DE3742441C2 - Hilfseinrichtung zum Beseitigen von Mängeln an Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfseinrichtung zum Beseitigen von Mängeln an Bürsten, vorzugsweise an Zahnbürsten, mit zumindest fertigbearbeitetem Borstenfeld, deren Gesamtumrißkontur von einer vorgegebenen Soll-Umrißform abweicht und die als Mängel zumindest über einen vorgegebenen Umriß des Borstenbereiches überstehende Borsten aufweist.

Bei der Herstellung von Bürsten wird nach deren Fertigstellung üblicherweise eine Qualitätskontrolle vorgenommen, und Bürsten, die Mängel aufweisen, werden als Ausschuß aussortiert. Zwar handelt es sich meistens um geringfügige Fehler, jedoch ist bei den geforderten Qualitätsmerkmalen durch diese Mängel ein Erste-Qualität-Produkt nicht mehr vorhanden.

Aus der DE 35 01 512 A1 ist bereits eine Meß- und Prüfeinrichtung bekannt, die insbesondere zur Überprüfung des Borstenfeldes einer Bürste auf fehlende Borstenbündel dient. Geringfügige Fehler, zum Beispiel seitlich überstehende Einzelborsten lassen sich mit dieser Einrichtung nicht erkennen und auch nicht beseitigen. Aus der DE-AS 10 76 080 und der DE 34 33 763 C1 sind Bürsten­ bearbeitungsmaschinen einerseits mit einer Abschervorrichtung und andererseits mit einer Anschmelzvorrichtung bekannt, mit denen Mängel des hergestellten Produktes jedoch nicht kontrollierbar sind.

Schließlich ist aus der EP 01 61 033 A2 eine Ziehvorrichtung zum Überprüfen der Haltekräfte der Borstenbündel im Bürstenkörper bekannt. Mit dieser Vorrichtung kann zwar der feste Sitz der Borstenbündel überprüft werden, seitlich überstehende Borsten von Borstenbündeln können damit jedoch nicht erkannt und der Mangel auch nicht behoben werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hilfseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der auch geringfügige Mängel behoben und somit die Ausschußquote wesentlich verringert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Bürstenbearbeitungsstationen zumindest eine Mängelbeseitigungsvorrichtung nachgeschaltet ist, die zumindest eine Abschervorrichtung und/oder eine Borstenausziehvorrichtung und/oder eine Abbrennvorrichtung für die überstehenden Borsten aufweist, und/oder daß ein Stempelebenen-Abtaster zum Überprüfen des Bürstenkörpers auf Maßhaltigkeit im Bereich eines vorgesehenen Stempelaufdruckes vorgesehen ist.

Mit Hilfe der Abscher- oder Auszieh- oder Abbrennvor­ richtung können seitlich oder oben über den Umriß des Borstenfeldes vorstehende Einzelborsten entfernt werden, so daß dann die Bürste den vorgegebenen Qualitätsanforderungen genügt. Durch den Stempelebenen-Abtaster kann kontrolliert werden, ob die für einen Stempelaufdruck vorgesehene Stelle am Bürstenkörper fehlerfrei ist. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bürste ausgeworfen und nicht noch unnötigerweise einer Stempelstation zugeführt. Diese ungestempelte Bürste ist dann noch verwertbar, während eine fehlerhaft bestempelte Bürste Ausschuß bedeutet.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Hilfs­ einrichtung zum Entfernen von seitlich aus dem Borstenfeld vorstehenden Borsten eine Ausziehvorrichtung und für über die Borstenenden-Ebene vorstehende Borsten eine Abbrenn­ vorrichtung aufweist. Diese Kombination von Mängelbe­ seitigungsvorrichtungen ermöglicht eine besonders einfache Nachbearbeitung bei gleichzeitig besonders gutem Ar­ beitsergebnis.

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

Es zeigt stärker schematisiert:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zahnbürste mit über­ stehender und seitlich abstehender Borste,

Fig. 2 eine Stirnseitenansicht einer Bürste mit über­ stehender und abstehender Borste,

Fig. 3 eine Abbrennvorrichtung mit drei Heizplatten,

Fig. 4 eine Abschervorrichtung,

Fig. 5 eine Ausziehvorrichtung,

Fig. 6 eine Ausziehvorrichtung insbesondere für über die Borstenenden überstehende Einzelborsten und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Stempel­ ebenen-Abtasters.

