DE102005004661A1

DE102005004661A1 - Verfahren und Maschine zum Herstellen von Bürsten

Info

Publication number: DE102005004661A1
Application number: DE200510004661
Authority: DE
Inventors: Tobias Gerspacher; Matthias Schubnell
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: DE102005004661B4; BE1016932A3

Abstract

Eine Bürstenherstellungsmaschine (1) dient zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, die Borstenbündel mit an ihren Nutzungsenden bearbeitete, insbesondere beschliffene Einzelborsten aufweisen. Die Borstenbündel werden entweder beim Spritzgießen von Bürstenkörpern mit diesem verbunden oder durch Einstopfen in einen Bürstenkörper. DOLLAR A Es ist eine Transporteinrichtung (8, 8a) zum bündelweisen Entnehmen von Borstenmaterial (9, 9a) mit mindestens dem halben Borstenbündelquerschnitt und etwa doppelter Borstenbündel-Länge aus einem Borstenvorrat vorgesehen und eine Bearbeitungsvorrichtung zum Schleifen beider Enden des entnommenen Borstenmaterials. Weiterhin eine Vorrichtung zum Teilen oder Falten von Borstenabschnitten (15) zu Borstenbündeln (19) (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, die Borstenbündel mit an ihren Nutzungsenden bearbeiteten, insbesondere beschliffenen Einzelborsten aufweisen, wobei die Borstenbündel beim Spritzgießen von Bürstenkörpern oder durch Einstopfen in Bürstenkörperlöcher eines Bürstenkörpers mit diesem verbunden werden.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens wobei die Maschine eine Spritzgießeinrichtung zum Spritzgießen von Bürstenkörpern und dabei zum Umspritzen und Befestigen von Borstenbündeln mit den Bürstenkörpern oder eine Stopfmaschine zum Einstopfen von Borstenbündeln in Bürstenkörper aufweist.

Beim Herstellen von Bürsten nach dem Inmould-Verfahren, wo Borstenbündel beim Spritzen der Bürstenkörper mit eingespritzt werden, weisen die Borstenbündel eine vergleichsweise geringe Länge auf, durch die sie schwer handhabbar sind. Insbesondere bei Zahnbürsten oder anderen kleinen Bürsten kann die Länge der Borstenbündel dabei zum Beispiel 15 mm betragen. Die Zulieferung erfolgt in der Regel als Bündelstrang mit einem Durchmesser von zum Beispiel 45 bis 50 mm, der mit einer Umhüllung versehen ist. Beim Ablängen von zum Beispiel 15 mm langen Strangabschnitten von dem Bündelstrang oder beim Einlegen des Strangabschnittes in einen Materialkasten kann die Umhüllung aufplatzen. Auch das Entfernen der Umhüllung von Hand ist schwierig. Dabei kann ein Teil der Filamente der Strangabschnitte umfallen oder sich etwas schräg legen, was bei einem anschließenden Bündelabteilen zu Störungen und einer ungenügenden Füllung einer Kreisbogenkerbe eines Bündelabteilers führen kann.

Wegen der geringen Länge der Borstenbündel bzw. der dafür vorgesehenen Strangabschnitte ist insbesondere auch eine automatische, weitgehend störungsfreie Verarbeitung praktisch ausgeschlossen.

Ein weiteres Problem betrifft das Abrunden der Nutzungsenden der Borstenbündel. Erfolgt das Abrunden an den einzelnen Borstenbündeln, so bleibt bei den kurzen Borstenbündeln, wie sie für das Inmould-Verfahren und vergleichbare Verfahren vorgesehen sind, wo die Borstenbündel beim Spritzen der Bürstenkörper befestigt werden, nur ein kurzer Einspannabschnitt von wenigen Millimetern und ebenso ein kurzer Überstand, der für ein gutes Abrundergebnis in vielen Fällen nicht mehr ausreicht. Für ein gutes Abrundergebnis müssen die Einzelfilamente der Borstenbündel beim Andrücken gegen eine Schleifscheibe eine seitliche Ausweichbewegung durchführen können, damit die Nutzungsenden gut gerundet werden. Dies erfordert aber, wie vorerwähnt, eine ausreichende freie Länge der Filamente. Auch beim konventionellen Einstopfen von Borstenbündeln in Bürstenkörperlöcher treffen die vorerwähnten Probleme zum Teil zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine danach arbeitende Bürstenherstellungsmaschine zu schaffen, womit die Verarbeitung und Bearbeitung von Borsten bündeln für Bürsten wesentlich vereinfacht ist, insbesondere auch bei eingespritzten Borstenbündeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens vorgeschlagen, dass Borstenabschnitte einer Bearbeitungsstation zum Schleifen beider Enden dieser Borstenabschnitte zugeführt werden sowie anschließend entweder gefaltet oder im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt und dadurch Borstenbündel gebildet und diese dann mit einem Bürstenkörper verbunden werden.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine wird vorgeschlagen, dass eine Transporteinrichtung zum bündelweisen Entnehmen von Borstenmaterial mit mindestens dem halben Borstenbündelquerschnitt und etwa doppelter Borstenbündel-Länge aus einem Borstenvorrat vorgesehen ist, dass eine Bearbeitungsvorrichtung zum Schleifen beider Enden des entnommenen Borstenmaterials sowie eine Vorrichtung zum Teilen oder Falten von Borstenabschnitten zu Borstenbündeln vorgesehen ist und dass die Borstenbündel dann der Spritzgießeinrichtung oder der Stopfmaschine zugeführt werden.

