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"Procédé et dispositif destiné au profilage et à l'usinage d'aires d'implantation de soies" L'invention concerne un procédé destiné au profilage et à l'usinage d'aires d'implantation de soies de brosses, plus particulièrement de brosses à dents, dans lequel les soies sont tranchées et arrondies aux extrémités.
Dans le cas de brosses à dents, l'on sait que l'on profile le côté d'utilisation par exemple en forme de pointe afin que les soies puissent mieux pénétrer dans les espaces situés entre les dents. Le profilage des aires d'implantation de soies peut s'effectuer au moyen de fraises profilées dont le contour est adapté au contour souhaité de l'aire d'implantation des soies. Afin que les fibres des soies ne blessent pas les gencives sensibles, les extrémités des fibres s'étendant jusqu'au sommet doivent être arrondies. Par l'utilisation de fraises étagées, la majeure partie des fibres peut être tranchée si bien que l'arrondissage est simplifié. Néanmoins, ceci n'empêche pas qu'une partie des fibres dans la zone limite s'étendant verticalement aboutissent entre deux étages et ne soient par proprement tranchées aux extrémités respectivement qu'elles s'effilochent.
De telles fraises étagées sont en outre onéreuses quant à la fabrication et ne peuvent être que difficilement rectifiées.
L'on sait déjà également dévier les fibres des faisceaux de soies principalement dans la direction longitudinale de la zone de la fibre à dévier et les maintenir à distance du plan de travail tandis que les faisceaux de soies non déviés sont usinés. Ainsi, l'on peut éviter que les fibres de soies dans la zone limite entre deux étages d'usinage ne soient pas proprement tranchées. Toutefois, même grâce à ce procédé, des profilés fins ne peuvent être réalisés que de façon comparativement onéreuse.
Le but de la présente invention consiste à développer un procédé et un dispositif dans le cas desquels des segments de profilage peuvent être aménagés dans la direction transversale et/ou longitudinale d'aires d'implantation de soies, les extrémités des
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fibres pouvant être usinées sans aucun problème et dans un angle le plus émoussé possible et ainsi plus particulièrement arrondies facilement. Dans ce cas, les profilages continus ou finement étagés doivent aussi pouvoir être réalisés.
Afin d'atteindre ce but, l'on propose plus particulièrement conformément à l'invention que les soies de au moins un segment de l'aire d'implantation des soies devant être profilé soient déviées latéralement et pressées sous un premier plan d'usinage destiné au tranchage ou à la rectification, que la déviation élastique latérale s'effectue à partir de la zone présentant les soies les plus courtes après usinage, que les soies serrées et déviées latéralement soient ensuite successivement libérées et usinées et qu'au cours de cette libération et du redressement des soies la distance qui sépare le plan d'usinage de la brosse soit accrue.
Grâce à ce procédé, il est également possible d'aménager des profilages s'étendant en forme d'étages de même que plus particulièrement des profilages s'étendant continuellement de façon définie dans l'aire d'implantation des soies.
Les profilages étagés peuvent être réalisés dans la mesure où une partie des soies déviées est libérée et usinée et ensuite où, pour l'étape suivante de profilage, la distance entre la brosse et le plan d'usinage est agrandie et les soies suivantes libérées. Cet ordre des opérations est poursuivi jusqu'à l'usinage des soies les plus longues respectivement jusqu'à l'étape de profilage avec les soies les plus longues. n est particulièrement avantageux que l'on puisse procéder à un profilage sans étape sans que les coûts soient accrus. Dans ce cas, la libération ou le déploiement des soies de même que la modification de la distance qui sépare le plan d'usinage de la brosse sont également effectués de manière continue plus particulièrement synchronisée, les différentes fibres ou rangées de fibres pouvant être successivement libérées.
Ainsi la"gradation"peut être réduite jusqu'à la section transversale des fibres individuelles, ce qui, dans la pratique, est synonyme d'un parcours de profilage continu.
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Dans le procédé, il est prévu conformément à l'invention que l'usinage soit effectué des soies les plus courtes sur la brosse préparée aux soies les plus longues d'un segment d'une aire d'implantation de soies devant être profilé.
Dans le cas d'un profilage avec des saillies et des creux l'usinage s'effectue, pour une saillie de profilage, en partant des creux de profilage adjacents jusqu'aux soies les plus longues de la saillie de profilage. n est préférentiellement prévu que dans plusieurs zones de profilage saillantes et en retrait d'une aire d'implantation de soies l'usinage des zones saillantes soit effectué de manière simultanée, préférentiellement synchronisée. Ainsi dans le cas par exemple de profilages légèrement courbés, l'on peut atteindre un temps d'usinage comparativement court et en outre un résultat de profilage régulier.
