DE102022111906B3

DE102022111906B3 - Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln, Borstenwarenherstellungsmaschine und Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln

Info

Publication number: DE102022111906B3
Application number: DE102022111906.8A
Authority: DE
Inventors: Ingo Kumpf; Stefan Zimmermann; Florian Kiefer; Marc König
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2042-05-13
Also published as: WO2023217454A1; TW202344204A

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Herstellung von Borstenwaren. Hierzu wird unter anderem eine Vorrichtung (1) zur Verdichtung von Borstenbündeln (2) vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein Bereitstellungsmittel (3), insbesondere einen Bündelabteiler, mit Bündelkerben (4) und eine mit der Anzahl von Bündelkerben (4) zumindest übereinstimmende Anzahl von Verdichtungsaufnahmen (5) für Borstenbündel (2) und für jede seiner Verdichtungsaufnahmen (5) jeweils ein Verdichtungsmittel (6) aufweist, wobei die Verdichtungsaufnahmen (5) zur Entnahme von Borstenbündeln (2) aus den Bündelkerben (4) des Bereitstellungsmittels (3) und die Verdichtungsmittel (6) zur Verdichtung von in den Verdichtungsaufnahmen (5) positionierten Borstenbündeln (2) eingerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln für die Herstellung von Borstenwaren, eine Borstenwarenherstellungsmaschine mit einer solchen Vorrichtung und ein Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln.
Aus der Druckschrift DE 100 05 249 A1 ist eine Bürstenherstellungsmaschine mit einer Mehrfachzuführung für strangförmiges Borstenmaterial, die eine Vorschubeinrichtung für die Borstenstränge aufweist, sowie mit einer Ablängeinrichtung für Borstenbündel und einer Zuführeinrichtung zum Zuführen der Borstenbündel zu einer Einrichtung zum Verbinden der Borstenbündel mit einem Bürstenkörper vorbekannt. Die Bürstenherstellungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung für einen voneinander unabhängigen, steuerbaren Vorschub der einzelnen Borstenstränge ausgebildet ist, dass die Zuführeinrichtung ein schrittweise positionierbares Fördermittel mit Löchern für Borstenstränge beziehungsweise Borstenbündel aufweist, dass jeweils Zuführungen für die Borstenstränge zu einer Schrittposition eines der Löcher im Fördermittel vorgesehen sind, und dass bei den Borstenstrang-Zuführungen eine oder mehrere, mit dem Fördermittel zusammenwirkende Abschereinrichtungen zum Ablängen der Borstenstränge angeordnet sind.
Für die Herstellung von Borstenwaren, beispielsweise von Bürsten, wie Zahnbürsten, werden Borstenfilamente mit einem Bereitstellungsmittel, beispielsweise einem Bündelabteiler, aus einem Vorrat an losen Borstenfilamenten in Form von Borstenbündeln ausgefasst.
Die dabei verwendeten Bereitstellungsmittel können hierfür Bündelkerben aufweisen, mit denen die Bereitstellungsmittel an dem Vorrat an losen Borstenfilamenten vorbeigeführt werden. Dabei gelangt eine bestimmte Anzahl an Borstenfilamenten in die Bündelkerben. Die in einer Bündelkerbe angeordneten Borstenfilamente bilden gemeinsam ein Borstenbündel.
In den Bündelkerben liegen die Borstenbündel noch ungeformt und unverdichtet vor. Die Filamentdichte der in den Bündelkerben befindlichen Borstenbündel ist noch vergleichsweise gering und die Borstenbündel haben auch noch nicht die Form, die sie später an der fertigen Borstenware aufweisen sollen. Zur Verwendung an der fertigen Borstenware ist es wünschenswert die Filamentdichte der Borstenbündel zu erhöhen und gegebenenfalls die Borstenfilamente auch in eine bestimmte Form zu bringen.
Das Verdichten und gegebenenfalls auch Formen von Borstenbündeln ist mit gewissem Aufwand verbunden. Zur Verdichtung werden die Borstenbündel in der Praxis beispielsweise durch sich in ihrem Verlauf verengende Kanäle sogenannter Trichterplatten geschoben. Die präzise Fertigung der Trichterplatten ist vergleichsweise teuer, aber entscheidend, um den gewünschten Verdichtungsgrad zu erzielen. Je nach gewünschtem Verdichtungsgrad erfolgt das Verdichten gegebenenfalls in mehreren Stufen, wobei dann entsprechend mehrere hintereinander geschaltete Trichterplatten benötigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln, eine Borstenwarenherstellungsmaschine sowie ein Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln bereitzustellen, die eine effiziente und wirtschaftliche Verdichtung von Borstenbündeln für die Produktion von Borstenwaren erlauben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst eine Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln mit den Merkmalen des unabhängigen, auf eine derartige Vorrichtung gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln vorgeschlagen, die ein Bereitstellungsmittel, insbesondere einen Bündelabteiler, mit Bündelkerben, eine mit der Anzahl von Bündelkerben zumindest übereinstimmende Anzahl von Verdichtungsaufnahmen für Borstenbündel und für jede seiner Verdichtungsaufnahmen jeweils ein Verdichtungsmittel aufweist, wobei die Verdichtungsaufnahmen zur Entnahme von Borstenbündeln aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittels und die Verdichtungsmittel zur Verdichtung von in den Verdichtungsaufnahmen positionierten Borstenbündeln eingerichtet sind.
Mit dem Bereitstellungsmittel können Borstenbündel aus einem Vorrat an losen Borstenfilamenten abgeteilt und in noch unverdichteter Form bereitgestellt werden. Mithilfe der Verdichtungsaufnahmen der Vorrichtung können die noch unverdichteten Borstenbündel in einem Arbeitsschritt zunächst aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittel entnommen und anschließend mithilfe der Verdichtungsmittel auf einen gewünschten Verdichtungsgrad verdichtet werden, den die Borstenbündel später in einem nachgelagerten Verarbeitungsschritt und/oder an den fertigen Borstenwaren aufweisen sollen. Auf diese Weise wird eine besonders effiziente Produktion von Borstenwaren ermöglicht.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Verdichtungsaufnahmen der Vorrichtung in einer Entnahmeplatte oder in zwei oder mehreren Entnahmeplatten der Vorrichtung ausgebildet sind.
Die Verdichtungsmittel können quer zur Längserstreckungsrichtung der Verdichtungsaufnahmen durch eine Relativbewegung der Verdichtungsaufnahmen zu den Verdichtungsmitteln in eine Verdichtungsstellung an oder in die Verdichtungsaufnahmen bewegbar sein. Die Relativbewegung der Verdichtungsaufnahmen zu den Verdichtungsmitteln kann hierbei quer, insbesondere rechtwinklig, zu einer durch die Ausrichtung der Bündelkerben des Bereitstellungsmittels vorgegebenen Orientierung von Borstenbündeln und ihren Längsachsen in den Bündelkerben ausgeführt werden.
Die Verdichtungsaufnahmen können jeweils eine Einführöffnung aufweisen, durch Borstenbündel und/oder Verdichtungsmittel in die Verdichtungsaufnahmen einführbar sind. Die Einführöffnungen können jeweils quer oder rechtwinklig zu einer Längsachse der jeweiligen Verdichtungsaufnahme und/oder quer oder rechtwinklig zu einer Längsachse von in den Verdichtungsaufnahmen angeordneten Borstenbündeln ausgerichtet sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Borstenbündel in einer quer oder rechtwinklig zu ihrer Längsachse ausgeführten Relativbewegung zunächst aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittels zu entnehmen und dann in der gleichen Richtung zu verdichten.
