DE19838869A1 - Verfahren für das maschinelle Entfernen der ein Besatzmaterial bündelnden Hülle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Um eine, das aus Borsten 4, Fäden oder dergleichen bestehende Besatzmaterial bündelnde Hülle 3 rationell, ohne komplizierte Bewegungsabläufe und möglichst universell zu entfernen, erfolgt ein axialer Längsschnitt eines schneidenden Werkzeuges 12 entlang des Besatzmaterial-Bündels 5 von wenigstens der Länge der gesamten axialen Erstreckung der Hülle 3. Hierzu ist eine Vorrichtung mit einer Entfernungsvorrichtung 11 für die Hülle 3 vorgesehen, welche ein schneidendes Werkzeug 12 mit einer Schneide 13 aufweist und bei der eine Schubvorrichtung 16 für eine relative, insbesondere lineare Verschiebung der Schneide 13 gegen das Bündel 5 vorgesehen ist, deren Hub derart bemessen ist, daß die Schneide 13 wenigstens die gesamte axiale Erstreckung der Hülle 3 aufschneidet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das maschinelle Entfernen der ein aus Borsten, Fäden oder dergleichen bestehendes Besatzmaterial bündelnden Hülle mittels eines schneidenden Werkzeuges.

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die einen Greifer eines Übergabesystems aufweist, der ein von einer Hülle gehaltenes, aus Borsten, Fäden oder dergleichen bestehendes Besatzmaterial-Bündel einem Bündelmagazin entnimmt, die eine Entfernungsvorrichtung für das Entfernen der Hülle aufweist und ein Besatzmaterialmagazin für die aus der Hülle befreiten Borsten, Fäden oder dergleichen.

Besatzmaterial in Form von Borsten, Fäden oder dergleichen für die Herstellung von Pinseln, Bürsten, Teppichen u.s.w. wird für eine Weiterverarbeitung in Bündeln angeliefert, welche radial von einer Hülle aus Papier oder Folie gehalten sind. Insbesondere vor einer maschinellen Weiterverarbeitung der Borsten, Fäden oder dergleichen muß die Hülle entfernt werden, z. B. vielfach von Hand.

Bei einem bekannten maschinellen Verfahren für das Entfernen der Hülle wird die Folie oder das Papier an den Bündelenden eingeschnitten und mittels Abstreifer über die gesamte Bündellänge abgezogen. Hierbei sind die Abstreifer regelmäßig an unterschiedliche Bündeldurchmesser anzupassen und ist der gesamte Bewegungsablauf vergleichsweise kompliziert und von großer Dauer, da die Länge des Bündels den Weg bestimmt, den die Hülle zurücklegen muß.

Vor diesem technischen Hintergrund stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Entfernen dieser Hüllen zu schaffen, was äußerst rationell erfolgen soll, ohne komplizierte Bewegungsabläufe und möglichst universell einsetzbar.

Diese Aufgabenstellung wird durch das Verfahren und durch die Vorrichtung nach der Erfindung gelöst. Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 wird auf einen axialen Längsschnitt des schneidenden Werkzeuges von wenigstens der Länge der gesamten axialen Erstreckung der Hülle abgestellt. Damit ist zunächst eine kurze Relativbewegung zwischen dem schneidenden Werkzeug und dem Bündel nur nötig, deren Länge von der axialen Erstreckung der Hülle bestimmt wird. Diese axiale Erstreckung der Hülle ist regelmäßig kürzer als die axiale Erstreckung des Bündels selbst.

Bevorzugt erfolgt der die Hülle auftrennende Schnitt derart, daß der Längsschnitt in der Hülle und eine axiale Mittelachse des Bündels eine Ebene aufspannen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, daß beliebige Bündeldurchmesser und auch alle üblichen Bündellängen ohne Werkzeugwechsel nacheinander verarbeitet werden können. Soll das Schneidwerkzeug bei vergleichsweise großen Bündeldurchmessern nicht oder nicht allzu weit in das Bündel eindringen, braucht in dieser Ebene eine Abstandsanpassung lediglich vorgenommen werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiter vorgesehen, daß ein Greifer ein Bündel des Besatzmaterials oberhalb oder in einem oberen Bereich eines Magazins für die Aufnahme der Borsten, Fäden oder dergleichen hält, daß der Längsschnitt die Hülle des Bündels untenliegend öffnet und daß die Borsten, Fäden oder dergleichen aufgrund der Schwerkraft in das Magazin fallen, während die Hülle entsorgt wird. Vorteilhafterweise kann hierzu der gleiche Greifer verwendet werden, der das Bündel einem Bündelmagazin entnehmen kann. Insbesondere ist durch diese Maßnahme jedoch vermieden, ein hüllenloses Bündel dem Besatzmaterialmagazin zuführen zu müssen.

