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Die Erfindung betrifft ein Füllgerät zum Einsetzen und
Befestigen von Borstenbündeln mittels Ankerplättchen.
Dieses Füllgerät ist mit einem Vorderteil versehen, der
zwei Führungselemente enthält, die ein Ankerplättchen
zwischen sich in die Füllungsrichtung leiten, um es in
die Öffnung eines Bürstenkörpers einzuführen.
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Es ist allgemein bekannt, daß bei der Fertigung von
Bürsten die Borsten in dem Bürstenkörper durch Klemmen
ebenso wie auch durch Ankerplättchen befestigt werden
können. Die Befestigung der Klemmen oder Ankerplättchen
nach dem Einfügen von Borsten in den Öffnungen des
Bürstenkörpers geschieht mittels Füllungswerkzeugen, die,
wie allgemein bekannt ist, stark differieren können, je
nachdem, ob sie für die Befestigung von Klemmen oder
Ankerplättchen bestimmt sind.
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Was die Einführung von Borstenn mittels Klemmen
betrifft, können Füllungswerkzeuge gebraucht werden, die
in den US-Patenten Nr. 1,467,365 und 2,187,791
behandelt sind, von denen die Führungselemente für die
Klemmen eine beschränkte Bewegung gegeneinander ausführen
können.
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In dem Fall der Füllungswerkzeuge, die in dem US-Patent
Nr. 1,467,365 beschrieben sind, sind die
Führungselemente miteinander durch einen Hebelmechanismus
verbunden, so daß, wenn ein Führungselement hinuntergeht, das
andere gleichmäßig hinaufgeht. Durch die spezifische
Konstruktion ist dieses Füllungswerkzeug nicht für die
Einführung von Borsten in Bürstenkörper mit einer stark
gebogenen Oberfläche geeignet. Weil die zwei
Führungselemente miteinander mittels eines Hebelmechanismus
verbunden sind, können sie nur eine beschränkte
Bewegung ausführen. In dem Fall eines Bürstenkörpers mit
einer stark gebogenen Oberfläche ist es nicht möglich,
die beiden Führungselemente gleichzeitig auf den
Bürstenkörper hinunterzubringen. Folglich kann hier kein
kontinuierlicher Übergang zwischen den beiden
Führungselementen und den Wänden der Öffnung in dem
Bürstenkörper realisiert werden. Ein kontinuierlicher Übergang
ist andererseits ein strenges Erfordernis, wenn
Ankerplättchen gebraucht werden.
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Gemäß US-Patent Nr. 2,187,791 werden wechselseitig
bewegliche Führungselemente gebraucht, wobei die Bewegung
hiervon für die Formung einer Klemme notwendig ist.
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Die beiden obenerwähnten gut bekannten
Füllungswerkzeuge, wie sie jeweils in den US-Patenten Nr. 1,467,365
und 2,187,791 beschrieben sind, sind spezifisch
bestimmt und exklusiv geeignet, um Borstenbündel mittels
Klemmen von rundem Draht zu befestigen.
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Für die Anfertigung von Zahnbürsten, Nagelbürsten,
Haarbürsten und anderen feinen Bürsten werden die
konventionellen Klemmen von rundem Draht nicht viel
gebraucht. Es ist nun deutlich, daß für die Befestigung
von Klemmen in den Öffnungen eines Bürstenkörpers die
Dicke des letztgenannten genügend sein muß. Dies ist
nicht der Fall bei den vorgenannten Bürsten.
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Die Lösung für die Befestigung von Borstenbündeln in
Bürstenkörpern mit dünnen Wänden liegt in der Anwendung
der obenerwähnten Ankerplättchen, die vornehmlich aus
kleinen flachen Drahtstücken bestehen, welche in der
Form von Plättchen geeigneter Länger geschnitten sind.
Solche Ankerplättchen werden in die Öffnung in dem
Bürstenkörper eingeführt, wenn die Borsten eingesetzt
werden, wobei sie in den Wänden dieser Öffnungen
geklammert werden. Weil die Verankerung derartiger
Ankerplättchen in den Seitenwänden der Öffnungen in dem
Bürstenkörper geschieht, also nicht wie die Befestigung
von Klemmen in dem Boden der vorgenannten Öffnungen,
ist es ersichtlich, daß dies Anlaß zu dem Vorteil gibt,
daß die Bürstenkörper sehr dünn sein dürfen.
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Der Einbau von Ankerplättchen geschieht mittels eines
solchen Füllungswerkzeuges, wie es z.B. in der
deutschen Patentanmeldung Nr. 2.911.668 beschrieben ist.
