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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere für Zahnbürsten, wobei Borstenfilamente aus einem einen Vorrat an Borstenfilamenten enthaltenden Materialkasten entnommen und zu Borstenbündeln zusammengefasst, danach mittels eines Gas- oder Luftstromes durch eine Bündelaufnahmevorrichtung und daran angeschlossene Hohlleitungen umfassende Transportvorrichtung hindurch geleitet und anschließend in Lochungen einer Bündelhalteplatte eingebracht werden.
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Zudem betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einem einen Vorrat an Borstenfilamenten enthaltenden Materialkasten und mit wenigstens einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus dem Borstenvorrat des Materialkastens sowie mit einer Hohlleitungen aufweisenden Transportvorrichtung, durch welche Hohlleitungen die Borstenbündel mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen einer Bündelhalteplatte transportierbar sind.
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Vorstehend beschriebene Verfahren sowie Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenfeldern sind in unterschiedlichen Formen bekannt.
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Ein Verfahren der eingangs definierten Art ist beispielsweise aus
EP 149 996 A2 vorbekannt.
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Bei den aus dem Stand der Technik vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Borstenfeldern kann es bei der Zuführung von aus einzelnen Borstenfilamenten bestehenden Borstenbündel mittels eines Gas- oder Luftstromes durch eine Transportvorrichtung zu Problemen bei der Zuführung der Borstenfilamente zu der Transportvorrichtung nachgelagerten Abschnitte oder Stationen der Vorrichtung kommen.
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So kann es beispielsweise vorkommen, dass einzelne Borstenfilamente oder auch ganze Borstenbündel in der Transportvorrichtung stecken bleiben und nicht an ihr Ziel gelangen. Vor allem wenn es sich bei den Borstenfilamenten um besonders feine Borstenfilamente handelt, kann eine zuverlässige Zuführung der Borstenfilamente durch die Transportvorrichtung besonders erschwert sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Borstenfeldern und eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenfeldern, wie sie eingangs definiert wurden, zu schaffen, die eine effizientere und einfachere Herstellung von Borstenfeldern und somit eine effizientere und einfachere Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, erlauben.
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Die Aufgabe wird bei dem eingangs definierten Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente während ihres Transports durch die Transportvorrichtung zu der Bündelhalteplatte elektrostatisch entladen werden.
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Insbesondere bei der Zuführung von so genannten chemisch angespitzten Borstenfilamenten, die sich durch ihre besonders feine Filamentstärken auszeichnen, kann es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren immer wieder zu Verstopfungen der Transportvorrichtung, die, wie sich herausgestellt hat, in einer elektrostatischer Aufladung der die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente begründet sind, kommen. Aufgrund der während ihres Transports durch die Transportvorrichtung auf die Borstenfilamente der Borstenbündel einwirkenden Reibungseffekte, sei es durch den Gas- oder Luftstrom, sei es durch das Material der Hohlleitungen, durch die die Borstenbündel transportiert werden, können sich die Borstenbündel und die in den Borstenbündeln enthaltenen Borstenfilament elektrostatisch aufladen, so dass sie an den Elementen der Transportvorrichtung, insbesondere an den Hohlleitungen der Transportvorrichtung, haften bleiben und nicht zuverlässig durch die Transportvorrichtung hindurch geleitet werden können. Zudem besteht sogar die Gefahr, dass sich die Borstenfilamente während des Transports durch die Transportvorrichtung so stark elektrostatisch aufladen, dass sie die Transportvorrichtung verstopfen und so allenfalls ein verminderter Durchtritt der Borstenfilamente zu der Bündelhalteplatte möglich ist.
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Durch die elektrostatische Entladung der Borstenfilamente während ihres Transports können diese Nachteile vermieden werden. Schließlich kann ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem sich auch besonders feine Borstenfilamente, nämlich solche die chemisch angespitzt sind, besonders effizient mittels eines Gas- oder Luftstromes einer Bündelhalteplatte zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
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Für die zuverlässige Entladung der Borstenbündel kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente während ihres Transports durch die Bündelaufnahmevorrichtung der Transportvorrichtung und/oder während ihres Transports durch Hohlleitungen der Transportvorrichtung zu der Bündelhalteplatte elektrostatisch entladen werden.
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Insbesondere bei der elektrostatischen Entladung der Borstenfilamente während ihres Transports durch die Bündelaufnahmevorrichtung kann eine elektrostatische Aufladung der Borstenfilamente bereits zu Beginn ihres Transports durch die Transportvorrichtung vermieden werden.
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Eine alternative oder zusätzliche elektrostatische Entladung der Borstenfilamente während ihres Transports durch die Hohlleitungen der Transportvorrichtung zu der Bündelhalteplatte kann verhindern, dass sich die Borstenfilamente durch Reibung an Innenseiten der Hohlleitungen statisch aufladen und dann die Hohlleitungen verstopfen.
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Eine besonders einfache, jedoch nicht weniger zuverlässige elektrostatische Entladung der Borstenfilamente ist möglich, wenn die die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente während ihres Transports durch die Transportvorrichtung, insbesondere während ihres Transports durch die Bündelaufnahmevorrichtung und/oder durch die Hohlleitungen, zu der Bündelhalteplatte zur elektrostatischen Entladung geerdet werden.
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Dazu können die Borstenbündel während ihres Transports durch die Transportvorrichtung, insbesondere während ihres Transports durch die Bündelaufnahmevorrichtung und/oder durch die Hohlleitungen, zu der Bündelhalteplatte zur elektrostatischen Entladung an wenigstens einem elektrischen, an der Transportvorrichtung angeordneten Kontakt oder Erdungskontakt vorbeigeführt und mit diesem in Berührung gebracht werden. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser wenigstens eine elektrische Kontakt oder Erdungskontakt beispielsweise in der Bündelaufnahmevorrichtung und/oder auch in den Hohlleitungen vorgesehen sein kann.
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Auf diese Weise kann eine besonders einfache, jedoch zuverlässige elektrostatische Entladung der die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente erzielt werden. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die elektrostatische Entladung der die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente während ihres Transports durch die Transportvorrichtung nicht nur eine Ableitung den Borstenfilamenten anhaftender elektrostatischer Ladungen ermöglicht, sondern auch ein elektrostatisches Aufladen der Borstenfilamente, insbesondere aufgrund von Reibungen, die während des Transports der die Borstenbündel bildenden Borstenfilamenten durch die Transportvorrichtung auftreten, vermeidbar ist.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Borstenbündel aus der Bündelhalteplatte direkt in Lochungen eines Trägerplättchen eingebracht werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann jedoch vorgesehen sein, dass die Borstenbündel, insbesondere mithilfe eines Verdichterstempels, durch sich verjüngende Trichterkanäle einer Trichterplatte in Lochungen eines Trägerplättchen eingebracht werden. Dies kann sinnvoll sein, da sich der für eine hochqualitative Bestückung von Trägerplättchen erforderliche Verdichtungsgrad der Borstenbündel allein mittels eines Gas- oder Luftstromes nur mit großem Aufwand erzielen lässt. Indem die zuzuführenden Borstenbündel zunächst durch die Trichterkanäle der Trichterplatte hindurch gedrückt werden, lässt sich der gewünschte Verdichtungsgrad, insbesondere bei Verwendung eines Verdichterstempels, auf relativ einfache Art und Weise erzielen.
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Um die Borstenbündel ankerlos in dem Trägerplättchen befestigen zu können, kann vorgesehen sein, dass von einer den Borstenbündeln abgewandten Rückseite des Trägerplättchens rückseitig abstehende Materialvorsprünge in einer Schweißstation erhitzt und dabei aufgeschmolzen werden, wobei eine Schmelze der geschmolzenen Materialvorsprünge zur Verbindung der Borstenbündel mit dem Trägerplättchen in eine Befestigungsebene der Borstenbündel eingepresst wird, so dass die Schmelze zwischen, insbesondere aus der Rückseite des Trägerplättchen hervorstehenden, Borstenbündelenden und/oder zwischen Filamentenden der Borstenbündel einfließen und danach erstarren kann. So ist es möglich, die Borstenbündel form- und/oder kraftschlüssig an dem Trägerplättchen zu befestigen, da sich die Schmelze durch das Einpressen in die Bündelbefestigungsebene quasi mit den Borstenbündelenden verkrallen kann.
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Auf diese Weise kann ein besonders einfaches Verfahren zur ankerlosen Befestigung von Borstenbündeln in einem Trägerplättchen geschaffen werden.
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Zweckmäßigerweise können dabei die Materialvorsprünge an dem Trägerplättchen mittels wenigstens eines Schmelzstempels erhitzt, geschmolzen und zur Befestigung der Borstenbündel an dem Trägerplättchen in eine Befestigungsebene der Borstenbündel eingepresst werden.
