DE19832436A1 - Verfahren zum Herstellen von Bürsten - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten und zum Bearbeiten von deren Borstenfeldern, werden Borstenbündel gestopft, abgeschert und danach die einzelen Borsten an ihren Enden geschliffen. Dabei werden Borstenbündel mit einzelnen, gegenüber den übrigen Borstenfasern (3) längeren Borstenfasern (3a) gestopft und anschließend werden in einem vorgesehenen Bearbeitungsbereich des Borstenfeldes die längeren Borstenfasern (3a), gegebenenfalls zusammen mit einem Teilbereich der übrigen, kürzeren Borstenfasern (3) an ihren freien Enden seitlich ausgelenkt. Die dabei nicht erfaßten, über die seitlich ausgelenkten Borstenfasern überstehenden Borstenfasern können dann an ihren Enden bearbeitet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten und zum Bearbeiten von deren Borstenfeldern, wobei Borstenbündel gestopft, abgeschert und danach die einzelnen Borsten an ihren Enden geschliffen werden.

Bei der Bearbeitung von etwa ebenen Borstenfeldern werden die Borstenbündel nach dem Stopfen zunächst auf Länge abgeschert und anschließend werden die Borstenenden mittels einer Schleifmaschine an ihren Enden gerundet. Wenn das Borstenfeld eine Profilierung aufweist, kann das Abscheren weiterhin mit einem Abscheraggregat und einem Profilfräser vorgenommen werden, jedoch erfordert das Schleifen besondere Maßnahmen, um ein gutes Abrundergebnis an den unterschiedlich langen Borsten zu erreichen.

Neben speziellen Schleifscheiben sind dazu auch Verfahren bekannt, bei denen die längeren Borsten so seitlich ausgelenkt werden, daß die kürzeren Borsten zumindest beim Schleifen optimal bearbeitet werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Zahnbürsten oder dergleichen hergestellt werden können, die aufgrund ihrer Borstenfeld-Ausbildung besonders gut auch zum Reinigen von Zahnzwischenräumen geeignet sind. Außerdem soll das Verfahren einfach durchführbar sein und praktisch keine Zusatzvor­ richtungen erforderlich machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß Borstenbündel mit einzelnen, gegenüber den übrigen Borstenfasern längeren Borstenfasern gestopft werden,. daß anschließend in einem vorgesehenen Bearbeitungsbereich des Borstenfeldes die längeren Borstenfasern, gegebenenfalls zusammen mit einem Teilbereich der übrigen, kürzeren Borstenfasern an ihren freien Enden seitlich ausgelenkt und die dabei nicht erfaßten, über die seitlich ausgelenkten Borstenfasern überstehenden Borstenfasern an ihren Enden bearbeitet werden.

Bei einem ebenen Borstenfeld, über das die einzelnen Borstenfasern in genügender Länge überstehen, werden nur diese einzelnen, überstehenden Borstenfasern seitlich weggedrückt, so daß aus­ schließlich das Haupt-Borstenfeld bearbeitet, insbesondere abgeschert und geschliffen werden kann. Bei einem profilierten Borstenfeld, das zum Beispiel mit einem Zick-Zack-Profil versehen ist, und/oder nur bei geringem Überstand der einzelnen Fasern über das Haupt-Borsten­ feld, kann es erforderlich sein, auch einen Teilbereich der kürzen Borsten zusammen mit den einzelnen Borstenfasern seitlich umzulegen, damit eine Trennung der beiden Bereiche, nämlich einerseits des zu bearbeitenden Bereiches und andererseits des zunächst nicht zu bearbeitenden Bereiches erfolgen kann. Insbesondere kann dadurch ein Eingriff des Bearbeitungswerkzeugs seitlich in die umgebogenen, längeren Einzelfasern vermieden werden.

