DE19516356A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, indem ein Bündel von im wesentlichen paral­ lel liegenden Borsten mittels eines linear bewegten Einziehwerkzeugs zu einer etwa U-förmigen Doppellage umgeformt und mittels eines am U-Umbug angreifenden Ankers in vorbereitete Löcher eines Borstenträgers einge­ trieben und befestigt wird. Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gerich­ tet.

Das vorgenannte Verfahren, das seit vielen Jahrzehnten praktiziert wird, bezeichnet man in der Bürstentechnik auch als "Stanzen". Es zeichnet sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit aus und führt zu einer festen Veran­ kerung der Borsten am Borstenträger. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß Borstenträger und Bündel aus Werkstoffen völlig unterschiedlicher Art bestehen können, da die Bündel auf mechanischem Wege mittels eines Ankers am Borstenträger befestigt werden.

Die bekannten Maschinen zur Durchführung eines solchen Verfahrens weisen in dem für die Erfindung maßgeblichen Bereich des Einziehwerkzeugs im wesentlichen stets den gleichen Aufbau auf (DE 10 49 823). In einem flachen Führungskanal läuft ein Einziehwerkzeug das als flache, linear angetriebene Zunge ausgebildet ist, die mit ihrem vorlaufenden Ende aus dem Führungskanal austritt. Dort ist der mit Löchern versehene Borstenträger in einer Werkstückaufnahme angeordnet. Der Führungskanal weist in Bewegungsrichtung der Zunge zunächst eine Queröffnung auf, durch die der Anker in den Führungskanal eingescho­ ben wird. Dies geschieht üblicherweise vom Endlosmate­ rial, in dem das freie Ende in den Führungskanal einge­ schoben und hiervon ein Anker entsprechend der Breite des Führungskanals abgetrennt wird. In Bewegungsrichtung dahinter ist eine den Führungskanal quer durchsetzende Aufnahme angeordnet, in die ein Borstenbündel so einge­ schoben wird, daß jeweils die halbe Länge beiderseits des Führungskanals angeordnet ist. An die Bündelaufnahme schließt ein Umformwerkzeug an, das wiederum einen aller­ dings breiteren Führungskanal mit abgerundeten Einläufen aufweist. Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Der Führungskanal mit dem Umformwerkzeug wird fluchtend auf ein Loch des Borstenträgers aufgesetzt. Nach Ein­ schieben des Ankermaterials in den Führungskanal und Einführen eines Borstenbündels in die Aufnahme wird die Zunge in Bewegung gesetzt, schiebt den Anker vor sich her, bis der Anker mittig auf das querliegende Borsten­ bündel trifft und dieses bei der weiteren Bewegung mitge­ nommen wird. Das Borstenbündel wird dabei über den abge­ rundeten Einlauf in den Kanal des Umformwerkzeugs einge­ zogen und dabei in eine U-Form umgeformt. Beim Austreten aus dem Umformwerkzeug wird folglich zunächst der Umbug des Bündels in das Loch am Borstenträger eingezogen und gleichzeitig der Anker in den Borstenträger eingetrieben. Anschließend wird das Umformwerkzeug zurückgezogen, so daß das verankerte Borstenbündel freikommt und der Bor­ stenträger weitergetaktet werden kann, um das nächste Loch unter das Umformwerkzeug zu bringen. Bei Bürsten, Besen od. dgl. mit größerem Bündelabstand werden Mehr­ fachwerkzeuge eingesetzt, die gegebenenfalls den gesamten Borstenbesatz in einem Arbeitsgang anbringen.

