DE102022105091B4

DE102022105091B4 - Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten und Bürstenherstellungsmaschine mit einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102022105091B4
Application number: DE102022105091.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Merten
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2042-03-04
Also published as: DE102022105091A1; WO2023165734A1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Bürstenherstellung. Hierzu wird eine Vorrichtung (1) zum Schleifen von Borstenfilamenten (2) vorgeschlagen, die eine Staubabsaugeinrichtung 5) und zumindest ein Mittel (10) zur Unterstützung einer Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, insbesondere von Enden der Borstenfilamente, und eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer solchen.
Derartige Vorrichtungen sind aus der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen und auch aus dem druckschriftlichen Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 20 2009 011 327 U1 , vorbekannt und werden beispielsweise dazu genutzt, bei der Herstellung von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, freie Enden von Borstenfilamenten abzurunden oder in eine bestimmte Form zu bringen. Dabei können bereits an einem Bürstenkörper befestigte Borstenfilamente oder aber auch Borstenfilamente vor ihrer Befestigung an einem Bürstenkörper mit einer derartigen Vorrichtung bearbeitet werden.
Bei der Verwendung derartiger Vorrichtungen fällt insbesondere in der Massenproduktion eine große Menge an Schleifstaub an, der die Bearbeitung der Borstenfilamente und die Fertigung von Bürsten beeinträchtigen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten bereitzustellen, die eine aktive Abführung des bei der Bearbeitung der Borstenfilamente anfallenden Schleifstaubs aus einem Arbeitsbereich, in dem die Vorrichtung wird, begünstigt.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, insbesondere von Enden von Borstenfilamenten, vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe wird somit eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten vorgeschlagen, die einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger mit einer Schleiffläche und eine der Schleiffläche zugeordnete Staubabsaugeinrichtung umfasst, wobei die Staubabsaugeinrichtung ein Absauggehäuse und einen Anschluss zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle aufweist und zwischen der Schleiffläche und dem Absauggehäuse ein Saugspalt ausgebildet ist, und wobei die Vorrichtung zumindest ein Mittel zur Unterstützung einer Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung umfasst.
Mithilfe der Staubabsaugeinrichtung ist es möglich, den an der Schleiffläche anfallenden Schleifstaub über den Saugspalt zwischen der Schleiffläche und dem Absauggehäuse in das Innere des Absauggehäuses abzuführen und durch den an den Anschluss des Absauggehäuses angelegten Unterdruck einer in Gebrauchsstellung der Vorrichtung mit der Vorrichtung verbundenen Unterdruckquelle weiter abzuführen. Durch das zumindest eine Mittel zur Unterstützung der Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung wird die Funktion der Staubabsaugeinrichtung der Vorrichtung unterstützt, so dass die Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung durch das zumindest eine Mittel höher ist als ohne das Mittel.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung als zumindest ein Mittel eine in der Schleiffläche ausgebildete Absaugöffnung und einen den Schleifflächenträger durchsetzenden Absaugkanal aufweist, dessen Längsachse, insbesondere Längsmittelachse, schräg zu der Schleiffläche und/oder schräg zu einer Rotationsachse der Schleiffläche ausgerichtet ist, um die die Schleiffläche und insbesondere der Schleifflächenträger drehbar gelagert und motorisch angetrieben sein kann.
Die schräge Orientierung des Absaugkanals, in den die zumindest eine Absaugöffnung in der Schleiffläche der Vorrichtung mündet, kann die Ausbildung einer Luftströmung begünstigen, die vorteilhaft für eine zuverlässige und stetige Abfuhr von an der Schleiffläche anfallenden Schleifstaub sein kann. Durch den schräg zu der Schleiffläche orientierten Absaugkanal ist es möglich, eine Luftströmung ausgehend von der Schleiffläche beim Eintritt in den Absaugkanal um einen Winkel umzulenken, der kleiner 90° ist. Auf diese Weise kann eine vergleichsweise scharfe Abrisskante am Übergang zwischen der Schleiffläche und dem Absaugkanal vermieden werden. Dies hilft, Turbulenzen in der Luftströmung zu reduzieren oder gar vollständig zu vermeiden. Bestenfalls ist es möglich, dass sich im Übergangsbereich zwischen Schleiffläche und Absaugkanal eine Luftströmung mit wenigen Turbulenzen oder sogar eine laminare Luftströmung ausbildet, die besonders vorteilhaft für eine zuverlässige Abführung von Schleifstaub ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung weist diese als zumindest ein Mittel zumindest eine abgerundete Kontur auf, die den Saugspalt begrenzt. Auch eine derartige abgerundete Kontur zur Begrenzung des Saugspalts zwischen Schleiffläche und Gehäuse kann die Ausbildung einer turbulenzarmen oder gar turbulenzfreien, also laminaren Luftströmung zur Abfuhr von Schleifstaub begünstigen.