Die einzelnen, gegenüber den übrigen Borsten einige Millimeter überstehende Borstenfasern werden beim Stopfen der Borstenbündel miteingebracht, wobei pro Borstenbündel eine oder wenige Einzelfasern überstehen können. Diese wenigen, überstehenden Borstenfasern bilden zusätzlich zu dem tieferliegenden Haupt-Borstenfeld ein lichtes und durch die größere Borstenlänge weicheres Borstenfeld, mit dem unter anderem aufgrund der größeren Borstenfaser-Abstände besser Zahnzwischenräume beim Zähneputzen erreicht werden können.

Wie bereits vorerwähnt, kann bei profiliertem Haupt-Borstenfeld und/oder geringem Überstand der Einzel-Borstenfasern auch ein Teilbereich der kürzeren Borstenfasern erfaßt und seitlich ausgelenkt werden. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Bearbeitung des Borstenfeldes mit den kürzeren Borsten in zwei Bearbeitungs­ schritten vorgenommen wird und wenn vorzugsweise mit jedem Bearbeitungsschritt durch die Mittellängsebene des Gesamt-Borstenfeldes getrennte Bereiche bearbeitet werden.

Ein besonders geringer Aufwand ergibt sich, wenn während des Schneidens der Borsten auf Länge mit einem Fräser, die jeweils nicht zu bearbeitenden Borsten mit einem Gegenmesser des Fräsers oder mit einem plattenartigen Druckelement seitlich ausgelenkt und niedergedrückt werden und wenn das plattenartige Druckelement bzw. das Gegenmesser in Bewegungsrichtung vor dem Fräser die seitlich auszulenkenden Borsten beaufschlagt und außerhalb des Bearbeitungs­ bereiches hält.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit praktisch ohne Zusatzauf­ wand hinsichtlich der Bearbeitungsmaschinen durchgeführt werden, da bereits vorhandene Elemente verwendet werden können. Insbesondere, wenn das Gegenmesser des Fräsers gleichzeitig auch das Wegdrück­ element bildet, ist es nur noch erforderlich, während der Bearbeitung eine passende Positionierung des Bearbeitungswerkzeugs relativ zu der zu bearbeitender Bürste vorzunehmen. Auch bei Verwendung eines plattenartigen Druckelementes, das die Positionierbewegung des Bearbeitungswerkzeuges vorzugsweise mitmacht, ist ein sehr geringer Aufwand erforderlich.

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 eines Abscheraggregates beim Bearbeiten eines Teil-Borstenfeldes einer Zahnbürste,

Fig. 2 eine Stirnseitenansicht der gemäß Fig. 1 teilbearbeiteten Zahnbürste,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines spiegelbildlich zu Fig. 1 angeordneten Abscheraggregates zur Bearbeitung des anderen Borstenfeld-Teilbereiches und zum seitlicher Auslenkung des bereits bearbeiteten Borstenfeldes mittels eines Druckelementes,

Fig. 4 eine Stirnseitenansicht einer Zahnbürste mit auf Länge geschnittenem Haupt-Borstenfeld sowie

Fig. 5-8 mit den Fig. 1 bis 4 vergleichbare Ansichten, hier jedoch mit dem Gegenmesser des Fräsers als Druckelement,

Fig. 9 eine Teilseitenansicht einer Zahnbürste mit ebenem Haupt-Borstenfeld und

Fig. 10 eine Teilseitenansicht einer Zahnbürste mit profiliertem Haupt-Borstenfeld.

Fig. 1 zeigt als Bearbeitungswerkzeug 1 ein Abscheraggregat, mit dem die Borsten 3 einer Zahnbürste 4 auf Länge geschnitten werden können. Im vorliegenden Fall geht es um Zahnbürsten, die ein aus der Mehrzahl der Borsten 3 gebildetes Haupt-Borstenfeld 5 (Fig. 4) mit der Nutzungsebene Nl aufweist, über die einzelne Borstenfasern 3a vorstehen und mit ihren freien Enden eine Nutzungsebene N2 bilden. Wie in Fig. 4 erkennbar, liegt die Nutzungsebene N2 etwas zu den freien Enden zurückversetzt, weil in dieser Figur die längeren, einzelnen Borstenfasern 3a noch nicht auf passende Länge geschnitten sind.

Das Abscheraggregat weist eine Fräsvorrichtung 2 mit einem Fräser 6 und einem Gegenmesser 7 auf.

Die zu bearbeitende Zahnbürste 4 ist im Ausführungsbeispiel während der Bearbeitung ortsfest angeordnet und die Fräsvorrichtung 2 zum Ablängen der Borsten 3 wird gemäß dem Pfeil Pf1 an der Zahnbürste 4 entlangbewegt. Vor der durch die Schneidkanten des Fräsers 6 und das Gegenmesser 7 gebildete Schnittstelle 8 ist ein plattenartiges Druckelement 9 angeordnet, mit dem die zunächst nicht zu be­ arbeitenden Borstenfasern 3a, im vorliegenden Falle zusammen mit einem Teilbereich der übrigen, kürzeren Borsten 3, seitlich ausgelenkt und aus dem Bearbeitungsbereich der Fräsvorrichtung 2 gebracht werden können. Das Druckelement 9 ist zweckmäßigerweise mit der Fräsvorrichtung 2 verbunden, so daß es auch dessen Seitenhubbewegung gemäß dem Pfeil Pf1 mitmacht.

Nach dem ersten Bearbeitungsschritt gemäß Fig. 1 ist die Zahnbürste 4 so wie in Fig. 2 erkennbar bearbeitet. Das Haupt-Borstenfeld 5 ist dabei in einem rechtsseitig der Mittellängsebene M befindlichen Bereich bearbeitet und die Borsten 3 sind auf passende Länge gekürzt worden. In einem zweiten Bearbeitungsschritt erfolgt dann mit der in Fig. 3 praktisch spiegelbildlich angeordneten Fräsvorrichtung 2a die Bearbeitung des linksseitig der Mittellängsebene M befindlichen Bereiches des Haupt-Borstenfeldes 5, so daß schließlich die Zahnbürste 4 wie in Fig. 4 gezeigt mit insgesamt auf passende Länge gekürztem Haupt-Borstenfeld 5 vorliegt.

Wenn der Fräser 6 als Profilfräser ausgebildet ist, kann beim Kürzen der Borsten 3 auch gleichzeitig eine Profilierung des Hauptborsten­ feldes 5 erfolgen. Gerade hierbei ist es vorteilhaft, wenn in zwei Bearbeitungsschritten, wie dargestellt, gearbeitet wird, da die Eingriffstiefe des Fräsers 6 in diesem Fall größer ist und beim seitlichen Auslenken nur der überstehenden, einzelnen Borstenfasern 3a die Gefahr bestehen wurde, das diese bei einer direkten Bearbeitung des gesamten Haupt-Borstenfeldes 5 in einem Arbeitsgang erfaßt werden würden.

Die Bewegung der Fräsvorrichtung 2, 2a gemäß den Pfeilen Pf1 bzw. Pf2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so bemessen, daß die Bearbeitung des Borstenfeldes jeweils bis zur Mittellängsebene M oder etwas darüber erfolgt. In dieser Position werden die zunächst noch nicht zu bearbeitenden längeren Borstenfasern 3a und auch ein Teilbereich der übrigen, kürzeren Borsten 3 von dem plattenartigen Druckelement 9 sicher außerhalb von dem Arbeitsbereich der Fräsvorrichtung 2, 2a gehalten.

Die in Fig. 4 gezeigte Zahnbürste 4 mit auf passende Länge geschnittenem und gegebenenfalls profilierten Haupt-Borstenfeld 5 kann anschließend einem Abscheraggregat zugeführt werden, wo die längeren Borstenfasern 3a auf Länge entsprechend der Nutzungsebene N2 (Fig. 4) geschnitten werden. Danach werden die Borstenenden abgerundet, indem beispielsweise die kürzeren und die längeren Fasern gemeinsam über eine Schleifscheibe geführt werden. Bei sehr großen Längenunterschieden ist es dabei zweckmäßig, wenn die längeren Borstenfasern zunächst auf ein etwas längeres Maß abgeschert und dann gemeinsam mit den kürzeren Borsten geschliffen werden. Die längeren Fasern werden dabei an den Enden zwar in unerwünscht er Weise spitz geschliffen, es erfolgt deshalb erst nach diesem Schleifvorgang das Abscheren auf die vorgesehene Länge der Borstenfasern 3a und dann ein Abrunden der Borstenenden nur dieser Borstenfasern 3a mit einem entsprechend guten Abrundergebnis.

In den Fig. 5 bis 8 ist gezeigt, wie das anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebene Bearbeitungsverfahren auch ohne plattenartiges Druckelement 9 durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird das Gegenmesser 7 der Fräsvorrichtung 2, 2a als Druckelement mitbenutzt, wodurch die Gesamtkonstruktion etwas vereinfacht ist. Allerdings besteht bei Verwendung von separaten Druckelementen 9 die Möglichkeit, diese auf die jeweils vorhandenen Borstenlängen unabhängig von der Schnittstelle 8 der Fräsvorrichtung einstellen zu können.

Durch die Pfeile Pf3 und Pf4 ist gekennzeichnet, daß die Fräsvor­ richtungen für den Abschervorgang mit ihren Gegenmessern 7 voran am Borstenfeld entlanggeführt werden, so daß zunächst von dem Gegenmesser 7 alle Borsten seitlich ausgelenkt werden. Im weiteren Verlauf der Vorschubbewegung der Fräsvorrichtung 2 springen die randseitigen Borsten, im vorliegenden Fall beginnend von der linken Seite, bei der Schnittstelle 8 auf und werden dort abgeschert, während die anderen Borsten und dabei insbesondere auch die längeren Borstenfasern 3a von dem Gegenmesser 7 zurückgehalten werden. Da die Bewegungsrichtung der Fräsvorrichtung 2 in Fig. 5 gemäß dem Pfeil Pf3 vorgesehen ist, wird das Haupt-Borstenfeld 5 zunächst linksseitig der Mittellängsebene M bearbeitet, wie dies in Fig. 6 erkennbar ist. Es schließt sich dann in gleicher Weise eine Bearbeitung des anderen Teilbereiches des Haupt-Borstenfeldes 5 mit der spiegelbildlich angeordneten Fräsvorrichtung 2a gemäß Fig. 7 an, wobei auch hier das Gegenmesser 7 die Funktion des Druck­ elementes zum seitlichen Auslenken der zunächst nicht zu be­ arbeitenden Borsten hat. Die weitere Bearbeitung erfolgt dann analog zu der, wie sie bereits in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

Erwähnt sei noch, daß anstatt eines starr mit der Fräsvorrichtung 2, 2a gekoppelten Druckelementes 9 auch eines eingesetzt werden kann, daß unabhängig davon eine Positionierbewegung durchführen kann, um in den vorbeschriebenen Art Teilbereiche von Borstenfeldern seitlich auszulenken. Somit kann auch in Kombination eine Abschervorrichtung vorgesehen sein, bei der wohl das Gegenmesser 7 als auch ein Druckelement 9 zum Auslenken von Borsten eingesetzt sind.

Bei einem etwa ebenen Schnitt des Haupt-Borstenfeldes 5 (Fig. 9) und genügendem Überstand der einzelnen Borstenfasern 3a kann das Abscheren der Borsten 3 auch in einem einzigen Bearbeitungsschritt vorgenommen werden, wo die einzelnen Borstenfasern 3a seitlich ausgelenkt und dann das gesamte Haupt-Borstenfeld mit den Borsten 3 auf Länge in einem Durchlauf geschnitten wird.

