DE10036296A1 - Maschine zum Herstellen von Mehrkomponenten-Bürstenkörpern oder Bürsten - Google Patents

Abstract

Eine Maschine (1) mit einer Spritzgießmaschine dient zum Herstellen von Bürsten mit Mehrkomponenten-Bürstenkörpern. Sie weist eine Einkomponenten-Einfach- oder Mehrfach-Spritzgießmaschine (2) zum Spritzen von Grundkörpern auf, der mehrere, separate Zusatzspritzaggregate (8) zum Umspritzen der Grundkörper mit wenigstens einer zusätzlichen Spritzkomponente nachgeordnet sind. DOLLAR A Eine standardmäßige Einkomponenten-Spritzgießmaschine (2) in Verbindung mit diesen nachgeordneten, kleinen Zusatzspritzaggregaten (8) bieten neben einer wesentlichen Kostenersparnis eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Sortimentzusammenstellung aus zumindest farblich unterschiedlichen Bürstenkörpern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Mehrkomponenten-Bürstenkörpern oder Mehrkomponenten-Bürstenkörper aufweisenden Bürsten zumindest mit einer Spritzgießmaschine.

Zum Herstellen von Bürstenkörpern aus mehreren Spritzkomponenten sind Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen bekannt, die Kavitäten zum Spritzen von Grundkörpern und Kavitäten zum Spritzen von Zusatzkomponenten aufweisen. Die fertigen Grundkörper werden nach dem Öffnen der Form in die für die zusätzlichen Umspritzungen vorgesehenen Kavitäten umgesetzt. Dazu dienen üblicherweise sogenannte Wendewerkzeuge.

Das Spritzen der Grundkörper erfordert wegen der größeren Materialmenge und der längeren Abkühlzeit eine längere Zykluszeit als das Spritzen der Zusatzkomponente. Somit wird die Gesamt­ zykluszeit, in der die Form geschlossen bleiben muß, von der Dauer der Herstellung der Grundkörper bestimmt.

Üblicherweise werden zur Massenfertigung Mehrfachformen eingesetzt, die beispielsweise als 16-fach-Form ausgebildet ist. Diese hat insgesamt 32 Kavitäten, nämlich 16 Kavitäten zum Spritzen der Grundkörper sowie 16 Kavitäten zum Spritzen der Zusatzkomponente. Die Kavitäten zum Spritzen der Zusatzkomponente sind in der Regel gruppenweise aufgeteilt, um insbesondere hinsichtlich der Farbe unterschiedliche Zusatzkomponenten gleichzeitig spritzen zu können. Jede Kavitäten-Gruppe ist mit einer Spritzeinheit über separarte Spritzgußmaterial-Zuführungen und Verteilungen mit Heißkanal verbunden. Bei in vier Gruppen aufgeteilten Kavitäten für Umspritzungen sind somit insgesamt fünf Spritzeinheiten mit separatem Materialvorrat, Schnecke und dergleichen erforderlich. Dies und die notwendige, stabile Konstruktion der Schließeinheit, um den hohen Spritzdruck für 32 Kavitäten aufnehmen zu können und auch die Verwendung eines Wendewerkzeuges, verursacht einen entsprechend hohen konstruktiven Aufwand und hohe Kosten. Außerdem sind solche Spritzgießmaschinen vergleichsweise störanfällig.

Durch die gruppenweise Aufteilung der Kavitäten für die Umspritzungen lassen sich mit jedem Spritzvorgang entsprechend der Gruppenanzahl unterschiedliche Bürstenkörper fertigen. Bei der Herstellung von Zahnbürsten ist es jedoch erwünscht, praktisch beliebige Farbsorti­ mente zu erstellen. Dazu sind Farbsortiereinrichtungen erforderlich, die aus den zum Beispiel farblich unterschiedlichen Gruppen von Bürstenkörpern oder einem zwischengelagertem Bürstenkörpervorrat eine gewünschte Farbreihenfolge zusammenstellen können. Insgesamt muß diese Farbfolge jedoch, wenn nicht von einem Bürstenkörpervorrat gearbeitet wird, so zusammengestellt sein, daß in der Summe die Bürstenkörper aller Gruppen in diese Farbreihenfolge passen. Werden beispielsweise Farbsortimente mit einer gegenüber anderen Farben vielfach vorkommenden Farbe gewünscht, so muß dies bei der Einteilung der Gruppen bei der Spritzgießform berücksichtigt werden. Eine Grenze ist hier wiederum durch die Anzahl der Gruppen und die Anzahl der Kavitäten jeder Gruppe gegeben.

