DE102019132194A1

DE102019132194A1 - Bürstennacharbeitsvorrichtung und Verfahren zum Nachbearbeiten von Bürsten

Info

Publication number: DE102019132194A1
Application number: DE102019132194.8A
Authority: DE
Inventors: Gerard Boucherie Bart
Original assignee: GB Boucherie NV
Current assignee: GB Boucherie NV
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-05-27
Also published as: JP2023503336A; TW202135702A; EP4064933A1; WO2021105003A1; CN114745987A

Abstract

Eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen übermäßig vorstehender Borsten (14) aus einem Borstenverbund (16) sieht mindestens drei parallele, plattenartige Klemmteile (24 - 34) vor, die jeweils einen keilförmig zulaufenden Abschlussrand (38) haben. Die Klemmteile (24 - 34) unterteilen den Borstenverbund (16) in Segmente und werden aufeinander zu gefahren, sodass zwischen benachbarten Klemmteilen vorstehende Borsten (14) geklemmt und anschließend herausgezogen werden. Ferner ist ein Verfahren zum Nachbearbeiten von Bürsten beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund, dessen Borsten an einem Borstenträger befestigt sind und die zusammen mit dem Borstenträger zumindest einen Teil einer Bürste bilden, wobei der Borstenverbund ein freies Ende aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund einer Bürste.
Es gibt verschiedene Arten, wie Borsten oder ganze Borstenbündel an einem Borstenträger befestigt werden. Dies kann mittels eines Ankers oder einer Schlinge erfolgen, der in die Wand oder in den Boden einer Öffnung im Borstenträger gedrückt wird, oder ankerlos. Beim ankerlosen Verfahren werden Borsten zum Beispiel an ihrem Befestigungsende umspritzt oder nach Durchstecken durch eine Öffnung im Borstenträger rückseitig verschweißt oder verschmolzen. Wieder eine andere Methode besteht darin, ein verdicktes Befestigungsende der Borste oder des Borstenbündels in ein Sackloch zu stecken und dieses vorderseitig im Bereich des Randes durch Umformen des Borstenträgers zu verengen. Diese aufgeführten Verfahren zum ankerlosen Befestigen sind nur Beispiele und sind nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung. Für alle diese Verfahren zum Herstellen von Bürsten gilt, dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass eine oder mehrere Borsten mit ihrem freien Ende gegenüber dem Borstenverbund zu weit vorstehen. Es ist zwar in vielen Fällen wünschenswert, dass der Borstenverbund nicht in einer Ebene oder einer zum Beispiel sägezahnartigen oder geschwungenen Kontur exakt endet, weil eine gewisse Ungleichheit der Position der Enden der Borsten zu einer besseren Funktionsfähigkeit der Bürste führen kann. Bei Haarbürsten beispielsweise kann durch eine gewisse „Unebenheit“ der Enden des Borstenverbunds, das heißt einigen bewusst etwas vorstehenden Borsten, ein leichteres Eindringen in die Haare erfolgen. Bei Zahnbürsten ergibt sich eine größere Weichheit des Borstenverbunds am Ende, wenn zahlreiche Borsten gegenüber anderen gewollt vorstehen, was zu einer Schonung des Zahnfleisches führen kann. Somit enden bei vielen Bürsten die Borsten innerhalb des Borstenverbunds gewünscht innerhalb einer gewissen Toleranzschwelle, ohne alle exakt in einer Ebene zu liegen. Dieses Abschließen aller Enden in einer Ebene ist technisch auch nicht möglich, da es immer Herstellungstoleranzen geben wird. Dies betrifft insbesondere das Befestigen von Borstenbündeln mittels eines Ankers oder einer Schlinge, weil durch den Anker oder die Schlinge mehrere Borsten gefaltet werden müssen und es dabei immer vorkommen kann, dass einzelne Borsten nicht in zwei gleich lange Hälften durch den Anker oder die Schlinge unterteilt werden.
Hersteller von Bürsten geben deshalb gewisse Toleranzen vor, innerhalb derer die Enden der Borsten eines Borstenverbunds liegen sollen oder dürfen.
Es gibt mehrere verschiedene Verfahren im Stand der Technik, wie zu weit vorstehende Borsten oder Bürsten mit solchen Borsten nachbearbeitet werden. Ein Verfahren besteht darin, die vorstehenden Borsten abzuschneiden. Dann jedoch sind diese Borsten nicht mehr verrundet, sondern scharfkantig. Dies ist nur dann akzeptabel, wenn auch die übrigen Borsten nicht verrundet sind. Sind die Borsten angespitzt, ist es ebenfalls nicht tolerierbar, dass einzelne Borsten flach abgeschnitten werden. Ein Anspitzen dieser nachgeschnittenen Borsten ist nicht mehr möglich, da sie sich im Borstenverbund befinden.
Für abgerundete und angespitzte Borsten, die gegenüber dem Borstenverbund zu weit herausstehen, hat sich deshalb ein Verfahren durchgesetzt, bei dem diese vorstehenden Borsten manuell aus dem Borstenverbund herausgezogen werden.
Aus der DE 37 42 771 A ist ein Verfahren bekannt, bei dem vorstehende Borsten abgeschnitten werden, beispielsweise indem zuerst eine Anschlagplatte nahe an den Borstenverbund herangefahren wird und dann ein Messer die seitlich vorstehende Borste gegen die Anschlagplatte drückt und dabei abschneidet. Dieses Verfahren eignet sich besonders dann, wenn Borsten am Rand nach außen abknicken und seitlich wegstehen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, zwei Klemmteile im Bereich der Enden des Verbundes gegeneinander zu fahren und damit, wie bei einer Pinzette, die vorstehende Borste zu erfassen. Dabei ist jedoch wichtig, dass die beiden Klemmteile sehr nahe an der vorstehenden Borste zusammentreffen, ansonsten würden sie die vorstehende Borste nicht erfassen, sondern diese würde nur durch eine der Klemmteile weggedrückt und gebogen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Bürstennacharbeitsvorrichtung und ein Verfahren zum Nachbearbeiten von Bürsten zu finden, die eine manuelle Nachbearbeitung überflüssig machen und mit denen vorstehende Borsten aus einem Borstenverbund entfernt werden können.
Dies wird durch eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund, dessen Borsten an einem Borstenträger befestigt sind und mit diesem zumindest einen Teil einer Bürste bilden, erreicht, wobei der Borstenverbund ein freies Ende aufweist. Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung umfasst mindestens drei parallele, insbesondere plattenartige Klemmteile, die einen dem freien Ende zugewandten Abschlussrand haben, wobei der Abschlussrand keilförmig in Richtung zum Ende des Borstenverbunds zuläuft, und eine Antriebsvorrichtung aufweist, die die Klemmteile voneinander beabstanden und mit ihren Klemmseiten aufeinander zufahren kann, um vorstehende Borsten zwischen den Klemmseiten zu klemmen. Die Antriebsvorrichtung kann ferner die aufeinander zu gefahrenen Klemmteile von dem Borstenträger wegfahren, um die vorstehenden Borsten aus dem Borstenträger herauszuziehen.
Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung unterteilt den Borstenverbund in zahlreiche Segmente, das heißt mindestens in zwei Segmente aufgrund der mindestens drei plattenartigen Klemmteile. Damit ist sichergestellt, dass die Borsten des gesamten Borstenverbunds kaum oder überhaupt nicht gebogen werden, wenn sie dann schließlich zwischen ihre zugeordneten, beiden Klemmteile wandern und dort geklemmt sind. Wichtig ist auch der keilförmige Abschlussrand, denn dieser sorgt dafür, dass der Borstenverbund sich in diese verschiedenen Segmente aufteilt und keine Borste an einer flachen Stirnseite eines Klemmteils anliegt und dort gebogen wird. Vielmehr verlaufen die Borsten parallel oder fast parallel, ohne nennenswerte Biegung, bis in den Bereich zwischen den Klemmteilen. Das freie Ende des Borstenverbunds ist durch die freien Enden seiner Borsten bestimmt.
Die Klemmseiten können im Kontaktbereich mit den überstehenden Borsten vorzugsweise eben und parallel zueinander ausgerichtet. Die Schließrichtung ist vorzugsweise senkrecht zu den Klemmseiten bzw. den ebenen Kontaktbereichen.
Alternativ dazu können die Klemmteile im ansonsten vorzugsweise ebenen Kontaktbereich quer zur Ausziehrichtung Nuten aufweisen, in die dann die stark vorstehende Borste bei ihrer elastischen Verformung partiell eingedrückt wird, sodass sie nicht mehr relativ zu den Klemmteilen verrutschen kann, wenn sie herausgezogen werden muss. Damit kann die Greifkraft erhöht werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die vorstehende Borste abreißt.
Eine weitere Alternative sieht vor, dass die Klemmteile zwischen dem Kontaktbereich und dem entgegengesetzten Ende in den Klemmseiten eine Einbuchtung haben. Dies hat den Vorteil, dass im Mittelbereich, wo die Einbuchtung vorhanden ist, kein Kontakt benachbarter Klemmteile stattfindet und immer sicher ein Klemmen der überstehenden Borsten im Kontaktbereich stattfindet. Insbesondere wird die Kraft im Mittelbereich auf die plattenartigen Klemmteile aufgebracht.
Die Keilform erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Längsrand der Platte und kann spitz zu einer Kante zulaufen.
Der keilförmige Abschlussrand kann optional eine Höhe in Richtung zum Borstenträger haben, die größer als 2 mm ist. Dies ist ausreichend, um in den Borstenverbund einzudringen und diesen aufzuteilen.
Die Klemmteile haben zum Beispiel eine größte Dicke von maximal 2 mm.
Zur einfacheren Herstellung der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung können alle Klemmteile eine identische Geometrie haben, zumindest jedoch eine identische Geometrie im Bereich des Abschlussrandes.
Der Borstenträger hat stets eine dem freien Ende seines Borstenverbunds, der aus dem Borstenträger herausragt, zugewandte Vorderseite. Die Klemmteile verlaufen gemäß einer Variante der Erfindung senkrecht zu dieser Vorderseite, genauer gesagt senkrecht zu dem Bereich der Vorderseite, in dem die Klemmteile liegen und in dem sie theoretisch vorstehende Borsten herausziehen könnten. Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung kann nämlich auch bei Rundbürsten oder bei Bürsten mit gewölbtem Borstenträger eingesetzt werden. Hierbei ist die Vorderseite nicht eben, sodass die Klemmteile unter Umständen in mehreren Zyklen den Borstenverbund optimieren, indem sie in mehreren Zyklen im zu bearbeitenden Abschnitt zu weit vorstehende Borsten herausziehen. Zwischen den Zyklen wird dann zum Beispiel der Borstenträger gedreht (bei einer Rundbürste) oder weitergetaktet, beispielsweise bei einer gewölbten Haarbürste.
