DE102018106082A1

DE102018106082A1 - Stopfwerkzeug, Bürstenherstellungsmaschine und Verfahren zur Herstellung von Bürsten

Info

Publication number: DE102018106082A1
Application number: DE102018106082.3A
Authority: DE
Inventors: Philipp Goldmann
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Bürstenherstellung. Hierzu wird insbesondere das Stopfwerkzeug (2) vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, Bündelanker (6) mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) seines Bündelkanals (11) abzugeben und in Bündellöcher (7) eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers (8) einzustopfen (vgl. Fig. 5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Stopfwerkzeug für die Bürstenherstellung mit einem Bündelkanal und mit einem durch den Bündelkanal verlaufenden Ankerkanal, wobei der Bündelkanal einen Bündelaustrittsquerschnitt und der Ankerkanal einen Ankeraustrittsquerschnitt aufweisen.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Bürstenherstellungsmaschine mit einem derartigen Stopfwerkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung von Bürsten, wobei Borstenbündel mit Hilfe eines Stopfwerkzeugs zusammen mit Bündelankern in Bündellöcher eines Bürstenkörpers einer Bürste eingestopft und dort verankert werden. Dabei werden die Borstenbündel durch einen Bündelkanal und die Bündelanker durch einen Ankerkanal des Stopfwerkzeugs den Bündellöchern zugeführt.
Derartige Stopfwerkzeuge, Bürstenherstellungsmaschinen und auch Verfahren zur Herstellung von Bürsten sind aus der Praxis und dem Stand der Technik seit vielen Jahren in unterschiedlichen Ausführungsformen vorbekannt.
Insbesondere bei Bürstenkörpern, deren Bündellöcher in einer hohen Lochdichte, also eng beieinander, angeordnet sind, ist vergleichsweise wenig Material zwischen benachbarten Bündellöchern zum Verankern der Borstenbündel vorhanden.
Beim Verankern der eingestopften Borstenbündel sind also die Abstände zwischen zwei, in unmittelbar benachbarten Bündellöchern positionierten Bündelankern vergleichsweise gering und es steht nur vergleichsweise wenig Material zur Verfügung, um die Bündelanker in dem Bürstenkörper zu verankern. Dies hat zur Folge, dass die von den verankerten Borstenbündeln tolerierten Auszugskräfte, die aufgebracht werden müssen, um die Borstenbündel aus ihrer Verankerungsstellung zu lösen, stark reduziert sind. So kann es passieren, dass die Borstenbündel bei der Benutzung der Bürste aus ihren Bündellöchern fallen. Dies ist insbesondere bei Zahnbürsten nicht nur störend, sondern gegebenenfalls sogar gefährlich.
Zudem können eng benachbart zueinander angeordnete Bündelanker den Bürstenkörper derart schwächen, dass es zu einem Brechen des Bürstenkörpers im Bereich seines durch die Bündellöcher gebildeten Lochfeldes kommen kann.
Diesem Problem wurde bisher zum Beispiel dadurch begegnet, dass die Bündelanker mit einer Schrägstellung in einem Winkel von 5 Grad bis 25 Grad zu einer Längsachse des Bürstenkörpers eingebracht wurden. Dazu wird der Bürstenkörper mit einer entsprechenden Schrägstellung zum Stopfwerkzeug ausgerichtet und die Bündelanker zusammen mit den Borstenbündeln in die dann schräg ausgerichteten Bündellöcher eingestopft. Bei Bürstenlöchern mit einem kreisrunden Lochquerschnitt lassen sich mit dieser Vorgehensweise zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.
Sollen nun Bündellöcher bestopft werden, die einerseits eng beieinander stehen und andererseits einen von einer Kreisform abweichenden Lochquerschnitt haben, also beispielsweise quadratisch, rechteckig oder auch oval sind, kann es aufgrund der Schrägstellung des Bürstenkörpers mit seinen Bündellöcher relativ zu dem Stopfwerkzeug beim Einstopfen der Borstenbündel zu Beschädigungen an Borstenfilamenten, die die Borstenbündel bilden, kommen. Diese Beschädigungen einzelner Borstenfilamente führen dazu, dass die Borstenbündel, die gemeinsam das Borstenfeld der Bürste bilden, ein ungleichmäßiges Erscheinungsbild haben. Solche beschädigten Bürsten können den heute an Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, gestellten Anforderungen nicht mehr genügen und stellen daher Ausschuss dar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Stopfwerkzeug, eine Bürstenherstellungsmaschine sowie ein Verfahren zur Herstellung von Bürsten bereitzustellen, mit denen sich die zuvor genannten Nachteile vermeiden lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei dem eingangs genannten Stopfwerkzeug die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf ein derartiges Stopfwerkzeug gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird damit insbesondere vorgeschlagen, dass der Ankeraustrittsquerschnitt des Ankerkanals und der Bündelaustrittsquerschnitt des Bündelkanals derart zueinander ausgerichtet sind, das Bündelanker mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts aus dem Ankeraustrittsquerschnitt abgebbar sind.
Somit können die Bündelanker mit einer Schrägstellung in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, insbesondere mit einer Schrägstellung in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt mit einer Schrägstellung in einem Winkel von 75 Grad zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts aus dem Ankeraustrittsquerschnitt des Ankerkanals abgegeben werden.
Auf diese Weise werden die Bündelanker nicht mehr in einem rechten Winkel zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts aus dem Stopfwerkzeug abgegeben und in die Bündellöcher des zu bestopfenden Bürstenkörpers eingebracht. Während die Borstenbündel durch den Bündelaustrittsquerschnitt, der vorzugsweise so ausgerichtet und orientiert ist, wie die zu bestopfenden Bündellöcher, dann ohne Kollision mit Rändern der Bündellöcher widerstandsarm und vor allem ohne Beschädigungen in die Bündellöcher eingebracht werden können, lassen sich die Bündelanker mit einer entsprechenden Schrägstellung auch zu den Bündellöchern und ihren Längsachsen in die Bündellöcher einbringen. Auf diese Weise werden somit Beschädigungen an Borstenfilamenten der Borstenbündel beim Einstopfen der Borstenbündel in die Bündellöcher vermieden und gleichzeitig die Bündelanker so in den Bündellöchern und damit im Bürstenkörper positioniert, dass sie auch bei eng stehenden Bündellöchern nicht mit in benachbarte Bündellöcher eingestopften Bündelankern kollidieren oder zu einer nachteiligen Schwächung des Bürstenkörpers führen.
