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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A BRISTLE‑CLUSTER‑SEPARATING APPARATUS, AND BRISTLE‑CLUSTER‑SEPARATING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/084245
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for operating a bristle‑cluster‑separating apparatus makes provision for the cluster remover (22) to be coupled to a drive (24) and for the drive to be moved at such a speed as to achieve a frequency of at least 1100 cycles/minute for the cluster removers (22) moving back and forth. The speed of the groove (32) for receiving the bristle clusters and the transfer region between the groove (32) and the bristle reservoir (14) are selected such that the residence time of the groove (32) in the transfer region per cycle is greater than 10 miliseconds, preferably 12 milliseconds. A description is also given of a bristle‑cluster‑separating apparatus.

Inventors:
BOUCHERIE BART GERARD (BE)
Application Number:
PCT/EP2011/006504
Publication Date:
June 28, 2012
Filing Date:
December 22, 2011
Export Citation:
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Assignee:
GB BOUCHERIE NV (BE)
BOUCHERIE BART GERARD (BE)
International Classes:
A46D1/08; A46D3/08
Foreign References:
EP0972464B12004-03-03
DE3151730A11983-07-07
DE929124C1955-06-20
Attorney, Agent or Firm:
KITZHOFER, Thomas (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung für eine Bürstenstopfmaschine, mit einem sich hin- und herbewegenden Bündelabnehmer (22), der wenigstens eine randseitige Nut (32) zur Aufnahme und zum Transport eines vereinzelten Borstenbündels hat, einem Borstenreservoir (14), in dem einzelne Borsten ungebündelt nebeneinander gelagert und gegen einen Rand (30) des Bündelabnehmers (22) vorgespannt sind, und einer Bündelabnahmestation zum Entnehmen des vom Bündelabnehmer (22) herantransportieren Borstenbündels, wobei der Bündelabnehmer (22) mit einem Antrieb (24) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24) eine Frequenz von wenigstens 1100 Zyklen/Minute für die Hin- und Herbewegung des Bündelabnehmers (22) erzeugt, die Geschwindigkeit der Nut (32) über ihren Verfahrweg unterschiedlich ist und der Verfahrweg im Übergabebereich der Borsten vom Borstenreservoir (14) zur Nut (32) seinen Umkehrpunkt (26) hat, wobei die Verweilzeit der Nut (32) im Übergabebereich pro Zyklus größer als 0 Millisekunden, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden und weiter vorzugsweise größer als 12 Millisekunden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe zwischen Antrieb und Bündelabnehmer verwendet wird, mit dem die Beschleunigung außerhalb des Übergabebereichs gegenüber der Bewegung ohne Getriebe gesteigert und die Verweilzeit gegenüber einer Variante ohne Getriebe reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Verweilzeit zur Zykluszeit zwischen 0,18 und 0,22, vorzugsweise bei 0,2 liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrweg eines Zyklus kleiner 100 mm ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24) mit einem Nockengetriebe (56) gekoppelt ist. 6. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung für eine Bürstenstopfmaschine, mit einem sich hin- und herbewegenden Bündelabnehmer (22), der wenigstens eine randseitige Nut (32) zur Aufnahme und zum Transport eines vereinzelten Borstenbündels hat, einem Borstenreservoir (14), in dem einzelne Borsten ungebündelt nebeneinander gelagert und gegen einen Rand (30) des Bündelabnehmers (22) vorgespannt sind, und einer Bündelabnahmestation zum Entnehmen des vom Bündelabnehmer (22) herantransportieren Borstenbündels, wobei der Bündelabnehmer (22) mit einem Antrieb (24) gekoppelt ist, der ein Rotationsantrieb ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb über ein Getriebe mit dem Bündelabnehmer (22) gekoppelt ist, um die Rotationsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umzuwandeln, wobei die Drehzahl des Rotationsantriebs bei Arbeitsgeschwindigkeit am Bündelabnehmer (22) wenigstens 1100 Zyklen/Minute erzeugt und das Getriebe und die Länge des Übergabebereichs so gewählt sind, dass die Verweilzeit der Nut (32) im Übergabebereich pro Zyklus größer als 10 Millisekunden, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden, weiter vorzugsweise größer als 12 Millisekunden ist.

7. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelabnehmer (22) linear verfahrbar gelagert ist.

8. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelabnehmer (22) schwenkbar gelagert ist.

9. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übernahmewerkzeug vorgesehen ist, welches die vereinzelten Bündel längs einer vorzugsweise linearen Bahn (40) aus der Nut (32) zum Stopfen transportiert, wobei die Schwenkachse (A) auf der bezüglich des Borstenreservoirs (14) gegenüberliegenden Seite der Bahn (40) liegt.

10. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (40), die das Übernahmewerkzeug beschreibt, von einer Geraden (54) abweicht, die von der Nut am Übergabepunkt (28) zum Übernahmewerkzeug zur Schwenkachse (A) verläuft, bezogen auf eine Ansicht in Schwenkachsenrichtung.

11. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Umkehrpunkt (26) der Bewegung der Nut (32) im Borstenreservoir der Abstand (d) von der Nutaußenseite zur Schwenkachse (A) zu 20 bis 40 % auf der Seite der Bahn (40) mit der Schwenkachse (A) liegt.

12. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelabnehmer (22) mit einem Exzenterantrieb angetrieben wird.

13. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius von der Schwenkachse (A) zu dem die Nut (32) aufweisenden Rand (30) des Bündelabnehmers (22) kleiner 80 mm beträgt.

14. Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel zwischen den Umkehrpunkten der Bewegung der Nut (32) maximal 70° beträgt.

Description:
Verfahren zum Betreiben einer Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung sowie Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Borstenbündel- Vereinzelungsvorrichtung für eine Bürstenstopfmaschine, mit einem sich hin- und herbewegenden Bündelabnehmer, der wenigstens eine randseitige Nut zur Aufnahme und zum Transport eines vereinzelten Borstenbündels hat, einem Borstenreservoir, in dem einzelne Borsten ungebündelt nebeneinander gelagert und gegen einen Rand des Bündelabnehmers vorgespannt sind, und einer Bündelabnahmestation zum Entnehmen des vom Bündelabnehmer herantransportieren Borstenbündels, wobei der Bündelabnehmer mit einem Antrieb gekoppelt ist.

Ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten ist in der EP 0 972 464 B gezeigt. Die Taktrate bei der Herstellung der Bürsten hängt vor allem von der sogenannten Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung ab. Diese Vereinzelungsvorrichtung besteht aus einem hin- und hergehenden Bündelabnehmer, der in hoher Geschwindigkeit zwischen seinen beiden Umkehrpunkten bewegt wird. Ein Umkehrpunkt ist üblicherweise im Bereich des Bündelreservoirs vorhanden, im sogenannten Übergabebereich, in dem Borstenbündel aus dem Magazin in die Nut gedrängt werden, und der andere Umkehrpunkt liegt in einer Bündelabnahmestation. In der Bündelabnahmestation ist ein Übemahmewerkzeug, das Teil des Stopfwerkzeugs sein kann, vorgesehen. Dieses Übernahmewerkzeug transportiert die vereinzelten Bündel aus der Nut zur darauffolgenden Station, der Stopfstation. Die schnellsten der heutzutage sich auf dem Markt befindlichen Borstenbündelvereinzelungsvorrichtungen arbeiten mit einer Takt- oder Zykluszeit von 900 bis 1000 Zyklen/Minute, das heißt, eine abgeschlossene Hin- und Herbewegung des Bündelabnehmers dauert gerade einmal 60 bis 67 Millisekunden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zum Betreiben einer vorgenannten Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung anzugeben, das leistungsfähiger ist als bisherige Verfahren.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Antrieb eine Frequenz von wenigstens 1100 Zyklen/Minute für die Hin- und Herbewegung des Bündelabnehmers erzeugt, dass die Geschwindigkeit der Nut über ihren Verfahrweg unterschiedlich groß ist und der Verfahrweg im Übergabebereich der Borsten vom Borstenreservoir zur Nut seinen Umkehrpunkt hat, wobei die Verweilzeit der Nut im Übergabebereich pro Zyklus größer als 10 Millisekunden, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden ist.