Es ist deshalb von Zeit zu Zeit ein zeitaufwendiger Farbwechsel bei der Spritzgießmaschine erforderlich, um bestimmte Farbreihenfol­ gen zu ermöglichen. Bei einem solchen Farbwechsel müssen viele Bürstenkörper probeweise gespritzt werden, bis die Schnecke der Spritzeinheit und die Form von der vorherigen Farbe gereinigt ist. Dieser Vorgang kann zum Beispiel eine Stunde in Anspruch nehmen, wobei viele Abfallkörper anfallen. Außerdem kann in dieser Zeit die Spritzgießanlage nicht produzieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bürstenherstellungs­ maschine zu schaffen, mit der Mehrkomponenten-Bürstenkörper in zumindest farblich unterschiedlicher Ausführung und praktisch beliebiger Zusammenstellung hergestellt werden können, wobei ein Umstellen auf unterschiedliche Farbsortimente in beliebiger Zusammenstellung problemlos möglich sein» soll. Dabei soll der konstruktive Aufwand und der Kostenaufwand für die Bürstenher­ stellungsmaschine reduziert und bei Umstellungen auf zumindest farblich anders gestaltete Bürstenmuster oder andere Farbzusammen­ stellungen soll dies einfach und mit geringem Zeitaufwand möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß eine Einkomponenten-Einfach- oder Mehrfach-Spritzgießmaschine zum Spritzen von Grundkörpern vorgesehen ist und daß dieser ein oder mehrere, separate Zusatzspritzaggregate zum Umspritzen der Grundkörper mit einer zusätzlichen Spritzkomponente nachgeordnet ist (sind).

Eine standardmäßige Einkomponenten-Spritzgießmaschine in Verbindung mit dieser nachgeordneten, kleinen Zusatzspritzaggregaten, die nicht in die Spritzgießmaschine nitegriert sind, bieten neben einer wesentlichen Kostenersparnis eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Sortimentzusammenstellung aus zumindest farblich unterschiedlichen Bürstenkörpern. Im Vergleich zu einer Mehr­ komponenten-Spritzgießmaschine ist eine Einkomponenten-Spritzgieß­ maschine wesentlicher einfacher im Aufbau und hat auch dadurch eine höhere Betriebssicherheit. Außerdem ist eine kürzere Zykluszeit und damit eine höhere Leistung vorhanden.

Bei einer Einkomponenten-Einfach-Spritzgießmaschine ist nur eine Spritzeinheit vorgesehen, so daß damit Grundkörper aus einem, zum Beispiel weißen Spritzmaterial gefertigt werden können.

Eine Einkomponenten-Mehrfach-Spritzgießmaschine hat beispielsweise zwei Spritzeinheiten und kann demnach gleichzeitig Grundkörper aus verschiedenem Spritzmaterial, zum Beispiel weiße und schwarze Grundkörper herstellen. Die Zykluszeit ist dabei gleich und unabhängig von der Anzahl der Spritzeinheiten.

Die von der Einkomponenten-Spritzgießmaschine gespritzten Grundkörper werden der oder den Zusatzspritzaggregaten zugeführt, wo die Umspritzung vorgenommen wird. Es sind mehrere, separate Zusatzspritz­ aggregate für insbesondere farblich unterschiedliche Umspritzungen vorgesehen.

Nach einer Ausführungsform weisen zumindest ein Teil der einzelnen Zusatzspritzaggregate jeweils Mehrfachformen, vorzugsweise Zweifachformen auf. In einem Zusatzspritzaggregat können somit gleichzeitig mehrere Bürstenkörper mit gleichen Umspritzungen versehen werden. Dies ist von Vorteil, wenn gleiche Umspritzungen, zum Beispiel mit einer Farbe innerhalb eines Sortiments häufiger vorkommen.

Da die Umspritzungen wegen der meist dünnen Materialschicht nur geringe Materialmengen erfordern, können für die Zusatzspritz­ aggregate sehr kleine, kostengünstige Spritzeinheiten verwendet werden.

Aufgrund der kompakten Bauweise der Zusatzspritzaggregate können diese zumindest mit ihren wesentlichen Teilen, vorzugsweise jeweils komplett leicht auswechselbar in Arbeitsposition angeordnet sein. Bei einer "Farbumstellung" ist es somit nicht mehr erforderlich, die Produktion zu stoppen und in zeitaufwendiger Weise die mit der Spritzkomponente in Berührung kommenden Teile zu reinigen, sondern das Zusatzspritzaggregat wird einfach gegen ein anderes mit anderer Spritzkomponente ausgetauscht. Dies kann in wenigen Minuten vorgenommen werden, so daß der Produktionsfluß für eine "Farb­ umstellung" praktisch nicht unterbrochen werden muß. Für einen schnellen Wechsel können ein oder mehrere Zusatzspritzaggregate in Bereitschaft zum Austauschen gehalten werden. Bedarfsweise können aus dem Produktionsfluß genommene Zusatzspritzaggregate auf andere Spritzkomponenten (Farben) umgestellt werden.

Die Zusatzspritzaggregate können für hinsichtlich der Form gleiche Umspritzungen ausgebildet sein. Dadurch können von der Umrißform gleiche, jedoch farblich unterschiedliche Umspritzungen hergestellt werden. Andererseits können die Zusatzspritzaggregate auch für hinsichtlich der Form verschiedene Umspritzungen ausgebildet sein. Damit kann sowohl die Farbe beziehungsweise das Spritzmaterial und auch die Form der Umspritzungen wahlweise variiert werden. Somit ist auch die Kombination aus hinsichtlich der Form und der Farbe unterschiedlichen Umspritzungen möglich.

Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Zusatzspritzaggregate auf die Anzahl der Formkavitäten sowie die Produktionsgeschwindigkeit der Einkomponenten-Spritzgießmaschine abgestimmt im Sinne einer Angleichung der jeweils ausgegebenen Anzahl von Bürsten oder Bürstenkörpern.

Pufferstationen mit Zwischenmagazinen können dadurch vermieden werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß bei einer Bürstenherstellungsmaschine, bei der nach der Spritzgießmaschine eine Stopfmaschine als Nachbearbeitungseinrichtung vorgesehen ist, daß die Zusatzspritzaggregate nach der Stopfmaschine angeordnet sind. Den Zusatzspritzgaggregaten werden somit bereits mit Borstenbündeln versehene und gegebenenfalls auch fertig bearbeitete Bürsten zugeführt. Währen des Spritzgießvorganges bei den Zusatzspritzaggregaten kann eine Abdichtung im Griff- oder Halsbereich der Bürstenkörper erfolgen, so daß der Kopfbereich außerhalb der Form liegt. Dies ist vorgesehen, wenn sich die Umspritzung nur im Griffbereich befindet. Soll auch im Kopfbereich eine Umspritzung erfolgen, zum Beispiel bei Bürsten, bei denen durch eine oder mehrere Brücken im Kopfbereich dieser elastisch gestaltet wird, so wird die gesamte Bürsten in eine geschlossene Form eingelegt. Der Borstenbereich muß dabei ausgespart sein. Dies wird erreicht, indem eine Abdichtung in dem Bereich um die Borsten herum erfolgt, da dort in der Regel ein ebener Rand vorhanden ist. Von der Rückseite des Bürstenkopfes her kann dann die Umspritzung in ausgesparten Bereichen erfolgen.

Die Anordnung der Zusatzspritzaggregate nach einer Stopfmaschine und gegebenenfalls dieser nachgeordneten Nachbearbeitungsein­ richtungen hat den Vorteil, daß eine Bevorratung von Grundkörpern vorgenommen werden kann, die wesentlich unempfindlicher gegen Verkratzen sind und sich auch einfacher für das Ein- und Auslagern handhaben lassen, als dies mit gummiartigen Umspritzungen sowie mit Borstenbündeln versehenen Bürsten der Fall ist. Außerdem ist die Lagerhaltung wegen der einheitlichen Ausführung der Grundkörper vereinfacht. Die vorbereiteten, einheitlichen Grundkörper können nach dem Stopfen mit Hilfe der Zusatzspritzaggregate und den damit vorgenommenen Umspritzungen individuell gestaltet und so zu praktisch beliebigen Sortimenten zusammengestellt werden.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Zusatzspritzaggregate vorzugsweise unmittelbar nach der Spritzgießmaschine angeordnet sind, gegebenenfalls zwischen der Spritzgießmaschine und einer Nachbearbeitungseinrichtung.

Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorgesehen, wenn eine Umspritzung der Grundkörper mit einer Zusatzkomponente bei einer fertigen Bürste Schwierigkeiten bereitet, was dann der Fall sein kann, wenn die Umspritzung im Kopfbereich bzw. auch im Lochfeldbereich vorgesehen ist oder wenn eine Abdichtung zum Spritzbereich bei mit Borstenbündeln bestückten Bürsten problematisch ist.

Auch kann dies bei einer Maschine vorgesehen sein, die nur Mehrkomponenten-Bürstenkörper fertigt.

Auch bei einer Fertigung von Bürsten mit eingespritzten Bor­ stenbündeln (Inmould-Verfahren) kann eine Anordnung der Zusatzspritz­ aggregate vorzugsweise unmittelbar nach der Einkomponenten- Spritzgießmaschine sinnvoll sein. Die Grundkörper können so mit einer Handlingeinrichtung direkt aus der Einkomponenten-Spritzgieß­ maschine in die Zusatzspritzaggregate umgesetzt werden. Die Nachbearbeitung der beim Inmould-Verfahren aus der Einkomponenten- Spritzgießmaschine kommenden Bürsten kann vor oder nach dem Umspritzen der Bürsten mit einer Zusatzkomponente erfolgen.

Zweckmäßigerweise sind die Zusatzspritzaggregate in Reihe nebeneinander entlang einer Fördereinrichtung zum Transportieren der Bürsten oder Bürstenkörper angeordnet. Diese Zuordnung zwischen den einzelnen Zusatzspritzaggregaten und der etwa parallel dazu angeordneten Fördereinrichtung ermöglicht eine einfache Übergabe der Bürstenkörper oder Bürsten zu den Zusatzspritzaggregaten und nach dem Umspritzen auch wieder zurück auf die zum Beispiel als Band ausgebildete Fördereinrichtung.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Zusatzspritzaggregate relativ zu der Fördereinrichtung in und entgegen der Fördereinrichtung verstellbar angeordnet sind, vorzugsweise mittels eines Servomotorantriebs sowie einer Gewindespindel. Dadurch kann insbesondere bei einem taktweisen Weitertransport der Fördereinrichtung die Gruppe der Zusatzspritz­ aggregate für eine Übernahme von Bürsten und auch für die Übergabe zurück zur Fördereinrichtung entlang dieser Fördereinrichtung passend positioniert werden. Der taktweise Weitertransport der Förderein­ richtung kann dadurch beibehalten bleiben, was für die Befüllung der Fördereinrichtung und dem Zusatzspritzaggregaten nachgeordneten Stationen vorteilhaft ist.

