Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten sowie Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, die einen langgestreckten Bürstenkörper aufweisen sowie eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des Verfahrens.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Maschine, bei der langgestreckte Bürstenkörper an Haltern befestigt sind, welche wiederum an einem sich um eine Mittelachse drehenden Karussell befestigt sind.

Solche Karussell-Bohr- und -Stopfmaschinen für Bürsten sind prinzipiell seit Langem bekannt. Der Vorteil besteht darin, dass auf dem Karussell mehrere Halter sitzen, die Bürstenkörper aufnehmen und um die Mittelachse gedreht werden, wobei am Umfang verschiedene Stationen vorgesehen sind, nämlich eine Zufuhr- und/oder Entnahmestation für Bürstenkörper und fertige Bürsten, eine Bohrstation, in der Löcher in den Bürstenkörper gebohrt werden, sowie eine sich daran anschließende Stopfstation, in der Borstenbüschel mittels eines Ankers (d.h. mittels einer gebogenen Drahtschlinge oder eines Plättchens aus Flachdraht) in die zuvor gebohrten Löcher eingesetzt und darin befestigt werden. Zwar gibt es Bürsten körper, die beim Spritzgießen bereits die Löcher für die Verankerung der Borstenbüschel erhalten, doch sind diese Löcher im Wesentlichen parallel zueinander und in Entformungsrichtung ausgerichtet. Gerade bei Haushaltsbürsten und Besen ist es jedoch wichtig, dass die Borstenbüschel nicht alle parallel sind, sondern dass es möglich ist, gerade am Rand des Bürstenkörpers schräg stehende Borstenbüschel zu haben. Aus diesem Grund werden für solche Bürsten, also insbesondere Bürsten, die keine Zahnbürsten und keine Nagelbürsten sind und üblicherweise als Haushaltsbürsten und Besen bezeichnet werden, die Löcher separat gebohrt. Da das sogenannte Lochfeld zahlreiche nebeneinander angeordnete Löcher hat, wird in der Bohrstation und danach in der Stopfstation der Bürstenkörper relativ zum Bohrer bzw. zum Stopfwerkzeug schrittweise weiterbewegt, um ein Loch nach dem anderen zu bohren bzw. zu stopfen. Die Ausrichtung des Bürstenkörpers relativ zum Bohrwerkzeug und zum Stopfwerkzeug ist dabei teilweise stark unterschiedlich zu anderen Löchern, um die Lochausrichtungen realisieren zu können. Somit sind die Halter in wenigstens zwei Raumrichtungen mit hoher Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Bohr- und Stopftakten präzise zu bewegen. Um insgesamt eine sehr leistungsfähige Maschine anbieten zu können, sollten die bewegten Massen möglichst gering sein.

Das Karussell, auch als Trommel bezeichnet, dreht sich um seine Mittelachse, und die Bürstenkörper sind im Stand der Technik mit ihrer Längsachse in Umfangsrichtung, d. h. in Drehrichtung des Karussells, ausgerichtet. Diese Art von Maschine mit einer derartigen Ausrichtung der Bürstenkörper hat sich am Markt durchgesetzt. Teilweise gibt es zur Steigerung der Ausstoßrate zwei Bohrstationen und zwei Stopfstationen. Bei kleinen Bürsten lassen sich 1.000 Bohr- und Stopfvorgänge pro Minute realisieren, bei größeren Bürsten und Besen, deren Körper eine Länge von wenigstens etwa 400 mm haben, lassen sich solche Taktzahlen nicht verwirklichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten zu schaffen, durch das Bürstenbohr- und -Stopfmaschine höhere Taktraten fahren können und kompakt ausgeführt sind. Dieselben Vorteile soll eine erfindungsgemäße Bürstenbohr- und -Stopfmaschine realisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten, die einen langgestreckten Bürstenkörper aufweisen, ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

Vorsehen eines Karussells, das um eine Mittelachse dreht und an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter angeordnet sind,

Vorsehen einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation,

Befestigen von langgestreckten Bürsten körpern an den Haltern derart, dass eine Breitenrichtung des Bürsten körpers in Drehrichtung ausgerichtet ist, Drehen des Karussells, sodass ein Halter in die Bohrstation bewegt wird,