Eine abgerundete Kontur, die als Mittel zur Unterstützung der Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung dienen kann, kann beispielsweise an einem die Schleiffläche begrenzenden Außenrand des Schleifflächenträgers ausgebildet sein. Die abgerundete Kontur am Außenrand des Schleifflächenträgers kann durch einen Radius gebildet sein, beispielsweise durch einen Radius von einschließlich 0,5 bis einschließlich 5 mm. Durch die abgerundete Kontur am Außenrand des Schleifflächenträgers ist eine sanfte Umlenkung der von der Schleiffläche in den Saugspalt übertretenden Luftströmung möglich. Auch hier wird eine scharfe Abrisskante vermieden, die Turbulenzen in der Strömung von der Schleiffläche in den Saugspalt verursachen könnte.
Die Vorrichtung kann bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform als zumindest ein Mittel an einem Außenrand des Schleifflächenträgers einen bogenförmigen, insbesondere kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen, Querschnitt aufweisen. Als zumindest ein Mittel kann die Vorrichtung eine abgerundete Kontur an einem den Saugspalt begrenzenden, die Schleiffläche umgebenden Rand des Absauggehäuses umfassen. Die abgerundete Kontur an dem Rand des Absauggehäuses kann durch einen Radius gebildet sein, beispielsweise durch einen Radius von einschließlich 0,1 bis einschließlich 2 mm.
Die Vorrichtung kann bei einer erfindungsgemäßen als zumindest ein Mittel einen bogenförmigen, insbesondere kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen, Querschnitt an einem den Saugspalt begrenzenden Rand des Absauggehäuses aufweisen.
Der Saugspalt zwischen der Schleiffläche und dem Absauggehäuse kann eine Breite zwischen einschließlich 1 mm bis 3 mm aufweisen. Eine derartige Abmessung des Saugspaltes hat sich als vorteilhaft zur Ausbildung einer möglichst turbulenzarmen, aber dennoch für die zuverlässige Absaugung von Schleifstaub ausreichend starken Strömung herausgestellt.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung weist diese als zumindest ein Mittel zumindest einen Impeller auf. Der Impeller kann innerhalb des Absauggehäuses zwischen der Schleiffläche und dem Anschluss des Absauggehäuses an eine Unterdruckquelle angeordnet sein.
Der zumindest eine Impeller im Absauggehäuse kann eine Wirkung der in Gebrauchsstellung an die Vorrichtung angeschlossenen Unterdruckquelle verstärken und dadurch die Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung unterstützen. Ferner ist es möglich, dass ein derartiger Impeller eine Luftströmung, die über die Schleiffläche und den Saugspalt in das Absauggehäuse eingeleitet wird, zu vergleichmäßigen. Auch dies kann helfen, Turbulenzen zu vermeiden und insgesamt die Absaugwirkung der Saugeinrichtung der Vorrichtung zu verbessern.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass diese als zumindest ein Mittel eine Vertiefung, beispielsweise eine Rille, aufweist, die in der Schleiffläche und/oder dem Schleifflächenträger ausgebildet ist.
Eine derartige Vertiefung kann zur Aufnahme von Schleifstaub bereits an der Schleiffläche dienen und zudem eine Luftströmung gezielt und möglichst turbulenzarm in Richtung des Saugspalts lenken.
Die Vertiefung kann in Richtung des Saugspalts verlaufen und/oder in Draufsicht auf die Schleiffläche gebogen sein. Günstig ist es ferner, wenn die zumindest eine Vertiefung einen abgerundeten Querschnitt aufweist. Durch einen derartigen abgerundeten Querschnitt können scharfe Abrisskanten an der Vertiefung vermieden werden, die Ablagerung von Schleifstaub in der Vertiefung bzw. die Ausbildung von Turbulenzen in einer durch die Vertiefung geleiteten Strömung begünstigen könnten. Bei einer besonders zweckmäßigen Variante der Vorrichtung, die sich einfach auch in ein bestehendes Maschinenkonzept einer Bürstenherstellungsmaschine integrieren lässt, ist vorgesehen, dass der Schleifflächenträger eine runde, vorzugsweise kreisrunde, Schleifscheibe ist. Eine derartige Vorrichtung benötigt nur einen geringen Bauraum.
Das Absauggehäuse kann eine sich in Absaugrichtung verjüngende Innenkontur, insbesondere eine Trichterform, aufweisen.