Für die Bearbeitung der späteren Nutzungsenden stehen dadurch Borstenabschnitte mit ausreichender Länge für eine qualitativ gute Abrundung der Filamentenden zur Verfügung. In der Regel ist dabei die Länge der Borstenabschnitte bei der Bearbeitung doppelt so lang, wie die der fertigen Borstenbündel, wobei diese nach der Schleifbearbeitung der Borstenabschnitte durch Falten oder Durchtrennen gebildet werden. Eine vorzugsweise gleichzeitige Bearbeitung beider Borstenabschnitte ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Borstenbündel. Auch die Handhabung der Borstenabschnitte ist wegen der gegenüber der Länge der Borstenbündel etwa doppelten Länge wesentlich vereinfacht. Dies wirkt sich auch beim Entfernen einer vorhandenen Umhüllung vorteilhaft aus, welche einen Strangabschnitt umgibt, aus dem Teilbündel oder Borstenabschnitte abgeteilt werden können.

Die nach der Schleifbearbeitung gefalteten Borstenbündel können konventionell in Löcher eines Bürstenkörpers eingestopft werden oder zum Beispiel nach dem Inmouldverfahren durch Umspritzen mit einem dabei gespritzten Bürstenkörper verbunden werden.

Vorzugsweise werden von strangförmigem Borstenmaterial oder dergleichen Borstenvorrat, das einen vielfachen Querschnitt des Borstenbündel-Einzelquerschnitts hat, Strangabschnitte abgelängt und diese oder davon entnommene Teilbündel an beiden Enden beschliffen, wobei anschließend davon Borstenabschnitte abgeteilt, aus diesen Borstenabschnitten Borstenbündel gebildet und diese mit einem Bürstenkörper verbunden werden. Das Ablängen der Strangabschnitte vom Strang erfolgt durch die größere Abschnittlänge wesentlich unproblematischer, wobei auch nicht die Gefahr besteht, dass die Umhüllung beim Ablängen oder beim Absetzen der Strangabschnitte in einem Materialkasten aufplatzt.

Bevorzugt werden die Strangabschnitte oder davon entnommene Teilbündel an beiden Enden beschliffen und dann im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt und anschließend einem Borstenvorrat zugeführt, wobei aus dem Borstenvorrat Borstenbündel abgeteilt werden. Das Durchtrennen der längeren Strangabschnitte oder der davon entnommenen Teilbündel erfolgt erst, wenn deren Enden bearbeitet, insbesondere beschliffen wurden. Nach dem Durchtrennen steht dann Borstenmaterial in der für die fertigen Borstenbündel vorgesehenen Länge zur Verfügung, von dem Borstenbündel mit dem dafür vorgesehenen Querschnitt, also einer bestimmten Filamentanzahl, zum Beispiel mit einem Kreisbogenabteiler abgeteilt werden können.

Ob die Bearbeitung der Borsten- bzw. Filamentenden am Strangabschnitt, an davon entnommenen Teilbündeln oder letztendlich an den Borstenabschnitten erfolgt, hängt von den jeweiligen Querschnitten und dem gewünschten Abrundergebnis ab. Das Bearbeiten der Strangabschnittsenden oder der Teilbündelenden hat den Vorteil, dass ein Vielfaches des für den Querschnitt eines Borstenbündels erforderliches Borstenmaterials gleichzeitig bearbeitet wird, also eine hohe Effektivität und wirtschaftliche Fertigung vorhanden ist. Zu berücksichtigen ist dabei allerdings, dass das Abrundergebnis auch vom Querschnitt des Borstenstrangs oder des Teilbündels abhängt, so dass eine Zwischenabteilung von einem zu großen Querschnitt zum Beispiel eines Strangabschnitts zu einem davon entnommenen Teilbündel vorteilhaft sein kann. Allerdings schafft die gegenüber den Borstenbündeln etwa doppelte Länge der Strang- oder Teilbündelabschnitte die Voraussetzung, dass auch diese, einen vielfachen Querschnitt der Borstenbündel aufweisenden Abschnitte beim Abrunden zu einem guten Ergebnis führen.

Das Borstenmaterial kann auch bereits als Borstenabschnitt der Weiterverarbeitung zugeführt werden. Dabei besteht die Möglichkeit, dass Borstenabschnitte etwa in doppelter Länge der vorgesehenen Borstenbündel an beiden Enden beschliffen sowie anschließend einer zweiteiligen Aufnahmekassette mit beide Kassettenteile durchsetzenden Aufnahmelöchern für die Borstenabschnitte zugeführt werden, dass die Borstenabschnitte dann in der Trennebene zwischen den Kassettenteilen durchtrennt und dann die beiden Kassettenteile mit den darin befindlichen Borstenbündeln einem Spritzvorgang zum Spritzen von Bürstenkörpern und zum Umspritzen der Befestigungsenden der Borstenbündel zugeführt werden.