Bohren mehrerer Löcher in den Bürstenkörper, wobei dabei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Bohrvorgängen in Breitenrichtung durch Schwenken des Halters um zwei parallele, separate Drehachsen erfolgt, und

Drehen des Karussells, sodass der gebohrte Bürstenkörper in die Stopfstation bewegt wird, und

Stopfen von Borstenbüscheln in gebohrte Löcher mittels eines Ankers, wobei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Stopfvorgängen in Breitenrichtung durch Schwenken des Halters um die zwei parallelen, separaten Drehachsen erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für ein extrem kompaktes Karussell, bei dem die Halter einen sehr kleinen Abstand zur Mittelachse des Karussells haben können, sodass die bewegten Massen klein sind. Dies wird u. a. dadurch erreicht, dass die langgestreckten Bürstenkörper sozusagen im Wesentlichen parallel (abhängig von der Ausrichtung des Bürstenkörpers zum sogenannten Lochfeld) ausgerichtet sind. Die im Verhältnis zur Länge geringere Breite des Bürstenkörpers und seines Lochfeldes führt dazu, dass Bürstenkörper trotz ihrer enormen Länge, gerade bei Besen, nahe an der Mittelachse angeordnet werden können. Ein weiterer wichtiger Faktor zur Ermöglichung dieser Anordnung der Bürstenkörper nahe an der Mittelachse ergibt sich aus der Bewegung des Halters in der Bohr- und Stopfstation für die Ausrichtung des Bürstenkörpers in Breitenrichtung. Hierfür werden die einzelnen Halter nicht über zumindest eine Linearbewegung und einen Linearantrieb angetrieben, sondern ausschließlich durch zwei separate, von eigenen Antrieben ermöglichte Schwenkbewegungen um zwei voneinander beabstandete, parallele, separate Drehachsen. Die Drehachsen selbst benötigen kaum Platz in Breitenrichtung, und ihre Antriebe sind entfernt von den Haltern positionierbar. Die Ausrichtung der Bürstenkörper und der Antrieb in Breitenrichtung über die beiden Drehachsen ergänzen sich somit synergetisch perfekt. Die Breitenrichtung ist die Umfangsrichtung, d.h. die Drehrichtung und die Gegendrehrichtung des Karussells.

Ein Bohrvorgang und ein Stopfvorgang ist jeweils ein singulärer Hub des jeweiligen Werkzeugs mit dem ein Loch gebohrt wird oder ein Loch bestopft wird. Natürlich können mehrere Bohr- und Stopfwerkzeuge nebeneinander in der Bohr- bzw. der Stopfstation vorgesehen sein, um gleichzeitig am selben oder an verschiedenen Bürstenkörper zu arbeiten.

Beim Bohren und Stopfen wird gemäß einer Variante der Erfindung der Halter in Längsrichtung durch lineares Verfahren des Halters in Längsrichtung und bei Schrägstellung des Halters in Längsrichtung um eine weitere Drehachse bewegt. Mit diesem Bewegen längs einer Geraden können die großen Lochfelder in Längsrichtung realisiert werden. Über das Schwenken des Halters wird der Bürstenkörper in Längsrichtung gekippt, um auch in dieser Achse die Bohrlöcher schrägzustellen.

Die Achse zum Schwenken des Halters für die Bewegung, genauer gesagt für die Schwenkung in Längsrichtung liegt insbesondere tangential zur Umfangsrichtung oder in einer Radialebene (Ebene senkrecht zur Mittelachse des Karussells).

Die Kompaktheit der Maschine kann erhöht werden, wenn die Schwenkbewegung in Längsrichtung durch Bewegen einer Stange erfolgt, die sich in einer Drehwelle für das Schwenken in Breitenrichtung erstreckt. Über die Stange wird die Bewegung von einem elektrischen Antrieb in Richtung direkt zum Halter oder über ein entsprechendes Gestänge an den Halter übertragen, sodass der entsprechende Antrieb entfernt vom Halter und damit entfernt von den Bürstenkörpern positioniert werden kann. Die Anordnung oder Erstreckung der Stange in oder durch die Drehwelle sorgt einerseits für hohe Kompaktheit und andererseits sind die bewegten Massen sehr gering und zudem nahe an der Mittelachse.