Der Greifer, der im wesentlichen das Bündel von oben in an sich bekannter Art mittels Dornen und/oder Saugnäpfen hält, entsorgt bevorzugt weiter die Hülle. Zwar können gesonderte Vorrichtungen für die Entsorgung der Hülle vorgesehen sein, jedoch weist der Greifer, sofern er für die Entnahme der Bündel aus einem Bündelmagazin auch vorgesehen ist, eine derartige Beweglichkeit auf, daß durch ihn die Hülle an anderem Ort auch abgelegt werden kann.

Der axiale Längsschnitt der Hülle kann durch eine zur Mittelachse des Bündels parallelen Relativbewegung zwischen der Schneide und der Hülle erfolgen. Ein solcher Schneidvorgang bietet den Vorteil, die Schneide des Werkzeuges sehr kurz halten zu können, wenn die Schneide senkrecht auf der Mittelachse des Bündels steht. Die Schneidenlänge braucht der Dicke der Hülle aus Papier oder Folie lediglich zu entsprechen. Hierbei entspricht der von der Schneide beim Längsschnitt zurückgelegte Weg wenigstens der axialen Erstreckung der Hülle.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Relativbewegung zwischen der Schneide und der Hülle senkrecht zur Mittelachse des Bündels erfolgt. Ein solcher Schnitt setzt eine Länge der Schneide über die gesamte axiale Erstreckung der Hülle voraus. Eine gesonderte axiale Bewegung, die allein dem Aufschneiden der Hülle dient, kann jedoch vermieden werden, wenn hierbei der Greifer beim Einführen des Bündels in ein Besatzmaterialmagazin das Bündel mit seiner äußeren Hülle gegen die Schneide unmittelbar drückt, wodurch die Hülle über ihre gesamte Länge nahezu gleichzeitig aufgeschnitten wird.

Bevorzugt wird, daß ein Greifer ein Bündel auf eine Schneide aufsetzt, die sich parallel zur Mittelachse des Bündels und über die gesamte axiale Länge der Hülle hinaus erstreckt, und daß eine Relativbewegung zwischen der Schneide und der Hülle parallel zur Mittelachse des Bündels erfolgt. Auch hierzu kann vorteilhafter Weise der Greifer verwendet werden, der das Bündel einem Bündelmagazin entnommen hat. Es setzt der Greifer das Bündel unter einem leichten Druck auf die Schneide auf, wobei durch das Aufsetzen der Schnitt selbst regelmäßig noch nicht erfolgt. Für den Schnitt erfolgt eine Relativbewegung zwischen der Schneide und der Hülle parallel zur Mittelachse, wozu ein kurzer Hub lediglich nötig ist, da sich die Schneide über die gesamte axiale Länge der Hülle hinaus erstreckt. Eine oszillierende Bewegung, entsprechend einem Vor- bzw. Zurückgehen der Schneide, kann dabei auch vorgesehen sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Schneide auch eine Exzenterbewegung durchlaufen. Eine derartige Verfahrensweise erlaubt einen präzisen, das Borstenmaterial schonenden Schnitt, welcher ohne großen Druck bzw. ohne große Eindringtiefe in das Bündel ausgeführt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei welcher insbesondere darauf abgestellt ist, daß eine Entfernungsvorrichtung für ein Entfernen der Hülle ein schneidendes Werkzeug mit einer Schneide aufweist, daß eine Schubvorrichtung für eine relative, insbesondere lineare Verschiebung der Schneide gegen das Bündel vorgesehen ist und daß der Hub der Schubvorrichtung derart bemessen ist, daß die Schneide die Hülle über ihre gesamte axiale Erstreckung aufschneidet.