Das bekannte Verfahren hat einige bedeutsame Nachteile:
auch wenn die Bündel vor dem Umformen exakt auf Länge geschnitten sind, liegen die Borstenenden an der fertigen Bürste nicht in einer Ebene, wie dies idealerweise der Fall sein sollte, vielmehr sind sie "effiliert", d. h. die freie Länge ist von Borste zu Borste unterschiedlich. Die Ursache liegt offensichtlich darin, daß die Borsten beim Einziehen in das Umformwerkzeug unterschiedlich stark und zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit der Umformkraft beaufschlagt werden und am Umbug auch unterschiedlich stark beansprucht werden mit der Folge, daß einzelne Borsten beim Umformen auswandern. Dieser unkontrollierte Effilier-Effekt ist zwar bei bestimmten Borstenwaren, wie Grobbürsten, Besen etc. hinnehmbar, bei vielen anderen Bürsten aber, z. B. Zahnbürsten, Kosmetikbürsten etc. höchst unerwünscht. Es ist deshalb bei erhöhten Quali­ tätsanforderungen notwendig, die am Borstenträger be­ festigten Bündel nachträglich nochmals zu beschneiden bzw. durch Schleifen auf gleiche Länge abzuarbeiten. Abgesehen von dem zusätzlichen Maschinen- und Bearbei­ tungsaufwand lassen sich auch hiermit keine absolut befriedigenden Ergebnisse erzielen.

Das Ablängen der Borsten, insbesondere wenn es sich um Kunststoffborsten handelt, führt zu scharfen Kanten, Graten etc., die bei Feinbürsten, Zahnbürsten, Polierbür­ sten etc. zu Verletzungen bzw. Beschädigungen führen können. Auf der anderen Seite hängt die gewünschte Wir­ kung der Bürste maßgeblich von der Form des Borstenendes ab. So werden bei Bürsten, die im Humanbereich eingesetzt werden, wie Zahnbürsten, Kosmetikbürsten, Körperbürsten etc., Borsten mit abgerundeten Enden gefordert, während bei Bürsten zur Reinigung oder Bearbeitung von Objekten die Borstenenden eher scharfkantig oder spitz sein kön­ nen, um dadurch Bearbeitungskanten zu schaffen. Um die Borstenenden entsprechend zu formen, werden die Borsten­ enden nach Befestigen am Borstenträger mechanisch bear­ beitet. Auch chemische oder thermische Verfahren sind in diesem Zusammenhang bekannt. Auch diese Verfahren sind technisch aufwendig und zeitraubend und führen selten zu reproduzierbaren Ergebnissen. Die Ursache liegt vornehm­ lich in dem engen Stand der Borsten innerhalb des Bündels sowie in der engen Anordnung der Bündel nebeneinander, so daß die Borsten des gesamten Borstenbesatzes unterschied­ lichen Bearbeitungskräften in unterschiedlichen Richtun­ gen ausgesetzt sind (US 2 066 068).

Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, die Borsten bzw. das einzelne Bündel vor dem Befestigen am Borsten­ träger an beiden Enden zu bearbeiten (EP 0 596 633, DE 33 14 710) und die Bündel erst anschließend in den Borsten­ träger einzuziehen. Auch hierbei stellt sich wiederum der negative "Effilier"-Effekt ein, d. h. die bearbeiteten Borstenenden liegen innerhalb des Bündels auf unter­ schiedlichem Niveau, so daß die tieferliegenden Borsten nicht oder nur unzureichend zur Wirkung kommen und sich umgekehrt die längeren Borsten an ihrem geformten Ende früher abnutzen und die mit der Formgebung gewünschte Wirkung nicht mehr entfalten können. Dabei ist es weiter­ hin bekannt (DE 33 14 710), die beiden Schenkel des U-förmig umgeformten Bündels unterschiedlich lang zu gestalten, so daß das Bündel stufenartig angeordnete Wirkflächen bildet. Auch hier spricht man von Effilieren, das jedoch bei bestimmten Bürsten, z. B. Haarbürsten, erwünscht ist. Dabei sollte jedoch wiederum der Effilier­ effekt gleichmäßig sein. Der Stand der Technik (DE 33 14 710) läßt dabei offen, wie solche Bürsten hergestellt werden. Da die längeren Borsten geformte Enden, die kürzeren Borsten aber stumpf abgeschnitten sind, ist zu vermuten, daß die zunächst gleichlangen Borsten nachträg­ lich abgeschnitten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe gewährleistet ist, daß beim Stanzen die Borstenenden der Bündel in einer Ebene oder in einer vorbestimmten Hüll­ fläche beliebiger Kontur liegen, und zwar unabhängig davon, ob die Borstenenden zuvor in der gewünschten Weise bearbeitet worden sind oder nicht.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren (DE 10 49 823) wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zu Beginn und/oder während des Umformens des Bündels in die U-Form die Borsten an ihren beiden Enden an einem die Relativ­ lage der Borsten zueinander bestimmenden Widerlager abgestützt werden.