Übergänge innerhalb strömungsführender Bereiche des Absauggehäuses können abgerundet sein. Dies begünstigt die Ausbildung einer turbulenzarmen oder gar laminaren Strömung durch das Absauggehäuse.
Wenn die Vorrichtung einen Impeller innerhalb des Absauggehäuses aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn dieser in einer Engstelle des Absauggehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein vergleichsweise kleiner Impeller verwendet werden, mit dem die Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung gezielt und effizient unterstützt werden kann.
Die Vorrichtung kann zumindest einen Impeller innerhalb des Absauggehäuses aufweisen, der um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Die Rotationsachse des zumindest einen Impellers kann beispielsweise versetzt, insbesondere parallel versetzt, zu oder deckungsgleich mit einer Rotationsachse sein, um die der Schleifflächenträger und/oder die Schleiffläche drehbar gelagert ist/sind.
Die Vorrichtung kann einen Antriebsmotor zum vorzugsweise rotatorischen Antrieb des Schleifflächenträgers aufweisen. Die Schleiffläche kann flach oder gewölbt, insbesondere konvex und/oder konkav gewölbt, und/oder kegelförmig ausgebildet sein.
Der Schleifflächenträger kann über eine Welle in Antriebsverbindung zu dem zuvor erwähnten Antriebsmotor stehen. Wenn die Welle biegsam und/oder elastisch ist, kann der Schleifflächenträger in einem gewissen Winkelbereich zu seiner Rotationsachse beweglich sein und beispielsweise bei zu hohem Druck auf seine Schleiffläche ausweichen. Dies kann die ordnungsgemäße und schonende Bearbeitung von Borstenfilamenten begünstigen.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung, die sich insbesondere zur Bereitstellung einer taumelnden Schleifbewegung eignet, ist an der Schleiffläche zumindest eine von einem Innenbereich der Schleiffläche hin zu dem Außenrand der Schleiffläche verlaufende Hürde angeordnet. Wenn die Schleiffläche und/oder der Schleifflächenträger eine Taumelbewegung ausführt/ausführen, kann eine derartige Hürde an der Schleiffläche der Vorrichtung die ordnungsgemäße Ausrichtung der zu bearbeitenden Borstenfilamente begünstigen.
Bevorzugt kann die zumindest eine Hürde ausgehend von einer Rotationsachse der Schleiffläche radial nach außen verlaufend ausgerichtet sein.
Zur Vermeidung etwaiger Turbulenzen in einer zur Absaugung verwendeten Luftströmung kann eine Absaugöffnung und/oder zumindest eine Hürde und/oder zumindest eine Vertiefung in oder an der Schleiffläche zumindest einen abgerundeten Übergangsrand zu der Schleiffläche aufweisen. Ein abgerundeter Übergangsrand an den zuvor genannten Strukturen zu der Schleiffläche kann die Vermeidung etwaiger Turbulenzen unterstützen.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Absauggehäuse um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Bewegung der Schleifscheibe um eine Bewegungsachse, beispielsweise um eine Rotationsachse mit einer Bewegung des Absauggehäuses, an dem die Schleiffläche beweglich, insbesondere drehbar, gelagert sein kann, zu überlagern. Auf diese Weise ist es möglich, die Borstenfilamente in einer vergleichsweise komplexen Schleifbewegung zu bearbeiten oder auch eine Taumelbewegung zum Schleifen der Borstenfilamente anzuwenden.
Das Absauggehäuse kann bei einer Ausführungsform der Vorrichtung um eine Rotationsachse drehbar gelagert sein, die, vorzugsweise parallel, versetzt zu einer Rotationsachse des Schleifflächenträgers angeordnet oder schräg zu einer Rotationsachse des Schleifflächenträgers und der Schleiffläche ausgerichtet ist. Eine Rotationsachse des Schleifflächenträgers kann auch deckungsgleich mit einer Längsachse, insbesondere einer Längsmittelachse, des Absauggehäuses sein.
Die Vorrichtung kann einen Antrieb zur Bewegung des Schleifflächenträgers und/oder einen Antrieb zur Bewegung des Absauggehäuses aufweisen. Die Vorrichtung kann auch einen gemeinsamen Antrieb für den Schleifflächenträger und das Absauggehäuse aufweisen.
