DE3719823C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren sowie Anwendung des Verfahrens fuer Geraete aehnlichen Aufbaus - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren sowie Anwendung des Verfahrens fuer Geraete aehnlichen AufbausInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A46—BRUSHWARE
- A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
- A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Borstenwaren, wie Bürsten, Besen, Pinsel, Kämme, Matten od.
dgl., die aus einem Borstenträger und mit diesem verbunde
nen, gegebenenfalls zu Bündeln zusammengefaßte Borsten be
stehen, die zu mehreren in wenigstens einer Reihe mit Ab
stand voneinander angeordnet sind, indem ein Borsten-
Abschnitt mittels eines Ziehwerkzeugs zur Doppellage unter
Bildung einer Schlaufe umgeformt und die Schlaufe mit einem
ihrer Enden am Träger befestigt wird. Ferner ist die Er
findung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens sowie auf eine Anwendung des Verfahrens und/oder
der Vorrichtung zur Herstellung von Geräten ähnlichen Auf
baus gerichtet.
Die Herstellung von Borstenwaren hat inzwischen einen hohen
technologischen Standard hinsichtlich der Arbeitsgeschwin
digkeit erreicht, wobei allerdings die Herstellung der
Einzelborsten oder Borstenbündel und ihre Zuführung zum
Borstenträger seit Jahrzehnten fast unverändert geblieben
ist, wie auch die Verbindung von Borsten und Borstenträger,
soweit es sich hier um mechanische Verbindungen handelt.
Zunächst sei auf die bekannten Verbindungsverfahren einge
gangen: Beim mechanischen Befestigen weist der aus Holz,
Kunststoff od. dgl. bestehende Borstenträger eine der An
zahl der Borstenbündel entsprechende Anzahl von Löchern auf,
in die die Borstenbündel eingeprellt, eingekeilt, einge
klebt oder als Schlaufe mittels eines Metallankers ver
ankert werden. Diesem Prinzip folgende Verfahren und Vor
richtungen arbeiten heute schon mit sehr hohen Arbeits
geschwindigkeiten, da zum Befestigen in der Regel lediglich
ein Werkzeughub notwendig ist (z. B. DE-AS 10 49 823, DE-
PS 6 18 031).
Die moderne Kunststoff-Technologie hat dazu geführt, daß
vor allem in den letzten Jahren Verfahren und Vorrichtungen
entwickelt wurden, mit denen Kunststoffborsten auf einem
Borstenträger aus Kunststoff in plastifiziertem Zustand
miteinander verbunden werden, wobei es sich bei entspre
chender Affinität der Kunststoffe um Schweißverfahren oder
aber um das Einbetten der Borstenenden in die weichplasti
sche Masse des Borstenträgers handelt (z. B. US-PS 41 32
449). Dabei werden auch die befestigungsseitigen Enden der
Borsten aufgeschmolzen, so daß sie miteinander verschweißen,
gegebenenfalls eine Verdickung bilden und dann an den auf
seiner Borstenseite zumindest bereichsweise aufgeschmolze
nen Träger aufgedrückt werden. Schließlich ist es bekannt,
die Borsten anläßlich der Herstellung des Borstenträgers,
z. B. im Wege des Spritzgießens (z. B. US-PS 26 55 409)
oder des Schäumens in Formen einzubetten, indem die Borsten
bzw. Borstenbündel, dessen befestigungsseitiges Ende gege
benenfalls zuvor aufgeschmolzen und zu einer Verdickung
umgeformt wurde, in die Form eingebracht und anschließend
der Borstenträger ausgeformt wird. In diesem Fall sind also
die Borsten bzw. Borstenbündel in dem Trägermaterial ein
gebettet. Die letztgenannten Verfahren, wie auch die thermi
schen Verfahren führen in der Regel zu einem vor allem in
gebrauchstechnischer Hinsicht einwandfreierem Produkt, da
der Borstenträger keine Löcher, zumindest aber keine
offenen Löcher aufweist und die Borstenbündel sauber mit
der Borstenträgerseite abschließen, so daß solche Borsten
waren vor allem in hygienischer Hinsicht eher befriedigen
können. Hinzu kommt, daß die Borsten im allgemeinen auch
eine höhere Auszugsfestigkeit aufweisen.
Bei der Verarbeitung von Naturborsten ist man zwangsläufig
aufgrund der relativ kurzen Länge der Borsten gezwungen ge
wesen, einzelne Zuschnitte entsprechend der Borstenlänge
zuzüglich der Verankerungslänge im Borstenträger zu ver
wenden. Sofern das Borstenbündel von einer Schlaufe ge
bildet wird, mittels ihres Umbugs am Borstenträger befe
stigt wird, weisen die Zuschnitte entsprechend etwa doppel
te Länge auf. Diese sogenannte Kurzschnitt-Technik ist
später dann auch bei der Verarbeitung von Kunststoffborsten
übernommen worden. Kunststoffborsten werden im allgemeinen
durch Extrudieren hergestellt. Die extrudierten Monofile
werden zu einem Bündelstrang zusammengetragen. Von diesem
Bündelstrang werden die Zuschnitte dann auf Wunschmaß ab
gelängt.
Die Formung und Zuführung einzelner Bündel zum Borsten
träger geschieht im wesentlichen nach zwei Methoden: Weist
der hergestellte Zuschnitt den Enddurchmesser des Borsten
bündels auf, so werden beispielsweise die auf Länge ge
schnittenen Borsten in Parallellage zu einem größeren Paket
in einem Magazin untergebracht. Das Magazin ist als quader
förmiges Behältnis ausgebildet und weist in seiner einen
Wand eine Öffnung auf. In diese Öffnung ist ein Ausstech
röhrchen einführbar, dessen Innendurchmesser dem Außen
durchmesser des Borstenbündels entspricht und mittels des
sen ein Bündel ausgestochen wird. Mit den Ausstechröhrchen
werden die Bündel dem Borstenträger zugeführt, mit diesem
verbunden und das Ausstechröhrchen zurückgezogen (z. B.
DE-OS 28 49 510, GB-OS 20 16 917). Dieses Verfahren wird
vornehmlich beim Verschweißen der Borsten mit dem Borsten
träger eingesetzt, hat aber eine Reihe von Nachteilen: Es
funktioniert überhaupt nur bei Borsten oberhalb eines be
stimmten Durchmessers, der die notwendige Querstabilität
der Borste garantiert, und auch nur ab einer gewissen Bor
stenlänge. Beim Ausstechen kommt es dennoch zum Abknicken
und Umlegen von Borsten im Magazin, was bei nachfolgenden
Ausstechzyklen zu Funktionsstörungen führt. Ist das Aus
stechröhrchen nicht satt gefüllt, so können Borstenbündel
oder einzelne Borsten beim Überführen zum Borstenträger
herausfallen. Auch beim Ausschieben der Borsten aus dem Aus
stechröhrchen bleiben häufig einzelne Borsten im Röhrchen
hängen, die dann beim erneuten Ausstechen wiederum zu
Funktionsstörungen führen. Bei einer ähnlichen Arbeitsweise,
die in Verbindung mit dem Schweißen und Einspritzen einge
setzt wird, werden die Borsten eines Bündels an ihrem Ende
zu einer Verdickung aufgeschmolzen und die einzelnen Bündel
in Leitungen pneumatisch - ähnlich einer Rohrpost - trans
portiert, wobei die Verdickung für die Abdichtung in der
Leitung sorgen soll. Dieses Verfahren ist außerordentlich
störanfällig und konnte sich in der Praxis nicht durch
setzen (EP-OS 01 49 996).
Bei der eingangs genannten Methode (DE-AS 10 49 823) wird
der Borstenzuschnitt quer zu seiner endgültigen Position
am Borstenträger auf einem Einzugswerkzeug aufgelagert. In
der Mitte des Auflagers weist das Werkzeug eine Einzugs
öffnung auf, die mit der Befestigungsstelle des entspre
chenden Borstenbündels am Borstenträger fluchtet. Mittels
eines auf den Borstenzuschnitt von oben zulaufenden Zieh
werkzeugs, z. B. in Form einer Zunge, wird der Zuschnitt
in die Einzugsöffnung unter Bildung einer Schlaufe einge
zogen, bis diese mit ihrem vorlaufenden Umbug an der gegen
überliegenden Seite des Einzugswerkzeugs austritt. Mit
diesem Ende wird dann das Borstenbündel am Borstenträger
mechanisch befestigt, indem es beispielsweise durch einen
von der Zunge mitgeführten Anker in ein Loch am Borsten
träger eingeschlagen oder aber in das Loch eingeprellt wird.
