DE202005007751U1

DE202005007751U1 - Method for profiling bristles in toothbrush manufacture using a rotating grinding and polishing head comprising stacks of polishing discs

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Publication number: DE202005007751U1
Application number: DE200520007751
Authority: DE
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2015-05-19

Abstract

A method for profiling the ends of bristles in the manufacture of toothbrushes has a rotating grinding and polishing head (7) comprising stacks of abrasive polishing discs (8). The rotating head is aligned with its axis normal to the conveyor feed with the discs reaching a preset depth into the bristles. The sides and ends of the bristles are shaped and any sharp profiles are removed. The shaping discs can be angled on their axes to provide a swashplate type action for added profiling.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bearbeiten von Borsten, insbesondere für Zahnbürsten.The The invention relates to a device for processing bristles, especially for toothbrushes.

Um scharfe Schnittkanten zu verrunden und dadurch bei Verwendung für Zahnbürsten Verletzungen des Zahnfleisches auszuschließen, werden die Borsten mittels Schleifeinrichtungen an den Enden bearbeitet. Eine sorgfältige Bearbeitung der Borstenenden ist daher ein wesentliches Qualitätsmerkmal des Produkts.Around To round sharp edges and thereby injury when used for toothbrushes to exclude the gum, The bristles are processed by means of grinding devices at the ends. A careful Processing the bristle ends is therefore an essential quality feature of Product.

Weiterhin wird angestrebt, mit den Borsten auch in enge Zwischenräume zwischen Zahnfleisch und Zahn einzudringen, um das Putzergebnis zu verbessern.Farther is sought, with the bristles also in narrow spaces between Gum and tooth to penetrate, to improve the cleaning result.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der Borsten für Zahnbürsten schnell und präzise so bearbeitet werden können, dass auch enge Zwischenräume beim Putzen erreicht werden können, wobei auch eine höhere Nachgiebigkeit der Borsten erreicht werden soll. Gleichzeitig soll sicher ver mieden werden, dass Verletzungen des Zahnfleisches auftreten können.task The present invention is a device of the above mentioned To create a way with the bristles for toothbrushes quickly and accurately so can be edited that too narrow spaces can be achieved when cleaning although a higher one Compliance of the bristles to be achieved. At the same time it is certainly to be avoided that gum injuries occur can.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Einrichtung zumindest einen quer zur Längserstreckungsrichtung der Borsten bewegbaren Schleifkörper aufweist, welcher Schleifkörper mehrere zueinander beabstandete Schleifscheiben hat, die in Gebrauchslage mit ihren einander zugewandten, als Schleifflächen ausgebildeten Seitenflächen jeweils zumindest etwa in Längserstreckungsrichtung der Borsten orientiert sind.The inventive solution this The task is that the device at least one transverse to the longitudinal direction the bristles movable abrasive has which abrasive body has a plurality of spaced-apart grinding wheels, in the position of use with their facing each other, designed as grinding surfaces side surfaces respectively at least approximately in the longitudinal direction the bristles are oriented.

Mit diesen Schleifscheiben können die in die Zwischenräume eingreifenden Borsten seitlich an ihren Mantelflächen so beschliffen werden, dass die Borsten konisch über einen bestimmten Endbereich spitz geschliffen werden, so dass der Querschnitt in diesem bearbeiteten Borstenendabschnitt reduziert wird. Diese Querschnittsreduzierung führt zu wesentlich weicheren Borstenendbereichen, wobei auch die Enden gut abgerundet werden, so dass kein Verletzungsrisiko besteht und andererseits beim Putzen auch enge Zwischenräume durch die weichen, dünne Borstenenden erreicht werden können.With These grinding wheels can in the interstices engaging bristles are ground to the side of their lateral surfaces so that the bristles are conical over a certain end area be sharpened, so that the Cross section is reduced in this processed bristle end portion. This cross-section reduction leads to much softer Borstenendbereichen, including the ends be well rounded so that there is no risk of injury and on the other hand, when cleaning also narrow spaces through the soft, thin bristle ends can be achieved.