Selon une forme de l'invention, la possibilité existe que dans le cas de faisceaux de soies disposés en rangées les faisceaux de soies respectivement les soies soient libérés par rangées et usinés avant la libération de la rangée suivante.
Ainsi l'on atteint un usinage identique des soies disposées transversalement à la direction de profilage.
Selon une autre forme de l'invention, la possibilité existe aussi que les faisceaux de soies d'une rangée soient successivement libérés pour l'usinage de façon décalée dans le temps. Les soies ou faisceaux de soies disposés transversalement à la direction de profilage sont alors libérés à des moments différents et usinés dans des plans d'usinage différents, si bien qu'un parcours de profilage peut aussi être simultanément aménagé transversalement à la direction principale de profilage.
L'invention concerne aussi un dispositif destiné à profiler les aires d'implantation de soies de brosses, plus particulièrement de brosses à dents. Ce dispositif est plus particulièrement caractérisé en ce que pour la déviation latérale et le contact par pression de au moins une partie des soies formant l'aire d'implantation des soies est prévu au moins un élément de pression étant en contact avec lesdites soies
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principalement par ses extrémités libres,
lequel élément de pression peut être déplacé par rapport à la brosse transversalement aux soies et présente un bord de relâchement situé à côté des extrémités libres des soies déviées et sur son extrémité arrière dans la direction de déplacement et en ce que la brosse respectivement un porte-pièce prévu à cet effet et un outil d'usinage tourné vers l'aire d'implantation des soies peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre à distance au cours de l'usinage de l'aire d'implantation partielle des soies.
Les soies pressées latéralement à l'aide de l'élément de pression sont peu à peu relâchées par coulissement latéral de l'élément de pression par le bord de relâchement de l'élément de pression, se soulèvent et aboutissent dans la zone de travail de l'outil d'usinage. Par réglage de la distance entre l'outil d'usinage et le porte-pièce maintenant la brosse, le plan d'usinage est graduellement ou continuellement modifié.
Conformément à cela peut être effectué un profilage étagé ou continu. Dans ce cas, afin d'usiner les soies ultérieurement plus courtes, l'on part d'une distance minimale entre la brosse et l'outil d'usinage pour ensuite agrandir ladite distance, si bien qu'à la fin d'un segment d'usinage, les soies les plus longues d'une zone de profilage sont usinées.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le bord de relâchement de l'élément de pression peut être conçu du moins partiellement de façon rectiligne. De cette manière, les soies disposées transversalement à la direction principale de profilage, conformément au déplacement latéral de l'élément de pression, sont libérées en rangées droites et usinées au même moment et dans les mêmes plans d'usinage.
Une autre forme de réalisation de l'invention prévoit que le bord de relâchement de l'élément de pression présente un parcours profilé dans la direction longitudinale. Ainsi s'offre la possibilité de pouvoir accomplir en une opération un usinage et un profilage des soies simultanément dans la direction transversale et longitudinale de l'aire d'implantation des soies. Si lors du déplacement de l'élément de pression sur le bord de relâchement profilé intervient une libération des soies à usiner non pas
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simultanément en rangées mais bien de façon décalée dans le temps, correspondant ainsi à différents plans d'usinage, il se forme alors simultanément transversalement à la direction principale de profilage ou de déplacement de l'élément de pression un profilé donné par le profilage du bord de relâchement.
De cette manière, l'on pourrait par exemple aménager un profilage courbé uniformément dans la direction transversale de l'aire d'implantation des soies, donc au-dessus de la zone étroite tandis que dans la direction longitudinale se forme un profilé dentelé lorsque le bord de relâchement est profilé de façon correspondante.
Ledit profilage du bord est en outre conçu de telle manière que, à partir d'une rangée droite de soies ou de faisceaux de soies, des faisceaux de soies par exemple seulement plus distants sont simultanément libérés et que les soies ou faisceaux de soies situés entre ceux-ci sont décalés dans le temps.
De plus, selon une forme de l'invention, la possibilité existe que le bord de relâchement de l'élément de pression soit disposé au moins partiellement de façon oblique par rapport à la ou aux rangée (s) de faisceaux de soies.
Ainsi des aires d'implantation de soies dont la longueur des soies augmente respectivement diminue par exemple dans la direction longitudinale peuvent être fabriquées en même temps qu'un profilage dans la direction transversale.
Des formes supplémentaires de l'invention sont effectuées dans les autres revendications ultérieures. Ci-dessous, l'invention avec ses composantes essentielles est présentée plus en détails au moyen de dessins.
