-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stopfen einer Bürste, die einen Borstenträger mit zumindest einem vorgefertigten Loch hat und für jedes Loch ein Borstenbündel, wobei das oder jedes Loch eine das Loch begrenzende Wand mit einer Innenseite und einen das Loch an einer Vorderseite des Borstenträgers umschließenden Umfangsrand hat.
-
Bürsten werden auf unterschiedliche Weise bestopft.
-
Die herkömmlichste und weit verbreitetste Art der Befestigung der Borstenbündel im zugeordneten Loch nutzt einen sogenannten Anker. Dazu wird das Borstenbündel U-förmig gefaltet und der Anker sitzt am sogenannten inneren Endabschnitt des U. Der Anker wird zusammen mit dem gefalteten Borstenbündel in das Loch über eine Stopfzunge eingeschoben, wobei sich der Anker in die Lochwand einschneidet und darin verankert. Damit kann das Bündel nicht mehr herausgezogen werden.
-
Eine andere Art der Bestopfung besteht darin, dass alle Borsten eines Bündels, welches ungefaltet bleibt, an einem Ende erhitzt und miteinander unter Bildung eines Tropfens vereint werden. Dieses verdickte Ende wird dann im Loch verankert, bspw. durch Umformen des Umfangsrandes.
-
Schließlich gibt es noch eine Variante, bei der ein Borstenbündel durch eine Durchgangsöffnung in einem Plättchen oder in einem Borstenträger gesteckt wird und rückseitig etwas über dieses hinaussteht. Der überstehende Abschnitt wird dann geschmolzen, sodass hier die Borsten ineinander übergehen. Der weiche Kunststoff wird rückseitig des Plättchens oder des Borstenträgers durch einen Stempel flachgedrückt, sodass sich bei den zahlreichen Borstenbündeln, die rückseitig geschmolzen werden, eine Art Platte aus dem geschmolzenen Borstenmaterial ergibt. Diese entstehende Einheit wird dann zum Beispiel rückseitig umspritzt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiteres Herstellungsverfahren zu schaffen, das sehr kostengünstig durchführbar ist. Darüber hinaus soll eine entsprechend arbeitende Vorrichtung geschaffen werden.
-
Die Erfindung sieht hierzu ein Verfahren zum Stopfen einer Bürste vor,
die einen Borstenträger mit zumindest einem vorgefertigten Loch hat und für jedes Loch ein Borstenbündel, wobei das oder jedes Loch eine das Loch begrenzende Wand mit einer Innenseite und einen das Loch an einer Vorderseite des Borstenträgers umschließenden Umfangsrand hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - ein Borstenbündel wird U-förmig gefaltet und im inneren Endabschnitt des U wird ein Verdickungsteil eingebracht, um das sich alle Borsten des zugeordneten Borstenbündels herum erstrecken,
- - das Borstenbündel wird zusammen mit seinem Verdickungsteil so tief in das Loch gestoßen, dass das Verdickungsteil komplett im Loch liegt und zum Umfangsrand in Einschubrichtung beabstandet ist, wobei das Verdickungsteil unmittelbar angrenzende, gegenüberliegende Lochwandabschnitte überbrückt und jedes Verdickungsteil einen Querschnitt, in Richtung einer Einschubrichtung des Borstenbündels in das zugeordnete Loch gesehen, hat, und
- - nach dem Einstoßen des zumindest einen Borstenbündels in sein zugeordnetes Loch wird der Umfangsrand plastisch unter Aufbringen von Druck um wenigstens 70 % des Querschnitts des Verdickungsteils deformiert, so dass im Bereich zwischen der Vorderseite und dem Verdickungsteil das Loch im Querschnitt zumindest abschnittsweise reduziert wird und ein Hinterschnitt entsteht, um das Verdickungsteil und das Borstenbündel gegen Herausziehen mechanisch zu blockieren.
-
Die Erfindung sieht anstatt eines Ankers, welcher sich in die Wand des Loches einschneidet, ein Verdickungsteil vor, das alleine keinen ausreichenden Widerstand gegen Herausziehen des Borstenbündels aus dem Loch aufbringt. Das Verdickungsteil sorgt aber dafür, dass das Borstenbündel im Bereich der Faltung dicker ist als ohne das Verdickungsteil. Damit kann das Borstenbündel samt des Verdickungsteils nicht mehr aus dem nachträglich erst durch plastisches Umformen verengten Mündungsbereichs des Loches herausgezogen werden.