Die Vorrichtung kann ein Getriebe umfassen, mit dem eine Antriebsbewegung des Antriebs auf den Schleifflächenträger mit der Schleiffläche und/oder das Absauggehäuse übertragbar ist. Bei Verwendung eines gemeinsamen Antriebs für den Schleifflächenträger einerseits und das Absauggehäuse andererseits kann das Getriebe dazu verwendet werden, die Antriebsbewegung des einzigen Antriebs auf den Schleifflächenträger und das Absauggehäuse zu verteilen.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung, die sich zur Bearbeitung von sogenannten Borstenfilamentsträngen eignet, weist diese eine Haltevorrichtung zum Halten eines Borstenfilamentstrangs in einer Bearbeitungsposition an der Schleiffläche auf. Dabei kann eine Längsachse, die durch ein Halteelement der Vorrichtung für ein Borstenfilamentstrang verläuft, deckungsgleich mit einer Rotationsachse des Absauggehäuses sein. Die durch das Haltelement verlaufende Längsachse kann deckungsgleich mit einer Längsachse eines an dem Haltelement befindlichen Borstenfilamentstrangs sein.
Ein Borstenfilamentstrang kann eine Vielzahl von Borstenfilamenten umfassen und als Endlosstrang ausgebildet sein, von dem dann Pakete von mit der Vorrichtung bearbeiteten Borstenfilamenten abgetrennt werden. Diese Pakete werden auch als Filamentpucks bezeichnet und nachfolgenden Prozessen zur Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, bereitgestellt.
Die zuvor erläuterte Vorrichtung kann die Verwendung einer vorzugsweise laminaren Luftströmung am Außenrand einer Schleiffläche einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten als Barriere gegen einen Austritt von Schleifstaub in einen jenseits des Außenrandes der Schleiffläche befindlichen, die Schleiffläche umgebenden Bereichs ermöglichen. Die Verwendung einer vorzugsweise laminaren Luftströmung am Außenrand einer Schleiffläche einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, insbesondere einer solchen nach einem der auf eine derartige Vorrichtung gerichteten Ansprüche, als Barriere gegen einen Austritt von Schleifstaub in einen jenseits des Außenrandes befindlichen, die Schleiffläche umgebenden Bereich kann selbst von eigenständiger erfinderischer Bedeutung sein.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten vorgeschlagen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

1 Eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten mit einer mit ihrem Borstenfeld in Bearbeitungsposition an einer Schleiffläche der Vorrichtung befindlicher Zahnbürste, wobei an der Schleiffläche insgesamt vier, ausgehend von einer Rotationsachse der Schleiffläche radial zu einem Saugspalt der Vorrichtung hin orientierte Hürden und in der Schleiffläche mehrere Absaugöffnungen zwischen den Hürden zu erkennen sind, die in schräg in einen Schleifflächenträger der Vorrichtung eingebrachte Absaugkanäle münden,
2 eine geschnittene Ansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung,
3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, wobei bei dieser Vorrichtung innerhalb eines Absauggehäuses der Vorrichtung zumindest ein Impeller zur Unterstützung der Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung der Vorrichtung angeordnet ist,
4 eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, die in ihrem Absauggehäuse mehrere Impeller aufweist,
5 eine Variante der in den 3 und 4 gezeigten Vorrichtungen, die in ihrem Absauggehäuse einen einzigen Impeller aufweist, der um eine Rotationsachse drehbar in dem Absauggehäuse gelagert ist, wobei die Rotationsachse des Impellers deckungsgleich mit einer Rotationsachse der Schleiffläche und des Schleifflächenträgers der in 5 gezeigten Vorrichtung ist,
6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, die sich zur schleifenden Bearbeitung sogenannter Borstenfilamentsträngen eignet, wobei die Vorrichtung eine um eine Rotationsachse drehbare, in einem Absauggehäuse angeordnete Schleiffläche aufweist und das Absauggehäuse selbst um eine parallel zu der Rotationsachse der Schleiffläche versetzte Rotationsachse drehbar gelagert und angetrieben ist, sowie
7 eine teilgeschnittene Ansicht der in 6 gezeigten Vorrichtung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten 2. Die gezeigten Vorrichtungen 1 sind als Funktionseinheit an einer Bürstenherstellungsmaschine 100 angeordnet und werden dort zum Schleifen von Borstenfilamenten 2 beispielsweise von Bürsten 200, insbesondere von Zahnbürsten, bei der Herstellung der Bürsten 200 verwendet.
Jede gezeigte Vorrichtung 1 umfasst einen motorisch angetrieben Schleifflächenträger 3 mit einer Schleiffläche 4 und eine der Schleiffläche 4 zugeordnete Staubabsaugeinrichtung 5. Die Staubabsaugeinrichtung 5 umfasst ein Absauggehäuse 6 und einen Anschluss 7 zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle 8. Die Unterdruckquelle 8 kann ein Saugaggregat und Teil der Vorrichtung 1 sein.