Die Verdichtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Verdichtungsmittel in einer quer oder rechtwinklig zur Orientierung der Längsachsen der in den Verdichtungsaufnahmen angeordneten Borstenbündel ausgerichteten Verdichtungsbewegung durch die Einführöffnung der Verdichtungsaufnahmen in die Verdichtungsaufnahmen gelangen, wo sie die darin befindlichen Borstenbündel dann verdichtend beaufschlagen.
Die Einführöffnungen der Verdichtungsaufnahmen können durch Einführfasen begrenzt sein. Die Einführfasen ermöglichen eine schonende Einführung der Verdichtungsmittel in die Verdichtungsaufnahmen der Vorrichtung und können helfen, Beschädigungen der Verdichtungsmittel und/oder Verdichtungsaufnahmen zu vermeiden.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Verdichtungsaufnahmen entweder selbst bewegt werden können, um in eine Verdichtungsstellung innerhalb der Verdichtungsaufnahmen zu gelangen, oder aber auch die Verdichtungsaufnahmen relativ zu den Verdichtungsmitteln bewegt werden können, um die zuvor beschriebenen Relativbewegungen der Verdichtungsaufnahmen zu den Verdichtungsmitteln auszuführen. Es ist auch möglich, dass sowohl die Verdichtungsaufnahmen als auch die Verdichtungsmittel bewegt werden, um die Relativbewegungen zur Verdichtung auszuführen.
Um zu verhindern, dass Borstenfilamente bei der Verdichtung aus einer Verdichtungsaufnahme gelangen, kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Verdichtungsmittel einen scharfkantigen Übergang zwischen seinen Flanken und seiner der Verdichtungsaufnahme, der das Verdichtungsmittel zugeordnet ist, zugewandten Stirnseite aufweist. Durch den scharfkantigen Übergang zwischen den Flanken und der Stirnseite des Verdichtungsmittels kann das Verdichtungsmittel passgenau und eng an eine Innenwand der Verdichtungsaufnahme anliegend gestaltet sein. Der scharfkantige Übergang zwischen den Flanken und der Stirnseite des Verdichtungsmittels kann verhindern, dass Borstenfilamente, die in der Verdichtungsaufnahme angeordnet sind, bei Ausführung der zuvor erläuterten Relativbewegung zur Verdichtung der Borstenbündel an dem Verdichtungsmittel vorbei aus der Verdichtungsaufnahme gelangen.
Zumindest ein Verdichtungsmittel kann an wenigstens einer Flanke, die an seine einer Verdichtungsaufnahme zugewandten Stirnseite des Verdichtungsmittels angrenzt, geglättet und/oder gehärtet ist. Die Flanke kann beispielsweise eine Oberflächenrauheit von Ra 0,01-1,6, vorzugsweise von Ra 0,01-0,04, und/oder eine Härte, insbesondere eine Randschichthärte mit einer Tiefe von 1,2-1,8 Rht, von 55-63 HRC, vorzugsweise von 60-63 HRC, aufweisen.
Die Verdichtungsmittel können jeweils einen Querschnitt aufweisen, dessen messbare Breite kleiner als eine Breite eines in derselben Querschnittsebene angeordneten Querschnitts der ihnen jeweils zugeordneten Verdichtungsaufnahme ist. Auf diese Weise können die Verdichtungsmittel zur Verdichtung von Borstenbündeln durch die Einführöffnungen in die Verdichtungsaufnahmen eingeführt werden.
Zumindest ein Verdichtungsmittel der Vorrichtung kann ein in einer Breitenrichtung der ihm zugeordneten Verdichtungsaufnahme messbares Untermaß von 0 µm bis 50 µm, insbesondere ein Untermaß von 0 µm bis 20 µm, zu einer in derselben Breitenrichtung messbaren lichten Breite einer Einführöffnung der ihm zugeordneten Verdichtungsaufnahme aufweisen.
Die zuvor angegebenen Toleranzbreiten des Untermaßes können beispielsweise davon abhängen, welche Stärke die Borstenfilamente der zu verdichtenden Borstenbündel haben. Bei Borstenfilamenten mit einer Stärke von 3 mil kann der Toleranzbereich beispielsweise 0 µm bis 20 µm betragen. Bei größeren Filamentstärken, also beispielsweise bei Borstenfilamenten, die eine Stärke von 8 mil aufweisen, reicht gegebenenfalls ein im Vergleich dazu größerer Toleranzbereich, beispielsweise der Toleranzbereich von 0 µm bis 50 µm für das zuvor erläuterte Untermaß.
Zumindest eine Verdichtungsaufnahme der Vorrichtung kann einen Hinterschnitt aufweisen. Der Hinterschnitt kann ein Volumen der Verdichtungsaufnahme in Bezug auf eine Längsachse der Verdichtungsaufnahme seitlich und/oder radial erweitern. Die Längsachse der Verdichtungsaufnahme kann die Längsausrichtung der Borstenfilamente in der Verdichtungsaufnahme definieren.
Durch den Hinterschnitt kann die Verdichtungsaufnahme einen Querschnitt erhalten, der in Bezug auf eine Einführöffnung der Verdichtungsaufnahme und/oder in Bezug auf eine Längsachse der Verdichtungsaufnahme seitlich erweitert ist. Dies kann die Formung und Verdichtung von Borstenbündeln mit einer Querschnittsform begünstigen, beispielsweise die von einer kreisrunden Querschnittsform abweicht und/oder unsymmetrisch ist.
Der Hinterschnitt der Verdichtungsaufnahme kann ein Hinterschnitt in einem Querschnitt der Verdichtungsaufnahme sein, der in einer rechtwinklig zu einer Längsachse der Verdichtungsaufnahme orientierten Querschnittsebene angeordnet ist.
Die Verdichtungsaufnahmen können in einer quer oder rechtwinklig zu einer Längsachse der Bündelkerben, die die Längsausrichtung der Borstenbündel in den Bündelkerben definiert, ausgerichteten Entnahmebewegung und/oder Verdichtungsbewegung relativ zu dem Bereitstellungsmittel beweglich sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Verdichtungsaufnahmen an dem Bereitstellungsmittel und seinen Bündelkerben vorbeizuführen, um zunächst die Borstenbündel aus den Bündelkerben zu entnehmen und anschließend mithilfe der Verdichtungsmittel zu verdichten.
Die Vorrichtung kann zumindest eine den Verdichtungsaufnahmen nachgelagerte Zielplatte aufweisen, die Zielaufnahmen zur Aufnahme der verdichteten Borstenbündel umfasst.
Die Zielplatte kann beispielsweise als Kassette und/oder als Transporthalter für verdichtete Borstenbündel ausgebildet sein. Nach Bestückung ihrer Zielaufnahmen mit verdichteten Borstenbündeln kann die Zielplatte dann einem nachgelagerten Prozessschritt zur Weiterverarbeitung der Borstenbündel zugeführt werden.
Die Zielaufnahmen der Zielplatte können Einführfasen aufweisen. Die Einführfasen können den Transfer der verdichteten Borstenbündel aus den Verdichtungsaufnahmen in die Zielaufnahmen vereinfachen.
Die Zielaufnahmen der Zielplatte können bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung in einer Lochanordnung angeordnet sein, die einer Anordnung von Borstenbündeln an einem Borstenträger einer herzustellenden Borstenware entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, die Borstenbündel in der Zielplatte nicht nur bereits mit dem gewünschten Verdichtungsgrad, sondern auch schon in der Anordnung bereitzuhalten, die die Borstenbündel später an einem Borstenträger der herzustellenden Borstenware einnehmen.