Als Stange kann beispielsweise eine Gewindestange (darunter fällt auch eine Kugelumlaufspindel) oder Zahnstange verwendet werden.

Für die Bewegung in Breitenrichtung gibt es, wie gesagt, zwei Drehachsen, im Folgenden erste Drehachse und zweite Drehachse genannt. Die erste Drehachse ist z. B. die Mittelachse des Karussells, sodass der entsprechende Antrieb des Karussells eine Doppelfunktion innehat. Darüber hinaus ist der Vorteil dieser Ausführungsform darin zu sehen, dass die zweite Drehachse und die erste Drehachse einen relativ großen Abstand voneinander haben können, was die Unterbringung des Motors für die zweite Drehachse erleichtert, sodass die zweite Drehachse insgesamt im Vergleich zum Stand der Technik nahe an der Mittelachse positioniert sein kann.

Eine weitere Steigerung der Kompaktheit wird erreicht, wenn die zweite Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung und die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung einander nicht schneiden, selbst dann nicht, wenn die vorgenannte Stange sich durch die Drehwelle erstreckt. Für die Kippbewegungen um die beiden Drehachsen, nämlich die zweite Drehachse und die Drehachse für die Längsrichtung, wäre es vorteilhaft, wenn diese sich schneiden würden. Jedoch führt dies zu einem erhöhten Bauraum in Radialrichtung bezogen auf die Mittelachse.

Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung radial weiter von der Mittelachse entfernt ist als die zweite Drehachse, wobei als Abstand der Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung der geringste Abstand dieser Drehachse von der Mittellinie definiert ist.

Das Verfahren des Halters in Längsrichtung kann durch Verfahren des Karussells erfolgen, d. h. nicht durch Vorsehen einer Linearführung am Karussell, was wiederum den Bauraum des Karussells und seine Masse erhöhen würde. Insbesondere wird nicht das Karussell alleine bewegt, sondern der Sockel, an dem das Karussell befestigt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Herstellen von Besen vorgesehen, mit einem Lochfeld, welches eine Länge von wenigstens 100 mm hat.

Die Erfindung schafft darüber hinaus eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem um eine Mittelachse drehenden Karussell, an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter vorgesehen sind, einer Bohrstation und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation, in den Haltern befestigte, langgestreckte Bürstenkörper, wobei die Bürstenkörper eine Längsrichtung und eine Breitenrichtung haben und die Bürstenkörper so in den Haltern sitzen, dass die Breitenrichtung in Drehrichtung ausgerichtet ist, wobei die Halter jeweils für eine Bewegung in Breitenrichtung beim Bohren und Stopfen um zwei parallele Drehachsen gelagert sind, denen separate Drehantriebe zugeordnet sind.

Bezüglich der erfindungsgemäßen Idee wird auf das zuvor ausführlich beschriebene Verfahren verwiesen, in dessen Zusammenhang auch die Vorteile herausgestellt wurden.

Die Halter für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung beim Bohren und beim Stopfen sind auf einer Drehachse gelagert und linear verfahrbar. Durch das Schwenken in Längsrichtung werden die Längsenden der Bürstenkörper auf einer Kreisbahn in Längsrichtung mit einer Bewegungskomponente axial nach vorne und hinten bewegt.

Diese lineare Verfahrbarkeit kann so ausgeführt sein, dass alle Halter zusammen durch einen gemeinsamen Antrieb verfahren werden.

Eine Variante dabei besteht darin, dass das Karussell linear verfahrbar ist, insbesondere durch Bewegen seines Sockels zur linearen Bewegung aller Halter in Längsrichtung. Dies reduziert den Aufwand für die Lagerung des Karussells relativ zum Sockel, denn diese Lagerung muss nicht zudem auch noch eine Linearlagerung aufweisen.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass eine Drehachse für die Breitenbewegung eine mechanische Drehwelle umfasst, durch die sich eine angetriebene Stange erstreckt, die die Schwenkbewegung des Halters um eine Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung erzeugt.

Diese Stange kann, wie zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, eine Gewindestange oder eine Zahnstange sein.

