DE1457014B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abrunden der Enden von Borsten in einem Borstenbüschel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- Fig. 1 ist ein weggebrochener, vergrößerter, senk-

richtung zum Rundschleifen der Enden von Borsten rechter Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichin einem Borstenbüschel. tung;

Bei einer kosmetischen Bürste ist es zweckmäßig, Fig. 2 ist ein weggebrochener, vergrößerter, senkabgerundete Borstenenden vorzusehen, um ein Be- 5 rechter Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichschädigen z. B. der Kopfhaut oder des Zahnfleisches tung und zeigt im vergrößerten Maßstab die wesentzu verhindern. Bei herkömmlichen Bürsten dieser liehen erfindungsgemäßen Bauelemente.
Art liegen die Borstenenden in einer einzigen Ebene, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der

so daß die Schleifvorrichtung gleichzeitig auf jedes erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein abzurunder Borstenenden einwirken kann. Bei vielen neueren io dendes Borstenbüschel lose gehalten, so daß eine Ausführungsformen von Bürsten liegen die Borsten- relative Bewegung zwischen den Borsten und dem enden jedoch nicht mehr plan, sondern aufgebogenen Büschel und Drehen der einzelnen Borsten um deren Flächen, wodurch ein zufriedenstellendes Schleifen entsprechende Achsen erfolgen kann,
der Borstenenden nach deren Befestigung in den Die Borstenenden stehen im Eingriff mit einer

Bürstenkörpern erschwert wird. 15 Schleiffläche, die hin- und hergehend gegen die

Allgemein ist bisher so verfahren worden, daß das Borstenenden in der Richtung der Achse derselben Glätten oder Abrunden der Borstenen4en erst er- und weg von den Borsten nach einem kurzen Schleiffolgte, nachdem die Borsten in den Bürstenkörper eingriff mit den Enden bewegt wird. Der Arbeitseingezogen worden waren. Die Erfahrungen zeigen zyklus wird mit relativ hoher Geschwindigkeit häufig jedoch, daß hierdurch ein einwandfreies Abrunden ao wiederholt.

aller Borsten nicht erfolgt, da es sehr schwierig ist, Durch die axiale Bewegung der Schleifflächen wird

den eingezogenen Borsten eine einheitliche Länge zu das Büschel zusammengedrückt. Wenn die Schleifgeben, fläche somit weg von den Borstenenden bewegt wird, ύ

Es sind auch Versuche unternommen worden, ein werden die Borsten durch die auf Grund ihrer ^ Schleifen der Borstenenden vor dem Einziehen der 25 Elastizität gespeicherten Rückstellkräfte in ihre urBorsten in den Bürstenkörper durchzuführen. Bei sprüngliche Form zurückgeführt, wodurch sich eine einem derartigen Verfahren wird das Borstenbüschel Translationsbewegung derselben relativ zueinander in einer Halterung gehalten, während eine Schleif- und um ihre Achsen ergibt und die angestrebte Befläche in Form einer umlaufenden oder sich linear wegung der Borsten in dem Büschel erzielt wird, bewegenden Schleifoberfläche gegen das Ende der 30 Wenn somit eine Schleiffläche erneut mit den Borstenbüschel gedrückt wird, wodurch dieselben Borstenenden in Eingriff kommt, liegen die Borsten gleichzeitig gebogen und geschliffen werden. Dieses in einer geringfügig unterschielichen Anordnung vor, Verfahren hat sich jedoch auf Grund der dadurch wobei nunmehr unterschiedliche Teile der Enden bedingten uneinheitlichen Schleifwirkung als nicht mit der Schleiffläche in Eingriff kommen, so daß ein zufriedenstellend erwiesen. Insbesondere neigt der 35 anderer Teil der Borstenenden während des nächsten Körper der Borsten in dem Büschel dazu, die Bor- Schleifvorgangs geschliffen wird,
sten an der Außenseite abzustützen, während sich Dieser Arbeitsgang wird durch aufeinanderfol-