Zumindest eine Entnahmeplatte der Vorrichtung kann Verdichtungsaufnahmen aufweisen, die in einem Lochbild angeordnet sind, das zumindest einem Teillochbild der Lochanordnung der Zielaufnahmen der Zielplatte entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, die in den Verdichtungsaufnahmen einer Entnahmeplatte der Vorrichtung vorgehaltenen Borstenbündel nach ihrer Verdichtung direkt in Zielaufnahmen der Zielplatte zu transferieren. Sind die Verdichtungsaufnahmen der Vorrichtung auf mehr als eine Entnahmeplatte verteilt, ist es möglich, die Zielaufnahmen der Zielplatte nacheinander in Teilgruppen mit Borstenbündeln zu bestücken.
Die Vorrichtung kann eine Transfervorrichtung zum Transfer von Borstenbündeln aus den Verdichtungsaufnahmen in Zielaufnahmen der zuvor erwähnten Zielplatte aufweisen. Mithilfe der Transfervorrichtung können die in den Verdichtungsaufnahmen angeordneten und verdichteten Borstenbündel in die Zielaufnahmen der Zielplatte bewegt werden. Die Transfervorrichtung kann hierbei einer Transferbewegung vorgeben und/oder ausführen, die in Richtung der Längsachsen der Verdichtungsaufnahmen und/oder in Richtung der Längsachsen der Zielaufnahmen und/oder in Längsrichtung der in den Verdichtungsaufnahmen befindlichen Borstenbündel ausgerichtet ist.
Die Borstenbündel werden vorzugsweise in einer Entnahmebewegung und/oder Verdichtungsbewegung, die quer oder rechtwinklig zu ihrer Längserstreckungsrichtung ausgerichtet ist/sind, aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittels entnommen und/oder anschließend mithilfe der Verdichtungsmittel verdichtet. Der anschließende Transfer der verdichteten Borstenbündel aus den Verdichtungsaufnahmen in die Zielaufnahmen der Zielplatte kann dann in Längsrichtung der Längsachsen der Borstenbündeln und damit quer oder rechtwinklig zu der Entnahmerichtung und/oder der Verdichtungsrichtung erfolgen.
Die Transfervorrichtung kann zumindest einen Schiebestift aufweisen, mit dem die Borstenbündel in Längsrichtung ihrer Längsachsen aus den Verdichtungsaufnahmen in die Zielaufnahmen der Zielplatte geschoben werden können. Vorzugsweise weist die Transfervorrichtung für jede Verdichtungsaufnahme jeweils einen Schiebestift auf. Der zumindest eine Schiebestift hat vorzugsweise denselben Querschnitt wie die Aufnahmeöffnung, der der Schiebestift zugeordnet ist, und/oder wie ein darin verdichtetes Borstenbündel.
Die Transfervorrichtung kann für jede Entnahmeplatte eine Stiftplatte mit einer Anzahl von Schiebestiften aufweisen, die der Anzahl von Verdichtungsaufnahmen der jeweiligen Entnahmeplatte entspricht.
Auf diese Weise ist es möglich, die in den Verdichtungsaufnahmen einer Entnahmeplatte befindlichen Borstenbündel mithilfe der Stiftplatte und ihren Schiebestiften in einem Arbeitsgang aus den Verdichtungsaufnahmen in korrespondierende Zielaufnahmen einer Zielplatte zu überführen.
Die zumindest eine Entnahmeplatte und/oder zumindest ein Verdichtungsmittel können einen Aufnahmeraum, beispielsweise einen Schlitz, aufweisen, in dem das Bereitstellungsmittel bei der Entnahme von Borstenbündeln positioniert ist.
Durch den Aufnahmeraum ist es möglich, die Entnahmeplatte und/oder das zumindest eine Verdichtungsmittel bei der Entnahme und/oder Verdichtung von Borstenbündeln so relativ zu dem Bereitstellungsmittel zu positionieren, dass das Bereitstellungsmittel zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum der Entnahmeplatte und/oder des Verdichtungsmittels angeordnet ist. So können die Borstenbündel bei der Entnahme und/oder Verdichtung beidseitig der Bündelkerbe des Bereitstellungsmittels mit der Entnahmeplatte und/oder dem Verdichtungsmittel kontaktiert, abgestützt und/oder verdichtet werden.
Die Vorrichtung kann zumindest ein dem Bereitstellungsmittel zugeordnetes Gegenstück aufweisen. Durch das Gegenstück können in den Bündelkerben befindliche Borstenbündel auf ihrem Weg von einer Entnahme aus einem Vorrat hin zu den Verdichtungsaufnahmen verlustgesichert sein. Vorzugsweise weist die Vorrichtung im Bereich der Verdichtungsaufnahmen zumindest ein bewegliches Gegenstück auf, das bei und/oder durch eine Entnahmebewegung und/oder Verdichtungsbewegung der Verdichtungsaufnahmen relativ zu dem Bereitstellungsmittel aus einer Ausgangsstellung in eine Zielstellung bewegbar ist. So kann das bewegliche Gegenstück ausweichen und Raum für die Bewegung der Verdichtungsaufnahmen bei Entnahme und/oder Verdichtung der Borstenbündel schaffen. Das bewegliche Gegenstück kann eine in einer Verdichtungsaufnahme befindliches Borstenbündel quer oder rechtwinklig zu seiner Längsachse beaufschlagen und/oder so lange kontaktieren, bis das Borstenbündel zur Verdichtung von einem Verdichtungsmittel beaufschlagt wird.
Die Vorrichtung kann als ein Bereitstellungsmittel einen Abteilschieber, eine Abteilscheibe, einen Kreisbogen und/oder einen Abteilring aufweisen.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Borstenwarenherstellungsmaschine, beispielsweise eine Bürstenherstellungsmaschine oder eine Besenherstellungsmaschine oder eine Pinselherstellungsmaschine, vorgeschlagen, die eine Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln nach einem der auf eine solche gerichteten Ansprüche aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln unter Verwendung einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen, das die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf ein derartiges Verfahren gerichteten Anspruchs aufweist. Zur Lösung der Aufgabe wird demnach ein Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln unter Verwendung einer Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln vorgeschlagen, bei dem mit dem Bereitstellungsmittel der Vorrichtung bereitgestellte Borstenbündel mithilfe der Verdichtungsaufnahmen der Vorrichtung aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittel entnommen und mithilfe der Verdichtungsmittel der Vorrichtung verdichtet werden. Die Verdichtung der Borstenbündel erfolgt dabei vorzugsweise bis zu einem definierten Verdichtungsgrad.
Bei der Durchführung des Verfahrens können die Borstenbündel beispielsweise bis zu einem Verdichtungsgrad von 60 % bis 90 % oder bis zu einem Verdichtungsgrad von 70 % bis 80 % oder bis zu einem Verdichtungsgrad von 75 % verdichtet werden.
Bei der Verdichtung der Borstenbündel gelangen die Verdichtungsmittel durch Einführöffnungen der Verdichtungsaufnahmen in die Verdichtungsaufnahmen und dabei in Kontakt zu den darin befindlichen Borstenbündeln. Die Borstenbündel können mit den Verdichtungsmitteln zur Verdichtung quer und/oder rechtwinklig zu ihren Längsachsen beaufschlagt werden.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass Borstenfilamente zumindest eines Borstenbündels bei der Verdichtung des Borstenbündels in einen Hinterschnitt einer Verdichtungsaufnahme der Vorrichtung geschoben werden. Auf diese Weise ist eine Umformung des Borstenbündels bei seiner Verdichtung möglich. Das Borstenbündel kann bei seiner Verdichtung so umgeformt werden, dass es eine Querschnittsform erhält, die der Querschnittsform der Verdichtungsaufnahme mit dem Hinterschnitt entspricht. Die Querschnittsform des verdichteten Borstenbündels kann beispielsweise eine Querschnittsform sein, der von einer kreisrunden Querschnittsform abweicht und/oder unsymmetrisch ist.