Eine weitere Reduzierung des Aufwands für die Kinematik zum Antrieb in Längsrichtung ergibt sich daraus, dass eine Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung eine zuvor bereits kurz angesprochene Drehwelle umfasst, durch die sich die angetriebene Stange erstreckt oder in der sie gelagert ist, wobei auf oder in der Drehwelle die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung gelagert ist. Somit muss kein separater Sockel für diese Drehachse vorgesehen sein. Die Lagerung baut in Breitenrichtung sehr klein

Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Drehwelle eine Ausnehmung hat, in welcher ein schwenkbarer Arm gelagert ist, der unmittelbar mit dem Halter verbunden ist. Dieser schwenkbare Arm wird auf der Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung gelagert. Wie bereits erläutert, sollten sich die Drehachse für die Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung und die Drehachse der Drehwelle nicht schneiden.

Vorzugsweise sind die Bürstenkörper diejenigen eines Besens mit einer Länge des Lochfeldes von wenigstens 100 mm.

Die Breite des Lochfeldes beträgt wenigstens 10 mm.

Die Mittelachse des Karussells kann eine erste Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung sein.

Eine Variante der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die zweite Drehachse für die Bewegung in Breitenrichtung in einem Bereich von 125 bis 175 mm entfernt von der ersten Drehachse liegt, d. h. auf einem Durchmesser von 250 bis 350 mm um die Drehachse bewegt wird.

Die Bürstenkörper haben ein nach außen, d. h. radial nach außen weisendes Lochfeld mit einer Außenseite, deren geringster Abstand zur Mittelachse einen Abstand im Bereich von 250 bis 275 mm hat, so dass die Außenseite auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 500 bis 550 mm um die Mittelachse bewegt wird.

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 perspektivische Ansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 die Bürstenbohr- und -Stopfmaschine nach Figur 1, in der einige Dimensionen dargestellt sind, Figur 3 eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich des Halters für einen Bürstenkörper der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine, und

Figur 4 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit für den Halter der erfindungsgemäßen Bürstenbohr- und -Stopfmaschine.

In Figur 1 ist eine Bürstenbohr- und -Stopfmaschine 10 dargestellt, welche als Karussellmaschine ausgeführt ist. Ein schematisch und vereinfacht dargestelltes Karussell 12 ist um eine Mittelachse (im Folgenden auch Drehachse 14 genannt) drehbar, und zwar in unbegrenztem Umfang drehbar. Außenseitig am Karussell 12 sind schematisch dargestellte Halter 16 angeordnet, hier drei Halter 16, welche einen langgestreckten Bürstenkörper 18 festhalten.

Der Bürstenkörper 18 ist hier ein Bürstenkörper für einen Besen, der ein radial nach außen gerichtetes Lochfeld 20 aufweist, in welches zuerst Löcher gebohrt werden und anschließend in diese Löcher Borstenbüschel 21 unter Nutzung eines Ankers 23 gestopft werden (siehe Figur 3).

Die Bürstenbohr- und -Stopfmaschine hat am Umfang des Karussells 12 verteilt drei Stationen, die vorzugsweise in Umfangsrichtung 120° voneinander beabstandet sind, ohne dass dies einschränkend zu verstehen ist. Auch die Anzahl der Stationen ist nicht einschränkend, jedoch ist sie in der gezeigten Variante darauf ausgelegt, das Karussell 12 so kompakt wie möglich auszugestalten.

In einer Frontansicht (Blickrichtung in Richtung des Pfeiles A) längs der Mittelachse, etwa bei elf Uhr liegt die Zufuhr- und Entnahmestation, in welcher Bürstenkörper 18 in einen Halter 16 eingesetzt und die fertige Bürste aus diesem herausgenommen wird. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen. Natürlich können auch voneinander getrennte Zufuhr- und Entnahmestationen vorgesehen sein.

In Drehrichtung des Karussells 12 schließt sich eine Bohrstation mit einem Bohrer 22 an, wobei natürlich auch mehrere Bohrer gleichzeitig arbeiten könnten.

In Transportrichtung des Karussells 12 nach der Bohrstation ist eine Stopfstation vorgesehen, mit einem Magazin 24 für Fasern, einer Vereinzelungsvorrichtung 26 für Borstenbüschel 21 und einem linear oder auf einer gekrümmten Bahn verfahrbaren Kopf 28, in dem eine Stopfzunge beweglich ist, mit der ein Anker 23 samt eines um den Anker 23 gefalteten Borstenbüschels 21 in bekannter Weise in ein Loch im Bürstenkörper 18 eingeschlagen wird.