-
Indem der Umfangsrand plastisch deformiert wird, wird auch der Bereich unterhalb der stirnseitigen Oberfläche des Borstenträgers mit plastisch umgeformt, sodass das Material des Borstenträgers radial nach innen ausbaucht. Der erwähnte Querschnitt des Verdickungsteils ist der größte Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Einstoßrichtung. Die gegenüberliegenden Lochwandabschnitte, die das Verdickungsteil überbrückt, sind die Abschnitte, an denen entgegengesetzte Enden des Verdickungsteils am nächsten zur Innenseite des Lochs liegen oder die Innenseite berühren. Das bedeutet, das Verdickungsteil kann an einem oder beiden entgegengesetzten Enden die Innenseite des Lochs kontaktieren, von ihr beanstandet sein oder leicht in die Lochwand eingedrückt sein. Das Verdickungsteil teilt folglich das Loch in zwei Kammern und verhindert die Verschiebung einer Borstenhälfte von einer in die andere Kammer. Vorzugsweise wird der Querschnitt des Umfangsrands plastisch um wenigstens 90% oder sogar um wenigstens den Querschnitt des Verdickungsteils reduziert.
-
Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Einstopfkraft der Stopfzunge deutlich geringer sein muss als beim bisherigen Stopfverfahren mittels eines Ankers, bei dem die sogenannten Stopfzungen öfter gewechselt werden mussten, was wiederum zu einem Stillstand der Vorrichtung führte. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Mündungsbereich des Loches, also der Bereich unterhalb des Umfangsrandes, verengt wird, weil damit die Gefahr verringert wird, dass Verunreinigungen ins Loch gelangen. Ein wesentlicher, weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anforderungen für das Verdickungsteil deutlich geringer sind als für den Anker, der üblicherweise aus Metall ausgeführt ist und entsprechend scharfkantig sein musste, um sich in die Wand einschneiden zu können.
-
Die Deformation nach dem Einschieben des Borstenbündels am Umfangsrand kann im kalten Zustand, d. h. bei Raumtemperatur erfolgen, alternativ auch unter Erwärmung des Umfangsrandes nach dem Einschieben des Borstenbündels.
-
Die Erwärmung könnte durch ein erwärmtes Werkzeug erfolgen, das die Deformation hervorruft.
-
Eine besonders materialschonende Option zur Umformung des Umfangsrandes besteht in der Verwendung einer Sonotrode. Diese liegt am Umfangsrand an und erwärmt durch ihre Bewegung den Borstenträger im Bereich des Umfangsrandes und beaufschlagt ihn gleichzeitig mit Druck.
-
Dabei kann eine Sonotrode verwendet werden, die im Kontaktbereich mit dem Borstenträger ringförmig komplett umläuft oder teilweise um den Umfangsrand umläuft. Somit kann der Umfangsrand geschlossen ringförmig deformiert werden oder segmentartig oder punktartig.
-
Die Sonotrode kann längs geschlitzt sein und sich aus mehreren, schalenförmigen Sonotrodenabschnitten zusammensetzen.
-
Die Zustellbewegung der Sonotrode kann zum Stopfwerkzeug erfolgen oder zusammen mit diesem. Dabei ist es möglich, dass das Borstenbündel bereits während des Zustellens in der Sonotrode aufgenommen ist. Alternativ hierzu wird die Sonotrode erst anschließend, nachdem das Borstenbündel in das Loch eingestoßen wurde, herangeführt, um das Borstenbündel zumindest abschnittsweise zu umgeben und den Umfangsrand zu deformieren.
-
Alternativ zur Verwendung einer Sonotrode kann ein Stempel verwendet werden, der mit einem singulären Stoß gegen den Borstenträger im Bereich des Umfangsrandes diesen Bereich verformt.
-
Vorzugsweise ist der Stempel dabei auf Raumtemperatur, das heißt nicht erwärmt, wenn er gegen den Umfangsrand bewegt wird. Dies reduziert die Anforderungen für den Stempel.
-
Vorzugsweise sollte die das zumindest eine Loch begrenzende Wand beim Einschieben des Borstenbündels auf Raumtemperatur sein, d. h., der Borstenträger oder zumindest die das Loch begrenzende Wand ist nicht erwärmt. Auch dies reduziert die Energie zum Herstellen der Bürste.
-
Das Verdickungsteil ist insbesondere aus Kunststoff, Papier oder Karton. Dies erleichtert das Recycling der Bürste, insbesondere wenn der Borstenträger ebenfalls aus Kunststoff besteht. Papier oder Karton ist beim Schmelzen des Kunststoffes weniger problematisch als der bislang verwendete Anker aus Metall.