die Schleiffläche über das Büschel bewegt, während gende Schleifvorgänge fortgesetzt. Hierbei erfahren die äußeren Borsten keinerlei Abstützung erfahren, die Borsten zwischen jedem Arbeitsgang eine geringsobald sich die Schleiffläche von dem Büschel weg- 40 fügige Translation, und es ergeben sich nach Abbewegt. Hierdurch ergibt sich, daß die Borsten in Schluß der Schleifbehandlung einheitlich abgerundete wirksamer Weise an lediglich einer Seite geschliffen Borstenenden in dem Borstenbüschel,
werden und an Stelle von abgerundeten Enden Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, werden die

meißeiförmige Enden ausgebildet werden. Hierdurch Borsten in einem Büschel 33 mit allgemein abgerun- λ wird also das anstehende Problem nicht gelöst, wiel- 45 deter Umrißform an der Oberfläche der Schleifplatten ™ mehr können die herkömmlichen Schleifverfahren 26 und 27 gehalten. Die am weitesten von der Dreh- und -Vorrichtungen für Bürsten das anstehende achse der Schleifplatten entfernten Borsten in dem Problem dadurch noch verschlimmern, daß sich Büschel 33 neigen dazu, in dem losen Büschel mit Borstenenden ergeben, die eine noch größere Neigung großer Geschwindigkeit bewegt zu werden, und zwar zeigen, den Bürstenbenutzer zu kratzen. 50 zwangläufig mehr, als dies der Fall bezüglich der zu

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, der Drehachse enger benachbart vorliegenden Borsten ein Verfahren und eine Vorrichtung der angegebenen ist. Dies führt zu einer ungefähr kreisförmigen Be-Artzu schaffen, durch die es gelingt, die mit dem Stand wegung der Borsten in dem Büschel weg von dem der Technik verbundenen Nachteile auszuräumen. Umfang allgemein durch das mittlere Teil der

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch ge- 55 Borstenbüschel und zurück zu dem am weitesten von kennzeichnet, daß während des Schleifens der der Drehachse der Platten entfernten Teil des Borstenenden das Borstenbüschel lose und axial fast Büschels. Dieses Umlaufen der Borsten führt zu unbeweglich gehalten wird, wobei eine Drehbewegung einem gründlichen Vermischen derselben und be- und eine querseitige Bewegung der Borsten relativ dingt gleichzeitig die angestrebte Drehung der Borsten zueinander in dem Büschel bewirkt wird. Die zum 60 um ihre Längsachsen und somit zu dem angestrebten Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abrunden der Borstenenden in der oben erläuterten Anwendung kommende Vorrichtung ist dadurch ge- Weise.

kennzeichnet, daß eine Aufnahmescheibe vorgesehen Das Drehen der Borsten um ihre Achsen und die

ist, die an ihrem Umfang eine Mehrzahl kreisförmiger querseitige Bewegung derselben im Inneren des Schlitze für die Aufnahme von Borsten aus einem 65 Büschels wird durch die Bewegung der Schleif-Vorratsmagazin aufweist. platten bewirkt. Zwecks Erzielen eines guten Wir-

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise kungsgrades sind ein Nockenantrieb und ein hinunter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. und hergehend bewegter Mechanismus so vorgesehen,

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daß eine hohe Frequenz der hin- und hergehenden auf. Dieser Stift wird in einem Schlitz 93 an einem Bewegung erzielt wird, da die Drehung und die Ende eines ersten L-förmigen Arms 94 und einem Translationsbewegung der Borsten in dem Büschel Schlitz 95 zu einem Ende eines zweiten L-förmigen Arms durch ein schnelles Lösen der Schleifplatten 26 und 96 aufgenommen. Der Arm 94 ist durch einen als 27 von den Borstenenden bewirkt wird. Eine Fre- 5 Schwenkachse dienenden Stift schwenkbar an einer quenz von 300 Arbeitszyklen pro Minute einer der- Halterung 97 angeordnet, die an dem Pfosten 13 beartigen hin- und hergehenden Bewegung hat sich festigt ist, und der Arm 96 ist schwenkbar an der beispielsweise als sehr wirksam für das Abrunden Halterung 97 durch eine Schwenkachse 99 angeordder Borsten erwiesen. net. Das andere Ende des L-förmigen Arms 94 weist