Zwischen der Schleiffläche 4 und dem Absauggehäuse 6 jeder Vorrichtung 1 ist ein Saugspalt 9 ausgebildet. Die in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 weisen jeweils zumindest ein Mittel 10 zur Unterstützung einer Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung 5 auf.
Bei den in den 1 und 2 sowie 5-7 gezeigten Vorrichtungen 1 ist als zumindest ein Mittel 10 eine Anzahl von in der Schleiffläche 4 ausgebildeten Absaugöffnungen 11 vorgesehen, die jeweils in einen den Schleifflächenträger 3 durchsetzenden Absaugkanal 12 münden.
Die Absaugkanäle 12 haben Längsachsen 13, die schräg zu der jeweiligen Schleiffläche 4 und einer Rotationsachse 14 ausgerichtet sind, um die die Schleiffläche 4 und der Schleifflächenträger 3 bei Verwendung der Vorrichtung 1 rotieren.
Sämtliche in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 weisen ferner als Mittel 10 zumindest eine abgerundete Kontur 15 auf, die den jeweiligen Saugspalt 9 begrenzt.
Bei allen gezeigten Vorrichtungen 1 ist eine abgerundete Kontur 15 an einem die Schleiffläche 4 begrenzenden Außenrand 16 des Schleifflächenträgers 3 ausgebildet. Die abgerundete Kontur 15 an dem Außenrand 16 des Schleifflächenträgers 3 ist durch einen Radius gebildet, beispielsweise durch einen Radius von einschließlich 0,5 mm bis einschließlich 5 mm. Das zumindest eine Mittel 10 am Außenrand 16 des Schleifflächenträgers 3 wird dabei von einem bogenförmigen, nämlich halbkreisförmigen Querschnitt an dem Außenrand 16. jeweiligen Schleifflächenträgers 3 gebildet. Dies ist gut in den Schnittdarstellungen der Vorrichtungen 1 gemäß den 2, 4 und 7 zu erkennen.
Als weiteres Mittel 10 weisen die Vorrichtungen 1 eine abgerundete Kontur 15 an einem den Saugspalt 9 begrenzenden, die Schleiffläche 4 umgebenden Rand 17 des Absauggehäuses 6 auf. Die abgerundete Kontur 15 an dem Rand 17 des Absauggehäuses 6 wird auch hier durch einen Radius gebildet. Dieser Radius kann beispielsweise zwischen einschließlich 0, 1 mm bis einschließlich 2 mm betragen.
Das Mittel 10 am Rand 17 des Absauggehäuses 6, nämlich die dort vorgesehene abgerundete Kontur 15, wird durch einen bogenförmigen, nämlich halbkreisförmigen Querschnitt an dem den Saugspalt 9 begrenzenden Rand 17 des Absauggehäuses 6 gebildet.
Eine Breite des bei den jeweiligen Vorrichtungen 1 zwischen dem Schleifflächenträger 3 und dem Absauggehäuse 6 ausgebildeten Saugspaltes 9 kann beispielsweise zwischen einschließlich 1 mm bis einschließlich 3 mm betragen.
Die in den 3-5 gezeigten Vorrichtungen 1 weisen als weiteres Mittel 10 zur Unterstützung der Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung 5 im Inneren ihres jeweiligen Absauggehäuses 6 jeweils zumindest einen Impeller 18 auf. Der zumindest eine Impeller 18 ist dabei innerhalb des Absauggehäuses 6 und zwischen der Schleiffläche 4 und dem Anschluss 7 des jeweiligen Absauggehäuses 6 an eine Unterdruckquelle 8 angeordnet.
Die in 4 im Schnitt dargestellte Vorrichtung 1 umfasst mehrere Impeller 18, die gleichmäßig verteilt um die Rotationsachse 14 des Schleifflächenträgers 3 angeordnet sind.
Der Impeller 18 der in 5 gezeigten Vorrichtung 1 weist eine Rotationsachse auf, die deckungsgleich mit der Rotationsachse 14 des Schleifflächenträgers 3 und der Schleiffläche 4 ist.
Die in den 3 und 4 gezeigte Vorrichtung 1 weist als weiteres Mittel 10 zur Unterstützung der Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung 5 mehrere von einem Zentrum der Schleiffläche 4 hin zu dem Saugspalt 4 zwischen dem Absauggehäuse 6 und dem Schleifflächenträger 3 verlaufende Vertiefungen 19 in Form von Rillen auf. Die Vertiefungen 19 sind in der Schleiffläche 4 bzw. dem Schleifflächenträger 3 ausgebildet.