Auch thermische Verbindungsverfahren oder Einbettungsver
fahren sind auf diese Weise möglich.
Nachdem ferner seit geraumer Zeit Kunststoffborsten zur Ver
fügung stehen, die als Endlosstrang aufgespult werden
können, hat es nicht an Versuchen gefehlt, auch die Ver
arbeitung unmittelbar von der Spule aus durchzuführen. Da
bei geht man entweder von monofilen Endlossträngen aus, die
auf jeweils einer Spule gelagert sind (US-PS 25 65 409,
27 10 774). Diese Monofile müssen dann zuerst zu einem
Bündel zusammengeführt und dann das Bündel auf Borstenlänge
bzw. doppelte Borstenlänge bei Schlaufenbildung zugeschnit
ten werden, um dann schließlich das einzelne Bündel in
einer der vorgenannten Arbeitsweisen dem Borstenträger zu
zuführen. Diese Methode läßt sich schon allein aus Platz
gründen, wie auch aus funktionellen Gründen nur bei solchen
Borstenwaren anwenden, die eine relativ geringe Anzahl von
Borstenbündeln aufweisen, da für jedes Borstenbündel eine
Vielzahl von Spulen mit Führungs- und Abzieheinrichtungen
notwendig sind und sämtliche Monofile auf einen kleinen
Durchmesser zusammengeführt werden müssen. Dieses Verfahren
versagt schon bei Besen, Handbürsten od. dgl. Diese Pro
bleme können reduziert, wenn auch nicht behoben werden,
wenn auf der Spule nicht Monofile, sondern Bündelstränge
aufgespult sind, so daß für jedes Borstenbündel nur eine
Spule benötigt wird (DE-AS 10 49 823, US-PS 41 32 449).
Hierbei kommt es aber aufgrund des Wickeldurchmessers, der
mangelhaften Kriechfestigkeit von Kunststoffen und der beim
Aufwickeln notwendigen Zugkräfte zu Längenunterschieden
innerhalb des Bündels, die bei der Verarbeitung außer
ordentlich störend sind. Es ist schon versucht worden,
diese Längenunterschiede dadurch zu vermeiden oder auszu
gleichen, daß die Monofile innerhalb des Bündelstrangs ver
drillt werden, gegebenenfalls der Strang im Kreuzspulver
fahren aufgewickelt wird und schließlich die Verarbeitung
unter einer erhöhten Zugkraft erfolgt, um die kürzeren
Monofile durch Dehnung auf gleiche Länge mit den längeren
Monofilen zu bringen. Auch hier besteht aber das Problem,
daß bei einer Borstenware mit einer Vielzahl von Bündeln,
z. B. Besen, Schrubber, Matten od. dgl., für jedes Bündel
eine Spule vorgesehen werden muß. Dies ist wegen des Auf
wandes an Spulen, des notwendigen Platzbedarfs und der
Schwierigkeiten der Bündelzuführung wenig praktikabel und
unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vor
zuschlagen, mit dessen Hilfe eine Vielzahl von Borsten bzw.
Borstenbündeln schnell in eine Position und Zuordnung zu
einander gebracht werden können, die der endgültigen Posi
tion an der fertigen Borstenware entspricht. Dabei soll es
insbesondere möglich sein, die Borsten als Endlosstrang von
der Spule zu verarbeiten und die Anzahl der für einen Bor
stenbesatz notwendigen Spulen zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Borsten-Abschnitt in einer Länge bereitgestellt wird, die
etwa der für sämtliche Borsten einer Reihe not
wendigen Länge zuzüglich einer sich aus der Summe der
Abstände der Borsten einer Reihe ergebenden Länge zusammen
setzt, daß anschließend aus dem Borsten-Abschnitt sämtliche
Schlaufen unter entsprechender Verkürzung des Borsten-
Abschnittes gezogen und mit einem ihrer Enden gleichzeitig
am Borstenträger befestigt werden.
Die Borsten bzw. Borstenbündel sind am Borstenträger in der
Regel in parallelen Längs- und Querreihen angeordnet. Gege
benenfalls kann dabei zwischen den einzelnen Reihen ein
Versatz vorgesehen sein. Weicht die Besatzfläche von der
Rechteckfläche ab, z. B. bei Borstenwaren mit ovaler oder
runder Umrißform, lassen sich gleichwohl Bündelreihen
bilden, die gegebenenfalls von der Geradlinigkeit abweichen.
Unabhängig von dem genauen Verlauf der Bündelreihe ist es
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, sämtliche
Bündel für eine solche Reihe in kürzester Frist bereitzu
stellen und zu positionieren, indem ein Borsten-Abschnitt
entsprechend großer Länge bereitgestellt und aus diesem
Abschnitt eine der Anzahl der Bündel entsprechende Anzahl
von Schlaufen gleichzeitig oder nacheinander hergestellt
werden. Es ist also nicht - wie bisher - notwendig, Zu
schnitte entsprechend der für ein Borstenbündel notwendigen
Länge herzustellen und dann jeden einzelnen Zuschnitt zu
einer Schlaufe umzuformen. Die Arbeitszeit für die Bildung
sämtlicher Schlaufen einer Reihe wird also um ein Viel
faches reduziert. Dieses Verfahren kann bei jeder beliebi
gen Art der Befestigung der Borsten am Borstenträger ein
gesetzt werden. Dabei gibt es weder Platz- noch Zuführ
probleme, da nunmehr die Bündel einer ganzen Borstenreihe
von einer einzigen Spule, die einen entsprechenden Endlos-
Bündelstrang enthält, hergestellt werden können. Beim er
findungsgemäßen Verfahren wäre es aufgrund des geringen
Platzbedarfs sogar möglich, Monofile von mehreren Spulen
zu verarbeiten und diese unmittelbar vor der Schlaufen
bildung zu einem Bündelstrang zusammenzuführen.
Im allgemeinen wird das Verfahren so geführt, daß jede
Schlaufe ein Bündel der fertigen Borstenware bildet. Statt
dessen kann aber auch vorgesehen sein, daß jede Schlaufe
in einer Breite gezogen wird, die dem Abstand benachbarter
Borsten in einer Reihe entspricht. Hier bildet also jeder
der beiden Abschnitte einer Schlaufe ein Borstenbündel.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß aus dem Borsten-Abschnitt
zunächst eine erste Schlaufe unter entsprechender Verkür
zung des Borsten-Abschnittes gezogen, daraufhin in einem
dem Abstand der Borsten in der Reihe etwa entsprechenden
Abstand die nächste und sukzessive alle anderen Schlaufen
unter Nachziehen der jeweils benötigten Länge des Borsten-
Abschnittes gebildet werden. Dabei wird mit der Formung
einer Schlaufe begonnen, deren Längenbedarf aus dem Borsten-
Abschnitt nachgezogen wird. Hat die Schlaufe ihre Endposi
tion erreicht, wird die nächste Schlaufe gebildet, bis
schließlich alle für eine Borstenreihe notwendigen Schlau
fen gebildet sind.
In weiterer bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß der
Borsten-Abschnitt von einem auf einer Spule aufgewickelten
Endlosstrang in einer etwa der Länge einer Borstenreihe ent
sprechenden Länge abgezogen, an einem freien Ende festge
halten und die Schlaufen unter Abziehen der benötigten
Länge von der Spule gebildet werden. Dabei kann die erste
Schlaufe im Bereich des festgehaltenen Endes des Endlos
strangs unter Abziehen der hierfür benötigten Länge von der
Spule gezogen werden und daraufhin können sukzessive die
anderen Schlaufen in Richtung zur Spule unter jeweiligem
Abziehen der benötigten Länge von der Spule gebildet werden.
Bei dieser Verfahrensvariante wird die zur Bildung des Borsten-
Abschnittes notwendige Länge von der Spule abgezogen. Die
ser Abschnitt bleibt während der gesamten Schlaufenbildung
mit dem Endlosstrang auf der Spule in Verbindung, wobei der
für die Schlaufenbildung notwendige Längenbedarf nach Fort
schritt der Schlaufenbildung von der Spule abgezogen wird.
Dabei kann der auf der Spule lagernde Endlosstrang wiederum
als Bündelstrang ausgebildet sein, doch können auch mehrere
Spulen mit je einem Monofil vorgesehen sein, wobei dann die
Monofile zu dem Borsten-Abschnitt zusammengeführt werden.