Mit dem erfindungsgemäßen Stopfwerkzeug lassen sich die Bündelanker einerseits so in den Bündellöchern platzieren, dass eine Stabilität des Bürstenkörpers nicht gefährdet und die Auszugskräfte der verankerten Borstenbündel nicht reduziert sind. Andererseits können die Borstenbündel beim Einstopfen in insbesondere solche Bündellöcher, die eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform haben, geschont werden und weisen dann entsprechend weniger oder sogar überhaupt keine Beschädigungen mehr auf.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts eine Hauptachse des Bündelaustrittsquerschnitts ist. Ferner kann eine Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts eine Hauptachse des Ankeraustrittsquerschnitts sein.
In der Regel haben sowohl der Bündelaustrittsquerschnitt als auch der Ankeraustrittsquerschnitt jeweils eine Querschnittsform, bei der eine zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seiten oder Kanten des jeweiligen Querschnitts messbare Länge größer als eine zwischen zwei anderen, sich ebenfalls gegenüberliegenden Seiten oder Kanten des jeweiligen Querschnitts messbare Breite ist. Die Längsachsen des Bündelaustrittsquerschnitts und des Ankeraustrittsquerschnitts können dann jeweils zwischen den Seiten oder Kanten des jeweiligen Querschnitts verlaufen, zwischen denen die Länge des jeweiligen Querschnitts messbar ist.
Hauptachsen im Sinne der beanspruchten technischen Lehre sind vorzugsweise diejenigen Achsen, für welche Flächenträgheitsmomente der jeweiligen Querschnitte oder Querschnittsflächen ihre Extremwerte annehmen. Hauptachsen sind dabei die durch den Schwerpunkt des jeweiligen Querschnitts verlaufende Achsen, für die ein Deviationsmoment verschwindet oder Null ist.
Ferner ist es möglich, dass eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte, Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts und die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts schräg zueinander ausgerichtet sind. Die Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts und die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts können vorzugsweise in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von 75 Grad zueinander ausgerichtet sein. So lassen sich die Bündelanker mit einer Schrägstellung in Bündellöcher eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers einbringen, die eine zuverlässige Verankerung der Borstenbündel in den Bündellöchern erlaubt, ohne den Bürstenkörper durch das Eingreifen der Bündelanker in das Material des Bürstenkörpers übermäßig zu schwächen.
Ferner kann der Ankeraustrittsquerschnitt des Ankerkanals von zwei seitlich im Bündelkanal verlaufenden Führungsnuten begrenzt sein. In diesen Führungsnuten können die Bündelanker seitlich geführt durch den Ankerkanal zu dem Ankeraustrittsquerschnitt gefördert und aus dem Stopfwerkzeug abgegeben werden. Dabei kann eine gedachte, im Ankeraustrittsquerschnitt verlaufende, die beiden Führungsnuten des Ankerkanals verbindenden Linie schräg zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts ausgerichtet sein. Diese Linie und die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts können vorzugsweise in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von 75 Grad zueinander ausgerichtet sein. Die gedachte Linie kann auch als Verbindungslinie bezeichnet werden.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Bündelaustrittsquerschnitt zumindest symmetrisch, vorzugsweise doppelsymmetrisch ist. Bei einem symmetrischen Bündelaustrittsquerschnitt können die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts und eine Hauptachse des Bündelaustrittsquerschnitts zusammen fallen.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn der Bündelaustrittsquerschnitt doppelsymmetrisch ist. Ein doppelsymmetrischer Bündelaustrittsquerschnitt hat dann zwei Hauptachsen, die gleichzeitig den Symmetrieachsen des Bündelaustrittsquerschnitt entsprechen. Auch hierbei kann gesagt werden, dass die Längsachse, die Achse des Bündelaustrittsquerschnitts ist, die in Richtung der Länge des Bündelaustrittsquerschnitts verläuft.
Vorzugsweise kann auch der Ankeraustrittsquerschnitt zumindest symmetrisch, vorzugsweise doppelsymmetrisch sein. Auch hierbei gilt dann, dass eine Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts, die in Richtung einer messbaren Länge des Ankeraustrittsquerschnitts verläuft, mit einer Symmetrieachse des Ankeraustrittsquerschnitts zusammenfällt. Die Symmetrieachse des Ankeraustrittsquerschnitts ist dann gleichzeitig auch eine Hauptachse des Ankeraustrittsquerschnitts. So lässt sich sagen, dass die Hauptachse des Ankeraustrittsquerschnitts also der Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts entsprechen kann.
Der Bündelaustrittsquerschnitt kann eine von einer Kreisform abweichende und/oder unrunde Querschnittsform aufweisen. Unrund kann in diesem Zusammenhang insbesondere bedeuten, dass die jeweilige Querschnittsform keine Kreisform ist, dennoch aber abgerundet oder partiell kreisbogenförmig sein kann. Die Bündelaustrittsquerschnittsform kann dabei der Querschnittsform der zu bestopfenden Bündellöcher entsprechen. Ferner ist es möglich, dass die Querschnittsform des Bündelaustrittsquerschnitts eine quadratische, rechteckige oder ovale Querschnittsform ist.
Zwei sich gegenüberliegende Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts können ebenfalls schräg zur Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts ausgerichtet sein. Die Austrittskanten und die Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts können vorzugsweise in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von 75 Grad zueinander ausgerichtet sein. Ferner ist es möglich, dass die zwei sich gegenüberliegenden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts durch den Ankerzuführkanal durchbrochen sind. Dies kann bedeuten, dass die beiden sich gegenüberliegenden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts jeweils beidseits einer der bereits zuvor erwähnten Führungsnuten, die den Ankerkanal seitlich begrenzen, verlaufen. Die beiden sich gegenüberliegenden Austrittskanten können also diejenigen Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts sein, die durch den Ankerkanal durchbrochen sind.
