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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Mehrkomponenten-Bürstenkörper aufweisenden
Bürsten,
die eine Einkomponenten-Einfach- oder
Mehrfach-Spritzgießmaschine
zum Spritzen von Grundkörpern
aufweist, der mehrere, separate Zusatzspritzaggregate zum Umspritzen
der Grundkörper
mit wenigstens einer zusätzlichen Spritzkomponente
nachgeordnet sind.
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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.
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Das
Spritzen der Grundkörper
erfordert wegen der größeren Materialmenge
und der längeren Abkühlzeit eine
längere
Zykluszeit als das Spritzen der Zusatzkomponente. Somit wird die
Gesamtzykluszeit, in der die Form geschlossen bleiben muß, von der
Dauer der Herstellung der Grundkörper
bestimmt.
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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.
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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.
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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 Farbsortimente 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.
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Es
ist deshalb von Zeit zu Zeit ein zeitaufwendiger Farbwechsel bei
der Spritzgießmaschine erforderlich,
um bestimmte Farbreihenfolgen 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.
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Aus
der
WO 99/01055 A1 ist
eine Spritzgießvorrichtung
mit mehreren einander nachgeordneten Spritzgießstationen bekannt, wobei an
einer ersten Spritzgießstation
ein Grundkörper
gespritzt wird, der an den weiteren Spritzgießstationen mit zusätzlichen Komponenten
umspritzt werden kann. Die Spritzlinge werden dabei mittels einer
Transportvorrichtung, die einen Zugmitteltrieb aufweist, zwischen
den einzelnen Stationen bewegt. Dadurch soll die Bearbeitungszeit
verkürzt
werden, da das Spritzwerkzeug zwischen den einzelnen Spritzvorgängen nur
partiell geöffnet
werden muss, um die Bürstenkörper umzusetzen,
und somit schneller geöffnet
und wieder geschlossen werden kann.
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Die
DE 198 58 102 A1 beschreibt
einen Bürstenkörper, der
aus mehreren Spritzkomponenten besteht, sowie ein Verfahren zu dessen
Herstellung. Dabei sind eine Optimierung der Wandungsdicke und der
Profilierung des Bürstenkörpers vorgesehen,
um die Abkühlzeiten
zu optimieren und somit die Herstellungszeiten zu reduzieren.
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Problematisch
bei allen vorbekannten Einrichtungen ist, dass die mit Umspritzungen
versehenen Bürstenkörper nur
schwierig bevorratet werden können,
um sie anschließend
einer Stopfeinrichtung zuzuführen.
Die Bevorratung erfordert einen hohen Platzbedarf und es besteht
die Gefahr, die Umspritzungen zu beschädigen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bürstenherstellungsmaschine 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
Bürstenherstellungsmaschine
reduziert und bei Umstellungen auf zumindest farblich anders gestaltete
Bürstenmuster
oder andere Farbzusammenstellungen soll dies einfach und mit geringem
Zeitaufwand möglich sein.
Zudem soll die Bevorratung der Bürstenkörper vor
einer Stopfmaschine einfach und ohne die Gefahr der Beschädigung möglich sein.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Spritzgießmaschine
eine Stopfmaschine als Nachbearbeitungseinrichtung nachgeordnet ist,
und dass die Zusatzspritzaggregate nach der Stopfmaschine angeordnet
sind.
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Die
Anordnung der Zusatzspritzaggregate nach einer Stopfmaschine und
gegebenenfalls dieser nachgeordneten Nachbearbeitungseinrichtungen
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.
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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 Bürste 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.
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Eine
standardmäßige Einkomponenten-Spritzgießmaschine
in Verbindung mit dieser nachgeordneten, kleinen Zusatzspritzaggregaten, die
nicht in die Spritzgießmaschine
integriert sind, bieten neben einer wesentlichen Kostenersparnis eine
hohe Flexibilität
hinsichtlich der Sortimentzusammenstellung aus zumindest farblich
unterschiedlichen Bürstenkörpern. Im
Vergleich zu einer Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine ist eine Einkomponenten-Spritzgießmaschine
wesentlicher einfacher im Aufbau und hat auch dadurch eine höhere Betriebssicherheit.
Außerdem
ist eine kürzere
Zykluszeit und damit eine höhere
Leistung vorhanden.
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Bei
einer Einkomponenten-Einfach-Spritzgießmaschine ist nur eine Spritzeinheit
vorgesehen, so dass damit Grundkörper
aus einem, zum Beispiel weißen
Spritzmaterial gefertigt werden können.
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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.
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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.
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Da
die Umspritzungen wegen der meist dünnen Materialschicht nur geringe
Materialmengen erfordern, können
für die
Zusatzspritzaggregate sehr kleine, kostengünstige Spritzeinheiten verwendet werden.
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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 ”Farbumstellung” praktisch
nicht unterbrochen werden muss. Für einen schnellen Wechsel können ein oder
mehrere Zusatzspritzaggre gate in Bereitschaft zum Austauschen gehalten
werden. Bedarfsweise können
aus dem Produktionsfluss genommene Zusatzspritzaggregate auf andere
Spritzkomponenten (Farben) umgestellt werden.
