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Verfahren zum Herstellen von Bürsten, nach diesem Verfahren hergestellte
Bürste sowie Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten, insbesondere von kleinen Bürsten
wie z.B. Zahnbürsten, wobei ein mit Büschellöchern versehener Bürstenkörper einem
Stopfwerkzeug od. dgl. zugeführt wird, welches Borstenbüschel sowie Büschelanker
in die Büschellöcher einbringt, wobei im Bereich der Büschelzufuhr ein Metallband
od.dgl. für die Herstellung dieser Anker zugeführt wird, diese Anker davon abgetrennt
sowie mittels des Stopfwerkzeuges od.dgl. in die Büschellöcher eingebracht und darin
verankert werden. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einer Bürste sowie einer
Bürstenherstellungsmaschine dafllr.
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Es ist bekannt, beim Stopfen von Bürsten, Borstenbüschel etwa in der
Mitte zusammenzufalten und über einen sogenannten Flachdrahtanker, der z.B. durch
ein etwa rechteckiges Metallplättchen gebildet ist, in das entsprechende Büschelloch
einzudrücken. Dabei dringt der Flachdrahtanker, durch seine gegenüber dem Büschelloch-Durchmesser
etwas größere Breite, seitlich etwas in die Bohrlochwandung ein. Nachteilig ist
dabei unter anderem, daß die seitlich über den eigentlichen Büschelquerschnitt auch
in Befestigungsstellung etwas über den Lochquersclznitt überstehenden Verankerungsteile
des Flachdrahtankers sowie die von diesen Seitenteilen
beim Eindrücken
gebildeten Schlitze in der Büschellochwandung sichtbar sind. Dadurch entsteht bei
den Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, vor allem, wenn der Bürstenkörper aus weißem
od.dgl. hellen Material ist, ein optisch ungünstiger, gegebenenfalls auch unhygienischer
Eindruck, da die seitlich über den Querschnitt der Borstenbüschel vorstehenden und
sichtbaren Verankerungsteile od.dgl. den Eindruck von SchmutzpartikeDnod.dgl. erwecken
können. Darüberhinaus können sich in nachteiliger Weise in den Verankerungs-Schlitzen
tatsächlich auch Rückstände ansammeln, die für eine Reinigung praktisch unzugänglich
sind.
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Insbesondere ist außerdem noch nachteilig, daß beim Eindrücken dieser
Flachdrahtanker in das Büschelloch bzw. dessen Wandung die Gefahr der Spaltung des
Bürstenkörpers vergrößert wird.
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Insbesondere ist die Gefahr bei in einer Büschelreihe in gleicher
Ebene orientierten Flachdrahtankern gegeben. Man hat deshalb auch schon die Anker
einer Reihe schräg angeordnet, um eine durchgehende "Spaltreihe" zu vermeiden. Dadurch
konnte zwar die Gefahr des Aufspaltens etwas vermindert werden, trotzdem bleibt
jedoch, unter anderem durch die von außen erkennbaren Befestigungsstellen, der ungünstige
optische Eindruck sowie auch die Gefahr der Ansammlung von Rückständen, wie eingangs
erwahnt, erhalten.
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Ein weiterer Nachteil besteht noch darin, daß ganz bestimmte Anforderungen
an das Bürstenkörper-Material, wie z.B. Nachgiebiglceit, Spaltfestigkeit usw. gestellt
werden müssen, um ein störungsfreies Eindringen der Flachdrahtanker in das jeweilige
Büschelloch zu erreichen. Schließlich muß auch die Positionierung beim Eindrücken
dieser Flachdrahtanker in das Büschelloch bzw. den Bürstenkörper sehr genau erfolgen,
da eine zentrierende Führung praktisch nicht vorhanden ist. Einseitig etwas stärker
in die Büschellochwandung eingreifende Anker erhöhen jedoch in nachteiliger Weise
die Gefahr des Aufspaltens.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum
Herstellen von Bürsten zu schaffen,bei dem beim Einsetzen der Büschelanker die Gefahr
einer Beschädigung der Bürstenkörper z.B. auch durch Aufspalten und dgl. weitestgehend
vermieden wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere ein Verfahren
der eingangs erwahnten Art vorgeschlagen, bei dem die Anker bis etwa in die Befestigungslage
in die Büschellöcher eingeschoben und anschließend zum Verankern aufgeweitet werden.
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Die Anker werden dabei bezüglich des Bürstenkörpers im wesentlichen
druck- und verformungsfrei in die Büschellöcher eingeführt und erst in ihrer Funktionsstellung
mittels Druckbeaufschlagung aufgeweitet. Dadurch können in vorteilhafter Weise ein
Schlitzen der Bohrlochwandungen beim Einbringen der Anker sowie eine erhöhte Kerb-
und Spaltwirkung auf den Bürstenkörper vermieden werden. In vorteilhafter Weise
können dadurch die einzelnen Büschellöcher, insbesondere bei Zahnbürsten, mit sehr
geringem Abstand voneinander angeordnet werden.