Die grundlegende Idee des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht höhere Zyklen/Minute vor, die bislang nicht realisiert werden konnten. Dies wird dadurch erreicht, dass die Geschwindigkeit der Nut über ihren Verfahrweg sehr unterschiedlich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Verhältnis der Verweilzeit im Borstenreservoir zur Zykluszeit erheblich größer gewählt wird. Die Abstimmung ist dabei so gewählt, dass die Nut im Übergabebereich, in dem sie sich bis auf den Umkehrpunkt stetig bewegt, größer als 10, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden, gemäß der bevorzugten Ausführungsform 12 und mehr Millisekunden lang ist. Aufwendige Test haben ergeben, dass die Verweilzeit von mehr als 10 Millisekunden, insbesondere 12 und mehr Millisekunden für die Übergabe und vollständige Bestückung der Nut durch Borsten erforderlich bzw. ausreichend ist. Bei den bisherigen Ansätzen zur Steigerung der Zyklen wurde eine noch nicht akzeptable Reproduzierbarkeit des Befüllgrades der Nut mit Borsten festgestellt. So hatten die Bündel zum Teil weniger Borsten als gefordert, wodurch die Ausschussrate stieg.

Der bisherige Ansatz zur Erreichung höherer Zyklen bestand ferner darin, die Nutgröße zu optimieren und die Antriebsfrequenz einfach zu erhöhen bzw. die Anpresskraft der Bündel gegen den das Bündelreservoir abgrenzenden Rand des Bündelabnehmers zu steigern. Dieser Ansatz brachte jedoch nicht den gewünschten Erfolg. Der erfindungsgemäße Ansatz sieht eine starke Spreizung der Geschwindigkeiten vor zur Steigerung der Verweilzeit der Nut im Übergabebereich am Borstenreservoir, wodurch der Befüllgrad der Nut reproduzierbarer wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in einer Ausführungsform insbesondere die Zwischenschaltung eines Getriebes zwischen Antrieb und Bündelabnehmer vor, mit dem die Beschleunigung außerhalb des Übergabebereichs gesteigert und die Verweilzeit im Übergabebereich reduziert werden kann.

Alternativ kann auch ein schnelllaufender Gleichstrommotor vorgesehen sein (insbesondere bürstenlos). Dieser kann reversibel bewegt werden und ersetzt das Getriebe gegebenenfalls komplett. Dies gilt sowohl für das Verfahren als auch für die Vorrichtung und auch für alle ihre Varianten. Der Bündelabnehmer ist üblicherweise eine Art Platte, die in einer Ebene bewegt wird und mit einem Rand das Magazin mit dem Borstenreservoir schließt. Dieser Rand fährt an dem Borstenreservoir sozusagen vorbei. Sobald die Nut an die Borsten im Reservoir angrenzt, werden diese aufgrund der Vorspannung des Reservoirs in die Nut gedrückt. Der Bündelabnehmer kann linear verfahrbar gelagert sein oder, gemäß der bevorzugten Ausführungsform, schwenkbar. Ein solcher schwenkbarer Bündelabnehmer hat insbesondere eine Art Ringsegmentform oder sogar Sichelform und wird um die Schwenkachse hin- und hergeschwenkt.

Bei Versuchen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde überraschenderweise festgestellt, dass es ein Verhältnis der Verweilzeit zur Zykluszeit ab 1100 Zyklen gibt, welches bis etwa 1300 bis 1400 Zyklen zu einem reproduzierbaren Befüllgrad der Nut führt. Dieses Verhältnis der Verweilzeit zur Zykluszeit beträgt zwischen 0, 8 und 0,22, vorzugsweise etwa 0,2.