Les figures illustrent en partie de façon fortement schématisée : fig. 1 une vue latérale en perspective d'une brosse à dents pourvue d'une aire d'implantation de soies profilée ;
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fig. 2-6 des présentations schématiques de plusieurs étapes d'usinage successives lors du profilage d'une aire d'implantation de soies ; fig. 7 et 8 une brosse à dents positionnée dans une station de tranchage lors de l'usinage de différentes zones d'une aire d'implantation de soies ; fig. 9 et 10 une brosse correspondant à un dispositif d'aiguisage lors de l'arrondissage des zones d'une aire d'implantation de soies ; fig. 11 un plan d'une aire d'implantation de soies recouverte partiellement par un élément de pression et une vue latérale correspondant à la présentation d'une brosse fabriquée de cette manière ;
fig. 12 une vue correspondant plus ou moins à la figure 11, ici toutefois avec un autre parcours du bord de relâchement de l'élément de pression ; fig. 13 une vue latérale frontale de la brosse fabriquée en utilisant l'élément de pression montré à la fig. 12 ; fig. 14 une présentation quelque peu comparable aux figures 11 et 12, ici toutefois avec un bord de relâchement à nouveau exécuté différemment de l'élément de pression.
Une brosse 1 montrée à la figure 1 présente une aire d'implantation de soies 2 dans le cas de laquelle le côté d'utilisation 3 est profilé tant dans la direction transversale que dans la direction longitudinale. Dans l'exemple de réalisation est prévu un profilage continuellement arqué dans la direction transversale tandis que dans la direction longitudinale est prévu un profilage ondulé présentant des zones de profilage saillantes 14 et des zones de profilage en retrait 15.
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Le procédé de fabrication conforme à l'invention par exemple pour le profilage transversal arqué montré à la figure 1 est présenté schématiquement au moyen des figures 2 à 6.
Lors de l'usinage, l'on part dans l'exemple de réalisation d'une aire d'implantation de soies 2 dans laquelle les extrémités libres 4 se trouvent dans un plan plus ou moins parallèle au plan d'implantation perforé 5 et existent ainsi dans des longueurs de soies 6 quelque peu égales.
Pour des raisons de facilité, une opération prévue en premier lieu, dans laquelle les soies 6 sont fraisées sur le contour, est sautée et exactement la même opération est effectuée par arrondissage des extrémités libres 4 des soies. L'usinage avec une unité de tranchage 7 est expliqué ultérieurement au moyen des figures 7 et 8. Dans le cas d'un profilage très plat, il peut suffir dans certaines circonstances, en partant d'une surface plate d'implantation de soies, d'effectuer uniquement l'usinage de rectification montré dans les figures 3 à 6.
A la figure 2 est montrée schématiquement dans une vue latérale frontale une brosse 1 dans l'aire d'implantation des soies de laquelle le parcours du profilage souhaité devant être effectué par rectification est présenté par des pointillés. Le profilage des soies 2 s'effectue à partir des côtés présentant les soies plus tard les plus courtes, en l'occurence à partir des côtés longitudinaux externes. Conformément à cela, la brosse 1 n'est présentée qu'à moitié dans les figures 3 à 6 à partir de la face frontale jusqu'au plan médian M. Comme montré à la figure 3, les soies de l'aire d'implantation des soies 2 sont tout d'abord déviées élastiquement et latéralement à l'aide d'un élément de pression 8 en forme de plaque, la déviation étant exécutée à partir des soies les plus courtes du produit fini.
Les soies n'étant pas prévues au départ pour l'usinage sur l'autre face de l'aire d'implantation des soies séparée par le plan médian M sont également déviées. Ceci n'est pas illustré dans les figures 4 à 6 en raison de la présentation fonctionnelle plus claire et montré à la figure 3 uniquement partiellement par des pointillés.
Tourné vers l'aire d'implantation des soies 2 est présenté comme outil d'usinage aux figures 3 à 6 un disque de rectification 9 rotatif placé de façon excentrique afin que
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l'on puisse mieux le voir (comp. aussi avec fig. 9 et 10). Ledit disque se trouve d'abord à distance du plan d'implantation perforé 5 qui correspond environ à la longueur des soies ultérieurement les plus courtes 6.
A côté des extrémités libres des soies 2 déviées, l'élément de pression 8 présente un bord de relâchement 10. Si l'élément de pression 8 est déplacé suivant la flèche Pfl, les soies côté bord externe 6a sortent de la zone d'engrènement de l'élément de pression 8 et reviennent élastiquement avec leurs extrémités libres 4 en passant devant le bord de relâchement 10 dans leur position initiale. Leurs extrémités se trouvent donc dans le premier plan d'usinage du disque de rectification 9 conformément à la figure 4 et sont alors arrondies.