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Vorteilhafterweise führen sich die Anker vorzugsweise beim Einschieben
mit im wesentlichen glatten, durchgehenden Seitenflanken an den Wandungen der Büschellöcher
Dd.dgl, Führun gen. Dadurch ist ein störungsfreies Einbringen der Anker in die Büschellöcher
begünstigt. Insbesondere ist dabei aber auch eine gute, überbrückende Führung beim
Übergang von dem Führungskanal des Stopfwerkzeuges od.dgl. in das Büschelloch gegeben.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß
das Metallband od.dgl. vor dem Abtrennen mit Ausstanzungen versehen wird und die
dann im wesentlichen vorgeformten Anker
in einem Stößerkanal des
Stopfwerkzeuges eingeführt und vor dem Auftreffen eines in dem Stößerkanal geführten
Stößers von dem Band abgetrennt werden. Dadurch erhält man ein kontinuierliches,
praktisch störungsfreies Arbeitsverfaliren, bei dem die einzelnen Anker hergestellt
sowie direkt anschließend weiterverwendet werden. Ein Bevorraten und besonderes
Beschicken der Bürstenherstellungsmaschine mit einzelnen Ankern ist nicht erforderlich.
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Die Erfindung betrifft auch eine Bürste, insbesondere eine kleine
Bürste wie z.B. Zahnbürste, mit einem Bürstenkörper, der Büschellöcher zur Aufnahme
von Borstenbüscheln aufweist, die mittels Büschelankern in den Büschellöchern befestigt
sind, wobei jeweils ein inseits des Büschelloches eingesetzter, mit im wesentlichen
glatt ausgebildeten Seitenflanken versehener Anker mit seiner inneren Stirnseite
gegen das zu haltende Borstenbüschel drückt und mittels seinen Seitenflanken od.dgl.
in der Lochwandung festgelegt ist.
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Dementsprechend besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin,
eine derartige, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bürste zu schaffen,
die unter Vermeidung der eingangs erzähnton Nachteile insbesondere auch von außen
unsichtbare und auch für Schmutzteilchen und dgl. praktisch unzugängliche Befestigungsstellen
aufweist. Gleichzeitig sollen die Borstenbüschel fest und haltbar verankert sein.
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Schließlich soll es möglich sein, den Büschellochabstand vergleichsweise
klein zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
bei einer Bürste der vorerwähnten Art der Abstand der Seitenflanken des Ankers,
vor seinem Festlegen im Bürstenkörper, höchstens etwa gleich groß oder wenig kleiner
als der Durchmesser des zugehörigen Büschelloches ist, und daß der Anker in seiner
Befestigungslage mit den Außenecken seiner etwas aufgespreiz ten Seitenflanken im
Bürstenkörper sich verkrallend eingreift.
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Diese Anker lassen sich durch ihre maßlichen Verhältnisse gegenüber
dem Büschelloch praktisch ohne Druck und unter Vermeidung einer Verformung der BUschelloch-Wandungen
einbringen. Erst in Funktionslage greifen dann die Außenecken der Seitenflanken
in die Büschellochwandung ein. In vorteilhafter Weise sind diese Befestigungsstellen
jedoch wegen des unbeschädigten Lochrandbereiches von außen unsichtbar und auch
im wesentlichen unzugänglich. Dadurch wird einerseits eine Ablagerung von Schmutzteilchen
od.dgl. an sonst zur Reinigung praktisch unzugänglichen Stellen vermieden und andererseits
wird auch der Gesamteindruck der Bürste wesentlich verbessert da die Befestigungsanker
bzw.
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die Verankerungsstellen von außen nicht mehr sichtbar sind.
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Außerdem ist durch die eingespreizten Außenecken der Seitenflanken
der Anker in die Lochwandung ein sicherer Halt gegeben, der auch durch materialbedingte,
geringfügige Formänderungen der Bürstenkörper beibehalten bleibt.
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Zweclumaßigerweise sind die Anker durch im wesentlichen etwa U-förmige
Plättchen gebildet, wobei dessen freie U-Schenkel als Spreizschenkel ausgebildet
sind.