Das Bilden der Schlaufen beginnt im Bereich des freien
Endes des Endlosstrangs und schreitet in Richtung auf die
Spule fort. Es ist lediglich Vorsorge dafür zu treffen, daß
der für die Schlaufenbildung vorbereitete Borsten-
Abschnitt unter einer gewissen Zugkraft steht, damit der
Borsten-Abschnitt stets schwach gespannt ist. Dies kann in
einfacher Weise dadurch geschehen, daß das Abspulen während
einem entsprechenden Widerstand an der Spule möglich ist,
der beispielsweise durch eine Bremse od. dgl. erzeugt wird.
Gemäß einer anderen Verfahrensvariante kann der Borsten-
Abschnitt als Zuschnitt mit einer der für die ganze Bor
stenreihe zuzüglich der Summe der Abstände zwischen den
Borsten dieser Reihe benötigten Länge vorbereitet und es
können die Borsten unter Nachziehen der benötigten Länge
von wenigstens einem Ende des Borsten-Abschnittes gebildet
werden. Dabei kann der Zuschnitt an einem Ende festgehalten
und können anschließend die Schlaufen sukzessive von einem
Ende des Abschnittes ausgehend zu dessen anderem Ende ge
bildet werden. Statt dessen kann der Zuschnitt auch an
beiden Enden nachgiebig gehalten und können die Schlaufen
von der Mitte ausgehend zugleich in Richtung auf beide
Enden geformt werden.
Ein solcher Zuschnitt kann entweder von einer unmittelbar
an der Verarbeitungsstelle angeordneten Spule durch Ablän
gen erzeugt werden oder als an anderer Stelle vorbereitet
und zur Verarbeitungsstelle verbracht werden. Hierbei
bietet insbesondere das Arbeiten von der Mitte aus den zu
sätzlichen Vorteil, daß die Arbeitsgeschwindigkeit an
nähernd auf die Hälfte reduziert werden kann, da zu beiden
Seiten der mittleren Schlaufe gleichzeitig zwei Schlaufen
geformt werden. Der notwendige Längenbedarf wird in diesem
Fall von den beiden freien Enden des Zuschnittes herange
zogen.
Es sei noch erwähnt, daß die Verfahrensvariante, bei der
der notwendige Längenbedarf durch Abziehen von der Spule
befriedigt wird, mit der anderen Verfahrensvariante, bei
der ein Zuschnitt entsprechender Länge vorbereitet wird,
miteinander kombiniert werden, indem beispielsweise ein
Borsten-Abschnitt bereitgestellt wird, dessen Länge etwa
der Hälfte des gesamten Längenbedarfs entspricht und das
Bilden der Schlaufen in einer mittleren Position beginnt
und nach beiden Seiten fortschreitet, wobei der Längenbe
darf an der einen Seite vom freien Ende her und an der
anderen Seite von der Spule her nachgezogen wird. Ebenso
ist es möglich mit einander gegenüberliegenden Spulen zu
arbeiten und jeweils die halbe Länge des Borsten-Abschnit
tes von jeder Spule her bereitzustellen, wobei auch hier
die Schlaufen von der Mitte ausgehend nach außen gebildet
werden.
In weiterer Ausgestaltung der vorgenannten Verfahrens
varianten ist es möglich, die Schlaufen an ihrem beim Ziehen
entstehenden Umbug mit dem Träger zu verbinden und den zu
Schlaufen gebildeten Abschnitt jeweils zwischen den Schlau
fen aufzuschneiden, um so das nutzungsseitige Ende für jedes
Borstenbündel zu erhalten. Statt dessen ist es aber auch
möglich, den Umbug zu belassen und den zu Schlaufen gebil
deten Abschnitt jeweils zwischen den Schlaufen aufzuschnei
den und die entstehenden Enden mit dem Träger zu verbinden,
so daß an der Nutzungsseite keine freien Borstenenden, son
dern Schlaufen vorhanden sind, die bei bestimmten An
wendungszwecken erwünscht sind. Es könnte natürlich auch
der Umbug abgeschnitten und somit freie Borstenenden erhal
ten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet ferner die Möglich
keit, die einzelnen Schlaufen nicht nur in der für ihre
spätere Anbringung am Borstenträger notwendige Position
zu bringen, sondern auch in die vom Borstenbündel gegenüber
dem Träger eingenommene Position. Wenn auch in der Regel
die Borsten parallel zueinander stehen, so daß die Schlau
fen in Parallellage zueinander gezogen werden, ist es auch
möglich, die Schlaufen in einer Winkellage zueinander ent
sprechend der Winkelstellung der Borsten an der fertigen
Borstenware zu ziehen. Diese auch als Schränkung bezeichne
te unterschiedliche Stellung der Borstenbündel gegenüber
dem Borstenträger läßt sich also problemlos mit dem erfin
dungsgemäßen Verfahren anläßlich der Schlaufenbildung ver
wirklichen.
Wie bereits angedeutet, muß die Borstenreihe nicht unbe
dingt geradlinig verlaufen, vielmehr kann es sich bei einem
Borstenversatz um eine gegebenenfalls mehrfach abgewinkelte
oder wellenförmige Linie handeln, in die die Schlaufen posi
tioniert werden.
Weist die fertige Borstenware mehr als eine Borstenreihe
auf und werden diese in der erfindungsgemäßen Weise nach
einander besetzt, so zeichnet sich eine weitere Verfahrens
variante dadurch aus, daß drei nebeneinanderliegende Ar
beitsebenen vorgesehen sind und daß in der mittleren Ar
beitsebene die Schlaufen geformt werden, während wechsel
weise in der einen oder anderen danebenliegenden Ebene der
Borsten-Abschnitt in der erforderlichen Länge bereitge
stellt und nach dem Verbinden der Borsten mit dem Träger
in die mittlere Ebene verbracht wird.
Auf diese Weise kann abwechselnd in einer der beiden Ar
beitsebenen neben der mittleren Arbeitsebene ein Borsten-
Abschnitt vorbereitet werden, während zugleich in der
mittleren Arbeitsebene der dort liegende Borsten-Abschnitt
zu Schlaufen umgeformt wird. Dadurch wird die für das Vor
bereiten des Borsten-Abschnittes und die Schlaufenbildung
notwendige Taktzeit in zwei Schritte aufgegliedert, die
Taktzeit also entsprechend reduziert und ferner die Zu
führung der Borsten-Abschnitte erleichtert. Der Borsten
träger kann quer zu den beiden Arbeitsebenen taktweise ver
schoben werden, um eine Borstenreihe nach der anderen zu
bilden. Wird hierbei von einer Spule mit Endlosstrang ge
arbeitet, so ist der mittleren Arbeitsebenen und einer der
beiden anderen Arbeitsebenen jeweils eine Spule zugeordnet,
wobei die Spulen zwischen der mittleren und jeweils einer
der beiden daneben liegenden Arbeitsebenen mitführbar sind.
Statt dessen ist es natürlich auch möglich, bei einer Bor
stenware mit mehreren Reihen von Borsten eine entsprechende
Anzahl von Borsten-Abschnitten bereitzustellen und die
Schlaufen für alle quer zu den Reihen in Flucht liegenden
Borsten gleichzeitig zu ziehen, so daß sämtliche Borsten
bzw. Borstenbündel eines Besatzes in einem Arbeitsgang in
Position gebracht werden. Dieses Verfahren empfiehlt sich
insbesondere bei einer Befestigung der Borsten durch ther
mische Verfahren oder durch Einbetten (Spritzgießen oder
Schäumen des Borstenträgers).
Zur Durchführung des Verfahrens geht die Erfindung von
einer Vorrichtung aus mit einem Borsteneinzugswerkzeug, das
auf seiner Oberseite eine Aufnahme für einen Borsten-
Abschnitt und wenigstens eine quer dazu verlaufende Ein
zugsöffnung aufweist, und mit einem in Flucht der Einzugs
öffnung angeordneten und in dieser Richtung beweglichen
Ziehwerkzeug, das den in der Aufnahme liegenden Borsten
Abschnitt erfaßt, ihn zur Doppellage unter Bildung einer
Schlaufe in die Einzugsöffnung hineinzieht, bis die
Schlaufe mit ihrem Umbug die gegenüberliegende Seite der
Platte überragt, und mit einer Einrichtung zum Verbinden
der Schlaufe mit einem Träger der herzustellenden Borsten
ware.