En même temps que le déplacement latéral de l'élément de pression 8 suivant la flèche Pfl, la distance qui sépare le disque de rectification 9 du plan d'implantation perforé 5 est accrue (flèche Pf. 2) si bien que même les soies 6b passant sur le reste du parcours sur le bord de relâchement 10 (fig. 5) sont usinées dans un plan d'usinage qui présente une distance plus grande par rapport au plan d'implantation perforé 5 que celle montrée aux figures 3 et 4.
Enfin, l'élément de pression 8 est déplacé avec son bord de relâchement 10 et la distance du disque de rectification 9 est agrandie suivant la longueur la plus grande des soies (flèche Pf. 2), comme montré à la figure 6. Les soies les plus longues 6c du segment d'usinage sont usinées dans cette position.
Le même processus d'usinage s'effectue ensuite à partir de l'autre côté si bien que les soies montrées à la figure 2 sur le côté gauche du plan médian M sont alors usinées de la même manière.
Comme cité ci-dessus, l'opération lors du tranchage est identique. La figure 7 montre la position extrême de l'élément de pression 8 mais aussi la position relative entre la fraise 11 et la brosse 1 après usinage de la zone de l'aire d'implantation des soies située sur le côté gauche du plan médian M.
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La figure 8 montre la position extrême des éléments précités après usinage de la zone de l'aire d'implantation des soies située à droite du plan médian M. Ici, l'on peut aussi constater clairement que l'usinage est effectué à partir des deux faces externes,
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où se trouvent les soies les plus courtes, en direction du plan médian M où se situent les soies les plus longues.
Comme décrit aussi au moyen des figures 3 à 6, un élément de pression 8 est utilisé aux figures 7 et 8 pour la déviation élastique latérale des soies 6. Toutefois, il est aussi possible que la fonction dudit élément de pression 8 soit assurée par la contrelame 12 appartenant à l'unité de tranchage 7. Dans ce cas, la brosse 1 est déplacée à partir du côté de la contre-lame 12 jusqu'au flanc de coupe 13 entre la fraise 11 et la contre-lame 12. Les soies 6 sont alors déviées latéralement par la contre-lame 12.
Si les soies côté bord sautent à l'endroit du flanc de coupe, elles sont tranchées à cet endroit. Simultanément commence le déplacement vertical, c'est-à-dire le déplacement relatif entre la fraise 11 et la brosse 1 afin de produire le profilé souhaité. Les fibres sont peu à peu libérées de la contre-lame 12 et parviennent au point de coupe.
Les figures 9 et 10 montrent des positions extrêmes d'usinage comme elles sont montrées dans les figures 7 et 8 en rapport avec l'unité de tranchage 7. Dans les figures 9 et 10 est prévu pour l'usinage le disque de rectification 9 décrit aussi dans les figures 3 à 6.
La position extrême d'usinage montrée à la figure 10 correspond à celle de la figure 6.
Dans le cas d'un bord de relâchement 10 s'étendant en ligne droite, les soies sont libérées simultanément et en rangées le long de ce bord lorsque l'élément de pression 8 se déplace latéralement au-dessus de l'aire d'implantation des soies.
Les figures 11 à 14 montrent des élément de pression 8a, 8b, 8c qui permettent simultanément un profilage dans la direction transversale de l'aire d'implantation des soies de même qu'une configuration respectivement un profilage dans le sens longitudinal. La même chose vaut aussi en cas de position d'usinage inverse où l'élément de pression se déplace au-dessus de l'aire d'implantation des soies dans la direction longitudinale.
La figure 11 montre un élément de pression 8a présentant un bord de relâchement
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10 plus ou moins ondulé. Lors du déplacement de l'élément de pression 8a suivant la flèche Pfl, les soies ou les faisceaux de soies ne sont pas simultanément libérés en rangées comme dans le cas d'un bord de relâchement 10 droit mais la libération des soies ou faisceaux de soies d'une rangée s'effectue bien conformément au profilage du bord de façon décalée dans le temps.
Vu que pendant ce décalage dans le temps, la position du plan d'usinage est également modifiée, les soies montant à divers moments en-dessous de l'élément de pression 8 sur le bord de relâchement 10 correspondent à des plans d'usinage différents si bien que l'aménagement d'un profil, par exemple d'un profil ondulé ou d'un profil quelconque est également effectué dans la direction longitudinale de l'aire d'implantation des soies 2a en même temps que le profilage dans le sens transversal.
A la figure 12, l'on montre comment devrait être conçu le bord de relâchement 10 pour une aire d'implantation des soies 2b s'élevant quelque peu par exemple de l'extrémité de la tête jusqu'à la poignée arrière. Si ledit bord de relâchement 10 s'étendant obliquement présentait encore le profilage montré en pointillés se manifesterait aussi dans l'aire d'implantation des soies une structure ondulée correspondante à l'intérieur du plan d'aire d'implantation des soies oblique.