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Man kennt zwar bereits etwa U-förmige Anker, die jedoch profilierte,
insbesondere gezahnte Außenseiten der U-Schenkel aufweisen. Bei diesen Ankern ergeben
sich in nachteiliger Weise jedoch neben einer schwierigen Hersbellung unter anderem
auch Probleme bei der Verarbeitung. In der Praxis hat es sich nämlich gezeigt, daß
bei der Verarbeitung dieser Anker häufig Störungen beispielsweise durch Verkanten
und dgl. auftreten. Dieses Verkanten ist durch die unregelmäßigen Seitenflanken
der U-Schenkel begünstigt. Insbesondere kann dieses Verkanten bzw. Verklemmen bei
nebeneinanderliegenden und sich mit ihren profilierten Seitenkanten gegenseitig
zum Weitertransport druckbeaufschlagenden Ankern auftretend Außerdem ist auch bei
diesem Anker bei der Übergabe
vom Stößerkanal des Stopfwerkzeuges
in das Büschelloch praktisch keine überbrückende Führung gegeben. Weiterhin ist
nachteilig daß durch die Seitenprofilierung in unerwünschtcr Weise Schwächungsstellen
geschaffen sind, dienen kontrolliertes Aufspreizen und Verankern der Seitenflanken
od.
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dgl. der U-Schenkel nicht immer gewährleisten. Außerdem tritt auch
eine erhöhte Kerbwirkung im Bereich der Büschellochwandung auf. Auch können sich
der Reinigung unzugängliche Räume bilden.
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Der erfindungsgemäße Anker ist dagegen besonders einfach herstellbar
und vermeidet zumindest weitgehend die vorerwahnten Nachteile.
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Die Erfindung betrifft auch eine Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zum Herstellen von erfindungsgemäßen Bürsten.
Diese Bürstenherstellungsmaschine weist eine Vorrichtung zum Einbringen von Büschelankern
in Büschellöcher eines Bürstenkörpers auf.
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Sie ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zuführung
für die gegebenenfalls magaziniertenBüschelanker zu einer Stößer-Führungsbahn eines
Stopfwerkzeuges od.dgl.
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aufweist. Mittels dieser Maschine können die Anker unter Mitnahme
jeweils eines Borstenbüschels in ein Büschelloch eines Bürstenkörpers eingebracht
werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Bürstenherstellungsmaschine
weist zusätzlich eine Vorrichtung zum Herstellen der Büschelanker aus einem Band
auf. Sie ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zuführeinrichtung
für das Band od.dgl.vzw. Metallband, eine Stanzeinrichtung zum Ausstanzen der Anker,
eine Abtrenneinrichtung zum Trennen der aus gestanzten Anker von dem Band sowie
eine Ankerzuführung
zum Zuführen der Anker in die Löcher des Bürstenkörpers
aufweist. Mit dieser Bürstenherstellungsmaschine lassen sich in einem gleichlaufenden,
praktisch kontinuierlichen Arbeitsprozeß Büschelanker herstellen und einzeln zusammen
mit Borstenbüscheln in die dafür vorgesehenen Büschellöcher einbringen und dort
verankern.
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Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen,
der Beschreibung und Zeichnung noch näher erläutert. Dabei ergeben sich aus den
Einzelmerkmalen der Unteransprüche insbesondere folgende Aufgaben bzw. Vorteile:
Die gemäß dem Anspruch 6 vorgesehenen Ausgestaltun¢en der Anker haben im einzelnen
folgende Vorteile: Eine etwa rechteckige Ausnehmung ist besonders einfach herstellbar,
während die Ausnehmung mit gerundet cm Grund neben einer einfachen Herstellung auch
noch eine verminderte Kerbwirkung aufweist. Die Ausbildung der Ausnehmung mit zum
freien Ende der Spreizschenkel hin divergierenden Innenseiten hat den vorteil, daß
Auflaufschrägen zum Aufspreizen bereits am Anker vorhanden sind, so daß das Aufweiteteil
einer Stösserzunge od.dgl. entsprechend einfach ausgebildet sein kann.
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Durch die erste Maßnahme des 7. Anspruches erfolgt insbesondere eine
gute Einführung der Anker ins Büschelloch durch Selbstzentrierung. Durch die weiteren
Merkmale kann eine bessere Verankerung und auch eine etwas geringere lierbwirkung
auf den Bürstenkörper erzielt worden.
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Bei den in Anspruch 8 und 9 aufgeführten Abmessungen ergibt sich insbesondere
eine gute Stabilität des Ankers, vor allem auch seiner U-Schenkel, wodurch auch
eine sichere Verankerung im Büschelloch möglich ist. Je nach Verwendung der Bürste
kann als Material Neusilber wegen seines günstigen
chemischen und
mechanischen Verhaltens oder bei etwas anderen Anforderungen auch Messing vorteilhaft
sein.
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Durch die Maßnahme des 12. Anspruches ist ein schrittweises, etwa
einer Breite eines Ankers entsprechendes Weitertransportieren und damit ein kontinuierliches
Bearbeiten des Metallbandes möglich.
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Durch die Maßnahme der Ansprüche 13 bis 15 ist die Stanzeinrichtung
insgesamt und auch deren Antrieb vergleichsweise einfach im Aufbau.
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Die Maßnahme des Anspruches 16 schafft die notwendige Bewegungsfreiheit
für das Metallband bei seinem Eintritt in die Stanzeinrichtung. Dies ist vorgesehen,
da bei der Stanzeinrichtung die Stanzplatte bewegbar ist.