Die Borstenabschnitte haben in diesem Fall bereits den Quer schnitt der Borstenbündel, so dass sie nach dem Beschleifen der beiden Enden nur noch im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt werden müssen und dann Borstenbündel für das sogenannte Inmould-Verfahren zur Verfügung stehen. Die Borstenabschnitte werden vorzugsweise nach dem Beschleifen in die zweiteiligen, trennbaren Aufnahmekassetten eingesetzt, durchtrennt und in den Aufnahmekassetten einem Spritzwerkzeug bzw. einer Spritzgießform zugeführt. Gegebenenfalls können die Borstenabschnitte auch innerhalb der Aufnahmekassetten beschliffen werden, wobei sie bedarfsweise jeweils längs verschoben werden, bis das jeweils zu bearbeitende Ende genügend über die Kassetten übersteht.

Eine andere Verarbeitungsmöglichkeit besteht darin, dass Borstenabschnitte etwa in doppelter Länge und etwa halber Filamentzahl der vorgesehenen Borstenbündel an beiden Enden beschliffen sowie anschließend etwa mittig zu Borstenbündeln gefaltet und in Aufnahmelöcher einer Aufnahmekassette oder eines Bürstenkörpers gestopft und mit dem Bürstenkörper verbunden werden. Dies entspricht dem traditionellen Stopfvorgang, wobei entsprechend bewährte Vorrichtungen eingesetzt werden können wie ein Kreisbogenabteiler, dem einerseits ein Materialkasten mit Borstenvorrat, also Borstenabschnitten mit doppelter Länge gegenüber den gefalteten Borstenbündeln, und andererseits ein übliches Stopfwerkzeug zum Einstopfen der gefalteten Borstenbündel in die Aufnahmekassetten zugeordnet sind. Damit können auch Bürstenkörper mit Aufnahmelöchern durch Einstopfen der Borstenbündel in die Aufnahmelöcher mit Borstenbündel bestückt werden. Die Borstenbündel werden durch mit eingestopfte Anker gehalten.

Das vorbeschriebene Verarbeiten von Borstenabschnitten mit dem Borstenbündel-Querschnitt entsprechenden oder geringeren Querschnitt bei doppelter Länge hat besondere Vorteile beim Spitzschleifen der einzelnen Filamente zum Anformen eines flachen Konus. Beim Spitzschleifen oder Konusschleifen muss das Filament sehr flach auf der Schleifscheibe aufliegen. Es ist hierbei anstatt einer halbkugelförmigen Abrundung ein ganz flacher Kegel erwünscht, welcher sich über 3 bis 8 mm des Filaments erstreckt. Damit erreicht man eine dünne Spitze, welche zum Einen weich ist und das Zahnfleisch keineswegs verletzt andererseits aber auch in die kleinen Fissuren und Zahnzwischenräume eindringen kann, aber auch in den feinen Spalt zwischen Zahn und Zahnfleisch. Die Borstenabschnitte können dabei zumindest an einem ihrer Enden vorzugsweise über etwa ein Zehntel bis zur Hälfte ihrer Gesamtlänge konisch beziehungsweise spitz geschliffen werden.

Dies kann begünstigt sein, wenn die Borstenabschnitte beim Schleifen ihrer Enden wechselweise in unterschiedlichen Bereichen der Längserstreckung gehalten werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass außermittig gehaltene Borstenabschnitte an den kürzeren Enden vorgeschliffen und an den längeren Enden nachgeschliffen, insbesondere konisch beziehungsweise spitz geschliffen werden.

Für an beiden Enden etwa gleiche Abrundergebnisse können die Borstenabschnitte etwa mittig gehalten werden.

Andererseits können die Borstenabschnitte beim Schleifen ihrer Enden für an beiden Enden unterschiedliche Abrundergebnisse auch außermittig gehalten werden.

Nach einer Weiterbildung werden die Nutzungsenden der Borstenbündel profiliert, wobei dies gegebenenfalls durch das Falten der Borstenabschnitte vorgenommen wird. Das Falten bewirkt zum Außenbereich des gefalteten Borstenbündels hin eine Formung der Borstenbündel-Nutzungsseite, wobei sich eine etwa kegelförmige oder dachförmige Konturierung ergibt, die in vielen Fällen erwünscht ist.

Die Profilierung der Borstenbündel-Nutzungsseite lässt sich nach einer Ausgestaltung der Erfindung beeinflussen, indem der Faltbereich der Borstenabschnitte insbesondere vor dem Falten erwärmt und plastifiziert wird. Beim Plastifizieren vor dem Falten wird der durch das Falten bewirkte Formungseffekt reduziert, das heißt die Profilierung wird etwas flacher. Es besteht aber die Möglichkeit, im plastifizierten Zustand eine Profilierung mit zum Beispiel Profilierstiften, die zumindest die Nutzungsseite der Borstenbündel beaufschlagt praktisch beliebig vorzunehmen, da die inneren Borstenenden im Plastifizierbereich nachgeben können. Nach dem Erstarren des Borstenmaterials ist die Profilierung fixiert.