Eine in den Fig. 1 und 2 gezeigte Zahnbürste 1 zeigt Mängel in Form von seitlich abstehenden Borsten 2 bzw. über die Borstenbündel-Enden 3 überstehende Borsten 2a. In den Fig. 3 bis 6 ist gezeigt, wie diese Mängel mit Hilfe der erfindungsgemäßen Hilfseinrichtung beseitigt werden können. Es ist darauf hinzuweisen, daß die im einzelnen gezeigten, zu der Hilfseinrichtung gehörenden Vorrichtungen einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können. Zur Verdeutlichung ist jedoch in den Figuren jeweils nur eine mögliche Mängelbeseitigungs-Vor­ richtung dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine Abbrennvorrichtung 4 mit drei Heiz­ platten 5, die an die Längsseiten 6 bzw. an die Borsten­ enden-Ebene 7 anfahrbar sind. Durch die Doppelpfeile Pf1 bzw. Pf2 sind die Bewegungsrichtungen der Heizplatten 5 gekennzeichnet. Diese Heizplatten 5 sind auf eine Tempera­ tur aufgeheizt, bei der die in der Regel aus Kunststoff bestehenden Borstenfasern schmelzen. Kommen also die seitlich vorstehenden Borsten 2 bzw. die nach oben über­ stehende Borste 2a mit diesen Heizplatten 5 in Berührung, so werden sie abgeschmolzen. Die Heizplatten 5 werden dabei bis nahe an die entsprechenden Umrißseiten des Borstenfeldes herangeführt. Unter der Hitzeeinwirkung bilden sich an den Enden der seitlich und nach oben überstehenden Borsten 2, 2a durch das Schmelzen kugelartige Verdickungen und somit ein gerundeter, zahn­ fleischschonender Abschluß aus. Dies gilt insbesondere für nach oben überstehende Borsten 2a. Die einzelnen Heiz­ platten 5 können entsprechend der Seitenform des ihnen gegenüberliegenden Borstenbereiches formangepaßte Brenn­ flächen 8 aufweisen.

Zum Entfernen von gegebenenfalls an den Brennflächen 8 anhängendem Borstenmaterial können auf den Brennflächen 8 entlang geführte Schaber vorgesehen sein, die nach jedem Abbrennvorgang an den Brennflächen entlang geführt werden und dabei anhängendes Borstenmaterial ablösen. Die Heiz­ platten 5 erstrecken sich jeweils über die Länge bzw. über die Breite des gesamten Borstenfeldes.

Fig. 4 zeigt als Mängelbeseitigungsvorrichtung eine Ab­ schervorrichtung 9 mittels der seitlich abstehende Borsten 2 abgetrennt werden können. Die Abschervorrichtung 9 be­ steht im wesentlichen aus einem sich etwa über die Länge eines Borstenfeldes erstreckenden Messer 10 und einem Gegenmesser 11. Das Gegenmesser 11 ist in Schneidposition nahe der Außenseite des Borstenfeldes und auch in der Nähe des Bürstenkörpers positioniert und das Messer 10 wird dann gemäß dem Pfeil Pf3 nach unten bewegt und schert die seitlich vorstehende Borste 2 nahe ihrer Aus­ trittsstelle aus dem Bürstenkörperloch ab.

Im Ausführungsbeispiel ist die Abschervorrichtung 9 an einer Längsseite des Borstenfeldes angeordnet. Sie kann aber auch an einer Stirnseite für dort vorstehende Borsten oder aber zum Abscheren von über die Borstenenden-Ebene 7 vorstehende Borsten 2a entsprechend angeordnet sein.

Mit Hilfe der in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Auszieh­ vorrichtung 12 bzw. 12a können über die Umrißkontur des Borstenfeldes überstehende Einzelborsten herausgezogen werden. Versuche haben gezeigt, daß dies besonders problem­ los durchführbar ist.

Die Ausziehvorrichtung 12a gemäß Fig. 6 weist zwei zu­ einander bewegbare Klemmplatten 13 auf, zwischen deren stirnseitig zueinander gewandten Klemmflächen 14, die auszuziehende Borste eingeklemmt und herausgezogen werden kann. Die Klemmplatten 13 sind dazu miteinander in Richtung des Pfeiles Pf4 über die Gesamtausziehlänge der Borste verstellbar. Üblicherweise sind die Borsten etwa U-förmig in die Bürstenkörperlöcher eingesetzt und dort verankert. Beim Ausziehen erfolgt somit ein Herausziehen der über das Borstenfeld überstehenden Borste 2 bzw. 2a und auch des anderen Borstenteiles, so daß insgesamt eine auf die Länge der Einzelborste bezogene, doppelte Ausziehlänge erforderlich ist.

Bei der Ausziehvorrichtung 12 gemäß Fig. 5 ist ein etwa parallel an der Außenseite des Borstenfeldes in Längs­ richtung der Borsten verstellbarer Klemmgreifer 15 sowie ein Schwenkgreifer 16 vorgesehen, welcher an die Seite des Borstenfeldes, insbesondere nahe dem Bürstenkörper einschwenkbar ist. Durch diese Ausbildung der Vorrichtung 12 können auch Borsten 2 erfaßt werden, die nur sehr kurz seitlich aus dem Verankerungsloch im Bürstenkörper vor­ stehen.

In Versuchen hat sich gezeigt, daß ein kombinierter Einsatz von einer Ausziehvorrichtung 12 für seitlich vor­ stehende Borsten 2 und einer Abbrennvorrichtung mit einer Heizplatte 5 für über die Borstenenden-Ebene 7 vorstehende Borsten 2a hinsichtlich der Arbeitsweise und auch hin­ sichtlich des Ergebnisses besonders günstig ist. Da damit bearbeiteten Bürsten können danach als Erste-Wahl-Bürsten verwendet werden.

