DE4141372C2 - Vorrichtung zum Abrunden der Borstenenden von runden beziehungsweise rotationssymmetrischen Bürsten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abrunden der Borstenenden von runden beziehungsweise rotations­ symmetrischen Bürsten unter Wärmeeinwirkung, wobei eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Bürsten vorgesehen ist, die Drehhalterungen zum Haltern der Bürsten mit ihrer Längserstreckung quer zur Transportrichtung und zum Drehen um ihre Längsachse aufweist, wobei im Verlauf des Transportweges eine Heizeinrichtung mit wenigstens einer nahe den Borstenenden positionierbaren Heizplatte angeordnet ist.

Unter dem Einfluss der Wärme werden mittels einer solchen Vorrichtung die aus Kunststoff bestehenden Borstenenden angeschmolzen, so dass die vom Abscheren herrührenden scharfen Kanten abgerundet und etwa kugelförmige Enden gebildet werden.

Es ist aus der BP 0 438 935 A1 bereits bekannt, die Bürsten in axialer Richtung in eine Kammer mit beheizten Wänden einzuführen. Die Kontur der Heizkammer muss dabei genau auf die Form der jeweiligen Bürste abgestimmt sein. Dies ist erforderlich, weil der Abstand zwischen der Heizplatte und den Borstenenden für alle Borsten möglichst gleich und auch sehr klein sein muss, um in kurzer Zeit gezielt nur die Borstenenden zum Anschmelzen zu bringen und nicht die übrigen Borstenbereiche.

Abstandsänderungen im zehntel Millimeterbereich machen sich hier schon nachteilig bemerkbar.

Rundbürsten mit zum Beispiel balligem Borstenfeld oder kopf­ seitig größerem Borstenfeldquerschnitt lassen sich mit solchen Heizkammern nicht bearbeiten, weil diese Bürsten unter der Voraussetzung eines gleichmäßigen Abstandes zwischen Heizplatte und den Borstenenden des gesamten Borstenfeldes nicht in eine entsprechend geformte Heizkammer eingeführt werden können. Andererseits würde sich kein zufriedenstellendes Abrundergebnis mit an allen Borsten gleichmäßigen Abrundungen einstellen, wenn die Heizkammer nicht genau die Kontur des Borstenfeldes hat.

Die Anwendung solcher Heizkammern bleibt somit auf zylindri­ sche oder sich zum freien Ende verjüngende Rund- Borstenfelder beschränkt.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch das Einführen der Bürsten in die Heizkammer die Borstenenden im Verlauf der Längserstreckung des Borstenfeldes zeitlich unterschiedlich der Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind, wobei die Wärmeeinwirkungszeit zum freien Kopfende der Bürste zunimmt. Dadurch werden die Borstenenden zum Kopfende der Bürste hin zunehmend stärker erhitzt und angeschmolzen, was zu einem ungleichmäßigen Abrundergebnis führt. Zu berücksichtigen ist dabei auch, dass diese unterschiedliche Wärmeeinwirkung sowohl beim Einführen als auch beim Herausziehen der Bürste aus der Heizkammer erfolgt.

Schließlich ist bei einer Vorrichtung mit Heizkammer kein kontinuierlicher Weitertransport der Bürste möglich, da diese in die Heizkammer eingefahren, eine gewisse Zeit für den Schmelzvorgang darin verbleiben und anschließend herausgezogen werden müssen. Erst dann kann ein Weitertransport erfolgen.

Dieser und die übrigen Bearbeitungstakte müssen aufeinander abgestimmt sein. Ein solcher weiterer Einzel-Arbeitstakt erschwert jedoch eine möglichst Totzeit-freie Abstimmung der Herstellung und trägt gegebenenfalls mit dazu bei, die Pro­ duktionszeit zu vergrößern.