Bei einer solchen bekannten Vorrichtung wird die Erfindungs
aufgabe dadurch gelöst, daß das Einzugswerkzeug eine Mehr
zahl von Einzugsöffnungen, die in Reihe und in einem dem Ab
stand der Borsten an der fertigen Borstenware entsprechen
den Abstand voneinander angeordnet sind, und eine sämtliche
Einzugsöffnungen übergreifende Aufnahme für einen entspre
chend langen Borsten-Abschnitt aufweist, und daß eine der
Anzahl der Einzugsöffnungen entsprechende Anzahl von Zieh
werkzeugen, die mit den Einzugsöffnungen fluchten, vorge
sehen ist. Dabei können die Ziehwerkzeuge gleichzeitig
zeitlich nacheinander in der Folge ihrer Anordnung die
Schlaufen in die Einzugsöffnungen unter Nachführen einer je
weils entsprechenden Länge des Borsten-Abschnittes ein
ziehen.
Werden die Schlaufen nacheinander gebildet, so weisen die
in dem Einzugswerkzeug angeordneten Einzugsöffnungen einen
Querschnitt auf, der geringfügig größer ist als der Quer
schnitt der Borsten bzw. der Bündel, um für das Ziehwerk
zeug noch ausreichend Platz zu lassen. Der auf der Aufnahme
des Einzugswerkzeugs liegende Borsten-Abschnitt, der gege
benenfalls als entsprechend langer Zuschnitt ausgebildet
oder aber Teil eines auf einer Spule sitzenden Endlos
strangs ist, wird nacheinander in die Einzugsöffnungen ein
gezogen, bis die Schlaufen mit ihrem Umbug an der gegenüber
liegenden Seite des Einzugswerkzeugs hervortreten. Das Aus
maß des Überstandes des Schlaufenumbugs an der Unterseite
des Werkzeugs hängt davon ab, ob es sich hier um das
nutzungsseitige Ende handelt - in diesem Fall braucht
theoretisch kein Überstand vorhanden sein, es sei denn der
Umbug wird abgeschnitten - oder zum Befestigen der Borsten
herangezogen. So wird man bei thermischen Befesti
gungsverfahren (Verschweißen oder Eindrücken), wie auch bei
den Einbettungsverfahren (Einspritzen und Einschäumen)
einen solchen Überstand wählen, der es erlaubt, den Umbug
aufzuschmelzen, die Borsten so miteinander zu verschweißen
und gegebenenfalls eine Verdickung an den Borstenenden aus
zubilden. Bei den Einbettungsverfahren (Spritzgießen und
Schäumen) kann gegebenenfalls der Umbug unmittelbar zum
Einbetten verwendet werden, indem die Masse des Borsten
trägers den Umbug hinterfließt und die Borste auf diese
Weise verankert wird. Wird der Überstand der Schlaufe ent
sprechend groß gewählt, so weitet sich der Umbug unmittel
bar hinter der Einzugsöffnung aufgrund des Rückstellver
mögens der Borsten auf, so daß beim Einbetten in die
Trägermasse eine größere Menge hinter den Schlaufenumbug
fließen kann und eine noch bessere Verankerung erhalten
wird.
Es ist natürlich auch möglich, die Einrichtung zum Befe
stigen der Borsten am Borstenträger oberhalb des Einzugs
werkzeugs anzuordnen, wobei dann lediglich dafür zu sorgen
ist, daß die Ziehwerkzeuge nach der Schlaufenbildung abge
rückt werden. In diesem Fall wird man in der Regel den
Borsten-Abschnitt zwischen den gebildeten Schlaufen mittig
aufschneiden oder durch ein querlaufendes Messer voll
ständig abschneiden und gegebenenfalls wiederum Verdickungen
durch Aufschmelzen an den freien Schlaufenenden ausbilden.
Bleibt der Umbug auch am nutzungsseitigen Ende erhalten,
so muß das Einzugswerkzeug entlang der Einzugsöffnungen
geteilt sein, um die Borsten nach der Befestigung entformen
zu können.
Sollen sämtliche Schlaufen gleichzeitig gezogen werden,
so ist vorgesehen, daß das Einzugswerkzeug aus quer zu dem
Borsten-Abschnitt verlaufenden Leisten besteht, von denen
jeweils zwei eine Einzugsöffnung bilden und aus einer Grund
stellung mit einem Abstand, der größer ist als die Breite
der Schlaufen, synchron mit der Bewegung der Ziehwerkzeuge
in eine Endstellung zusammenfahrbar sind, in der ihr Ab
stand der Breite der Schlaufen entspricht, wobei gleich
zeitig die je eine Einzugsöffnung bildenden Paare von Lei
sten synchron unter Verringerung ihres Abstandes zueinander
verschiebbar sind, bis in ihrer Endstellung der Abstand
der von ihnen gebildeten Einzugsöffnungen dem Abstand der
Borsten entspricht, während zugleich die Ziehwerkzeuge quer
zueinander nachgeführt werden.
Vorzugsweise bildet das Einzugswerkzeug eine Führung für
ein in ihrer Längsmittelebene angeordnetes Spannwerkzeug
mit entsprechenden Einzugsöffnungen, wobei das Spannwerk
zeug in der Führung verschiebbar ist. Auf diese Weise
lassen sich nach dem Ausformen der Schlaufen die Einzugs
öffnungen in das Spannwerkzeug gegenüber denen in der
Führung geringfügig versetzen, so daß sich die Borsten
dicht zusammenschieben, um auf diese Weise ein entsprechend
dichtes Borstenbündel nach dem Befestigen zu erhalten.
Ferner wird die einzelne Schlaufe durch das Spannwerkzeug
sicher fixiert, so daß sie ihre Lage während des Befesti
gungsvorgangs nicht ändern kann. Schließlich ist es möglich,
das Einzugswerkzeug mit den verspannten Schlaufen von der
Station, an der die Schlaufen gebildet werden, an eine
andere Station zu überführen, um dort beispielsweise die
Befestigung vorzunehmen, wodurch wiederum die Taktzeit der
Anlage kurz werden kann, da das Bilden der Schlaufen und
das Befestigen in verschiedenen Positionen gleichzeitig ge
schehen kann.
Mit Vorteil ist die Aufnahme für den Borsten-Abschnitt als
an der Oberseite des Einzugswerkzeugs angeordneter Kanal
ausgebildet, dessen Breite etwa dem Durchmesser des Borsten-
Abschnittes entspricht, so daß eine einwandfreie Führung
und Auflage für den Borsten-Abschnitt gewährleistet ist.
Wird ein Endlosstrang von der Spule verarbeitet, so ist er
findungsgemäß vorgesehen, daß dem Einzugswerkzeug eine die
Borsten als Endlosstrang enthaltende Spule und eine Abzugs
einrichtung zugeordnet ist, mittels der ein Borsten-Ab
schnitt in den Kanal soweit einziehbar ist, bis sich das
freie Ende hinter der in Abzugsrichtung letzten Einzugs
öffnung befindet, daß eine Halteeinrichtung zum Fixieren
des freien Endes vorgesehen ist, und daß zunächst das dem
freien Ende nahe Ziehwerkzeug und daraufhin die anderen
sukzessive in Richtung zur Spule in Tätigkeit treten, wobei
die für jeweils eine Schlaufe benötigte Länge von der Spule
gegen eine den Borsten-Abschnitt gespannt haltende Gegen
kraft abgezogen wird, und daß zwischen der Spule und der
ersten Einzugsöffnung eine nach Beendigung der Schlaufen
bildung in Tätigkeit tretende Schneideinrichtung vorgesehen
ist.
Bei diesem vorrichtungs-technischen Prinzip wird die Spule
vorzugsweise so angeordnet, daß der Kanal an dem Einzugs
werkzeug etwa in Flucht zu einem mittleren Abzugsdurch
messer der Spule steht. Vor dem Kanal kann gegebenenfalls
eine Führung angeordnet sein, durch die der Endlosstrang
in den Kanal bis über die letzte Einzugsöffnung hinein
gezogen wird. Hinter dieser Einzugsöffnung wird der Bor
sten-Abschnitt durch eine Klemmeinrichtung od. dgl. im
Kanal fixiert, so daß beim nacheinander erfolgenden Zu
stellen der Ziehwerkzeuge der jeweils für eine Schlaufe
benötigte Längenbedarf von der Spule abgezogen wird. Wie
schon gesagt, kann die Spule mit einer Bremseinrichtung
versehen sein, um den Borsten-Abschnitt während des Ein
ziehens der Schlaufen unter Vorspannung zu halten.