Die Bürstenkörper 18, die auf der Maschine 10 bearbeitet werden, sind allesamt länglich und haben vorzugsweise auch ein längliches Lochfeld 20. Vorzugsweise haben die Lochfelder eine Länge (hier in Richtung des Pfeiles A) von wenigstens 100 mm.

Die Maschine 10 zeichnet sich durch eine hohe Kompaktheit aus, die durch einen synergetischen Effekt bezüglich der Anordnung der Bürstenkörper 18 und der Bewegungskinematik der Halter 16 ermöglicht wird.

Im Folgenden wird der genauere Aufbau der Maschine 10 beschrieben.

Das Karussell 12 ist an einem Sockel 30 drehbar gelagert, in dem beispielsweise auch der Drehantrieb für das Karussell 12 untergebracht ist.

Der Sockel 30 ist durch einen Linearantrieb in einer Richtung Yi verfahrbar. Durch diese Bewegung des Sockels 30 wird auch das Karussell 12 in dieser Richtung bewegt. Das bedeutet, in der gezeigten Ausführungsform, die nicht einschränkend zu verstehen ist, wird das Karussell 12 nicht relativ zum Sockel in Richtung Yi bewegt, sondern beide zusammen.

Die Stopfstation wird entweder als Ganzes in Richtung Z _F bewegt und/oder nur der Kopf 28. Wichtig ist hierbei, dass die Zustellbewegung, d. h. das Ausmaß der Bewegung in Richtung Z _F (Tiefenausgleich) verstellbar sein muss, weil die Halter 16 je nach Position unterschiedlich weit von der Mittelachse entfernt sind.

Der Bohrer 22 ist durch einen eigenen Antrieb, der am Sockel 30 befestigt sein kann und eine entsprechende Linearführung in Richtung Zo linear verstellbar, wobei auch hier der Verstellhub variierbar ist, auch von Bohrloch zu Bohrloch, um die unterschiedliche Lage des Halters 16 je nach Ausrichtung des Halters 16 und dessen unterschiedlichem Abstand zur Mittelachse zu kompensieren.

Die Bewegung des Karussells 12 um die Mittelachse erzeugt eine Bewegungskomponente Xi. Mit dieser Bewegungskomponente werden nicht nur die Halter 16 von Station zu Station bewegt, sondern in der Bohr- und in der Stopfstation wird über diese Bewegungskomponente Xi auch die Ausrichtung des Bürstenkörpers 18 zum jeweiligen Bearbeitungswerkzeug, also zum Bohrer 22 und zum Kopf 28 in einer sogenannten Breitenrichtung B mit festgelegt und erzeugt.

Die Breitenrichtung B verläuft in Umfangsrichtung, also in Richtung Xi, des Karussells 12 (Drehrichtung und Drehgegenrichtung des Karussells 12) und senkrecht zur sogenannten Längsrichtung L der Bürstenkörper 18. Bei nicht abgekröpftem Bürstenkörper 18 verlaufen die Längsrichtungen L parallel zur Mittelachse im Zustand, wenn diese Bürstenkörper 18 in den zugeordneten Haltern 16 aufgenommen sind.

Um die einzelnen Löcher in das Lochfeld 20 zu bohren, muss der Halter 16 in Längsrichtung L und in Breitenrichtung B verstellt werden, und zwar von Hub zu Hub. Darüber hinaus muss es möglich sein, beliebig zu schwenken, damit das Lochfeld 20 in verschiedenen Neigungen zum Bohrer 22 und auch zum Kopf 28 gekippt werden kann. Das bedeutet, die einzelnen Bohrlöcher sind nicht nur alle parallel zueinander, sondern die Bohrlöcher können stark zueinander gewinkelt verlaufen.

Die Bewegung in Breitenrichtung B wird nicht nur über die Drehung um die Mittelachse (im Folgenden auch Drehachse 14 genannt) erreicht, sondern auch durch Schwenken um eine zweite Drehachse 34, um die die Halter 16 relativ zum Karussell 12 in Richtung X ₂ verdrehbar sind. Die entsprechende zweite Drehachse 34 ist sozusagen durch eine Lagerung der Halter 16 am oder im Karussell 12 realisiert und hat eigene Antriebe.