Die Abstützung der Borstenenden an den Widerlagern ver­ hindert zu Beginn oder während des Umformens ein unter­ schiedliches Auswandern der Borsten aus ihrer ursprüng­ lichen Position innerhalb des Bündels, so daß beim Umfor­ men des Bündels in die U-Form gewährleistet ist, daß die Borstenlänge zu beiden Seiten des Umbugs gleich oder etwa gleich ist. Dem unterschiedlichen Umschlingungswinkel der innen und außenliegenden Borsten kann durch einen ent­ sprechenden Schrägschnitt beim Ablängen der Borstenbündel Rechnung getragen werden. In jedem Fall ist gewähr­ leistet, daß die freie Länge der Borsten des am Borsten­ träger befestigten Bündels gleich oder allenfalls mit hinnehmbaren Toleranzen unterschiedlich ist. Auf diese Weise lassen sich nicht nur einfach beschnittene Bündel, sondern auch Bündel mit geformten Borstenenden verarbei­ ten und es ist stets sichergestellt, daß die Borstenenden in einer Ebene liegen.

In einer bevorzugten Ausführung wird wenigstens eines der beiden Widerlager mit dem Einziehwerkzeug mitgeführt. Es werden also die Borstenenden auf einer gewissen Weg­ strecke, die das Einziehwerkzeug zurücklegt, abgestützt. Bevorzugt wird man beide Widerlager mitführen. Ferner kann es von Vorteil sein, die Widerlager solange mitzu­ führen, bis der Umformvorgang abgeschlossen ist.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung wird wenigstens eines der Widerlager voreilend mitgeführt. Dies hat den Vorteil, daß zu Beginn und während es Umformvorgangs das Borstenbündel in Richtung zum nacheilenden oder orts­ festen Widerlager ausweicht, so daß die die beiden Schen­ kel der U-Form bildenden Borsten nach ihrer Befestigung am Borstenbündel unterschiedliche Länge aufweisen, also ein definierter und erwünschter Stufen-Effekt entsteht. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Stufen-For­ men an der Borstenbearbeitungsfläche erreichen.

Der Längenunterschied läßt sich durch unterschiedliche Relativgeschwindigkeit der beiden Widerlager bezüglich des Einziehwerkzeugs vorbestimmen.

In weiterhin bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß Widerlager mit einer konturierten Widerlagerfläche, an der sich die Enden der Borsten abstützen, verwendet werden.

Bei diesem Verfahren ist es möglich, das Auswandern einzelner Borsten oder Borstengruppen zu Beginn und während des Umformens entsprechend der Konturierung der Widerlagerfläche vorherzubestimmen und damit zu er­ reichen, daß die Borsten eines Bündels auf einer bestimm­ ten Hüllfläche, z. B. einer Kegelfläche, einer Kugel­ fläche, einer Schrägfläche od. dgl. liegen. Auch kann ein gezielter Effiliereffekt bei einzelnen Borstengruppen oder sogar einzelnen Borsten eines Bündels erreicht werden.

Wie eingangs angedeutet, betrifft die Erfindung ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren mit einem Borstenträger und in Löchern desselben mittels eines Ankers befestigten Borstenbündeln, die aus einem Einziehwerkzeugs mit einem Führungskanal und einer darin linear bewegten Einziehzunge, einer seitlichen Öffnung im Führungskanal zum Zuführen der Anker und einer in Bewe­ gungsrichtung dahinter angeordneten, den Führungskanal querenden Aufnahme für die Borstenbündel, einem dahinter angeordneten Umformwerkzeug, an das sich ein Formkanal anschließt und einer vor dem Austritt des Einziehwerkzeugs aus dem Formkanal angeordneten Aufnahme für den Borsten­ träger besteht.

Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß an oder hinter der Aufnahme für die Borstenbündel dessen beide Enden zu Beginn und/oder während der Einwirkung der Einziehzunge abstützende Widerlager angeordnet sind.

Die Widerlager können beiderseits der Aufnahme für das Bündel angeordnet und auf die Enden der gestreckten Borsten axial einwirken, um sie zunächst bündig zu stoßen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwischen der Aufnahme für die Borstenbündel und den Widerlagern eine das Borstenbündel vorformende Verengung abgeordnet ist, nach deren Passieren sich das Borstenbün­ del aufspreizt und mit seinen Enden an den Widerlagern abstützt.

Bei dieser Ausführung werden also die Bündel zunächst beim Passieren der Verengung vorgeformt und spreizen sich nach Passieren der Verengung wieder auf, wobei die Bor­ stenenden mit den Widerlagerflachen Kontakt bekommen und abgestützt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens eines der Widerlager mit der Einziehzunge auf einem Teil deren Wegs unter Abstützen der Enden der Borsten gleichlaufend oder voreilend mitgeführt ist.

Mit dieser Ausbildung wird das Borstenbündel zumindest einseitig auf dem Fahrweg der Zunge abgestützt. Bei Gleichlauf von Widerlager und Zunge bleiben die Borsten im Bereich beider U-Schenkel des Bündels gleichlang. Eilt hingegen das eine Widerlager gegenüber der Zunge und dem anderen Widerlager vor, verschieben sich die Borsten während des Umformvorgangs nach einer Richtung, so daß die Länge der Borsten im Bereich beider Schenkel des Bündels ungleich ist, das befestigte Bündel also ein stufiges Profil aufweist.

Bei Anordnung der Widerlager unmittelbar an der Aufnahme und axialer Einwirkung auf die gestreckten Borsten kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, daß die Wider­ lager auf einer der Bewegung der Enden der Borstenbündel beim Einziehen in den Formkanal folgenden Kurve geführt sind.

Auf diese Weise werden die Borsten an ihren Enden vom Beginn des Umformens auf einer gewissen Fahrstrecke der Zunge abgestützt, wobei die Kurve so ausgelegt ist, daß das Widerlager der Bewegung der Borsten folgt.

Bei Widerlagern mit quer zur Bewegungsrichtung der Ein­ ziehzunge angeordneten Widerlagerflächen werden die Widerlager vorzugsweise parallel zur Einziehzunge mitge­ führt.

Schließlich können die Widerlager konturierte Widerlager­ flächen aufweisen, um beim Umformen ein unterschied­ liches, aber gezieltes Auswandern einzelner Borsten oder Borstengruppen innerhalb des Bündels zu ermöglichen und auf diese Weise nach Befestigen der Borstenbündel eine vorbestimmte Hüllfläche zu erzeugen, in der die Borsten­ bündel liegen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung wiedergegebener Ausführungsbeispiele beschrie­ ben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des wesent­ lichen Bauteils einer herkömmlichen Maschine zur Herstellung von Borsten­ waren;

Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt;

Fig. 3 bis 6 Axialschnitte einer anderen Ausfüh­ rungsform der Vorrichtung;

Fig. 7 einen gegenüber der Darstellung in Fig. 3 bis 6 um 90° gedrehten Axialschnitt;

Fig. 8 einen Radialschnitt zu Fig. 4;

Fig. 9 einen Radialschnitt zu Fig. 7;

Fig. 10 bis 13 einen den Fig. 3 bis 6 ent­ sprechenden Axialschnitt einer drit­ ten Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 14 bis 17 vergrößerte Ansichten eines einzelnen Borstenbündels nach seiner Befesti­ gung am Borstenträger;

Fig. 18 bis 20 verschiedene Ausführungsformen der Widerlager;

Fig. 21 bis 24 Abschnitte eines Borstenbündels im Bereich der Borstenenden, die in verschiedenen Hüllflächen liegen.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 weist eine langgestreckte Führung 1 auf, die in Richtung des Doppelpfeils 2 zwi­ schen einer angehobenen Ausgangsposition und der gezeig­ ten Stanzposition bewegbar ist. Ferner weist sie eine Aufnahme 3 für einen Borstenträger 4 auf, der mit Löchern 5 zur Aufnahme von Borstenbündeln 6 versehen ist.