Der Austrittsquerschnitt des Bündelkanals kann durch die beiden sich gegenüberliegende Austrittskanten begrenzt sein. Diese können schräg, insbesondere jeweils in einem, vorzugsweise in demselben, von 90 Grad abweichenden Winkel zu einer Längsebene des Ankerkanals ausgerichtet sein.
Ein Abstand der beiden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts zueinander kann einem Abstand von sich gegenüberliegenden Lochkanten der zu bestopfenden Bündellöcher entsprechen oder etwas kleiner als dieser Abstand sein. Ferner können die Austrittskanten bei in Einstopfstellung befindlichem Stopfwerkzeug auch parallel zu diesen Lochkanten ausgerichtet sein. Auf diese Weise können die Borstenbündel aus dem Bündelaustrittsquerschnitt ohne in die Bündellöcher eingebracht werden, ohne an Lochkanten der Bündellöcher hängen zu bleiben.
An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass „Schrägstellung“ oder „schräg ausgerichtet“ im Kontext der in diesem Dokument beschriebenen technischen Lehre jeweils bedeuten kann: In einem von 90 Grad abweichenden Winkel ausgerichtet, insbesondere in einem Winkel zwischen 45 Grad oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 85 Grad ausgerichtet.
In Bezug auf die Schrägstellung, mit der die Bündelanker zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts aus dem Ankeraustrittsquerschnitts abgegeben werden können, kann dies zum Beispiel bedeuten, dass ein Winkel, der zwischen einer Längsachse des jeweiligen Bündelankers und der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts bei einem im Ankeraustrittsquerschnitt angeordneten Bündelanker messbar ist, einen Betrag zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise von 75 Grad einnehmen kann.
In Bezug auf die zuvor erwähnte schräge Ausrichtung der Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts und der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts kann dies bedeuten, dass die Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts und die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts in einem von 90 Grad abweichenden Winkel zueinander ausgerichtet sind, nämlich in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 75 Grad.
In Bezug auf die zuvor erwähnte, die beiden Führungsnuten des Ankerkanals verbindende Linie und deren schräge Ausrichtung zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts kann dies dann folgerichtig bedeuten, dass diese gedachte Linie, die auch als Verbindungslinie bezeichnet werden kann, und die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts in einem von 90 Grad abweichenden Winkel zueinander ausgerichtet sind, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von 75 Grad.
In Bezug auf die zuvor erwähnten, zwei sich gegenüberliegenden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts kann ihre schräge Ausrichtung zur Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts bedeuten, dass die Austrittskanten jeweils in einem von 90 Grad abweichenden Winkel zu der Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts ausgerichtet sind, insbesondere in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel von 75 Grad.
Zwei, beispielsweise die bereits zuvor erwähnten zwei, sich gegenüberliegenden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts können etwa parallel oder parallel zueinander ausgerichtet sein. Es ist auch möglich, und zwar dies besonders bevorzugt, dass die zwei sich gegenüberliegenden Austrittskanten des Bündelaustrittsquerschnitts etwa parallel oder parallel zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts ausgerichtet sind.
Die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts des Bündelkanals kann relativ zu einer Längsachse eines Bündeleintrittsquerschnitts, durch den Borstenbündel in den Bündelkanal einführbar sind, um einen definierten Winkelbetrag um eine Kanallängsachse des Bündelkanals gedreht sein. Dabei kann der Winkelbetrag, um den die Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts im Vergleich zu der Längsachse des Bündeleintrittsquerschnitts um die Kanallängsachse des Bündelkanals gedreht ist, einen Betrag annehmen, der einer Differenz zwischen 90 Grad und einem Winkel entspricht, der zwischen der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts und einer, beispielweise der bereits zuvor erwähnten, Längsachse des Ankeraustrittsquerschnitts messbar ist.
Das Stopfwerkzeug kann eine, vorzugsweise ebene, Anschlagfläche für Borstenbündel aufweisen. Diese Anschlagfläche kann benachbart zum Eintrittsquerschnitt des Bündelkanals angeordnet sein. Die Anschlagfläche dient dazu, von einer Bündelabteilvorrichtung aus einem Borstenvorrat entnommene Borstenbündel an das Stopfwerkzeug zu übergeben. Die Anschlagsfläche kann etwa parallel oder parallel zu einer Längsachse des Bündeleintrittsquerschnitts und/oder zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts ausgerichtet sein.
Bei einer Ausführungsform des Stopfwerkzeugs kann vorgesehen sein, dass es zumindest zweiteilig, vorzugsweise mehrteilig, aufgebaut ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Stopfwerkzeug zumindest zwei oder mehrere Werkzeugplatten umfasst. In jeder der Werkzeugplatten kann zumindest ein Teilkanal und/oder ein Teilabschnitt des Bündelkanals und/oder des Ankerkanals ausgebildet sein. Die Teilkanäle und/oder Teilabschnitte der Werkzeugplatten können sich in montierter Gebrauchsstellung der Werkzeugplatten dann zu dem Bündelkanal und/oder zu dem Ankerkanal ergänzen.
Auf diese Weise wird ein Stopfwerkzeug geschaffen, dass sich auch bei einer vergleichsweise komplexen Geometrie des Bündelkanals und/oder des Ankerkanals vergleichsweise einfach herstellen lässt. Insbesondere bei einem Bündelkanal, bei dem der Bündelaustrittsquerschnitt im Vergleich zu seinem Bündeleintrittsquerschnitt verdreht angeordnet ist, der Kanal also eine vergleichsweise komplexe, tordierte oder gedrehte Struktur oder einen vergleichsweise komplexen, gedrehten und/oder tordierten Verlauf hat, ist der zwei- oder mehrteilige Aufbau des Stopfwerkzeugs mit zumindest zwei oder auch mehreren Werkzeugplatten in der zuvor beschriebenen Art und Weise besonders vorteilhaft.
Die zuvor erwähnte Aufgabe wird auch mit einer Bürstenherstellungsmaschine der eingangs genannten Art gelöst, die ein Stopfwerkzeug nach einem der auf ein solches Stopfwerkzeug gerichteten Ansprüche aufweist.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung von Bürsten der eingangs genannten Art gelöst, das die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf ein derartiges Verfahren gerichteten Anspruchs aufweist. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe bei dem eingangs definierten Verfahren somit vorgeschlagen, dass die Bündelanker mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse des Bündelaustrittquerschnitts aus dem Ankeraustrittsquerschnitt in die Bündellöcher abgegeben werden.