Durch die Dimensionierung der Schleifscheiben und der daraus resultierenden, maximalen Eingriffstiefe der Borsten kann die Länge des bearbeiteten Borstenabschnitts definiert werden. Mit größeren Schleifscheiben kann tiefer in die Borstenfelder eingegriffen werden und somit ein längerer Borstenabschnitt angeschliffen werden.By the sizing of the grinding wheels and the resulting, maximum engagement depth of the bristles may be the length of the processed bristle portion To be defined. With larger grinding wheels can be intervened deeper in the bristle fields and thus a longer Bristle section be sanded.

Die Schleifscheiben eines Schleifkörpers sind bevorzugt an einem die Mittelachse der Schleifscheiben beschreibenden Scheibenträger angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn die Schleifscheiben jeweils kreisförmig ausgebildet sind. Dadurch ist die Montage der Schleifscheiben am Scheibenträger vereinfacht.The Grinding wheels of an abrasive article are preferably at a the central axis of the grinding wheels descriptive disk support arranged. Is appropriate it, if the grinding wheels are each circular. This is simplifies the mounting of the grinding wheels on the disk carrier.

Um beim Bearbeiten der seitlichen Borsten-Mantelflächen gleichzeitig auch die Spitzen der Borsten bearbeiten zu können, insbesondere abzurunden, ist es vorteilhaft, wenn der Scheibenträger zwischen den einzelnen Schleifscheiben mit Schleifmaterial beschichtet ist oder insbesondere hülsenartige Abstandhalter aufweist, die außenumfänglich mit Schleifmaterial versehen sind. Ein separater Bearbeitungsvorgang an einer weiteren Bearbeitungsstation für die Borstenspitzen ist somit nicht erforderlich und die Bearbeitungsdauer ist reduziert.Around when editing the lateral bristle lateral surfaces at the same time the To be able to process tips of the bristles, in particular to round off It is advantageous if the disc carrier between the individual Grinding wheels coated with abrasive material or in particular sleeve-like Spacer has, the outer circumference with abrasive material are provided. A separate editing process on another Processing station for the bristle tips is therefore not required and the processing time is reduced.

Für eine Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Borsten sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass der zumindest eine Schleifkörper einer Schleifeinrichtung an einem rotierbaren, gegebenenfalls für eine Taumelbewegung ausgebildeten Trägerkörper angeordnet ist. Mit geringem konstruktivem Aufwand lässt sich so ein Antrieb für eine effiziente Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Borsten und somit für ein gutes Schleifergebnis erzielen.For a relative movement between grinding wheels and bristles provides a preferred embodiment, that of at least an abrasive body of a Grinding device on a rotatable, possibly for a tumbling motion arranged carrier body arranged is. With little constructive effort can be such a drive for an efficient Relative movement between the grinding wheel and bristles and thus for a achieve good sanding results.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schleifeinrichtung mehrere, insbesondere vier Schleifkörper aufweist, die jeweils mit ihrem Scheibenträger an dem Trägerkörper angeordnet und vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet sind, um so die Schleifleistung pro Träger-Umdrehung zu erhöhen.there it is useful if the grinding device has several, in particular four, grinding wheels, each with their disk carrier arranged on the carrier body and preferably evenly to each other are spaced, so the grinding power per carrier revolution to increase.

Es ist auch denkbar, dass an einer Schleifeinrichtung mehrere Bürsten gleichzeitig bearbeitet werden. Insbesondere können dazu Bürsten an gegenüberliegenden Seiten beziehungsweise um 90° zueinander versetzt, der Schleifeinrichtung zugeführt werden, so dass die Bürsten von den mit dem Trägerkörper rotierenden Schleifkörper(n) nacheinander beaufschlagt werden. Dazu können mehrere, insbesondere etwa parallel angeordnete Zuführeinrichtungen vorgesehen sein.It It is also conceivable that at a grinding device several brushes at the same time to be edited. In particular, brushes can be used on opposite sides Sides or 90 ° to each other offset, are fed to the grinding device, so that the brushes of the rotating with the carrier body Abrasive (s) be acted upon in succession. This can be several, in particular approximately parallel feeders be provided.