Aus der DE 32 37 885 C2 ist eine gattungsfremde Vorrichtung zum Herstellen von Förderschnecken für Gefäße bekannt, wobei in eine walzenartige Rundbürste mit Kunststoffborsten ein an den Gefäßquerschnitt angepasster Gewindegang eingearbeitet wird. Dies erfolgt mit Hilfe eines schlaufenförmig entsprechend dem Querschnitt des zu erzeugenden Gewindegangs gebogenen Heizelementes, welches in die rotierenden Bürste eingreifend längs an dieser vorbeigeführt wird. Die Kunststoffborsten werden dabei durchgeschmolzen und somit abgetrennt. Ein Anschmelzen der Borstenenden zu deren Abrundung ist damit nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der praktisch beliebig geformte Rundbürsten an ihren Borstenenden abgerundet werden können. Dabei sollen alle Borstenenden eines zu bearbeitenden Borstenfeldes gleichmäßig durch Anschmelzen abgerundet werden können. Schließlich soll die Bearbeitung kontinuierlich während des Transportes der Bürsten möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass wenigstens eine Heizplatte im Verlauf des Transportweges der jeweils zu bearbeitenden Bürste seitlich neben der Transportstrecke derart angeordnet ist, dass die Bürsten mit ihrer rotierenden Umfangsseite nahe dieser Heizplatte entlanggeführt werden und dass die Heizplatte an ihrer der zu bearbeitenden Bürste zugewandten Seite eine an das Außenseitenlängsprofil (Silhouette) der Bürsten etwa angepasste Profilierung aufweist.

Durch diese Zuordnung und die vorgesehene Relativbewegung zwischen Heizplatte und Bürste quer, vorzugsweise rechtwinklig zur Längserstreckung der Bürste, können die Bürsten während ihrer Transportbewegung kontinuierlich praktisch im Durchlauf bearbeitet werden. Die Wärmeeinwirkung kann hierbei in vorteilhafter Weise gleichmäßig über die gesamte Länge des Borstenfeldes erfolgen.

Je nach Länge des zur Verfügung stehenden Transportweges und auch je nach der vorgesehenen Wärmeeinwirkung pro Wegeinheit, kann eine einzige Heizplatte entlang eines Abschnittes des Transportweges der Bürste oder aber nach einer anderen Ausführungsform mehrere, insbesondere etwa parallel nebeneinander mit Abstand angeordnete Heizplatten vorgesehen sein, zwischen denen sich der Transportweg der Bürsten befindet.

Eine Heizplatte ermöglicht eine besonders einfache Anordnung auch noch unter beengten Verhältnissen und nebeneinander angeordnete Heizplatten sind bevorzugt dann vorgesehen, wenn der Bearbeitungsvorgang des Abrundens auf einem vergleichsweise kurzen Transportweg-Abschnitt oder zum Beispiel auch bei hoher Transportgeschwindigkeit erfolgen soll.

Durch die an das Außenseitenlängsprofil (Silhouette) der Bürsten etwa angepasste Profilierung der Heizplatte(n) an ihrer den Bürsten zugewandten Seite können praktisch beliebig konturierte Bürsten bearbeitet werden. Dabei spielt es keine Rolle, an welchem Ende oder an welcher Stelle des Borstenfeldes gegebenenfalls Querschnittserweiterungen oder Einschnürungen vorhanden sind.

Zweckmäßigerweise ist der Abstand beziehungsweise die Lage der Heizplatte(n) zu der benachbart befindlichen Transportweg-Mittelebene oder den Heizplatten relativ zueinander verstellbar, wobei diese Verstellung der Heizplatten parallel oder schräg zueinander und vorzugsweise symmetrisch zur Transportweg-Mittelebene vorgesehen ist.

Dadurch ist ebenfalls eine Anpassung an unterschiedliche Bürstenformen möglich. Durch Schrägstellen der Heizplatte beziehungsweise der Heizplatten können zum Beispiel Bürsten mit konischem Borstenfeld bearbeitet werden, wobei der Konuswinkel für unterschiedliche Bürsten einstellbar ist und sowohl sich zum Bürstenende erweiternde als auch verjüngende Borstenfelder bearbeitet werden können.

Um den Abstand der Borstenenden von der oder den Heizplatten exakt auch bei langen Borstenfeldern einzuhalten, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich der Heizplatten entlang des Transportweges eine die Bürste an ih­ rem freien Ende abstützende Führung vorgesehen ist. Gerade bei langen Bürsten läßt sich nicht immer vermeiden, daß sich die zusammengedrillten Drähte etwas verbiegen, so daß sich ein un­ runder Lauf der Bürsten und damit bei jeder Umdrehung eine Ab­ standsänderung zu den Heizplatten ergibt. Gerade bei sehr schlanken Bürsten, zum Beispiel Mascara-Bürsten oder Interden­ tal-Bürsten ist deshalb die vorgesehene Halterung und Führung am freien Ende der Bürsten vorteilhaft.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, daß die Füh­ rung feststehend ausgebildet ist und vorzugsweise einen längs des Transportweges, insbesondere in dessen Längsmittelebene verlaufenden Längsschlitz zum Eingreifen der am freien Ende der Bürsten vorstehenden Drahtschlaufe oder dergleichen auf­ weist. Dies ergibt auf einfache Weise eine genaue Seitenfüh­ rung der Bürsten, so daß sich Schwankungen durch unrunden Lauf der Bürsten nicht mehr in Seitenabstandsänderungen zu der oder den Heizplatten auswirken. Auch dies trägt mit zu einem gleichmäßigen Abrundergebnis bei.