Der Verfahrweg eines Zyklus sollte vorzugsweise kleiner 100 mm sein. Wenn zwischen dem Antrieb, der insbesondere ein Drehantrieb ist, und dem Bündelabnehmer ein Getriebe vorgesehen ist, so ist dies bevorzugt ein Nockengetriebe. Ein Nockengetriebe hat sich für die hohen Drehzahlen und unterschiedlichen Geschwindigkeiten als sehr stabil herausgestellt.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Borstenbündelvereinzelungs- Vorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen Bündelabnehmer, ein Borstenreservoir und eine Bündelabnahmestation sowie einen Antrieb für den Bündelaufnehmer jeweils wie eingangs beschrieben. Darüber hinaus ist als Antrieb ein Rotationsantrieb vorgesehen, der über ein Getriebe mit dem Bündelabnehmer gekoppelt ist, um die Rotationsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umzuwandeln. Die Drehzahl des Rotationsantriebs bei Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung ist auf wenigstens 1100 Zyklen/Minute am Bündelabnehmer eingestellt, und das Getriebe und die Länge des Übergabebereichs sind so gewählt, dass die Verweilzeit der Nut im Übergabebereich pro Zyklus größer als 10 Millisekunden, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden ist. Die bevorzugte Ausführungsform sieht sogar 12 Millisekunden und mehr vor. Die Abstimmung von Getriebe und Länge des Übergabebereichs ist im Hinblick auf die Nutbreite durchzuführen, wobei diese Abstimmung relativ einfach ist, wenn die obigen Eckdaten eingehalten werden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist der Radius, gemessen von der Schwenkachse bis zum Rand mit der Nut kleiner 80 mm. Der Schwenkwinkel zwischen den Bewegungsumkehrpunkten des Bündelabnehmers ist gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung maximal 70°. Im Stand der Technik wurden bislang etwa 90° realisiert. Durch den geringeren Schwenkwinkel ergibt sich ein geringerer Verfahrweg zwischen den Umkehrpunkten, was positiv für die Zykluszeit ist. Wie bereits erläutert ist ein Übernahmewerkzeug vorgesehen, das die vereinzelten Bündel längs einer vorgegebenen Bahn, insbesondere längs einer linearen Bahn, aus der Nut zum Stopfen transportiert. Im Stand der Technik wurde Wert darauf gelegt, dass die Schwenkachse für den schwenkbaren Bündelabnehmer auf dieser Bahn liegt (in Schwenkachsenrichtung gesehen). Eine Ausführungsform der Erfindung, die nicht zwingend auf die oben genannten Zyklen und Verweilzeiten beschränkt ist, sondern allgemein auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 gerichtet ist, sieht vor, dass die Schwenkachse auf der bezüglich des Borstenreservoirs gegenüberliegenden Seite der Bahn liegt. Insbesondere sollte im Umkehrpunkt des Bündelabnehmers im Borstenreservoir der Abstand der Nutaußenseite zur Schwenkachse zu 20 bis 40 % auf der Seite der Bahn mit der Schwenkachse liegen. Durch die Verlagerung der Schwenkachse auf die dem Borstenreservoir gegenüberliegende Seite wird der Verfahrweg erheblich reduziert. Dies erlaubt es, mit einem ähnlichen Radius (Radius von der Schwenkachse zum Rand des Bündelabnehmers mit der Nut) zu arbeiten wie bei bisherigen Vorrichtungen, gleichzeitig jedoch den Verfahrweg und den Schwenkwinkel deutlich zu reduzieren. Diese konstruktive Änderung reduziert die Zykluszeit deutlich.

Eine einfache Verkleinerung des zuvor erwähnten Radius ist zwar ebenfalls denkbar, hier kommt es jedoch leicht zu Platzproblemen mit dem sich quer zur Bewegungsrichtung des Bündelabnehmers bewegenden Übernahmewerkzeug, welches auch eine gewisse minimale Konstruktionsbreite besitzen muss.

Die Bahn, längs der sich das Übernahmewerkzeug bewegt, sollte sich von einer Geraden unterscheiden, die von der Nut am Übergabepunkt zum Übernahmewerkzeug bis zur Schwenkachse verläuft. Auch durch diese Maßnahme wird der Verfahrweg reduziert. Es hat sich herausgestellt, dass für den schwenkbar gelagerten Bündelabnehmer insbesondere ein Exzenterantrieb als Antrieb vorteilhaft ist, da dieser die ausreichende Stabilität für die schnellen Bewegungen mitbringt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Borsten- bündelvereinzelungsvorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird,

- Figur 2 eine weitere erfindungsgemäße Borstenbündelvereinzelungs- Vorrichtung, die ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird,

- Figur 3 eine Variante der in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung,

- Figur 4 eine weitere Variante der in Figur 2 gezeigten Borstenbündel- Vereinzelungsvorrichtung, und - Figur 5 ein Zeit-Weg-Diagramm für die erfindungsgemäßen Borstenbündelvereinzelungsvorrichtungen.