Bevorzugt wird an jeder Arbeitsstation jedoch nur eine Bürste zeitgleich bearbeitet, während weitere Bürsten beispielsweise auf einem Transportband bereitgehalten werden. Um zu verhindern, dass bei Rotation der Schleifkörper auch Borsten von Bürsten beaufschlagt werden, die der eigentlich zu bearbeitenden Bürste auf dem Transportband oder dergleichen Zuführeinrichtung benachbart sind, ist es zweckmäßig, wenn die Scheibenträgerachse eines Schleifkörpers und die Rotationsachse des Trägerkörpers in Richtung der der Borstenzuführseite abgewandten Seite einen Winkel einschließen, der kleiner ist als 90°. Ein jeweils außer Eingriff befindlicher Schleifkörper nähert sich dabei während der Rotation dem Bearbeitungsbereich schräg von unten, so dass der Schleifkörper erst im Bereich der zu bearbeitenden Bürste beziehungsweise der zu bearbeitenden Borsten in die Bearbeitungsebene einschwenkt und die Lageebene von bereitgehaltenen weiteren Bürsten nicht schneidet.Preferably, however, only one brush is processed at the same time at each work station, while further brushes are kept ready, for example, on a conveyor belt. In order to prevent bristles from being acted on by brushes during rotation of the grinding wheels, which are adjacent to the actual brush to be processed on the conveyor belt or the like feeding device, it is expedient if the disk carrier axis of an abrasive body and the axis of rotation of the carrier body in the direction of the bristle feed side abge turned angle, which is less than 90 °. Each disengaged abrasive body approaches while the rotation of the processing area obliquely from below, so that the grinding body pivots only in the region of the brush to be processed or the bristles to be processed in the working plane and does not intersect the position of level held further brushes.

Um ein konisches Schleifen der Borsten-Mantelflächen zu unterstützen ist es vorteilhaft, wenn die Schleifscheiben im Querschnitt konisch, sich von der Mitte zu ihren Randbereich verjüngend, ausgebildet sind. Im Bereich der freien Borsten-Enden werden diese stärker von den Schleifscheiben beaufschlagt als im Außen-Bereich der Schleifscheiben, da die Schleifscheiben in ihrem Außen-Bereich einen größeren Abstand zueinander aufweisen als in ihrem Innen-Bereich.Around a conical grinding of the bristle lateral surfaces is to be supported It is advantageous if the grinding wheels are tapered in cross-section tapered from the center to its edge region, are formed. in the Area of free bristle ends these become stronger acted upon by the grinding wheels as in the outer area of the grinding wheels, because the grinding wheels in their outer area a greater distance to each other than in their interior area.

Bevorzugt sind mehrere hintereinander angeordnete Arbeitsstationen vorgesehen, wobei die Schleifscheiben der Schleifkörper an den einzelnen Arbeitsstationen hinsichtlich der Schleifeigenschaften ihrer Schleifflächen, insbesondere in Bezug auf ihre Körnung, unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch kann das Schleifergebnis verbessert werden. Beispielsweise kann an einer ersten Arbeitsstation mit grobem Schleifmaterial vorgeschliffen und die konische Grundform erzeugt werden, und an einer oder mehreren weiteren Arbeitsstationen kann mit jeweils feinerem Schleifmaterial nachgeschliffen werden, um eine möglichst glatte Borstenoberfläche zu erreichen.Prefers If several workstations arranged one behind the other are provided, the grinding wheels of the grinding wheels at the individual workstations in terms of the grinding properties of their grinding surfaces, in particular in terms of their grain size, are formed differently. This can be the grinding result be improved. For example, at a first workstation with coarse abrasive ground and the conical shape and at one or more other workstations can be reground with each finer abrasive material, one as possible smooth bristle surface to reach.