Gegebenenfalls kann dieser Profilierungsvorgang auch bei dem oder nach einem Anschmelzen der Befestigungsenden zur Bildung eines Verankerungskopfes vorgenommen werden. In diesem Fall wird der Faltbereich der Borstenabschnitte nach dem Falten und Einstopfen der gefalteten Borstenbündel in die Aufnahmelöcher der Aufnahmekassette erwärmt, plastifiziert und dann vorzugsweise ein Verankerungskopf angeformt. Dabei können die Nutzungsenden der Borstenbündel während der Faltbereich der Borstenbündel plastifiziert ist, profiliert werden. Das Profilieren kann auch erfolgen, nachdem der Faltbereich abgeschnitten wurde. Dies gilt auch für Borstenabschnitte, die vor dem Verbinden mit einem Bürstenkörper etwa mittig in zwei Borstenbündel getrennt wurden. Somit kann das Profilieren bei nichtgefalteten, in einer Aufnahmekassette befindliche Borstenbündeln oder bei Borstenbündeln, deren Faltbereich vorher abgetrennt wurde, in üblicher Weise durch Längsverschieben der Einzelborsten oder Filamente eines Borstenbündels relativ zueinander erfolgen.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Er findung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigt etwas schematisiert:
1 eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Schleifstation, einer Borstenbündel-Bevorratungseinrichtung mit einem Vorabteiler zum Entnehmen von Teilbündeln, einer Stopfeinrichtung mit zugeordnetem Magazin sowie einer Transporteinrichtung,
2 eine etwa 1 entsprechende Bürstenherstellungsmaschine, hier jedoch mit einer anderen Transporteinrichtung,
3 eine Schnittdarstellung einer Aufnahmekassette mit darin befindlichen, gefalteten Borstenbündeln und mit einem Trennmesser,
4 eine zweiteilige Aufnahmekassette mit plattenförmigen Kassettenteilen und diese durchsetzenden Aufnahmenlöchern für Borstenabschnitte sowie mit einem Trennmesser und
5 eine etwa 4 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit einem anderen Trennmesser.
Von einer Bürstenherstellungsmaschine 1 ist in den 1 und 2 eine Schleifstation 2 mit einer Schleifscheibe 3, eine Bevorratungseinrichtung 4 mit einem Doppel-Materialkasten 5, eine Stopfeinrichtung 6 mit einem Doppelmagazin 7 sowie eine Transporteinrichtung 8, 8a erkennbar.
Das in dem Doppel-Materialkasten 5 befindliche Borstenmaterial 9 kann von strangförmigem Borstenmaterial und davon abgelängten Strangabschnitten sein, wobei diese, in der Regel mit einer Umhüllung versehenen Strangabschnitte in den oder die Materialkästen 5 eingesetzt und dabei die Umhüllung entfernt wird. Bei der Bevorratungseinrichtung 4 mit dem Doppel-Materialkasten 5 für zum Beispiel farblich unterschiedliches Borstenmaterial sind Vorabteiler 10 mit einer Abteilkerbe 11 vorgesehen, die drehbar sind und bei jeder Umdrehung einmal in den Borstenmaterial-Vorrat 9 eingreifen und dabei Teilbündel 12 entnehmen.
Die Transporteinrichtungen 8, 8a weisen Greifer 13 auf, mit denen die Teilbündel 12 ergriffen und der Schleifstation 2 zugeführt werden können. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Transporteinrichtung 8 mit einer Führung 14 versehen, entlang der der Greifer 13 verfahrbar ist. Die Führung erstreckt sich dabei von der Schleifstation 2 über die Bevorratungseinrichtung 4 bis zu der Stopfeinrichtung 6 bzw. dem dieser zugeordneten Doppelmagazin 7.
Bei der Schleifstation 2 kann eine Schleifscheibe 3, bevorzugt jedoch zwei zueinander beabstandet angeordnete Schleifscheiben vorgesehen sein, wobei im letzteren Fall die von dem Greifer 13 gehaltenen Teilbündel 12 gleichzeitig an beiden Enden beschliffen werden können.
Die Schleifscheibe(n) 3 können in ihrem Abstand zu den zu beschleifenden Borsten verstellbar sein, so dass einerseits eine Anpassung an unterschiedlich lange Borsten und andererseits an unterschiedliche Schleifergebnisse möglich ist.
Die Teilbündel haben eine etwa doppelte Länge wie die späteren Borstenbündel und sie werden nach dem Beschleifen und Verrunden ihrer Enden in das Doppelmagazin 7 der Stopfeinrichtung 6 eingesetzt. Mit einem Kreisbogenabteiler 17 werden dem halben Borstenbündel-Querschnitt entsprechende Borstenabschnitte 15, die sich in der Abteilkerbe 16 des Kreisbogenabteilers 17 befinden, einem Stopfwerkzeug 18 zuge führt. Damit werden die im Stopfwerkzeug 18 gefalteten Borstenbündel 19 in Aufnahmelöcher 20 einer Aufnahmekassette 21 gestopft (3). Die Aufnahmekassette 21 wird dann einer hier nicht dargestellten Spritzstation zugeführt, wo sie in eine Spritzgussform eingesetzt wird. Nach gegebenenfalls vorgesehenen, noch zu beschreibenden Nacharbeiten an den Borstenbündeln 19 werden diese dann beim Spritzvorgang des Bürstenkörpers mit diesem verbunden (Inmould-Verfahren). Mit dem Stopfwerkzeug 18 können die gefalteten Borstenbündel 19 auch in Aufnahmelöcher von Bürstenkörpern eingestopft werden, wobei Befestigungsanker mit eingestopft werden.