Durch die Positionierbarkeit der Zusatzspritzaggregate entlang der Fördereinrichtung eröffnet sich auch die Möglichkeit einer weitgehend flexiblen Sortierung von hinsichtlich der Umspritzung unterschiedlichen Bürsten. Die mittels der Fördereinrichtung in den Bereich der Zusatzspritzaggregate geförderten, einheitlichen Grundkörper können dazu nicht nur in Reihe nacheinander entnommen und entsprechend der Anordnung der Zusatzspritzaggregate umspritzt und der Fördereinrichtung zurückgegeben werden, sondern es besteht auch die Möglichkeit einer Übernahme von Grundkörpern in die Zusatzspritzaggregate und dann eine Übergabe der umspritzten Bürsten- oder Bürstenkörper einzeln oder gruppenweise an beliebiger Stelle innerhalb des Positionierwegs der Zusatzspritzaggregate bzw. der durch die Entnahme vorhandenen Lücke bei der Fördereinrichtung. Damit kann eine von der Anordnung der Zusatzspritzaggregate unabhängige Reihenfolge von umspritzten Bürsten oder Bürstenkörpern zusammengestellt werden.

Die Zusatzspritzaggregate können auch karussellartig auf einer Dreheinrichtung angeordnet sein, die einer vorzugsweise linear arbeitenden Fördereinrichtung zugeordnet ist.

Bei einer solchen, insbesondere als Karussell ausgebildeten Dreheinrichtung können die Zusatzspritzaggregate vorzugsweise vertikal angeordnet sein, wobei vier Zusatzspritzaggregate um jeweils 90° versetzt zueinander vorgesehen sein können. Die Stromzuführung zu den Zusatzspritzaggregate erfolgt bei einer Verstellung in einer Drehrichtung über Schleifringe.

Für das Umsetzen der Grundkörper zwischen den Zusatzspritzaggregaten und der Fördereinrichtung oder aus der Einkomponenten-Spritzgieß­ maschine zu direkt nachgeordneten Zusatzspritzaggregaten kann die Transporteinrichtung eine Handlingeinrichtung vorzugsweise mit einem Mehrfachgreifer aufweisen. Wenn eine Sortierung der Bürsten nach der Entnahme aus den Zusatzspritzaggregaten vorgesehen ist, ist der Greifer zweckmäßigerweise zum Entnehmen jeweils einer oder mehreren in einem Zusatzspritzaggregat umspritzten Bürsten ausgebildet, also beispielsweise auch ein Einfachgreifer oder bei einer Zweifachform ein Zweifachgreifer.

Wenn die Zusatzspritzaggregate räumlich von der Einkomponenten- Spritzgießmaschine abgesetzt angeordnet sind, kann die Transportein­ richtung wenigstens ein Transportband, eine Transportkette oder dergleichen mit Aufnahmen oder Werkstückhaltern für Bürsten bzw. Bürstenkörper aufweisen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die gegebenenfall gestopften Grundkörper außerhalb der zu umspritzenden Bereiche in Werkstückhaltern oder dergleichen der Fördereinrichtung gehalten sind, daß die Zusatzspritzaggregate zu den mit der Fördereinrichtung verbundenen Grundkörpern bewegbar angeordnet sind und daß die vorzugsweise zangenförmigen Formteile der Zusatzspritzaggregate zum Umgreifen der zu umspritzenden Bereiche ausgebildet sind.

Beide Formteile jeweils eines Zusatzspritzaggregates sind dabei zweckmäßigerweise zum Öffnen und Schließen ihrer Form relativ zueinander bewegbar, insbesondere parallel zueinander.

Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft einsetzbar, wenn die Umspritzungen im Griffbereich der Bürsten vorgesehen ist. Der Kopfbereich der Bürsten wird üblicherweise im Werkstückhalter eingespannt, wobei der Griffbereich seitlich über den Werkstückhalter vorsteht. Der Griffbereich ist damit für das Umfassen durch die Formteile der Zusatzspritzaggregate frei zugänglich.

Übergabegreifer sind bei dieser Anordnung nicht erforderlich. Der zu umspritzende Teil des Grundkörpers kann durch die beiden beweglichen Formhälften seine Lage beibehalten und wird beim Schließen der Form zwischen den parallel aufeinander zulaufenden Formhälften während des Zusatz-Spritzvorganges gehalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zusatzspritzaggregate zu der Fördereinrichtung hin und von dieser wegbewegbar angeordnet sind, wenn sie vorzugsweise zusätzlich entlang der Fördereinrichtung positionierbar sind und wenn diese Bewegungen der Zusatzspritz­ aggregate insbesondere unabhängig voneinander ausführbar sind.

Die einzelnen Zusatzspritzaggregate können somit, unabhängig voneinander, entsprechend einer vorgebbaren Reihenfolge, den durch die Fördereinrichtung zu geförderten, einzelnen Grundkörpern beliebig zugeordnet werden, so daß die unterschiedlichen Umspritzungen in der Reihe der Grundkörper an den vorgebbaren Stellen innerhalb der Grundkörper-Reihe vorgenommen werden kann.