Die Borstenbündel können nach ihrer Verdichtung dann in Zielaufnahmen einer Zielplatte der Vorrichtung transferiert werden. Mithilfe der Zielplatte ist es möglich, die dann wunschgemäß verdichteten Borstenbündel für nachgelagerte Prozessschritte zur Herstellung von Borstenwaren zur Verfügung zu stellen. Die Zielplatte kann mit einem Borstenträger bestückt werden. Die verdichteten Borstenbündel können dann mit ihren befestigungsseitigen Enden durch Bündelaufnahmen des Borstenträgers geschoben werden. Anschließend können die befestigungsseigen Enden zur Verbindung der Borstenbündel mit dem Borstenträger aufgeschmolzen werden.
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:

1-6 unterschiedliche Ansichten einer Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln in unterschiedlichen Stadien, wobei die Vorrichtung zwei Entnahmeplatten mit jeweils zwei Verdichtungsaufnahmen aufweist, die an einem Bereitstellungsmittel in Form einer Abteilscheibe mit an ihrem Umfangsrand insgesamt vier vorhandenen Bündelkerben angeordnet sind,
7 eine Draufsicht auf eine Borstenwarenherstellungsmaschine mit insgesamt vier Vorrichtungen zur Verdichtung von Borstenbündeln, wie sie in den 1-6 dargestellt sind,
8 eine Übersicht zur Veranschaulichung der Funktion einer Zielplatte, wie sie als Kassette und Transporthalter zur Aufnahme verdichteter Borstenbündel an der in den 1-6 gezeigten Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln und auch an der in 7 gezeigten Borstenwarenherstellungsmaschine verwendet wird,
9 eine Draufsicht auf die in 8 in unterschiedlichen Stadien ihrer Befüllung gezeigten Zielplatte,
10 eine entlang der in 9 eingezeichneten Schnittlinien geschnittene Seitenansicht der Zielplatte,
11 die in 10 mit dem Kreis markierte Einzelheit in vergrößerter Darstellung,
12 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln, die ein als Abteilschieber mit insgesamt sechs Bündelkerben ausgebildetes Bereitstellungsmittel sowie insgesamt vier Entnahmeplatten mit insgesamt sechs Verdichtungsaufnahmen aufweist,
13 die in 12 mit dem Kreis markierte Einzelheit in vergrößerter Darstellung zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines beweglichen Gegenstücks zur Sicherung der Borstenbündel in Bündelkerben des Bereitstellungsmittels,
14-20 weitere Darstellungen der in den 13 und 14 gezeigten Vorrichtung in unterschiedlichen Stadien zur Veranschaulichung ihrer Funktionsweise,
21-26 Detaildarstellungen einer der Entnahmeplatten der in den 12-20 gezeigten Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln zur Veranschaulichung eines Zusammenspiels zwischen der Transfervorrichtung, dem Bereitstellungsmittel und seinen Bündelkerben, der Entnahmeplatte und ihren Verdichtungsaufnahmen, den Verdichtungsmitteln sowie der als Kassette ausgebildeten Zielplatte mit einer Lochanordnung von Zielaufnahmen, die einer Anordnung von Borstenbündeln an einem Borstenträger einer fertigen Borstenware entspricht,
27 eine Einzelteildarstellung eines beweglichen Gegenstücks, wie es an der in den 12-26 zumindest in Teilen gezeigten Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln verwendet wird,
28 eine zu dem in 27 gezeigten Gegenstück alternative Ausführungsform eines beweglichen Gegenstücks,
29-31 Darstellungen zur Veranschaulichung der Funktionsweise des beweglichen Gegenstücks aus 28, das zur Entnahme von Borstenbündeln aus den Bündelkerben des Bereitstellungsmittels seitlich entfernt werden kann, bevor die Borstenbündel mit Hilfe der Verdichtungsaufnahmen zunächst aus den Bündelkerben entnommen und anschießend durch die den Verdichtungsaufnahmen zugeordneten Verdichtungsmittel verdichtet werden,
32 eine Einzelteildarstellung eines als Abteilring ausgebildeten Bereitstellungsmittels, das an seinem Außenumfang insgesamt vier Bündelkerben und an seinem Innenumfang eine Verzahnung zur Verbindung mit einer Antriebsverzahnung aufweist, sowie
33 eine Einzelteildarstellung eines als Abteilscheibe ausgebildeten Bereitstellungsmittels mit insgesamt vier an seinem Außenumfang ausgebildeten Bündelkerben.

Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen. Soweit nicht gesondert darauf hingewiesen wird und wo möglich, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf sämtliche in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Vorrichtung zur Verdichtung von Borstenbündeln 2.
Die Vorrichtung 1 weist zumindest ein Bereitstellungsmittel 3, nämlich einen Bündelabteiler, mit Bündelkerben 4 und eine mit der Anzahl von Bündelkerben 4 zumindest übereinstimmende Anzahl von Verdichtungsaufnahmen 5 für Borstenbündel 2 und für jede seiner Verdichtungsaufnahmen 5 jeweils ein Verdichtungsmittel 6 auf.
Die Verdichtungsaufnahmen 5 sind zur Entnahme von Borstenbündeln 2 aus den Bündelkerben 4 des Bereitstellungsmittels 3 und die Verdichtungsmittel 6 zur Verdichtung von in den Verdichtungsaufnahmen 5 positionierten Borstenbündeln 2 eingerichtet.
Bei allen in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 weist diese mehrere Entnahmeplatten 7 auf, auf die die Verdichtungsaufnahmen 5 verteilt sind.
Die in den 1-6 gezeigte Vorrichtung 1 weist insgesamt zwei Entnahmeplatten 7 mit jeweils zwei Verdichtungsaufnahmen 5 auf. Die in den 12-20 gezeigte Vorrichtung 1 weist insgesamt vier Entnahmeplatten 7 auf. zwei der Entnahmeplatten 7 haben jeweils nur eine Verdichtungsaufnahme 5, während die übrigen beiden Entnahmeplatten 7 jeweils zwei Verdichtungsaufnahmen 5 aufweisen.
Die 21-26 zeigen Detaildarstellungen einer der Entnahmeplatten 7, die zwei unterschiedlich geformte Verdichtungsaufnahmen 5 aufweist.
Jede Verdichtungsaufnahme 5 weist jeweils eine quer, nämlich rechtwinklig zu ihrer Längsachse und damit rechtwinklig zu einer Längsachse von in den Verdichtungsaufnahmen 5 angeordneten Borstenbündeln 2 ausgerichtete Einführöffnung 8 für Borstenbündel 2 und auch für die Verdichtungsmittel 6 auf. Die Verdichtungsmittel 6 sind einstückig mit einer Halteplatte 9 verbunden, bilden mit dieser also eine stofflich homogene monolithische Einheit.
Die Verdichtungsmittel 6 sind an ihren Übergängen 10 zwischen ihren Flanken 11 und ihren der jeweiligen Verdichtungsaufnahme 5 zugewandten Stirnseite 12 scharfkantig ausgebildet. Die scharfkantigen Übergänge 10 zwischen den Flanken 11 und den Stirnseiten 12 der Verdichtungsmittel 6 verhindern, dass Borstenfilamente 37 bei der Verdichtung der Borstenbündel 2 aus den Verdichtungsaufnahmen 5 an den Verdichtungsmitteln 6 vorbei rutschen und aus den Verdichtungsaufnahmen 5 gelangen können.