Die Vertiefungen 19 verlaufen in Richtung des Saugspalts 9 und haben in Draufsicht auf die Schleiffläche 4 einen gebogenen Verlauf. In ihrem Grund haben die Vertiefungen 19 einen abgerundeten Querschnitt, der die Ablagerung von Schleifstaub in den Vertiefungen 19 und die Ausbildung von Turbulenzen in einer durch die Vertiefungen 19 geleiteten Luftströmung reduzieren oder gar vollständig vermeiden kann.
Die Figuren verdeutlichen, dass die gezeigten Schleifflächenträger 3 jeweils als runde, nämlich kreisrunde Schleifscheiben ausgebildet sind.
Die in den 1-5 gezeigten Vorrichtungen 1 weisen jeweils ein Absauggehäuse 6 auf, das eine sich in Absaugrichtung verjüngende Innenkontur in Trichterform hat. Es ist erkennbar, dass sämtliche Übergänge der strömungsführenden Innenkontur der Absauggehäuse 6 abgerundet sind und keine scharfkantigen Übergänge bilden. Dies begünstigt die Ausbildung einer turbulenzarmen oder gar turbulenzfreien Strömung.
Bei der in 4 gezeigten Vorrichtung 1 sind die Impeller 18 in einer Engstelle innerhalb des Absauggehäuses 6 angeordnet.
Die Vorrichtungen 1 weisen ferner jeweils zumindest einen Antriebsmotor 21 zum rotatorischen Antrieb des jeweiligen Schleifflächenträgers 3 auf.
Die in den 1-5 gezeigten Schleifflächen 4 sind aufgrund der Form des Schleifflächenträgers 3 kegelförmig ausgebildet. Bei der in den 6 und 7 gezeigten Vorrichtung 1 ist die dort verwendete Schleiffläche 4 flach und eben und rechtwinklig zu der Rotationsachse 14 der Schleiffläche 4 ausgerichtet.
Bei der in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtung 1 weist die Schleiffläche 4 insgesamt vier radial von der Rotationsachse 14 hin zum Saugspalt 9 und damit zum Außenrand 16 des Schleifflächenträgers 3 verlaufende Hürden 21 auf. Die Hürden 21 verlaufen von einem Innenbereich der Schleiffläche 4 zu dem Außenrand 16 des Schleifflächenträgers 3 und sind dabei erkennbar radial zu der Rotationsachse 14 der Schleiffläche 4 ausgerichtet. Die Hürden 21 begünstigen die Verwendung der Vorrichtung 1 mit einer taumelnden Schleifbewegung und sorgen für eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Borstenfilamente 2 bei ihrer Bearbeitung.
Die Absaugöffnungen 11, die Hürden 21 und die Vertiefungen 19 weisen jeweils in oder an der Schleiffläche 4 zumindest einen abgerundeten Übergangsrand zu der Schleiffläche 4 auf.
Die Schleifflächen 4 und die Schleifflächenträger 3 der in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 sind beweglich, nämlich drehbar an ihrem jeweiligen Absauggehäuse 6 gelagert. Bei allen in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 sind auch die Absauggehäuse 6 drehbar um eine eigene Rotationsachse 22 gelagert.
Bei den in den 1-5 gezeigten Vorrichtungen 1 ist die Rotationsachse 14 des Schleifflächenträgers 3 und der Schleiffläche 4 schräg zu der Rotationsachse 22 des jeweiligen Absauggehäuses 6 ausgerichtet. Dies ermöglicht eine taumelnde Schleifbewegung, da sowohl die Schleifflächenträger 3 mit den Schleifflächen 4 als auch die Absauggehäuse 6 beim Betrieb der Vorrichtung 1 rotieren. Aus der Überlagerung der Rotationsbewegungen ergibt sich eine Taumelbewegung der Schleiffläche 4.
Bei dem in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Schleifen von Borstenfilamenten 2 ist die gemeinsame Rotationsachse 14 des Schleifflächenträgers 3 und der Schleiffläche 4 parallel versetzt zu der Rotationsachse 22 des Absauggehäuses 6 angeordnet.
Bei den in den 1-5 gezeigten Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen 1 sind die Rotationsachsen 14 der Schleifflächenträger 3 deckungsgleich mit Längsachsen, nämlich Längsmittelachsen, der jeweiligen Absauggehäuse 6.
Die in den 6 und 7 gezeigte Vorrichtung 1 weist einen gemeinsamen Antriebsmotor 20 für den Schleifflächenträger 3 und seine Schleiffläche und für das Absauggehäuse 6 auf. Bei den in den 1-5 gezeigten Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen 1 kann ein gemeinsamer Antriebsmotor 20 für das jeweilige Absauggehäuse 6 und den Schleifflächenträger 3 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, den Schleifflächenträger 3 und das jeweilige Absauggehäuse 6 jeweils mit einem eigenen Antriebsmotor 20 anzutreiben.