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Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens können insbesondere dann ausgenutzt werden, wenn der Bündelhalteplatte Borstenbündel aus chemisch angespitzten Borstenfilamenten zugeführt werden. Diese auch als chemical tapered filaments – CTF's bezeichneten Borstenfilamente zeichnen sich durch ihre besonders fein zulaufenden, in Gebrauchsstellung freien Filamentenden aus, die bislang eine Zuführung solcher Borstenfilamente mittels eines Gas- oder Luftstromes durch eine Transportvorrichtung aufgrund der statischen Aufladung der in diesem Fall besonders feinen Borstenfilamente erschwert und daher unwirtschaftlich gemacht haben.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Borstenfilamente in mittels einer, insbesondere flexiblen und/oder luftundurchlässigen, Ummantelung zusammengehaltenen Filamentpucks einer Übergabestation zugeführt werden. Die der Übergabestation zugeführten Filamentpucks können dann mittels wenigstens eines der Übergabestation zugeordneten Sauggreifers angesaugt werden, wobei der wenigstens eine Sauggreifer die Filamentpucks mit einer Ansaugplatte an ihrer freien Oberseite kontaktiert und ansaugt, wodurch die, insbesondere flexible und/oder luftundurchlässigen, Ummantelung quer zur Längsachse der Borstenfilamenten und nach innen in Richtung einer rechtwinklig zur Oberseite des Filamentpucks ausgerichteten Längsmittelachse angesaugt wird und sich dadurch stabilisierend um die Borstenfilamenten des angesaugten Filamentpucks legen kann. Nach dem Ansaugen kann der Filamentpuck mittels des wenigstens einen Sauggreifers an eine der Übergabestation nachgelagerte Entmantelungsstation übergeben werden. In dieser Entmantelungsstation kann die Ummantelung des Filamentpucks geöffnet und entfernt werden, wonach die von der Ummantelung befreiten Borstenfilamente, vorzugsweise automatisiert, einem oder dem bereits erwähnten Materialkasten zugeführt werden können.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Filamentpucks aus chemisch angespitzten Borstenfilamenten mit einer flexiblen und/oder luftundurchlässigen Ummantelung beispielsweise in
DE 10 2013 003 249 , die sich mit einem Herstellungsverfahren solcher Filamentpucks beschäftigt, vorbeschrieben sind.
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Die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Entmantelungsstation ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2014 109 320 beschrieben.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Filamentpucks mit einem Spinfinish mit antistatischem Zusatz für CFT's versehen sind, das die Tendenz der Borstenfilamente, sich während des Transports statisch aufzuladen, zusätzlich verringern kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des zuvor beschriebenen Verfahrens kann zudem vorgesehen sein, dass die Filamentpucks der Übergabestation, insbesondere dem wenigstens einen Sauggreifer der Übergabestation, auf wenigstens einer, bevorzugt als Förderband ausgebildeten, Auflage einer Zuführstation zugeführt werden.
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Dies kann die Effizienz und den Automatisierungsgrad des zuvor beschriebenen Verfahrens weiter verbessern.
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Das Verfahren kann für eine mit der Durchführung des Verfahrens betraute Personen zudem vereinfacht werden, wenn die Filamentpucks an der Zuführstation, insbesondere an der wenigstens einen, bevorzugt als Förderband ausgebildeten, Auflage, einzeln und/oder in ihren Anlieferbehältnissen bereitgehalten und bei Bedarf, bevorzugt manuell, insbesondere direkt aus den Anlieferbehältnissen heraus, auf die wenigstens eine Auflage aber insbesondere quer zur Förderrichtung der wenigstens einen Auflage, geschoben werden. So ist es möglich, dass die mit der Durchführung des Verfahrens betraute Person eine bestimmte Anzahl von Filamentpucks bzw. eine bestimmte Anzahl von Anlieferbehältnissen mit Filamentpucks an der als Förderband ausgebildeten Auflage der Zuführstation bereitlegt und bei Bedarf, also wenn die bereits auf die Auflage der Zuführstation aufgebrachten Filamentpucks von den nachgelagerten Stationen der Vorrichtung aufgebraucht wurden, nachgeschoben werden können. Je nach Anzahl der auf der Auflage aufgebrachten Filamentpucks und in Abhängigkeit der Prozesszeit, also der Zeit, die die nachgelagerten Stationen zur Verarbeitung eines Filamentpucks benötigen, kann so die mit der Durchführung des Verfahrens betraute Person genügend Zeit zur Durchführung andere Aufgaben haben und nur in bestimmten Zeitintervallen an die Zuführstation herantreten, um weitere Filamentpucks nachzulegen, damit der ansonsten automatisierte Herstellungsprozess ungestört weiterlaufen kann.
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Bei einem Trägerplättchen mit einer Mehrzahl von das Trägerplättchen durchsetzenden Lochungen, in die aus Borstenfilamenten bestehende Borstenbündel einsetzbar und an dem Trägerplättchen ankerlos befestigbar sind, ist vorgesehen, dass das Trägerplättchen an seiner den in die Lochungen eingeführten Borstenbündeln abgewandten Rückseite eine Mehrzahl von Materialvorsprüngen aufweist, wobei die Materialvorsprünge aufschmelzbar und zur Befestigung der Borstenbündel an dem Trägerplättchen in eine Bündelbefestigungsebene pressbar sind.
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Ein derartiges Trägerplättchen ermöglicht eine einfache ankerlose Befestigung von Borstenbündeln in dem Trägerplättchen, ohne dass die in dem Trägerplättchen zu befestigenden Borstenbündeln vor Zuführung in das Trägerplättchen miteinander verschweißt werden müssen. So unterstützt das erfindungsgemäße Trägerplättchen also die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens in besonders vorteilhafter Art und Weise.
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Zweckmäßig kann es sein, wenn die Borstenbündel nach Aufschmelzen der Materialvorsprünge und Pressen der aufgeschmolzenen Materialvorsprünge in die Bündelbefestigungsebene form- und/oder kraftschlüssig mit dem Trägerplättchen verbunden sind. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Befestigung der Borstenbündel in oder an dem Trägerplättchen, die den geforderten Auszugskräften standhalten kann, ermöglicht werden.
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Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Materialvorsprünge als Noppen ausgebildet sind, wobei die Materialvorsprünge quer von der Rückseite des Trägerplättchen abstehen können. Quer bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Materialvorsprünge im Wesentlichen in Fortsetzung der in das Trägerplättchen eingesteckten Borstenbündel von der Rückseite des Trägerplättchens abstehen können. Zweckmäßigerweise wird eine Längsmittelachse der Materialvorsprünge dabei in einem rechten Winkel zu der Rückseite des Trägerplättchen ausgerichtet sein.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Materialvorsprünge, insbesondere gleichmäßig, verteilt um die oder zwischen den Lochungen des Trägerplättchen angeordnet sind. Dies kann eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze, insbesondere nach Pressen der Schmelze in die Bündelbefestigungsebene, an der Rückseite des Trägerplättchen und zwischen den Enden der Borstenbündel und insbesondere zwischen einzelnen Borstenfilamenten der Borstenbündel begünstigen und so zu einer zuverlässigen Befestigung der Borstenbündel in dem Trägerplättchen beitragen.
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Um Borstenfelder mit unterschiedlichen Borstenbündel-Querschnitten herstellen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn die Lochungen an dem Trägerplättchen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. So können die Lochungen beispielsweise einen runden und/oder ovalen und/oder kreisrunden und/oder einen mehreckigen Querschnitt aufweisen. Die Kombination von Lochungen mit unterschiedlichem Querschnitt ist dabei selbstverständlich möglich. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Lochungen als Langlochungen ausgebildet sind.
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Das Trägerplättchen kann sich besonders einfach herstellen lassen, wenn die Materialvorsprünge einstückig mit dem Trägerplättchen verbunden sind und/oder wenn die Materialvorsprünge aus demselben Material wie das Trägerplättchen, insbesondere aus einem schmelzbaren Kunststoff, vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff, bestehen. Dabei kann das Material, aus dem die Materialvorsprünge bestehen, einen niedrigeren oder auch einen höheren Schmelzpunkt als das Material haben, aus dem die Borstenfilamente und/oder die Borstenbündel bestehen. Ein typischer Werkstoff, aus dem das Trägerplättchen und/oder die Materialvorsprünge an der Rückseite des Trägerplättchen bestehen können, ist der Kunststoff Polypropylen. Ein typischer Werkstoff, aus dem die Borstenbündel bzw. die Borstenfilamenten bestehen können, ist Polybutylenterephthalat (PBT).
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Vorteilhaft ist es, wenn die Materialvorsprünge sich zu ihrem freien Ende hin verjüngen, insbesondere konisch verjüngen. Weisen die Materialvorsprünge eine sich verjüngende Form auf, wird das Aufschmelzen dieser Materialvorsprünge beim Eindrücken des Schweißstempels wesentlich erleichtert.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Trägerplättchen an seiner den Borstenbündeln abgewandten Rückseite eine, bevorzugt endlose und geschlossene, insbesondere rechtwinklig, von der Rückseite des Trägerplättchen abstehende Begrenzung aufweist. Diese Begrenzung kann dabei die Lochungen und die Materialvorsprünge umgeben und die Rückseite des Trägerplättchens umfassen. Die rückseitige Begrenzung des Trägerplättchens kann verhindern, dass die Schmelze der aufgeschmolzenen Materialvorsprünge beim Eindrücken des Schweißstempels seitlich herausquillt und außerdem zu einer zuverlässigen Führung der geschmolzenen Materialvorsprünge beim Einpressen der Schmelze in die Bündelbefestigungsebene des Trägerplättchen beitragen.