Die Flanken 11 der Verdichtungsmittel 6 sind, wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt wurde, geglättet und zudem gehärtet.
Die Verdichtungsmittel 6 weisen jeweils ein in einer Breitenrichtung der ihnen jeweils zugeordneten Verdichtungsaufnahme 5 messbares Untermaß von 0 µm bis 50 µm bzw. von 0 µm bis 20 µm zu einer in derselben Breitenrichtung messbaren lichten Breite der Einführöffnung 8 der jeweiligen Verdichtungsaufnahme 5 auf. Der Toleranzbereich zwischen 0 µm bis 50 µm bzw. 0 µm bis 20 µm richtet sich dabei nach der Filamentstärke der Borstenfilamente 37, aus denen die Borstenbündel 2 bestehen, die in den Verdichtungsaufnahmen 5 verdichtet werden sollen.
Beispielsweise die 21-26 zeigen Verdichtungsaufnahmen 5, die einen Hinterschnitt 13 aufweisen. Der Hinterschnitt 13 ermöglicht die Formung und Verdichtung eines Borstenbündels 2, das eine von einer kreisrunden Querschnittsform abweichende Querschnittsform aufweist.
Zur Entnahme von Borstenbündeln 2 aus den Bündelkerben 4 des jeweiligen Bereitstellungsmittels 3 können die Verdichtungsaufnahmen 5 zusammen mit ihren Entnahmeplatten 7 in einer quer, nämlich rechtwinklig zu einer Längsachse der Bündelkerben 2, die die Längsausrichtung der darin positionierten Borstenbündel 2 vorgibt, an den Bündelkerben 4 vorbeibewegt werden. Dies verdeutlicht beispielsweise ein Vergleich der 21 bis 23, in denen die Verdichtungsaufnahmen 5 mit den Entnahmeplatten 7 in unterschiedlichen Relativpositionen zu den Bündelkerben 4 des Bereitstellungsmittels 3 und auch zu den Verdichtungsmitteln 6 dargestellt sind.
Die Verdichtung der in den Verdichtungsaufnahmen 5 befindlichen Borstenbündel 2 erfolgt durch eine Verdichtungsbewegung, die in Fortsetzung der Entnahmebewegung erfolgt. Beispielsweise 24 zeigt die Verdichtungsaufnahmen 5 in Verdichtungsstellung an den Verdichtungsmitteln 6.
Sowohl die Verdichtungsbewegung als auch die Entnahmebewegung sind lineare Bewegungen der Entnahmeplatten 7 und der darin ausgebildeten Verdichtungsaufnahmen 5, die relativ zu dem Bereitstellungsmittel 3 und den Verdichtungsmitteln 6 ausgeführt werden.
Aus den Verdichtungsaufnahmen 5 werden die Borstenbündel 2 in verdichtetem Zustand anschließend in eine Zielplatte 14 der Vorrichtung 1 transferiert. Zur Aufnahme der verdichteten Borstenbündel 2 weist die Zielplatte 14 Zielaufnahmen 15 auf.
8 veranschaulicht die Bestückung der Zielaufnahmen 15 der Zielplatte 14 mit Borstenbündeln 2.
Zunächst wird die Zielplatte 14 mit einem Borstenträger 200 bestückt. Anschließend werden die einzelnen Zielaufnahmen 15 der Zielplatte 14 mit verdichteten Borstenbündel 2 bestückt. Dies geschieht, indem die verdichteten Borstenbündel 2 mithilfe der Transfervorrichtung 19 und ihren Schiebestiften 20 aus den Verdichtungsaufnahmen 5 der Vorrichtung 1 in Richtung ihrer Längsachsen axial aus den Verdichtungsaufnahmen 5 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatte 14 geschoben werden.
Gemäß 8 werden die Borstenbündel 2 dabei in Bündelaufnahmen 201 des Borstenträgers 200 geschoben, so dass ihre befestigungsseitigen Enden 202 über den Borstenträger 200 überstehen. In einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt können die Borstenbündel 2 beispielsweise durch Aufschmelzen ihrer befestigungsseitigen Enden 202 mit dem Borstenträger 200 verbunden werden. Dies kann beispielsweise in einer der Bearbeitungsstationen 16 der in 7 gezeigten Borstenwarenherstellungsmaschine 17 erfolgen.
Die in den Figuren gezeigten Zielplatten 14 sind als Kassetten ausgebildet und dienen zudem als Transporthalter. Die Zielplatten 14 dienen somit auch dazu, die verdichteten Borstenbündel 2 an nachgelagerte Bearbeitungsstationen 16 einer im Ganzen mit 17 bezeichneten Borstenwarenherstellungsmaschine, wie sie schematisiert in 7 dargestellt ist, zu transportieren.
Die Schnittdarstellung einer Zielplatte 14 aus 11 zeigt, dass die Zielaufnahmen 15 zur Aufnahme der Borstenbündel 2 Einführfasen 18 aufweisen. Die Einführfasen 18 erleichtern den Übergang der verdichteten Borstenbündel 2 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatte 14. Die in den Figuren gezeigten Zielplatten 14 haben Zielaufnahmen 15, die in einer Lochanordnung an der Zielplatte 14 ausgebildet sind, die einer Anordnung von Borstenbündeln 2 an dem Borstenträger 200 einer herzustellenden Borstenware entspricht. Aus den Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14 können die auf den gewünschten Verdichtungsgrad verdichteten Borstenbündel 2 so ohne Änderung ihrer Relativposition zueinander zur Verbindung mit dem Borstenträger 200 bereitgestellt werden.
Die Entnahmeplatten 7 weisen Verdichtungsaufnahmen 5 auf, die jeweils in einem Lochbild angeordnet sind, das zumindest einem Teillochbild der Lochanordnung der Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14 entspricht. Dieser Umstand führt dazu, dass die Zielplatten 14 zur Befüllung sämtlicher Zielaufnahmen 15, wie es beispielsweise in den 1-6 gezeigt ist, an die unterschiedlichen Entnahmeplatten 7 und die darin ausgebildeten Verdichtungsaufnahmen 5 bewegt werden müssen.
Die Zielaufnahmen 15 der Zielplatte 14 werden dann nacheinander mit verdichteten Borstenbündeln 2 befüllt, wie es zum Beispiel 8 veranschaulicht. In ähnlicher Weise erfolgt die Befüllung der Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14 auch bei der in den 12-20 gezeigten Vorrichtung 1. Hier werden die Zielplatten 14 nacheinander zur Befüllung ihrer Zielaufnahmen 15 an die unterschiedlichen Entnahmeplatten 7 dieser Vorrichtung 1 bewegt.
Alle in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 weisen auch jeweils zumindest eine Transfervorrichtung 19 auf. Die Transfervorrichtungen 19 dienen zum Transfer von Borstenbündeln 2 aus den Verdichtungsaufnahmen 5 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14.
Die Transfervorrichtungen 19 geben dabei eine Transferrichtung vor, die in Richtung der Längsachsen der Verdichtungsaufnahmen 5 und auch in Richtung der Längsachsen der Zielaufnahmen 15 der Zielplatten und damit auch in Längsrichtung der in den Verdichtungsaufnahmen 5 befindlichen Borstenbündel 2 ausgerichtet ist.
Die Funktionsweise der Transfervorrichtungen 19 wird anhand der Darstellungen der 21-26 deutlich.