Wird hingegen von der Spule oder an anderer Stelle ein Bor
sten-Abschnitt in Form eines entsprechend langen Zuschnit
tes vorbereitet, so zeichnet sich die erfindungsgemäße Vor
richtung dadurch aus, daß der Kanal des Einzugswerkzeugs
einen Borsten-Abschnitt in Form eines Zuschnitts aufnimmt,
dessen Länge etwa der doppelten Länge sämtlicher Schlaufen
zuzüglich der Summe aller Abstände zwischen den Schlaufen
entspricht, daß vor der ersten und hinter der letzten Ein
zugsöffnung eine Art Niederhalter für den Borsten-Zuschnitt
angeordnet ist und daß die Ziehwerkzeuge an der ersten oder
letzten Einzugsöffnung beginnend in Richtung zum jeweils
anderen oder in der Mitte beginnend und nach beiden Seiten
gleichzeitig in Tätigkeit treten.
Bei dieser Ausbildung wird mittels der Niederhalter, wie
sie ähnlich vom Tiefziehen her bekannt sind, der Borsten-
Abschnitt vor der ersten und hinter der letzten Einzugs
öffnung fixiert. Die Niederhaltekraft wird so gewählt, daß
beim Ausbilden der Schlaufen die Borsten gegen einen ent
sprechenden Widerstand gezogen werden müssen, so daß der
Borsten-Abschnitt in dem Bereich über den Einzugsöffnungen
stets ausreichend gespannt ist.
Zum Aufschneiden des Borsten-Abschnittes zwischen den
Schlaufen, wie auch zum Abschneiden des Umbugs, können ent
sprechende Schneideinrichtungen oberhalb und/oder unterhalb
des Einzugswerkzeugs angeordnet sein.
Vorzugsweise wird man unmittelbar unterhalb des Einzugs
werkzeugs die Einrichtung zum Verbinden der Schlaufen mit
dem Borstenträger anordnen und somit das Befestigen der
Borsten an der gleichen Arbeitsposition durchführen wie das
Bilden der Schlaufen. Sollte dies hingegen an anderem Ort
geschehen, so wird man vorzugsweise zwei oder mehr Einzugs
werkzeuge vorsehen, die zwischen der Position, an der die
Schlaufen gebildet werden, und der Position, an der die
Befestigung erfolgt, bewegt werden.
Werden die Schlaufen für mehrere Reihen von Borsten nach
einander gebildet, so ist mit Vorzug vorgesehen, daß wenig
stens zwei Einzugswerkzeuge oder ein Einzugswerkzeug mit
zwei parallelen Reihen von Einzugsöffnungen vorgesehen sind,
und nur einer Reihe von Einzugsöffnungen die Ziehwerkzeuge
zugeordnet sind, während bei der anderen Reihe von Einzugs
öffnungen nur der Borsten-Abschnitt in den Kanal eingelegt
wird, und daß die Einzugswerkzeuge quer zu der Reihe der
Ziehwerkzeuge in je eine daneben befindliche Position zum
Einlegen des Borsten-Abschnittes während der Schlaufen
bildung in der mittleren Position beweglich ist.
Auf diese Weise ist es möglich, in jeweils einer der Posi
tionen die Schlaufen zu bilden und in der anderen Position
den hierfür notwendigen Borsten-Abschnitt bereitzustellen.
Dadurch wird insbesondere das Einführen des Borsten-
Abschnittes in den Kanal des Einzugswerkzeugs erleichtert
und zudem die Taktzeit verringert.
Wird vom Endlosstrang gearbeitet, so ist ferner jeder Reihe
von Einzugsöffnungen an dem Einzugswerkzeug eine Spule mit
einem Borsten-Endlosstrang zugeordnet, wobei die Spulen mit
dem Einzugswerkzeug mitbewegbar oder entsprechende Strang
führungen vorgesehen sind. Ferner kann an jeder der beiden
neben den Ziehwerkzeugen liegenden Positionen eine orts
feste Abzugseinrichtung vorgesehen sein, die den Borsten-
Abschnitt in den Kanal des Einzugswerkzeugs einzieht.
Schließlich ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, daß
der Borstenträger quer zu der Reihe der Ziehwerkzeuge ge
taktet werden kann, um die Borstenreihen nacheinander zu
besetzen.
Je nach Stellung der Borsten zum Borstenträger können die
Einzugsöffnungen in Parallellage oder winklig zueinander
entsprechend der Winkellage der Borsten an der fertigen Bor
stenware angeordnet sein. Ferner können die Einzugsöffnungen
auf einer der Anordnung der Borsten an der Borstenware fol
genden Linie angeordnet sein.
Die Ziehwerkzeuge können oberhalb des Einzugswerkzeugs ange
ordnet sein, wobei sie dann als von oben nach unten beweg
liche Zungen ausgebildet sind, doch ist auch möglich, die
Ziehwerkzeuge unterhalb des Einzugswerkzeugs anzuordnen und
dann häkelnadelartig auszubilden, wobei sie aus einem Posi
sten-Abschnitt in eine Position darunter beweglich sind.
Sollen die Schlaufen für mehrere oder für sämtliche Borsten
reihen gleichzeitig gebildet werden, so ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß ein Einzugswerkzeug eine der Anzahl von
Borsten-Reihen an der fertigen Borstenware oder einem Teil
derselben entsprechenden Anzahl von Reihen von Einzugsöff
nungen aufweist, eine entsprechende Anzahl von Ziehwerkzeug-
Reihen vorgesehen ist und die in Flucht quer zu den Reihen
liegenden Ziehwerkzeuge synchron angetrieben oder an einem
gemeinsamen Träger angeordnet sind.
Auf diese Weise können also mehrere Borsten-Reihen oder
sämtliche Borsten-Reihen der fertigen Borstenware zur glei
chen Zeit vorbereitet werden, indem entsprechende Reihen
von Schlaufen gebildet werden. Wird nur ein Teil der Bor
sten-Reihen auf diese Weise vorbereitet, so wird nach dem
Befestigen am Borstenträger dieser auf die noch leeren Posi
tionen getaktet und dann vollständig besetzt. Diese Vor
richtung kann ferner dahingehend abgewandelt werden, daß
beispielsweise nur jeder zweiten Reihe von Einzugsöffnungen
eine Reihe von Ziehwerkzeugen zugeordnet ist und das Ein
werkzeug nach dem Bilden der entsprechenden Schlaufen-
Reihen um eine Position quer bewegt wird, so daß sich dann
wieder leere Einzugsöffnungen in der Position der Ziehwerk
zeuge befinden und anschließend die Schlaufen in diese Ein
zugsöffnungen eingezogen werden. Selbstverständlich können
Ziehwerkzeuge auch nur für jede dritte Reihe od. dgl. vorge
sehen sein, was dann eine entsprechende Anzahl von Quer
takten erfordert.
Das erfindungsgemäße Verfahren, wie auch die erfindungs
gemäße Vorrichtung, lassen sich in gleich vorteilhafter
Weise auch bei der Herstellung solcher Geräte verwenden,
die statt Borsten an einem Träger befestigte textile Strei
fen oder Fäden aufweisen. Als Beispiele für solche Geräte
seien hier vor allem Mops erwähnt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
ersten Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt zu der Darstellung
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht auf eine
Borstenbesatzfläche einer Borstenware;
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht bei einer
anderen Borstenware;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer dritten
Ausführungsform der Vorrichtung in der
Grundstellung;
Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht
in der Endstellung;
Fig. 8 einen Ausschnitt einer Ausführungsform
der fertigen Borstenware;
Fig. 9 einen Ausschnitt einer weiteren Aus
führungsform der fertigen Borstenware
und
Fig. 10 einen Ausschnitt einer dritten Aus
führungsform der fertigen Borstenware.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung weist
ein Einzugswerkzeug 20 auf, das beim gezeigten Ausführungs
beispiel aus einem Führungsteil 21 mit einer Führung 23
(Fig. 2) für ein in der Längsmittelebene angeordnetes
Spannwerkzeug 22 besteht, wobei letztere gegenüber dem
Führungsteil 21 verschiebbar ist. In dem Einzugswerkzeug
20 sind in einer Reihe hintereinander Einzugsöffnungen 24
ausgebildet, die beliebige Querschnittsformen je nach der
gewünschten Querschnittsform des Bündels aufweisen können,
in der Regel jedoch kreisförmig sein werden. Geht es um die
Herstellung von Borstenwaren mit geradlinigen Borsten-
Reihen, wie sie beispielsweise in Fig. 4 anhand der Reihen
25 bis 27 angedeutet sind, so sind die Einzugsöffnungen 24
in einer entsprechend geradlinigen Reihe angeordnet, wobei
ihr Abstand voneinander dem Abstand der einzelnen Bündel
28 (siehe Fig. 4) an der fertigen Borstenware entspricht.