Für den Stopfvorgang wird nun die Bewegung in Breitenrichtung B anhand von Figur 1 erläutert. Es wird davon ausgegangen, dass bei der Stellung des Halters 16 in der Stopfstation gemäß Figur 1 der Kopf 28 zu einem Loch ausgerichtet ist, um dieses zu bestopfen, welches am unteren Längsrand des Bürstenkörpers 18 liegt. Um ein Loch in derselben Spalte, welches am oberen Längsrand des Bürstenkörpers 18 liegt, zu bestopfen, wird das Karussell 12 im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf die Blickrichtung A) verschwenkt und gleichzeitig der Halter 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse 34 verschwenkt. Damit können z. B. vertikal übereinanderliegende, parallele Löcher bestopft werden. Liegen die Löcher jedoch beispielsweise am oberen Längsrand schräg ausgerichtet, sodass der Besen zum Rand hin nach außen abgewinkelte Borstenbüschel besitzt, wie dies üblich ist, wird der Halter 16 nach dem Drehen des Karussells 12 weniger stark entgegen dem Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse 34 geschwenkt, sodass das Lochfeld 20 nicht mehr rechtwinklig zur Bewegung des Kopfes 28 steht, sondern schräg. Dasselbe gilt auch für die Bewegung in der Bohrstation.

Jeder Halter hat somit seinen eigenen Antrieb um die zweite Drehachse 34.

Die Bewegung in Breitenrichtung B erfolgt nur durch die Bewegung um die beiden Drehachsen, nämlich um die erste Drehachse 14, die hier die Mittelachse ist, und um die zweite Drehachse 34.

Die Ausrichtung und Bewegung/Schwenkung in Längsrichtung L beim Bohren und Stopfen erfolgt ebenfalls durch zwei eigene Antriebe für jeden Halter 16, wobei die reine Längsbewegung durch einen Linearantrieb erfolgt, der eine Linearlagerung der Halter 16 und ihre Bewegung in Richtung der Drehachsen 14, 34 ermöglicht. Hierzu ist z.B. die sogenannte Drehwelle 36 jedes Halters 16, die für die Drehung um die Drehachse 34 verantwortlich ist, in Richtung der Drehachse 34 mehr oder weniger weit vom Karussell 12 verstellbar.

Zudem muss auch eine Bewegung realisiert werden, mit der die Bürstenkörper 18 in eine zweite Richtung, nämlich in Längsrichtung L, verschwenkt oder gekippt werden können, die senkrecht zur Richtung um die Drehachse 34 verläuft. Hierzu sind an der Drehwelle 36 Drehlager 38 vorgesehen, welche eine Drehachse 40 für die Verstellung in Längsrichtung L und das Kippen der Bürstenkörper 18 in dieser Richtung definieren. Diese Richtung wird mit dem Pfeil Y2 in Figur 1 bezeichnet.

In Figur 3 ist der Aufbau der Drehwelle 36 dargestellt. Wie bereits in Figur 1 zu sehen ist, hat die Drehwelle 36 eine Art Ausnehmung oder Schlitz 44, in welchem der schwenkbare Halter 16 teilweise aufgenommen ist.

Der Halter 16 ist mit seiner Drehachse, hier genauer mit einem Drehzapfen 46, im Drehlager 38 gelagert. Über die Ausnehmung oder den Schlitz 44 ergeben sich damit zwei gegenüberliegende Wände der Drehwelle 36, in welchen jeweils die Drehlager 38 vorgesehen sind.

Darüber hinaus erstreckt sich eine Stange 48 in Richtung der zweiten Drehachse 34, wobei diese Stange 48 in der dargestellten Ausführungsform eine Zahnstange ist, die mit einem verzahnten Abschnitt (Arm) des Halters 16 kämmt. Durch Bewegung der Stange 48 in Richtung des Pfeiles B wird der Halter 16 um die Drehachse 40 und damit in Richtung des Pfeiles Y2 verschwenkt.

Die Stange 48 erstreckt sich teilweise durch die Drehwelle 36 hindurch und ist relativ zur Drehwelle 36 in Richtung des Pfeiles B verstellbar. Jedoch wird die Stange 48 zusammen mit der Drehwelle 36 um die zweite Drehachse 34 in Richtung X2 geschwenkt, um den Halter und damit den Bürstenkörper 18 in dieser Richtung zu verstellen.