Der Borstenträger kann ein langgestrecktes Borstenfeld haben, wie dies beispielsweise bei einer Zahnbürste oder bei einer Haarbürste der Fall ist. Die Klemmteile verlaufen in diesem Fall vorzugsweise in Längsrichtung des Borstenfeldes, sodass relativ wenig Klemmteile ausreichend sind und zugleich der Abstand der Klemmteile zueinander (solange sie nicht aufeinander zugefahren sind) gering ist. Mit einem geringen Abstand der Klemmteile wird die Genauigkeit erhöht, mit der Borsten geklemmt werden können. Die am Rand des Spalts zwischen zwei noch nicht zusammengefahrenen Klemmteilen liegenden Borsten werden nämlich nur geringfügig gebogen, wenn die Klemmteile zusammengefahren werden und die freien Enden der zu weit vorstehenden Borsten dann in den Klemmbereich der Klemmteile gelangen.
Wenn zuvor davon die Rede war, dass die Klemmteile nach dem Klemmen vom Borstenträger entfernt werden, um die vorstehende Borste herauszuziehen, so bedeutet dies natürlich eine Relativbewegung zwischen den Klemmteilen und dem Borstenträger. Genauso gut kann natürlich die Platte stehen bleiben und der Borstenträger wird relativ zu den Klemmteilen von diesen wegbewegt.
Es können mehrere nacheinander nacharbeitenden Gruppen von Klemmteilen vorhanden sein, wobei die Klemmteile der ersten Gruppe zu denen der zweiten Gruppe anders in Bezug auf einen nachzuarbeitenden Borstenträger ausgerichtet sind, insbesondere rechtwinkelig zu den Kontaktteilen der ersten Gruppe.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund einer Bürste, wobei der Borstenverbund ein freies Ende hat. Das Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

Mindestens drei parallele, voneinander beabstandete Klemmteile werden gegen das freie Ende des Borstenverbunds gefahren, wobei die Klemmteile einen dem freien Ende zugewandten Abschlussrand haben, der keilförmig zum Ende des Abschlussrands zuläuft, sodass der Borstenverbund zwischen den zumindest drei Klemmteile aufgeteilt wird, wobei die Klemmteile so vom Borstenträger beabstandet bleiben, dass nur vorstehende Borsten in den Bereich von Klemmseiten der Klemmteile gelangen, die Klemmteile werden aufeinander zu gefahren, sodass vorstehende Borsten zwischen Klemmseiten benachbarter Klemmteile geklemmt werden, und die Klemmteile werden vom Borstenträger entfernt und dabei wird die vorstehende Borste aus dem Borstenträger herausgezogen.

Wie zuvor anhand der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung bereits erläutert, kann der Borstenverbund eine Längsrichtung mit Blick auf das freie Ende haben und die Klemmteile können dann in Längsrichtung ausgerichtet sein.
Vorzugsweise, dies ist nicht einschränkend zu verstehen, werden die Klemmteile im Bereich der Flachseite voneinander beabstandet auf den Borstenverbund zugefahren.
Die Bewegung kann dabei entweder auf das freie Ende zu erfolgen, das heißt die Klemmteile werden im Wesentlichen in Längsrichtung der Borsten auf den Borstenverbund zu gefahren oder seitlich im Bereich der Enden in den Borstenverbund hineingefahren.
Die Beabstandung der Klemmteile zum Borstenträger ist so gewählt, dass die korrekt sitzenden Borstenenden in den Bereich der keilförmigen Abschlussränder ragen, nicht jedoch in den Bereich der Klemmseiten. Durch diese Ausrichtung ist gewährleistet, dass die Klemmteile den Borstenverbund in Abschnitte unterteilen.
Die Borstenenden des Borstenverbundes sind vorzugsweise angespitzt, hier entweder chemisch und/oder mechanisch angespitzt.
Die keilförmigen Abschlussränder und die Anzahl der Klemmteile können so auf die Borstenenden abgestimmt sein, dass die korrekt sitzenden Borstenenden, das heißt, die nicht übermäßig vorstehenden Borstenenden, nicht zwischen den Abschlussrändern so geklemmt sind, dass sie durch die Klemmteile herausgezogen werden können. Das bedeutet, die Enden können zwar zwischen den keilförmigen Abschlussrändern benachbarter Klemmteile leicht geklemmt sein, wenn jedoch dann anschließend die Klemmteile von dem Borstenträger weggezogen werden, rutschen die korrekt sitzenden Borsten aus dem Bereich zwischen den Abschlussrändern heraus, ohne aus dem Borstenverbund gezogen zu werden.
Optional sind die keilförmigen Abschlussränder und die Anzahl der Klemmteile auf die Borstenenden abgestimmt sind und die Klemmteile werden so weit in den Borstenverbund eingefahren, dass die korrekt sitzenden Borstenenden zwischen den Abschlussrändern enden. Die Klemmteile teilen somit den Borstenverbund in Segmente auf.