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Durch die Anordnung gemäß Anspruch 1 7 kann das durch Ausstanzen vorgeformte
Metallband od.dgl. anschließend durch die Abtrenneinrichtung in die einzelnen Anker
zerteilt werden.
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Durch den gemeinsamen Hubantrieb für die Stanzeinrichtung sowie die
Abtrenneinrichtung werden die unterschiedlichen Bearbeitungsgänge gleichzeitig durchgeführt,
so daß eine gute Synchronisation des Arbeitsablaufes gegeben ist.
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Durch die Anordnung gemäß Anspruch 18 werden die Anker bzgl.
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ihrer Zuführung praktisch unterbrechungslos schließlich an das Stopfwerkzeug
weitergegeben, dessen Stößerzunge dann zum Einbringen der Anker in ein Büschelloch
dient.
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Die Maßnahme gemäß Anspruch 19 ergibt einerseits eine gute und sichere
Übergabe der Anker von der Stanzeinrichtung zu der Stopfeinrichtung und andererseits
ist dadurch auch der konstrulctive Aufbau vergleichsweise einfach gehalten.
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Eine sichere Führung des Metallbandes od. dgl. ist gemäß Anspruch
20 ohne zusätzliche Fuhrungshilfen von der Ausstanzeinrichtung zur Abtrenneinrichtung
gegeben. Durch das verstellbare Gegenmesser kann eine Abnützung durch einfaches
Nachstellen ausgeglichen werden.
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Gemäß Anspruch 21 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Stanzeinrichtung
aufgeführt, die gleichzeitig eine vollstandige Vorformung der Anker, welche dabei
auch gleich mit Einfülirhilfen versehen werden, ermöglicht.
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Durch die Maßnahme des Anspruches 22 kann die Stößerzunge mit ihrem
vorderen Ende gleichzeitig zum Vorschieben der Anker innerhalb des Stößerkanales
und andererseits auch gleichzeitig zum Aufweiten der Spreizschenkel der Anker innerhalb
eines Büschelloches dienen.
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Durch die Ausgestaltung der Stößerzunge gemäß Anspruch 23 sind an
deren vorderem Ende bereits Auflaufschrägen gebildet, auf die die Innenseiten der
vorgesehenen Ausnehmungen zwischen den U-Schenkeln auflaufen und diese dann aufspreizen
können.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Ein zelheiten
anhand der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt zum Teil stärker schematisiert: Fig. 1 eine Aufsicht einer
Bürstenherstellungsmaschine mit einer Stopfeinrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht
der in Fig. 1 gezeigten Bürstenherstellungsmaschine gemäß der Blickrichtung X in
Fig. 1,
Fig. 3 eine Teilschnittansicht des etwa in Fig. i strichpunktiert
umrandeten Bereiches mit einem Stopfwerkzeug sowie einer Vorrichtung zum Herstellen
von Büschelankern, Fig. 3a eine der Fig. 3 zugeordnete Teilschnittansicht eines
Bürstenkörpers mit dem vorderen Ende eines Stopfwerkzeuges in Stopfstellung, Fig.
4 im wesentlichen die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung, hier jedoch in einer Ansicht
gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Stößerführungsbahn mit Stößer
sowie vorgeformten bzw. abgetrennten Büschelankern, Fig. 6 eine etwa Fig. 5 entsprechende
Ansicht, hier jedoch mit abgewandelt ausgebildeten Büschelankern, Fig. 7 und 8 Seitenansichten
von unterschiedlich ausgebildeten Büschelankern Fig. 9 eine Seitenansicht eines
stark vergrößerten Büschelankers mit Einführhilfen, Fig.10 einen Teilquerschnitt
eines Bürstenkörpers im Bereich eines Büschelloches mit eingesetztem Borstenbüschel
sowie einem herkömmlichen Plättchenanker, Fig. 11 und 12 Teilaufsichten eines Bürstenkörpers
mit zur Verdeutlichung ohne Borstenbüschel eingesetzten herkömmlichen Plättchenankern
in unterschiedlicher Anordnung,
Fig. 13 einen Teilquerschnitt eines
Bürstenkörpers im Bereich eines Büschelloches mit daran angesetztem Stopfwerkzeug
sowie zum Teil in das Büschelloch eingeführtem, erfindungsgemäßen Büschelanker und
Fig. 1 4 eine Seitenansicht einer Zuführeinrichtung.
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Fig. 1 und 2 zeigen stark vereinfacht eine Bürstenherstellungsmaschine
1 mit einem Maschinengehäuse G, die einen z.
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B. durch einen Schablonenantrieb 50 positionierbaren Werkstückhalter
2 für Bürstenkörper 3, im vorliegenden Falle für Zahnbürstenkörper, aufweist. Bei
diesem Werkstückhalter 2 ist ein Stopfwerkzeug 4 mit einer Borstenzufuhr 5 erkennbar.