In Figur 1 ist eine Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung 10 dargestellt, wie sie in größeren Maschinen zum Herstellen von Bürsten, insbesondere Zahn- bürsten, verwendet wird.

Die Borstenbündelvereinzelungsvorrichtung, im Folgenden nur Vorrichtung genannt, hat ein sogenanntes Magazin 12 mit einem Borstenreservoir 14, in dem einzelne, bereits abgelängte Borsten nebeneinander stehend, unvereinzelt und durch eine verschiebbare Wand 16 in Ausstoßrichtung 18 vorgespannt sind. In der einfachsten Ausführungsform hat das Magazin 12 zwei parallele Seitenwände 20, zwischen denen die Wand 16 bewegt wird. Auf der der Wand 16 gegenüberliegenden Seite ist das Magazin durch einen sogenannten Bündelabnehmer 22 geschlossen. Der Bündelabnehmer 22 ist ein ringsegmentförmiges Teil, zumindest gemäß der dargestellten Ausführungsform, das über einen nicht gezeigten Tragarm mit einer Schwenkachse A gekoppelt ist. Die Schwenkachse A steht mit einem Antrieb 24 in Verbindung und wird durch diesen zwischen zwei Umkehrpunkten 26 und 28 hin- und hergeschwenkt. Der dabei überstrichene Winkel α beträgt bei bisherigen Bündelvereinzelungsvorrichtungen etwa 90°, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen weniger als 80°, vorzugsweise sogar maximal 70°.

Nur zur funktionalen Zuordnung ist der Antrieb 24 über eine Linie mit einem Getriebe 44 zum Antrieb der Schwenkachse A verbunden dargestellt.

Der Bündelabnehmer 22 hat einen Rand 30, welcher an das Borstenreservoir 14 angrenzt und das Magazin 12 schließt. Beim Verschwenken des Bündelabnehmers 22 streift der Rand 30 an dem Magazin 12 und dem Borstenreservoir 14 vorbei. Da der Rand 30 jedoch auf einem Kreis um die Schwenkachse A liegt, verändert er die Position der Borsten beim Verschwenken nicht.

Der Rand 30 hat jedoch eine Vertiefung oder Nut 32, die zur Aufnahme und Vereinzelung von Borsten zu Borstenbündeln dient. Die Nut bewegt sich auf einer Kreissegmentbahn beim Hin-und-Her-Bewegen des Bündelabnehmers 22, und seine Umkehrpunkte 26 und 28 bestimmen die Lage des zuvor erwähnten Schwenkwinkels a.

Der Umkehrpunkt 26 liegt im sogenannten Übergabebereich, in dem die Nut 32 entlang des Borstenreservoirs 14 bewegt wird und Borsten in die Nut 32 hineingedrückt werden. Dieser Übergabebereich wird durch den Winkel γ bezeichnet. Während des übrigen Weges (Schwenkwinkel ß) bis zum Umkehrpunkt 28 ist die Nut 32 durch ein Kreisbogengegenstück 34 und eine Führung 36 geschlossen.

Im Umkehrpunkt 28 hingegen ist die Nut offen. Hier befindet sie sich im Bereich eines Übernahmewerkzeugs, mit einem linear verfahrbaren Schieber 38 (auch Zunge genannt), der längs einer Bahn 40 und der Führung 36 das vereinzelte Bündel aus der Nut 32 zu einer Stopfposition fährt. Der Schieber 38 kann auch bereits Teil des Stopfwerkzeugs sein.