Um die Schleifergebnisse zu verbessern ist es vorteilhaft, wenn den Arbeitsstationen eine Schleifeinrichtung mit jeweils einer Antriebseinheit und einer Steuereinrichtung zugeordnet ist, wobei die Betriebsparameter der Antriebseinheit, insbesondere die Drehzahl, mit der Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Schleifeigenschaften der Schleifscheiben der Arbeitsstation einstellbar sind. Bei feiner Körnung der Schleifflächen wird bevorzugt mit höheren Drehzahlen geschliffen als bei Schleifflächen mit grober Körnung.Around To improve the grinding results, it is advantageous if the Workstations a grinding device, each with a drive unit and a control device is assigned, wherein the operating parameters the drive unit, in particular the speed, with the control device dependent on the grinding characteristics of the grinding wheels of the workstation are adjustable. With fine grain the grinding surfaces is preferred with higher Speeds ground as for abrasive surfaces with coarse grain.

Um eine gleichmäßige Beanspruchung und Abnutzung der Schleifscheiben über ihre gesamte Fläche zu ermöglichen ist es zweckmäßig, wenn die Schleifkörper mit den Schleifscheiben um deren Mittelachse drehbar an der jeweiligen Arbeitsstation gelagert sind. Wenn die Schleifscheiben in einem Teilbereich abgenutzt sind, können diese gedreht werden, um die Bearbeitung mit bislang unbenutzten Scheiben-Bereichen fortzusetzen. Je nach Art der Schleifscheiben und der zu bearbeitenden Borsten kann ein Verstellen um beispielsweise 90° oder 180° erfolgen.Around a uniform load and allow abrasion of the grinding wheels over their entire surface it is useful if the grinding wheels with the grinding wheels about their central axis rotatable at the respective Workstation are stored. If the grinding wheels in one Part area are worn out These are rotated to edit with previously unused slice areas continue. Depending on the type of grinding wheels and the one to be machined Bristles can be adjusted by, for example, 90 ° or 180 °.

Nach einer anderen Ausführungsform kann den Schleifkörpern für eine am Umfang gleichmäßige Abnutzung der Schleifscheiben während des Schleifvorgangs jeweils ein Rotationsantrieb für eine Rotationsbewegung der Schleifscheiben während des Schleifvorgangs zugeordnet sein.To another embodiment can the abrasive bodies for one even wear on the circumference the grinding wheels during the grinding process each a rotary drive for a rotary movement the grinding wheels during be assigned to the grinding process.

Um das Schleifergebnis weiter zu verbessern, können die Schleifscheiben insbesondere wellen- oder höckerförmige Oberflächen-Profilierungen aufweisen, durch die der Oberflächenabtrag an den Borsten optimiert werden kann.Around In particular, to improve the grinding result, the grinding wheels can have wave or hump-shaped surface profiles, through the surface removal can be optimized on the bristles.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.below is an embodiment the device according to the invention closer to the drawings explained.

Es zeigt:It shows:

1 eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Schleif-Einrichtung mit einer Arbeitsstation und einer Zahnbürsten-Zuführung, 1 a top view of a grinding device according to the invention with a workstation and a toothbrush feeder,

2 eine Teil-Ansicht der Schleif-Einrichtung gemäß 1 bei der Bearbeitung der Borsten einer Zahnbürste und 2 a partial view of the grinding device according to 1 when working on the bristles of a toothbrush and