A la figure 13 est présentée en vue frontale la brosse montrée à la figure 12. Il faut encore faire remarquer que dans les vues latérales des brosses selon les figures 11, 12 et 14 ne sont présentées que les rangées externes des brosses 6.
Enfin, la figure 14 montre encore un élément de pression 8c avec l'aire d'implantation des soies 2c correspondante en vue latérale, la zone 16 de l'aire d'implantation des soies située à l'extrémité avant de la tête présente des soies plus longues que la zone de l'aire d'implantation des soies reliée à celle-ci.
De cette manière, un profilage est aménagé dans la direction transversale au profilage latéral montré conformément à la figure 1. Il faut faire remarquer qu'un profilage étagé peut être réalisé en cas d'avancement progressif de l'élément de pression 8 (flèche Pfl) et de l'outil d'usinage (flèche Pf2) dans la direction transversale tandis qu'en cas de mouvements synchronisés continus, l'on atteint un parcours de profilage continu.
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Le procédé de profilage décrit au moyen des figures 2 à 6 pourrait être utilisé dans la direction longitudinale de l'aire d'implantation des soies, l'usinage des zones saillantes de profilage s'effectuant en deux opérations.
Ici aussi la zone saillante totale est déviée latéralement et pressée ; ensuite, une moitié de la zone saillante est usinée des soies les plus courtes aux soies les plus longues. Après cela intervient de la même manière un usinage inversé latéralement à partir de l'autre côté. Si par exemple plusieurs zones de profilage saillantes et en retrait sont présentes dans la direction longitudinale de l'aire d'implantation des soies, alors l'usinage des zones saillantes s'effectue simultanément, préférentiellement de façon synchronisée, plusieurs éléments de pression situés à distance l'un de l'autre étant couplés l'un à l'autre par mouvement.
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Comme entraînements afin de déplacer l'élément de pression 8 par rapport à la brosse et préférentiellement l'outil d'usinage par rapport à la brosse, l'on peut également prévoir des moteurs pas à pas ou des servomoteurs, le cas échéant aussi des cames de commande mécaniques. En utilisant des servomoteurs ou des moteurs pas à pas en connexion avec une commande correspondante, des modifications des modèles de profilage peuvent être apportées particulièrement facilement.
Le cas échéant, le dispositif conforme à l'invention peut également être actionné au moyen d'un entraînement déconnecté pour le mouvement de positionnement de l'outil d'usinage (Pf 2), plus particulièrement lorsque, dans le cas d'un côté d'utilisation plat, les extrémités des soies doivent être rectifiées et que l'usinage doit être continuellement effectué dans le cas de soies sautant sous l'élément de pression afin d'atteindre un bon résultat d'arrondi.
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"Method and device intended for the profiling and the machining of installation areas of bristles" The invention relates to a process intended for the profiling and the machining of installation areas of bristles of brushes, more particularly of brushes with teeth, in which the bristles are cut and rounded at the ends.
In the case of toothbrushes, it is known that the use side is profiled, for example in the shape of a point so that the bristles can better penetrate the spaces located between the teeth. The profiling of the set-up areas of the bristles can be carried out by means of profiled cutters whose contour is adapted to the desired contour of the set-up area of the bristles. In order that the fibers of the bristles do not injure sensitive gums, the ends of the fibers extending to the top must be rounded. By the use of stepped burs, most of the fibers can be cut so that rounding is simplified. However, this does not prevent that part of the fibers in the vertically extending limit zone end up between two stages and are not properly cut at the ends respectively that they fray.
Such stepped burs are also expensive to manufacture and can only be difficult to rectify.
It is also already known to deflect the fibers of the bristle bundles mainly in the longitudinal direction of the area of the fiber to be deflected and keep them away from the work surface while the non-deflected bristle bundles are machined. Thus, it is possible to prevent the bristle fibers in the limit zone between two machining stages from being properly cut. However, even thanks to this process, thin sections can only be produced comparatively expensive.
The object of the present invention is to develop a method and a device in the case of which profiling segments can be arranged in the transverse and / or longitudinal direction of the implantation areas of bristles, the ends of the
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fibers that can be machined without any problem and in the most blunt angle possible and thus more particularly easily rounded. In this case, continuous or finely stepped profiling must also be possible.
In order to achieve this goal, it is more particularly proposed in accordance with the invention that the bristles of at least one segment of the implantation area of the bristles to be profiled are deflected laterally and pressed under a first machining plane intended for slicing or grinding, that the lateral elastic deflection takes place from the area with the shortest bristles after machining, that the tight and laterally deflected bristles are then successively released and machined and that during this release and straightening of the bristles the distance between the working plane of the brush is increased.