-
Vorzugsweise, dies ist besonders für ein Recycling wichtig, besteht das Verdickungsteil aus demselben Kunststoffmaterial wie der Bürstenkörper. Ist der Borstenträger aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt, d. h. aus verschiedenen Kunststoffen, ist es von Vorteil, wenn das Verdickungsteil aus dem Kunststoffmaterial der das Loch begrenzenden Wand besteht. Auch dies hilft bei einem optimalen Recyclingprozess.
-
Der Querschnitt des Verdickungsteils in Richtung einer Einschubrichtung des Borstenbündels in das zugeordnete Loch gesehen ist vorzugsweise so auf den Querschnitt des zugeordneten Loches abgestimmt ist, dass das Verdickungsteil die Wand des zugeordneten Loches beim Einstoßen unverändert lässt, d.h. sich nicht in die Wand eindrückt oder einschneidet. Dies reduziert die von der Stopfzunge aufzubringende Kraft und ihren Verschleiß.
-
Um sicherzugehen, dass das Verdickungsteil sich nicht in die Wand des Loches einschneidet, besitzt das Verdickungsteil eine maximale lichte Weite in Axialrichtung des Loches gesehen, die kleiner als der Abstand der unmittelbar angrenzenden, gegenüberliegenden Lochwandabschnitte ist. Die maximale lichte Weite darf darüber hinaus nicht zu klein sein, um auszuschließen, dass Borsten zwischen den Enden des Verdickungsteils und der angrenzenden Wand herausgezogen werden können. Deshalb sollte die maximale lichte Weite weniger als um den Durchmesser einer Borste kleiner sein als der Abstand der unmittelbar angrenzenden, gegenüberliegenden Lochwandabschnitte. Bei einem Beispiel mit einem kreisrunden Loch bedeutet dies, dass das Minimum der maximalen lichten Weite größer als der Durchmesser des Loches abzüglich dem Durchmesser einer Borste entspricht.
-
Bei einem nicht kreisrunden Loch ist dies entsprechend auf die Abschnitte der Lochwand bezogen, die den am weitesten entfernten Stellen des Verdickungsteils gegenüberliegen (bezogen auf Sichtrichtung in Axialrichtung).
-
Das Verengen des Loches im Bereich des Umfangsrands kann vorteilhaft sogar dazu führen, dass die Borstenbündel in diesen Bereich, d. h. zwischen dem Verdickungsteil und dem Umfangsrand, beim plastischen Verformen radial komprimiert werden. Somit ist ein enger gepacktes Borstenbündel geschaffen.
-
Um die Herstellung noch weiter vereinfachen und beschleunigen zu können, kann ein Band der Stopfvorrichtung zugeführt werden, von dem einzelne Verdickungsteile abgetrennt werden, die dann in der Stopfvorrichtung unmittelbar verarbeitet werden. Beispielsweise handelt es sich um ein aufgewickeltes Kunststoffband, von dem einzelne, kurze Abschnitte abgeschnitten werden, die dann im inneren Endabschnitt des U liegen.
-
Dabei ist es möglich, dass dieses Abtrennen erfolgt, bevor das Band im inneren Endabschnitt zu liegen kommt. Alternativ hierzu wird das freie Ende des Bandes zuerst dem Stopfwerkzeug zugeführt, und zwar bereits an sein zu stopfendes Borstenbündel. Wenn dieses freie Ende des Bandes dann im Bereich des Endabschnitts liegt, wird dieses Ende abgetrennt, sodass das Verdickungsteil gebildet wird. Dies erleichtert das Handling des Verdickungsteils.
-
Das Verdickungsteil kann eine Länge in Axialrichtung des Loches gemessen haben, die maximal der Hälfte der maximalen Tiefe des zugeordneten Loches entspricht. Insbesondere soll diese Länge wenigstens 20 % der maximalen Tiefe entsprechen, um auch ein Verkippen des Verdickungsteils zu verhindern.
-
Das Verdickungsteil kann auch zu demselben Zweck eine Quaderform oder eine Keilform haben.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur kreisrunde Löcher bestopfen, sondern auch Löcher mit einer in Axialrichtung gesehen davon abweichenden Form, z. B. einer eckigen Form oder einer länglichen oder ovalen Form. Üblicherweise erstreckt sich dabei das Verdickungsteil in Axialrichtung gesehen durch den Bereich mit der größten lichten Weite des Loches.