3 eine erfindungsgemäße Schleif-Einrichtung mit vier Schleifkörpern. 3 a grinding device according to the invention with four grinding wheels.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Schleif-Einrichtung zum Bearbeiten von Borsten 2 von Zahnbürsten 3 ist gemäß 1 an einer Arbeitsstation 4 mit einer Zuführeinrichtung 5 zum Zuführen jeweils einer Zahnbürste zu einem Arbeitsbereich angeordnet. Die Schleifeinrichtung 1 hat einen drehbaren Trägerkörper 6 mit vier daran angebrachten Schleifkörpern 7, die jeweils mehrere zueinander beabstandete, kreisförmige Schleifscheiben 8 aufweisen. Wie in 2 erkennbar, sind die Schleifscheiben 8 eines Schleifkörpers 7 an einem Schei benträger 11 angeordnet, dessen Mittelachse 9 auch die Mittelachse der Schleifscheiben 8 bildet. Die einander zugewandten Seitenflächen der Schleifscheiben 8 sind als Schleifflächen ausgebildet und in Gebrauchslage in Längserstreckungsrichtung der zu bearbeitenden Borsten 2 orientiert.One in total with 1 designated abrasive device for processing bristles 2 of toothbrushes 3 is according to 1 at a workstation 4 with a feeder 5 arranged for supplying a respective toothbrush to a work area. The grinding device 1 has a rotatable carrier body 6 with four attached grinding wheels 7 , each having a plurality of spaced, circular grinding wheels 8th exhibit. As in 2 Recognizable are the grinding wheels 8th an abrasive article 7 on a ticket carrier 11 arranged, whose central axis 9 also the center axis of the grinding wheels 8th forms. The facing side surfaces of the grinding wheels 8th are designed as grinding surfaces and in the use position in the longitudinal direction of the bristles to be processed 2 oriented.

Während der Borstenbearbeitung rotiert der Trägerkörper 6 um eine Rotationsachse 10, so dass die Borsten 2 abwechselnd von den Schleifscheiben 8 einer der vier Schleifkörper 7 beaufschlagt und dadurch beschliffen werden. Der Scheibenträger 11 ist zwischen den einzelnen Schleifscheiben 8 ebenfalls mit Schleifmaterial beschichtet, so dass in diesen Bereichen zwischen den Schleifscheiben 8 auch die Enden der Borsten 2 beschliffen werden. Die Borsten 2 der Zahnbürsten 3 können so mit der Einrichtung 1 komplett beschliffen werden, wobei insbesondere eine konische Borstenform erzeugt werden kann, um mit den Borsten 2 besser in Zahnzwischenräume eindringen zu können.During bristle processing, the carrier body rotates 6 around a rotation axis 10 so that the bristles 2 alternately from the grinding wheels 8th one of the four grinding wheels 7 be applied and thereby ground. The disk carrier 11 is between the individual grinding wheels 8th also coated with abrasive material, so that in these areas between the grinding wheels 8th also the ends of the bristles 2 be ground. The bristles 2 the toothbrushes 3 can do so with the device 1 are completely ground, in particular, a conical bristle shape can be generated to with the bristles 2 better to be able to penetrate into interdental spaces.

Um eine einseitige Abnutzung der Schleifscheiben 8 zu vermeiden, sind diese um ihre Scheibenträgerachse 9 drehbar gelagert beziehungsweise die Scheibenträger 11 mit den daran drehfest gelagerten Schleifscheiben 8 sind drehbar an dem Trägerkörper 6 gelagert (3, Pfeil Pf1). Die Scheibenträger 11 können dabei jeweils mit einer Antriebseinheit, beispielsweise mit einem mit dem Rotationsantrieb für den Trägerkörper 6 zusammenwirkenden Kegelradantrieb für eine permanente Rotation der Schleifscheiben 8 verbunden sein. Es ist auch möglich, die Schleifscheiben 8 mit ihrem Scheibenträger 11 bei Bedarf manuell zu verdrehen, um eine gleichmäßige Abnutzung der Schleifscheiben 8 zu erzielen.To one-sided wear of the grinding wheels 8th To avoid these are their disk carrier axis 9 rotatably mounted or the disk carrier 11 with the non-rotatably mounted grinding wheels 8th are rotatable on the carrier body 6 stored ( 3 , Arrow Pf1). The disk carriers 11 can each with a drive unit, for example with a rotary drive for the carrier body 6 co-operating bevel gear drive for a permanent rotation of the grinding wheels 8th be connected. It is also possible to use the grinding wheels 8th with her disk carrier 11 If necessary, turn manually to ensure even wear of the grinding wheels 8th to achieve.