Die Schubvorrichtung kann in vorteilhafter Weise durch den Antrieb des Greifers verwirklicht sein. Es wird dann gewöhnlich das Bündel gegen eine feststehende Schneide geführt werden. Alternativ kann eine Schubvorrichtung für das schneidende Werkzeug vorgesehen sein, dessen Schneide dann gegen ein vom Greifer raumfest gehaltenes Bündel geführt wird. Letztere Vorgehensweise weist den Vorteil auf, daß alle das Bündel bildende Borsten, Fäden oder dergleichen am gleichen Ort von der Hülle freigegeben werden. Kombinierte Bewegungsabläufe von Schneide und Bündel gegeneinander sind gleichfalls möglich. Unabhängig davon, ob eine bewegliche Schneide gegen ein feststehendes Bündel bewegt wird oder umgekehrt, ist der Hub der Schubvorrichtung derart zu Bemessen, daß der Schnitt über die gesamte axiale Erstreckung der Hülle erfolgt, wodurch sämtliche das Bündel bildende Elemente freigegeben werden.

Der Hub der Schubvorrichtung kann zu einer Relativbewegung zwischen Schneide und Bündel parallel zu einer Mittelachse des Bündels führen. Hierbei weist die Schneide wenigstens die Länge der Dicke einer Hülle auf, kann also bei Hüllen aus Papier oder einer Folie vergleichsweise kurz gehalten sein, wenn die Schneide senkrecht bezüglich der Mittelachse des Bündels ausgerichtet ist. Der Hub ist dann größer als die axiale Erstreckung der Hülle vorzusehen.

Alternativ und bevorzugt ist die Schneide parallel bezüglich der Mittelachse des Bündels ausgerichtet und von einer Länge, welche die axiale Erstreckung der Hülle übertrifft. Bei einer Relativbewegung zwischen Schneide und Bündel parallel zu einer Mittelachse des Bündels ist ein geringer Hub nur nötig, wenn der Greifer das Bündel auf die Schneide unter geringem Druck aufgesetzt hat. Dieser Druck reicht regelmäßig nicht aus, die Hülle bereits aufzuschneiden.

Grundsätzlich kann der Hub der Schubvorrichtung auch zu einer Relativbewegung zwischen Schneide und Bündel senkrecht zu einer Mittelachse des Bündels führen, wobei dann die Schneide wenigstens die Länge der axialen Erstreckung der Hülle aufweist. Bei dieser Ausgestaltung kann die Schubvorrichtung durch den Antrieb des Greifarms auch ausgebildet sein.

Letztlich kann vorgesehen werden, daß die Schneide eine exzenterartige Bewegung durch die Überlagerung einer Relativbewegung senkrecht und einer Relativbewegung parallel zur Mittelachse des Bündels durchführt. Eine solche Bewegung kann durch die Steuerung des Greifarms bei festgehaltener Schneide hervorgerufen werden. Kombinierte Bewegungsabläufe von Schneide- und Greifarm können gleichfalls derartige exzenterartige Bewegungen hervorrufen. Ist ein solcher Bewegungsablauf für die Schneide allein vorgesehen, braucht der Greifarm das Bündel in einer Position oberhalb der Schneide in einer Ruheposition lediglich zu halten.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird weiter bevorzugt, daß die Entfernungsvorrichtung unmittelbar oberhalb von einem oder in einem oberen Bereich eines Besatzmaterialmagazins angeordnet ist. Diese Maßnahme weist den Vorteil auf, daß die von der Hülle in dem Bündel zusammengehaltenen Borsten, Fäden oder dergleichen nach Öffnen der Hülle aufgrund der Schwerkraft, in das Magazin fallen. Hierdurch entfällt der Transport hüllenloser Bündel.

Letztlich ist nach der Erfindung ein Besatzmaterialmagazin für die Aufnahme von Borsten, Fäden oder dergleichen eines Besatzmaterials vorgesehen, das in einem oberen Bereich ein Schneidmesser für das vollständige, axiale Durchtrennen einer Hülle aufweist, welche das dem Magazin zugeführte Besatzmaterial gebündelt hält. Ein solches Magazin ist durchaus geeignet, in bereits bestehende Übergabesysteme, von denen einzelne Bündel eines Besatzmaterials einem Bündelmagazin entnommen und einem Besatzmaterialmagazin zugeführt werden, integriert zu werden.

Die einzige Fig. 1 der Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung, anhand welcher auch das Verfahren näher erläutert wird.

Fig. 1 zeigt einen Greifer (1) eines Übergabesystems (2), der nach herkömmlicher Art mittels Saugnäpfen und/oder Dornen ein von einer Hülle (3) gehaltenes, aus Borsten (4), Fäden oder dergleichen bestehendes Besatzmaterial-Bündel (5) hält. Bewegt durch Antriebe (6, 7) des Übergabesystems (2) hat der Greifer (1) das Bündel (5) einem Bündelmagazin (8) entnommen, das eine Vielzahl weiterer Bündel (9) enthält, und in eine Position über einem Besatzmaterialmagazin (10) gebracht.