Es können so viel Klemmteile bezogen auf die Breite des Borstenverbunds, der in einem Schritt zu bearbeiten ist, verwendet werden, dass der Borstenverbund in zwei, drei, vier, fünf oder sechs oder sogar mehr Abschnitte unterteilt wird, das heißt drei, vier, fünf, sechs, sieben oder mehr Klemmteile.
Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren die Geometrie der Klemmteile nicht an das Bild des Borstenverbunds, auch Lochbild genannt, angepasst werden muss. Durch die geringe Breite zwischen zwei benachbarten, voneinander noch beabstandeten Klemmteilen, ist es egal, ob mehrere kreisförmige Borstenbündel den Verbund bilden oder mehrere langgestreckte Borstenfelder, die einander kreuzen oder parallel zueinander verlaufen, oder andere Bündelbilder.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an der sogenannten Stopftrommel, die die Borstenträger weiter taktet, nacharbeiten oder sie kann in die Stopfstation als Nacharbeitsvorrichtung nach der Stopfvorrichtung und der Stopftrommel eingebaut werden. Dabei kann optional die Bürste in derselben Halterung verbleiben, die auch den Borstenträger in der Stopfvorrichtung getragen hat.
Eine andere Variante sieht vor, dass die Nacharbeit erfolgt, zum Beispiel indem die Borstenträger an der Stopftrommel befestigt sind, die sich dreht. In einer bestimmten Lage der Trommel werden dann die Stopfvorgänge vorgenommen. Nach dem Stopfen wird die Trommel dann weiter gedreht und in dieser neuen Lage können dann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung arbeiten.
Alternativ kann die Bürste natürlich der Stopfvorrichtung oder der gesamten Stopfstation entnommen werden, zum Beispiel vollautomatisch über einen Greifer oder einen Roboter/eine programmierbare mehrachsige Handhabungsvorrichtung oder per Hand. Dabei können die Borstenträger zum Beispiel an Halterungen angebracht bleiben, die auf einer Kette sitzen oder in einer sogenannten Spannvorrichtung, die den Borstenträger in der Stopfstation hält.
Eine weitere Alternative besteht darin, die Bürstennacharbeitsvorrichtung als Station vorzusehen, die unmittelbar nach der Stopfstation sitzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung in geöffnetem Zustand,
- 2 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach 1 im zugestellten Zustand, in dem sie einen Borstenverbund aufnimmt,
- 3 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach 1 im geschlossenen, das heißt geklemmten Zustand,
- 4 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach 1 nach dem Herausziehen einer zu weit vorstehenden Borste,
- 5 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung im Zustand in der Stellung nach 1,
- 6 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach 2,
- 7 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach 3,
- 8 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach 4, und
- 9 eine kombinierte Bürstenstopfvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung.

In 1 ist eine Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 dargestellt, die bereits fertige oder annähernd fertige Bürsten 12 nacharbeitet, indem sie über eine vorgegebene Toleranzschwelle hinausstehende, das heißt zu weit vorstehende Borsten 14 eines Borstenverbunds 16 aus dem Borstenverbund 16 herauszieht.
Die Bürste 12 ist im vorliegenden Fall eine Zahnbürste, was allerdings nur ein Beispiel darstellt. Jede beliebige Art von Bürste kann ebenfalls durch die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 bearbeitet werden. Die Bürste 12 umfasst einen Borstenträger 18, in den mehrere Borstenbündel 19 eingesetzt und im Borstenträger 18 befestigt sind, um einen Borstenverbund 16 zu schaffen. Der Borstenverbund 16 ist somit die Summe aller befestigten Borsten und Borstenbündel 19. Der Borstenträger kann ein Teil des Bürstenkörpers (z.B. ein Plättchen) sein oder der gesamte Bürstenkörper. In jedem Fall wird der Borstenträger Teil der fertigen Bürste.
Die Borstenbündel 19 werden entweder ankerlos oder mit einem Anker im Borstenträger 18 befestigt, wie eingangs bereits erwähnt. Die Art der Befestigung ist nicht entscheidend für die Funktionsweise der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10, denn diese funktioniert bei jeglicher Art von Befestigung der Borsten am Borstenträger 18.
Der Borstenverbund 16 hat ein freies Ende 20, welches aus den freien Enden sämtlicher Borsten der Borstenbündel 19 zusammengesetzt ist. Die freien Enden sind diejenigen Enden, die nicht im Borstenträger 18 befestigt sind.
Die Position der freien Enden der Borsten ist nicht immer identisch, das heißt, der Abstand von einer sogenannten Vorderseite 22 des Borstenträgers 18, wo die Borstenbündel 19 befestigt sind, ist ungleich. Es gibt herstellungsbedingt eine gewisse Toleranz, innerhalb der die Enden der Borsten liegen. Auch müssen die Enden der Borsten nicht innerhalb einer Ebene liegen oder optimalerweise eine Ebene bilden, vielmehr ist es teilweise bewusst gewünscht, die Enden leicht unterschiedlich weit von der Vorderseite 22 enden zu lassen, damit diese einzeln und nicht als gemeinsame, relativ harte Einheit an den Zähnen oder dem Zahnfleisch entlangschleifen. Es ist damit leichter, dass einzelne, weiter vorstehende Borsten in Zahnzwischenräume eindringen.
Somit gibt es ein gewisses Toleranzfeld, innerhalb welchem die Enden der Borsten liegen sollten, unabhängig davon, welche Form das Ende des Borstenverbunds bilden soll, ob es eine Ebene ist, eine Zackenform oder andere regelmäßige oder unregelmäßige, jedoch gewünschte Flächen als Umhüllende.