Weist hingegen der Borstenbesatz der fertigen Borstenware
keine geradlinigen Reihen von Borstenbündeln auf, sind
diese vielmehr beispielsweise auf einem kreisförmigen
Träger in konzentrischen Kreisen angeordnet, so können
gleichwohl beispielsweise aus den Borstenbündeln 29, 30
oder 31 Reihen gebildet werden, die auf einer mehrfach ab
gewinkelten Linie liegen, so daß dann auch die Einzugs
öffnungen 24 am Einzugswerkzeug 20 auf einer entsprechenden
Linie angeordnet sind.
Das Führungsteil des Einzugswerkzeugs 20 weist an seiner
Oberseite einen Kanal 32 auf, der einen entsprechend
langen Borsten-Abschnitt 33 aufnimmt. Der Borsten-Abschnitt
33 wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel von dem Endlos
strang 34, der auf einer Spule 35 aufgewickelt ist, über
eine Führungshülse 36 in den Kanal 32 mittels einer nicht
dargestellten Abzugseinrichtung eingezogen.
Oberhalb des Kanals 32 des Einzugswerkzeugs 20 sind mit Ab
stand hintereinander Ziehwerkzeuge angeordnet in einer der
Anzahl der Einzugsöffnungen entsprechenden Zahl. Die Zieh
werkzeuge 37 weisen beim gezeigten Ausführungsbeispiel
zungenartige Stößel 38 auf, die in Richtung des Doppel
pfeils 39 beweglich sind. Die zungenartigen Stößel 38
weisen an ihrer Unterseite eine Kontur 40 auf (siehe Fig.
2), die etwa der oberen Kontur des im Kanal 32 liegenden
Borsten-Abschnittes entspricht.
Nachdem der Borsten-Abschnitt 33 mit seinem Ende 41 bis
hinter die in Zugrichtung letzte Einzugsöffnung 24 einge
zogen ist, wird das Ende 41 bei 42 beispielsweise mittels
einer nicht gezeigten Klemmeinrichtung fixiert. Es treten
dann die Ziehwerkzeuge 37 in Tätigkeit, indem sie nach
unten bewegt werden und nach Auftreffen auf den in Kanal
32 eingezogenen Borsten-Abschnitt 33 diesen in die Einzugs
öffnung 24 einziehen und dabei zu einer Schlaufe 43 um
formen. Das Umformen beginnt an der letzten Öffnung, das
dem Ende 41 des Borsten-Abschnittes 33 benachbart ist und
schreitet von dort in Richtung der Positionen 1 bis 11 fort,
bis schließlich sämtliche Schlaufen 43 gebildet sind, wo
bei der hierfür benötigte Längenbedarf jeweils vom Endlos
strang 34 auf der Spule 35 abgezogen wird.
Die Schlaufen 43 werden soweit in die Einzugsöffnungen 24
eingezogen, bis sie mit ihrem Umbug 44 die Unterseite des
Einzugswerkzeugs 20 überragen. Unterhalb des Einzugswerk
zeugs 20 ist eine Einrichtung 45 zum Befestigen der Schlau
fen 43 im Bereich ihres Umbugs 44 an dem mit 46 angedeute
ten Borstenträger angeordnet. Die in Fig. 1 gezeigte Ein
richtung arbeitet nach dem Schweiß- oder Fügeverfahren. Sie
weist einen Heizspiegel 47 auf, mittels dessen Oberseite
48 die Schlaufen 43 im Bereich ihres Umbugs 44 aufge
schmolzen werden können, so daß die einzelnen Borsten mit
einander verschweißen und sich gegebenenfalls eine kugel
förmige Verdickung bildet. An das andere Ende des Heiz
spiegels 47 wird der Borstenträger 46 herangefahren. An
dieser Seite weist der Heizspiegel 47 mehrere nockenartige
Erhöhungen 49 auf, die der Anordnung der späteren Borsten
bündel an der Borstenware entspricht. Mittels der aufge
heizten Nocken 49 können am Borstenträger 45 durch Auf
schmelzen Vertiefungen eingeformt werden. Nach Wegfahren
des Heizspiegels 47 wird der Borstenträger 46 an die gege
benenfalls noch weichplastischen aufgeschmolzenen Enden der
Schlaufen angedrückt, bis die Schmelze soweit erstarrt ist,
daß Borstenträger und Borstenbündel fest miteinander ver
bunden sind.
Oberhalb des Einzugswerkzeugs 20 können jeweils zwischen
den zungenartigen Stößeln 38 wirksame und bei 50 angedeu
tete Schneideinrichtungen angeordnet sein, die den Borsten-
Abschnitt 33 zwischen den Schlaufen 43 aufschneiden, so daß
sich die gebildeten freien Enden aufstellen und mit den
Schlaufen zu einem Bündel vereinigen. Die Bündel können
gegebenenfalls auf Wunschmaß nachgeschnitten werden. Statt
dessen ist es auch möglich, den Borsten-Abschnitt 33 mit
tels eines auf der Oberseite des Einzugswerkzeugs 20 im
Kanal 32 laufenden Messers oberhalb dieser Oberseite voll
ständig abzuschneiden, so daß die freien Enden etwa bündig
mit den Einzugsöffnungen 24 abschließen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, bei der die Bor
stenbündel an der fertigen Borstenware senkrecht zum Bor
stenträger und parallel zueinander stehen, sind die Ein
zugsöffnungen 24 in entsprechender Parallellage angeordnet.
Es gibt aber auch sehr viele Geräte, bei denen die Borsten
bündel "geschränkt" sind, d. h. unter unterschiedlichen
Winkeln zur Oberseite des Borstenträgers stehen. In diesem
Fall können, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Schlaufen
51 in entsprechender Winkellage erzeugt werden, indem das
Einzugswerkzeug 20 Einzugsöffnungen 52 aufweist, die in
einer entsprechenden Winkellage angeordnet sind. In diesem
Fall sind auch die Ziehwerkzeuge 53, wie aus Fig. 3 er
sichtlich, in entsprechender Winkellage geneigt und jeweils
in Flucht einer der Einzugsöffnungen angeordnet. Die Ar
beitsweise ist prinzipiell die gleiche wie bei der Vor
richtung gemäß Fig. 1.
Statt der in Fig. 1 und 3 in Form eines Heizspiegels ausge
bildeten Einrichtung zum Befestigen der Schlaufen 43 bzw.
51 an dem Borstenträger 46 können die Schlaufen auch mecha
nisch am Borstenträger 46 befestigt werden, beispielsweise
anläßlich der Schlaufenbildung in entsprechend vorbereitete
Löcher am Borstenträger 46 eingestoßen und gegebenenfalls
mittels eines den Umbug der Schlaufe hintergreifenden
Ankers oder aber auch durch Verkeilen, Klebstoffangabe od.
dgl. befestigt werden. Ebenso ist es möglich, die Einrich
tung 45 als ein Teil einer Spritzgießform oder einer Schäum
form auszubilden, deren Formraum von der Unterseite des
Einzugswerkzeugs 20 geschlossen wird. Dabei kann entweder
der Umbug 44 unmittelbar in die in die Form eingespritzte
Masse eingebettet oder aber zuvor aufgeschmolzen und dann
erst eingebettet werden. In diesen Fällen empfiehlt es sich
natürlich, einen größeren Überstand des Umbugs an der Unter
seite des Einzugswerkzeugs 20 vorzusehen, als er in den
Fig. 1 und 3 dargestellt ist.
Sind mehrere Reihen von Borsten nebeneinander vorhanden,
so können in jeder der in Fig. 1 und 3 angegebenen Posi
tionen eine entsprechende Anzahl von Ziehwerkzeugen 38 vor
gesehen und synchron angetrieben sein, so daß gleichzeitig
die Schlaufen 43 für alle quer zu den Reihen stehenden Bor
sten gebildet werden.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 6 und 7 besteht das Einzugs
werkzeug 20 aus mehreren quer zur Borsten-Reihe bzw. zum
Borsten-Abschnitt 33 angeordneten Leisten 54, die in Rich
tung des Borsten-Abschnittes verschiebbar sind. Sie sind
jeweils paarweise zusammengefaßt, wobei die Leisten jedes
Paars 55 aus der in Fig. 6 gezeigten Grundstellung, in
der sie eine Einzugsöffnung 56 relativ großer Weite zwi
schen sich bilden, in eine Endstellung (Fig. 7) zusammen
gefahren werden können, in der ihr Abstand etwa der Breite
der zu erzeugenden Schlaufe 57 entspricht. Zugleich können
die Paare 55 von Leisten 54 unter Verringerung ihres gegen
seitigen Abstandes aufeinander zu gefahren werden. Die Zieh
werkzeuge 58 fluchten in der Grundstellung mit den Einzugs
öffnungen 56 und werden entsprechend deren Abstandsverringe
rung nachgeführt, bis sie die Endstellung gemäß Fig. 7
erreichen, wobei sie zugleich ihren Arbeitshub ausführen.