Wie in F i g. 2 dargestellt, ist die Aufnahmescheibe io einen Schlitz 100 auf, der einen durch eine Stummelan ihrem Umfang 47 mit einer Anzahl kreisförmiger welle 102 getragenen Stift 101 aufnimmt, und das Schlitze 48 versehen, die nach außen zum Umfang andere Ende des Arms 96 ist mit einem Schlitz 103 47 geöffnet sind und so angepaßt sind, die sie Borsten verbunden, der einen durch eine Stummelwelle 105 31 aus dem Vorratsmagazin30 aufnehmen, sobald getragenen Stift 104 aufnimmt. Wie in der Fig. 1 die Borsten nach unten durch das Magazin durch 15 gezeigt, wird die Stummelwelle 102 gleitbar in einem eine geeignete Anordnung — wie ein Gewicht 49— Hülsenlager 106 getragen, das in einer Lagerhaltegedrückt werden. Eine Gabel 50 ist an einer Halte- rung 107 liegt. Diese ist durch Schrauben 108 an rung 51 angeordnet, die durch die vordere Rahmen- der Rahmenplatte 11 befestigt. Die Stummelwelle 105 platte 11 getragen wird und durch Bolzen 52 in senk- wird gleitbar in einem durch den Pfosten 13 getrarechten länglichen Schlitzen 53 in der Gabel 50 auf- 20 genen Lager 109 aufgenommen. Jede Stummelwelle genommen wird. Hierdurch wird die Aufnahme der ist axial gleitbar durch die entsprechenden Lager Borsten 31 durch die Schlitze 48 erleichtert. Die 106 und 109 auf Grund der Bewegung der Enden der Gabel 50 weist ein Fingerteil 50a auf (s. Fig. 2), das Arme 94 und 96 in Richtung auf und weg voneinsich selektiv im Tangentialschnitt über die entspre- ander angeordnet (s. die voll ausgezogenen Linien chenden Schlitze48 während des Füllvorgangs er- 25 der Fig. 1).

streckt, um so die Anzahl der an den Schlitz in den Diese Bewegung ergibt sich durch das Führen des

Büscheln 33 abgegebenen Borsten zu begrenzen. Die Verbindungsteils 91 nach oben und unten an dem Aufnahmescheibe 23 dreht sich über den Gabelfinger oberen Ende der Welle 90. Die axiale Hin- und Her-50 a hinaus, und derselbe blockiert nicht mehr ein bewegung der Stummelwellen 102 und 105 wird auf Teil des Schlitzes, wodurch die aufgenommenen 30 die entsprechenden Schleifplatten 26 und 27 durch Büschel den gesamten Schlitz lose füllen können. ein Paar Verbindungselemente 110 bzw. 111 über-Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist jedes der Vorrats- tragen. Das Verbindungselement 110 ist drehbar mit magazine 30 und der Sammelmagazine 32 an der der Stummelwelle 102 durch die Verbindung 112 vorderen Rahmenplatte 11 durch eine Halterung 54 verbunden, und das Verbindungselement Ul ist mit angeordnet. 35 der Stummelwelle 105 durch eine ähnliche Verbin-

Neben den Magazinen 30 bzw. 32 sind Puffer- dungsvorrichtung 113 drehbar verbunden. Das Vergehäuse 56 und 58 angeordnet. Die Borsten werden bindungselement 110 weist einen Arm 114 mit einem in den Schlitzen 48 gehalten, während diese sich längs an der Schleifplatte 26 befestigten Stift und das Verdes kreisbogenförmigen Laufweges bewegen, der bindungselement 111 einen Arm 116 mit einem Stift durch den Umfang 47 der Aufnahmescheibe begrenzt 40 117 auf, der an der daran gelagerten Schleifplatte 27 wird, und zwar durch ein Puffersegment 59, das sich befestigt ist.