In 1 ist eine Borste 14 gezeigt, die deutlich außerhalb dieses Toleranzfeldes liegt und gegenüber dem Ende 20 des Borstenverbunds 16 vorsteht, insbesondere um mehr als 1 mm vorsteht. Diese singuläre, weit vorstehende Borste 14 würde die Bürste 12 zum Ausschussprodukt machen.
Mit der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 wird diese singuläre Borste 14 aus dem Borstenverbund gelöst und herausgezogen.
Die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 umfasst mehrere dünne, insbesondere maximal 1,5 mm dicke Klemmteile 24 - 34, die entgegengesetzte, ebene Klemmseiten 36 haben, die alle zueinander verlaufen. Die Klemmteile 24 - 34 haben jeweils einen dem freien Ende 20 zugewandten Abschlussrand 38, der nicht eben in einer Stirnfläche endet, sondern keilförmig zum Ende hin zuläuft, insbesondere spitz zu einer Kante 40 zuläuft.
Sämtliche Klemmteile 24 - 34 haben vorzugsweise einen solchen Abschlussrand 38 in Keilform.
Die Keilform erstreckt sich über den gesamten oberen, der Bürste 12 zugewandten Rand.
Die Keilform verläuft über die gesamte Längserstreckung, vorzugsweise auch gleichförmig.
Die Klemmteile 24 - 34 sind senkrecht zu ihren Klemmseiten 36 verschieblich gelagert, beispielsweise über durchgehende Schienen oder Bolzen.
Es ist eine Antriebsvorrichtung mit zumindest einem ersten Antrieb 42 und einem zweiten Antrieb 44 vorgesehen, wobei der Antrieb 42 die Klemmteile 24 - 34 rechtwinklig zu ihren Klemmseiten 36 aufeinander zu und voneinander weg bewegen kann und der Antrieb 44 die Klemmteile 24 - 34 vorzugsweise parallel zu den Klemmseiten 36 und in Längsrichtung der Borsten des Borstenverbunds 16 (Richtung A) und/oder parallel zur Vorderseite 22 im Bereich der zu bearbeitenden Borstenbündel 19 hin und in Gegenrichtung zurück (Richtung B) verfahren kann.
Natürlich kann auch eine Antriebsvorrichtung vorgesehen sein anstelle des Antriebs 44, die in anderen Richtungen verfährt. In jedem Fall müssen die Abschlussränder 38 zu dem Bereich des Borstenverbunds 16 hin bewegt werden können und von ihm weg bewegt werden können, der nachbearbeitet werden soll.
In der in 1 gezeigten Ausgangsstellung sind die Klemmteile 24 - 34 alle geringfügig voneinander beabstandet, sodass im Bereich sich gegenüberliegender Klemmseiten 36 Spalte 46 entstehen. Optional können diese Spalte 46 gleich groß sein.
In einem ersten Schritt wird über den Antrieb 44 die Bürstennacharbeitsvorrichtung mit den Klemmteilen 24 - 34 relativ zum Borstenverbund 16 zugestellt, zum Beispiel über Bewegung der Klemmteile 24 - 34 oder über Bewegung des Borstenträgers 18 in Richtung zu den Klemmteilen 24 - 34. Dabei dringen die Abschlussränder 38 in den Borstenverbund 16 ein, wie dies in den 2 und 6 gezeigt ist. Die Zustelltiefe ist jedoch so gewählt, dass die Enden der korrekt sitzenden Borsten und damit das Ende 20 des Borstenverbunds immer im Bereich des Abschlussrandes 38 zwischen zwei benachbarten Klemmteilen 24 - 34 liegt. Das heißt, die Klemmteile 24 - 34 unterteilen den Borstenverbund 16 in verschiedene Abschnitte. Diese verschiedenen Abschnitte müssen nicht durch einzelne Borstenbündel 19 gebildet sein, vielmehr kann die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 mit den Klemmteilen 24 - 34 auch ein Bündel 19 in mehrere Abschnitte unterteilen, je nachdem, wie die Lage der Bündel 19 zu den Klemmteilen 24 - 34 ist.
Die vorstehende Borste 14 liegt jedoch in jedem Fall zwischen benachbarten Klemmseiten 36 zweier Klemmteile 24- 36, wobei der Bereich am Ende der Klemmseiten 36, der mit den überstehenden Borsten 12 in Kontakt kommt, der sogenannte Kontaktbereich 39 ist, der am jeweiligen Ende des Abschlussrandes 38 beginnt, siehe 1 und 2.
Im nächsten Verfahrensschritt, der in den 3 und 7 dargestellt ist, werden die Klemmteile 24 - 34 mittels des Antriebs 42 aufeinander zu gefahren, das heißt, rechtwinklig zu den Klemmseiten 36. Die Klemmseiten 36 liegen dann unter Vorspannung zumindest an gegenüberliegenden Kontaktbereichen 39 aneinander an. Die einzelnen Borsten können beim Zusammenfahren der Klemmteile 24 - 34 dann seitlich über die Kanten 40 in benachbarte Zwischenräume zwischen benachbarten Abschlussrändern 38 rutschen. Dadurch, dass die Abschlussränder 38 spitz zulaufen, wird keine Borste durch Andrücken an eine (hier nicht vorhandene) flache Stirnseite umgebogen, ohne die Möglichkeit zu haben, zwischen den Klemmteilen 24 - 34 geklemmt zu werden. Sämtliche Borsten können weitgehend unbeeinflusst von den Klemmteilen 24 - 34 im Wesentlichen so verlaufen, wie sie in dem Borstenträger 18 eingebettet und befestigt wurden.
