausgeführt sein können. Zum Beispiel können die Endteile 19 auch aus Elementen bestehen, die aus einem nicht deformierbaren Material hergestellt sind und die so angeordnet sind, dass sie sich in Bezug auf die Elemente 17 bewegen können, wobei diese Endteile dann mit Mitteln, die elastisch eingedrückt werden können, z. B. Federn, Luftzylindern, Gummistücken oder ähnlichem, gegen die Fasern 2 gedrückt werden.

Die Andrückmittel können auch so ausgeführt sein, dass der Druck auf die Fasern 2 in den Aufnahmeöffnungen 18 reduziert oder vollständig entfernt werden kann, wenn die Fasern 2 von dem entsprechenden Fasereinführkanal 5–6–7–8 oder 9 aufgenommen werden müssen. Umgekehrt kann der Druck auf die Fasern 2 in der Aufüahmeöffnung 18 auch erhöht werden, wenn die Fasern 2 zu einer entsprechenden Beschickungsöffnung 11 geführt werden müssen, und dies ebenfalls mittels geeigneter Andrückmittel, die zum Beispiel über eine Steuerung angetrieben werden oder deren Druck in Abhängigkeit von der Winkelposition des betreffenden Elements 17 variiert.

Es ist festzuhalten, dass die verschiedenen Teile hauptsächlich an ein und derselben Stelle arbeiten und dass sie durch ein Basiselement 20 begrenzt sind, das verhindert, dass die Fasern 2 aus den Fasereinührkanälen 5–6–7–8–9, den Aufnahmeöffnungen 18 oder den Beschickungsöffnungen 11 austreten. Dieses Basiselement sorgt auch für eine Stützplatte, über welche sich die Fasern 2 schieben.

Des Weiteren verfügt die Vorrichtung 1 über Kupplungsmittel 21, mit denen einerseits der Einzieher 10 und andererseits die oben erwähnten Mittel 16, mit anderen Worten, die rotierenden Elemente 17, so miteinander verbunden sind, dass dank eines geeigneten Antriebs des Einziehers 10 und der Elemente 17 nur Fasern einer bestimmten Sorte an jede der Beschickungsöffnungen 11 geführt werden.

Die Kupplungsmittel 21 bestehen in diesem Fall aus einer Steuerung 22, mit der die Antriebe 23 und 24 zum Steuern des Einziehers 10 bzw. zum Steuern der Mittel 16, insbesondere der Rotation der beweglichen Elemente 17, gesteuert werden. Der Antrieb 23 besteht zum Beispiel wie schematisch dargestellt aus einem Schrittmotor oder einem Servomotor 25, der mittels eines Zahngetriebes 26 für die Rotation des kreisförmigen Einziehers 10 sorgt. Jeder der Antriebe 24 besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem Schrittmotor oder einem Servomotor, mit dem das entsprechende Element 17 angetrieben werden kann. Die letzteren Schrittmotoren oder Servomotoren sind beispielsweise unter den Elementen 17 angebracht.

Des Weiteren verfügt der Einzieher 10 über ein Andrückelement 27, mit dem die Fasern 2 jeder Beschickungsöffnung 11, die vor dem Bündelentferner 14 positioniert ist, unter Druck gesetzt werden kann, so dass die Fasern 2 in die Aussparungen 28 des Bündelentferners 14 gedrückt werden. Die Andruckkraft dieses Andrückelements 27 wird mittels einer Feder 29 geliefert.

Aus praktischen Gründen können mehrere der Teile, die sich aneinander entlang bewegen, überlappend ausgeführt werden, wie in der Draufsicht zu sehen ist, um zu verhindern, dass die Fasern 2 zwischen diese Teile gelangen können. Wie in 2 dargestellt, haben die Trennwände 30, welche die einzelnen Beschickungsöffnungen 11 voneinander trennen, ebenfalls Teile 31, die über den Rand des Basiselements 20 hinausragen. In diesen Trennwänden 30 sind zudem Aussparungen 32 angebracht, so dass die Rotation des Einziehers 10 nicht dadurch behindert wird, dass die Elemente 17 sich teilweise innerhalb der kreisförmigen Öffnung des Basiselements 20 befinden, in dem der Einzieher 10 angebracht ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung aus 1 lässt sich leicht aus den 1 und 3 herleiten und wird im Weiteren für den ersten Fasereinführkanal 5 beschrieben.