Die Transporteinrichtung 8a gemäß 2 weist einen Dreharm 22 mit an den Enden befindlichen Greifern 13 auf. Der Dreharm 22 ist um eine mittige Drehachse 23 verdrehbar und mit seinen Greifern 13 wahlweise bei der Bevorratungseinrichtung 4, der Schleifstation 2 oder dem Doppelmagazin 7 positionierbar. Auch damit können aus dem Borstenmaterialvorrat 9 mittels der Vorabteiler 10 abgeteilte Teilbündel 12 der Schleifstation 2 zum vorzugsweise gleichzeitigen beidseitigen Beschleifen der äußeren Enden zugeführt und nach dieser Bearbeitung durch eine 180°-Schwenkung in das Doppelmagazin 7 der Stopfeinrichtung 6 überführt werden. Die in dem Doppel-Materialkasten 5 und dem Doppelmagazin 7 befindlichen Borsten haben eine etwa doppelte Länge wie die gefalteten, fertigen Borstenbündel 19.
Erwähnt sei noch, dass das Verbinden der Borstenbündel 19 mit einem gespritzten Bürstenkörper auch nach dem sogenannten IP-Verfahren (integrierte Produktion) oder dem IAP-Verfahren (integrierte ankerlose Produktion) erfolgen kann. Dabei werden die in der Aufnahmekassette befindlichen Borstenbündel einem Bürstenteilkörper mit Durchgangslöchern für die Borstenbündel zugeführt, wobei die Befestigungsenden der Borstenbündel in die Durchgangslöcher der Bürstenteilkörper eingebracht und ihre Befestigungsenden angeschmolzen werden. Dann wird ein zweiter Bürstenteilkörper gespritzt und dabei die Borstenbündel-Befestigungsenden umspritzt. Um eine thermische Beschädigung des ersten Bürstenteilkörpers zu vermeiden, können die Borstenbündel soweit in die Durchgangslöcher des Bürstenteilkörpers eingeschoben werden, dass ihre Befestigungsenden Abstand zu dem Bürstenteilkörper haben. Die Befestigungsenden werden dann angeschmolzen und pilzartig geformt. Anschließend können bedarfsweise die mit Anformungen versehenen Borstenbündel bis zu dem Bürstenteilkörper zurückgeschoben werden, so dass die Anformung dann an diesem Teilkörper anliegen kann.
In 3 ist erkennbar, dass der Faltbereich 24 der Borstenbündel soweit in die Aufnahmelöcher 20 eingestopft sind, dass dieser Faltbereich über die Aufnahmekassette 21 übersteht, so dass dieser Faltbereich bearbeitet werden kann. Die Bearbeitung kann darin bestehen, dass, wie bereits vorerwähnt, ein Verankerungskopf nach dem Erwärmen und Plastifizieren des Faltbereiches 24 angeformt wird oder aber es besteht auch die Möglichkeit, dass der Faltbereich 24 durch ein Trennmesser 25 abgetrennt wird. Die einzelnen Borsten oder Filamente der Borstenbündel 9 können dann relativ zueinander verschoben werden, so dass die dem abgetrennten Faltbereich 24 gegenüber liegenden Nutzungsenden 26 profiliert werden können.
Anstatt den Faltbereich 24 mit einem Trennmesser 25 abzutrennen, kann der Faltbereich 24 der Borstenbündel-Befestigungsenden auch aufgetrennt oder angeschnitten werden. Beim Anschneiden werden nur die außen liegenden Borsten oder Filamente durchtrennt, so dass eine Profilierung der Nutzungsenden einfacher durchführbar ist.
Das Verschieben der einzelnen Borsten relativ zueinander beim Profilieren ist auch dadurch begünstigt, dass die eingestopften Borstenbündel 19 nach dem Zurückziehen einer Einstopfzunge des Stopfwerkzeugs 18 mit reduziertem Einpressdruck gehalten sind, so dass diese Relativ-Verschiebungen gut durchführbar sind, beispielsweise mit an einer Seite oder an gegenüber liegenden Enden der Borstenbündel angreifenden Profilierstiften.
Nach dem Profilieren kann ein Verankerungskopf angeschmolzen werden, wobei bedarfsweise davor das Verankerungsende der Borstenbündel mit dem Trennmesser 25 gerade geschnitten werden kann. Dies ist aber nur erforderlich, wenn sehr starke Profilierungen der Nutzungsenden vorgesehen sind. In den meisten Fällen genügt das Anschmelzen eines Verankerungskopfes um die Längenunterschiede zu egalisieren.
Anstatt die Borstenabschnitte 15 mittels eines Stopfwerkzeugs zu falten und dann in eine Aufnahmekassette 21 einzusetzen, können die Borstenabschnitte 15 auch einer zweiteiligen Aufnahmekassette 27 zugeführt werden, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Die beiden Kassettenteile 27a, 27b weisen Aufnahmelöcher 20 auf, die in der in 4 und 5 gezeigten Position der beiden Kassettenteile 27a, 27b miteinander fluchten. Die Borstenabschnitte 15 können von einer Seite der zweiteiligen Aufnahmekassette 27 mittels Einschiebern eingeführt werden und dann in der Trennebene 28 zwischen den Kassettenteilen 27a, 27b mit Hilfe des Trennmessers 25 durchtrennt werden. Anschließend können die beiden Aufnahmekassetten 27a, 27b getrennt voneinander einem Spritzvorgang zugeführt werden. In bekannter Weise werden dort die Bürstenkörper gespritzt und dabei die etwas in den Formhohlraum ragenden Befestigungsenden der Borstenbündel 19 mit umspritzt und dadurch verankert.