Fig. 7 zeigt noch einen Stempelebenen-Abtaster 17 mittels dem der Bürstenkörper 18 auf Maßhaltigkeit im Bereich eines vorgesehenen Stempelaufdruckes überprüft werden kann. Schematisch ist dargestellt, daß der Stempel­ ebenen-Abtaster 17 beispielsweise einen Taststift 19 aufweisen kann, der mit einem elektrischen Kontaktgeber 20 in Verbindung steht. Wird nun durch den Stempelebenen- Abtaster 17 festgestellt, daß der Bürstenkörper 18 an dieser Stelle nicht maßhaltig ist, beispielsweise eine Einfallstelle in dem Kunststoffmaterial aufweist, so wird diese Bürste nicht zur nächsten Bearbeitungsstation, wo der Stempelvorgang stattfinden würde, weitertransportiert, sondern ausgeworfen. Diese Bürste kann dann ungestempelt gegebenenfalls noch verwendet werden. Während des Prüfvor­ ganges ist die Bürste durch eine entsprechende Einspann­ vorrichtung 21 gehalten. Anstatt eines einzigen Taststiftes 19 können auch mehrere Tast- oder Prüfstifte z. B. am An­ fang und Ende des Stempelbereiches angeordnet sein.

Insgesamt ist durch die erfindungsgemäße Hilfseinrichtung mit den verschiedenen Mängelbeseitigungsvorrichtungen die Möglichkeit geschaffen, die Ausschußmenge beim Herstellen von Bürsten, insbe­ sondere von Zahnbürsten, erheblich zu reduzieren.

Claims (8)

1. Hilfseinrichtung zum Beseitigen von Mängeln an Bürsten, vorzugsweise an Zahnbürsten, mit zumindest fertigbearbeitetem Borstenfeld, deren Gesamtumrißkontur von einer vorgegebenen Soll-Umriß-Form abweicht und die als Mängel zumindest über einen vorgegebenen Umriß des Borstenbereiches überstehende Borsten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Bürsten- Bearbeitungsstationen zumindest eine Mängelbeseitigungsvor­ richtung nachgeschaltet ist, die zumindest eine Abschervor­ richtung (9) und/oder eine Borstenausziehvorrichtung (12, 12a) und/oder eine Abbrennvorrichtung (4) für die über­ stehenden Borsten aufweist und/oder daß ein Stempelebenen-Abtaster (17) zum Überprüfen des Bürstenkörpers auf Maßhaltigkeit im Bereich eines vorgesehenen Stempelaufdruckes vorgesehen ist.

2. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschervorrichtung (9) wenigstens ein sich vorzugsweise etwa über die Länge eines Borstenfeldes erstreckendes Messer (10) und ein Gegenmesser (11) aufweist, die mit ihren Schneid­ ebenen seitlich des Borstenfeldbereiches oder in der Ebene der freien Borstenenden positioniert oder positionierbar sind.

3. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausziehvorrichtung (12, 12a) zangenartig ausgebildet ist und insbesondere zwei zueinander bewegbare Klemmgreifer zum Erfassen von abstehenden Borsten hat, die am überstehenden Borstenende positionierbar und in Ausziehrichtung zumindest über die gesamte Ausziehlänge der Borste verstellbar sind.

4. Hilfseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmgreifer (15), insbesondere zum Erfassen von über die freien Borstenbündel-Enden vorstehenden Borsten (2a) als Klemmplatten (13) mit stirnseitig zueinander gewandten Klemmflächen (14) ausgebildet sind.

5. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zum Erfassen von seitlich abstehenden Borsten (2) ein Klemmgreifer (15) etwa parallel an der Außenseite des Borsten­ feldes in Längsrichtung der Borsten verstellbar und der andere Klemmgreifer als Schwenkgreifer (16) ausgebildet ist, der an die Seite des Borstenfeldes, insbesondere nahe dem Bürstenkörper (18), einschwenk­ bar ist.

6. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtrennvorrichtung (4) eine oder mehrere Heizplatten (5) aufweist, welche vorzugsweise etwa an die jeweilige Seitenform des Borstenbereiches angepaßte Trennflächen (8) aufweisen und zu den Seitenflächen bzw. der durch die Borstenenden ge­ bildeten Borstenende-Ebene (7) hin verstellbar sind.

7. Hilfseinrichtung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Entfernen von seitlich aus dem Borsten­ feld vorstehenden Borsten (2) eine Ausziehvor­ richtung (12, 12a) und für über die Borstenenden- Ebene (7) vorstehende Borsten (2a) eine Abbrenn­ vorrichtung (4) aufweist.

8. Hilfseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stempelebenen-Abtaster (17) eine Abtastein­ richtung zum Kontrollieren des Bürstenkörpers (18) auf Maßhaltigkeit im Bereich eines vorgesehenen Stempelaufdruckes aufweist, die vorzugsweise wenigstens einen Taststift (19) mit einem elektrischen Kontaktgeber (20) aufweist.