Bei mehreren, insbesondere zwei Bearbeitungsschritten ist nur ein geringer Überstand der längeren Borstenfasern 3a erforderlich, so daß hier bei etwas größerem Bearbeitungsaufwand Stopfmaterial gespart wird. Außerdem sind mehrere Arbeitsschritte auch dann vorgesehen, wenn der Fräser 6 als Formfräser ausgebildet ist und dementsprechend seine Eingriffstiefe in das Haupt-Borstenfeld 5 größer ist. Ein derart profiliertes Haupt-Borstenfeld 5 ist in Fig. 10 erkennbar.

Die Abscheraggregate oder Fräsvorrichtungen sind in ihrer Höhenlage einstellbar, so daß einerseits die Schnittlänge der Borsten variiert werden kann und andererseits können die Abscheraggregate dadurch auch nach der Bearbeitung des Borstenfeldes abgesenkt werden, so daß beim Weitertransport der bearbeiteten Bürsten diese nicht in den Abscherbereich gelangen. Die Hin- und Herbewegung der Fräsvorrichtungen 2, 2a gemäß den Pfeilen Pf1 bis Pf4 ist mit der Weiterbewegung der Zahnbürsten 4 synchronisiert, wobei die Vorrichtungen nach dem Abscheren abgesenkt werden und sich dann seitlich in eine Ausgangslage bewegen. Nach dem Zuführen von noch zu bearbeitenden Zahnbürsten gehen die Fräsvorrichtungen in eine angehobene Arbeitsstellung und fahren dann auf die Bürste zu.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten und zum Bearbeiten von deren Borstenfeldern, wobei Borstenbündel gestopft, abgeschert und danach die einzelnen Borsten an ihren Enden geschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Borstenbündel mit einzelnen, gegenüber den übrigen Borstenfasern (3) längeren Borstenfasern (3a) gestopft werden, daß anschließend in einem vorgesehenen Bearbeitungsbereich des Borstenfeldes die längeren Bor­ stenfasern (3a), gegebenenfalls zusammen mit einem Teilbereich der übrigen, kürzeren Borstenfasern (3) an ihren freien Enden seitlich ausgelenkt und die dabei nicht erfaßten, über die seitlich ausgelenkten Borstenfasern überstehenden Borstenfasern an ihren Enden bearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung des Borstenfeldes (5) mit den kürzeren Borsten (3) in zwei Bearbeitungsschritten vorgenommen wird und daß vorzugsweise mit jedem Bearbeitungsschritt durch die Mittel­ längsebene (M) des Gesamt-Borstenfeldes getrennte Bereiche bearbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bearbeitungsschritte jeweils von gegenüberliegenden Außenrändern des Borstenfeldes zur Mittellängsebene (M) hin vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Borsten mit einem rotierenden Fräser (6) gekürzt und die Borstenenden mit einer Schleifscheibe verrundet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während die Borsten mit einem Fräser (6) auf Länge geschnitten werden, die jeweils nicht zu bearbeitenden Borsten (3a) mit einem Gegenmesser (7) des Fräsers (6) oder mit einem plattenartigen Druckelement (9) seitlich ausgelenkt und niederdrückt werden und daß das plattenartige Druckelement (9) beziehungsweise das Gegenmesser (7) in Bewegungsrichtung vor dem Fräser (6) die seitlich auszulenkenden Borsten beaufschlagt und außerhalb des Bearbeitungsbereiches hält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während der Bearbeitung des Borstenfeldes die Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere der Fräser mit Gegen­ messer an der ortsfesten Bürste entlanggeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach der Fertigbearbeitung der kürzeren Borsten (3), die längeren Borstenfasern (3a) gekürzt und anschließend an ihren Enden geschliffen werden.