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Besonders zuverlässig kann ein seitliches Herausquellen der Schmelze verhindert werden, wenn die Begrenzung des Trägerplättchen wenigstens halb so hoch wie die an der Rückseite des Trägerplättchen angeordneten Materialvorsprünge ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform des Trägerplättchens kann diese Begrenzung jedoch höher, insbesondere doppelt so hoch, wie die Materialvorsprünge an der Rückseite des Trägerplättchens sein. So kann sich besonders und zuverlässig verhindern lassen, dass die Schmelze der geschmolzenen Materialvorsprünge beim Einpressen der Schmelze in die Bündelbefestigungsebene des Trägerplättchens, insbesondere mittels eines Schmelzstempels, seitlich herausgedrückt wird.
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Bei einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem Griff und einem Bürstenkopf, wobei der Bürstenkopf eine Trägerplättchenaufnahme und ein darin befestigtes, mit Borstenbündeln bestücktes Trägerplättchen aufweist ist vorgesehen, dass das Trägerplättchen ein wie zuvor beschriebenes Trägerplättchen ist.
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Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das Trägerplättchen in die Trägerplättchenaufnahme eingeclipst ist. Zusätzlich oder ergänzend dazu kann das Trägerplättchen in die Trägerplättchenaufnahme eingeklebt und/oder, insbesondere mittels eines Ultraschallschweißverfahrens, eingeschweißt seien. Auf diese Weise kann das Trägerplättchen zuverlässig an der Bürste befestigt sein.
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Bei der eingangs genannten Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 11 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Transportvorrichtung zur Ableitung den zu transportierenden Borstenfilamenten und/oder Borstenbündeln anhaftender elektrostatischer Ladungen elektrisch geerdet ist.
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Um die mithilfe der wenigstens einen Entnahmevorrichtung, mit der einzelne Borstenbündel aus dem Borstenvorrat mit Borstenfilamenten entnommen werden können, der Transportvorrichtung zuzuführen, kann es zweckmäßig sein, wenn die Transportvorrichtung wenigstens eine Bündelaufnahmevorrichtung aufweist, an die materialkastenseitigen Enden der Hohlleitungen angeschlossen sind. Vorteilhafterweise können die wenigstens eine Bündelaufnahmevorrichtung und/oder die Hohlleitungen dabei elektrisch geerdet sein, um elektrostatische Ladungen von den zu transportierenden Borstenfilamenten bzw. von den Borstenbündeln abzuführen bzw. eine elektrostatische Aufladung der zu transportierenden Borstenfilamenten und/oder Borstenbündeln während ihres Transports durch die Transportvorrichtung hindurch zu vermeiden.
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Für eine effektive Ableitung elektrostatischer Ladungen kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Bündelaufnahmevorrichtung und/oder wenigstens eine der Hohlleitungen wenigstens einen elektrisch geerdeten Kontakt oder Erdungskontakt aufweisen, die die Borstenbündel und/oder in den Borstenbündeln enthaltene Borstenfilamente während ihres Transports durch die Bündelaufnahmevorrichtung und/oder durch die wenigstens eine Hohlleitung zumindest zeitweise berühren. Dabei können insbesondere die Bündelaufnahmevorrichtung und/oder wenigstens eine der Hohlleitungen und/oder der Kontakt oder Erdungskontakt über wenigstens einen elektrischen Leiter, insbesondere über einen elektrisch geerdeten Ständer der Vorrichtung, mit der Erde verbunden sein.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass wenigstens eine Hohlleitung als elektrisch geerdeten Kontakt oder Erdungskontakt eine elektrisch geerdete innere Mantelfläche aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, bevorzugt aus Stahl, Edelstahl oder Kupfer, aufweist, die die Borstenbündel und/oder darin enthaltene Borstenfilamenten während ihres Transports kontaktieren.
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Vorteilhafterweise können die Hohlleitungen der Vorrichtung dabei als Schläuche aus einem flexiblen Material und/oder als Bowdenzugmäntel und/oder auch als Rohrverbindungen aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, bevorzugt aus Stahl, Edelstahl oder aus Kupfer, ausgebildet sein. Bevorzugt, weil besonderes kostengünstig und gut für das Ableiten elektrostatischer Ladungen geeignet, ist jedoch die Verwendung von Hohlleitungen, die aus jeweils einem Bowdenzugmantel bestehen.
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Eine besonders effiziente Zuführung von Borstenbündeln an eine an der Vorrichtung bereitgehaltene Bündelhalteplatte ist möglich, wenn die Transportvorrichtung eine der Anzahl der Lochungen der Bündelhalteplatte entsprechende Anzahl von Hohlleitungen aufweist.
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Vorteilhaft, insbesondere im Hinblick auf die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, kann es sein, wenn die Bündelhalteplatte als eine an eine Weiterbearbeitungseinrichtung, insbesondere an eine Schweißstation, übergebbare Transportplatte ausgebildet ist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Bündelhalteplatte an einer der Transportvorrichtung in Aufnahmestellung abgewandten Seite zudem wenigstens eine Trägerplättchenhalterung für ein Trägerplättchen, insbesondere für ein Trägerplättchen, wie es zuvor beschrieben wurde, aufweisen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Bündelhalteplatte aber auch ein Bürsten-Teilkörper oder ein Spritzform-Einsatz sein kann, der in nachgelagerten Stationen der Vorrichtung nach Bestücken mit Borstenbündeln weiterbearbeitet werden kann.
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Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von besonderer Bedeutung kann vorgesehen sein, dass die Hohlleitungen der Transportvorrichtung in jeweils einen Führungskanal eines Führungselements münden. Dieses Führungselements kann dabei auch als Zuführblock bezeichnet werden. Dabei sind die Führungskanäle des Führungselements bzw. des Zuführblocks jeweils als Durchgangsöffnungen ausgebildet. Zu bemerken ist, dass die abführseitigen Abstände der Führungskanäle dabei zueinander geringer sein können als die zuführseitigen Abstände. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn Austrittsöffnungen der Zuführkanäle entsprechend einer Anordnung von mit Borstenbündeln zu bestückenden Lochungen der Bündelhalteplatte und/oder in diese Lochungen mündend angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine nach der Zuführung der Borstenbündel durch die Transportvorrichtung erfolgende Bestückung der Bündelhalteplatte besonders effizient erfolgen.
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Die Zuführkanäle des Führungselements bzw. des Führungsblocks fungieren damit also als eine Art Trichter, mit dem die zuzuführenden Borstenbündel sich während ihres Transports einander annähernd in die Bündelhalteplatte eingebracht werden können.
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Um die Borstenbündel mit einem gewünschten Verdichtungsgrad in Lochungen eines an der Vorrichtung bereitgehaltenen Trägerplättchens einbringen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn die Vorrichtung eine zwischen der Bündelhalteplatte und einem mit Borstenbündeln zu bestückenden Trägerplättchen anordenbare Trichterplatte mit, insbesondere sich in Förderrichtung der Borstenbündel verjüngenden, Trichterkanälen aufweist. Durch diese Trichterkanäle können dann die Borstenbündel aus der Bündelhalteplatte, in der sie in Anordnung und Ausrichtung an das zu bestückenden Trägerplättchen angepasst bereitgehalten werden, in Lochungen eines an der Trichterplatte, vorzugsweise in einer Trägerplättchenhalterung der Trichterplatte, bereitgehaltenen Trägerplättchen eingeführt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn Eintrittsöffnungen der Trichterkanäle in Anzahl und Anordnung Austrittsöffnungen der Lochungen der Bündelhalteplatte entsprechen und Austrittsöffnungen der Trichterkanäle in Anzahl und Anordnung den Lochungen des Trägerplättchens entsprechen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Austrittsöffnungen der Trichterkanäle in Lochungen eines an der Trichterplatte bereitgehaltenen Trägerplättchens münden, damit die Borstenbündel aus der Bündelhalteplatte durch die Trichterplatte möglichst leicht in das zu bestückenden Trägerplättchen eingebracht werden können.
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Um die mittels der Transportvorrichtung der Bündelhalteplatte zugeführten Borstenbündel zuverlässig und mit dem gewünschten Verdichtungsgrad durch die Trichterplatte in die Lochungen eines an der Trichterplatte bereitgehaltenen Trägerplättchens einbringen zu können, kann die Vorrichtung eine Verdichterstation mit wenigstens einem Verdichterstempel mit einer in Anzahl und Anordnung mit den Lochungen der Bündelhalteplatte und/oder mit den Trichterkanälen der Trichterplatte und/oder den Lochungen des Trägerplättchens übereinstimmenden Verdichterfingern aufweisen. Mithilfe dieser Verdichterfinger können die, insbesondere in die Trichterplatte und/oder in die Bündelhalteplatte, eingebrachten Borstenbündel in die Lochungen des an der Vorrichtung, insbesondere an der Trichterplatte und/oder an der Bündelhalteplatte, bereitgehaltenen Trägerplättchens eingebracht werden.
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Auf diese Weise können die in Borstenbündeln zusammengefassten Borstenfilamente mit einem für den Transport durch die Transportvorrichtung mittels eines Gas- oder Luftstromes erforderlichen geringen Verdichtungsgrad zugeführt und anschließend mithilfe des erfindungsgemäßen Verdichterstempels mechanisch in die Lochungen des bereitgehaltenen Trägerplättchen eingebracht und dabei gleichzeitig auf den erforderlichen höheren Verdichtungsgrad verdichtet werden. Insbesondere bei höheren Verdichtungsgraden stellt die mechanische Verdichtung der Borstenbündel, zu der auch die Trichterkanäle der zuvor beschriebenen Trichterplatte beitragen können, eine besonders einfache Art und Weise der Verdichtung und des Einbringens der Borstenbündel in das bereitgehaltene Trägerplättchen dar.
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Vor allem für die Durchführung des bereits zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung einen Transportgreifer und eine Schweißstation aufweist. Dabei kann der Transportgreifer bevorzugt als Drehtisch mit wenigstens einer Transportaufnahme für eine mit Borstenbündeln und/oder mit wenigstens einem Trägerplättchen bestückte Trichterplatte und/oder Bündelhalteplatte ausgebildet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Bündelhalteplatte, die dann zusätzlich die Funktion einer Transportplatte übernehmen kann, mittels des Transportgreifers nach Bestücken der Bündelhalteplatte mit Borstenbündeln und/oder mit wenigstens einem Trägerplättchen zu einer oder der Schweißstation transportierbar ist, wobei die Borstenbündel in der Schweißstation, insbesondere form- und/oder kraftschlüssig, mit dem wenigstens einen Trägerplättchen verbindbar sind.
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Ferner ist es möglich, dass auch die wenigstens eine Trichterplatte mittels des Transportgreifers zwischen Stationen der Vorrichtung transportiert werden kann.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Schweißstation zur Verbindung der Borstenbündel mit dem wenigstens einen Trägerplättchen wenigstens einen Schweißstempel aufweist, mit dem die Borstenbündel mit dem wenigstens einen Trägerplättchen verbindbar sind. Handelt es sich bei den zu bearbeitenden Trägerplättchen um ein wie zuvor beschriebenes Trägerplättchen, ist es möglich, dass der wenigstens eine Schweißstempel zum Aufschmelzen der Materialvorsprünge des Trägerplättchens und zum Einpressen der geschmolzenen Materialvorsprünge in eine Bündelbefestigungsebene des jeweiligen Trägerplättchens verwendet wird. Dabei kann der wenigstens eine Schweißstempel eine Rückseite des Trägerpäckchens in Schweißstellung kontaktieren.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann dieser wenigstens eine Schweißstempel auf eine Temperatur von ungefähr 500°C aufgeheizt werden, um die Borstenbündel mit dem jeweiligen Trägerplättchen zu verschweißen.
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An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Verwendung eines zuvor beschriebenen Trägerplättchens mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung die Herstellung von Borstenfeldern in besonderem Maße vereinfachen kann, insbesondere wenn dabei das ebenfalls zuvor beschriebene Verfahren Anwendung findet.
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Die Vorteile, die sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Borstenfeldern ergeben können, können besonders groß sein, wenn die verwendeten Borstenfilamente chemisch angespitzte Borstenfilamente, so genannte chemical tapered filaments – CTF's, sind, da diese besonders feinen Borstenfilamente in besonderem Maße von einer statischen Aufladung während ihres Transports mittels eines Gas- oder Luftstromes durch die Transportvorrichtung betroffen sein können, so dass eine Zuführung solcher chemisch angespitzten Borstenfilamenten bisher nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand möglich war.
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Zweckmäßig kann es sein, wenn die Vorrichtung eine dem Materialkasten vorgelagerte Entmantelungsstation zur Entmantelung mittels einer Ummantelung in Filamentpucks zusammengefassten Borstenfilamente aufweist. Dabei kann die Entmantelungsstation wenigstens eine Schneidevorrichtung mit wenigstens einem Schneidwerkzeug zum Öffnen der Ummantelung der Filamentpucks und wenigstens eine Greifeinrichtung zum Entfernen der geöffneten Ummantelung aufweisen. Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Ummantelungsstation mit dem ihr nachgelagerten Materialkasten fördertechnisch verbunden ist, um die entmantelten Borstenfilamente dem Materialkasten zuzuführen. Zu diesem Zweck kann die Entmantelungsstation bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wenigstens einen Greifer und/oder wenigstens einen Schieber aufweisen, mit dem die entmantelten Borstenfilamente dem Materialkasten, vorzugsweise automatisiert, zuführbar sind.
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Um die Borstenfilamente dem Materialkasten automatisiert zuführen zu können, kann der Materialkasten zumindest eine, insbesondere mit einer, beispielsweise der zuvor bereits erwähnten, Entmantelungsstation fördertechnisch verbundene, Förderstrecke aufweisen. In dieser wenigstens einen Förderstrecke können die in vertikaler Richtung orientierten Borstenfilamente zwischen zwei Seitenleisten angeordnet sein, wobei die Förderstrecke vorzugsweise in einen Entnahmebereich der Entnahmevorrichtung mündet.
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Um ein Einführen der Borstenfilamente in die zumindest eine Förderstrecke zu erleichtern, kann die zumindest eine Förderstrecke einen Einführbereich aufweisen, in welchem sich der Abstand zwischen den die zumindest eine Förderstrecke begrenzenden Seitenleisten in Förderrichtung verringert.
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Zudem kann die Vorrichtung eine Übergabestation mit wenigstens einem Sauggreifer zur Übergabe von mittels einer Ummantelung in Filamentpucks zusammengefasster Borstenfilamente an eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte, Entmantelungsstation aufweisen. Auf diese Weise ist eine automatisierte Zuführung der Filamentpucks zu der Entmantelungsstation möglich.
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Dabei kann ein, beispielsweise der bereits zuvor erwähnte, wenigstens eine Sauggreifer einer, beispielsweise der bereits vorerwähnten, Übergabestation eine, vorzugsweise mit einem borstenfilamentdichten, Gewebe, insbesondere mit einem Tressengewebe, bezogene, Ansaugplatte aufweisen, mit der zumindest ein Filamentpuck über seine einer Auflage abgewandte, ummantelungsfreie Stirnseite ansaugbar ist.
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Das Ansaugen und die anschließende Handhabung des zumindest einen Filamentpucks mithilfe des wenigstens einen Sauggreifers der Übergabestation kann erleichtert werden, wenn eine einen Filamentpuck zusammenhaltende Ummantelung die in dem Filamentpuck zusammengefassten Borstenfilamente in Gebrauchsstellung längsseitig radial umgibt, so dass eine stirnseitige Oberseite des Filamentpucks ummantelungsfrei ist.
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Zweckmäßigerweise kann dabei die Ummantelung als endloses Band, also als Banderole, als über die in Puckform zusammengefassten Borstenfilamente übergestülpter Schlauchabschnitt oder aber als übergestülpter Ärmel ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann dabei eine Höhe der Ummantelung eine Länge der Borstenfilamente des Filamentpucks entsprechen.
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Das Ansaugen der von der Ummantelung umgebenen Filamentpucks mithilfe eines, beispielsweise des bereits zuvor erwähnten Sauggreifers, kann erleichtert sein, wenn die Ummantelung der Filamentpucks aus einem flexiblen und/oder luftundurchlässigen Material besteht. Ein für die Ummantelung geeignetes Material, dass sowohl flexibel als auch luftundurchlässig ist, ist beispielsweise Polyethylen, vorzugsweise PE-LD.
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Ferner kann die Vorrichtung eine mit einer, beispielsweise mit der bereits zuvor erwähnten, Übergabestation verbundene Zuführstation aufweisen, die wenigstens eine, insbesondere als Förderband ausgebildete, Auflage umfasst. Auf dieser wenigstens einen Auflage können die Filamentpucks der Übergabestation und/oder dem wenigstens einen Sauggreifer Übergabestation zuführbar sein. Um die einzelnen Filamentpucks zuverlässig von der Auflage, beispielsweise mithilfe des Sauggreifers, abnehmen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn die Filamentpucks auf der wenigstens einen, vorzugsweise als Förderband ausgebildeten, Auflage der Zuführstation auf Abstand gehalten sind. Um die Filamentpucks auf der Auflage auf Abstand zu halten, kann diese vorzugsweise eine Mehrzahl von, insbesondere in Förderrichtung, zueinander beabstandete Aufnahmevertiefungen aufweisen, in die einzelne Filamentpucks eingelegt und in denen die Filamentpucks sicher weitertransportiert werden können.
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Wenn die Zuführstation an wenigstens einer ihrer Längsseiten, insbesondere an einer der Längsseiten der zumindest einen Auflage, zumindest eine an die wenigstens eine Auflage angrenzende, ortsfeste Ablagefläche für einzelne vorgerichtete Filamentpucks und/oder für mit Filamentpucks zumindest teilgefüllte Anlieferbehältnisse aufweist, ist es möglich, die Auflage, insbesondere an der Auflage zueinander beabstandet angeordnete und ausgebildete Aufnahmevertiefungen der Auflage, bei Bedarf möglichst schnell und effizient mit Filamentpucks zu bestücken. Dazu können die Filamentpucks entweder von der angrenzenden Ablagefläche abgenommen oder direkt aus bereitgehaltenen Anlieferbehältnissen, die ebenfalls auf der angrenzenden Ablagefläche bereitgehalten werden können, auf die Auflage gegeben werden, sobald dort wieder Platz für der Übergabestation und/oder dem wenigstens einen Sauggreifer der Übergabestation zuzuführende Filamentpucks ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Ablagefläche dabei insbesondere brett- und/oder leistenförmig ausgebildet sein und sich zweckmäßigerweise über wenigstens einen Teil der Länge der Auflage erstrecken kann, jedoch relativ zur Auflage ortsfest ist.
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Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mehr als nur eine Bündelhalteplatte und/oder Trichterplatte aufweisen kann. Bei einer beispielsweise vier Bündelhalteplatten und vier diesen Bündelhalteplatten zugeordneten Trichterplatten, die bevorzugt an Transportaufnahmen eines oder des bereits zuvor erwähnten Transportgreifers angeordnet sein können, aufweisenden Vorrichtung kann diese in besonderem Maße effizient arbeiten.
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Ferner kann jede der somit wenigstens einen Bündelhalteplatte und/oder der wenigstens einen Trichterplatte der Vorrichtung wenigstens eine, insbesondere zwei, drei oder vier, Trägerplättchenhalterung(en) zur Aufnahme jeweils eines, mit Borstenbündeln zu bestückendes Trägerplättchens aufweisen.
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Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen in teilweise stark schematisierter Darstellung:
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1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit drei parallele Förderbänder umfassenden Zuführstation mit einer Mehrzahl an aufgelegten Filamentpucks, mit einer Übergabestation mit einem Sauggreifer, mit einer sich an einen Materialkasten anschließenden Entmantelungsstation, mit einer Transportvorrichtung, die eine Mehrzahl von Hohlleitungen aufweist, durch die aus dem Materialkasten entnommene Borstenbündel zu einer Bündelhalteplatte transportierbar sind, sowie mit der Transportvorrichtung nachgelagerten Bearbeitungsstationen, die über einen als Drehtisch ausgebildeten Transportgreifer mit der Transportvorrichtung verbunden sind;
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2: die in 1 mit dem Kreis K gekennzeichnete Einzelheit, die die mit einem Tressengewebe bezogene Ansaugplatte des Sauggreifers in Ansaugstellung oberhalb eines auf der als Förderband ausgebildeten Auflage bereitgehaltenen Filamentpucks zeigt;
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3: eine perspektivische Rückansicht eines Trägerplättchens, an dessen Rückseite fünf von Lochungen umgebene Materialvorsprünge aus aufschmelzbarem Material und an einer Vorderseite des Trägerplättchen zehn in das Trägerplättchen einzubringende Borstenbündel zu erkennen sind;
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4: das in 3 dargestellte Trägerplättchen mit in die Lochungen des Trägerplättchens eingeführten Borstenbündeln, sowie
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5: das in den Figuren drei und vier dargestellte Trägerplättchen, wobei zu erkennen ist, dass die rückseitigen Materialvorsprünge aufgeschmolzen und zur Befestigung der in die Lochungen eingebrachten Borstenbündel in die Befestigungsebene des Trägerplättchens eingepresst sind.
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Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere für Zahnbürsten, weist gemäß 1 einen einen Vorrat an Borstenfilamenten 2 enthaltenden Materialkasten 3 und wenigstens eine Entnahmevorrichtung 4 zum Entnehmen einzelner Borstenbündel 5 aus dem Materialkasten 3 auf.
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Gemäß 1 weist die Vorrichtung 1 ferner eine Transportvorrichtung 6 auf, die mit insgesamt dreimal drei sichtbaren Hohlleitungen 7 und einer in 1 verdeckt dargestellten Hohlleitung, also insgesamt mit zehn Hohlleitungen 7, durch welche Hohlleitungen 7 die Borstenbündel 5 mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen 8 einer Bündelhalteplatte 9 transportierbar sind, ausgestattet ist.
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Zur Ableitung den zu transportierenden Borstenfilamenten 2 und/oder Borstenbündeln 5 anhaftenden elektrostatischen Ladungen ist die Transportvorrichtung 6 elektrisch geerdet.
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Bei einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 weißt die Transportvorrichtung 6 wenigstens eine Bündelaufnahmevorrichtung auf, an die materialkastenseitige Enden 10 der Hohlleitungen 7 angeschlossen sind, wobei die wenigstens eine Bündelaufnahmevorrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 elektrisch geerdet ist.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 enden die materialkastenseitigen Enden 10 der Hohlleitungen 7 oberhalb der Entnahmevorrichtung 4 des Materialkastens 3. Eine Bündelaufnahmevorrichtung ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 nicht vorgesehen.
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Wie anhand von 1 ferner zu erkennen ist, sind die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 elektrisch geerdet.
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Zur elektrischen Erdung weisen die Hohlleitungen 7 zumindest einen elektrischen Kontakt oder Erdungskontakt 11 auf, den die Borstenbündel 5 und/oder in den Borstenbündeln 5 enthaltenen Borstenfilamente 2 während ihres Transports durch die Hohlleitungen 7 zumindest zeitweise berühren, wobei insbesondere die Hohlleitungen 7 und die den Hohlleitungen 7 zugeordneten Erdungskontakte 11 über einen elektrischen Leiter 12 geerdet bzw. mit der Erde verbunden ist.
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Bei einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist dieser wenigstens eine elektrische Leiter 12 über einen elektrisch geerdeten Ständer der Vorrichtung 1 mit der Erde verbunden.
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1 zeigt, dass wenigstens eine der Hohlleitungen 7 als elektrisch geerdeten Kontakt oder Erdungskontakt 11 eine elektrisch geerdete innere Mantelfläche aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, bevorzugt aus Stahl, Edelstahl oder Kupfer aufweist, die die Borstenbündel 5 und/oder darin enthaltene Borstenfilamenten 2 während ihres Transports kontaktieren. Diese elektrisch geerdete innere Mantelfläche besteht bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 aus einer Metallwendel 13, die bei der obersten der in 1 dargestellten Hohlleitungen 7 von ihrer Kunststoffummantelung befreit dargestellt ist.
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Während die Hohlleitungen 7 bei anderen Ausführungsbeispielen als Schläuche aus einem flexiblen Material oder aber als Rohrverbindungen aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, bevorzugt aus Stahl, Edelstahl oder aus Kupfer, ausgebildet sind, bestehen die Hohlleitungen 7 bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 aus Bowdenzugmänteln 14, die in ihrem Inneren die bereits erwähnte elektrisch leitfähige Metallwendel 13 als Erdungskontakt 11 aufweisen.
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Während ihres Transports durch die Hohlleitungen 7 kommen die Borstenfilamente 2 bzw. die Borstenbündel 5 dann mit dieser elektrisch leitfähigen Metallwendel 13 der Bowdenzugmäntel 14 in Berührung, so dass den Borstenfilamenten 2 bzw. den Borstenbündeln 5 anhaftende elektrische Ladungen verlässlich abgeleitet werden können.
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Die in 1 dargestellte Transportvorrichtung 6 weist eine der Anzahl der Lochungen 8 der Bündelhalteplatte 9, in die die Borstenbündel 5 eingebracht werden sollen, entsprechende Anzahl von Hohlleitungen 7 auf. Die Bündelhalteplatte 9 ist zudem als eine an eine Weiterbearbeitungseinrichtung, insbesondere an die Schweißstation 15 übergebbare Transportplatte ausgebildet. Sie übernimmt damit also eine Doppelfunktion.
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Bei einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist die Bündelhalteplatte 9 an einer der Transportvorrichtung 6 in Aufnahmestellung abgewandten Seite mit wenigstens einer Trägerplättchenhalterung für ein Trägerplättchen 17 ausgestattet, sodass wenigstens ein Trägerplättchen 17 an der Bündelhalteplatte 9 zur Befüllung mit Borstenbündeln 5 bereitgehalten werden kann.
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Die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 münden in jeweils einen Führungskanal 18 eines Führungselements 19, das auch als Zuführblock bezeichnet werden kann. Diese Führungskanäle 18 sind jeweils als Durchgangsöffnungen ausgebildet, wobei die abführseitigen Abstände der Führungskanäle 18 zueinander geringer sind als die zuführseitigen Abstände.
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Ferner sind Austrittsöffnungen 20 der Führungskanäle 18 entsprechend einer Anordnung von mit Borstenbündeln 5 zu bestückenden Lochungen 8 der Bündelhalteplatte 9 und in diese Lochungen 9 mündend angeordnet.