Vorzugsweise sind die Borstenabschnitte 15 an ihren äußeren Enden vor dem Zuführen der Borstenabschnitte 15 zu der Aufnahmekassette 27 im Bereich einer Schleifstation bearbeitet, insbesondere verrundet oder gegebenenfalls spitz geschliffen worden. Das Bearbeiten der Borstenabschnitte 15 bzw. der daraus gebildeten Borstenbündel 19 kann jedoch auch innerhalb der Aufnahmekassette 27 erfolgen, etwa vergleichbar mit den anhand der 3 beschriebenen Arbeitsverfahren. Die Borstenabschnitte 15 können somit auch in der Aufnahmekassette 27 an ihren äußeren Enden beschliffen werden Nach dem Durchtrennen der Borstenabschnitte 15 zu Borstenbündeln 19 können dann weitere Bearbeitungen wie das Bilden eines Verankerungskopfes am Befestigungsende der Borstenbündel 19 und ein gegebenenfalls vorgesehenes Profilieren der Nutzungsenden durch Längsverschieben der einzelnen Borsten relativ zueinander vorgenommen werden.
Die beiden plattenförmigen Kassettenteile 27a, 27b sind in den Ausführungsbeispielen nach 4 und 5 im Trennebenenbereich um die Breite des Trennmessers 25 bzw. des Trennmessers 25a in 5 voneinander beabstandet angeordnet. Das Trennmesser 25 gemäß 4 weist eine einseitige Schneide 29 mit einer sich anschließenden Schräge 30 auf, wobei das Kassettenteil 27a ein Gegenmesser bildet. Durch die einseitige Schräge werden die dieser zugewandten Teile des Borstenabschnittes 15 beim Durchtrennen gemäß dem Pfeil PF1 verschoben, während die anderen Borstenabschnittteile ihre Lage beibehalten. Wenn eine exakt mittige Teilung der Borstenabschnitte 15 gewünscht ist, muss die entsprechende Lage der Borstenabschnitte 15 innerhalb der Aufnahmelöcher 20 vorgegeben werden. Andererseits ist es in einigen Fällen erwünscht, eine außermittige Trennung der Borstenabschnitte 15 vorzunehmen, um unterschiedlich lange Borstenbündel zur Verfügung zu haben. Durch die vorgesehene Messerform wird kein Schnittabfall erzeugt.
5 zeigt ein Trennmesser 25a, welches eine Doppelschneide 31 hat, deren eine Seite mit dem Kassettenteil 27a und deren andere Schneide mit dem Kassettenteil 27b als Gegenmesser zusammenarbeiten. Die Doppelschneide ist durch eine mittige, V-förmige Nut 32 gebildet.
Die Aufnahmekassetten-Teile 27a, 27b können für das Befüllen mit Borstenabschnitten 15 in der gezeigten Lage, also mit ihren einander zugewandten Seiten beabstandet angeordnet sein. Zweckmäßig ist es in diesem Fall, wenn die zuführseitigen Mündungen der Aufnahmelöcher 20 Anfasungen aufweisen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die beiden plattenförmigen Kassettenteile 27a, 27b zunächst in einer Aufnahmestellung flachseitig aneinander liegen und in dieser Lage mit Borstenabschnitten 15 befüllt werden. Nach dem Befüllen mit Borstenabschnitten 15 werden die Kassettenteile 27a, 27b relativ zueinander in eine Trennstellung verstellt, so dass ein Trennmesser 25, 25a eingreifen kann.
Weiterhin können die beiden plattenförmigen Kassettenteile 27a, 27b der Aufnahmekassetten 27 in flachseitig aneinander liegender Position zum Durchtrennen der darin befindlichen Borstenabschnitte 15 quer zu deren Längserstreckung relativ zueinander verstellt werden, so dass dabei die Borstenabschnitte 15 in zwei Borstenbündel 19 zertrennt werden. Die einander zugewandten Seiten der beiden Kassettenteile 27a, 27b bilden dabei selbst im Bereich der Aufnahmelöcher 20 bei der Trennebene 28 Trennschneiden.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, die Borstenbündel mit an ihren Nutzungsenden bearbeiteten, insbesondere beschliffenen Einzelborsten aufweisen, wobei die Borstenbündel beim Spritzgießen von Bürstenkörpern oder durch Einstopfen in Bürstenkörperlöcher eines Bürstenkörpers mit diesem verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass Borstenabschnitte (15) einer Bearbeitungsstation (2) zum Schleifen beider Enden dieser Borstenabschnitte (15) zugeführt werden sowie anschließend entweder gefaltet oder im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt und dadurch Borstenbündel (19) gebildet und diese dann mit einem Bürstenkörper verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Borstenabschnitte (15) etwa in doppelter Länge und etwa halber Filamentzahl der vorgesehenen Borstenbündel (19) an beiden Enden beschliffen sowie anschließend etwa mittig zu Borstenbündeln (19) gefaltet und vorzugsweise in Aufnahmelöcher (20) einer Aufnahmekassette (21) oder eines Bürstenkörpers gestopft und mit dem Bürstenkörper verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Borstenabschnitte (15) etwa in doppelter Länge der vorgesehenen Borstenbündel (19) an beiden Enden beschliffen sowie anschließend im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt und dadurch Borstenbündel (19) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Borstenabschnitte (15) etwa in doppelter Länge der vorgesehenen Borstenbündel (19) an beiden Enden beschliffen sowie anschließend einer zweiteiligen Aufnahmekassette (27) mit beide Kassettenteile (27a, 27b) durchsetzenden Aufnahmelöchern (20) für die Borstenabschnitte (15) zugeführt werden, dass die Borstenabschnitte (15) dann in der Trennebene (28) zwischen den Kassettenteilen durchtrennt und dann die beiden Kassettenteile (27a, 27b) mit den darin befindlichen Borstenbündeln (19) einem Spritzvorgang zum Spritzen von Bürstenkörpern und zum Umspritzen der Befestigungsenden der Borstenbündel (19) zugeführt werden.