Thanks to this process, it is also possible to arrange profiling extending in the form of stages as well as more particularly profiling extending continuously in a defined manner in the area of implantation of the bristles.
The stepped profiling can be carried out insofar as part of the deflected bristles is released and machined and then where, for the next profiling step, the distance between the brush and the working plane is enlarged and the following bristles released. This order of operations is continued until the longest bristles are machined respectively until the profiling step with the longest bristles. It is particularly advantageous that profiling can be carried out without steps without the costs being increased. In this case, the release or deployment of the bristles as well as the modification of the distance which separates the working plane from the brush are also carried out continuously, more particularly synchronized, the different fibers or rows of fibers being able to be successively released. .
Thus the "gradation" can be reduced to the cross section of the individual fibers, which, in practice, is synonymous with a continuous profiling course.
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In the method, it is provided in accordance with the invention that the machining is carried out of the shortest bristles on the brush prepared for the longest bristles of a segment of a bristle implantation area to be profiled.
In the case of profiling with protrusions and hollows, the machining is carried out, for a profiling protrusion, starting from the adjacent profiling hollows up to the longest bristles of the profiling protrusion. It is preferably provided that in several protruding profiling zones and set back from a set-up area for bristles, the machining of the protruding zones is carried out simultaneously, preferably synchronized. Thus in the case, for example, of slightly curved profiling, a comparatively short machining time can be achieved and, moreover, a result of regular profiling.
According to one form of the invention, the possibility exists that in the case of bristle bundles arranged in rows the bristle bundles respectively the bristles are released by rows and machined before the release of the following row.
This achieves identical machining of the bristles arranged transversely to the profiling direction.
According to another form of the invention, the possibility also exists that the bristle bundles of a row are successively released for machining in a time-shifted manner. The bristles or bundles of bristles arranged transversely to the profiling direction are then released at different times and machined in different machining planes, so that a profiling path can also be simultaneously arranged transversely to the main profiling direction. .
The invention also relates to a device intended for profiling the implantation areas of bristles of brushes, more particularly toothbrushes. This device is more particularly characterized in that for the lateral deflection and the contact by pressure of at least part of the bristles forming the area of implantation of the bristles is provided at least one pressure element being in contact with said bristles
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mainly by its free ends,
which pressure element can be moved relative to the brush transversely to the bristles and has a loosening edge situated next to the free ends of the deflected bristles and on its rear end in the direction of movement and in that the brush respectively a holder part provided for this purpose and a machining tool turned towards the set-up area of the bristles can be moved relative to each other at a distance during the machining of the partial set-up area of the silks.
The bristles pressed laterally by means of the pressure element are gradually released by lateral sliding of the pressure element by the release edge of the pressure element, lift and end up in the working area of the machining tool. By adjusting the distance between the machining tool and the workpiece holding the brush, the working plane is gradually or continuously changed.
In accordance with this, stepped or continuous profiling can be carried out. In this case, in order to machine the subsequently shorter bristles, we start from a minimum distance between the brush and the machining tool and then enlarge the said distance, so that at the end of a segment the longest bristles in a profiling area are machined.
According to one embodiment of the invention, the release edge of the pressure element can be designed at least partially in a rectilinear manner. In this way, the bristles arranged transversely to the main profiling direction, in accordance with the lateral displacement of the pressure element, are released in straight rows and machined at the same time and in the same machining planes.
Another embodiment of the invention provides that the release edge of the pressure element has a profiled path in the longitudinal direction. This offers the possibility of being able to accomplish in one operation a machining and a profiling of the bristles simultaneously in the transverse and longitudinal direction of the set-up area of the bristles. If during the movement of the pressure element on the profiled release edge, there is a release of the bristles to be machined, not
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simultaneously in rows but well in a time-shifted manner, thus corresponding to different machining planes, a profile given by the profiling of the edge is formed simultaneously transverse to the main direction of profiling or of displacement of the pressure element. release.
In this way, one could for example provide a uniformly curved profiling in the transverse direction of the set-up area of the bristles, therefore above the narrow area while in the longitudinal direction a serrated profile is formed when the release edge is correspondingly profiled.
Said edge profiling is further designed in such a way that, from a straight row of bristles or bristle bundles, for example only more distant bristle bundles are simultaneously released and the bristles or bristle bundles situated between these are shifted in time.
In addition, according to one form of the invention, the possibility exists that the release edge of the pressure element is disposed at least partially obliquely with respect to the row or rows of bristle bundles.
Thus, set-up areas of bristles whose length of bristles increases respectively decreases for example in the longitudinal direction can be produced at the same time as a profiling in the transverse direction.