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1 zeigt ferner, dass die Vorrichtung 1 insgesamt vier Bündelhalteplatten 9 aufweist. Jeder der insgesamt vier Bündelhalteplatte 9 ist zudem jeweils eine Trichterplatte 21 zugeordnet. Diese Trichterplatte 21 ist jeweils zwischen der ihr zugeordneten Bündelhalteplatte 9 und wenigstens einem mit Borstenbündeln 5 zu bestückenden Trägerplättchen 17 anordenbar.
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Zu diesem Zweck ist jede der Trichterplatten 21 zwischen zwei Linearführungen 22 in vertikaler Richtung hin und her verschiebbar, um die Trichterplatte n 21 bei Bedarf in die gewünschte Stellung zwischen der jeweiligen Bündelhalteplatte 9 und dem wenigstens einen mit Borstenbündeln 5 zu bestückenden Trägerplättchen 17 anzuordnen.
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Jede der Trichterplatten 21 weist sich in Förderrichtung der Borstenbündel 5 verjüngende Trichterkanäle 23 auf, durch welche Trichterkanäle 23 Borstenbündel 5 aus der jeweiligen Bündelhalteplatte 9 in Lochungen 24 eines an der Trichterplatte 21 in jeweils einer Trägerplättchenhalterung 25 der Trichterplatte 21 bereitgehaltenen Trägerplättchens 17 einführbar sind. Dabei entsprechen Eintrittsöffnungen 26 der Trichterkanäle 23 in Anzahl und Anordnung Austrittsöffnungen der Lochungen 8 der Bündelhalteplatte 9, während Austrittsöffnungen 27 der Trichterkanäle 23 in Anzahl und Anordnung den Lochungen 24 des wenigstens einen Trägerplättchens 10 entsprechen und in diese Lochungen 24 der an der Trichterplatte 21 bereitgehaltenen Trägerplättchen 17 münden.
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1 zeigt, dass an jeder der insgesamt vier Trichterplatten 21 jeweils vier Trägerplättchenhalterungen 25 zur Aufnahme von Trägerplättchen 17 ausgebildet sind.
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Die Vorrichtung 1 weist für jede der an der jeweiligen Bündelhalteplatte 9 bzw. an der jeweiligen Trichterplatte 21 bereitgehaltenen Trägerplättchen 16 jeweils einen Verdichterstempel 28 auf. Die insgesamt vier Verdichterstempel 28 sind dabei in der in 1 mit 29 gekennzeichneten Verdichterstation angeordnet und mit einer in Anzahl und Anordnung mit den Lochungen 8 der Bündelhalteplatte 9 und der Trichterkanäle 23 der Trichterplatte 21 sowie der Lochungen 24 des Trägerplättchens 17 übereinstimmenden, in den Figuren nicht dargestellten Verdichterfingern versehen.
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Mit diesen Verdichterfingern lassen sich die in die Bündelhalteplatte 9 bzw. in den Trichterplatten 21 eingebrachten Borstenbündel 5 in Lochungen 24 der an der Vorrichtung 1, im vorliegenden Fall an der Trichterplatte 21, bereitgehaltenen Trägerplättchen 17 zuverlässig und mit einem gewünschten Verdichtungsgrad einbringen.
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Die insgesamt vier Bündelhalteplatten 9 und die ihnen zugeordneten ebenfalls vier Trichterplatten 21 sind an vier, um eine gemeinsame Achse schwenkbar gelagerten Armen 30 eines Transportgreifers 31, welcher Transportgreifer 31 als Drehtisch ausgebildet ist, angeordnet.
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Ferner weist die Vorrichtung 1 eine Schweißstation 15 auf, an die die Bündelhalteplatte 9 und die Trichterplatte 21 mittels des Transportgreifers 31 übergeben werden können. An freien Enden der Arme 30 des Transportgreifers 31 sind für jedes der vier Paare bestehend aus jeweils einer Bündelhalteplatte 9 und einer Trichterplatte 21 jeweils eine Transportaufnahme 33 ausgebildet. In der Schweißstation 15 können die Borstenbündel 5 mit den Trägerplättchen 17 form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden.
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In der Schweißstation 15 ist für jedes der an der Trichterplatte 21 in der Trägerplättchenhalterung 25 angeordneten Trägerplättchen 16 einen Schweißstempel 32 vorgesehen, mit dem die Borstenbündel 5 mit dem jeweiligen Trägerplättchen 17 verbunden werden können. Die mit der Vorrichtung 1 verarbeitbaren Borstenfilamente 2 sind so genannte chemical tapered filaments, also chemisch angespitzte Borstenfilamente oder CTF's, wobei auch gewöhnliche Borstenfilamente auf der Vorrichtung verarbeitet werden können.
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Die Vorrichtung 1 weist eine dem Materialkasten 3 vorgelagerte Entmantelungsstation 34 auf, die der Entmantelung mittels einer Ummantelung 35 in Filamentpucks 36 zusammengefasster Borstenfilamente 2 dient. Dabei verfügt die Entmantelungsstation 34 bei der in 1 dargestellten Vorrichtung über insgesamt drei Schneidevorrichtungen 37, die jeweils mit zwei Schneidwerkzeugen 38, hier mit Schneidmessern, zum Öffnen der Ummantelung 35 der Filamentpucks 36 ausgerüstet sind.
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Die in den Figuren dargestellten Filamentpucks 36 sind mit einem Spinfinish mit antistatischem Zusatz für CFT's versehen, das die Tendenz der Borstenfilamente 2, sich während des Transports statisch aufzuladen, verringern kann.
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Bei einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 weist die Entmantelungsstation 34 ferner wenigstens eine Greifeinrichtung zum Entfernen der geöffneten Ummantelungen 35 auf.
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Gemäß 1 ist die Entmantelungsstation 34 mit dem ihr nachgelagerten Materialkasten 3 fördertechnisch verbunden. Dieser kann einen in den Figuren nicht dargestellten Greifer oder einen Schieber aufweisen, mit dem die entmantelten Borstenfilamente 2 dem Materialkasten 3, bevorzugt automatisiert, zuführbar sind.
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Der in 1 dargestellte Materialkasten 3 weist insgesamt drei mit der Entmantelungsstation 34 fördertechnisch verbundene Förderstrecken 39 auf, in der die in vertikaler Richtung orientierten Borstenfilamente 2 zwischen jeweils zwei Seitenleisten 40 angeordnet sind.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 die Entmantelungsstation 34 in besonders vorteilhafter Weise in die drei Förderstrecken 39 des Materialkastens 3 integriert sind.
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1 zeigt, dass die drei Förderstrecken 39 in einen Entnahmebereich 41 der insgesamt drei Entnahmevorrichtungen 4 münden. Ferner können die Förderstrecken 39 jeweils einen in den Figuren nicht dargestellten Einführbereich aufweisen, in welchem sich der Abstand der die jeweilige Förderstrecke 39 begrenzenden Seitenleisten 40 in Förderrichtung der Filamentpucks 36 bzw. der von der jeweiligen Ummantelung 35 befreiten Borstenfilamente 2 verringert.
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Der Entmantelungsstation 34 vorgelagert weist die Vorrichtung 1 eine Übergabestation 42 mit einem Sauggreifer 43 zur Übergabe von mittels einer Ummantelung 35 in Filamentpucks 36 zusammengefasster Borstenfilamente 2 an die Entmantelungsstation 34 auf.
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Gemäß 1 ist der Sauggreifer 43 an einer Halterung 56 angeordnet, die wiederum an einem Schienensystem 57 verschiebbar gelagert ist. Mithilfe dieser Halterung 56 kann der Sauggreifer 43 dann sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verschoben werden, um einzelne Filamentpucks 36 von der Übergabestation 42 an die Entmantelungsstation 34 zu übergeben.
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Wie insbesondere anhand der mit K gekennzeichneten und in 2 vergrößert dargestellten Einzelheit zu erkennen ist, hat der Sauggreifer 43 der Übergabestation 42 eine mit einem filamentendichten Gewebe, im vorliegenden Fall mit einem Tressengewebe 44, bezogene Ansaugplatte 45, mit der zumindest jeweils ein Filamentpuck 36 über seine einer Auflage abgewandte, ummantelungsfreie Oberseite oder Stirnseite 46 ansaugbar ist.
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Das Tressengewebe 44, mit der die Ansaugplatte 45 des Sauggreifers 43 bezogen ist, verhindert, dass die Borstenfilamente 2 aus dem jeweiligen angesaugten Filamentpuck 36 herausgesaugt und dadurch für eine Weiterverarbeitung verloren gehen.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung 1 gemäß 1 einen Sauger 16 aufweist, der jenseits der an der Transportvorrichtung 6 bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 9 angeordnet ist und der den für den Transport der Borstenbündel 5 durch die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 notwendige Gas- oder Luftströmung erzeugt.
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Wie der Sauggreifer 43 ist auch der Sauger 16 mit einem filamentdichten Gewebe, im vorliegenden Fall mit einem Tressengewebe 44 bezogen, so dass ein Absaugen von in die Bündelhalteplatte 9 eingesaugten Borstenfilamenten 2 einzelner Borstenbündel 5 verhindert werden kann.