Die Führung 1 besitzt einen rechteckigen schmalen Füh­ rungskanal 7, wobei Fig. 1 die Ansicht auf die Schmal­ seite zeigt. In dem Führungskanal 7 der Führung 1 ist ein Einziehwerkzeug in Form einer Zunge 8 geführt und -in der wiedergegebenen Darstellung- auf und ab beweglich. Die Führung 1 weist in ihrem oberen Teil eine seitliche Öffnung 9 zum Zuführen der Anker bzw. des Endlosmate­ rials, aus dem die Anker gebildet werden, auf. Gegenüber der Öffnung 9 ist ein federbelasteter Bolzen 10 angeord­ net, der den Einschub des Ankermaterials begrenzt und beim Vorbeilauf der Zunge 8 ausweicht. In Bewegungsrich­ tung dahinter weist die Führung 1 eine sie quer durch­ setzende Aufnahme 11 auf, die zum Einführen eines ge­ streckten Borstenbündels dient. Dabei kann es sich um Kurzschnitte handeln oder aber werden die Borsten von einem Endlosmaterial nach dem Einführen in die Aufnahme 11 auf Länge geschnitten. Unmittelbar an die Aufnahme 11 schließt sich ein Umformwerkzeug 12 an, das einen gegen­ über dem Führungskanal 7 verbreiterten Formkanal 13 mit abgerundetem Einlauf 14 aufweist.

In der nicht gezeigten Ausgangsposition befindet sich die Führung 1 mit dem Umformwerkzeug 12 in einer angehobenen Position. Ferner ist die Zunge 8 bis oberhalb der Öffnung 9 zurückgezogen. In dieser Position wird der Borstenträ­ ger 4 in die Aufnahme 3 zugeführt und so positioniert, daß sich das Loch 5 in Flucht zur Achse des Führungska­ nals 7 und des Formkanals 13 befindet. Das Ankermaterial wird über die Öffnung 9 und das Borstenmaterial in die Aufnahme 11 zugeführt. Anschließend bewegt sich die Führung 1 bis zur Anlage am Borstenträger 4 nach unten. Gleichzeitig wird die Zunge 8 angetrieben und nimmt beim Passieren der Öffnung 9 den dort befindlichen Anker 15 mit und schiebt diesen vor sich her, bis er auf das in der Aufnahme 11 befindliche, langgestreckte Borstenbündel mittig auftrifft. Bei der weiteren Bewegung wird das Borstenbündel 6 in den Formkanal 13 eingezogen und dabei U-förmig umgeformt, so daß die Bündelschenkel 16 und 17 entstehen. Schließlich tritt der Umbug 18 des Bündels 6 in das Loch 5 ein und wird der Anker 15 in den Borsten­ träger 4 eingetrieben, so daß das Bündel 6 fest verankert ist.

Fig. 2 zeigt eine erste, einfache Ausführungsform der Erfindung. Gegenüber der herkömmlichen Ausbildung gemäß Fig. 1 ist die Führung 1 ihrerseits in einem festen Maschinenteil beweglich geführt und kann an ihrem vorde­ ren Ende eine Schneide 19 zum Abtrennen des Ankermate­ rials bilden. Die mitlaufende Führung 1 wiederum weist den Führungskanal 7 für die Zunge 8 und den Anker 15 auf.