angenähert über einen Winkel von 300° erstreckt. Sobald somit die Schleifplatten die Kreisbahn-

Die Lage des Pufferrings relativ zu dem Umfang 47 bewegung ausführen, drehen sich die Arme 114 und der Aufnahmescheibe wird durch ein Paar Puffer- 116 mit den Stiften 115 und 117 unter Ausführen ringklammern 61 und 62 eingestellt. 45 einer Kreisbahnbewegung, während die Achsen der

Die Borsten werden in den kreisbogenfönnigen Stummelwellen 102 und 105 in radialer Richtung Schlitzen 48 in Form von Büscheln 33 gehalten, wo- nicht bewegt werden. Somit kann zu jedem Zeitpunkt bei ihre Enden aus den Schlitzen beidseitig heraus- während der Kreisbahnbewegung der Schleifplatten ragen. Nachdem die Borsten um einen Winkel von 26 und 27 eine gleichzeitige Bewegung in Richtung etwa 330° von der Aufnahmelage am unteren Ende 5° auf und weg von der Aufnahmescheibe 23 durch Bedes Magazins 30 gedreht worden sind, kommen sie tätigen der Arme 94 und 96 bewirkt werden, womit einem unteren Fingerteil an dem Magazin 32 in durch die Stummelwellen 102 und 105 sich axial in Eingriff und werden so aus den Schlitzen 48 nach der oben erläuterten Weise bewegen. Um die Borsten oben in das Magazin 32 geführt. Die Schlitze 48 mit hohem Wirkungsgrad abzurunden, ist es zweckwerden dabei für die Aufnahme neuer Borsten ge- 55 mäßig, die hin- und hergehende Bewegung der leert, während sich die Scheibe über das Magazin 32 Schleifplatten mit relativ hoher Häufigkeit in der weiter in die Aufnahmelage am Boden des Magazins Zeiteinheit z. B. 300 mal pro Minute durchzuführen. 30 dreht. Das Abrunden der Borsten kann jedoch auch mit

Die Borsten werden in den Büscheln 33 lose ge- geringeren Arbeitsgeschwindigkeiten durchgeführt halten, und durch das Gewicht 49 wird eine einheit- 60 werden, wodurch sich jedoch ein etwas geringerer liehe Packung der Borsten in den Schlitzen 48 er- Wirkungsgrad ergibt. Es wurde gefunden, daß eine reicht. Sobald die Borsten in den durch den Umfang Schleifzeit von angenähert 30 bis 90 Sekunden zu 47 der Aufnahmescheibe begrenzten, kreisförmigen einem sehr guten Ergebnis führt. So wird bei der hier Laufweg gelangen, kommen ihre gegenüberliegenden erläuterten Ausführungsform die Aufnahmescheibe Enden wiederholt in Eingriff mit den Schleifplatten 65 23 mit einer vorgewählten Geschwindigkeit von etwa 26 und 27. 1 bis Vs U/min in Umdrehung versetzt. Beispielsweise

Die Welle 90 weist an ihrem oberen Ende ein mit kann die Aufnahmescheibe einen Durchmesser von einem Stift 92 versehenes Verbindungselement 91 etwa 46 cm und eine Dicke von 0,7 mm aufweisen,