In 2 ist zu erkennen, dass die Rotationsachse 10 des Trägerkörpers 6 und die Scheibenträgerachsen 9 in Richtung der der Borstenzuführseite abgewandten Seite jeweils einen Winkel α einschließen, der kleiner als 90° ist. Durch diese Schräglage der Schleifkörper 7 in Bezug zur Rotationsachse 10 des Trägerkörpers 6 ist vermieden, dass die Schleifkörper 7 bei der Rotation des Trägerkörpers 6 auch bereits Borsten von Zahnbürsten 3a (1) beaufschlagen, die vor der eigentlichen Bearbeitungsstelle innerhalb der Zuführstation 5 bereitgehalten werden. Die Schleifkörper 7 nähern sich dabei den Borsten 2 der zu bearbeitenden Zahnbürste 3 bogenförmig von unten.In 2 it can be seen that the axis of rotation 10 of the carrier body 6 and the disk carrier axes 9 in the direction of the side facing away from the bristle feed side each include an angle α which is smaller than 90 °. Due to this inclined position of the grinding wheels 7 in relation to the axis of rotation 10 of the carrier body 6 This avoids the abrasive particles 7 during the rotation of the carrier body 6 also already bristles of toothbrushes 3a ( 1 ), before the actual processing point within the feed station 5 be kept ready. The grinding wheels 7 approach the bristles 2 the toothbrush to be processed 3 arched from below.

Claims

Facility ( 1 ) for processing bristles ( 2 ), in particular for toothbrushes ( 3 ), characterized in that at least one transverse to the longitudinal direction of the bristles ( 2 ) movable grinding body ( 7 ), which abrasive body ( 7 ) a plurality of spaced apart grinding wheels ( 8th ), which in the position of use with their mutually facing, designed as grinding surfaces side surfaces each at least approximately in the longitudinal direction of the bristles ( 2 ) are oriented.

Device according to claim 1, characterized in that the grinding wheels ( 8th ) of an abrasive article ( 7 ) at one the central axis ( 9 ) of the grinding wheels ( 8th ) descriptive disc carrier ( 11 ) are arranged.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding wheels ( 8th ) are each formed circular.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc carrier ( 11 ) between the individual grinding wheels ( 8th ) is coated with abrasive material or in particular has sleeve-like spacers which are externally provided with abrasive material.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one abrasive body ( 7 ) on a rotatable, optionally designed for a wobbling support body ( 6 ) is arranged.

Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that it comprises a plurality, in particular four abrasive bodies ( 7 ), each with its disk carrier ( 11 ) on the carrier body ( 6 ) are arranged and preferably evenly spaced from each other.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the disk carrier axis ( 9 ) of an abrasive article ( 7 ) and the axis of rotation ( 10 ) of the carrier body ( 6 ) in the direction of the bristle feed side facing away from an angle (α), which is smaller than 90 °.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the grinding wheels ( 8th ) are tapered in cross-section, tapering from the center to its edge region.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that grinding devices ( 1 ) at several workstations ( 4 ) are provided, and that the grinding wheels ( 8th ) the abrasive body ( 7 ) at the individual workstations ( 4 ) with respect to the grinding properties of their grinding surfaces, in particular with respect to their grain size, are designed differently.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the workstations ( 4 ) in each case a grinding device is associated with a drive unit and a control device, wherein the operating parameters of the drive unit, in particular the rotational speed, with the control device as a function of the grinding properties of the grinding wheels ( 8th ) at the individual workstations ( 4 ) are adjustable.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the grinding bodies ( 7 ) with the grinding wheels ( 8th ) rotatable about its central axis on the carrier body ( 6 ) are stored.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the grinding bodies ( 7 ) in each case a rotary drive for a rotational movement of the grinding wheels ( 8th ) is assigned during the grinding process.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the grinding wheels ( 8th ) have in particular wave or hump-shaped surface profiles.