Auch damit können insbesondere farblich unterschiedliche Bürsten als Sortiment in beliebiger Reihenfolge hergestellt werden.

Die Zusatzspritzaggregate können auch an eine Nachbearbeitungs­ stationen zugeordnete Fördereinrichtung angebaut sein. Die Nachbearbeitungsstationen arbeiten dabei zum Beispiel in Zwei- Sekunden-Takt, während für eine Umspritzung 10 bis 15 Sekunden erforderlich sind. Eine starre Kopplung ist somit nicht möglich. Gegebenenfalls kann daher die Fördereinrichtung für die Bürstenkörper haltende Werkstückhalter oder dergleichen wenigstens zwei im wesentlichen lineare Führungsbahnen aufweist, die mit jeweils einem ihrer Enden den Zusatzspritzaggregaten zugeordnet sind und dort enden, daß bei den den Zusatzspritzaggregaten zugewandten Enden oder Endbereichen der Führungsbahnen eine Umsetzvorrichtung zum Entnehmen von Werkstückhaltern aus einer der Führungsbahnen und zum Einsetzen in die Zusatzspritzaggregate und/oder von dieser in die andere Führungsbahn und an den den Zusatzspritzaggregaten abgewandten Enden eine Umsetzvorrichtung zum Entnehmen von Werkstückhaltern aus der von den Zusatzspritzaggregaten wegführenden Führungsbahn und zum Einsetzen in die andere Führungsbahn angeordnet ist und daß für die Werkstückhalter bei den Führungsbahnen wenigstens ein Vorschubantrieb vorgesehen ist.

Dabei können die Führungsbahnen, ausgehend von der Positionierein­ richtung, etwa in eine Richtung verlaufen und vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sein, wobei vorzugsweise ein gemeinsamer Vorschubantrieb für die in beiden Führungsbahnen geführten Werkstückhalter vorgesehen ist.

Eine solche Fördereinrichtung vermeidet eine starre Kopplung und läßt sich auf einfache Weise an die unterschiedlichsten An­ forderungen, z. B. hinsichtlich der Förderstrecke und der Lage der dort befindlichen Bearbeitungseinrichtungen anpassen. Da es sich hierbei nicht um eine geschlossen umlaufende Transporteinrichtung handelt, läßt sich die Lage der beiden Führungsbahnen unabhängig voneinander so einstellen, daß sie in ihrem Verlauf an die z. B. nach räumlichen Verhältnissen plazierten Bearbeitungseinrichtungen angepasst sind. Die Länge der Führungsbahnen kann variiert werden und die beiden Führungsbahnen können auch unterschiedlich lang sein.

Im Bereich einer Bearbeitungsstation kann eine Einrichtung zum Entnehmen von Bürstenkörpern aus den Werkstückhaltern und zum Wiedereinspannen nach der Bearbeitung vorgesehen sein. Dies kann erforderlich sein, wenn die Grundkörper in den Bereichen, wo sie vom Werkstückhalter eingespannt sind, umspritzt werden sollen.

Als Vorschubantrieb für die Werkstückhalter oder dergleichen kann eine vorzugsweise beiden Führungsbahnen zugeordnete, umlaufende Kette oder ein Zahnriemen vorgesehen sein oder es können als Vorschubantrieb ein oder mehrere Hubzylinder vorgesehen sein.

Wenn die Führungsbahnen beispielsweise parallel und vergleichsweise nahe beieinander angeordnet sind, kann eine umlaufende Kette oder ein Zahnriemen vorgesehen sein. Bei anderen Verläufen oder Lagen der Führungsbahnen können auch jeder Führungsbahn separate Vorschubantriebe zugeordnet sein. Diese können dann aus umlaufenden Bändern, gegebenenfalls auch durch ein oder mehrere Hubzylinder gebildet sein.

Die Werkstückhalter oder diese tragende Kassetten können innerhalb der Führungsbahnen in Transportrichtung frei verschiebbar sein und in Transportrichtung aneinander liegen, wobei der Vorschubantrieb an wenigstens einem Werkstückhalter oder dergleichen angreift. Es sind in diesem Fall keine Kupplungselemente zum lösbaren Verbinden von Werkstückhalter und Transportmittel erforderlich, was zu einer Verringerung des technischen Aufwandes beiträgt. Außerdem kann dann die Umsetzvorrichtung bei den Zusatzspritzaggregaten besonders einfach gestaltet sein, da eine schwerkraftunterstützte Übergabe möglich ist.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Die einzige Figur zeigt etwas stärker schematisiert:
eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Einkomponenten- Spritzgießmaschine, einer nachgeordneten Stopfmaschine sowie dieser nachgeordnete Zusatzspritzaggregate.

Eine in der Figur schematisch dargestellte Bürstenherstellungs­ maschine 1 dient zum Herstellen von Bürsten mit Mehrkomponenten- Bürstenkörpern. Die Bürstenkörper bestehen dabei aus einem Grundkörper und einer oder mehreren, insbesondere bereichsweise sich erstreckenden Umspritzungen. Das Spritzmaterial für den Grundkörper ist in der Regel Polyprophylen, während das Spritzmateri­ al für die meist farblich abgesetzten, gummiartigen Umspritzungen aus anderem, teueren Material ist, weshalb diese Umspritzungen in der Regel kleinvolumig sind und in dünnen Schichten aufgebracht werden.