Verfahren Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Kassettenteile (27a, 27b) für den Trennvorgang quer zu ihrer Trennebene (28) auseinander bewegt werden und dass dann ein Trennmesser (25, 25a) entlang der Trennebene (28) geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von vorzugsweise strangförmigem Borstenmaterial oder dergleichen Borstenvorrat, das einen vielfachen Querschnitt des Borstenbündel-Einzelquerschnitts hat, Strangabschnitte abgelängt werden und diese oder davon entnommene Teilbündel (12) an beiden Enden beschliffen werden, dass anschließend davon Borstenabschnitte (15) abgeteilt, aus diesen Borstenabschnitten (15) Borstenbündel (19) gebildet und diese mit einem Bürstenkörper verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangabschnitte oder davon entnommene Teilbündel (12) an beiden Enden beschliffen und dann im Verlauf ihrer Längserstreckung durchtrennt und anschließend einem Borstenvorrat zugeführt werden und dass aus dem Borstenvorrat Borstenbündel (19) abgeteilt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenabschnitte (15) beim Schleifen ihrer Enden für an beiden Enden etwa gleiche Abrundergebnisse etwa mittig gehalten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenabschnitte (15) beim Schleifen ihrer Enden für an beiden Enden unterschiedliche Abrundergebnisse außermittig gehalten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenabschnitte (15) zumindest an einem ihrer Enden vorzugsweise über etwa 1/10 bis etwa 1/2 ihrer Gesamtlänge konisch beziehungsweise spitz geschliffen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenabschnitte (15) beim Schleifen ihrer Enden wechselweise in unterschiedlichen Bereichen der Längserstreckung gehalten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass außermittig gehaltene Borstenabschnitte (15) an den kürzeren Enden vorgeschliffen und an den längeren Enden nachgeschliffen, insbesondere konisch beziehungsweise spitz geschliffen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Durchtrennen der Borstenabschnitte (15) gebildeten Borstenbündel (19) durch Verschieben ihrer Einzelfilamente relativ zueinander an ihren Nutzungsenden profiliert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Aufnahmekassette (21, 27) befindlichen Borstenbündel (19) einem Bürstenteilkörper mit Durchgangslöchern für die Borstenbündel (19) zugeführt werden, dass die Befestigungsenden der Borstenbündel (19) in die Durchgangslöcher der Bürstenteilkörper eingebracht und ihre Befestigungsenden angeschmolzen werden und dass dann ein zweiter Bürstenteilkörper gespritzt und dabei die Borstenbündel-Befestigungsenden umspritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel (19) so weit in die Durchgangslöcher des Bürstenteilkörpers eingeschoben werden, dass ihre Befestigungsenden Abstand zu dem Bürstenteilkörper haben und dass dann die Befestigungsenden angeschmolzen und pilzartig geformt sowie anschließend mit dieser Anformung bis zu dem Bürstenteilkörper zurückgeschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzungsenden (26) der Borstenbündel (19) profiliert werden und dass dies gegebenenfalls durch das Falten der Borstenabschnitte (15) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltbereich (24) der Borstenabschnitte (15) insbesondere vor dem Falten erwärmt und plastifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltbereich (24) der Borstenabschnitte (15) nach dem Falten und Einstopfen der gefalteten Borstenbündel (19) in die Aufnahmelöcher (20) der Aufnahmekassette (21) erwärmt, plastifiziert und vorzugsweise ein Verankerungskopf angeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltbereich (24) der Borstenbündel (19) so weit in die Aufnahmelöcher (20) der Aufnahmekassette eingestopft wird, dass er über die Aufnahmekassette übersteht und dass dann der Faltbereich (24) bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Aufnahmekassette überstehende Faltbereich (24) der Borstenbündel-Befestigungsenden aufgetrennt oder angeschnitten und/oder erwärmt und angeschmolzen sowie gegebenenfalls verformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzungsenden (26) der Borstenbündel (19), während der Faltbereich (24) der Borstenbündel (19) plastifiziert ist oder nach dem Abschneiden des Faltbereichs (24) der Borstenbündel (19), profiliert werden.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die getrennten Verankerungsenden der Borstenbündel (19) nach dem Profilieren der Nutzungsenden (26) abgeschert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenabschnitte (15) an beiden Enden gleichzeitig beschliffen werden.