Besonders vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn zur Durchführung des Verfahrens ein Stopfwerkzeug verwendet wird, wie es zuvor beschrieben und in den auf ein solches Stopfwerkzeug gerichteten Ansprüchen beansprucht ist.
Die Bündellöcher, in die die Borstenbündel gemeinsam mit den Bündelankern eingestopft werden können, können einen von einer Kreisform abweichenden Lochquerschnitt aufweisen. Ein solcher Lochquerschnitt kann als unrund bezeichnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere bei solchen Bündellöchern in vorteilhafter Weise anwenden, die einen quadratischen, rechteckigen und/oder ovalen Lochquerschnitt aufweisen. Derartige Bündellöcher können daher dann auch als quadratische, rechteckige und/oder ovale Bündellöcher oder auch einfach als unrunde Bündellöcher bezeichnet werden.
Wenn Längsachsen, insbesondere Hauptachsen, von Lochquerschnitten zu bestopfender Bündellöcher etwa parallel oder parallel zu der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts ausgerichtet werden, bevor die Borstenbündel zusammen mit den Bündelankern in die Bündellöcher eingestopft werden, kann eine Beschädigung der die Borstenbündel bildenden Borstenfilamente beim Einstopfen der Borstenbündel in die Bündellöcher vermieden werden. Bei einer derartigen Ausrichtung der zu bestopfenden Bündellöcher kann eine Kollision der Borstenfilamente mit Rändern der zu bestopfenden Bündellöcher beim Einstopfen der Borstenbündel effektiv vermieden werden.
Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch das Stopfwerkzeug derart relativ zu einem bereitgehaltenen Bürstenkörper zum Bestopfen der Bündellöcher dieses Bürstenkörpers gedreht werden kann, so dass die Längsachsen, insbesondere die Hauptachsen, der Lochquerschnitte der zu bestopfenden Bündellöcher etwa parallel oder parallel zu der Längsachse, insbesondere der Hauptachse, des Bündelaustrittsquerschnitts des Bündelkanals des Stopfwerkzeugs ausgerichtet werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann ferner vorgesehen, sein, dass die Bündelanker jeweils mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse, insbesondere zur Hauptachse, eines Lochquerschnitts der Bündellöcher in die Bündellöcher eingebracht werden. Dabei können die Bündelanker zum Beispiel mit einer Schrägstellung in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, vorzugsweise mit einer Schrägstellung in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise mit einer Schrägstellung in einem Winkel von 75 Grad zu der Längsachse und/oder Hauptachse der Bündellöcher in die Bündellöcher eingebracht werden. Konkret kann dies bedeuten, dass zwischen einer Längsachse der verankerten Bündelanker und der Längsachsen der Bündellöcher ein Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise ein Winkel von 75 Grad messbar ist.
Auf diese Weise können die Bündelanker dann so im Bürstenkörper platziert werden, dass sie den Bürstenkörper geringstmöglich schwächen und zudem nicht mit in benachbarte Bündellöcher eingestopfte Bündelankern kollidieren.
Eine Kollision der Borstenbündel beim Einstopfen der Borstenbündel in die Bündellöcher kann zudem reduziert oder vermieden werden, wenn der Bündelaustrittsquerschnitt des Bündelkanals des Stopfwerkzeugs kleiner als ein Locheintrittsquerschnitt oder Lochquerschnitt eines zu bestopfenden Bündellochs ist. Insbesondere kann eine Breite des Bündelaustrittsquerschnitts höchstens so groß, vorzugsweise kleiner als eine Breite eines zu bestopfenden Bündellochs sein. Dabei kann die Breite des Bündelaustrittsquerschnitts, die zwischen zwei in Richtung der Längsachse des Bündelaustrittsquerschnitts verlaufenden Austrittskanten messbar ist, kleiner als eine in gleicher Richtung messbare Breite der zu bestopfenden Bündellöcher sein.
Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Dabei ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:

1 und 2 jeweils eine perspektivische Darstellung einer Bürstenherstellungsmaschine mit einem Vorrat an losen Borstenfilamenten in einem Materialkasten, mit einem Stopfwerkzeug sowie mit einem zwischen dem Materialkasten und dem Stopfwerkzeug angeordneten Bündelabteiler, wobei 1 das Stopfwerkzeug in einer Position zeigt, in der der Bündelabteiler ein aus dem Vorrat loser Borstenfilamente ausgefasstes Borstenbündel an das Stopfwerkzeug übergibt, und wobei 2 das Stopfwerkzeug in seiner Einstopfstellung an einem aufgespannten Bürstenkörper zeigt,
3 und 4 zwei Darstellungen eines aus dem Stand der Technik vorbekannten Stopfwerkzeugs zur Veranschaulichung der beim Einstopfen von Borstenbündeln auftretenden Probleme,
5 eine geschnittene Ansicht des in den 1 und 2 dargestellten Stopfwerkzeugs an einem bereitgehaltenen Bürstenkörper, der eine Vielzahl an rechteckigem Bündellöchern aufweist,
6 die in 5 mit dem Kreis K2 markierte Einzelheit in vergrößerter Darstellung,
7 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugs,
8 eine entlang der in 7 mit VIII-VIII bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 7 dargestellten Stopfwerkzeugs,
9 eine entlang der in 7 mit IX-IX bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 7 dargestellten Stopfwerkzeugs,
10 eine entlang der mit X-X in 7 bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 7 dargestellten Stopfwerkzeugs,
11 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stopfwerkzeugs,
12 eine entlang der in 11 mit XII-XII bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 11 gezeigten Stopfwerkzeugs,
13 eine entlang der in 11 mit XIII-XIII bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 11 dargestellten Stopfwerkzeugs,
14 eine entlang der in 11 mit XIV-XIV bezeichneten Linie geschnittene Ansicht des in 11 gezeigten Stopfwerkzeugs,
15 eine perspektivische Ansicht von zwei Werkzeugplatten, die in zusammengesetzter oder montierter Gebrauchsstellung einen vorderen Abschnitt des in den 7 bis 10 gezeigten Stopfwerkzeugs bilden, sowie
16 eine perspektivische Ansicht von zwei Werkzeugplatten, die in montierter Gebrauchsstellung gemeinsam einen vorderen Abschnitt des in den 11 bis 14 gezeigten Stopfwerkzeugs bilden.