Eine abgewandelte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, daß die Heizplatte beziehungsweise die Heizplatten zu einer oder mehreren Bürsten hin bewegbar ausgebildet sind und daß sich die Bürsten dabei vorzugsweise in der Aufspannung der zum Eindrehen und/oder dem Abscheren der Borsten dienenden Bürstenherstellungsmaschine befinden.

Die Bearbeitung kann hierbei in einer einzigen Aufspannung der Bürsten erfolgen, so daß bei dieser Anordnung durch Umsetzen bedingte Fehler nicht auftreten können. Bevorzugt wird diese Ausführungsform bei langen Bürsten vorgesehen.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzel­ heiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Abrunden der Bors­ tenenden von Rundbürsten,

Fig. 2 bis 5 unterschiedlich geformte Rundbürsten mit jeweils zu­ geordneten Heizplatten,

Fig. 6 eine Aufsicht einer Vorrichtung mit zwei Heizplatten und dazwischen befindlichen Bürsten,

Fig. 7 eine Stirnseitenansicht der in Fig. 6 gezeigten Vor­ richtung,

Fig. 8 eine gegenüber Fig. 6 abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für entsprechend Fig. 5 und 9 profilierte Rundbürsten,

Fig. 9 eine Stirnseitenansicht der in Fig. 8 gezeigten Vor­ richtung,

Fig. 10 eine Bürstenherstellungsmaschine mit dieser zugeord­ neter Heizplatte und

Fig. 11 eine Stirnseitenansicht der in Fig. 10 gezeigten Einrichtung.

Eine in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 dient zum Abrunden der äußeren Borstenenden von Rundbürsten 2, wobei dies unter Wär­ meeinwirkung geschieht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dazu eine Heizeinrichtung 9 auf, die im Ausführungsbeispiel zwei etwa parallel zueinander angeordnete Heizplatten 3 hat, die so beabstandet sind, daß dazwischen ein Durchtrittskanal für die Rundbürsten 2 gebildet ist, von denen der Einfachheit halber in Fig. 1 nur eine gezeigt ist. Die Heizplatten 3 können durch hier nicht gezeigte elektrische Heizeinsätze oder dergleichen beheizt sein.

Die in der Vorrichtung 1 zu bearbeitenden Rundbürsten sind mit ihrem in der Regel aus verdrilltem Draht gebildeten Stiel 4 in einer Drehhalterung 5 gelagert. Längs des Transportweges 6 be­ findet sich eine Führung 7 für die Drehhalterungen 5 mit Mit­ nehmern und Kupplungen zum Drehanschluß der Stiele 4.

Die Rundbürsten 2 werden zur Bearbeitung quer zu ihrer Längserstreckung gemäß dem Pfeil Pf1 zwischen den beiden Heizplatten 3 hindurch transportiert. Der lichte Abstand der beiden Heizplatten 3 ist dabei so bemessen, daß die Borstenenden der Rundbürsten einen geringfügigen Abstand zu den Innenseiten dieser Heizplatten 3 haben. Während des Durchtransportierens der Bürsten durch den Heizkanal 8 werden die Bürsten gemäß dem Pfeil Pf2 gedreht, damit alle Borstenenden gleichmäßig an den Heizplatten 3 mit geringem Abstand vorbeigeführt werden.

Durch die Pfeile Pf3 ist angedeutet, daß die Heizplatten 3 in ihrem Abstand zueinander veränderbar angeordnet sind, so daß auf einfache Weise eine Anpassung auf unterschiedliche Rund­ bürsten-Durchmesser möglich ist. Weiterhin können die Heizplatten 3 auch, wie strichliniert angedeutet, schräg­ gestellt werden, so daß konische Borstenfelder bearbeitet werden können. Außerdem ist durch die Verstellmöglichkeit der Heizplatten 3 auch eine genaue Anpassung des Abstandes zu den zu bearbeitenden Bürsten möglich und damit eine Abstimmung auf das Borstenmaterial, die Heiztemperatur und auch auf die Transportgeschwindigkeit der Bürsten.

Die Bürstenenden werden bei dieser Anordnung der Heizplatten 3 gleichmäßig über die gesamte Länge des Borstenfeldes erwärmt, so daß sich dementsprechend auch ein gleichmäßiges Abrunder­ gebnis an den Borstenenden einstellt.