Mit Hilfe der in der Figur gezeigten Einkomponenten-Spritzgieß­ maschine 2 werden einfarbige Grundkörper gespritzt. Handelt es sich bei dieser Einkomponenten-Spritzgießmaschine um eine Mehrfach- Spritzgießmaschine, so können damit gleichzeitig auch farblich unterschiedliche, einfarbige Grundkörper, beispielsweise weiße und rote Grundkörper gleichzeitig gespritzt werden.

Mit Hilfe eines Entnahmeroboters 3 werden nach dem Öffnen der Form der Einkomponenten-Spritzgießmaschine 2 fertige Grundkörper entnommen und an ein Transportband 4 übergeben.

Die Zahnbürsten-Grundkörper werden dann einer Stopfmaschine 5 zugeführt, wo der mit einem Lochfeld versehene Grundkörper mit Borstenbündeln gestopft wird. Falls die Grundkörper ohne Lochfeld gespritzt werden, kann der Stopfmaschine auch eine Bohrmaschine zum Herstellen eines Lochfeldes vorgeschaltet sein. Nach dem Stopfen der Bürsten erfolgt noch eine Endbearbeitung bei Nachbearbeitungs­ stationen 6, wo das Borstenfeld abgeschert und die Borstenenden durch Schleifen verrundet werden. Gegebenenfalls können noch weitere Nachbearbeitungen vorgesehen sein.

Die mit Borstenbündeln versehenen Grundkörper werden dann an ein weiteres Transportband 4a übergeben, daß zu einer Verpackungsmaschine 7 führt. Vor dem Verpacken erfolgt ein Umspritzen der Grundkörper mit einer in der Regel farbgebenden zweiten Spritzung. Dazu sind neben dem Transportband 4a eine Reihe von Zusatzspritzaggregaten 8 vorgesehen. Jedes dieser Zusatzspritzaggregate ist mit einer eigenen Spritzeinheit mit eigener Materialzufuhr ausgerüstet. Dadurch kann jedes Zusatzspritzaggregat 8 Umspritzungen mit einem bestimmten Material bzw. mit Spritzmaterial einer bestimmten Farbe durchführen. Im Ausführungsbeispiel sind acht Zusatzspritzaggregate 8 zu einer Gruppe zusammengefaßt, so daß acht verschiedenfarbige Spritzmateria­ lien für Umspritzungen bereitgestellt werden können.

Werden von dem Transportband 4a Grundkörper den Zusatzspritz­ aggregaten 8 und entsprechend der Farbfolge der in den Zusatzspritz­ aggregaten 8 vorhandenen, farblich unterschiedlichen Spritzmateria­ lien umspritzt, so würde der Verpackungsmaschine eine Gruppe von beispielsweise acht Bürsten mit einer Farbfolge zugeführt werden, wie sie durch die Reihenfolge der Zusatzspritzaggregate vorgegeben sind. In der Praxis werden für ein Sortiment jedoch meist bevorzugte Farben mehrfach gespritzt, so daß von den acht Zusatzspritzaggregaten mehrere mit gleichfarbigem Spritzmaterial bestückt sein können.

Zur Umstellung auf ein anderes Farbsortiment können die Zusatzspritz­ aggregate 8 einzeln auswechselbar sein, so daß entweder eine Umstellung der Farbreihenfolge durch entsprechenden Umbau der Reihenfolge der einzelnen Zusatzspritzaggregate vorgenommen werden kann oder aber auch, indem extern bereitgehaltene Zusatzspritz­ aggregate im Austausch eingesetzt werden. Damit ist bereits eine sehr schnelle Umstellung auf andere Farbsortimente möglich, da der Wechsel der einzelnen Zusatzspritzaggregate 8 oder aber deren Austausch gegen externe Aggregate in kürzester Zeit vorgenommen werden kann, so daß der Produktionsfluß praktisch nicht unterbrochen wird.

Zur Übernahme und zur Übergabe von Grundkörpern in die Zusatzspritz­ aggregate 8 bzw. von fertigen Bürsten von den Zusatzspritzaggregaten 8 zurück zum Transportband 4a können ein oder mehrere Handlingroboter vorzugsweise mit Mehrfachgreifern vorgesehen sein. Mehrfachgreifer sind insbesondere dann zweckmäßig, wenn alle Spritzaggregate 8 im Gleichtakt arbeiten, so daß eine gleichzeitige Bestückung und Entnahme möglich ist. Auch wenn die Zusatzspritzaggregate mit Mehrfachformen, zum Beispiel Zweifachformen ausgebildet sind, können mit Hilfe von Mehrfachgreifern jeweils alle Bürsten eines Zusatzspritzaggregates erfaßt und umgesetzt werden.

Eine Handlingeinrichtung mit Greifer bietet auch die Möglichkeit, daß umspritzte Bürsten nicht nur entsprechend der durch die Anordnung der Zusatzspritzaggregate 8 vorgegebenen Reihenfolge zurück auf das Transportband 4a umgesetzt werden, sondern daß eine Umsortierung entsprechend einer vorgebbaren Farbreihenfolge mit Hilfe der. Handlingeinrichtung erfolgt.