Die 1 und 2 zeigen eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Bürstenherstellungsmaschine. Die Bürstenherstellungsmaschine 1 weist ein Stopfwerkzeug 2, einen Materialkasten 3, sowie ein zwischen dem Stopfwerkzeug 2 und dem Materialkasten 3 hin und her beweglichen Bündelabteiler 4 auf. Mit Hilfe des Bündelabteilers 4 lassen sich einzelne Borstenbündel 5 aus dem Vorrat loser Borstenfilamente, der in dem Materialkasten 3 angeordnet ist, ausfassen und dem Stopfwerkzeug 2 zuführen.
Zusammen mit jeweils einem dem Stopfwerkzeug 2 ebenfalls zugeführten Bündelanker 6 werden die Bortenbündel 5 nacheinander mit Hilfe des Stopfwerkzeugs 2 in Bündellöcher 7 eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 eingestopft und verankert. In sämtlichen Figuren, die Bürstenkörper 8 zeigen, sind bereits eingestopfte Borstenbündel 5 der besseren Übersicht wegen ausgeblendet und daher nicht dargestellt.
Zum Aufspannen und Bereithalten eines Bürstenkörpers 8 weist die Bürstenherstellungsmaschine 1 einen Halteständer 9 auf. An dem Halteständer 9 ist eine Bürstenkörperaufnahme 10 vorgesehen, die zwei Klammern umfasst und sich in insgesamt vier Bewegungsachsen gegenüber dem Halteständer 9 bewegen lässt. Drei der insgesamt vier Achsen sind lineare Bewegungsachsen, die in rechtem Winkel zueinander ausgerichtet sind, während eine der vier Achsen eine Rotationsachse ist. Um die Rotationsachse kann der aufgespannte Bürstenkörper 8 relativ zu dem Halteständer 9 gedreht werden. So kann der Bürstenkörper 8 mit der in den Figuren gezeigten Schrägstellung ausgerichtet werden.
Das Stopfwerkzeug 2 weist einen Bündelkanal 11 und einen durch den Bündelkanal 11 verlaufenden Ankerkanal 12 auf. Der Bündelkanal 11 hat einen Bündelaustrittsquerschnitt 13, während der Ankerkanal 12 einen Ankeraustrittsquerschnitt 14 aufweist.
Die dem Stopfwerkzeug 2 mit Hilfe des Bündelabteilers 4 zugeführten Borstenbündel 5 werden durch den Bündelkanal 11 bis hin zum Bündelaustrittsquerschnitt 13 transportiert und aus dem Bündelaustrittsquerschnitt 13 in die Bündellöcher 7 eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 eingestopft.
Die Bündelanker 6, die zur Verankerung der Borstenbündel 5 dienen, werden durch den in dem Bündelkanal 11 verlaufenden Ankerkanal 12 bis hin zu dem Ankeraustrittsquerschnitt 14 transportiert, wo sie gemeinsam mit den Borstenbündeln 5 aus dem Stopfwerkezug 2 austreten und schließlich in die Bündellöcher 7 des bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 gelangen. Die Bündelanker 6 werden dem Stopfwerkzeug 2 mit Hilfe einer Ankerzuführvorrichtung 15 zugeführt.
Das Stopfwerkzeug 2 weist eine Stößerzunge 16 auf, mit der die dem Stopfwerkzeug 2 zugeführten Borstenbündel 5 und Bündelanker 6 durch den Bündelkanal 11 und den Ankerkanal 12 und schließlich aus dem Bündelaustrittsquerschnitt 13 und dem Ankeraustrittsquerschnitt 14 in die Bündellöcher 7 transportiert und eingestopft werden.
Die 5, 6 sowie 10 und 14 verdeutlichen, dass die Ankeraustrittsquerschnitte 14 und die Bündelaustrittsquerschnitte 13 der in den Fig. gezeigten Stopfwerkzeuge 2 derart zueinander ausgerichtet sind, dass Bündelanker 6 mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 aus dem Ankeraustrittsquerschnitt 14 abgegeben werden können.
Die 3 und 4 zeigen ein herkömmliches Stopfwerkzeug 2, bei dem die erfindungsgemäße technische Lehre des auf ein Stopfwerkzeug 2 gerichteten unabhängigen Anspruchs nicht realisiert ist.
Insbesondere die vergrößerte Einzeldarstellung gemäß 4 verdeutlicht dabei, dass die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 dieses Stopfwerkzeugs 2 in einem rechten Winkel zu einer Längsachse L2 eines Ankeraustrittsquerschnitts 14 dieses Stopfwerkzeugs 2 ausgerichtet ist. Wie 4 außerdem verdeutlicht, spannen die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 dieses Stopfwerkzeugs 2 und eine Längsachse L3 eines Bündellochs 7, vor dem das Stopfwerkzeug 2 positioniert ist, einen Winkel auf, der durch die Schrägstellung des Bürstenkörpers 8 an dem Halteständer 9 verursacht wird. Die Bündelanker 6, die mit dem Stopfwerkzeug 2 gemäß den 3 und 4 in Bündellöcher 7 abgegebenen Bündelanker 6 haben also nicht die erfindungsgemäß vorgesehene Schrägstellung, wie die Bündelanker 6, die mit dem Stopfwerkzeug 2 abgegeben werden können, das die erfindungsgemäße technische Lehre verwirklicht und in den übrigen Fig. zumindest ausschnittsweise dargestellt ist.
Der Bündelaustrittsquerschnitt 13 des in den 3 und 4 dargestellten Stopfwerkzeugs 2 lässt sich aufgrund der Schrägstellung des bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 und der Ausrichtung seiner Längsachse L1 nicht in Übereinstimmung mit Lochquerschnitten der zu bestopfenden Bündellöcher 7 bringen. Auf diese Weise gibt es einen Teilabschnitt 17 eines Randes des jeweils zu bestopfenden Bündellochs 7, der in den Bündelaustrittsquerschnitts 13 des Stopfwerkzeugs 2 eingreift und so den insgesamt nutzbaren Bündelaustrittsquerschnitt 13 reduziert. Dies führt dazu, dass zugeführte Borstenbündel 5 mit den mit 17 bezeichneten Teilbereichen der Ränder der jeweils zu bestopfenden Bündellöcher 7 kollidieren können. Auf diese Weise kann es zu Beschädigungen an einzelnen Borstenfilamenten einzustopfender Borstenbündel 5 kommen, die mit Hilfe der Stopfwerkzeuge 2, die die erfindungsgemäße technische Lehre realisieren, vermieden werden können.
Bei Betrachtung insbesondere der 5 und 6 fällt auf, dass derartige Teilbereiche 17 von Lochrändern einzelner Bündellöcher 7 bei der Nutzung eines Stopfwerkzeugs 2, das die erfindungsgemäße technische Lehre realisiert, nicht auftreten. So werden bei der Nutzung dieser Stopfwerkzeuge 2 Beschädigungen an Borstenfilamenten einzelner Borstenbündel 5 beim Einstopfen dieser Borstenbündel 5 vermieden.
Insbesondere die 5 und 6 verdeutlichen ferner, dass eine Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 auch gleichzeitig eine Hauptachse des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ist. Aufgrund der Geometrie des Ankeraustrittsquerschnitts 14 gilt auch hier, dass eine Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 eine Hauptachse des Ankeraustrittsquerschnitts 14 ist.
Die Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 und die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 sind schräg zueinander ausgerichtet, spannen also einen Winkel auf, der von 90 Grad abweicht, insbesondere kleiner als 90 Grad ist. Dies ist gut in den 5, 6 sowie 10 und 14 zu erkennen.
Der Ankeraustrittsquerschnitt 14 wie auch der gesamte Ankerkanal 12 wird von zwei seitlich im Bündelkanal 13 verlaufenden Führungsnuten 18 begrenzt. Diese Führungsnuten 18 bilden einen Teil des Ankerkanals 12. Eine gedachte, im Ankeraustrittsquerschnitt 14 verlaufende, diese beide Führungsnuten 18 verbindende Linie ist ebenfalls schräg zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ausgerichtet. Somit spannen die Längsachse L1 und diese Linie ebenfalls einen Winkel auf, der von 90 Grad abweicht, insbesondere kleiner als 90 Grad ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der geometrischen Verhältnisse und Gestaltungen der Bündelaustrittsquerschnitte 13 und Ankeraustrittsquerschnitte 14 der in den Fig. dargestellten, von der erfindungsgemäßen Lehre Gebrauch machenden Stopfwerkzeuge 2 diese Linie, die auch als Verbindungslinie bezeichnet werden kann, mit der Längsachse L2 des jeweiligen Ankeraustrittsquerschnitts 14 zusammenfällt.
Sowohl der Bündelaustrittsquerschnitt 13 als auch der Ankeraustrittsquerschnitt 14 sind symmetrisch, in den vorliegenden Ausführungsbeispielen sogar doppelsymmetrisch. Das bedeutet, dass sowohl die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 als auch die Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 jeweils deckungsgleich mit einer von zwei Hauptachsen des jeweiligen Querschnitts 13 und 14 ist.
Sowohl der Bündelaustrittsquerschnitt 13 als auch der Ankeraustrittsquerschnitt 14 hat jeweils eine von einer Kreisform abweichende und daher auch als unrund zu bezeichnende Querschnittsform.
Im Falle des Ankeraustrittsquerschnitts 14 hat dieser die Form eines langgestreckten Rechtecks, dessen Länge ein Mehrfaches seiner Breite beträgt und daher deutlich länger als breit ist. Der Bündelaustrittsquerschnitt 13 hat etwa die Form des Grundrisses eines Stadions hat. Die Querschnittsform des Bündelaustrittsquerschnitts 13, kann somit als Querschnittsform bezeichnet werden, die aus zwei über eine Rechtecksform miteinander verbundenen Halbkreisen zusammengesetzt ist.
Zwei sich gegenüberliegende Austrittskanten 19 und 20 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 sind ebenfalls schräg zur Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 und gleichzeitig parallel zur Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ausgerichtet.
Die beiden Austrittskanten 19 und 20 werden durch den Ankerkanal 12 bzw. durch die beiden Führungsnuten 18 des Ankerkanals 12 unterbrochen oder durchbrochen. Die Austrittskanten 19 und 20 sind Kanten des zwischen den beiden Halbkreisen angeordneten, gedachten Rechtecks, die in die halbkreisbogenförmigen Kanten des Bündelaustrittsquerschnitts 13 übergehen.
Wie z.B. 14 verdeutlicht, werden die Bündelanker 6 in einem Winkel von 75 Grad, also mit Schrägstellung, zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 aus dem Stopfwerkzeug 2 abgegeben und in die entsprechend bereitgehaltenen Bündellöcher 7 eingestopft.
Schrägstellung oder schräg ausgerichtet im Kontext der beanspruchten technischen Lehre bedeutet daher zunächst ganz allgemein „in einem von 90 Grad abweichenden Winkel ausgerichtet“. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel eines Stopfwerkzeugs 2, das die erfindungsgemäße technische Lehre realisiert, bedeutet „Schrägstellung“ oder „schräg ausgerichtet“ konkret „in einem Winkel von 75 Grad“ ausgerichtet.
So lässt sich zwischen der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 und der Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 ein Winkel von 75 Grad messen. Ein Winkel von 75 Grad lässt sich ebenfalls zwischen den Austrittskanten 19 und 20 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 und der Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 messen.
Die zuvor erwähnte gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Führungsnuten 18 des Bündelkanals 12 im Ankeraustrittsquerschnitt 14 schließt ebenfalls einen Winkel von 75 Grad mit der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ein.
Die beiden Austrittskanten 19 und 20 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 sind, wie bereits zuvor ausgeführt, parallel zueinander und auch parallel zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ausgerichtet.
Die 5, 10 und 14 verdeutlichen ferner, dass die beiden sich gegenüberliegenden Austrittskanten 19 und 20 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 auch parallel zu Längsachsen L3 der rechteckigen Bündellöcher 7 ausgerichtet sind, die in dem schräg zu dem Stopfwerkzeug 2 ausgerichteten Bürstenköper 8 angeordnet sind.