Wie auch gut aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich, können die Borstenfelder beliebige Umrißformen aufweisen. Insbesondere können dabei auch Rundbürsten bearbeitet werden, die sich zum freien Kopfende hin in ihrem Querschnitt erweitern, wie dies beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist. Konisch sich erwei­ ternde Borstenfelder könnten beispielsweise bei der in Fig. 1 strichliniert eingezeichneten Lage der Heizplatten 3 bearbeitet werden.

Bevorzugt ist zwar die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit zwei Heizplatten 3 und dazwischen befindlichem Heizkanal 8 ausgebildet, es besteht aber auch die Möglichkeit, nur eine Heizplatte 3 vorzusehen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Eine gleichmäßige Wärmeeinwirkung auf die Borstenenden über den ganzen Umfang des Borstenfeldes kommt auch hier durch die Rotation der Rundbürsten 2 zustande.

Bei zwei mit Abstand zueinander angeordneten Heizplatten 3 können diese auch einen sich zum Beispiel konisch vereengenden Heizkanal 8 begrenzen, wobei der Abstand zu der Außenseite der durchgeführten Rundbürsten beim Durchtransportieren allmählich abnimmt. Dies kann beispielsweise bei bestimmten Borstenmate­ rialien, die etwas "vorgeheizt" werden müssen, vorteilhaft sein. In Fig. 6 und 8 sind konische Einlaufbereiche 15 vorge­ sehen. Wie vorerwähnt können jedoch auch die Heizwände 3 ins­ gesamt schräg zueinander in Transportrichtung verlaufend ange­ ordnet sein.

In Fig. 8 sind zwei Erwärmungsbereiche hintereinander vorge­ sehen, wobei die Möglichkeit besteht, die zuführseitige Heiz­ einrichtung 9a mit niedrigerer Temperatur zu betreiben als die nachfolgende Heizeinrichtung 9. In Fig. 8 ist der Abstand der Heizwände 3a so eingestellt, daß die Borstenenden in direkten Kontakt mit den Heizwänden 3a kommen. Dies dient zur "punktuellen" Vorerwärmung der Borstenenden, wobei die Tempe­ ratur so eingestellt ist, daß sie noch unterhalb des Schmelz­ punktes des Borstenmateriales liegt. Bei der sich anschließen­ den Heizeinrichtung 9 haben dann die Borstenenden einen ge­ ringfügigen Abstand zu den Heizplatten 3 und werden im Verlauf des Transportweges im Heizkanal 8 soweit erhitzt, daß sie et­ was an den Enden rund beziehungsweise gerundet anschmelzen.

Mit der vorbeschriebenen Lageverstellmöglichkeit der Heizwände 3 ergibt sich auch bei ebener Ausbildung der den zu bearbei­ tenden Rundbürsten 2 zugewandten Innenseiten der Heizwände eine vielfältige Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Formen des Borstenfeldes (vgl. hierzu Fig. 1 und 3). Es be­ steht aber auch noch die Möglichkeit, daß die den Bürsten zu­ gewandten Seite der Heizwände 3 eine an das Außenseiten­ längsprofil beziehungsweise an die Silhouette der Bürsten an­ gepaßte Profilierung aufweisen, wie dies in Fig. 4 und 5 so­ wie 7 und 9 gezeigt ist. Auch bei sehr komplizierten Außensil­ houetten der Borstenfelder ist durch die erfindungsgemäße Aus­ bildung der Vorrichtung und die Zuordnung der Heizwände und der zu bearbeitenden Bürsten eine gleichmäßige Wärmebeauf­ schlagung aller Borstenenden und damit ein gutes Abrundergeb­ nis möglich.

Die Fig. 1, 7 und 9 zeigen noch eine Weiterbildung der Er­ findung, die insbesondere bei sehr langgestreckten Bürsten oder bei Bürsten mit geringer Eigenstabilität vorteilhaft eingesetzt werden kann. Für solche Bürsten ist entlang des Transportweges im Bereich der Heizplatten 3 eine die Bürsten 2 an ihren freien Enden 10 abstützende Führung 11 vorgesehen. Diese Führung 11 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen durch eine feststehende Führungsschiene 12 gebildet, die in Fig. 7 eine im Querschnitt V-förmige und in Fig. 9 rechteckige Längsnut 13 aufweist. Die Lage der Führungsschiene 12 mit der Längsnut 13 ist so vorgesehen, daß das freie Ende 10 der Rundbürste innerhalb der Längsnut liegt. Dadurch ist eine Seitenlage-Abweichung der Bürsten zu der oder den Heizplatten 3 hin nicht mehr möglich, so daß hier der Abstand während des Erhitzens der Borstenenden konstant bleibt. Das freie Ende 10, das in die Längsnut 13 eingreift, ist in der Regel bei solchen Rundbürsten 2 durch eine geringfügig über das Borstenfeld vorstehende Drahtschlaufe gebildet.