Außerdem ist dort eine Zuführeinrichtung 6 für Metallband 7 od.dgl. vorgesehen,
aus dem die später noch zu beschreibenden Büschelanker 8, nachfolgend kurz "Anker
8" genannt, hergestellt werden.
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Gegebenenfalls kann die Zuführeinrichtung 6 auch zum Zuführen von
bereits fertigen, gegebenenfalls magazinierten Ankern 8 zu dem Stopfwerkzeug 4 ausgebildet
sein. Im vorliegenden Falle ist jedoch das Metallband 7 auf einer Vorratsrolle 9
aufgewickelt und wird mittels der Zuführeinrichtung 6 einer vom Stopfwerkzeug 4
vorgeschalteten Vor richtung zum Herstellen der Anker 8 zugeführt. Der in Fig.1
strichpunktiert umrandete Bereich ist deutlicher in Fig. 3 dargestellt. Die im wesentlichen
in diesem Bereich befindlichen Teile sind insgesamt mit "Vorrichtung 10" bezeichnet.
Sie weist im wesentlichen neben der bereits vorerwähnten Zuführeinrichtung 6 eine
Stanzeinrichtung 11 zum Ausstanzen der Anker 8, eine Abtrenneinrichtung 12 zum Trennen
der ausgestanzten Anker 8 von dem Metallband 7 sowie eine Ankerzuführeinrichtung
auf, wobei letztere im wesentlichen durch das Stopfwerkzeug 4 selbst gebildet ist.
Dieses weist einen Stößerkanal 13 sowie eine darin geführte, hin und her verschiebbare
Stößerzunge 14 auf. Das Stopfwerkzeug 4 ist
insgesamt in einem
Gehäuse 15 verschiebbar gelagert, welches mit dem Maschinengehäuse G verbunden ist.
Dieses Stopfwerkzeug 4 kann zum einen in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht werden,
in welcher sowohl ein Borstenbüschel 16 als auch ein Büschelanker 8 aufgenommen
werden kann. Das Stopfwerkzeug 4 wird dann zu dem im Werkstückhalter 2 gehaltenen
Bürstenkörper verschoben und der Büschelanker 8 mit dem Borstenbüschel 16 mittels
der Stösserzunge 14 in ein Büschelloch 17 eines Bürstenkörpers 3 eingebracht.
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Die zur Verankerung vor gesehenen Büschelanker 8 ( Fig.5 bis 9) sind
durch ein im wesentlichen etwa U-förmiges Plättchen 18 gebildet, dessen freie U-Schenkel
19 als Spreizschenkel ausgebildet sind. Die Außenseiten 20 dieser U-Schenkel 19
verlaufen dabei im unverformten Zustand etwa parallel zueinander. Zwischen den auseinanderspreizbaren
U-Schenkeln 19 ist eine etwa rechteckige (Fig. 5 und 6), vorzugsweise mit gerundetem
Grund 21 (Fig. 7 bis 9) ausgebildete Ausnehmung 22 vorgesehen. In dieser Ausnehmung
22 kann zum Auseinanderspreizen der U-Schenkel 19 das als Transport- und Aufweiteteil
23 ausgebildete vordere Ende 24 der Stößerzunge 14 eingreifen. Die Ausführungsform
mit dem gerundeten Grund 21 hat dabei den Vorteil, daß eine verminderte Kerbwirkung
beim Aufspreizen der U-Schenkel 19 auftritt. Außerdem kann gegebenenfalls auch eine
etwas erhöhte Haltekraft durch die dann auch etwas verformungsstabileren U-Schenkel
19 gegeben sein.
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Bei dem in Fig. 8 gezeigten Anker 8 divergieren die Innenseiten der
U-Schenkel 19 zum freien Ende hin. Hier ist die Ausnehmung mit 22a bezeichnet. Bei
dieser Ausführungsform kann das vordere Ende 24 der Stößerzunge 14, wie strichliniert
in Fig. 8 angedeutet, auch mit einem praktisch stumpfen Vorderteil ausgebildet sein.
Die Innenschrägen
der U-Schenkel bilden in diesem Falle Auflaufschrägen,
durch die eine Aufweitung bzw. Auseinanderspreizung der U-Schenkel 19 bewirkt wird.
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Vorzugsweise weist der Anker 8 an seinem Einführende 25 Einführhilfen
26 auf, die insbesondere durch angefaste Ecken 27 (Fig. 6,9) gebildet sind. Dadurch
wird insbesondere auch das Einführen der Anker beim Übergang vom Stößerkanal 13
in das Büschelloch 17 begünstigt. Auch können durch diese Art "Selbstzentrierung"
beim Positionieren des Stopfwerkzeuges 4 zum Einbringen der Büschelanker 8 gegebenenfalls
etwas größere Toleranzen zugelassen werden.