Bürstenherstellungsmaschine zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, die Borstenbündel (19) mit an ihren Nutzungsenden bearbeiteten, insbesondere beschliffenen Einzelborsten aufweisen, wobei die Maschine eine Spritzgießeinrichtung zum Spritzgießen von Bürstenkörpern und dabei zum Umspritzen und Verbinden der Borstenbündel (19) mit den Bürstenkörpern oder eine Stopfmaschine zum Einstopfen von Borstenbündeln in Bürstenkörper aufweist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinrichtung (8, 8a) zum bündelweisen Entnehmen von Borstenmaterial mit mindestens dem halben Borstenbündelquerschnitt und etwa doppelter Borstenbündel-Länge aus einem Borstenvorrat vorgesehen ist, dass eine Bearbeitungsvorrichtung zum Schleifen beider Enden des entnommenen Borstenmaterials sowie eine Vorrichtung zum Teilen oder Falten von Borstenabschnitten (15) zu Borstenbündeln (19) vorgesehen ist und dass die Borstenbündel (19) dann der Spritzgießeinrichtung oder der Stopfmaschine zugeführt werden.
Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zuführvorrichtung für einen Borstenvorrat bildendes, strangförmiges Borstenmaterial und eine Ablängeinrichtung zum Ablängen von Borstenabschnitten (15) aufweist und dass die Bearbeitungsvorrichtung zum Schleifen beider Enden der Borstenabschnitte (15) vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung und die Ablängeinrichtung zum Zuführen und Ablängen des strangförmigen Borstenmaterials, das einen vielfachen Querschnitt des Borsten bündel-Einzelquerschnitts hat, ausgebildet sind, dass eine Bevorratungseinrichtung (4) für die abgelängten Strangabschnitte mit einem Vorabteiler (10) zum Entnehmen von Teilbündeln (12) der Strangabschnitte vorgesehen ist, dass anschließend die Bearbeitungsvorrichtung (2) zum Schleifen beider Enden der Teilbündel (12) und schließlich ein Magazin (7) für die Teilbündel (12) und ein Borstenbündelabteiler (17) zum Entnehmen von einzelnen Borstenabschnitten (15) aus dem Teilbündelvorrat vorgesehen sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Aufnahmekassetten (21, 27) mit Aufnahmelöchern (20) zur Aufnahme der Borstenabschnitte (15) oder der gefalteten Borstenbündel (19) und zum Zuführen zu der Spritzgießeinrichtung vorgesehen sind.
Maschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekassetten (27) für die Borstenabschnitte (15) zweiteilig mit zwei plattenförmigen Kassettenteilen (27a, 27b) und diese fluchtend durchsetzenden Aufnahmelöchern (20) für die Borstenabschnitte (15) ausgebildet sind und dass eine zwischen die Kassettenteile eingreifende Trenneinrichtung zum Durchtrennen der Borstenabschnitte (15) in zwei Borstenbündel (19) vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden plattenförmigen Kassettenteile (27a, 27b) der Aufnahmekassetten (27) flachseitig aneinander liegen und zum Durchtrennen der Borstenabschnitte (15) quer zur Längserstreckung relativ zueinander verstellbar sind.
Maschine nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekenn zeichnet, dass die plattenförmigen Kassettenteile (27a, 27b) der Aufnahmekassetten (27) zwischen einer Aufnahmestellung und einer Trennstellung verstellbar sind und dass in der Aufnahmestellung die Kassettenteile (27a, 27b) flachseitig vorzugsweise aneinander liegen und in Trennstellung zueinander beabstandet sind zum Eingreifen eines Trennmessers (25, 25a).
Maschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser (25a) eine Doppelschneide (31) aufweist und dass die Schneiden jeweils entlang einer der beiden einander zugewandten Seiten der Kassettenteile (27a, 27b) als Gegenmesser geführt sind.
Maschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser (25) eine einseitige Schneide (29) mit einer sich anschließenden Schräge (30) aufweist, dass eine der beiden einander zugewandten Seiten der Kassettenteile (27a, 27b) ein Gegenmesser bildet und dass die Schräge (30) zum Längsverschieben der ihr zugewandten, abgetrennten Borstenbündel (19) ausgebildet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Profiliereinrichtung zum Profilieren der Nutzungsenden der Borstenbündel (19) vorgesehen ist und dass die Profiliereinrichtung für ein Borstenbündel (19) vorzugsweise wenigsten einen Profilierstift zum stirnendigen Beaufschlagen eines der Borstenbündelenden insbesondere innerhalb der Aufnahmekassette (21, 27) aufweist.