Nachdem die vorstehende Borste 14 zwischen Klemmseiten 36 gelangt, wird sie beim Zusammendrücken der Klemmteile 24 - 34 an den Kontaktbereichen 39 geklemmt, denn die Klemmteile 24 - 34 werden auf Block zusammengefahren, das heißt, sie kontaktieren sich gegenseitig flächig, natürlich ausgenommen der Klemmteile, zwischen denen die zu weit vorstehenden Borste 14 geklemmt wird.
Anschließend erfolgt gemäß den 4 und 8 eine Verschiebebewegung vom Borstenträger 18 relativ zur Bürstennacharbeitsvorrichtung 10, zum Beispiel indem die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 über den Antrieb 44 wegbewegt wird. Damit wird die vorstehende Borste 14 aus dem Borstenverbund 16 und aus ihrer Befestigung gelöst und herausgezogen. Die vorher noch Ausschuss darstellende Bürste 12 ist damit ohne Defekt.
In den dargestellten Ausführungsformen sind die Klemmseiten 36 stets eben.
Alternativ können sie auch, wie in 3 mit unterbrochenen Linien symbolisiert, ein oder mehrere quer und parallel zu den Kanten 40 verlaufende Nuten 50 haben. Die elastische, vorstehende Borste 14 wird gequetscht und kann sich dann in die Nut 50 ausbreiten, sodass sie besser zwischen den Klemmteilen gehalten wird.
Die Nut 50 ist deshalb vorzugsweise in keiner Weise scharfkantig gegenüber dem ebenen Bereich der Klemmteile 24 ausgebildet, sondern abgerundet, um die Borste 14 nicht abzuscheren.
Eine Alternative sieht vor, dass die Klemmteile 24 im Mittelbereich zwischen dem Kontaktbereich 39 und einem entgegengesetzten Ende 51 (siehe Bereich in 2) in den Klemmseiten 36 eine Einbuchtung 53 haben, wie dies symbolisch in den 2 und 7 angedeutet ist. Die plattenartigen Klemmteile 24 - 34 sind somit im Mittelbereich etwas dünner. Dies hat den Vorteil, dass im Mittelbereich, wo die Einbuchtung 53 vorhanden ist, kein Kontakt benachbarter Klemmteile stattfindet und immer sicher ein Klemmen der überstehenden Borsten im Kontaktbereich 39 stattfindet. Insbesondere wird die Kraft F im Mittelbereich auf die plattenartigen Klemmteile 24 - 34 aufgebracht.
Vorzugsweise, dies ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt, sondern allgemeingültig, können Kontaktbereich 39 und Ende 51 jeweils eben sein und, optional, auch in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Der keilförmige Abschlussrand 38 hat vorzugsweise eine Höhe h (siehe 8), die zwischen 1,5 und 3 mm liegt, vorzugsweise größer als 2 mm ist. Damit werden sämtliche Toleranzen innerhalb der Enden der korrekt eingebetteten Borsten abgedeckt.
Natürlich kann mit der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 auch eine übermäßig abstehende Borste 14 entfernt werden, die zum Beispiel in einen Borstenverbund 16 eingebettet ist, bei dem die Borstenbündel 19 schräg zueinander verlaufen oder, wie bei elektrischen Zahnbürsten, in einer Art Wirbel verlaufen.
Bei in Seitenansicht sägezahnartigem Borstenverbund 16 haben die Klemmteile 24 - 34 selbstverständlich eine Kante 40 und einen Abschlussrand 38, der die gewünschte Sägezahngeometrie wiedergibt.
Ist die Bürste zum Beispiel eine Rundbürste oder eine andere Haarbürste mit einer konvexen, zylindrischen Vorderseite 22, wird die Nachbearbeitung in mehreren Schritten erfolgen. Die Klemmteile 24 - 34 werden aufeinander zugefahren, um ein Zylindersegment dieser Bürste zu bearbeiten und in diesem Bereich vorstehende Borsten 14 herausziehen, anschließend wird die Bürstennacharbeitsvorrichtung wieder geöffnet, und die Bürste wird gedreht, damit ein anschließendes Segment nachbearbeitet werden kann.
Bei diesem Drehen muss die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 nicht zwingend gegenüber dem Borstenträger 18 entfernt werden, denn durch die spitz zulaufenden Abschlussränder 38 besteht keine Gefahr, dass die entlangstreifenden Borsten, wenn der Borstenträger 18 gedreht wird, außerhalb der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 liegt oder dass übermäßig vorstehende Borsten 14 nicht zwischen Klemmseiten 36 geklemmt werden könnten.