Im Stopfwerkzeug wird das Bündel zum Beispiel mittels eines Ankers in U- förmig gebogenem Zustand in eine Öffnung in einem Bürstenkörper eingeschoben und arretiert. Das Stopfwerkzeug kann auch ankerlos stopfen, indem das Bündel in die Öffnung im Bürstenkörper eingesteckt und anschließend verklebt, verschweißt, umspritzt oder anderweitig am Bürstenkörper fixiert wird.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform liegt die Schwenkachse A auf der Bahn 40. Diese Konstellation, zusammen mit dem Verfahrwinkel α von etwa 90° ist die bislang übliche Konstruktion von Borstenbündelvereinzelungsvorrichtungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht hingegen zwischen dem Rotationsantrieb 20 und der Schwenkachse A die Zwischenschaltung eines Getriebes 44 vor. Dieses Getriebe 44 wandelt die Rotationsbewegung des Rotationsantriebs 24 in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung um und verändert die Geschwindigkeit der Nut 32 im Bereich ihres bogenförmigen Verfahrwegs zwischen den Umkehrpunkten 26, 28.

Die Antriebsdrehzahl des Rotationsantriebs 24 wird so gewählt, dass eine konstante Arbeitsgeschwindigkeit von wenigstens 1100 Zyklen/Minute vorhanden ist, wobei ein Zyklus eine Hin- und Herbewegung ist. Das Getriebe 44 und die Länge des Übergabebereichs (Winkel γ) sind so gewählt, dass die Verweilzeit der Nut 32 im Übergabebereich pro Zyklus größer als 10 Millisekunden, vorzugsweise größer als 11 Millisekunden ist. Die bevorzugte Ausführungsform sieht 12 und mehr Millisekunden vor. In dieser Zeit ist gewährleistet, dass die Nut 32 tatsächlich komplett mit Borsten befüllt wird und eine reproduzierbare Anzahl von Borsten in der Nut Platz gefunden haben, bevor die Nut den Übergabebereich verlässt. Die Breite der Nut 32 könnte natürlich auch variiert werden, um schnell viele Borsten zu vereinzeln. Diese Breite ist aber üblicherweise in sehr geringem Ausmaß veränderbar, da die Borstenanzahl pro Bündel vorgegeben ist und die Borstenbündel im Wesentlichen kompakt und nicht länglich sein sollen.

Der Radius R, der dem Abstand der Schwenkachse A von dem Rand 30 entspricht, sollte kleiner 80 mm betragen, und der Verfahrweg der Nut 32 längs des Bogens sollte kleiner 100 mm, vorzugsweise etwa 90 mm sein.

Um die Verweilzeit von 12 Millisekunden zu erreichen, wird über das Getriebe trotz gleichbleibender Drehgeschwindigkeit des Rotationsantriebs 24 eine relativ langsame Bewegung der Nut 32 im Übergabebereich verglichen mit dem restlichen Bereich eingestellt.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 wird durch zwei Variationen, die auf den ersten Blick nur gering sind, auf den zweiten Blick jedoch eine außerordentliche Tragweite haben, eine geringere Zykluszeit trotz nach wie akzeptabler Verweilzeit erzielt. Zum einen ist das Borstenreservoir 14 mit dem Magazin 12 weiter schräg zur Bahn 40 gestellt, sodass der Verfahrweg, gekennzeichnet durch den Winkel α', noch weiter reduziert wird. Darüber hinaus, und auch dies dient zur Reduzierung des Verfahrweges, ist die Schwenkachse A nicht mehr in Draufsicht auf der Bahn 40 gelegen, sondern deutlich auf der relativ zum Borstenreservoir 14 anderen Seite der Bahn 40, hier oberhalb der Bahn 40. Der Radius R kann dabei gleich bleiben.

Diese beiden Maßnahmen sind sehr wichtig bei der Realisierung der kurzen Zykluszeiten. Der Übergabebereich mit dem Schwenkwinkel γ kann im Vergleich zur Ausführungsform nach Figur 1 aber gleich bleiben. Zur besseren Übersichtlichkeit sind Antrieb 24 und Getriebe 44 hier weggelassen. Die Ausführungsform nach Figur 3 entspricht im Wesentlichen der nach Figur

2, hier ist jedoch der gesamte Antriebsstrang stilisiert dargestellt. Darüber hinaus ist der zuvor bereits erwähnte Tragarm zwischen dem Bündelabnehmer 22 und der Schwenkachse A dargestellt. Er trägt das Bezugszeichen 48. Der Arm 48 ragt über die Schwenkachse A hinaus, um einen zweiarmigen Hebel zu bilden. An diesem gegenüberliegenden Ende des Arms 48 greift eine Schubstange 50 an, die an einem Exzentergetriebe 52 gelagert ist. Die dargestellte Exzenterscheibe wird mittels des Drehantriebs 24 in Rotation versetzt. Durch das aus der Exzenterscheibe 52 und der Schubstange 50 gebildete Getriebe wird die Drehbewegung in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung umgewandelt, die sich schnell bewegende und langsam bewegende Abschnitte der Nut 32 auf ihrem Verfahrweg erzeugt.