Insbesondere bei sehr langen Rundbürsten kann es vorteilhaft sein, wenn die Rundbürste in der Aufspannung verbleibt, in der sie auch hergestellt wurde und bei der auch das Abscheren der Bürste vorgenommen wurde. In diesem Falle ist die Heizplatte bzw. sind die Heizplatten entsprechend bewegbar angeordnet. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Bürste nach der Herstellung auszuspannen und in ein Transportsystem umzuspannen.

Wie gut in Fig. 10 und 11 erkennbar, können hier die Heiz­ platten 3 von einer oder zwei Seiten an die eingespannte Rund­ bürste 2 herangefahren werden, wobei dies gemäß dem Doppel­ pfeil Pf4 in etwa radialer Richtung - bezogen auf die Rund­ bürste - erfolgt, um über die gesamte Länge der Bürste eine gleichmäßige Erwärmung aller Borstenenden zu erreichen. Bei der in Fig. 10 und 11 unten dargestellten Heizplatte 3 ist strichliniert noch angedeutet, daß diese an ihrer der Bürste 2 zugewandten Stirnseite eine etwa auf den Querschnitt der Bürs­ te abgestimmte Ausformung 14 haben kann. Durch eine solche Ausformung kann eine "dreiseitige" Umfassung der Bürste bis zum halben Umfang und damit eine besonders wirksame und schnelle Erwärmung der Borstenenden erfolgen. Durch die Bewegung der Heizplatte(n) 3 etwa rechtwinklig zur Rotationsachse der Bürste kann diese in Längsrichtung eine beliebige Profilierung aufweisen, wobei dann auch die Heizplatte(n) 3 eine entsprechend komplementäre Gegenprofilie­ rung hat, so daß über den gesamten Verlauf der Bürste in Längsrichtung die Heizplatte(n) 3 einen gleichbleibenden Ab­ stand zu den anzuschmelzenden Borstenenden hat.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Abrunden der Borstenenden von runden beziehungsweise rotationssymmetrischen Bürsten unter Wärmeeinwirkung, wobei eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Bürsten vorgesehen ist, die Drehhalterungen zum Haltern der Bürsten mit ihrer Längserstreckung quer zur Transportrichtung und zum Drehen um ihre Längsachse aufweist, wobei im Verlauf des Transportweges eine Heizeinrichtung mit wenigstens einer nahe den Borstenenden positionierbaren Heizplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizplatte (3) im Verlauf des Transportweges der jeweils zu bearbeitenden Bürste seitlich neben der Transportstrecke derart angeordnet ist, dass die Bürsten mit ihrer rotierenden Umfangsseite nahe dieser Heizplatte entlanggeführt werden und dass die Heizplatte an ihrer der zu bearbeitenden Bürste zugewandten Seite eine an das Außenseitenlängsprofil (Silhouette) der Bürsten etwa angepasste Profilierung aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa parallel nebeneinander mit Abstand angeordnete Heiz­ platten (3) vorgesehen sind, zwischen denen sich der Transportweg der Bürsten (2) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand beziehungsweise die Lage der Heizplatte (3) zu der benachbart befindlichen Transport­ weg-Mittelebene oder der Heizplatten relativ zueinander verstellbar ist und daß diese Verstellung der Heizplatten (3) parallel oder schräg zueinander und vorzugsweise sym­ metrisch zur Transportweg-Mittelebene vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Heizplatten (3) entlang des Transportweges eine die Bürste an ihrem freien Ende (10) abstützende Führung (11) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung feststehend ausgebildet ist und vorzugsweise einen längs des Transportweges insbesondere in dessen Längsmittelebene verlaufenden Längsschlitz oder eine Längsnut (13) zum Eingreifen der am freien Ende (10) der Bürsten vorstehenden Drahtschlaufe oder dergleichen aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte(n) zu einer oder mehre­ ren Bürsten etwa in radialer Richtung bewegbar ausgebildet sind und daß sich die Bürsten dabei vorzugsweise in der Aufspannung der zum Eindrehen und/oder dem Abscheren der Borsten dienenden Bürstenherstellungsmaschine befinden.