-
Die Erfindung schafft darüber hinaus auch eine Bürstenstopfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Zuführung für Verdickungsteile und einer Stopfzunge sowie einem Werkzeug zum Umformen des Umfangsrandes. Optional kann die Bürstenstopfvorrichtung auch ein Werkzeug zum Abtrennen der Verdickungsteile von einem zugeführten Band umfassen. Damit müssen die kleinen, filigranen Verdickungsteile nicht einzeln gehandhabt werden, um den Borstenbündeln hinzugefügt zu werden.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Bürstenstopfvorrichtung,
- 2 eine schematische Schnittansicht durch einen Borstenträger mit eingeschobenem Borstenbündel, zeitlich vor der plastischen Verformung des Umfangsrandes,
- 3 eine schematische Schnittansicht durch den Borstenträger beim Umformen des Umfangsrandes,
- 4 eine Schnittansicht durch einen Borstenträger mit zwei verschieden großen Verdickungsteilen, und
- 5 eine Ansicht in Axialrichtung eines bereits bestopften Loches im Borstenträger gesehen vor der Umformung des Umfangsrandes.
-
In 1 ist eine Bürstenstopfvorrichtung gezeigt, die Borstenbündel in Löcher in einem Borstenträger 10 einschiebt.
-
Der Borstenträger 10 kann der komplette Bürstenkörper sein oder auch nur ein Teil des Bürstenkörpers, z. B. ein Plättchen oder dergleichen.
-
Die Bürstenstopfvorrichtung umfasst eine Werkzeugspitze 12, ein Borstenmagazin 14, einen um eine Achse X schwenkbaren Bündelabnehmer 16 sowie eine Stopfzunge 18.
-
Eine Zuführung 20 führt ein Band 22 in Richtung des Pfeiles A seitlich und rechtwinklig zur Stopfrichtung der Werkzeugspitze 12 zu.
-
Das Band 22 wird z. B. von einer Rolle abgewickelt und über einen elektrischen Antrieb 24 der Werkzeugspitze zugeführt.
-
Die Bewegung der Werkzeugspitze 12 kann beispielsweise linear in Richtung des Pfeiles B erfolgen, längs einer Kreisbahn oder einer anders gekrümmten Bahn.
-
Nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen, sitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Werkzeugspitze 12 auf einer Welle 26 und kann um eine Achse D hin- und hergeschwenkt werden, und zwar von einer in 1 gezeigten Stopfposition vorderer Totpunkt) bis in eine entgegengesetzte sogenannte Bündelaufnahmeposition, die den hinteren Totpunkt der Werkzeugspitze 12 darstellt.
-
In der dargestellten, nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsform sitzt die Werkzeugspitze 12 auf einem Verbindungsarm 28 zur Welle 26.
-
Die Stopfzunge 18 ist an ihrem rückwärtigen Ende an einem Verbindungsarm 30 angelenkt, der ebenfalls um die Achse D schwenkbar ist. Kurvenrollen 32 erlauben die Ansteuerung der Verbindungsarme 28, 30.
-
Die Bewegung der Stopfzunge 18 ist nicht identisch mit der Bewegung der Werkzeugspitze 12, vielmehr eilt die Stopfzunge 18 bei der Bewegung zwischen der Stopfposition und der Bündelaufnahmeposition der Bewegung der Werkzeugspitze 12 voraus.
-
Die Werkzeugspitze 12 hat einen vorderen Teil 34, der den Borstenträger kontaktieren kann oder der ganz nahe an seine Oberfläche herangefahren werden kann. Der vordere Teil 34 ist an seinem hinteren Ende an einem sogenannten Zwischenabschnitt 36 befestigt, und kann auch einstückig in diesen übergehen.
-
Der vordere Teil 34 und der Zwischenabschnitt 36 haben eine Führungsbahn 38 für die Stopfzunge in ihrem Inneren.
-
Von der Oberseite 40 geht ein Zuführkanal 42 für das Band 22 aus, der bis zur Führungsbahn 38 hindurchgeht, dort aber endet.
-
Eine Bearbeitungseinheit 46 dient zum Abschneiden kurzer Stücke vom Band, die sogenannte Verdickungsteile 44 bilden. Diese sind in den darauffolgenden Figuren zu sehen.