Hinter der Aufnahme für das gestreckte Borstenbündel 6 befindet sich das Umformwerkzeug 12 mit einem in diesem Fall kalottenförmigen Formeinlauf 20 und dem sich daran anschließenden Formkanal 13 mit der den Führungskanal in der Führung 1 fortsetzenden Abschnitt 19 für die Führung der Zunge 8. Wie bei Fig. 1 sitzt in der Endposition der Austritt 22 des Umformwerkzeugs 11 auf dem Borstenträger auf.

Beiderseits der Aufnahme für das gestreckte Borstenbündel sind Widerlager 23 angeordnet, die auf die Borsten in deren Achsrichtung einwirken und sie bündig stoßen, so daß beide Enden der Borsten in einer Ebene liegen. Beim Auftreffen des Ankers auf das Borstenbündel 6 wird es gegen den kalottenförmigen Formeinlauf gedrängt, so daß sich dort ein Umbug bildet. Anschließend wird das Bor­ stenbündel in den Formkanal 13 eingezogen, bis es zusam­ men mit dem Anker am Austritt 22 austritt und am Borsten­ träger 4 verankert wird. Die Widerlager 23 können gegebe­ nenfalls in einer der Bewegung der Borstenenden folgenden Kurve am Anfang des Umformvorgangs mitgeführt werden.

Eine andere Ausführungsform ist in den Fig. 3 bis 9 gezeigt. Dort sind die gleichen Bauteile mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. In Abwand­ lung von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Widerlager 23 an zwei achsparallel und mit gleichem Abstand von der Führung 1 angeordneten Leisten 24 ausge­ bildet, und zwar unmittelbar hinter der Aufnahme 11 für das Borstenbündel 6. Die Widerlager 23 bilden einlaufsei­ tig eine Verengung 25 und weisen Widerlagerflächen 26 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel eben ausgebildet sind. Die Leisten 24 mit den Widerlagern 23 sind aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage parallel zu sich selbst nach innen in die Betriebsstellung (Fig. 2) verstellbar. Die synchron laufende Führung 1 und Zunge 8 mit dem Anker 15 treffen bei ihrer Bewegung mittig auf das in die Aufnahme 11 eingesetzte Borstenbündel 6, das in der Mitte eingeknickt wird und beim weiteren Lauf von Führung 1 und Zunge 8 die Verengung 25 an den Widerlagern 23 passiert. Währenddessen wandern die Leisten nach innen in ihre Betriebsstellung. Dabei erhält das Borstenbündel eine V-Form, bis die Enden 27 die Verengung passiert haben und das Bündel sich aufgrund der Rückstellkraft der Borsten aufspreizt und die Borstenenden 27 hinter die ebenen Widerlagerflächen 26 schnappen. Kurz zuvor oder im glei­ chen Augenblick haben die Führung 1 und die Zunge 8 den kalottenförmigen Einlauf 20 am Umformwerkzeug 11 erreicht und wird der Umbug 18 stärker ausgeprägt. Beim Beginn dieses eigentlichen Umformprozesses sind die Borstenenden 27 an den Widerlagern 26 abgestützt, so daß die Borsten nicht aus dem Bündel auswandern können. Die Führung 1 verbleibt in-ihrer Position und es wird anschließend nur noch die Zunge 8 weiterbewegt, die das Borstenbündel in den Formkanal 13 einzieht, so daß das Bündel eine U-Form unter starker Abknickung der Schenkel 16, 17 am Umbug 18 erhält. Schließlich tritt die Zunge 8 mit dem Anker 15 und dem Borstenbündel 6 aus dem Umformwerkzeug 6 aus und wird das Bündel 6 in eines der Löcher 5 des Borstenträ­ gers 4 eingezogen und der Anker 15 in den Borstenträger eingetrieben. Anschließend wandern die Zunge 8 und die Führung 1 wieder in ihre Ausgangsposition.