Ein derartiges Füllungswerkzeug hat an der Vorderseite
zwei Führungselemente, entlang welchen Ankerplättchen
ebene wie ein kleines Borstenbündel in die Öffnungen
des Bürstenkörpers geschoben werden können. Beide
Führungselemente werden bei jedem Hub gegen die Wand des
Bürstenkörpers während des Einsetzens eines kleinen
Borstenbündels gedrückt, so daß jedes Ankerplättchen
kontinuierlich während der Überführung vom
Füllungswerkzeug in die Öffnung in dem Bürstenkörper getrieben
wird.
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Ältere Entwicklungen in der Spritzgußtechnik und der
allgemeine Trend, Material in der Bürstenindustrie zu
sparen, haben zu der Tatsache beigetragen, daß man
Bürstenkörper mit dünnen Wänden auch für andere Typen von
Bürsten als die schon erwähnten erstrebt. Dies
bedeutet, daß Ankerplättchen auch z.B. für Aufwaschbürsten
u.ä. gebraucht werden. Das Problem bei diesen Bürsten
besteht darin, daß man meistens die Borstenbündel
schräg in Bezug auf den Bürstenkörper installieren muß,
oder in einem Bürstenkörper mit kurvenförmiger
Oberfläche, wodurch die günstige Führung der Ankerplättchen
während ihres Überganges von dem Füllungswerkzeug in
die Öffnung im Bürstenkörper schlecht gelingt.
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Es ist in der Tat so, daß die kontinuierliche
Überführung zwischen den Führungselementen des
Füllungswerkzeuges und der Öffnung im Bürstenkörper garantiert
bleibt, solange die Querschnittslinie der Fläche, in
der sich das Ankerplättchen bewegt, mit der Wand des
Bürstenkörpers parallel zu der Vorderseite des
relevanten Ankerplättchens mit der zu füllenden Öffnung ist.
Wenn dies nicht mehr dem Fall ist, was oft bei der
Fertigung von Bürsten mit stark gebogener Oberfläche
vorkommt, dann können beide Führungselemente nicht mit
ihren vorderen Enden auf denselben Abstand vom
Bürstenkörper eingestellt werden. Mit anderen Worten:
wenn das Füllungswerkzeug mit seinem vorderen Ende
gegen
einen Bürstenkörper placiert wird, dann wird nur
ein Führungselement in Kontakt mit ihm stehen, während
ein Freiraum zwischen dem zweiten Führungselement und
der Wand des Bürstenkörpers erscheinen wird. Wenn ein
solcher Freiraum relativ erheblich ist, dann werden
während der Füllung des Bürstenkörpers Schwierigkeiten
entstehen, weil die Ankerplättchen nicht länger
effektiv zu einer Seite auf der Höhe des vorher erwähnten
Freiraumes geleitet werden. Diese Schwierigkeit tritt
definitiv bei der Fertigung von Aufwaschbürsten mit
einem spherischen Körper auf.
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Die Erfindung hat daher ein Füllungswerkzeug für die
Einführung und Befestigung von Borsten mittels
Ankerplättchen zum Gegenstand, mit welchem die vorher
erwähnten Nachteile systematisch ausgeschlossen werden.
Mit anderen Worten: wodurch ohne Berücksichtigung der
Richtung des Füllungswerkzeuges mit Bezug auf den
Bürstenkörper es einerseits immer eine geeignete Führung
von Ankerplättchen gibt, und andererseits kein Schaden
an dem Bürstenkörper verursacht wird.
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Zu diesem Zweck ist mindestens eines der
Führungselemente beweglich auf dem Werkzeug für eine Bewegung in
der Füllungsrichtung unter Einwirkung von durch
flexible Mittel ausgeübtem Druck montiert. In einer
besonderen Ausführungsform der Erfindung ist nur eines der
zwei Führungselemente beweglich hinsichtlich dem
Füllungswerkzeug montiert.
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In der Absicht, besser die Charakteristika der
Erfindung
und das Problem bei den bestehenden Ausführungen
aufzuzeigen und als ein Beispiel ohne beschränkenden
Charakter, wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung beschrieben, unter Bezugnahme auf die
beigefügten Figuren, wobei:
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Fig.1 den Typ zur Befestigung von Borsten zeigt, für
den das Füllungswerkzeug gemäß der Erfindung
bestimmt ist,
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Fig.2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in der
Fig 1 darstellt,
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Fig.3 bis einschließlich 5 verschiedene Möglichkeiten
darstellen, gemäß denen ein Ankerplättchen an der
Wand des Bürstenkörpers befestigt werden kann,
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Fig.6 die vorerwähnte Schwierigkeit darstellt, die beim
Gebrauch der bestehenden Füllungswerkzeuge
auftritt,
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Fig.7 eine bekannte, aber nachteilige Lösung des in
Fig.6 auftretenden Problems darstellt,
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Fig.8 den Vorderteil eines Füllungswerkzeuges gemäß der
Erfindung darstellt,
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Fig.9 die Wirkung des Füllungswerkzeuges gemäß der
neuen Erfindung verdeutlicht.