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Gegebenenfalls können die als Spreizschenkel dienenden U-Schenkel
19 wenigstens einseitig, zumindest bei ihrem Verankerungsbereich>abgerundete
Längskanten aufweisen oder aber zumindest im Bereich der freien Enden der Spreizschenkel
an deren Außenseiten eine etwa der Krümmung des Büschelloches 17 im Bürstenkörper
3 entsprechende Kontur aufweisen.
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Der in Fig. 9 stark vergrößert gezeichnete Anker 8 weist bei Zahnbürsten
etwa eine Breite A von beispielsweise 1,5 mm bei einer Höhe H von etwa 1 mm auf.
Die Breite b der Ausnehmung 22 zwischen dem Spreizschenkel ist dabei etwa halb so
groß wie die Gesamtbreite A des Büschelankers 8. Die Dicke des Büschelanlcer-Plättchens
18 kann etwa 0,2 bis 0,5, vorzugsweise 0,3 mm betragen. Es besteht insbesondere
aus Metall, vorzugsweise aus Neusilber, gegebenenfalls aber auch aus Messing. Neusilber
hat dabei den Vorteil einer hohen Korrosionsfestigkeit und verhält sich chemisch
praktisch neutral. Bei bestimmten Bürstenkörperwerkstoffen ist jedoch auch die Verwendung
eines Büschelankers aus Kunststoff möglich. Nach einem erfindungswesentlichen Merkmal
ist der Abstand A der Seitenflanken 28 des Ankers 8 vor seinem Festlegen im Bürstenkörper
3, höchstens etwa gleich groß oder wenig kleiner als
der Durchmesser
D des zugehörigen Büschelloches 17 (Fig. 3a). In Befestigungslage (Fig. 3a) greifen
dann die Außenecken 29 der etwas aufgespreizten Seitenflanken 28 in die Büschellochwandung
des Bürstenkörpers 3 ein.
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Der Büschelanker 8 läßt sich somit bis in seine Verankerungspos lt
ion praktisch druckfrei und insbesondere auch ohne Verformung des Büschelloches
t7 in dieses einführen. Erst in seiner endgültigen Befestigungslage (Fig. 3a) erfolgt
dann eine Festlegung des Ankers durch Aufspreizung seiner U-Schenkel 19. In vorteilhafter
Weise sind dann die Verankerungsstellen von außen her nicht sichtbar, da der gesamte
äußere Büschelloch-Querschnitt von Borsten des Büschels ausgefüllt wird.
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Die in Fig. 1 bis 4 angedeutete Zuführeinrichtung 6 für das Metallband
7 ist in Fig.14 deutlicher erkennbar. Sie dient zum schrittweisen Vorschieben (Pfeil
Pf 1) des Metallbandes 7. Zum Erfassen des Bandes 7 dienen Greifelemente 30, 30a,
die etwas aus- bzw. zueinander bewegbar gelagert sind. Sie sind an einem durch einen
Exzenterantrieb 51 hin- u. herschwenkbaren(Doppelpfeil Pf 3) Hebel 52 angeordnet,
wobei das Greifelement 30a mittels eines Hubantriebes 53 bei der Rücklaufbewegung
etwas zurückgezogen wird, so daß das Band 7 zwischen den Greifelementen 30, 30a
freigegeben ist.
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Bei der Transportbewegung (Pf 1) jedoch wird das Band 7 nach dem Verschieben
des Greifelementes 30a in Greifstellung, zwischen den Greifelementen 30, 30a festgeklemmt
und bei der entsprechenden Vorschub-Schwenkbewegung des Hebels 52 mitgenommen. Der
Vorschubweg entspricht dabei etwa der Breite eines Ankers 8, so daß das Band 7 jeweils
um eine Ankerbreite A weitertransportiert wird. Bei der als Gehäusefenster 40 ausgebildeten
Eintrittsöffnung für das Metallband 7 in die Stanzeinrichtung 11 erkennt man noch
eine zwischen der Vorschubangriffsstelle bei den Greifelementen 30, 30a sowie dem
Gehäusefenster 40 angeordnete Bandführung 54. Diese vermeidet ein Ausknicken des
Metallbandes 7. Gegebenenfalls kann die Zuführeinrichtung 6 auch,anstatt eines definierten
Vorschubweges,das Metallband 7 in Vorschubrichtung gemäß Pfeil Pf 1 in Fig.3, mit
einer Vorschubkraft beaufschlagen, die beispielsweise durch eine Feder od.dgl. aufgebracht
wird.
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An die Zuführeinrichtung 6 schließt sich in Transportrichtung des
Metallbandes 7 die Stanzeinrichtung II an (Fig.3). Diese weist einen Stanzstempel
32 zum Ausstanzen der inneren Ausnehmung 22 bzw. 22a sowie einen weiteren
Stanzstempel
33 zum Ausstanzen der angefasten Ecken 27 der in Fig.