Indem das Element 17, das zu dem Fasereinführkanal 5 gehört, in eine Position wie in 1 dargestellt gebracht wird, werden Fasern 2 aus dem Fasereinführkanal 5 dank der von den Andrückmitteln 12 ausgeübten Kraft in die zugehörige Faseraufnahmeöffnung 18 gedrückt. Die Andruckkraft der Andrückmittel 12 wird hierbei so gewählt, dass nicht nur die Faseraufnahmeöffnung mit Fasern 2 gefüllt wird sondern dass auch das betreffende Endteil 19 elastisch hineingedrückt wird.

Indem man den Einzieher 10 rotiert und ihn zusammen mit einer bestimmten zu füllenden Beschickungsöffnung 11 in eine Position gegenüber dem oben erwähnten Element 17 bringt, und indem man dieses Element 17 mit seiner Faseraufnahmeöffnung 18 in die in 3 dargestellte Position bringt, wird ein Teil der Fasern 2 der Faseraufnahmeöffnung 18 mittels der durch das Endteil 19 ausgeübten Federkraft in die entgegengesetzte Beschickungsöffnung 11 gedrückt.

Dank der Rotation des Einziehers 10 und dessen exakter Positionierung wird erreichte dass in jedem Arbeitszyklus des Stopfwerkzeugs 3 Fasern 2 der gewünschten Sorte – A, B, C, D oder E – zu dem Bündelentferner 14 geführt werden können. In dem Moment, wo eine Beschickungsöffnung 11 vor dem Bündelentferner 14 positioniert ist, werden die Fasern 2, die sich in dieser Beschickungsöffnung 11 befinden, durch das oben erwähnte Andrückelement 27 so gegen den Bündelentferner 14 gedrückt, dass ein Faserbündel 13 getrennt werden kann.

Es ist klar, dass es möglich ist, mit relativ kleinen Beschickungsöffnungen 11 und Faseraufnahmeöffnungen 18 zu arbeiten, so dass die von dem Einzieher 10 auszuführenden Bewegungen sehr begrenzt gehalten werden können, was bewirkt, verschiedene Beschickungsöffnungen 11 und folglich verschiedene Sorten Fasern 2 sehr schnell nacheinander dem Bündelentferner 14 zugeführt werden können. Da mehrere Beschickungsöffnungen 11 pro Sorte Fasern 2 vorgesehen werden können, bietet dies den Vorteil, dass der Einzieher 10 mit einer bestimmten Sorte Fasern 2 gefüllt werden kann, während Fasern 2 derselben Sorte durch den Bündelentferner 14 aus dem Einzieher 10 genommen werden können.

Die Anzahl der Beschickungsöffnungen 11 muss nicht für jede Sorte Fasern 2 dieselbe sein, So können mehrere Beschickungsöffnungen 11 für eine Sorte Fasern vorgesehen werden, von denen eine große Anzahl verwendet wird. Infolgedessen variiert möglicherweise auch die Schaltfrequenz der beweglichen Elemente 17 zwischen den beweglichen Elementen 17.

Es ist klar, dass die oben erwähnten Kupplungsmittel 21 sowie die Antriebe 23–24 auch von einer anderen Art sein können. Hierbei wird nicht ausgeschlossen, den Einzieher 10 und die beweglichen Elemente 17 mittels eines rein mechanischen Getriebes zu koppeln, wie z. B. einem Zahnradgetriebe oder einem Riemengetriebe. Es können auch Kupplungsmittel und/oder Antriebe pneumatischer oder hydraulischer Art verwendet werden.

Wie zuvor deutlich gemacht wurde, muss das Übersetzungsverhältnis oder die Regelmäßigkeit der Bewegung zwischen den Antriebsmitteln des Einziehers 10 und der beweglichen Elemente 17 nicht unbedingt für alle beweglichen Elemente 17 dasselbe sein.