Die in diesen Figuren gezeigte Transfervorrichtung 19 weist Schiebestifte 20 zum Transfer der Borstenbündel 2 aus den Verdichtungsaufnahmen 5 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14 auf. Längsachsen der Schiebestifte 20 sind rechtwinklig zu einer Einführrichtung der Borstenbündel 2 und der Verdichtungsmittel 6 in die Verdichtungsaufnahmen 5 ausgerichtet.
Bei den in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 weisen die jeweils verwendeten Transfervorrichtungen 19 für jede Entnahmeplatte 7 jeweils eine Stiftplatte 21 auf, an der jeweils eine Anzahl von Schiebestiften 20 angeordnet ist, die der Anzahl von Verdichtungsaufnahmen 5 der jeweiligen Entnahmeplatte 7 entspricht.
Die Stiftplatten 21 weisen Führungsstifte 35 auf. Die Entnahmeplatten 9 und die Zielplatten 14 haben korrespondierende Führungsbohrungen 36. Die Führungsstifte 35 werden beim Transfer der Borstenbündel 2 aus den Verdichtungsaufnahmen 5 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14 in die Führungsbohrungen 36 eingeführt und legen so die Relativpositionen der Stiftplatten 21, der Entnahmeplatten 9 und der Zielplatten 14 zueinander fest. Dies begünstigt einen präzisen Transfer der verdichteten Borstenbündel 2 in die Zielaufnahmen 15 der Zielplatten 14.
Insbesondere die 21-26 verdeutlichen, dass sowohl die Entnahmeplatten 7 als auch die Verdichtungsmittel 6 jeweils zumindest einen Aufnahmeraum 22 aufweisen. Die 22 bis 24 zeigen, dass das Bereitstellungsmittel 3 bei der Entnahme und Verdichtung von Borstenbündeln 2 in dem Aufnahmeraum 22 der Entnahmeplatte 7 angeordnet ist. Sowohl bei den Entnahmeplatten 7 als auch bei den Verdichtungsmitteln 6 sind diese Aufnahmeräume 22 als Schlitze ausgebildet.
Die Vorrichtung 1 weist für jede Entnahmeplatte 7 ferner ein bewegliches Gegenstück 23 auf. Das bewegliche Gegenstück 23 dient dazu, Borstenbündel 2, die in den Bündelkerben 4 des Bereitstellungsmittels 3 angeordnet sind, verlustzusichern, bis die Borstenbündel 2 aus den Bündelkerben 4 entnommen und verdichtet sind.
Durch eine Bewegung oder bei einer Bewegung der Entnahmeplatte 7 in Richtung der Verdichtungsmittel 6 kann gemäß den 21-26 auch das bewegliche Gegenstück 23 angehoben werden. Dabei gelangt das bewegliche Gegenstück 23 in den Aufnahmeraum 22 der Verdichtungsmittel 6 (vgl. beispielsweise 23, 24 sowie 25 und 26) und schafft so Platz für die Verdichtung der in den Verdichtungsaufnahmen 5 befindlichen Borstenbündel 2. Das bewegliche Gegenstück 23 sichert die Borstenbündel 2 in den Bündelkerben 4 somit bis die Verdichtungsmittel 6 in Kontakt zu den Borstenbündeln 2 gelangen und diese festlegen.
Die gezeigten Vorrichtungen 1 weisen zudem auch dem Bereitstellungsmittel 3 zugeordnete Gegenstücke 24 auf, die als starre Gegenstücke ausgebildet sind. Starre Gegenstücke 24 sind beispielsweise gut in den 1-6 zu erkennen und umgeben das Bereitstellungsmittel 3 an Abschnitten seiner Umfangsseite. Die in den 1-6 gezeigte Vorrichtung 1 weist zwei starre Gegenstücke 24 und zwei bewegliche Gegenstücke 23 auf. Damit stimmt die Anzahl der beweglichen Gegenstücke 23 mit der Anzahl der beiden Entnahmeplatten 7 über ein.
Durch die Gegenstücke 23 und 24 sind die in den Bündelkerben 4 befindlichen Borstenbündel 2 auf ihrem Weg von ihrer Entnahme aus einem Vorrat 25 an losen Borstenfilamenten 37 hin zu den Verdichtungsaufnahmen 5 verlustgesichert. Auch die 1-6 zeigen, dass den Verdichtungsaufnahmen 5 im Bereich der beiden Entnahmeplatten 7 dieser Vorrichtung 1 jeweils zumindest ein bewegliches Gegenstück 23 zugeordnet ist.
Die beweglichen Gegenstücke 23 werden bei der Entnahmebewegung und der Verdichtungsbewegung der Verdichtungsaufnahmen 5 und der Entnahmeplatten 7 aus einer Ausgangstellung in eine Zielstellung bewegt. Dabei gelangen die beweglichen Gegenstücke 23 in Zielstellung bis in den Aufnahmeraum 22 der Verdichtungsmittel 6. 1 zeigt die beiden beweglichen Gegenstücke 23 der Vorrichtung 1 in den Aufnahmeraumen 22 der Verdichtungsmittel 6.
Auch die in den 12 bis 20 gezeigte Vorrichtung 1 weist bewegliche Gegenstücke 23 und starre Gegenstücke 24 auf.
Bei der in den 1-6 gezeigten Vorrichtung 1 ist das Bereitstellungsmittel 3 als Abteilring ausgebildet. Ein Abteilring ist auch in der Einzelteildarstellung der 32 abgebildet. Anstelle eines Abteilrings kann auch ein Kreisbogen oder eine Abteilscheibe verwendet werden, wie sie in 33 abgebildet ist.
Die 12-20 zeigen eine Vorrichtung 1 mit einer weiteren Ausführungsform eines Bereitstellungsmittels 3, das als Abteilschieber ausgebildet ist und in einer alternierenden Linearbewegung zwischen dem Vorrat 25 an losen Borstenfilamenten 37 und den Verdichtungsaufnahmen 5, die in den Entnahmeplatten 7 ausgebildet sind, hin und her bewegt werden kann.
Das Bereitstellungsmittel 3 der in den 1-6 gezeigten Vorrichtung 1 wird in einer alternierenden Schwenkbewegung bewegt. Dies ist durch die dem Bereitstellungsmittel 3 beigeordneten Pfeile, die die Drehrichtung des Bereitstellungsmittels 3 in der jeweiligen Figur angeben, zu erkennen.
Jede der gezeigten Vorrichtungen 1 weist ein Magazin 26 auf, in dem der jeweilige Vorrat 25 an losen Borstenfilamenten 37 angeordnet ist.
7 zeigt eine im Ganzen mit 17 bezeichnete Borstenwarenherstellungsmaschine. Die Borstenwarenherstellungsmaschine 17 weist insgesamt vier Vorrichtungen 1 zur Entnahme und anschließenden Verdichtung von Borstenbündeln 2 auf. Die Borstenwarenherstellungsmaschine 17 weist eine Transfervorrichtung 27 auf, die eine geschlossene Transportbahn 28 und mehrere entlang der Transportbahn 28 verfahrbare Transportschlitten 29 mit Transportaufnahmen 30 umfasst. Mithilfe der Transportschlitten 29 und ihren Transportaufnahmen 30 können die an den Vorrichtungen 1 mit verdichteten Borstenbündeln 2 bestückten Zielplatten 14 von den Vorrichtungen 1 hin zu den nachgelagerten Bearbeitungsstationen 16 der Borstenwarenherstellungsmaschine 17 transportiert werden.
Die in den Figuren gezeigten Vorrichtungen 1 eignen sich zur Durchführung des nachfolgenden Verfahrens zur Verdichtung von Borstenbündeln 2.