Zu erkennen ist bei dieser Ausführungsform auch, dass die Bahn 40 nicht mit der Geraden 54 von der Nut 32 am Übergabepunkt 32 bis zur Schwenkachse A zusammenfällt.

Die Ausführungsform nach Figur 4 entspricht im Wesentlichen der nach Figur

3, sodass im Folgenden nur noch auf die Unterschiede eingegangen und die bislang eingeführten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile beibehalten werden. Bei der Ausführungsform nach Figur 4 wird die Geschwindigkeit der Nut 32 noch einmal stärker zwischen den Umkehrpunkten 26, 28, d.h. zwischen dem Übergabebereich und dem Rest des Verfahrweges, insbesondere im mittleren Drittel zwischen den Umkehrpunkten 26, 28 verändert. Hierzu ist ein Nockengetriebe 56 vorgesehen, mit einer Nockenscheibe 58, die durch den Antrieb 24 in Drehbewegung versetzt wird. Ein Abtasthebel 60, der in Richtung zur Nockenscheibe 58 federnd vorgespannt ist, wird durch den Umfangsrand der Nockenscheibe 58 geschwenkt und bewegt die Schubstange 50. Diese verschwenkt den Arm 48 und damit den Bündelabnehmer 22. Natürlich kann zwischen der Nockenscheibe 58 und dem Arm 48 auch eine andere Kraftübertragung als das dargestellte Gestänge vorgesehen sein.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 bis 4 ist zu erkennen, dass die Lage der Schwenkachse A entfernt von der Bahn 40 Vorteile mit sich bringt. Es ist von Vorteil für die Vorrichtung und das zuvor erwähnte Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung, wenn bezogen auf den Umkehrpunkt 26, der im Borstenreservoir 14 liegt, der Abstand d von der Nutaußenseite (Umhüllende des Randes 30 im Bereich der Nut 32) zur Schwenkachse A zu 20 bis 40 % auf der Seite der Bahn 40 mit der Schwenkachse A liegt. Dies bedeutet in Bezug auf Figur 3, dass der Abschnitt a der Verbindungsgeraden zwischen der Schwenkachse A und der Außenseite der Nut 32 etwa 20 bis 40 % dieses Abstands d beträgt.

In Figur 5 ist erkennbar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung betrieben wird, wobei hier zwei verschiedene Zyklen dargestellt sind, nämlich einmal mit 1100 Zyklen und einmal mit 1200 Zyklen/Minute. Der Verfahrweg beträgt bei dieser Ausführungsform etwa 90 mm. Der obere Umkehrpunkt ist der Umkehrpunkt 28, also derjenige am Übernahmewerkzeug, und der untere Umkehrpunkt der sinusförmigen Kurven ist der Umkehrpunkt 26. Die vertikale Linie bei - 30 mm zeigt an, dass ab hier bis zum Umkehrpunkt 26 die Nut 32 in dem Übergabebereich bewegt wird. Die Zeit x ist die Verweilzeit für die Nut im Übergabebereich, sie beträgt bei der gezeigten Ausführungsform bei etwa 1200 Zyklen/Minute 13 Millisekunden und bei 1100 Umdrehungen pro Minute etwa 14 Millisekunden. Diese Zeit ist ausreichend, um die Nut reproduzierbar mit Borsten komplett zu befüllen. Bei sämtlichen Bewegungen mit Zyklen von 1100 und mehr ist das Verhältnis der Verweilzeit zur Zykluszeit zwischen 0,18 und 0,22, vorzugsweise etwa 0,2. Bei den in Figur 5 dargestellten Ausführungsformen trifft das Verhältnis von 0,2 sowohl für die Ausführungsform bei 1100 Zyklen als auch bei 1200 Zyklen/Minute zu.