Das Umformwerkzeug 11 erstreckt sich zumindest bis zu den Widerlagern 23 und weist zwischen diesen und der kalot­ tenförmigen Formfläche nach außen und hinten offene Schlitze 28 auf, deren Breite, wie Fig. 8 erkennen läßt, auf die Breite des Borstenbündels 6 abgestimmt ist, so daß das Bündel beidseitig geführt ist. Diese Spalten gehen dann an der kalottenförmigen Formfläche in den entsprechend breit ausgebildeten Formkanal 13 über.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 13 ist die Führung 1, wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 1, ortsfest angeordnet und in ihr die Zunge 8 geführt, die wiederum den Anker 15 vor sich her treibt. Im Anschluß an die Aufnahme 11 für das Borstenbündel 6 schließt sich ein Vorformwerkzeug 29 mit einem Formkanal 30 an, der im wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweist wie der Formkanal 13 i,n nachgestalteten Umformwerkzeug 12. Zwi­ schen dem Vorformwerkzeug 29 und dem Umformwerkzeug 12 sind wiederum nach außen offene Spalte 28 angeordnet, in die die Widerlager 23 an den Leisten 24 von außen ein­ greifen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wider­ lagerflächen 26 gekrümmt und weisen eine innenliegende, ausgeprägte Nase 31 auf. Im übrigen sind die Leisten 24 achsparallel beweglich, um sie mit der Zunge synchron oder voreilend mitzuführen.

Das mittels der Zunge 8 im Vorformwerkzeug 29 vorgeformte Bündel spreizt sich nach Verlassen des Formkanals 30 auf, wobei die Borstenenden wiederum hinter die Widerlager 23 schnappen und von diesen abgestützt werden. Im weiteren Verlauf wird die in Fig. 12 untere Leiste 24 mit dem Widerlager 23 mitgeführt oder voreilend bewegt, so daß das Borstenbündel beim Einführen in das Umformwerkzeug 12 in Richtung zum oberen Widerlager 23 ausweicht und somit ein Bündel 6 mit unterschiedlich langen Schenkeln 16, 17 erhalten wird, wie dies in Fig. 13 bei dem bereits im Borstenträger 4 verankerten Bündel 6 erkennbar ist.

Fig. 14 zeigt ein Borstenbündel, wie es mit der konven­ tionellen Stanztechnik erhalten wird. Deutlich erkennbar sind die unterschiedlich langen Borsten, die durch Aus­ wandern innerhalb des Bündels beim Umformvorgang ent­ stehen. So liegen beispielhaft die beiden Enden 32, 33 der äußeren Borste 34 auf stark unterschiedlichem Niveau. Dieser negative Effiliereffekt läßt sich mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren erheblich reduzieren, wie Fig. 15 zeigt, und bei entsprechender Ausbildung der Widerlager und Mitführung derselben sogar vollständig vermeiden, so daß die Borstenenden, wie Fig. 16 zeigt, sämtlich in einer Ebene oder aber, wie in Bezug auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben und in Fig. 17 dargestellt, die Borstenenden der Schenkel 16, 17 in zwei verschiedenen Ebenen liegen, das einzelne Bündel 6 also eine gestufte Wirkfläche aufweist.

In den Fig. 18 bis 20 sind verschiedene Ausführungs­ formen des Widerlagers 23 gezeigt. In Fig. 18 weisen die beiden Widerlager 23 geneigte Widerlagerflächen 26 auf, wobei die Neigung gleichgerichtet ist. Mit solchen Wider­ lagern läßt sich bei Gleichlauf das Bündel 6 in der in Fig. 21 gezeigten Form konturieren (sogenannte Schräg­ schnitte), d. h. die Wirkflächen der beiden Schenkel 16, 17 des Bündels 6 verlaufen schräg und sind wiederum stufenförmig angeordnet. Mit den gleichen Widerlager­ flächen 26 gemäß Fig. 18 kann auch ein vollständiger Schrägschnitt, wie in Fig. 22 gezeigt, erreicht werden, wenn eines der Widerlager 23 voreilt.