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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.
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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.
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Pufferstationen
mit Zwischenmagazinen können
dadurch vermieden werden.
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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.
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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 Zusatzspritzaggregate für eine Übernahme von Bürsten und
auch für
die Übergabe
zurück zur
Fördereinrichtung
entlang dieser Fördereinrichtung
passend positioniert werden. Der taktweise Weitertransport der Fördereinrichtung
kann dadurch beibehalten bleiben, was für die Befüllung der Fördereinrichtung und dem Zusatzspritzaggregaten
nachgeordneten Stationen vorteilhaft ist.
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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.
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Die
Zusatzspritzaggregate können
auch karussellartig auf einer Dreheinrichtung angeordnet sein, die
einer vorzugsweise linear arbeitenden Fördereinrichtung zugeordnet
ist.
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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.
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Für das Umsetzen
der Grundkörper
zwischen den Zusatzspritzaggregaten und der Fördereinrichtung 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.
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Wenn
die Zusatzspritzaggregate räumlich von
der Einkomponenten-Spritzgießmaschine
abgesetzt angeordnet sind, kann die Transporteinrichtung wenigstens
ein Transportband, eine Transportkette oder ein Fördermittel
mit Aufnahmen oder Werkstückhaltern
für Bürsten bzw.
Bürstenkörper aufweisen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die gestopften Grundkörper
außerhalb
der zu umspritzenden Bereiche in Werkstückhaltern 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.
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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.
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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.
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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 Zusatzspritzaggregate
insbesondere unabhängig
voneinander ausführbar
sind.
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Die
einzelnen Zusatzspritzaggregate können somit, unabhängig voneinander,
entsprechend einer vorgebbaren Reihenfolge, den durch die Fördereinrichtung
zugeförderten,
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.
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Auch
damit können
insbesondere farblich unterschiedliche Bürsten als Sortiment in beliebiger Reihenfolge
hergestellt werden.
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Die
Zusatzspritzaggregate können
auch an eine Nachbearbeitungsstationen 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.
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Gegebenenfalls
kann daher die Fördereinrichtung
für die
Bürstenkörper haltende
Werkstückhalter
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.
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Dabei
können
die Führungsbahnen,
ausgehend von der Positioniereinrichtung, 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.
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Eine
solche Fördereinrichtung
vermeidet eine starre Kopplung und lässt sich auf einfache Weise
an die unterschiedlichsten Anforderungen, 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
platzierten 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.
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Als
Vorschubantrieb für
die Werkstückhalter 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.
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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 angreift.
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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.
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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.
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Eine
in der Figur schematisch dargestellte Bürstenherstellungsmaschine 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 Spritzmaterial 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.
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Mit
Hilfe der in der Figur gezeigten Einkomponenten-Spritzgießmaschine 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.
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Mit
Hilfe eines Entnahmeroboters 3 werden nach dem Öffnen der
Form der Einkomponenten-Spritzgießmaschine 2 fertige
Grundkörper
entnommen und an ein Transportband 4 übergeben.
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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 Nachbearbeitungsstationen 6,
wo das Borstenfeld abgeschert und die Borstenenden durch Schleifen
verrundet werden. Gegebenenfalls können noch weitere Nachbearbeitungen
vorgesehen sein.
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Die
mit Borstenbündeln
versehenen Grundkörper
werden dann an ein weiteres Transportband 4a übergeben,
das 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 Spritzmaterialien für Umspritzungen
bereitgestellt werden können.
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Werden
von dem Transportband 4a Grundkörper den Zusatzspritzaggregaten 8 und
entsprechend der Farbfolge der in den Zusatzspritzaggregaten 8 vorhandenen,
farblich unterschiedlichen Spritzmaterialien 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.
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Zur
Umstellung auf ein anderes Farbsortiment können die Zusatzspritzaggregate 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
Zusatzspritzaggregate 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.
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Zur Übernahme
und zur Übergabe
von Grundkörpern
in die Zusatzspritzaggregate 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.
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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.
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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.
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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.
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Wenn
die einzelnen Zusatzspritzaggregate 8 sowohl zu den Fördereinrichtungen
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 zurückpositioniert
werden. Auch mit dieser Ausführungsform
ist eine praktisch beliebige Farbsortimentzusammenstellung bei den
Bürsten
möglich.
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Es
lassen sich mit Hilfe der unterschiedlichen Ausbildungen und Anordnungen
der Zusatzspritzaggregate 8 Sortimente mit unterschiedlichen
Umspritzungen herstellen, in denen nicht nur eine der Anzahl und
der vorgegebenen Farbreihenfolge bei den Zusatzspritzaggregaten 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.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine
ist eine hohe Flexibilität
hinsichtlich der Zusammenstellung von insbesondere farblich unterschiedlichen
Bürstensortimenten
gegeben.
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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.