Additional forms of the invention are made in the other subsequent claims. Below, the invention with its essential components is presented in more detail by means of drawings.
The figures illustrate in part very schematically: fig. 1 is a side perspective view of a toothbrush provided with a contoured bristle implantation area;
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fig. 2-6 schematic presentations of several successive machining steps when profiling a set-up area for bristles; fig. 7 and 8 a toothbrush positioned in a slicing station during the machining of different zones of a bristle implantation area; fig. 9 and 10 a brush corresponding to a sharpening device during the rounding of the zones of a bristle implantation area; fig. 11 is a plan of a set-up area for bristles partially covered by a pressure element and a side view corresponding to the presentation of a brush manufactured in this way;
fig. 12 a view corresponding more or less to FIG. 11, here however with another path of the release edge of the pressure element; fig. 13 is a front side view of the brush made using the pressure element shown in FIG. 12; fig. 14 a presentation somewhat comparable to FIGS. 11 and 12, here however with a release edge again executed differently from the pressure element.
A brush 1 shown in Figure 1 has a bristle implantation area 2 in which the use side 3 is profiled both in the transverse direction and in the longitudinal direction. In the exemplary embodiment, profiling is provided which is continuously arcuate in the transverse direction, while in the longitudinal direction, there is provision for corrugated profiling having protruding profiling zones 14 and recessed profiling zones 15.
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The manufacturing process according to the invention for example for the arcuate transverse profiling shown in FIG. 1 is presented diagrammatically by means of FIGS. 2 to 6.
During the machining, one starts in the embodiment of a set-up area for bristles 2 in which the free ends 4 lie in a plane more or less parallel to the perforated set-up plane 5 and exist thus in somewhat equal bristle lengths 6.
For reasons of convenience, an operation planned in the first place, in which the bristles 6 are milled on the contour, is skipped and the exact same operation is carried out by rounding the free ends 4 of the bristles. Machining with a slicing unit 7 is explained later by means of FIGS. 7 and 8. In the case of very flat profiling, it may be sufficient in certain circumstances, starting from a flat surface for implanting bristles, perform only the grinding machining shown in Figures 3 to 6.
In Figure 2 is shown schematically in a front side view a brush 1 in the area of implantation of the bristles of which the course of the desired profiling to be carried out by rectification is presented by dotted lines. The profiling of the bristles 2 is carried out from the sides having the later shorter bristles, in this case from the external longitudinal sides. In accordance with this, the brush 1 is only presented halfway in FIGS. 3 to 6 from the front face to the median plane M. As shown in FIG. 3, the bristles of the implantation area bristles 2 are first deflected elastically and laterally using a plate-shaped pressure element 8, the deflection being carried out from the shortest bristles of the finished product.
The bristles were not initially planned for machining on the other side of the set-up area for the bristles separated by the median plane M are also deflected. This is not illustrated in Figures 4 to 6 due to the clearer functional presentation and shown in Figure 3 only partially by dotted lines.
Facing the set-up area for the bristles 2 is presented as a machining tool in FIGS. 3 to 6, a rotating rectifying disc 9 placed eccentrically so that
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you can see it better (also comp. with figs. 9 and 10). Said disc is first located at a distance from the perforated implantation plane 5 which corresponds approximately to the length of the subsequently shortest bristles 6.
Next to the free ends of the deflected bristles 2, the pressure element 8 has a release edge 10. If the pressure element 8 is moved along the arrow Pfl, the bristles on the outer edge side 6a come out of the engagement zone of the pressure element 8 and return elastically with their free ends 4 passing in front of the release edge 10 in their initial position. Their ends are therefore in the first machining plane of the grinding disc 9 in accordance with Figure 4 and are then rounded.
At the same time as the lateral displacement of the pressure element 8 along the arrow Pfl, the distance which separates the grinding disc 9 from the perforated implantation plane 5 is increased (arrow Pf. 2) so that even the bristles 6b passing over the rest of the path on the release edge 10 (fig. 5) are machined in a machining plane which has a greater distance from the perforated implantation plane 5 than that shown in FIGS. 3 and 4.
Finally, the pressure element 8 is moved with its loosening edge 10 and the distance from the grinding disc 9 is increased along the longest length of the bristles (arrow Pf. 2), as shown in FIG. 6. The bristles the longest 6c of the machining segment are machined in this position.
The same machining process is then carried out from the other side so that the bristles shown in Figure 2 on the left side of the median plane M are then machined in the same way.
As mentioned above, the operation during slicing is identical. FIG. 7 shows the extreme position of the pressure element 8 but also the relative position between the cutter 11 and the brush 1 after machining the area of the bristle implantation area located on the left side of the median plane M .