4 stellt eine Variante dar, in welcher auch ein rotierender Einzieher 10 verwendet wird. Ein wesentlicher Unterschied zu der Ausführung aus 1 besteht jedoch darin, dass die Fasereinfihrkanäle, in diesem Fall zwei Kanäle, 5 und 6, und die oben erwähnten Mittel 16, insbesondere die Elemente 17, zwischen den kreisförmig angeordneten Beschickungsöffnungen 11 des Einziehers 10 angeordnet sind. Dadurch erhält man eine sehr kompakte Bauweise.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die Beschickungsöffnungen 11 in der Form von Durchführkanälen ausgeführt sind, die mit den oben erwähnten Fasereinführkanälen 5 und 6 mit einem Ende über die Elemente 17 zusammenarbeiten können, und die mit ihren anderen Enden mit dem Bündelentferner 14 zusammenarbeiten können. Dies bietet den Vorteil, dass die Fasern 2 stets so vorwärts durch die Beschickungsöffnungen 11 bewegt werden, dass sich keine Fasermassen in diesen Beschickungsöffnungen 11 bilden, die niemals den Bündelentferner 14 erreichen.

Die 5 zeigt eine Variante, in welcher an Stelle eines rotierenden Einziehers 10 ein gerader Einzieher 33 verwendet wird. Die rotierenden Elemente 17 sind in diesem Fall auf einer Linie entlang des Einziehers 33 angeordnet. Der Antrieb 23 des Einziehers besteht aus einem linearen Verschiebemechanismus.

Die Arbeitsweise der Ausführung aus 5 ist analog zu der Arbeitsweise der Ausführung aus 4, mit als einzigem Unterschied, dass der Einzieher 33 hin und her bewegt und nicht rotiert wird.

6 zeigt eine Variante der Ausführung aus Abbildung 5, in welcher ebenfalls ein gerader Einzieher 33 verwendet wird, aber in welchem die oben erwähnten Mittel 16 in diesem Fall aus Elementen 17 bestehen, die mit einem Durchführkanal 34 versehen sind, der, wenn sich das erwähnte Element 17 bewegt, insbesondere rotiert, in mindestens zwei Positionen gebracht werden kann, nämlich eine Position, in welcher eine Verbindung zwischen dem betreffenden Fasereinführkanal 5, 6, 7 oder 8 und dem Einzieher 33 entsteht, und eine Position, in welcher dieser Durchführkanal 34 von dem Einzieher 33 getrennt wird, so dass die oben erwähnte Verbindung unterbrochen wird.

Die Arbeitsweise der Ausführung aus 6 ist praktisch analog. zu der Arbeitsweise der Ausführung aus 5, mit als einzigem Unterschied, dass die Fasern 2 nicht erst in die Elemente 17 aufgenommen und anschließend, nachdem diese Elemente 17 in eine andere Position gebracht worden sind, aus diesen Elementen wieder heraus gedrückt werden müssen, sondern die Fasern können nun von den Fasereinführkanälen 5, 6, 7 oder 8 in einer einzigen Bewegung in die Beschickungsöffnung 11 gedrückt werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Andrückmittel, wie z. B. die oben erwähnten Endteile 19, weggelassen werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass alle Fasern 2 sich stets vorwärts bewegen und dass nirgendwo Fasermassen gebildet werden, die lange Zeit oder praktisch ständig an derselben Stelle bleiben.

Es ist klar, dass die Elemente 17 aus 6 auch in den Ausführungen aus den 1 und 4 angewendet werden können.

Es ist ebenfalls klar, dass statt eines geraden Einziehers 33 auch ein Einzieher mit einer endlichen Länge verwendet werden kann, der nicht gerade sondern z. B. gebogen ist, und der über ein bestimmtes Bogensegment hin und her rotieren kann.

Die vorliegende Erfindung ist in keiner Weise auf die Ausführungen beschränkt, die hier als Beispiel beschrieben und in den Begleitzeichnungen dargestellt sind; ganz im Gegenteil, eine solche Vorrichtung zum Einführen von Fasern an ein Stopfwerkzeug kann gemäß den verschiedensten Varianten ausgeführt werden ohne den Rahmen dieser Erfindung zu überschreiten.