Eine solche Umsortierung kann auch vorgenommen werden, indem die gesamte Gruppe der Zusatzspritzaggregate 8 entsprechend dem Doppelpfeil Pf1 verschiebbar angeordnet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit der Zuordnung der einzelnen Zusatzspritzaggregate 8 zu Grundköpern, die an beliebiger Stelle des Transportbandes 4a innerhalb des Längspositionierweges der Zusatzspritzaggregate 8 liegen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nicht nur die gesamte Gruppe der Zusatzspritzaggregate 8 entsprechend dem Pfeil Pf1 zu positionieren, sondern eine voneinander unabhängige Positionierung der einzelnen Zusatzspritzaggregate 8 vorzunehmen. Eine solche Ausführungsform kommt insbesondere dann in Betracht, wenn die zu umspritzenden Bereiche des Grundkörpers seitlich vorstehen. In der Regel werden die Grundkörper im Kopfbereich während des Transportes auf dem Transportband 4a oder einer Transportkette gehalten, während die Griffbereiche seitlich vorstehen. In diesem Fall können die Zusatzspritzaggregate zu den mit der Fördereinrichtung verbundenen Grundkörpern bewegbar angeordnet sein. Mit Hilfe von etwa zangenförmigen Formteilen der Zusatzspritzaggregate 8 werden dann die zu umspritzenden Griffe umfaßt und es kann dann die Umspritzung vorgenommen werden.

Wenn die einzelnen Zusatzspritzaggregate 8 sowohl zu den Förderein­ richtungen hin oder von diesen wegbewegbar als auch entlang der Fördereinrichtung gemäß dem Doppelpfeil Pf1 positionierbar sind, können die Zusatzspritzaggregate 8 gegebenenfalls auch während des Spritzvorganges die Bewegung des Transportbandes 4a mitmachen und nach dem Spritzvorgang wieder in eine Ausgangslage zurückpositio­ niert werden. Auch mit dieser Ausführungsform ist eine praktisch beliebige Farbsortimentzusammenstellung bei den Bürsten möglich. Es lassen sich mit Hilfe der unterschiedlichen Ausbildungen und Anordnungen der Zusatzspritzaggregate 8 Sortimente mit unter­ schiedlichen Umspritzungen herstellen, in denen nicht nur eine der Anzahl und der vorgegebenen Farbreihenfolge bei den Zusatzspritz­ aggregaten 8 entsprechendes Sortiment zusammenstellbar ist, sondern auch Sortimente, die eine von der Anzahl der Zusatzspritzaggregate 8 abweichende Anzahl von Bürsten enthalten. Beispielsweise können Sortimente von 12 oder 20 Bürsten in beliebiger Farbreihenfolge zusammengestellt werden, die dann bei der Verpackungsmaschine 7 in Blister automatisch verpackt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine ist eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Zusammenstellung von insbesondere farblich unterschiedlichen Bürstensortimenten gegeben.

Die Konstruktion der Maschine läßt alle Sortierkonfigurationen zu, so daß eine Umstellung auf andere Bürstensortimente alleine durch Umstellung der Software möglich ist. Eine übergeordnete, vom Anwender programmierbare Steuerung kann dazu entsprechende Ablaufprogramme beinhalten.

Claims (25)

1. Maschine zum Herstellen von Mehrkomponenten-Bürstenkörpern oder Mehrkomponenten-Bürstenkörper aufweisenden Bürsten zumindest mit einer Spritzgießmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einkomponenten-Einfach- oder Mehrfach-Spritzgieß­ maschine (2) zum Spritzen von Grundkörpern vorgesehen ist und daß dieser mehrere, separate Zusatzspritzaggregate (8) zum Umspritzen der Grundkörper mit wenigstens einer zusätzlichen Spritzkomponente nachgeordnet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) für hinsichtlich der Form gleiche Umspritzungen ausgebildet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) für hinsichtlich der Form ver­ schiedene Umspritzungen ausgebildet sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest eine der Anzahl von vorgesehenen Zusatzkomponenten, insbesondere Farben für die Umspritzungen entsprechende Anzahl von Zusatzspritzaggregaten (8) vorgesehen sind, gegebenenfalls für eine oder mehrere Zusatzkomponenten mehrere Zusatzspritzaggregate (8).

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) in Reihe nebenein­ ander entlang einer Fördereinrichtung (4, 4a) zum Transportieren der Bürsten oder Bürstenkörper angeordnet sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) relativ zu der Fördereinrichtung (4, 4a) in und entgegen der Förderrichtung verstellbar angeordnet sind, vorzugsweise mittels eines Servomotorantriebs sowie einer Gewindespindel.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zusatzspritzaggregate (8) karussellartig auf einer Dreheinrichtung angeordnet sind, die einer vorzugsweise linear arbeitenden Fördereinrichtung zugeordnet ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) zumindest mit ihren wesentlichen Teilen, vorzugsweise jeweils komplett auswechsel­ bar in Arbeitsposition angeordnet sind.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzahl der Zusatzspritzaggregate (8) auf die Anzahl der Formkavitäten sowie die Produktionsgeschwindig­ keit der Einkomponenten-Spritzgießmaschine (2) abgestimmt ist im Sinne einer Angleichung der jeweils ausgegebenen Anzahl von Grundkörpern, Bürsten oder Bürstenkörpern.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest ein Teil der einzelnen Zusatzspritz­ aggregate (8) jeweils Mehrfachformen, vorzugsweise Zweifach­ formen aufweisen.