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Das Füllungswerkzeug dieser Erfindung ist, wie in Fig.
1 und 2 dargestellt, für die Einführung und Befestigung
von Borsten 1 in Öffnungen 2 des Bürstenkörpers 3 durch
Ankerplättchen 4 bestimmt, die aus flachen Stücken
Draht oder dergleichen gefertigt sind.
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Wie in den Fig. 3 bis einschließlich 5 dargestellt,
wird bei den bestehenden Füllungswerkzeugen das
Ankerplättchen 4 zwischen zwei festen Führungselementen 5
und 6 geführt, von denen deutlichkeitshalber nur die
Vorderenden dargestellt sind. Auch das zu dem Zweck der
Gestaltung der Borsten einzubauende Borstenbündel ist
nicht in diesen Figuren dargestellt.
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Es ist ersichtlich, daß je nach der Form einer Bürste
ein Füllungswerkzeug verschieden bezüglich der Wand 7
des Bürstenkörpers gerichtet sein kann. Wie in der
Einleitung erläutert, wird das Ankerplättchen 4 dann
manchesmal ungenügend geführt sein.
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Wenn, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, die vorerwähnte
Wand 7 im Querschnitt eine Linie mit der Fläche bildet,
in der das Ankerplättchen 4 befestigt ist, die parallel
zu der Vorderkante 9 des Ankerplättchens verläuft, dann
werden keine Schwierigkeiten während des
Einführungsprozesses entstehen. Wenn jedoch, wie in Fig. 5
dargestellt, die obengenannte Querschnittslinie einen Winkel
mit der Vorderseite 9 des Ankerplättchens 4 bildet, und
wenn der Winkel von einer bestimmten Größe ist, dann
können in Bezug auf die geeignete Führung des
Ankerplättchens 4 Schwierigkeiten entstehen. In dem letzten
Fall wird das Füllungswerkzeug allerdings, wie deutlich
in der Fig. 6 dargestellt, nicht länger mit beiden
Punkten 10 und 11 der Führungselemente 5 und 6 gegen
die Wand dem Bürstenkörpers 3 plaziert sein. Zwischen
Punkt 11 und dem Bürstenkörper 3 gibt es einen Freiraum
12, längs dessen das Borstenbündel 13 eingeführt werden
muß und/oder das Ankerplättchen 4 von den
Führungselementen
5 und 6 wegfallen kann, welches zu einem Fehler
führen kann.
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Wie bereits in der Einleitung diskutiert, ist es gut
bekannt, daß es eine Lösung hierfür gibt, durch die,
wie in Fig. 7 dargestellt, eines der Führungselemente,
in diesem Fall Führungselement 5, in den Bürstenkörper
3 zu stoßen ist, so daß kein unerwünschter Freiraum 12
entsteht. Natürlich wird hierbei Schaden 14 an dem
Bürstenkörper 3 verursacht, was ein Nachteil ist, der
durch die Anwendung des unten beschriebenen
Füllungswerkzeuges ausgeschlossen werden kann.
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Fig. 8 zeigt schematisch ein Füllungswerkzeug 15 gemäß
dieser Erfindung mit der besonderen Charakteristik, daß
die zwei Führungselemente 16 und 17, die die
Ankerplättchen 4 leiten, in Bezug aufeinander beweglich
sind. In der dargestellten Ausführung sind zu diesem
Zweck die beiden Führungselemente 16 und 17 auf dem
Füllungswerkzeug 15 verschiebbar, durch welches sie,
wie durch die Pfeile 18 und 19 schematisch dargestellt,
zu den Vorderenden 20 des Füllungswerkzeuges gestoßen
sind. Zu diesem Zweck kann z.B. durch flexible Mittel,
wie Federn, eine Druckkraft ausgeübt werden. Die
Führungselemente 16 und 17 sind verschiebbar, weil sie mit
langen Schlitzen 21 und 22 versehen sind, die mit den
Führungselementen 23 und 24 zusammenarbeiten, die fest
mit dem Füllungswerkzeug 15 verbunden sind.
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Es ist deutlich, daß, wenn das Füllungswerkzeug, wie in
Fig. 9 dargestellt, in die Nähe eines Bürstenkörpers 3
gebracht wird, eines der Führungselemente, in diesem
Fall 16, gegenüber dem anderen verschoben wird,
besonders weil es gestoßen ist. Wie aus Fig. 9 ersichtlich,
ist eine kontinuierliche Führung für das Faserbündel 13
und das Ankerplättchen 4 garantiert, so daß immer eine
fehlerlose Einführung garantiert ist.
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Gemäß einer Variante dieser Erfindung wird nur eines
der Führungselemente 16 und 17 auf dem gegenüber dem
Füllungswerkzeug 15 beweglichen Teil montiert sein.