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3, 6 und 9 erkennbaren Büschelanker 8 auf.
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Wie insbesondere in Fig. 4 gut erkennbar, besitzt die Stanzeinrichtung
11 eine Stanzplatte 34 mit einem Durchführungskanal 35 für das Metallband 7. Dieser
Durchführungskanal 35 wird quer von den Führungsöffnungen 36 bzw. 36a für die Stanzstempel
32 bzw. 33 gekreuzt. Die Lagen der Stanzstempel 32 und 33 sind auch gut in Fig,
3 erkennbar. Die Stanzstempel 32,33 sind feststehend mit einem Gehäuse 37 verbunden,
während die Stanzplatte 34 mit dem Durchführungskanal 35 und dem darin geführten
Metallband 7 insgesamt zu den Stanzstempeln 32, 33 über einen Hubantrieb 38 bewegbar
ist.
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Die Hubbewegung (Pfeil Pf 2 in Fig. 4) kann dabei vergleichsweise
klein, z.B. wenig mehr als die Dicke des Metallbandes 7 sein. Beim Eintritt 39 des
Band-Durchführungskanales 35 ist noch die bereits vorerwähnte Gehäuseöffnung vorgesehen,
die als Gehäusefenster 40 mit einer Höhe h ausgebildet, die mindestens dem Hubweg
der Stanzplatte 34 entspricht. Dadurch ist die notw endige Bewegungsfreiheit für
das zugeführte Metallband 7 gegeben.
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Der Stanzeinrichtung 11 ist in Transportrichtung (Pfeil Pf 1) die
Abtrenneinrichtung 12 nachgeschaltet. Diese weist ein bewegliches Schneidmesser
41 sowie ein mit diesem zusammenarbeitendes, feststehendes Gegenmesser 42 auf. Das
Schneidmesser 41 ist mit dem auch die Stanzplatte 34 antreibenden Hubantrieb 38
verbunden. Dadurch werden das Schneidmesser 41 sowie die Stanzplatte 34 synchron
miteinander bewegt.
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An die Abtrenneinrichtung 12 schließt sich das Stopfwerkzeug 4 an.
Das bereits vorerwähnte Gegenmesser 42dor Abtrenneinrichtung 12 ist von einem Teil
dieses Stopfwerkzeuges, nämlich von einer Seitenkante 43 des Stößerkanales 13 gebildet.
Der Stößerkanal 13 verläuft etwa rechtwinklig
(Fig. 3) zu dem Durchführungskanal
35 der Stanzplatte 34 etwa in gleicher Ebene. Für das bereits gestanzte Metallband
7 ist ein von der einen Seitenkante des Stößerkanales 13 gebildeter Zuführanschlag
31 vorgesehen, welcher der zum Gegenmesser 42 gehörenden Seitenkante 43 gegenüberliegt.
Andererseits bildet aber auch die Stirnseite des Gegenmessers 42 einen Anschlag
für das Metallband 7.
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Ausgehend von<br in Fig. 3 erkennbaren Lage des Metallbandes 7,
wobei auch der bereits im Stößerkanal 13 befindliche Büschelanker 8 noch mit dem
Metallband 7 verbunden ist, wird nachfolgend der Arbeitsablauf beim Herstellen und
Einbringen der Büschelanker 8 aufgezeigt. Durch eine Hubbewegung der Stanzplatte
34 sowie des Schneidmessers 41 werden einerseits die Ausnehmung 22 sowie die Anfasungen
27 gestanzt und gleichzeitig wird auch der im Stößerkanal 13 befindliche Anker 8
von dem nachfolgenden Band abgetrennt. Währenddem Stanzens bzw. Abtrennens ist ein
Vorschub des Metallbandes 7 nicht möglich, d die vorderste Stirnseite des Bandes
am Gegenmesser 42 anliegt und weil andererseits auch die Stanzstempel 32 und 33
noch in das Band eingreifen. Der im Stößerkanal befindliche Büschelanker 8 wird
von der Stößerzunge 14 aus dem Stopfwerkzeug unter Mitnahme eines Borstenbüschels
16 in ein Büschelloch 17 eines Bürstenkörpers 3 transportiert. Vorher wurde das
Stopfwerkzeug 4 mit seiner Mündung 44 in die in Fig. 3a gezeichnete Stopflage verschoben.
Während dieser Stopfbewegung, bei welcher sich gegebenenfalls die Stanzplatte 34
sowie das Schneidmesser 41 in der in Fig.4 gezeigten Ausgangslage befindet, kann
das Metallband 7 mit seinem vordersten Anker 8 wegen der noch vorgeschobenen Stößerzunge
14 noch nicht in den Stößerkanal 13 eintreten.