wobei 48 Schlitze einen Kreisquerschnitt mit einem Durchmesser von 9,5 mm und einen Scheibenumfangsrand ihrer Mittelpunkte von 22,2 mm aufweisen. Die Öffnung der Schlitze 48 in dem Umfang 47 kann etwa 0,35 cm betragen. Die Differenz in der Gesamtlänge der Borsten 31 und des größten Abstands zwischen den Schleifplatten 26 und 27, bezeichnet als der lichte Raum, sollte ausreichend groß sein, um ein Verschieben der Borsten im Schlitz 48 zu verhindern, gleichzeitig aber ausreichend klein, um einen größeren Verlust an nutzbarer Schleifzeit zu verhindern.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Arme 94 und 96 vorzugsweise so angeordnet, daß der Stift 92 im gleichen Abstand zu dem Schwenkpunkt 98 und 99 liegt, wie die Sifte 101 und 104 zu dem jeweilig entsprechenden Schwenkpunkt, so daß sich bei einem Anheben des Nockens um etwa 0,69 cm ein größtmögliches Zusammendrücken der Borsten zwischen den Platten von etwa 13,7 mm ergibt. Die ao Schleifcharakteristika der Schleifplatten 26 und 27 können an der Schleiffläche verändert werden, um so ein relativ großes Schleifen während des anfänglichen Schleifvorgangs und ein glatteres Schleifen während des letzten Teils der Bewegung der Borsten zwischen den Platten zu erreichen.

Die Einstellung für die Borstenaufnahme kann so vorgewählt werden, daß das gewünschte lose Halten der Borsten in dem Schlitz 48 erreicht wird. Bei der hier gezeigten Ausführungsform erfolgt eine Einstellung auf den entsprechenden Wert von etwa 8 bis 16. Unter dem Ausdruck »Einstellung« für die Borstenaufnahme ist die Anzahl an Borsten zu verstehen, die aus einem Magazin abgezogen wird. Es wurde gefunden, daß dort, wo sich dieser Wert auf über 16 beläuft (bei 0,5 mm Borstendurchmesser in einem Schlitz mit einem Durchmesser von 9,5 mm) die Beweglichkeit der Borsten bezüglich der angestrebten querseitigen Bewegung übermäßig beschränkt wird, während bei einem Wert von kleiner als 8 die Borsten dazu neigen, sich in den Schlitzen zu verdrehen und zu verklemmen.

Zwecks Verbesserung der querseitigen Bewegung und Vedrehung der Borsten um ihre Achsen in der Aufnahmescheibe während der sich wiederholenden Schleifvorgänge sollten die Schlitze der Aufnahmescheibe poliert werden.

Die Schleifplatten 26 und 27 liegen vorzugsweise parallel zu der Aufnahmescheibe, um so ein axiales Verschieben der Büschel 33 während des Schleifvorgangs zu vermeiden. Die Schleifplatten 26 und 27 sind vorzugsweise mit einem Paar Führungsplatten versehen, deren jede ein unteres Teil 121 aufweist, das mit der Schleifplatte verbunden ist und sich über einen Winkel von 10° erstreckt. Schleifplatten werden beispielsweise lOOmal pro Minute axial hin- und herbewegt. Die Führungsplatten 120 erleichtern das Durchführen des Schleifvorgangs mit derartigen Geschwindigkeiten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung fürht somit zu einer verbesserten Anordnung zum Abrunden von Borsten, wobei in wirtschaftlicher Weise Borsten mit einheitlich abgerundeten Enden für die Verwendung in Bürsten, wie Haarbürsten und Zahnbürsten, hergestellt werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Rundschleifen der Enden von Borsten in einem Borstenbüschel, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schleifens der Borstenenden das Borstenbüschel lose und axial fast unbeweglich gehalten wird, wobei eine Drehbewegung und eine querseitige Bewegung der Borsten relativ zueinander in dem Büschel bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Borsten gleichzeitig geschliffen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenenden intermittierend wenigstens lOOmal pro Minute geschliffen werden.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmescheibe (23) vorgesehen ist, die an ihrem Umfang (47) eine Mehrzahl kreisförmiger Schlitze (48) für die Aufnahme von Borsten (31) aus einem Vorratsmagazin (30) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Pufferringsegment (59) angenähert über einen Winkel von 300° um den Umfang (47) der Aufnahmescheibe (23) erstreckt und daß ein Paar Pufferring-Klammern (61, 62) zur Lageeinstellung des Pufferringsegments vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen