DE19625063A1 - Verfahren und Bürstenmaschine zum Herstellen von Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten mit konturierter Borstenfeld-Oberfläche, die Borstenbündel unterschiedlicher Länge aufweisen, wobei in einem ersten Arbeitsdurchlauf die kürzesten Borstenbündel gestopft und anschließend nachbearbeitet werden und anschließend nacheinander Borstenbündel-Gruppen mit jeweils größerer Länge gestopft und nachbearbeitet werden.

Bei diesem, bereits bekannten Herstellungsverfahren werden nacheinander Borstenteilfelder, die jeweils gleiche Borstenbündel- Längen aufweisen, bearbeitet. Nach dem Fertigbearbeiten eines Teilfeldes wird ein nächstes Teilfeld mit längeren Borstenbündeln gestopft und dann nachbearbeitet. Dieser Vorgang wird entsprechend der Anzahl der unterschiedlich langen Borstenbündel beziehungsweise davon gebildeten Borstenteilfeldern wiederholt.

Die sich wiederholende, serielle Bearbeitung des durch die unterschiedlichen Borstenlängen der Teilfelder zum Beispiel gestuften Borstenfeldes erfordert einen vergleichsweise hohen Zeitaufwand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art und eine Vorrichtung zu schaffen, womit eine schnellere, unkompliziertere Bearbeitung und Herstellung von Bürsten, die Borstenbündel unterschiedlicher Länge aufweisen, möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß Bürsten mit unterschiedlich lange Borstenbündel aufweisenden Teilborstenfeldern gleichzeitig einer Nachbearbeitung zum Abscheren und Schleifen beziehungsweise Verrunden zugeführt und dort mit ihren Borstenenden in einer Ebene liegend bearbeitet werden.

Bei der Nachbearbeitung werden somit Bürsten mit unterschiedlich langen Borstenbündeln beziehungsweise Borstenbündel-Teilfeldern gleichzeitig bearbeitet. Dies ist möglich, weil die unterschiedlich bestückten Bürsten entsprechend der Längendifferenz der jeweiligen Borstenbündel unterschiedlich positioniert werden, so daß die freien, zu bearbeitenden Borstenbündelenden aller Bürsten in einer gemeinsamen Bearbeitungsebene liegen. Es findet somit eine parallele Nachbearbeitung mehrerer Bürsten statt, die eine wesentliche Zeitersparnis und Vereinfachung ergibt.

Dabei werden insbesondere von mehreren Stopfeinrichtungen der Nachbearbeitung zugeförderte Bürsten mit unterschiedlich langen Borstenbündel aufweisenden Teilborstenfeldern, gemeinsam in einem ersten Nachbearbeitungsdurchlauf nachbearbeitet, wobei anschließend die mit Borstenbündeln voll bestückten Bürsten ausgeworfen und die Teilborstenfelder aufweisenden Bürsten einem nächsten Stopfvorgang zugeführt werden.

Bei dieser gleichzeitigen Nachbearbeitung von Bürsten unter­ schiedlichen Fertigungsgrades, laufen die einzelnen Bürsten so oft um, wie sie Borstenbündel beziehungsweise Borstenbündelteil­ felder unterschiedlicher Länge aufweisen. Nach jedem Nach­ bearbeitungs-Durchlauf erfolgt ein Stopfvorgang, bei dem die nächst längeren Borstenbündel als Teilfelder gestopft werden. Nach vollständiger Borstenbündel-Bestückung und einer Nachbearbeitung der zuletzt gestopften Borstenbündel, verläßt die fertige Bürste den Bearbeitungskreislauf und wird ausgeworfen.

Es besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch die Möglichkeit, daß mit Borsten bestückte Bürsten zwischen aufeinand­ erfolgenden Nachbearbeitungen in ihrem Abstand zu einer Be­ arbeitungsebene der Nachbearbeitungsmaschinen verändert werden. Dadurch können die Bürsten, nachdem sie jeweils mit weiteren Teilborstenfeldern bestückt wurden, entsprechend der Längendifferenz zwischen den zuletzt gestopften und nachbearbeiteten Borstenbündeln und den danach gestopften Borstenbündeln, umpositioniert werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, sieht vor, daß innerhalb eines Bearbeitungszyklus bei einer Nachbearbeitungsmaschine der Abstand der Bürsten zu der Bearbeitungsebene verändert wird.

Die Nachbearbeitung kann somit nacheinander in verschiedenen Positionen der Bürsten relativ zur Bearbeitungsebene erfolgen, um bei einem Schleif- und Abrundvorgang ein spezielles Abrund­ ergebnis zu erzielen. Dabei kann die Bearbeitung in mehreren Stufen erfolgen, z. B. in einer ersten Stufe das Schleifen und Abrunden im spitzennahen Bereich und durch Verringern des Abstandes zwischen Bürste und Nachbearbeitungswerkzeug, ein Schleifen und Abrunden in einem sich seitlich anschließenden Bereich der Borstenenden. Andererseits können die Borsten zunächst aber auch mit näherer Zustellung an dem Schleifwerkzeug geschliffen werden, wobei ihre Enden seitlich weiter ausgelenkt werden und dadurch konisch spitz zulaufend ausgeschliffen werden. Anschließend wird der Abstand der Bürsten zum Schleifwerkzeug etwas vergrößert und in dieser Stellung werden dann die spitz auslaufenden Enden der Borsten etwa halbkugelig gerundet.

Auch bei einem Abschervorgang können nach einem ersten Abscheren und Egalisieren der meist etwas unterschiedlich langen Borsten in einem zweiten Abscherdurchgang mit verringertem Abstand auf die vorgesehene Schnittlänge abgeschert werden.

Die vorbeschriebenen Teil-Arbeitsgänge beim Abscheren bzw. Schleifen können zweckmäßigerweise in der jeweils halben Gesamtbearbeitungszeit, die für das Abscheren oder Schleifen vorgesehen ist, durchgeführt werden. Dadurch tritt trotz der speziellen Bearbeitung insgesamt keine Zeitverzögerung bei der Nachbearbeitung ein.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Bürstenmaschine mit einer Stopfeinrichtung und einer nachgeschalteten Nachbearbeitungsmaschine mit Vorrichtungen zum Abscheren und Schleifen, wobei teilgestopfte Bürsten mittels einer Transporteinrichtung den Nachbearbeitungsvor­ richtungen zugefördert werden. Diese Bürstenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung Werkstückhalter mit mehreren Spannkluppen für nebeneinander angeordnete, teilgestopfte Bürsten mit unterschiedlich langen Borstenbündeln aufweist und daß diese Bürsten im Bereich der Nachbearbeitungsmaschine mit den Enden ihrer unterschiedlich langen Bürstenbündel in einer Ebene liegend angeordnet sind.

Durch die vorgesehene Lage der mit unterschiedlich langen Borstenbündeln bestückten Bürstenkörper können die freien Enden von deren unterschiedlich langen Borstenbündeln gleichzeitig nachbearbeitet, also abgeschert und zum Verrunden geschliffen werden. Die freien, zu bearbeitenden Borstenbündel-Enden liegen dabei in einer gemeinsamen Bearbeitungsebene der Nachbearbeitungs­ maschine.

Zweckmäßigerweise weisen die Spannkluppen für die Bürsten, die gegenüber den längsten, innerhalb des Gesamtborstenfeldes vorgesehenen Bürstenbündeln, mit kürzeren Borstenbündeln bestückt sind, bei ihren Auflageseiten für den jeweiligen Bürstenkörper- Rücken, vorzugsweise auswechselbare Abstandhalter zum Ausgleich der Längendifferenz von Borstenbündeln benachbarter Bürsten auf. Durch die Abstandhalter wird der Versatz von unterschiedlich langen Borstenbündeln relativ zur Bearbeitungsebene ausgeglichen, so daß die nebeneinander in Spannkluppen eines Werkstückhalters angeordneten Bürsten mit ihren Borstenbündel-Enden alle in einer Ebene liegen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Werkstückhalter mit den Spannkluppen und /oder die Spannkluppen relativ zueinander, in seinem bzw. ihrem Abstand relativ zu der Bearbeitungsebene der Nachbearbeitungsmaschinen positionierbar.

Damit kann die Anpassung der Lage der Spannkluppen an unter­ schiedliche Längendifferenzen von Borstenbündeln auf besonders einfache Weise vorgenommen werden. Insbesondere ist auch während des Arbeitsablaufes ein vom Programmablauf gesteuertes Nachstellen, wenn die Spannkluppen bzw. die Werkstückhalter mit entsprechenden Stellantrieben verbunden sind. Neben dem Längendifferenzausgleich für gleichzeitig zu bearbeitende, jedoch unterschiedlich lange Borstenteilfelder aufweisende Bürsten, können bei den Nach­ bearbeitungsmaschinen auch spezielle Bearbeitungen beim Schleifen bzw. Abscheren vorgenommen werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt etwas schematisiert:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bürstenmaschine mit mehreren Stopfmaschinen und einer Nachbearbeitungsmaschine und

Fig. 2 ein im Bereich einer Nachbearbeitungsmaschine positio­ nierter Werkstückhalter mit zwei nebeneinander an­ geordneten Spannkluppen.

Eine in Fig. 1 gezeigte Bürstenmaschine 1 dient zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten 2, die innerhalb ihres Borstenfeldes (Fig. 2) unterschiedlich lange Borstenbündel 3, 3a aufweisen.

Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Bürstenmaschine 1 hat eine umlaufende Transporteinrichtung 4, der zwei Stopfeinrichtungen 5, 5a sowie eine Nachbearbeitungsmaschine 6 zugeordnet sind.

Von einer Bürstenkörperzuführung 7 werden Bürstenkörper 8 zunächst der ersten Stopfmaschine 5 zugefördert und es werden dort die Borstenbündel 3 zu einem Teilfeld eingestopft, die von dem Gesamtborstenfeld am kürzesten sind (vgl. auch Fig. 2). Nach dem Stopfen dieses Borstenbündel-Teilfeldes werden die teilgestopften Bürsten mittels einer hier nicht dargestellten Übergabeeinrichtung zur Transporteinrichtung übergeben.

Bei der Transporteinrichtung 4 sind eine Vielzahl von Werk­ stückhaltern 9 vorgesehen, die jeweils mehrere, im Ausführungsbei­ spiel zwei nebeneinander angeordnete Spannkluppen 10, 10a aufweisen. Diese Spannkluppen 10, 10a, sind, wie in Fig. 2 gut erkennbar, unterschiedlich ausgebildet, so daß sich relativ zu einer Bearbeitungsebene 11 unterschiedliche Abstände a beziehungs­ weise b der Bürstenkörper 8 ergeben. Für den kleineren Abstand b ist zwischen dem Bürstenkörper-Rücken 12 und der Auflage 13 der Spannkluppe 10a ein Abstandhalter 14 eingesetzt, dessen Höhe c der Längendifferenz zwischen den längeren Borstenbündeln 3a und den kürzeren Borstenbündeln 3 entspricht.

Bei den beiden nebeneinander in den Werkstückhaltern 9 angeordneten Bürsten liegen somit die nachzubearbeitenden, freien Enden der längeren Borstenbündel 3a der einen Bürste und der kürzeren Borstenbündel 3 der anderen Bürste in einer Ebene und insbesondere in der Bearbeitungsebene 11. Beide Bürsten können so in einem Durchlauf bei der Nachbearbeitungsmaschine 6 gleichzeitig bearbeitet werden. Bevorzugt ist der Abstandhalter 14 auswechselbar und insbesondere gegen Abstandhalter unterschiedlicher Höhe austauschbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Borstenlängen- Differenzen vornehmen zu können.

Sind Borstenfelder mit mehr als zwei unterschiedlich langen Borstenbündeln vorgesehen, so können auch mehr als zwei Spann­ kluppen nebeneinander angeordnet sein. Insbesondere entspricht die Anzahl der nebeneinander angeordneten Spannkluppen eines Werkstückhalters 9 der Anzahl der Teilborstenfelder mit jeweils unterschiedlichen Borstenbündel-Längen.

Zunächst werden mit der Stopfmaschine 5 Borstenteilfelder mit dem kürzesten Borstenbündel-Längen gestopft. Diese Bürsten werden dann in die mit Abstandhaltern 14 versehenen Spannkluppen 10a übernommen. Bei Beginn eines Arbeitsumlaufes gelangen diese, mit den kürzestens Borstenbündel teilgestopften Bürsten zur Nach­ bearbeitungsmaschine 6, wo sie nacheinander einer Abscherstation 15 und anschließend einer oder zwei Schleifstationen 16 zum Abrunden der Borstenbündel-Enden zugeführt werden. Diese nachbearbeiteten Bürsten bleiben dann im Umlauf der Transportein­ richtung 4 und gelangen mit Hilfe einer nicht gezeigten Überga­ beeinrichtung zu der zweiten Stopfmaschine 5a. Hier wird das Teilfeld beziehungsweise Teilfelder mit längeren Borstenbündeln gestopft. Diese Bürsten, die dann ein Teilfeld mit kürzeren, fertig nachbearbeiteten Borstenbündeln und ein Teilfeld mit gestopften, aber noch nicht nachbearbeiteten, längeren Borstenbündeln aufweisen, werden dann in die Werkstückhalter 9 umgesetzt, wobei diese Bürsten in die Spannkluppen 10 übernommen werden, deren Auflage 13 einen größeren Abstand zur Bearbeitungsebene aufweist als die Spannkluppe 10a, wo die Bürstenkörper auf dem Abstandhalter 14 aufliegen. Der Werkstückhalter 9 ist somit, wie unmittelbar vor der Nachbearbeitungsmaschine 6 erkennbar, mit zwei unter­ schiedlich gestopften Bürsten bestückt. Beim Durchlauf durch die Nachbearbeitungsmaschine 6 werden bei den in der Spannkluppe 10a befindlichen Bürsten die kürzeren Borstenbündel 3 bearbeitet, während bei den in der Spannkluppe 10 befindlichen Bürsten die längeren Borstenbündel 3a bearbeitet werden.

Nach der Nachbearbeitungsmaschine 6 werden die komplett mit Borstenbündeln 3, 3a bestückten Bürsten 2 ausgeworfen. Die nur mit den kürzeren Borsten teilbestückten Bürsten laufen weiter und werden, wie bereits vorbeschrieben, der Stopfmaschine 5a zugeführt.

Bei Verwendung von einer Anzahl von Stopfmaschinen 5, 5a, die der Anzahl von Borstenbündel-Teilfeldern mit unterschiedlichen Borstenbündeln entspricht, ergibt sich so ein kontinuierlicher Fertigungsprozeß, bei dem die Nachbearbeitung der gestopften Borstenbündel in einem Durchlauf gleichzeitig für alle Borstenteil­ felder mit unterschiedlich langen Borstenbündeln erfolgt.