Die zuvor erwähnte Bewegung der Drehwelle 36 in Richtung der Drehachse 34 ist in Figur 3 durch den Pfeil C symbolisiert.

Figur 4 zeigt optionale Antriebe. Die im vorliegenden Fall nur sehr symbolisch dargestellte Drehwelle 36 kann beispielsweise über einen Riemenantrieb 50, einen Kettenantrieb oder ein anderweitiges Getriebe in Drehung versetzt werden. Mit 52 ist ein entsprechender Servoantrieb hierfür bezeichnet.

Ein weiterer Servoantrieb 54 ist für die lineare Verstellung der Stange 48 verantwortlich, indem er mit seiner Antriebswelle eine Spindel 56 verstellt, die drehfest, aber axial verschieblich, in der Drehwelle 36 gelagert ist.

Die Drehbewegung des Servoantriebs 54 wird damit in eine Axialbewegung umgesetzt.

Eine weitere Besonderheit ist in Figur 3 zu sehen. Die Drehachse 34 verläuft nämlich versetzt zur Drehachse 40, sodass sich diese beiden Drehachsen 34, 40 nicht schneiden. Jedoch liegt die Drehachse 40 in einer Radialebene zur Drehachse 34, was nicht einschränkend zu verstehen ist.

Die Kompaktheit der Maschine 10 in Figur 2 kann auch über Zahlenwerte definiert werden. So beträgt der Durchmesser Di, auf dem die Drehachse 34 um die Mittelachse wandert, 250 bis 350 mm.

Auch die Halter 16 sind sehr nahe an der Mittelachse angeordnet. Das Lochfeld 20, welches in der Ausrichtung exakt radial nach außen steht, wandert auf einem Kreis mit dem Durchmesser D ₂ von lediglich von 500 bis 550 mm um die Mittelachse. Das entsprechende Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Bürsten mit einem langgestreckten Bürstenkörper umfasst folglich die Schritte:

Vorsehen eines Karussells 12, das um eine Mittelachse dreht und an dessen Außenbereich mehrere in Drehrichtung hintereinander angeordnete Halter 16 angeordnet sind,

Vorsehen einer Bohr- und einer in Drehrichtung nachfolgenden Stopfstation,

Befestigen von langgestreckten Bürsten körpern 18 an den Haltern 16 derart, dass eine Breitenrichtung B des Bürstenkörpers 18 in Drehrichtung ausgerichtet ist, wobei beispielsweise damit die Längsrichtung des langgestreckten Bürstenkörpers parallel zur Mittelachse verläuft,

Drehen des Karussells 12, sodass ein Halter 16 in die Bohrstation bewegt wird,

Bohren mehrerer Löchern in den Bürstenkörper 18, wobei die Bewegung des Bürstenkörpers zwischen Bohrvorgängen in Breitenrichtung B durch Schwenken des Halters 16 um zwei parallele, separate Drehachsen 14, 34 erfolgt, und

Drehen des Karussells 12, sodass der gebohrte Bürstenkörper 18 in die Stopfstation bewegt wird, und

Stopfen von Borstenbüscheln 21 in gebohrte Löcher mittels eines Ankers 23.

In Längsrichtung wird der Halter 16 beim Bohren und Stopfen zumindest durch Verfahren des Halters 16 in Linearrichtung L und, bei einer gewünschten Schrägstellung, auch durch Schwenken des Halters 16 um die Drehachse 40 bewegt.

Die entsprechende Drehachse 40 kann dabei tangential zur Umfangsrichtung bezogen auf die Mittelachse liegen.

Bezüglich der Bewegung des Halters 16 um die Drehachse 40 kann auch anstatt einer Zahnstange, wie in Figur 3 gezeigt, die Spindel 56 herangezogen werden, die sich dann bis zum Halter 16 erstreckt und dort mit einer Schrägverzahnung oder einer Gewindemutter oder Kugelumlaufmutter kämmt. Zu betonen ist, dass die vorgenannten Merkmale nicht zwingend miteinander funktionsverknüpft sind, sondern auch einzeln für sich bei anders ausgeführten Bohr- und Stopfmaschinen vorteilhaft einsetzbar sind.