In Fig. 19 sind Widerlagerflächen 26 mit konvexer bzw. konkaver Form gezeigt mit deren Hilfe ein konturiertes Borstenbündel entsprechend Fig. 24 erhalten wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 20 sind die Widerlagerflächen 26 mit Nasen bzw. Vertiefungen ver­ sehen, an denen die Borstenenden abgestützt werden. Auf diese Weise läßt sich eine definiert konturierte Wirk­ fläche erhalten. Ein mögliches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 23 gezeigt.

Die in die Aufnahme 11 eingeführten Bündel können ledig­ lich stumpf beschnitten oder aber an ihren Enden bearbei­ tet, z. B. verrundet sein, wobei stets gewährleistet ist, daß die Borstenenden im verankerten Zustand des Bündels in einer Ebene oder aber einer durch die Form der Wider­ lagerflächen und ihre Bewegung erzwungenen Hüllfläche liegen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, indem ein Bündel von im wesentlichen parallel liegenden Borsten mittels eines linear bewegten Einziehwerk­ zeugs zu einer etwa U-förmigen Doppellage umgeformt und mittels eines am U-Umbug angreifenden Ankers in vorbereitete Löcher eines Borstenträgers eingetrie­ ben und befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn und/oder während des Umformens des Bündels in die U-Form die Borsten an ihren beiden Enden an einem die Relativlage der Borsten zueinander bestim­ menden Widerlager abgestützt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Widerlager mit dem Einziehwerkzeug mitgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager solange mitgeführt wird, bis der Umformvorgang abgeschlossen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Widerlager voreilend mitgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Widerlager mit dem Ein­ ziehwerkzeug mitgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Widerlager mit unterschiedlicher Relativ­ geschwindigkeit bezüglich des Einziehwerkzeugs mitgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Widerlager mit einer konturier­ ten Widerlagerfläche, an der sich die Enden der Borsten abstützen, verwendet werden.

8. Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren mit einem Borstenträger (4) und in Löchern (5) desselben mittels eines Ankers (15) befestigten Borstenbündeln (6), bestehend aus einem Einziehwerkzeug (1) mit einem Führungskanal (3) und einer darin linear bewegten Einziehzunge (8), einer seitlichen Öffnung (9) im Führungskanal zum Zuführen der Anker und einer in Bewegungsrichtung dahinter angeordneten, den Führungskanal querenden Aufnahme (11) für die Borstenbündel (6), einem dahinter angeordeten Um­ formwerkzeug (12) mit einem Formkanal (13) und einer vor dem Austritt (22) der Einziehzunge aus dem Formkanal (13) angeordneten Aufnahme (3) für den Borstenträger (4) , dadurch gekennzeichnet, daß an oder hinter der Aufnahme (11) für die Borstenbündel (6) dessen beide Enden (27) zu Beginn und/oder während der Einwirkung der Einziehzunge abstützende Widerlager (23) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (23) beiderseits der Aufnahme (11) für das Bündel (6) angeordnet sind und auf die Enden (27) der gestreckten Borsten axial einwirken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (23) in Bewegungsrichtung hinter der Aufnahme (11) angeordnet sind und im wesent­ lichen quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Wider­ lagerflächen (26) aufweisen, und daß zwischen der Aufnahme (11) für die Borstenbündel (6) und den Widerlagern (23) eine das Borstenbündel vorformende Verengung (25, 29) angeordnet ist, nach deren Pas­ sieren sich das Borstenbündel (6) aufspreizt und mit seinen Enden (27) an den Widerlagern (23) abstützt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Widerlager (23) mit der Einziehzunge (8) auf einem Teil deren Wegs unter Abstützen der Enden (27) der Borsten gleichlaufend oder voreilend mitgeführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (23) auf einer der Bewegung der Enden (27) der Borstenbündel (6) beim Einziehen in den Formkanal (13) folgenden Kurve geführt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerlager (23) parallel zur Einziehzunge (8) mitgeführt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (23) aus einer Ausgangsposition während des Passierens des Borstenbündels (6) in Richtung auf die Einziehzunge (8) in ihre Stützposition zustellbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (23) konturierte Widerlagerflächen (26) aufweisen.