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Erst nach dem Zurückziehen der Stößerzunge 14 in die in Fig. 3 gezeigte
Lage kann das Band 7 nachrücken und sich mit seiner vordersten Stirnseite an der
der Schneidkante des Gegenmessers 42 gegenüberliegenden Seite des Stößerkanales
13 anlegen. Der vorbeschriebene Vorgang wiederholt sich dann. Dadurch ist ein kombiniertes
Zusammenarbeiten der einzelnen Bearbeitungsstationen für die Büschelanker 8 gegeben.
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Erwähnt sei noch, daß auch das Schneidmesser 41 der Abtrenneinrichtung
12 einen mit dem Durchführungskanal 35 der Stanzplatte 34 fluchtenden Durchgangskanal
49 für das Metallband 7 aufweist. Zum Ausgleich von Abnutzungen ist das Schneidmesser
41 zum zugehörigen Gegenmesser 42 vorzugsweise verstellbar angeordnet.
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Vorzugsweise weist das vordere Ende 24 der Stößerzunge 14 etwa die
Form eines gleichschenkligen Dreieckes auf (vgl.
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z.B. Fig. 5 und 6), wobei der von den Seitenschenkeln eingeschlossene
Konuswinkel B insbesondere auf die lichte Weite und Tiefe der inneren Ausnehmung
22, 22a des Ankers 8, die Spreizverformbarkeit der U-Schenkel 19 sowie auch auf
das Material des Bürstenkörpers 3 und auch der Anker 8 abgestimmt ist. Bei der in
Fig. 8 gezeigten Form der Ausnehmung 22a kann das vordere Ende 24 der Stößerzunge
14 auch praktisch stumpf ausgebildet sein, so daß es gegenüber Beschädigungen unempfindlicher
ist.
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Die Figuren 10 bis 12 zeigen noch Teilschnitt- bzw. Teilaufsichten
von Bürstenkörpern, bei denen die Borstenbüschel 16 mittels herkömmlichen, etwa
rechteckigen Ankerplättchen 45 im Büschelloch 17 gehalten werden. Diese Ankerplättchen
45 graben beim Einsetzen in das Büschelloch 17 seitlich in die Büschellochwandung
Kerben 46 ein die
dann in nachteiliger Weise auch nach Fertigstellung
der Bürste von außen sichtbar sind. Außerdem kann die Kerb- und Spaltwirkung, insbesondere
bei sehr geringem Lochabstand, unter Umständen zum Aufspalten des Bürstankörpers
führen.
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Man hat deshalb auch schon die in Fig. 12 gezeigte Schrägstellung
der Ankerplättchen 45 vorgenommen, um der Gefahr des Längsaufspaltens etwas entgegenzuwirken.
Diese Schrägstellung der Ankerplättchen ist jedoch fertigungstechnisch ungünstig.
Bin wesentlicher Unterschied zwischen der herkommlichen Borstenbüschel-Befestigung
gemäß Fig. 10 bis 12 und der erfindungsgemäßen Berstenbüschel-Befestigung z.B.
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gemäß Fig. 3a besteht noch darin, daß die herkömmlichen Ankerplättchen
45 im wesentlichen reibschlüssig mit dem Bürstenkörper 3 verbunden sind, während
die erfindungsgemäßen Büschelanker 8 mit ihren Außenecken 29 der etwas aufgespreizten
Seitenflanken 28 der U-Schenkel 19 formschlüssig in die Wandung des Büschelloches
17 eingreifen. Ggf.
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können auch die erfindungsgemäßen Anker 8 quer wie in Fig.
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12 bei herkömmlichen Ankern gezeigt, eingesetzt werden.
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Fig. 13 zeigt noch in einer vergrößerten Schnittdarstellung einen
Bürstenkörper im Bereich eines Büschelloches 17 sowie das vordere Ende des Stopfwerkzeuges
4 mit seiner Mündung 44 des Stößerkanales 13. Anhand der Fig. 13 ist unter Weglassung
des Borstenbüschels sowie der Stößerzunge 14 verdeutlicht, daß durch die äußere
Formgebung des erfindungsgemäßen Büschelankers 8 mit seinem im unverformten Zustand
glatten und etwa parallelen Außenseiten 20 eine gute überbrückende Führung auch
im Übergangsbereich zwischen dem Stößerkanal 13 einerseits und dem Büschelloch 17
andererseits gegeben ist. Der gegebenenfalls vorhandene Spalt 47 zwischen der Mündung
44 des Stopfwerkzeuges 4 und der Oberseite des Bürstenkörpers 3 ist zwar in der
Praxis vergleichsweise klein, bei kleineren Bürsten, wie z.B. Zahnbürsten od.
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dgl. und den entsprechend kleinen Büschelankern 8 kann er jedoch bei
einigen Büschelankern zu Störungen führen. Dies wird bei den erfindungsgemäßen Büschelankern
8 durch deren glatt durchgehende Außenseiten 20 und der sich daraus ergebenden guten,
überbrückenden Führung vermieden.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.