Das Besatzmaterialmagazin (10) dient der Aufnahme der vereinzelten Borsten (4), Fäden oder dergleichen, die so einem weiteren Fertigungsprozeß zugeführt werden können. In einem oberen Bereich des Besatzmaterialmagazins (10) ist eine Entfernungsvorrichtung (11) vorgesehen mit einem Werkzeug (12), das eine Schneide (13) aufweist.

Eine Schubvorrichtung sorgt für eine relative, insbesondere lineare Verschiebung der Schneide (13) gegen das Bündel (5), wodurch bei entsprechender Positionierung des Bündels (5) ein axialer Längsschnitt entlang des Besatzmaterial-Bündels von wenigstens der Länge der gesamten axialen Erstreckung der Hülle (3) erzeugt wird. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung spannen der Längsschnitt in der Hülle (3) und eine axiale Mittelachse (14) des Bündels (5) eine Ebene (15) auf.

Ist die Schneide (13) vertikal ausgerichtet, dient z. B. eine gesondert ausgebildete Schubvorrichtung (16) einem horizontalen Verschieben, hier senkrecht zur Zeichenebene, des Schneidwerkzeuges (12) gegen ein vom Antrieb (7) entsprechend abgesenktes Bündel (5).

Der Hub der Schubvorrichtung (16) ist dabei derart bemessen, daß die Schneide (13) wenigstens über die gesamt axiale Erstreckung der Hülle (3) geführt wird und diese aufschneidet. Durch den so erzeugten Längsschnitt wird die Hülle (3) des von dem Greifer (1) in einem oberen Bereich des Magazins (10) gehaltenen Bündels (5) unterseitig geöffnet und die Borsten (4), Fäden oder dergleichen fallen auf aufgrund der Schwerkraft entlang des Messerrückens der Schneide (13) in das Magazin (10). Die nun leere Hülle (3) bleibt vom Greifer (1) gehalten und kann von diesem an anderem Ort zur Entsorgung abgelegt werden, bspw. durch Drehen um eine Achse 17.

Alternativ besteht die Möglichkeit, daß von dem Greifarm (1) durch eine geeignet ausgebildete Schubvorrichtung angetrieben, ein Bündel (5) gegen eine feststehende Schneide (13) des Werkzeuges (12) geführt wird.

Als Alternative zu der eben beschriebenen Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und der Hülle (3) parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) kann eine Relativbewegung zwischen Schneide (13) und der Hülle (3) auch senkrecht zur Mittelachse (14) des Bündels (5) vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Schneide (13) waagerecht orientiert, d. h. sie steht senkrecht auf der Zeichenebene und erstreckt sich über wenigstens die axiale Erstreckung der Hülle (3).

Als Schubvorrichtung kann bei solcher konstruktiver Gestaltung der vertikale Antrieb (7) des Greifarmes (1) dienen. Dieser drückt zur Erzeugung des Längsschnittes das Bündel (5) senkrecht nach unten gegen die Schneide (13), wodurch dann die Hülle nahezu schlagartig über die gesamte Länge von der Unterseite geöffnet wird. Bei dieser Variante kann die Schneide (13) auch schräg gegenüber der Horizontalen angestellt sein, so daß von einem Ende her die Hülle (3) dann aufgeschnitten wird.

Es ist bevorzugt, daß sich die Schneide (13) parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) erstreckt und der Greifarm (1) das Bündel (5) unter geringem Druck auf die Schneide (13) aufsetzt. Die Schneide (13) erstreckt sich wenigstens über die axiale Erstreckung der Hülle (3). Sitzt das Bündel (5) auf der Schneide (13) auf, reicht ein vergleichsweise geringer Hub der Schubvorrichtung (16) senkrecht zur Zeichenebene, um einen Schnitt über die gesamte Länge der axialen Erstreckung der Hülle (3) durchzuführen.

Unabhängig davon, ob eine Schneide (13) senkrecht oder parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) orientiert ist, kann auch eine Überlagerung der beiden Relativbewegungen senkrecht bzw. parallel zu der Mittelachse (14) vorgesehen sein. Vom Standpunkt eines mitbewegten Beobachters wird dann der Schnitt durch eine exzenterartige Bewegung der Schneide durchgeführt bzw. das Bündel in einer exzenterartigen Bewegung an einer feststehender Schneide entlang geführt.