Auf diese Weise können die Borsten bzw. Bündel einer Reihe
gleichzeitig geformt werden. Der Längenbedarf beim Ein
ziehen der Schlaufen 57 wird aus dem Borsten-Abschnitt 58
befriedigt, und zwar einerseits aus der die Leisten 54
eines Paares 55 überbrückenden Länge, andererseits beim Ver
schieben der Leistenpaare aus der die einander zugekehrten
Leisten überbrückenden Länge des Borsten-Abschnittes.
Wie schon gesagt, brauchen die Schlaufen an ihrem nutzungs
seitigen Ende nicht aufgeschnitten zu werden, sondern es
kann, wie Fig. 8 zeigt, der sich beim Formen der Schlau
fen 59 bildende Umbug 60 an der dem Borstenträger 61 gegen
überliegenden Seite auch erhalten bleiben. In diesem Fall
müssen die Einzugswerkzeuge zumindest zu einer Seite hin
offen oder entlang der Einzugsöffnungen geteilt sein, um
die Schlaufen 59 entformen zu können.
Die Schlaufen können auch so geformt werden, daß beide Ab
schnitte 62, 63 jeder Schlaufe 64, wie Fig. 9 zeigt, je
weils ein Borstenbündel bilden. In diesem Fall wird die
Schlaufe mit ihrem Umbug 65, der den Abstand zweier Borsten
bündel überbrückt, am Borstenträger 66 befestigt. Das Zieh
werkzeug 67 weist in diesem Fall eine Breite auf, die dem
kürzesten Abstand der Borstenbündel entspricht, während
die Weite der Einzugsöffnung etwa dem größten Abstand der
Borstenbündel entspricht.
In einer einfachsten Ausführung kann der Borstenträger 68,
wie Fig. 10 zeigt, aus einer Lochplatte bestehen, wobei
je eine Schlaufe 69 mit ihrem Umbug in ein Loch 70 so weit
hindurchgezogen wird, daß sich der Umbug 71 aufgrund des
Rückstellvermögens hinter der Lochplatte aufweiten kann
und so das Bündel in Auszugsrichtung gehalten ist. Zur zu
sätzlichen Sicherung kann gegebenenfalls auf die Rückseite
der Lochplatte ein plattenförmiges Widerlager aufgesetzt
werden.
Claims (42)
1. Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, wie Bür
sten, Besen, Pinsel, Kämme, Matten od. dgl., die
aus einem Borstenträger und mit diesem verbundenen,
gegebenenfalls zu Bündeln zusammengefaßten Borsten
bestehen, die zu mehreren in wenigstens einer Reihe
mit Abstand voneinander angeordnet sind, indem ein
Borsten-Abschnitt mittels eines Ziehwerkzeugs zur
Doppellage unter Bildung einer Schlaufe umgeformt
und die Schlaufe mit einem ihrer Enden am Borsten
träger befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Borsten-Abschnitt in einer Länge bereitgestellt
wird, die etwa der für sämtliche Borsten
einer Reihe notwendigen Länge zuzüglich einer
sich aus der Summe der Abstände der Borsten einer
Reihe ergebenden Länge zusammensetzt, daß anschlie
ßend aus dem Borsten-Abschnitt sämtliche Schlaufen
unter entsprechender Verkürzung des Borsten-
Abschnittes gezogen und mit einem ihrer Enden
gleichzeitig am Borstenträger befestigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Schlaufe in einer Breite gezogen wird, die
dem Abstand benachbarter Borsten in einer Reihe ent
spricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß aus dem Borsten-Abschnitt zunächst
eine erste Schlaufe unter entsprechender Verkürzung
des Borsten-Abschnittes gezogen, daraufhin in einem
dem Abstand der Borsten in der Reihe etwa entspre
chenden Abstand die nächste und sukzessive alle
anderen Schlaufen unter Nachziehen der jeweils be
nötigten Länge des Borsten-Abschnittes gebildet
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Borsten-Abschnitt von einem
auf einer Spule aufgewickelten Endlosstrang in einer
etwa der Länge einer Borstenreihe entsprechenden
Länge abgezogen, an seinem freien Ende festgehalten
und die Schlaufen unter Abziehen der benötigten
Länge von der Spule gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Schlaufe im Bereich des
festgehaltenen Endes des Endlosstrangs unter Ab
ziehen der hierfür benötigten Länge von der Spule
gezogen wird und daraufhin sukzessive die anderen
Schlaufen in Richtung zur Spule unter jeweiligem
Abziehen der benötigten Länge von der Spule gebildet
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Borsten-Abschnitt als Zu
schnitt mit einer der für die ganze Borstenreihe
zuzüglich der Summe der Abstände zwischen den Bor
sten dieser Reihe benötigten Länge vorbereitet wird
und die Borsten unter Nachziehen der benötigten
Länge von wenigstens einem Ende des Borsten-Abschnit
tes gebildet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zuschnitt an einem Ende festge
halten und anschließend die Schlaufen sukzessive
von diesem Ende des Abschnittes ausgehend zu dessen
anderem Ende gebildet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zuschnitt an beiden Enden nach
giebig gehalten wird und die Schlaufen von der Mitte
ausgehend zugleich in Richtung auf beide Enden ge
formt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlaufen an ihrem dem befe
stigungsseitigen Ende gegenüberliegenden Ende aufge
schnitten werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlaufen an ihrem beim
Ziehen entstehenden Umbug mit dem Träger verbunden
werden und der zu Schlaufen gebildete Abschnitt je
weils zwischen den Schlaufen aufgeschnitten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der zu Schlaufen gebildete Ab
schnitt jeweils zwischen den Schlaufen aufgeschnit
ten und die entstehenden Enden mit dem Träger ver
bunden werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlaufen an ihrem beim Ziehen entstehenden
Umbug aufgeschnitten werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlaufen in Parallellage zu
einander gezogen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlaufen in einer Winkel
lage zueinander entsprechend der Winkelstellung der
Borsten an der fertigen Borstenware gezogen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß bei geradlinigen Borsten-Reihen
ein geradliniger Borsten-Abschnitt bereitgestellt
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß bei in der Reihe versetzten Bor
sten der Borsten-Abschnitt in entsprechend abge
winkelter Linie geführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß drei nebeneinanderliegende
Arbeitsebenen vorgesehen sind und daß in der mitt
leren Arbeitsebene die Schlaufen geformt werden,
während wechselweise in der einen oder anderen da
nebenliegenden Ebene der Borsten-Abschnitt in der
erforderlichen Länge bereitgestellt und nach dem Ver
binden der Borsten mit dem Träger in die mittlere
Ebene verbracht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Borstenware mit
mehreren Reihen von Borsten eine entsprechende An
zahl von Borsten-Abschnitten bereitgestellt und
zumindest die Schlaufen für alle quer zu den Reihen
in Flucht liegenden Borsten gleichzeitig gezogen
werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die gegebenenfalls aufgeschnit
tenen Schlaufen an einem ihrer beiden Enden an dem
Träger mechanisch in Löcher desselben oder durch Auf
schmelzen der borstenseitigen Oberfläche des Bor
stenträgers zumindest an den Borstenbefestigungs
stellen und Andrücken der gegebenenfalls gleichfalls
aufgeschmolzenen Borstenenden oder durch Einspritzen
oder Einschäumen anläßlich der Herstellung des Trä
gers befestigt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die aufgeschmolzenen Borstenenden eine Ver
dickung aufweisen oder mit einer solchen versehen
und mit derselben am Träger befestigt werden.