Bei dem in den 11 bis 14 dargestellten Stopfwerkzeug 2 ist die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 relativ zu einer Längsachse L4 eines Bündeleintrittsquerschnitts 21 des Bündelkanals 11 um einen definierten Winkelbetrag um eine Kanallängsachse des Bündelkanals 11 gedreht. Dies wird insbesondere anhand eines Vergleichs der 12 bis 14 deutlich. Der Bündelkanal 11 dieses Stopfwerkzeugs 2 kann daher auch geschränkter Bündelkanal 11 bezeichnet werden.
Bei dem in den 11 bis 14 dargestellten Stopfwerkzeug 2 erfährt der Bündelkanal 11 auf seinem Weg zwischen seinem Bündeleintrittsquerschnitt 21 bis hin zu seinem Bündelaustrittsquerschnitt 13 eine Drehung um insgesamt 15 Grad. Somit entspricht der Winkelbetrag, um den die Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 relativ zu der Längsachse L4 des Bündeleintrittsquerschnitts 21 des Bündelkanals 11 gedreht ist, einer Differenz zwischen 90 Grad und dem Winkel, der zwischen der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 und der Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14 messbar ist.
Benachbart zum Bündeleintrittsquerschnitt 21 des Bündelkanals 11 weist das Stopfwerkzeug 2 eine Anschlagfläche 22 für Borstenbündel 5 auf. Mit Hilfe des Bündelabteilers 4 lassen sich dem Materialkasten 3 entnommene Borstenbündel 5 gegen die Anschlagfläche 22 des jeweiligen Stopfwerkzeugs 2 bewegen und so für den eigentlichen Einstopfvorgang am Stopfwerkzeug 2 positionieren.
Die Anschlagfläche 22 des in den 7 bis 10 dargestellten Stopfwerkzeugs weist seinerseits eine Schrägstellung einerseits zu der Bewegungsebene auf, in der der Bündelabteiler 4 zur Entnahme von Borstenbündeln 7 aus dem Materialkasten 3 zwischen dem Materialkasten 3 und dem Stopfwerkzeug bewegbar ist. Andererseits weist die Anschlagfläche 22 dieses Stopfwerkzeugs 2 auch eine Schrägstellung gegenüber der Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 13 auf. Die Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 13 ist parallel zu der Bewegungsebene des Bündelabteilers 4. Die Anschlagfläche 22 dieser Ausführungsform des Stopfwerkzeugs 2 ist somit etwa parallel oder parallel zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 ausgerichtet.
Bei der in den 11 bis 14 gezeigten Ausführungsform des Stopfwerkzeugs 2, bei der der Bündelkanal 11 auf seinem Weg zwischen dem Bündeleintrittsquerschnitt 21 und dem Bündelaustrittsquerschnitt 13 einen gedrehten oder tordierten oder geschränkten Verlauf hat, steht die Anschlagfläche 22 in einem rechten Winkel zu der Bewegungsebene des Bündelabteilers 4 und auch rechtwinklig zu der Längsachse L2 des Ankeraustrittsquerschnitts 14.
Die 15 und 16 verdeutlichen, dass beide Ausführungsformen von Stopfwerkzeugen 2, die in den 7 bis 10 bzw. 11 bis 14 dargestellt sind, zumindest zweiteilig aufgebaut sind.
Jedes der beiden Stopfwerkzeuge 2 umfasst zumindest zwei Werkzeugplatten 23 und 24, die jeweils einen oder mehrere Teilkanäle 25, die zumindest Teilabschnitte des Bündelkanals 11 und des Ankerkanals 12 bilden.
Die jeweiligen Teilkanäle 25 oder Teilabschnitte der Werkzeugplatten 23 und 24 ergänzen sich in montierter Gebrauchsstellung der Werkzeugplatten 23 und 24 zu dem Bündelkanal 11 bzw. zu dem Ankerkanal 12.
Mit Hilfe des zuvor ausführlich beschriebenen Stopfwerkzeug 2 lässt sich das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Herstellung von Bürsten durchführen. Dabei werden Borstenbündel 5 mit Hilfe des Stopfwerkzeugs 2 zusammen mit Bündelankern 6 in Bündellöcher 7 eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 einer Bürste eingestopft und dort verankert.
Dazu werden die Borstenbündel 5 durch den Bündelkanal 11 und die Bündelanker 6 durch den Ankerkanal 12 des Stopfwerkzeugs 2 den Bündellöchern 7 zugeführt. Die Bündelanker 6 werden mit einer Schrägstellung zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 aus dem Ankeraustrittsquerschnitt 14 in die Bündellöcher 7 abgegeben.
Die Bündellöcher 7 weisen einen von einer Kreisform abweichenden Lochquerschnitt auf. Längsachsen L3 von Lochquerschnitten zu bestopfender Bündellöcher 7 werden beim Einstopfen der Borstenbündel 5 etwa parallel oder vorzugsweise parallel zu der Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 des Stopfwerkzeugs 2 ausgerichtet, bevor die Borstenbündel 5 in die Bündellöcher 7 eingestopft werden.
Die Bündelanker 6 werden jeweils mit einer Schrägstellung zu der Längsachse L3, die gleichzeitig auch die Hauptachse des jeweiligen Lochquerschnitts der Bündellöcher 7 sein kann, in die Bündellöcher 7 eingebracht.
Auf diese Weise ist es möglich, die Bündelanker 6, so wie z.B. in 5 dargestellt, auch bei eng beieinander stehenden Bündellöchern 7 in dem Bürstenkörper 8 zu verankern, ohne zu einer signifikanten Schwächung des Bürstenkörpers 8 zu führen.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Bürstenherstellung. Hierzu wird insbesondere das Stopfwerkzeug 2 vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, Bündelanker 6 mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse L1 des Bündelaustrittsquerschnitts 13 des Bündelkanals 11 dieses Stopfwerkzeugs 2 abzugeben und zusammen mit Borstenbündeln 5 in Bündellöcher 7 eines bereitgehaltenen Bürstenkörpers 8 einzustopfen.