Bei dem in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist ein Getriebe 23 vorgesehen, mit dem eine Antriebsbewegung des einzigen Antriebsmotors 20 auf den Schleifflächenträger 3 und das Absauggehäuse 6 übertragen werden kann.
Die in den 5 und 6 gezeigte Vorrichtung 1 weist ferner eine Haltevorrichtung 24 auf, die zum Halten eines Borstenfilamentstrangs 25 in der in 6 gezeigten Bearbeitungsposition an der Schleiffläche 4 eingerichtet ist. Dabei sind die Rotationsachse 22 des Absauggehäuses 6 und eine Längsachse 27, die durch ein Halteelement 26 der Haltevorrichtung 24 für den Borstenfilament Strangs 25 verläuft, deckungsgleich zueinander. Die Längsachse 27 ist zudem deckungsgleich mit einer Längsmittelachse des an dem Halteelement 26 angeordneten Borstenfilamentstrangs 25.
Der Schleifflächenträger 3 steht über eine Welle 28 mit dem Antriebsmotor 20 in Antriebsverbindung. Die Welle 28 ist biegsam und elastisch, sodass der Schleifflächenträger 3 bei zu hohem Druck auf seine Schleiffläche 4 ausweichen kann. Dies kann die ordnungsgemäße Bearbeitung von Borstenfilamenten begünstigen.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Bürstenherstellung. Hierzu wird eine Vorrichtung 1 zum Schleifen von Borstenfilamenten 2 vorgeschlagen, die eine Staubabsaugeinrichtung 5 und zumindest ein Mittel 10 zur Unterstützung einer Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung 5.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Borstenfilamente
3: Schleifflächenträger
4: Schleiffläche
5: Staubabsaugeinrichtung
6: Absauggehäuse
7: Anschluss
8: Unterdruckquelle
9: Saugspalt
10: Mittel zur Unterstützung der Absaugwirkung von 5
11: Absaugöffnung
12: Absaugkanal
13: Längsachse von 12
14: Rotationsachse von 3,4
15: abgerundete Kontur
16: Außenrand von 3
17: Rand von 6
18: Impeller
19: Vertiefung, Rille
20: Antriebsmotor
21: Hürde
22: Rotationsachse von 6
23: Getriebe
24: Haltevorrichtung
25: Borstenfilamentstrang
26: Halteelement
27: Längsachse durch 26
28: Welle zum Antrieb von 3
100: Bürstenherstellungsmaschine
200: Bürste, nämlich Zahnbürste

Claims

Vorrichtung (1) zum Schleifen von Borstenfilamenten (2), wobei die Vorrichtung (1) einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger (3) mit einer Schleiffläche (4) und eine der Schleiffläche (4) zugeordnete Staubabsaugeinrichtung (5) umfasst, wobei die Staubabsaugeinrichtung (5) ein Absauggehäuse (6) und einen Anschluss (7) zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle (8) aufweist und zwischen der Schleiffläche (4) und dem Absauggehäuse (6) ein Saugspalt (9) ausgebildet ist, und wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein Mittel (10) zur Unterstützung einer Absaugwirkung der Staubabsaugeinrichtung (5) umfasst, wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) eine in der Schleiffläche (4) ausgebildete Absaugöffnung (11) und einen den Schleifflächenträger (3) durchsetzenden Absaugkanal (12) aufweist, dessen Längsachse (13) schräg zu der Schleiffläche (4) und/oder zu einer Rotationsachse (14) der Schleiffläche (4) und/oder des Schleifflächenträgers (3) ausgerichtet ist, und/oder wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) zumindest eine abgerundete Kontur (15) aufweist, die den Saugspalt (9) begrenzt, und/oder wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) einen bogenförmigen Querschnitt an einem Außenrand (16) des Schleifflächenträgers (3) aufweist, und/oder wobei als zumindest ein Mittel (10) eine abgerundete Kontur (15) an einem den Saugspalt (9) begrenzenden, die Schleiffläche (4) umgebenden Rand (17) des Absauggehäuses (6) ausgebildet ist, und/oder wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) einen bogenförmigen Querschnitt an einem den Saugspalt (9) begrenzenden Rand (17) des Absauggehäuses (6) aufweist, und/oder wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) zumindest einen Impeller (18) aufweist, der innerhalb des Absauggehäuses (6) zwischen der Schleiffläche (4) und dem Anschluss (7) des Absauggehäuses (6) an eine Unterdruckquelle (8) angeordnet ist, und/oder wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) eine Vertiefung (19) aufweist, die in der Schleiffläche (4) und/oder dem Schleifflächenträger (3) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei eine abgerundete Kontur (15) an einem die Schleiffläche (4) begrenzenden Außenrand (16) des Schleifflächenträgers (3) ausgebildet ist, insbesondere wobei die abgerundete Kontur (15) an dem Außenrand (16) des Schleifflächenträgers (3) durch einen Radius gebildet ist, beispielsweise durch einen Radius von einschließlich 0,5mm bis 5mm.