Mithilfe des Bereitstellungsmittels 3 der Vorrichtung 1 werden zunächst noch unverdichtete Borstenbündel 2 aus dem Vorrat 25 an losen Borstenfilamenten 37 ausgefasst und zur Entnahme und Verdichtung bereitgestellt. Mithilfe der Verdichtungsaufnahmen 5 der jeweiligen Vorrichtung 1 werden die Borstenbündel 2 dann zunächst aus den Bündelkerben 4 des Bereitstellungsmittels 3 entnommen und anschließend bis zu einem definierten Verdichtungsgrad verdichtet.
Je nach benötigtem Verdichtungsgrad, können die Borstenbündel 2 beispielsweise bis zu einem Verdichtungsgrad von 60 % bis 90 %, von 70 % bis 80 % oder auch von 75 % verdichtet werden.
Beispielsweise die 1-6, aber auch die 16 und 17 sowie 18 und 19 verdeutlichen, dass bei der Durchführung des Verfahrens Borstenfilamente 37 zumindest eines Borstenbündels 2 bei der Verdichtung des Borstenbündels 2 in einen Hinterschnitt 13 einer der Verdichtungsaufnahmen 5 der Vorrichtung 1 geschoben werden. 17 zeigt die in 16 mit dem Kreis markierte Einzelheit in vergrößerter Darstellung. Deutlich ist zu erkennen, dass das Borstenbündel 2 mit seinen Borstenfilamenten 37 bereits in der Aufnahmevertiefung 5 der Entnahmeplatte 7 angeordnet, jedoch noch nicht verdichtet ist. Das Borstenbündel 2 hat noch einen Abstand zu dem Verdichtungsmittel 6, das bereits durch die Einführöffnung 8 der Verdichtungsaufnahme 5 in der Entnahmeplatte 7 eingetreten ist.
19 zeigt die in 18 mit dem Kreis markierte Einzelheit in vergrößerter Darstellung. Durch weiteres Anheben der Entnahmeplatten 7 ist das Borstenbündel 2 mit seinen Borstenfilamenten 37 in Anlage an das Verdichtungsmittel 6 gekommen und wurde verdichtet. Deutlich ist zu erkennen, dass Borstenfilamente 37 des in 19 innerhalb der Verdichtungsaufnahme 5 gezeigten Borstenbündels 2 bei der Verdichtung in den Hinterschnitt 13 der Verdichtungsaufnahme 5 gelangt sind. Der Hinterschnitt 13 ist von Bedeutung, damit das Borstenbündel 2 die in 19 gezeigte Querschnittsform erhält. Die Querschnittsform des Borstenbündels 2, das in 19 dargestellt ist, weicht dabei von einer kreisrunden Querschnittsform ab.
Ähnliche Hinterschnitte 13 sind auch bei den Verdichtungsaufnahmen 5 der beiden in der rechten Hälfte von 18 gezeigten Entnahmeplatten 7 und auch bei den Verdichtungsaufnahmen 5 in der linken Entnahmeplatte 7 der beiden auf der linken Seite in 18 gezeigten Entnahmeplatten 7 zu erkennen. Auch die 1 bis 6 sowie 21 bis 26 und 29 bis 31 zeigen Verdichtungsaufnahmen 5 mit Hinterschnitten 13.
Wie bereits zuvor erläutert, werden die Borstenbündel 2 nach ihrer Verdichtung in Zielaufnahmen 15 bereitgehaltener Zielplatten 14 der Vorrichtung 1 transferiert. Dazu wird die in den Figuren gezeigte Transfervorrichtung 19 mit ihren Schiebestiften 20 verwendet. Dabei werden die verdichteten Borstenbündel 2 mit ihren befestigungsseitigen Enden 202 durch Bündelaufnahmen 201 eines Borstenträgers 200 geschoben, mit dem die Zielplatte 14 zuvor bestückt wurde. Dies ist in 8 zu erkennen. Die befestigungsseigen Enden 202 können zur Verbindung der Borstenbündel 2 mit dem Borstenträger 200 aufgeschmolzen werden. Dies kann in einer der Bearbeitungsstationen 16 der Borstenwarenherstellungsmaschine 17 geschehen.
Die 32 und 33 zeigen zwei Ausführungsformen von Bereitstellungsmitteln 3.
Das in 32 gezeigte Bereitstellungsmittel 3 ist als Abteilring ausgebildet. Das Bereitstellungsmittel 3 weist an seinem Innenumfang eine Verzahnung 31 auf, mit der es über eine entsprechende Antriebsverzahnung 32 der Vorrichtung 1 in eine Drehbewegung oder eine Schwenkbewegung versetzt werden kann.
33 zeigt ein Bereitstellungsmittel 3, das als Abteilscheibe ausgebildet ist. Eine Antriebsverbindung wird hier über zwei randseitige Befestigungsöffnungen 33 hergestellt. Eine Zentralöffnung 34 dient zur Lagerung der Abteilscheibe. Die Verzahnung 32 des in 32 gezeigten Abteilrings dient auch zur Lagerung des Abteilrings, übernimmt also eine Doppelfunktion, nämlich einerseits den Antrieb und andererseits die Lagerung des Bereitstellungsmittels 3.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Herstellung von Borstenwaren. Hierzu wird unter anderem eine Vorrichtung 1 zur Verdichtung von Borstenbündeln 2 vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung 1 zumindest ein Bereitstellungsmittel 3 mit Bündelkerben 4 und eine mit der Anzahl von Bündelkerben 4 zumindest übereinstimmende Anzahl von Verdichtungsaufnahmen 5 für Borstenbündel 2 und für jede seiner Verdichtungsaufnahmen 5 jeweils ein Verdichtungsmittel 6 aufweist. Die Verdichtungsaufnahmen 5 sind zur Entnahme von Borstenbündeln 2 aus den Bündelkerben 4 des Bereitstellungsmittels 3 und die Verdichtungsaufnahmen 6 zur Verdichtung von in den Verdichtungsaufnahmen 5 positionierten Borstenbündeln 2 eingerichtet.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Borstenbündel
200: Borstenträger
201: Bündelaufnahmen von 200
202: befestigungsseitige Enden von 2
3: Bereitstellungsmittel
4: Bündelkerbe
5: Verdichtungsaufnahme
6: Verdichtungsmittel
7: Entnahmeplatte
8: Einführöffnung
9: Halteplatte für 6
10: Übergang
11: Flanke
12: Stirnseite
13: Hinterschnitt
14: Zielplatte
15: Zielaufnahmen
16: Bearbeitungsstation
17: Borstenwarenherstellungsmaschine
18: Einführfase an 15
19: Transfervorrichtung
20: Schiebestift
21: Stiftplatte
22: Aufnahmeraum
23: bewegliches Gegenstück
24: starres Gegenstück
25: Vorrat an losen Borstenfilamenten
26: Magazin
27: Transfervorrichtung
28: Transportbahn
29: Transportschlitten
30: Transportaufnahmen
31: Verzahnung
32: Antriebsverzahnung
33: Befestigungsöffnung
34: Zentralöffnung
35: Führungsstift an 21
36: Führungsbohrung an 7 und 14
37: Borstenfilament

Claims