-
Über eine Einschuböffnung 53 werden vereinzelte Borstenbündel zwischen dem vorderen Teil 34 und dem Zwischenabschnitt 36 in die Führungsbahn 38 eingeschoben und stehen dann vor dem Band oder dem schon abgeschnittenen Verdickungsteil 44, hinter dem wiederum das vordere Ende der Stopfzunge 18 liegt. Die Stopfzunge 18 drückt dann das Verdickungsteil 44 gegen das Borstenbündel und faltet dabei das Borstenbündel U-förmig, wenn es das Borstenbündel in die Führungsbahn 38 schiebt.
-
In 2 ist eine schematische Ansicht eines Loches 48 im Borstenträger 10 dargestellt.
-
Bei dem Loch 48 und den übrigen Löchern handelt es sich um Sacklöcher, die von einer Vorderseite des Borstenträgers 10 ausgehen. In 2 ist zu sehen, dass das Borstenbündel 50 U-förmig gefaltet ist und dass das U einen Endabschnitt 52 besitzt, wo es 180° umläuft, wobei im inneren Endabschnitt, d. h. auf der Innenseite des U, im Bereich des Endabschnitts 52 das Verdickungsteil 44 liegt.
-
Das Loch 48 wird durch eine umlaufende Wand 54 im Borstenträger 10 begrenzt.
-
In 5 ist eine Schnittansicht durch das Loch 48 dargestellt, welches im vorliegenden Fall beispielhaft als kreisrundes Loch ausgeführt ist, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
-
Es sind Borsten 58 vorgesehen, die einen Durchmesser f besitzen. Das Loch hat einen Innendurchmesser D, der seiner lichten Weite entspricht.
-
Die lichte Weite W des Verdickungsteils 44 ist dabei maximal so groß wie die lichte Weite D des Loches, insbesondere aber kleiner.
-
Die lichte Weite W des Verdickungsteils 44 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass es nicht im Loch verspannt oder sich in die Wand 54 einschneidet. Die minimale lichte Weite W des Verdickungsteils 44 in Längsrichtung des Verdickungsteils (in Axialrichtung gesehen) muss größer sein als der Durchmesser D minus dem Durchmesser f. Damit ist ausgeschlossen, dass ein Spalt zwischen der Wand 54 und dem Verdickungsteil 44 entsteht, durch den eine Borste 58 herausgezogen werden kann.
-
Bei kreisrunden Löchern 48 ist die lichte Weite des Loches 48 der Durchmesser. Beispielsweise bei einem Oval ist die lichte Weite durch den Abstand der gegenüberliegenden Lochwandabschnitte 61 definiert, die unmittelbar dem Verdickungsteil 44 im Bereich von dessen maximaler lichten Weite gegenüber liegen. Mit anderen Worten ist dort der geringste Spalt zwischen dem Verdickungsteil 44 und der Wand 54 vorgesehen. Das Verdickungsteil 44 überbrückt die gegenüberliegenden Lochwandabschnitte 61.
-
Die vorgenannten Abmessungen führen dazu, dass das Verdickungsteil 44 die Wand 54 beim Einstoßen des Borstenbündels 50 unverändert lässt und sich das Verdickungsteil 44 nicht in die Wand 54 eindrückt oder einschneidet. Anders ausgedrückt: Das Verdickungsteil 44 hat in einer Einschubrichtung des Borstenbündels 50 in das Loch 48 gesehen (die Einschubrichtung entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel der Axialrichtung des Loches 48) einen länglichen Querschnitt. Die lichte Weite W des Verdickungsteils 44 ist dabei maximal die lichte Weite D dieses Loches 48 und zwar in demjenigen Bereich des Loches 48, in dem das Verdickungsteil 44 auch aufgenommen wird. Dieser Bereich ist in 5 ein vertikal verlaufender Volumenstreifen, der seitlich durch die Außenflächen (links und rechts) des Verdickungsteils 44 begrenzt ist und bis zur Wand 54 verläuft.
-
Nach dem Einschieben oder Einstoßen des Borstenbündels 50 in das Loch 48 wird der sogenannte Umfangsrand 60, der den Rand des Loches 48 an der Stirnseite 62 im Bereich der Mündung des Loches 48 darstellt, mit Druck beaufschlagt.
-
Der Borstenträger 10 ist zu diesem Zeitpunkt, d. h. während des Stopfvorgangs, auf Raumtemperatur, sodass die Wand 54 und der Umfangsrand 60 nicht über der Raumtemperatur liegen und nicht erhitzt wurden.
-
Durch das Verdickungsteil 44 erhält das Borstenbündel 50 an seinem im Loch 48 liegenden Ende eine Verdickung 64 gegenüber dem außerhalb des Loches 48 liegenden Abschnitt des Borstenbündels 50.