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Aus der in 2 vergrößert dargestellten und in 1 mit K gekennzeichnete Einzelheit wird ferner deutlich, dass die einen Filamentpuck 36 zusammenhaltende und auch als Puckhülle bezeichnete Ummantelung 35 die in dem jeweiligen Filamentpuck 36 zusammengefasste Borstenfilamente 2 in Gebrauchsstellung längsseitig radial umgibt, so dass eine stirnseitige Oberseite 46 des Filamentpucks 36 ummantelungsfrei ist. Somit ist die Ummantelung 35 bzw. die Puckhülle als endloses Band bzw. als Schlauchabschnitt oder als Ärmel ausgebildet, das den jeweiligen Filamentpuck 36 seitlich umgibt. Bei Betrachtung der in 1 dargestellten Filamentpucks 36 wird deutlich, dass eine Höhe der jeweiligen Ummantelung 35 oder der Puckhülle etwa einer Länge der Borstenfilamente 2 des Filamentpucks 36 entspricht.
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Dabei besteht die Ummantelung 35 oder die Puckhülle der Filamentpucks 36 aus einem flexiblen und im vorliegenden Fall auch luftundurchlässigen Material. Das Material der in den 1 und 2 dargestellten Ummantelung in 35 ist ein Polyethylen-Werkstoff, der aufgrund seiner Eigenschaften für die Verwendung als Puckhülle oder Ummantelung 35 besonders geeignet ist.
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Ferner weißt die Vorrichtung 1 eine mit der Übergabestation 42 verbundene Zuführstation 47 auf. Diese Zuführstation 47 umfasst drei jeweils als Förderband 48 ausgebildete Auflagen, auf der die Filamentpucks 36 der Übergabestation 42 und dem der Übergabestation 42 zugeordneten Sauggreifer 43 zugeführt werden können.
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Die Filamentpucks 36 sind auf diesen drei jeweils als Förderband 48 ausgebildeten Auflagen auf Abstand gehalten.
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Zu diesem Zweck weisen alle drei als Förderbänder 48 ausgebildeten Auflagen eine Mehrzahl von in Förderrichtung zueinander beabstandeten Aufnahmevertiefungen 49 auf, die der Aufnahme jeweils eines Filamentpucks 36 dienen.
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Gemäß 1 ist die Zuführstation 47 an wenigstens einer ihrer Längsseiten 50 mit wenigstens einer an die drei als Förderbänder 48 ausgebildeten Auflagen angrenzenden, ortsfesten Ablagefläche 51 ausgestattet. Auf dieser zumindest einen ortsfesten Ablagefläche 51 können einzelne Filamentpucks 36 oder mit Filamentpucks 36 zumindest teilgefüllte Anlieferbehältnisse 52 bereitgehalten werden.
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Dadurch ist es möglich, leere Aufnahmevertiefungen 49 an den drei als Förderbändern 48 ausgebildeten Auflagen zügig mit neuen Filamentpucks 36 zu bestücken.
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Die Ablagefläche 51 ist dabei, wie aus 1 ersichtlich wird, brett- bzw. leistenförmig ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Länge der als Förderbänder 48 ausgebildeten Auflagen der Zuführstation 47.
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Die 3 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trägerplättchens 17. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die in 1 mit der Vorrichtung 1 bearbeiteten Trägerplättchen 17 vom gleichen Typ wie die in den 3 bis 5 dargestellten Trägerplättchen 17 sind.
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Gemäß den 3 bis 5 weist das Trägerplättchen 17 eine Mehrzahl, hier insgesamt zehn, von das Trägerplättchen 17 durchsetzenden Lochungen 24, in die aus Borstenfilamenten 2 bestehende Borstenbündel 5 einsetzbar und an dem Trägerplättchen 17 ankerlos befestigbar sind, auf.
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Das Trägerplättchen 17 weist an seiner den in die Lochungen 24 eingeführten Borstenbündeln 5 abgewandten Rückseite 53 eine Mehrzahl, insgesamt fünf, von Materialvorsprüngen 54 auf. Diese Materialvorsprünge 54 sind aufschmelzbar und zur Befestigung der Borstenbündel 5 an dem Trägerplättchen 17 in eine Bündelbefestigungsebene pressbar.
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Während sich die Borstenbündel 5 bei der in 3 dargestellten Situation noch vor den Trägerplättchen 17 befinden, sind sie bei der in 4 dargestellten Situation bereits in die Lochungen 24 des Trägerplättchens 17 eingeführt. Bei der in 5 dargestellten Situation wurden die Materialvorsprünge 54 an der Rückseite 53 des Trägerplättchens 17 bereits aufgeschmolzen und zur Befestigung der Borstenbündel 5 an dem Trägerplättchen 17 in die Bündelbefestigungsebene eingepresst.
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Nach dem Aufschmelzen der Materialvorsprünge 54 und dem Einpressen der aufgeschmolzenen Materialvorsprünge 54 in die Bündelbefestigungsebene sind die Borstenbündel 5 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Trägerplättchen 17 verbunden.
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Gemäß den 3 und 4 sind die Materialvorsprünge 54 als Noppen ausgebildet, wobei die Materialvorsprünge 54 quer von der Rückseite 53 des Trägerplättchens 10 abstehen.
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Gemäß den 3 bis 5 sind die Materialvorsprünge 54 gleichmäßig verteilt zwischen den Lochungen 24 des Trägerplättchens 17 angeordnet.
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Bei dem in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Trägerplättchen 17 haben die Lochungen 24 des Trägerplättchens einen kreisrunden Querschnitt.
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Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trägerplättchens 17 auch vorgesehen ist, dass die Lochungen 24 unterschiedliche Querschnitte aufweisen, also beispielsweise einen runden und/oder ovalen und/oder kreisrunden und/oder einen mehreckigen Querschnitt aufweisen oder aber auch als Langlochungen ausgebildet sind, um Borstenfelder mit unterschiedlich ausgebildeten Borstenbündeln zu schaffen.
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Die 3 bis 5 zeigen, dass die Materialvorsprünge 54 einstückig mit dem Trägerplättchen 17 verbunden sind, wobei die Materialvorsprünge 54 aus demselben Material wie das Trägerplättchen 17, insbesondere aus schmelzbarem Kunststoff, vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff, bestehen. Dabei kann das Material, aus dem die Borstenfilamente 2 und/oder die Borstenbündel 5 bestehen, einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material haben, aus dem die Materialvorsprünge 54 hergestellt sind. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführung, bei der das Material, aus dem die Materialvorsprünge 54 bestehen, einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material aufweist, aus dem die Borstenfilamente 2 und/oder die Borstenbündel 5 bestehen.
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Die 3 bis 5 verdeutlichen außerdem, dass das Trägerplättchen 17 an seiner den Borstenbündeln 5 abgewandten Rückseite 53 eine endlose und geschlossene, rechtwinklig von der Rückseite 53 des Trägerplättchen 17 abstehende Begrenzung 55 aufweist, die die Lochungen 24 und die Materialvorsprünge 54 umgibt und die Rückseite 53 des Trägerplättchens 17 umfasst. Dabei ist die Begrenzung 55 des Trägerplättchens 17 wenigstens halb so hoch wie die an der Rückseite 53 des Trägerplättchens 17 angeordneten Materialvorsprünge 54.
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Bei einem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel des Trägerplättchens 17 ist diese Begrenzung 55 höher als die Materialvorsprünge 54 an der Rückseite 53 des Trägerplättchens 17.
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In Gebrauchsstellung kann das in den 3 bis 5 dargestellte Trägerplättchen 17 an einer Bürste, insbesondere an einer Zahnbürste, mit einem Griff und einem Bürstenkopf, der eine Trägerplättchenaufnahme aufweist beispielsweise durch Einclipsen und/oder Einkleben oder, insbesondere mittels eines Ultraschallschweißverfahrens, durch Einnschweißen an der Bürste befestigt werden bzw. sein.
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Nach der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sowie des erfindungsgemäßen Trägerplättchens 17, das auf der Vorrichtung 1 verarbeitet werden kann, folgt nun eine detaillierte Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das auf der Vorrichtung 1 zur Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere für Zahnbürsten, Anwendung findet.
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Die Borstenfilamente 2 werden aus dem einen Vorrat an Borstenfilamenten 2 enthaltenden Materialkasten 3 entnommen und zu Borstenbündeln 5 zusammengefasst. Danach werden die Borstenbündel 5 mittels eines Gas- oder Luftstromes durch die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 hindurch geleitet und anschließend in die Lochungen 8 der Bündelhalteplatte 9 eingebracht.
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Gemäß 1 weist die Vorrichtung 1 den Sauger 16 auf, der jenseits der an der Transportvorrichtung 6 bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 9 angeordnet ist und den für den Transport der Borstenbündel 5 durch die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 notwendigen Gas- oder Luftstrom erzeugt.
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Wie der Sauggreifer 43 ist auch der Sauger 16 mit einem filamentdichten Gewebe, im vorliegenden Fall mit einem Tressengewebe 44 bezogen, so dass ein Absaugen von in die Bündelhalteplatte 9 eingesaugten Borstenfilamenten 2 einzelner Borstenbündel 5 verhindert werden kann.