Vorrichtung (1) zur Verdichtung von Borstenbündeln (2), wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein Bereitstellungsmittel (3) mit Bündelkerben (4) und eine mit der Anzahl von Bündelkerben (4) zumindest übereinstimmende Anzahl von Verdichtungsaufnahmen (5) für Borstenbündel (2) und für jede seiner Verdichtungsaufnahmen (5) jeweils ein Verdichtungsmittel (6) aufweist, wobei die Verdichtungsaufnahmen (5) zur Entnahme von Borstenbündeln (2) aus den Bündelkerben (4) des Bereitstellungsmittels (3) und die Verdichtungsmittel (6) zur Verdichtung von in den Verdichtungsaufnahmen (5) positionierten Borstenbündeln (2) eingerichtet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Verdichtungsaufnahmen (5) in einer Entnahmeplatte (7) oder in zwei oder in mehreren Entnahmeplatten (7) ausgebildet sind und/oder wobei die Verdichtungsmittel (6) quer zur Längserstreckungsrichtung der Verdichtungsaufnahmen (5) durch eine Relativbewegung der Verdichtungsaufnahmen (5) zu den Verdichtungsmitteln (6) in eine Verdichtungsstellung an oder in die Verdichtungsaufnahmen (5) bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verdichtungsaufnahmen (5) jeweils eine quer zu ihrer Längsachse und/oder zu einer Längsachse von in den Verdichtungsaufnahmen (5) angeordneten Borstenbündeln (2) ausgerichtete Einführöffnung (8) aufweisen, durch die Borstenbündel (2) und/oder Verdichtungsmittel (6) in die Verdichtungsaufnahmen (5) einführbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verdichtungsmittel (6) einen scharfkantigen Übergang (10) zwischen seinen Flanken (11) und seiner der Verdichtungsaufnahme (5) zugewandten Stirnseite (12) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verdichtungsmittel (6) wenigstens eine Flanke (11), die an seine einer Verdichtungsaufnahme (5) zugewandten Stirnseite (12) des Verdichtungsmittels (6) angrenzt, die geglättet und/oder gehärtet ist, insbesondere die eine Oberflächenrauheit von Ra 0,01 - 1,6, vorzugsweise von Ra 0,01 - 0,04, und/oder eine Härte, beispielsweise eine Randschichthärte mit einer Tiefe von 1,2 bis 1,8 Rht, von 55 - 63 HRC, vorzugsweise von 60 - 63 HRC, aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Verdichtungsmittel (6) ein in einer Breitenrichtung der ihm zugeordneten Verdichtungsaufnahme (5) messbares Untermaß von 0µm bis 50µm, insbesondere ein Untermaß von 0µm bis 20µm, zu einer in derselben Breitenrichtung messbaren lichten Breite einer Einführöffnung (8) der ihm zugeordneten Verdichtungsaufnahme (5) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine Verdichtungsaufnahme (5) einen Hinterschnitt (13) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verdichtungsaufnahmen (5) in einer quer zu einer Längsachse der Bündelkerben (4) ausgerichteten Entnahmebewegung und/oder in einer quer zu einer Längsachse der Bündelkerben (4) Verdichtungsbewegung relativ zu dem Bereitstellungsmittel (3) beweglich ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche mit zumindest einer den Verdichtungsaufnahmen (5) nachgelagerten Zielplatte (14), die Zielaufnahmen (15) zur Aufnahme von Borstenbündel (2) aufweist, insbesondere wobei die Zielplatte (14) als Kassette und/oder Transporthalter für verdichtete Borstenbündel (2) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Zielaufnahmen (15) der Zielplatte (14) Einführfasen (18) aufweisen und/oder in einer Lochanordnung angeordnet sind, die einer Anordnung von Borstenbündeln (2) an einem Borstenträger einer herzustellenden Borstenware entspricht.
Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei zumindest eine Entnahmeplatte (7) Verdichtungsaufnahmen (5) aufweist, die in einem Lochbild angeordnet sind, das zumindest einem Teillochbild der Lochanordnung der Zielaufnahmen (15) der Zielplatte (14) entspricht.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Transfervorrichtung (19) zum Transfer von Borstenbündeln (2) aus den Verdichtungsaufnahmen (5) in Zielaufnahmen (15) einer oder der Zielplatte (14), insbesondere wobei eine von der Transfervorrichtung (19) vorgegebene Transferbewegung in Richtung der Längsachsen der Verdichtungsaufnahmen (5) und/oder der Zielaufnahmen (15) und/oder in Längsrichtung der in den Verdichtungsaufnahmen (5) befindlichen Borstenbündel (2) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Transfervorrichtung (19) zumindest einen Schiebestift (20) zum Transfer eines Borstenbündels (2) aus einer Verdichtungsaufnahme (5) in eine Zielaufnahme (15) aufweist, vorzugsweise wobei die Transfervorrichtung (19) eine Anzahl von Schiebestiften (20) aufweist, die mit einer Anzahl von Verdichtungsaufnahmen (5) und/oder der Zielaufnahmen (15) übereinstimmt, insbesondere wobei die Transfervorrichtung (19) für jede Entnahmeplatte (7) eine Stiftplatte (21) mit einer Anzahl von Schiebestiften (20) aufweist, die der Anzahl von Verdichtungsaufnahmen (5) der jeweiligen Entnahmeplatte (7) entspricht.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Entnahmeplatte (7) und/oder zumindest ein Verdichtungsmittel (6) einen Aufnahmeraum (22) aufweist, in dem das Bereitstellungsmittel (3) und/oder ein, insbesondere bewegliches, Gegenstück (23) bei der Entnahme und/oder Verdichtung von Borstenbündeln (2) positioniert ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein dem Bereitstellungsmittel (3) zugeordnetes Gegenstück (23,24) aufweist, durch das in den Bündelkerben (4) befindliche Borstenbündel (2) auf ihrem Weg von ihrer Entnahme aus einem Vorrat (25) an losen Borstenfilamenten hin zu den Verdichtungsaufnahmen (5) verlustgesichert sind, insbesondere wobei die Vorrichtung (1) im Bereich der Verdichtungsaufnahmen (5) zumindest einen beweglichen Gegenstück (23) aufweist, der durch eine Entnahmebewegung und/oder Verdichtungsbewegung der Verdichtungsaufnahmen (5) aus einer Ausgangsstellung in eine Zielstellung bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) als ein Bereitstellungsmittel (3) einen Abteilschieber und/oder eine Abteilscheibe und/oder einen Kreisbogen und/oder einen Abteilring aufweist.
Borstenwarenherstellungsmaschine (17) mit zumindest einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Verfahren zur Verdichtung von Borstenbündeln (2) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mit dem Bereitstellungsmittel (3) der Vorrichtung (1) bereitgestellte Borstenbündel (2) mithilfe der Verdichtungsaufnahmen (5) der Vorrichtung (1) aus den Bündelkerben (4) des Bereitstellungsmittels (3) entnommen und verdichtet werden.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Borstenbündel (2) bis zu einem Verdichtungsgrad von 60% bis 90%, insbesondere von 70% bis 80%, vorzugsweise von 75%, verdichtet werden.
Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei Borstenfilamente (37) zumindest eines Borstenbündels (2) bei der Verdichtung des Borstenbündels (2) in einen Hinterschnitt (13) einer Verdichtungsaufnahme (5) der Vorrichtung (1) geschoben werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Borstenbündel (2) nach ihrer Verdichtung in Zielaufnahmen (15) einer Zielplatte (14) der Vorrichtung (1) transferiert werden, insbesondere wobei die verdichteten Borstenbündel (2) mit ihren befestigungsseitigen Enden (202) durch Bündelaufnahmen (201) eines Borstenträgers (200), mit dem die Zielplatte (14) bestückt wurde, geschoben werden, vorzugsweise wonach die befestigungsseigen Enden (202) zur Verbindung der Borstenbündel (2) mit dem Borstenträger (200) aufgeschmolzen werden.