11. Maschine, wobei nach der Spritzgießmaschine (2) eine Stopf­ maschine (5) als Nachbearbeitungseinrichtung vorgesehen ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) nach der Stopfmaschine (5) angeordnet sind.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) vorzugsweise unmittelbar nach der Spritzgießmaschine (2) angeordnet sind, gegebenenfalls zwischen der Spritzgießmaschine (2) und einer Nachbearbeitungseinrichtung.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Zusatzspritzaggregat (8) zum Spritzen wenigstens einer weiteren Zusatzkomponente, ins­ besondere einer dritten Zusatzkomponente vorgesehen ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Fördereinrichtung (3, 4, 4a) zum Entnehmen von Bürsten oder Bürstenkörpern aus der Einkomponenten- Spritzgießmaschine und zum Einsetzen in die Zusatzspritz­ aggregate vorgesehen ist.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Handlingeinrichtung (3) vorzugsweise mit einem Mehrfachgreifer aufweist.

16. Maschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung wenigstens ein Transportband (4, 4a), eine Transportkette oder dergleichen Fördermittel mit Aufnahmen oder Werkstückhaltern für Grundkörper, Bürsten oder Bür­ stenkörper aufweist.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gegebenenfall gestopften Grundkörper außerhalb der zu umspritzenden Bereiche in werkstückhaltern oder dergleichen der Fördereinrichtung gehalten sind, daß die Zusatzspritzaggregate zu den mit der Fördereinrichtung verbundenen Grundkörpern bewegbar angeordnet sind und daß die vorzugsweise zangenförmigen Formteile der Zusatzspritzaggregate (8) zum Umgreifen der zu umspritzenden Bereiche ausgebildet sind.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Formteile jeweils eines Zusatzspritzaggregates (8) zum Öffnen und Schließen ihrer Form relativ zueinander bewegbar sind, insbesondere parallel zueinander.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) zu der Förderein­ richtung (4, 4a) hin- und von dieser wegbewegbar angeordnet sind, daß sie vorzugsweise zusätzlich entlang der Förderein­ richtung (4, 4a) positionierbar sind und daß diese Bewegungen der Zusatzspritzaggregate (8) insbesondere unabhängig voneinander ausführbar sind.

20. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung (4, 4a) für die Bür­ stenkörper haltende Werkstückhalter oder dergleichen wenigstens zwei im wesentlichen lineare Führungsbahnen aufweist, die mit jeweils einem ihrer Enden den Zusatzspritzaggregaten (8) zugeordnet sind und dort enden, daß bei den den Zusatzspritz­ aggregaten zugewandten Enden oder Endbereichen der Führungs­ bahnen eine Umsetzvorrichtung zum Entnehmen von Werkstückhal­ tern aus einer der Führungsbahnen und zum Einsetzen in die Zusatzspritzaggregate (8) und/oder von dieser in die andere Führungsbahn und an den den Zusatzspritzaggregaten abgewandten Enden eine Umsetzvorrichtung zum Entnehmen von Werkstückhaltern aus der von den Zusatzspritzaggregaten wegführenden Führungs­ bahn und zum Einsetzen in die andere Führungsbahn angeordnet ist und daß für die Werkstückhalter bei den Führungsbahnen wenigstens ein Vorschubantrieb vorgesehen ist.

21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Bearbeitungsstation eine Einrichtung zum Entnehmen von Bürstenkörpern aus den Werkstückhaltern und zum Wiedereinspannen nach der Bearbeitung vorgesehen sind.

22. Maschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen, ausgehend von den Zusatzspritz­ aggregaten (8), etwa in eine Richtung verlaufen und vorzugs­ weise parallel zueinander angeordnet sind und daß vorzugsweise ein gemeinsamer Vorschubantrieb für die in beiden Führungs­ bahnen geführten Werkstückhalter vorgesehen ist.

23. Maschine nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Vorschubantrieb für die Werkstückhalter oder dergleichen eine vorzugsweise beiden Führungsbahnen zu­ geordnete, umlaufende Kette oder ein Zahnriemen vorgesehen ist oder daß als Vorschubantrieb ein oder mehrere Hubzylinder vorgesehen sind.

24. Maschine nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkstückhalter oder diese tragende Kassetten innerhalb der Führungsbahnen in Transportrichtung frei verschiebbar sind und in Transportrichtung aneinander liegen und daß der Vorschubantrieb an wenigstens einem Werkstückhalter oder dergleichen angreift.

25. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzspritzaggregate (8) mit einer elektronischen Steuereinrichtung verbunden sind, vorzugsweise mit einer anwenderprogrammierbaren Steuerung für beliebige Farbkombinationen der Umspritzungen.