-
Diese Verdickung 64 wird genutzt, um das Borstenbündel 50 im Loch 48 zu fixieren, indem der Borstenträger 10 im Bereich des Umfangsrandes 60 plastisch umgeformt wird.
-
Hierzu ist ein Umformwerkzeug 66 vorgesehen, welches ein separates Werkzeug sein kann oder auch durch die Werkzeugspitze 12 gebildet werden kann.
-
Das Umformwerkzeug 66 kann beispielsweise durch einen singulären Stoß den Umfangsrand 60 und das unter ihm liegende Material so verformen, dass dieses Material des Borstenträgers 10 nach innen plastisch ausweicht, um das Loch 48 im Bereich seiner Mündung einzuengen, und zwar um mindestens 70% des Querschnitts des Verdickungsteils 44, vorzugsweise um wenigstens 90 % des Querschnitts des Verdickungsteils 44, weiter bevorzugt um wenigstens den Querschnitt des Verdickungsteils 44. Die Einengung ist in 3 mit dem Bezugszeichen 68 versehen. Die Einengung 68 sorgt für einen Hinterschnitt, in dem die Verdickung 64 liegen kann, aus dem das Borstenbündel 50 aufgrund des Verdickungsteils 44 aber nicht mehr herausgezogen werden kann. Es erfolgt eine mechanische Blockierung.
-
Bei diesem Umformvorgang kann, optional, das Borstenbündel 50 im Bereich zwischen dem Verdickungsteil 44 und dem Umfangsrand 60 radial komprimiert werden.
-
Vorzugsweise erfolgt die plastische Deformation mithilfe des Umformwerkzeugs 66 mit oder auch ohne Erwärmung des Umfangsrandes 60. Falls der Umfangsrand 60 erwärmt werden soll, kann das Umformwerkzeug 66 zumindest im Bereich seiner Stirnseite 70 beheizt werden. Alternativ hierzu und bevorzugt ist aber keine solche Heizung vorgesehen, sondern der Schlagimpuls reicht aus, um den Borstenträger im Bereichs des Umfangsrands 60 plastisch zu deformieren.
-
Eine Alternative zu einem solchen singulären Schlagimpuls stellt ein Umformwerkzeug 66 in Form einer Sonotrode 72 dar, bei der die Stirnseite 70 leicht gegen den Umfangsrand 60 drückt und dabei in mehreren Achsen oder Richtungen vibriert, wodurch sich der Kunststoff unter der Stirnseite 70 erwärmt.
-
Der Borstenträger 10 ist, wie gesagt, vorzugsweise aus einem Kunststoff.
-
Das Verdickungsteil 44 besteht nicht aus Metall, sondern aus einem anderen Material, insbesondere ebenfalls aus Kunststoff, genauer gesagt vorzugsweise sogar aus demselben Kunststoff wie die Wand 54 und/oder die Borsten.
-
Alternativ hierzu kann das Verdickungsteil 44 aus Papier oder Karton bestehen, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
-
4 zeigt zwei Verdickungsteile 44, deren Querschnitt, rechtwinkelig zur Axialrichtung des Loches 48 gesehen, rechteckig ist, sodass die Form des Verdickungsteils 44 ein Quader ist.
-
Alternativ hierzu kann das Verdickungsteil 44 auch eine Keilform haben, mit einem dünnen oder schmalen Ende, welches zum Grund des Loches 48 weist. Die Verdickungsteile 44 haben in Axialrichtung eine Länge L, die maximal 50% der Maximaltiefe T des Loches 48 entspricht.
-
In 4 ist das obere Loch 48 im Bereich des Umfangsrandes 60 bereits plastisch verformt und verengt, das untere Loch 48 jedoch noch nicht.
-
Generell gilt, dass die Wand 54 des nicht plastisch verformten Loches, genauer gesagt der Teil der Wand, der die Umfangswand bildet, anfänglich zylinderförmig ausgeführt sein sollte. Dies erleichtert das Einschieben der Einheit aus Borstenbündel 50 und Verdickungsteil 44.
-
Die in 1 gezeigte Bürstenstopfvorrichtung umfasst auch die in 3 gezeigten Umformwerkzeuge 66 mit einem Stößel oder einer Sonotrode 72 und darüber hinaus auch noch in der Bearbeitungseinheit 46 ein Werkzeug 80 zum Abtrennen der Verdickungsteile 44 vom Band 22.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist dieses Werkzeug 80 ein durch einen Antrieb bewegtes Schneidmesser, welches hin- und herbewegt wird.