Mit Bezug auf 7 ist zu betonen, dass hier die zusammengefahrenen Klemmteile 24 - 34 eine Gesamtbreite haben, die der Gesamtbreite des Borstenverbunds 16 entspricht. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die äußeren Klemmteile 24 und 34 aufgrund Keilform in Form eines gleichschenkligen Dreiecks jeweils an den Außenseiten einige Borsten anliegen haben, die nicht geklemmt werden können. Um auch diese ganz außen liegenden (in 7 links und rechts liegenden) Borsten zu erfassen und dort vorhandene vorstehende Borsten herausziehen zu können, kann die Bürstennacharbeitsvorrichtung beispielsweise in zwei Zyklen nachbearbeiten. In einem ersten Zyklus ist sie gegenüber der Position in 7 leicht nach rechts verschoben und in einem abschließenden, zweiten Zyklus etwas nach links, sodass auch die ganz äußeren Borsten stets zwischen den Klemmteilen 24 - 34 liegen können.
Falls nicht alle überstehenden Borsten 12 in einem Arbeitsgang gezogen werden können, ist es möglich, das Verfahren mehrfach hintereinander durchzuführen oder, um die Taktrate hoch halten zu können, eine nachgeschaltete Station mit einer zweiten Gruppe von Kontaktteilen 24-34 vorzusehen (zweite Nacharbeitsvorrichtung 10), die eine weitere Nacharbeit vornimmt. Hier ist es vorteilhaft, wenn die Position der zusammengefahrenen Kontaktteile 24-34 anders in Bezug auf den Borstenträger liegen als in der vorhergehenden Nacharbeitungsvorrichtung 10, wie symbolisch in 9 dargestellt. Optional können die Kontaktteile der späteren Nacharbeitsvorrichtung 10 z.B. schräg zu denen der ersten Nacharbeitsvorrichtung 10 ausgerichtet sein, z.B. auch rechtwinkelig. Ferner kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die keilförmigen Abschlussränder 38 nicht wie in den dargestellten Varianten im Querschnitt gegenüber einer gedachten Mittellinie symmetrisch verlaufen (gleichseitiges Dreieck), sondern dass zumindest für die ganz äußeren Klemmteile 24 und 34 eine Flachseite 36 (bei den äußeren Klemmteilen 24, 34 die jeweils nach außen weisende Flachseite 36) bis zur spitzen Kante 40 verläuft und von der spitzen Kante aus dann die Abschrägung zur entgegengesetzten Flachseite 36 hin verläuft.
Um die Klemmteile 24 - 34 leicht voneinander zu lösen, können beispielsweise Fortsätze 70 an den Klemmteilen angeformt oder befestigt sein (siehe 8), die dann etwas abgewinkelt sind, sodass zwischen den Fortsätzen von unmittelbar benachbarten Klemmteilen 24 - 34 elastische Elemente 72 vorgesehen sind, die zwar so weit zusammengedrückt werden können, dass die Klemmseiten 36 aneinanderliegen können, die dann jedoch beim Zurückfahren des Antriebs 42 ein selbsttätiges Auseinanderfahren der Klemmteile 24 - 34 hervorrufen. Alternativ hierzu können die seitlich vorstehenden, paarweise aneinanderliegenden Klemmteile auch selbst blattfederartige Fortsätze 70 haben, die aneinander anliegen können. Somit müssen keine zusätzlichen elastischen Elemente dazwischen vorgesehen sein.
Bei den gezeigten Ausführungsformen fahren die Klemmteile 24 - 34, wie gesagt, im Wesentlichen senkrecht zur Vorderseite 22 im Bereich des bearbeiteten Borstenverbunds, bevor die Klemmteile 24 - 34 aufeinander zu gefahren werden. Bei diesem Fahren in Längsrichtung A werden dann die Borsten des Borstenverbunds auseinandergedrängt. Derselbe Effekt kann auch erzielt werden, wenn die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 aus einer bezogen auf 2 seitlich verschobenen Stellung nicht senkrecht zur Vorderseite 22 verfahren wird, sondern parallel in Richtung B zu dieser. Beispielsweise liegen in einer Ausgangsstellung die Klemmteile 24 - 34 bezogen auf 2 weiter rechts hinten zum hinteren Ende des Borstenträgers 18 verschoben. Die Klemmteile 24 - 34 werden anschließend nach vorne geschoben und teilen dabei den Borstenverbund 16 oder die Borstenbündel 19 in Segmente, bis die Stellung in 3 erreicht ist.
Natürlich können auch beliebige andere Zustellrichtungen oder Zustellbewegungen zwischen der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 und dem Borstenverbund 16 realisiert werden.
In 9 ist eine Bürstenherstellungsvorrichtung dargestellt, mit einer um eine Achse X rotierenden Trommel 60, die an ihrem Umfang mehrere Klemmvorrichtungen 62 für Borstenträger 18 hat. In einer Stellung der Trommel 60, hier bei 3 Uhr, das heißt rechts, werden die Borstenträger 18 bestopft. Nur beispielhaft ist dieses Bestopfen dargestellt, und zwar mittels einer klassischen Stopfvorrichtung 64, die über eine bewegliche Zunge ein Borstenbündel 19 zusammen mit einem Anker in die entsprechende Öffnung im Borstenträger 18 eintreibt und das Borstenbündel 19 faltet. Nachdem alle Öffnungen im Borstenträger 18 bestopft sind, wird die Trommel 60 in Pfeilrichtung weitergedreht. Auf der bezüglich der Stopfposition entgegengesetzten Seite, hier bei 9 Uhr, wird die fertige bestopfte Bürste dann nachgearbeitet, mithilfe der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10.