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Figure 8 shows the extreme position of the aforementioned elements after machining the area of the set-up area of the bristles located to the right of the median plane M. Here, it can also be clearly seen that the machining is carried out from the two external faces,
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where the shortest bristles are found, towards the median plane M where the longest bristles are located.
As also described by means of FIGS. 3 to 6, a pressure element 8 is used in FIGS. 7 and 8 for the lateral elastic deflection of the bristles 6. However, it is also possible that the function of said pressure element 8 is ensured by the counter blade 12 belonging to the cutting unit 7. In this case, the brush 1 is moved from the side of the counter blade 12 to the cutting edge 13 between the cutter 11 and the counter blade 12. The bristles 6 are then deflected laterally by the counter blade 12.
If the bristles on the edge side jump at the place of the cutting edge, they are sliced there. Simultaneously begins the vertical displacement, that is to say the relative displacement between the cutter 11 and the brush 1 in order to produce the desired profile. The fibers are gradually released from the counter blade 12 and reach the cutting point.
Figures 9 and 10 show extreme machining positions as shown in Figures 7 and 8 in connection with the slicing unit 7. In Figures 9 and 10 is provided for machining the grinding disc 9 described also in Figures 3 to 6.
The extreme machining position shown in Figure 10 corresponds to that of Figure 6.
In the case of a release edge 10 extending in a straight line, the bristles are released simultaneously and in rows along this edge when the pressure element 8 moves laterally above the implantation area silks.
Figures 11 to 14 show pressure elements 8a, 8b, 8c which simultaneously allow profiling in the transverse direction of the set-up area of the bristles as well as a configuration respectively profiling in the longitudinal direction. The same also applies in the case of a reverse machining position where the pressure element moves over the area of the installation of the bristles in the longitudinal direction.
Figure 11 shows a pressure element 8a having a release edge
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10 more or less wavy. During the movement of the pressure element 8a according to the arrow Pfl, the bristles or the bundles of bristles are not simultaneously released in rows as in the case of a straight release edge 10 but the release of the bristles or bundles of bristles of a row is carried out in accordance with the profiling of the edge in a time-shifted manner.
Since during this time shift, the position of the working plane is also modified, the bristles rising at various times below the pressure element 8 on the release edge 10 correspond to different working planes so that the arrangement of a profile, for example of a corrugated profile or of any profile is also carried out in the longitudinal direction of the area of installation of the bristles 2a at the same time as the profiling in the direction transverse.
In FIG. 12, it is shown how the release edge 10 should be designed for a set-up area for the bristles 2b rising somewhat, for example from the end of the head to the rear handle. If said obliquely extending release edge 10 still had the profiling shown in dotted lines, a corresponding wavy structure would also appear in the set-up area of the bristles inside the oblique set-up area plan.
In FIG. 13, the brush shown in FIG. 12 is shown in front view. It should also be noted that in the lateral views of the brushes according to FIGS. 11, 12 and 14, only the external rows of the brushes 6 are presented.
Finally, FIG. 14 also shows a pressure element 8c with the set-up area for the bristles 2c corresponding in side view, the area 16 of the set-up area for the bristles located at the front end of the head has bristles longer than the area of the set-up area of the bristles connected to it.
In this way, a profiling is arranged in the transverse direction to the lateral profiling shown in accordance with FIG. 1. It should be noted that a stepped profiling can be achieved in the event of progressive advancement of the pressure element 8 (arrow Pfl ) and the machining tool (arrow Pf2) in the transverse direction while in the case of continuous synchronized movements, a continuous profiling path is reached.
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The profiling process described by means of FIGS. 2 to 6 could be used in the longitudinal direction of the set-up area of the bristles, the machining of the protruding profiling zones being carried out in two operations.
Here also the total projecting area is deflected laterally and pressed; then half of the protruding area is machined from the shortest bristles to the longest bristles. After that, reverse machining takes place in the same way from the other side. If, for example, several protruding and recessed profiling zones are present in the longitudinal direction of the set-up area of the bristles, then the machining of the protruding zones is carried out simultaneously, preferably in synchronized manner, several pressure elements located at distance from each other being coupled to each other by movement.
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As drives in order to move the pressure element 8 relative to the brush and preferably the machining tool relative to the brush, it is also possible to provide stepping motors or servomotors, where appropriate also mechanical control cams. By using servomotors or stepper motors in connection with a corresponding control, modifications to the profiling models can be made particularly easily.
If necessary, the device according to the invention can also be actuated by means of a disconnected drive for the positioning movement of the machining tool (Pf 2), more particularly when, in the case of one side for flat use, the ends of the bristles must be ground and that machining must be continuously carried out in the case of bristles jumping under the pressure element in order to achieve a good rounding result.