Alternativ zu der gezeigten Anordnung der Entfernungsvorrichtung (11) in einen oberen Bereich des Besatzmaterialmagazins (10) und einer Zuordnung zu einem solchen Magazin kann auch die Entfernungsvorrichtung oberhalb dann beliebig austauschbare Magazine angeordnet sein. Ggfls. einstellbare Leitbleche sorgen dann für einen exakten Fall der einzelnen Borsten (4), Fäden oder dergleichen in ein Magazin hinein, nachdem die Hülle (3) eines Bündels (5) aufgeschnitten wurde.

Claims (15)

1. Verfahren für das maschinelle Entfernen der ein aus Borsten, Fäden oder dergleichen bestehendes Besatzmaterial bündelnden Hülle mittels eines schneidenden Werkzeuges, gekennzeichnet durch einen axialen Längsschnitt des schneidenden Werkzeuges (12) entlang des Besatzmaterial-Bündels (5) von wenigstens der Länge der gesamten axialen Erstreckung der Hülle (3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschnitt in der Hülle (3) und eine axialen Mittelachse (14) des Bündels (5) eine Ebene (15) aufspannen.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Greifer (1) ein Bündel (5) des Besatzmaterials oberhalb oder in einem oberen Bereich eines Magazins (10) für die Aufnahme der Borsten (4), Fäden oder dergleichen hält, daß der Längsschnitt die Hülle (3) des Bündels (5) untenliegend öffnet und daß Borsten (4), Fäden oder dergleichen aufgrund der Schwerkraft in das Magazin (10) fallen, während die Hülle (3) entsorgt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (1) die Hülle (3) entsorgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und der Hülle (3) parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und der Hülle (5) senkrecht zur Mittelachse (14) des Bündels (5) erfolgt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Greifer (1) ein Bündel auf eine Schneide (13) aufsetzt, die sich parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) und über die gesamte axiale Erstreckung der Hülle (3) hinaus erstreckt, und daß eine Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und der Hülle (3), insbesondere parallel zur Mittelachse (14) des Bündel (5) erfolgt.

8. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens für das maschinelle Entfernen der ein Besatzmaterial bündelnden Hülle, insbesonders nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, mit einem Greifer (1) eines Übergabesystems (2), der ein von einer Hülle (3) gehaltenes, aus Borsten (4), Fäden oder dergleichen bestehendes Besatzmaterial- Bündel (5) einem Bündelmagazin (8) entnimmt, mit einer Entfernungsvorrichtung (11) für das Entfernen der Hülle (3) und mit einem Besatzmaterialmagazin (10) für die aus der Hülle (3) befreiten Borsten (4), Fäden oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsvorrichtung (11) ein schneidendes Werkzeug (12) mit einer Schneide (13) aufweist, daß eine Schubvorrichtung (16; 7) für eine relative, insbesondere lineare Verschiebung der Schneide (13) gegen das Bündel (5) vorgesehen ist, und daß der Hub der Schubvorrichtung (16; 7) derart bemessen ist, daß die Schneide (13) die Hülle (3) über ihre gesamte axiale Erstreckung aufschneidet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtung (16) das schneidende Werkzeug (12) verfährt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtung (7) das Bündel (5) gegen die Schneide (13) eines feststehenden Werkzeuges (12) führt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Schubvorrichtung zu einer Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und dem Bündel (5) parallel zu einer Mittelachse (14) des Bündels (5) führt und die Schneide (13) wenigstens die Länge der Dicke einer Hülle (3) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Schubvorrichtung zu einer Relativbewegung zwischen der Schneide (13) und dem Bündel (5) senkrecht zu einer Mittelachse (14) des Bündels (5) führt und daß die Schneide (13) wenigstens die Länge der axialen Erstreckung der Hülle (3) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schneide (13) und der Hülle (3) eine Relativbewegung vorgesehen ist, die aus der Überlagerung einer Relativbewegung parallel zur Mittelachse (14) des Bündels (5) und aus einer Relativbewegung senkrecht zur Mittelachse (14) des Bündels (5) zusammengesetzt ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsvorrichtung (11) unmittelbar oberhalb oder in einem oberen Bereich des Besatzmaterialmagazins (10) angeordnet ist.

15. Besatzmaterialmagazin für die Aufnahme von Borsten, Fäden oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Bereich des Besatzmaterialsmagazins ein Schneidwerkzeug (12) für das vollständige, axiale Durchtrennen einer das Besatzmaterial bündelnden Hülle (3) angeordnet ist.