Optional kann eine weitere Gruppe von Klemmteilen vorhanden sein, deren Klemmteile anders zum Borstenträger 18 ausgerichtet sind als die der in Figur bei 9 Uhr gezeigten Klemmteile 24 - 34. Diese weitere Gruppe ist hier bei 12 Uhr dargestellt. Ihre Klemmteile liegen anders als die der ersten Gruppe, z.B. 90° zu diesen bezogen auf den zu bearbeitenden Borstenträger 18, so dass die Schnittstellen zwischen den sich berührenden Kontaktteilen 24 - 34 anders zum Borstenverbund 16 verlaufen.
Anschließend wird weitergetaktet, und die nachbearbeitete Bürste wird entnommen und ein unbestopfter Borstenträger 18 wird wieder eingelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3742771 A [0007]

Claims

Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund (16), wobei die Borsten an einem Borstenträger (18) befestigt sind und mit diesem zumindest einen Teil einer Bürste (12) bilden, wobei der Borstenverbund (16) ein freies Ende (20) aufweist, gekennzeichnet durch mindestens drei parallele Klemmteile (24 - 34), die einen dem freien Ende (20) zugewandten Abschlussrand (38) haben, wobei der Abschlussrand (38) im Querschnitt keilförmig zuläuft, und einer Antriebsvorrichtung, die die Klemmteile (24 - 34) voneinander beabstanden und mit einander zugewandten Klemmseiten (36) aufeinander zu fahren kann, um vorstehende Borsten (14) zwischen den Klemmseiten (36) zu klemmen, wobei die Antriebsvorrichtung ferner die aufeinander zugefahrenen Klemmteile (24 - 34) von dem Borstenträger (18) wegfahren kann, um die vorstehenden Borsten aus dem Borstenträger (18) herauszuziehen.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich der Klemmseiten (36) eben und parallel zueinander sind.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich der Klemmseiten (36) quer zur Ausziehrichtung verlaufende Nuten (50) aufweisen.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der keilförmige Abschlussrand (38) eine Höhe (h) in Richtung zum Borstenträger (18) hat, die größer als 1,5 mm ist, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mm liegt.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Klemmteile (24 - 34) eine identische Geometrie zumindest im Bereich des Abschlussrands (38) haben.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenträger (18) eine dem freien Ende (20) zugewandte Vorderseite (22) hat und die Klemmteile (24 - 34) senkrecht zur Vorderseite (22) verlaufen.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenträger (18) ein langgestrecktes Borstenfeld hat und die Klemmteile (24-34) in Längsrichtung des Borstenfeldes verlaufen.
Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere nacheinander nacharbeitenden Gruppen von Klemmteilen (24 - 34), wobei die Klemmteile (24 - 34) der ersten Gruppe zu denen der zweiten Gruppe anders in Bezug auf einen nachzuarbeitenden Borstenträger (18) ausgerichtet sind, insbesondere rechtwinkelig zu den Kontaktteilen (24 - 34) der ersten Gruppe.
Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten (14) aus einem Borstenverbund (16) einer Bürste (12), wobei der Borstenverbund (16) ein freies Ende (20) hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Mindestens drei parallele, voneinander beabstandete Klemmteile (24 - 34), die einen dem freien Ende (20) des Borstenverbunds (16) zugewandten Abschlussrand (38) haben, der keilförmig zum Ende des Abschlussrandes (38) zuläuft, werden gegen das freie Ende (20) des Borstenverbunds (16) gefahren, sodass der Borstenverbund (16) zwischen den zumindest drei Klemmteile (24 - 34) aufgeteilt wird, wobei die Klemmteile (24 - 34) so vom Borstenträger (18) beabstandet bleiben, dass nur vorstehende Borsten (14) in den Bereich von Klemmseiten der Klemmteile (24 - 34) gelangen, die Klemmteile (24-34) werden aufeinander zu gefahren, sodass vorstehende Borsten (14) zwischen Klemmseiten (36) geklemmt werden, und die Klemmteile (24-34) werden vom Borstenträger (18) entfernt und dabei werden die vorstehenden Borsten (14) aus dem Borstenträger (18) herausgezogen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenverbund (16) eine Längsrichtung mit Blick auf das freie Ende des Borstenverbunds (16) hat und die Klemmteile (24 - 34) in Längsrichtung ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich ihrer Klemmseiten (36) voneinander beabstandet auf den Borstenverbund (16) zu gefahren werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) parallel zum Bereich der Vorderseite (22) des Borstenträgers (18) gefahren werden, in dem der nachzubearbeitende Borstenverbund (16) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) so in den Borstenverbund (16) hineingefahren werden, dass korrekt sitzende Borstenenden in den Bereich der keilförmigen Abschlussränder (38) ragen, ohne den Bereich der Klemmseiten (36) zu erreichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenenden angespitzt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmigen Abschlussränder (38) und die Anzahl der Klemmteile (24 - 34) auf die Borstenenden abgestimmt sind und die Klemmteile so weit in den Borstenverbund eingefahren werden, dass die korrekt sitzenden Borstenenden zwischen den Abschlussrändern (38) enden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Gruppe parallel zueinander verlaufender Klemmteile (24 - 34) vorgesehen ist, deren Klemmteile (24 - 34) relativ zu dem zu nachzubearbeitenden Borstenträger (18) anders ausgerichtet sind, insbesondere senkrecht zu der Gruppe zuerst nacharbeitenden Klemmteile (24 - 34).