Erwähnt sei noch, daß bei den Abscher- bzw. Schleifaggregaten auch sogenannte Wegdrückgabeln oder dergleichen vorgesehen sein können, zum seitlichen Auslenken von Borstenbündeln, die nicht bearbeitet werden sollen. Die Bürsten weisen hierbei ein Borstenfeld mit unterschiedlich langen Borstenbündeln auf und bei der Bearbeitung der kürzeren Borstenbündel können die längeren mit den Wegdrückgabeln seitlich ausgelenkt und damit aus dem Wirkungsbereich des Abscher- oder Schleifwerkzeuges gebracht werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen von Bürsten mit konturierter Borstenfeld-Oberfläche, die Borstenbündel unterschiedlicher Länge aufweisen, wobei in einem ersten Arbeitsdurchlauf die kürzesten Borstenbündel gestopft und anschließend nach­ bearbeitet werden und anschließend nacheinander Borstenbündel- Gruppen mit jeweils größerer Länge gestopft und nachbearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Bürsten mit unter­ schiedlich lange Borstenbündel (3, 3a) aufweisenden Teilbor­ stenfeldern gleichzeitig einer Nachbearbeitung zum Abscheren und Schleifen beziehungsweise Verrunden zugeführt und dort mit ihren Borstenenden in einer Ebene (11) liegend bearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Stopfmaschinen (5, 5a) der Nachbearbeitung zu­ geförderte Bürsten mit unterschiedlich lange Borstenbündel (3, 3a) aufweisenden Teilborstenfeldern, gemeinsam in einem ersten Nachbearbeitungsdurchlauf nachbearbeitet werden, daß anschließend die mit Borstenbündeln vollbestückten Bürsten ausgeworfen und die Teilborstenfelder aufweisenden Bürsten einem nächsten Stopfvorgang zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Borsten bestückte Bürsten zwischen aufeinanderfolgenden Nachbearbeitungen in ihrem Abstand zu einer Bearbeitungsebene der Nachbearbeitungsmaschinen verändert werden.

4. Verfahren insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bearbeitungszyklus bei einer Nachbearbeitungsmaschine der Abstand der Bürsten zu der Bearbeitungsebene verändert wird.

5. Bürstenmaschine mit einer Stopfmaschine und einer Nach­ bearbeitungsmaschine mit Vorrichtungen zum Abscheren und Schleifen, wobei teilgestopfte Bürsten mittels einer Transporteinrichtung den Nachbearbeitungs-Vorrichtungen zugefördert werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (4) Werkstückhalter (9) mit mehreren Spannkluppen (10, 10a) für nebeneinander angeordnete, teilgestopfte Bürsten mit unterschiedlich langen Bor­ stenbündeln (3, 3a) aufweist und daß diese Bürsten im Bereich der Nachbearbeitungsmaschine (6) mit den Enden ihrer unterschiedlich langen Borstenbündel in einer Ebene (11) liegend angeordnet sind.

6. Bürstenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere entsprechend der Anzahl der Borstenbündel- Teilfelder mit unterschiedlich langen Borstenbündeln (3, 3a), mehrere Stopfmaschinen (5, 5a) vorgesehen und einer Nach­ bearbeitungsmaschine (6) zugeordnet sind und daß die Anzahl der nebeneinander angeordneten Spannkluppen (10, 10a) der jeweiligen Werkstückhalter (9) der Anzahl der Stopfmaschinen (5, 5a) entspricht.

7. Bürstenmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nebeneinander angeordneten Spannkluppen (10, 10a) zum Einspannen der Bürstenkörper (8), entsprechend der Längendifferenz der zu bearbeitenden Borstenbündel (3, 3a) der in den Spannkluppen (10, 10a) befindlichen Bürsten, in ihrem Abstand relativ zu der Bearbeitungsebene (11) unterschiedlich positioniert sind.

8. Bürstenmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkluppen (10, 10a) für die Bürsten, die gegenüber den längsten, innerhalb des Gesamtborstenfeldes vorgesehenen Borstenbündeln (3a), mit kürzeren Borstenbündeln (3) bestückt sind, bei ihren Auflageseiten für den jeweiligen Bürstenkörper-Rücken (12), vorzugsweise auswechselbare Abstandhalter (14) zum Ausgleich der Längendifferenz von Borstenbündeln (3, 3a) benachbarter Bürsten aufweisen.

9. Bürstenmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter mit den Spannkluppen und/oder die Spannkluppen relativ zueinander, in seinem beziehungsweise ihrem Abstand relativ zu der Bearbeitungsebene (11) der Nachbearbeitungsmaschinen positionierbar sind.