21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 20 mit einem Borsten-Ein
zugswerkzeug, das auf seiner Oberseite eine Aufnahme
für einen Borsten-Abschnitt und wenigstens eine
quer dazu verlaufende Einzugsöffnung aufweist, und
mit einem in Flucht der Einzugsöffnung angeordneten
und in dieser Richtung beweglichen Ziehwerkzeug, das
den in der Aufnahme liegenden Borsten-Abschnitt
erfaßt, ihn zur Doppellage unter Bildung einer
Schlaufe in die Einzugsöffnung hineinzieht, bis die
Schlaufe mit ihrem Umbug die gegenüberliegende Seite
des Einzugswerkzeugs überragt, und mit einer Ein
richtung zum Verbinden der Schlaufe mit einem Bor
stenträger, dadurch gekennzeichnet, daß das Einzugs
werkzeug (20) eine Mehrzahl von Einzugsöffnungen
(24), die in Reihe und in einem dem Abstand der
Borsten an der fertigen Borstenware entsprechenden
Abstand voneinander angeordnet sind, und eine sämt
liche Einzugsöffnungen (24) übergreifende Aufnahme
(32) für einen entsprechend langen Borsten-Ab
schnitt (33) aufweist, und daß eine der Anzahl der
Einzugsöffnungen (24) entsprechende Anzahl von Zieh
werkzeugen (37), die mit den Einzugsöffnungen fluch
ten, vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ziehwerkzeuge gleichzeitig oder zeitlich
nacheinander in der Folge ihrer Anordnung die
Schlaufen (43) in die Einzugsöffnungen unter Nach
führen einer jeweils entsprechenden Länge des
Borsten-Abschnittes (33) einziehen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Einzugswerkzeug (20) eine Führung
(23) für eine in ihrer Längsmittelebene angeordnetes
Spannwerkzeug (22) mit entsprechenden Einzugsöff
nungen aufweist und daß das Spannwerkzeug (22) in der
Führung (23) verschiebbar ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß das Einzugswerkzeug (20)
als starre Platte ausgebildet ist und die Einzugs
öffnungen (24) einen den zu bildenden Borsten bzw.
Bündeln entsprechenden Querschnitt aufweisen.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß die Ziehwerkzeuge (67)
eine dem kürzesten Abstand benachbarter Borsten etwa
entsprechende Breite und die Einzugsöffnungen eine
dieser Breite zuzüglich der doppelten Breite der
Borsten bzw. eines Bündels entsprechende Weite auf
weisen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einzugswerkzeug (20)
aus quer zu dem Borsten-Abschnitt (58) verlaufenden
Leisten besteht, von denen jeweils zwei eine Einzugs
öffnung (56) bilden und aus einer Grundstellung mit
einem Abstand, der größer ist als die Breite der
Schlaufen (57), synchron mit der Bewegung der Zieh
werkzeuge in eine Endstellung zusammenfahrbar sind,
in der ihr Abstand der Breite der Schlaufen (57)
entspricht, wobei gleichzeitig die je eine Einzugs
öffnung bildenden Paare (55) von Leisten synchron
unter Verringerung ihres Abstandes zueinander ver
schiebbar sind, bis in ihrer Endstellung der Abstand
der von ihnen gebildeten Einzugsöffnungen dem Ab
stand der Borsten entspricht, während zugleich die
Ziehwerkzeuge quer zueinander nachgeführt werden.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, da
durch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (32) für den
Borsten-Abschnitt (33) als an der Oberseite des
Einzugswerkzeugs (20) angeordneter Kanal ausgebildet
ist, dessen Breite etwa dem Durchmesser des Borsten-
Abschnittes entspricht.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27 insbe
sondere zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Einzugswerkzeug (20) eine die Borsten als Endlos
strang (34) enthaltende Spule (35) und eine Abzugs
einrichtung zugeordnet sind, mittels der ein Borsten
abschnitt (33) in den Kanal (32) soweit einziehbar
ist, bis sich das freie Ende (41) hinter der in Ab
zugsrichtung letzten Einzugsöffnung (24) befindet,
daß eine Halteeinrichtung (42) zum Fixieren des
freien Endes (41) vorgesehen ist, und daß zunächst
das dem freien Ende nahe Ziehwerkzeug (37) und da
raufhin die anderen sukzessive in Richtung zur Spule
(35) in Tätigkeit treten, wobei die für jeweils eine
Schlaufe benötigte Länge von der Spule (35) gegen
eine den Borsten-Abschnitt (33) gespannt haltende
Gegenkraft abgezogen wird, und daß zwischen der
Spule (35) und der ersten Einzugsöffnung (24) eine
nach Beendigung der Schlaufenbildung in Tätigkeit
tretende Schneideinrichtung vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, ins
besondere zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kanal (32) des Einzugswerkzeugs (20) einen Borsten-
Abschnitt (33) in Form eines Zuschnitts aufnimmt,
dessen Länge etwa der doppelten Länge sämtlicher
Schlaufen (24) zuzüglich der Summe aller Abstände
zwischen den Schlaufen entspricht, daß vor der
ersten und hinter der letzten Einzugsöffnung eine
Art Niederhalter für den Borsten-Zuschnitt ange
ordnet ist und daß die Ziehwerkzeuge (37) an der
ersten oder letzten Einzugsöffnung beginnend in
Richtung zum jeweils anderen oder in der Mitte be
ginnend und nach beiden Seiten gleichzeitig in
Tätigkeit treten.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, da
durch gekennzeichnet, daß oberhalb des Einzugswerk
zeugs (20) eine Schneideinrichtung zum Auftrennen
des Borsten-Abschnittes am Ansatz der Schlaufen (24)
oder zwischen diesen angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, da
durch gekennzeichnet, daß unterhalb des Einzugswerk
zeugs (30) eine Schneideinrichtung zum Auftrennen
der Schlaufen an dem das Einzugswerkzeug (20) über
ragenden Umbug (44) angeordnet ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (45) zum
Verbinden der Schlaufen (24) mit dem Borstenträger
(46) unmittelbar unterhalb des Einzugswerkzeugs (20)
angeordnet ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31, da
durch gekennzeichnet, daß das Einzugswerkzeug (20)
mit den eingezogenen Schlaufen (24) zu der räumlich
von ihr getrennten Einrichtung zum Verbinden der
Schlaufen mit dem Borstenträger (46) verbracht wird,
und daß mehrere Einzugswerkzeuge vorgesehen sind,
die zwischen dem Ort der Schlaufenbildung und der
Verbindungseinrichtung bewegbar sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, ins
besondere zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
zwei Einzugswerkzeuge oder ein Einzugswerkzeug mit
zwei parallelen Reihen von Einzugsöffnungen vorge
sehen sind, und nur einer Reihe von Einzugsöffnungen
die Ziehwerkzeuge (37) zugeordnet sind, während bei
der anderen Reihe von Einzugsöffnungen nur der Bor
sten-Abschnitt (33) in den Kanal (32) eingelegt wird,
und daß das Einzugswerkzeug quer zu der Reihe der
Ziehwerkzeuge (37) in je eine daneben befindliche
Position zum Einlegen des Borsten-Abschnittes
während der Schlaufenbildung in der mittleren Posi
tion beweglich ist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Reihe von Einzugs
öffnungen (24) eine Spule (35) mit einem Borsten-
Endlosstrang (34) zugeordnet ist, und daß die Spulen
mit dem Einzugswerkzeug (20) mitbewegbar sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 35, da
durch gekennzeichnet, daß die Einzugsöffnungen (24)
in Parallellage zueinander angeordnet sind.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, da
durch gekennzeichnet, daß die Einzugsöffnungen (24)
winklig zueinander entsprechend der Winkellage der
Borsten an der fertigen Borstenware angeordnet sind.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 37, da
durch gekennzeichnet, daß die Einzugsöffnungen (24)
auf einer der Anordnung der Borsten an der Borsten
ware folgenden Linie angeordnet sind.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 38, da
durch gekennzeichnet, daß die Ziehwerkzeuge (37)
oberhalb des Einzugswerkzeugs (20) angeordnet und
als von oben nach unten bewegliche Zungen ausge
bildet sind.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 38, da
durch gekennzeichnet, daß die Ziehwerkzeuge häkel
nadelartig ausgebildet, unterhalb des Einzugswerk
zeugs (20) angeordnet und aus einer Position ober
halb desselben in eine Position darunter beweglich
sind.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32 und
35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einzugs
werkzeug eine der Anzahl von Borsten-Reihen an der
fertigen Borstenware oder einem Teil derselben ent
sprechenden Anzahl Reihen von Einzugsöffnungen auf
weist, eine entsprechende Anzahl von Ziehwerkzeug-
Reihen vorgesehen ist und die in Flucht quer zu den
Reihen liegenden Ziehwerkzeuge synchron angetrieben
oder an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind.
42. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 20 und/oder der Vorrichtung nach einem der An
sprüche 21 bis 41 bei der Herstellung von Geräten,
die statt Borsten an einem Träger befestigte textile
Streifen oder Fäden aufweisen.
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