Bezugszeichenliste

1: Bürstenherstellungsmaschine
2: Stopfwerkzeug
3: Materialkasten
4: Bündelabteiler
5: Borstenbündel
6: Bündelanker
7: Bündelloch
8: Bürstenkörper
9: Halteständer
10: Bürstenkörperaufnahme
11: Bündelkanal
12: Ankerkanal
13: Bündelaustrittsquerschnitt
14: Ankeraustrittsquerschnitt
15: Ankerzuführvorrichtung
16: Stößerzunge
17: Teilbereich
18: Führungsnuten von 12
19: Austrittskante von 13
20: Austrittskante von 13
21: Bündeleintrittsquerschnitt
22: Anschlagfläche
23: obere Werkzeugplatte
24: untere Werkzeugplatte
25: Teilkanal
L1: Längsachse von 13
L2: Längsachse von 14
L3: Längsachse von 7
L4: Längsachse von 21

Claims

Stopfwerkzeug (2) mit einem Bündelkanal (11) und mit einem durch den Bündelkanal (11) verlaufenden Ankerkanal (12), wobei der Bündelkanal (11) einen Bündelaustrittsquerschnitt (13) und der Ankerkanal (12) einen Ankeraustrittsquerschnitts (14) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankeraustrittsquerschnitt (14) und der Bündelaustrittsquerschnitt (13) derart zueinander ausgerichtet sind, dass Bündelanker (6) mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) aus dem Ankeraustrittsquerschnitt (14) abgebbar sind.
Stopfwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) eine Hauptachse des Bündelaustrittsquerschnitts (13) ist und/oder dass eine Längsachse (L2) des Ankeraustrittsquerschnitts (14) eine Hauptachse des Ankeraustrittsquerschnitts (14) ist.
Stopfwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder die Längsachse (L2) des Ankeraustrittsquerschnitts (14) und die Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) schräg zueinander ausgerichtet sind, insbesondere in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 75 Grad.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankeraustrittsquerschnitt (14) von zwei seitlich im Bündelkanal (13) verlaufenden Führungsnuten (18) begrenzt ist, wobei eine gedachte, im Ankeraustrittsquerschnitt (14) verlaufende, die beiden Führungsnuten (18) verbindende Linie oder Verbindungslinie schräg zu der Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) ausgerichtet ist, insbesondere in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 75 Grad.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelaustrittsquerschnitt (13) und/oder der Ankeraustrittsquerschnitt (14) zumindest symmetrisch, vorzugsweise doppelsymmetrisch sind.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelaustrittsquerschnitt (13) und/oder dass der Ankeraustrittsquerschnitt (14) eine von einer Kreisform abweichende und/oder unrunde Querschnittsform, insbesondere eine quadratische, rechteckige oder ovale Querschnittsform, aufweist/aufweisen.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende Austrittskanten (19,20) des Bündelaustrittsquerschnitts (13), insbesondere die durch den Ankerkanal (12) durchbrochen sind, schräg zur Längsachse (L2) des Ankeraustrittsquerschnitts (14) ausgerichtet sind, insbesondere in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 75 Grad.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder die zwei sich gegenüberliegenden Austrittskanten (19,20) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) etwa parallel oder parallel zueinander und/oder etwa parallel oder parallel zu der Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) ausgerichtet sind.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) relativ zu einer Längsachse (L4) eines Bündeleintrittsquerschnitt (21) des Bündelkanals (11) um einen definierten Winkelbetrag um eine Kanallängsachse des Bündelkanals (11) gedreht ist, insbesondere wobei der Winkelbetrag dem Betrag einer Differenz zwischen 90 Grad und einem Winkel entspricht, der zwischen der Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) und einer oder der Längsachse (L2) des Ankeraustrittsquerschnitts (14) messbar ist.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (2) eine, insbesondere ebene, Anschlagfläche (22) für Borstenbündel (5) aufweist, die benachbart zum Bündeleintrittsquerschnitt (21) des Bündelkanals (11) angeordnet ist, wobei die Anschlagfläche (22) etwa parallel oder parallel zu der Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) oder rechtwinklig zu einer oder der Längsachse (L2) des Ankeraustrittsquerschnitts (14) ausgerichtet ist.
Stopfwerkzeug (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (2) zumindest zweiteilig, vorzugsweise mehrteilig, aufgebaut ist und/oder zumindest zwei oder mehrere Werkzeugplatten (23,24) umfasst, die jeweils einen Teilkanal und/oder Teilabschnitt des Bündelkanals (11) und/oder des Ankerkanals (12) aufweisen, wobei sich die Teilkanäle und/oder Teilabschnitte der Werkzeugplatten (23,24) in montierter Gebrauchsstellung der Werkzeugplatten (23,24) zu dem Bündelkanal (11) und/oder zu dem Ankerkanal (12) ergänzen.
Bürstenherstellungsmaschine (1) mit einem Stopfwerkzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung von Bürsten, wobei Borstenbündel (5) mithilfe eines Stopfwerkzeugs (2) zusammen mit Bündelankern (6) in Bündellöcher (7) eines Bürstenkörpers (8) einer Bürste eingestopft und dort verankert werden, wobei die Borstenbündel (5) durch einen Bündelkanal (11) und die Bündelanker (6) durch einen Ankerkanal (12) des Stopfwerkzeugs (2) den Bündellöchern (7) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelanker (6) mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) aus dem Ankeraustrittsquerschnitt (14) in die Bündellöcher (7) abgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Bündellöcher (7), die einen von einer Kreisform abweichenden Lochquerschnitt aufweisen, mit Borstenbündeln (7) bestopft werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachsen (L3), insbesondere Hauptachsen, von Lochquerschnitten zu bestopfender Bündellöcher (7) etwa parallel oder parallel zu der Längsachse (L1) des Bündelaustrittsquerschnitts (13) ausgerichtet werden.
Verfahren nach einem der Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelanker (6) jeweils mit einer Schrägstellung zu einer Längsachse (L3), insbesondere zur Hauptachse, eines Lochquerschnitts der Bündellöcher (7) in die Bündellöcher (7) eingebracht werden, insbesondere mit einer Schrägstellung in einem von 90 Grad abweichenden Winkel, vorzugsweise mit einer Schrägstellung in einem Winkel zwischen 45 oder 65 Grad und 85 Grad, vorzugsweise mit einer Schrägstellung in einem Winkel von 75 Grad.
Verfahren nach einem der Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfwerkzeug (2) ein Stopfwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ist.