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Um ein Anhaften der Borstenfilamente 2 bzw. der Borstenbündel 5 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 an Elementen der Transportvorrichtung 6 zu der Bündelhalteplatte 9 vermeiden zu können, werden die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 zu der Bündelhalteplatte 9 elektrostatisch entladen.
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Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich die Borstenbündel 5 bzw. die Borstenfilamente 2 aufgrund der während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 auf sie einwirkende Reibkräfte statisch aufladen und so an den Elementen der Transportvorrichtung 6 haften bleiben.
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Die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 werden bei Verwendung der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 während ihres Transports durch die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6 zu der Bündelhalteplatte 9 elektrostatisch entladen.
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Zur elektrostatischen Entladung werden die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6, genauer während ihres Transports durch die Hohlleitungen 7 der Transportvorrichtung 6, zu der Bündelhalteplatte 9 zur elektrostatischen Entladung geerdet.
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Dabei werden die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 zur elektrostatischen Entladung an einem elektrischen, an der Transportvorrichtung 6 angeordneten Kontakt, der hier als Erdungskontakt 11 ausgebildet ist, vorbeigeführt und zur elektrostatischen Entladung mit diesem in Berührung gebracht. Der Erdungskontakt 11, mit dem die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 in Berührung gebracht werden, ist bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 in den Hohlleitungen 7 vorgesehen und dort angeordnet.
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Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 sind die Hohlleitungen 7 Bowdenzugmäntel 14. Bei dem obersten der in 1 dargestellten Hohlleitungen 7 ist ein Teil einer äußeren Kunststoffummantelung der als Bowdenzugmantel 14 ausgebildeten Hohlleitung 7 entfernt, so dass eine innere Metallwendel 13 des Bowdenzugmantels 14 sichtbar ist. Diese Metallwendel 13 fungiert als Erdungskontakt 11, mit dem die durch diese als Bowdenzugmantel 14 ausgebildete Hohlleitungen 7 transportierten Borstenbündel 5 und die die Borstenbündel 5 bildenden Borstenfilamente 2 in Kontakt geraten und so entladen werden können.
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Die in 1 dargestellte Metallwendel 13 ist mit dem elektrischen Leiter 12 verbunden, der zum Ableiten elektrostatischer Ladungen in die Erde ausgebildet ist.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sämtliche in 1 dargestellten Hohlleitungen 7 der Vorrichtung 1 als Bowdenzugmäntel 14 mit jeweils einer inneren Metallwendel 13 als Erdungskontakt 11, der sich über die gesamte Länge der einzelnen Hohlleitungen 7 erstreckt, ausgebildet sind. Jede der in 1 dargestellten Hohlleitungen 7 ist über den elektrischen Leiter 12 geerdet bzw. mit der Erde zur Ableitung elektrostatischer Ladungen verbunden.
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Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Borstenbündel 5 aus der Bündelhalteplatte 9 direkt durch sich verjüngenden Trichterkanäle 23 der Trichterplatte 21 in Lochungen 24 eines bereitgehaltenen Trägerplättchens 17 eingebracht werden.
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Bei dem Verfahren, das auf der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 Anwendung findet, werden die Borstenbündel 5 mithilfe des Verdichterstempels 28 durch die sich verjüngenden Trichterkanäle 23 der Trichterplatte 21 in die Lochungen 24 der insgesamt vier an der Trichterplatte 21 bereitgehaltenen Trägerplättchen 17 eingebracht.
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Dies geschieht in der mit 29 bezeichneten Verdichterstation der in 1 dargestellten Vorrichtung 1.
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Anschließend werden die von der den Borstenbündeln 5 abgewandten Rückseite 53 des Trägerplättchens 17 rückseitig abstehenden Materialvorsprünge 54 in der Schweißstation 15 erhitzt und dabei aufgeschmolzen, wobei eine Schmelze der geschmolzenen Materialvorsprünge 54 zur Verbindung der Borstenbündel 5 mit dem jeweiligen Trägerplättchen 17 in eine Befestigungsebene der Borstenbündel 5 eingepresst wird, so dass die Schmelze zwischen aus der Rückseite 53 des jeweiligen Trägerplättchens 17 hervorstehenden Borstenbündelenden und zwischen Borstenfilamentenden der Borstenbündel 5 einfließt und danach erstarrt.
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Die Materialvorsprünge 54 an dem Trägerplättchens 17 werden dabei mittels des Schweißstempels 32 erhitzt, geschmolzen und zur Befestigung der Borstenbündel 5 an dem Trägerplättchen 17 in eine Befestigungsebene der Borstenbündel 5 eingepresst.
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Die der Bündelhalteplatte 9 zugeführten Borstenbündel 5 sind dabei Borstenbündel aus chemisch angespitzten Borstenfilamenten 2 – sogenannte CTF's oder chemical tapered filaments.
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Die Borstenfilamente 2 werden in mittels einer flexiblen und luftundurchlässigen Ummantelung 35 zusammengehaltenen Filamentpucks 36 der Übergabestation 42 zugeführt. Die der Übergabestation 42 zugeführten Filamentpucks 36 werden dann mittels eines der Übergabestation 42 zugeordneten Sauggreifers 43 angesaugt, wobei der Sauggreifer 43 die Filamentpucks 36 mit seiner Ansaugplatte 45 an ihrer freien Oberseite oder Stirnseite 46 kontaktiert und ansaugt.
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Das besondere dabei ist, dass die flexible und luftundurchlässigen Ummantelung 35, die zuvor bereits auch als Puckhülle bezeichnet wurde, quer zur Längsachse der Borstenfilamente 2 und nach innen in Richtung einer rechtwinklig zur Oberseite 46 des jeweiligen Filamentpucks 36 ausgerichteten Längsmittelachse angesaugt wird und sich dadurch stabilisierend um die Borstenfilamente 2 des angesaugten Filamentpucks 36 legt.
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Nachdem der Sauggreifer 43 einen der Filamentpucks 36 angesaugt hat, wird der Filamentpuck 36 mittels des Sauggreifers 43 an die Entmantelungsstation 34 übergeben.
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Die in den Figuren der Übergabestation 42 zugeführten Filamentpucks 36 sind, wie bereits zuvor erwähnt, mit einem Spinfinish mit antistatischem Zusatz für CFT's versehen, das die Tendenz der Borstenfilamente 2, sich während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 statisch aufzuladen, verringert.
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Gemäß 1 ist der Sauggreifer 43 an einer Halterung 56 angeordnet, die wiederum an einem Schienensystem 57 verschiebbar gelagert ist. Mithilfe dieser Halterung 56 kann der Sauggreifer 43 dann sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verschoben werden, um einzelne Filamentpucks 36 von der Übergabestation 42 an die Entmantelungsstation 34 zu übergeben.
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In der Entmantelungsstation 34 werden die Ummantelung 35 der Filamentpucks 36 geöffnet und entfernt und die von der Ummantelung 35 befreiten Borstenfilamenten 2 automatisiert dem Materialkasten 3 zugeführt.
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Der Übergabestation 42 vorgelagert weist die Vorrichtung 1 die Zuführstation 47 auf, mittels der die Filamentpucks 36 der Übergabestation 42 und dem Sauggreifer 43 der Übergabestation auf im vorliegenden Fall insgesamt drei als Förderbänder 48 ausgebildeten Auflagen der Zuführstation 47 zugeführt werden.
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Die Filamentpucks 36 werden an der Zuführstation 47 auf den drei als Förderbändern 48 ausgebildeten Auflagen einzelnen oder, wie in 1 dargestellt, in ihren Anlieferbehältnissen 52 bereitgehalten und bei Bedarf, bevorzugt manuell, direkt aus den Anlieferbehältnissen 52 heraus auf die drei als Förderbänder 48 ausgebildeten Auflagen, insbesondere quer zur Förderrichtung der drei Förderbänder 48, aufgeschoben.
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Das Verfahren zur Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten und die Vorrichtung 1, das Trägerplättchen 17 und die mit einem derartigen Trägerplättchen 17 bestückte Bürste ermöglichen die Vereinfachung der Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten unter anderem dadurch, dass die mittels eines Gas- oder Luftstromes durch die Transportvorrichtung 6 zu der Bündelhalteplatte 9 transportierten Borstenbündel 5 während ihres Transports durch die Transportvorrichtung 6 elektrostatisch entladen werden, so dass sie leichter durch die Transportvorrichtung 6 hindurch transportiert werden können, und dadurch, dass sie den Aufwand bei der ankerlosen Befestigung von Borstenbündeln 5 in einem Trägerplättchen 17 reduzieren, da das Trägerplättchen 17 rückseitige Materialvorsprünge 54 aufweist, die aufgeschmolzen und danach in eine Bündelbefestigungsebene eingepresst werden, um in die Lochungen 24 des Trägerplättchens 17 eingebrachte Borstenbündel 5 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Trägerplättchen 17 auf einfache Art und Weise zu verbinden.