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) einen bogenförmigen, nämlich kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen, Querschnitt an einem Außenrand (16) des Schleifflächenträgers (3) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die abgerundete Kontur (15) an dem Rand (17) des Absauggehäuses (6) durch einen Radius gebildet ist, beispielsweise durch einen Radius von einschließlich 0,1mm bis 2mm.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) einen bogenförmigen, nämlich kreisbogenförmigen oder halbkreisförmigen, Querschnitt an einem den Saugspalt (9) begrenzenden Rand (17) des Absauggehäuses (6) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt (9) eine Breite zwischen einschließlich 1mm bis 3mm aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) als zumindest ein Mittel (10) eine Vertiefung (19), nämlich eine Rille, aufweist, die in der Schleiffläche (4) und/oder dem Schleifflächenträger (3) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die zumindest eine Vertiefung (19) in Richtung des Saugspalts (9) verläuft und/oder in Draufsicht auf die Schleiffläche (4) gebogen ist und/oder einen abgerundeten Querschnitt aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schleifflächenträger (3) eine runde, vorzugsweise kreisrunde, Schleifscheibe ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Absauggehäuse (6) eine sich in Absaugrichtung verjüngende Innenkontur, insbesondere eine Trichterform, aufweist, vorzugsweise wobei als zumindest ein Mittel (10) zumindest ein Impeller (18) in einer Engstelle des Absauggehäuses (6) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) einen Antriebsmotor (20) zum vorzugsweise rotatorischen Antrieb des Schleifflächenträgers (3) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schleiffläche (4) flach oder gewölbt, insbesondere konvex und/oder konkav gewölbt, und/oder kegelförmig ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei an der Schleiffläche (4) zumindest eine, vorzugsweise von einem Innenbereich der Schleiffläche (4) hin zu einem Außenrand (16) des Schleifflächenträgers (3) verlaufende, Hürde (21) angeordnet ist, insbesondere wobei die Hürde (21) ausgehend von einer Rotationsachse (14) der Schleiffläche (4) radial ausgerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Absaugöffnung (11) und/oder zumindest eine Hürde (21) und/oder zumindest eine Vertiefung (19) in oder an der Schleiffläche (4) zumindest einen abgerundeten Übergangsrand zu der Schleiffläche (4) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schleiffläche (4) und der Schleifflächenträger (3) beweglich, vorzugsweise drehbar, an dem Absauggehäuse (6) gelagert ist, und/oder das Absauggehäuse (6) um eine Rotationsachse (22) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Absauggehäuse (6) um eine Rotationsachse (22) drehbar gelagert ist, die, vorzugsweise parallel, versetzt zu einer Rotationsachse (14) des Schleifflächenträgers (3) angeordnet oder schräg zu einer Rotationsachse (14) des Schleifflächenträgers (3) ausgerichtet ist, und/oder wobei eine Rotationsachse (14) des Schleifflächenträgers (3) deckungsgleich mit einer Längsachse, insbesondere mit einer Längsmittelachse, des Absauggehäuses (6) ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) einen Antriebsmotor (20) für den Schleifflächenträger (3) und/oder einen Antriebsmotor (20) zur Bewegung des Absauggehäuses (6) aufweist oder wobei die Vorrichtung (1) einen gemeinsamen Antriebsmotor (20) für den Schleifflächenträger (3) und das Absauggehäuses (6) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) ein Getriebe (23) aufweist, mit dem eine Antriebsbewegung eines Antriebsmotors (20) auf den Schleifflächenträger (3) und/oder das Absauggehäuse (6) übertragbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Haltevorrichtung (24) zum Halten eines Borstenfilamentstrangs (25) in einer Bearbeitungsposition an der Schleiffläche (4) aufweist, insbesondere wobei eine Längsachse (27), die durch ein Haltelement (26) der Haltevorrichtung (24) für einen Borstenfilamentstrang (25) verläuft, deckungsgleich mit einer Rotationsachse (22) des Absauggehäuses (6) ist.
Bürstenherstellungsmaschine (100) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.