DE4330171C2 - Verfahren zum Herstellen von Bürsten sowie Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Bürsten sowie Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von
Bürsten, deren Borstenbündel in einem Spritzverfahren mit einem
Bürstenkörper verbunden werden, wobei insbesondere
Borstenstränge außenseitig ergriffen und von einem
Borstenvorrat einer Borstenbündel-Halterung zugeführt und dort
abgelängt werden.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine
Bürstenherstellungsmaschine mit einer Zuführeinrichtung von
Borstenbündeln zu einer Borstenbündel-Halterung mit
Borstenbündel-Aufnahmen sowie mit einer Spritzgußform zum
Herstellen von Bürstenkörpern und zum Verbinden dieser
Bürstenkörper mit Borstenbündeln.
Beim Herstellen von Bürsten, deren Bürstenkörper in einer
Spritzgußmaschine gespritzt und dabei mit zugeführten
Borstenbündeln verbunden werden, besteht das Problem, daß beim
Umspritzen der Borstenbündel unter dem Einfluß des hohen
Spritzdruckes Kunststoffmaterial zwischen den Borstenfäden der
Borstenbündel beziehungsweise der Lochwand des Bürstenkörpers
und den Borstenbündeln aufsteigt und dann an der fertigen
Bürste Vorsprünge und scharfe Kanten bilden kann, wodurch eine
solche Bürste unansehnlich und unter Umständen auch unbrauchbar
wird. Insbesondere bei Zahnbürsten können solche Bürsten auch
zu Verletzungen des Zahnfleisches führen.
Die unerwünschten Zwischenräume zwischen den Borstenbündel-
Fäden ergeben sich einerseits durch schräg liegende, einzelne
Fäden und auch, weil die einzelnen Fäden vom
Herstellungsprozess her häufig wellenförmig sind.
Zwar werden die Borstenbündel-Fäden beim Einführen der
Borstenbündel-Stränge in die Löcher einer Borstenbündel-
Aufnahme etwas zusammengedrückt, jedoch ist dies wegen des nur
vergleichsweise geringen, aufbringbaren Vorschubdruckes durch
außenseitig an den Borstenbündelsträngen angreifende
Klemmgreifer so gering, daß das vorerwähnte Problem dadurch
nicht lösbar ist.
Aus der DE 29 22 877 C2 ist bereits ein Verfahren und eine
Vorrichtung bekannt, wobei das Einbringen von
Kunststoffmaterial in die Borstenbündel wahrend des
Spritzvorganges dadurch verhindert werden soll, daß diese
Borstenbündel durch konische Verengungen direkt am Formhohlraum
beim bürstenkörperseitigen Ende etwas zusammengepreßt werden.
Diese Verdichtungszone der Borstenbündel ist aber nur kurz und
der Zusammenpreßdruck durch die vergleichsweise geringe,
einleitbare Einschubkraft begrenzt, so daß diese Zone von dem
unter hohem Druck stehenden Kunststoffmaterial doch
überbrückbar ist und dann zu den bereits vorerwähnten Fehlern
bei den Bürsten und damit zu einem erhöhten Ausschuß führt.
Es sind deshalb auch eine Reihe von Zusatzmaßnahmen vorgesehen
worden um das Eindringen von Kunststoffmaterial in den
Nutzbereich der Borstenbündel zu verhindern. Beispielsweise
sollen die Aufnahmeöffnungen während des Einbringens des
Spritzmateriales gekühlt werden oder die Borstenbündel werden
in das druckfreie, etwas abgekühlte Spritzmaterial eingedrückt.
Es sind auch schon Verfahren bekannt, bei denen der Querschnitt
der Aufnahmelöcher für die Borstenbündel nach deren Einführen
bereichsweise verengt wird, beispielsweise durch
spannzangenartige Ausbildung.
Dies erfordert aber einen vergleichsweise hohen Aufwand,
insbesondere auch in Anbetracht der Vielzahl von Borstenbündeln
einer Bürste und auch unter Berücksichtigung der kleinen
Borstenbündel-Durchmesser zum Beispiel bei Zahnbürsten, so daß
dies wenig praktikabel ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und
eine Bürstenherstellungsmaschine zu schaffen, womit
Bürsten in einem Spritzverfahren herstellbar sind, die während
der Herstellung derart verdichtete Borstenbündel aufweisen,
dass im Nutzungsbereich ihrer Borstenbündel keine
eingedrungenen Spritzmaterialreste auftreten und die trotzdem
einfach herstellbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß die in Durchgangslöchern der Borstenbündel-
Halterung befindlichen Borstenbündel stirnseitig
druckbeaufschlagt und in gegenüber den Durchgangslöchern der
Borstenbündel-Halterung querschnittsreduzierte Durchgangslöcher
einer sich direkt anschließenden Verdichtungseinrichtung
verschoben werden zur Querschnittsverringerung der
Borstenbündel und dabei zum dichten Zusammenführen der
nebeneinander befindlichen Borstenfäden und daß anschließend
die verdichteten oder vorverdichteten Borstenbündel aus den
querschnittsreduzierten Durchgangslöchern heraus in
Aufnahmelöcher einer Spritzgussform überführt werden.
Die in den Durchgangslöchern der Borstenbündel-Halterung
befindlichen Borstenbündel lassen sich stirnseitig mit
vergleichsweise großer Kraft beaufschlagen, da sie seitlich
nicht ausweichen können. Dadurch ist ein Überführen der
Borstenbündel auch bei erhöhtem Eindrückwiderstand in die
Verdichtungseinrichtung möglich, in der die Borstenbündel etwa
radial während des Vorschubes zusammengepreßt werden. Die so
vorbearbeiteten Borstenbündel weisen eine solche Verdichtung
mit eng aneinanderliegenden Borstenbündel-Fäden auf, daß während
des Spritzvorganges ein Durchdringen von Spritzmaterial nicht
mehr möglich ist. Das Verdichtungsverfahren läßt sich auf
einfache Weise mit geringem Aufwand realisieren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß innerhalb der
Verdichtungseinrichtung stufenweise nacheinander mehrere
Verdichtungen der Borstenbündel vorgenommen werden.
In Versuchen hat es sich gezeigt, daß ein mehrmaliges
Verdichten nacheinander jeweils mit einer vergleichsweise
geringen Querschnittsverringerung zu einem besseren Ergebnis
führt.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei
dem Verdichtungsvorgang gleichzeitig eine Konturierung der
Borstenbündel durch Längsverschieben eines Teiles der
Borstenfäden eines Borstenbündels vorgenommen wird.
Dieses Konturieren kann praktisch in einem Arbeitsgang beim
Verdichten der Bündel miterfolgen, so daß kein Zusatzaufwand
erforderlich ist.
Bei der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine zur
Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Borstenbündel-Halterung als Aufnahmen
Durchgangslöcher für die Borstenbündel aufweist, dass der
Borstenbündel-Halterung eine Bündel-Verdichtungseinrichtung
nachgeordnet ist, die wenigstens ein Durchgangsloch für ein
Borstenbündel mit gegenüber den Durchgangslöchern der
Borstenbündel-Halterung verringertem Querschnitt aufweist, daß
ein im wesentlichen unmittelbarer Übergang für die
Borstenbündel von der Borstenbündel-Halterung zu der
Verdichtungseinrichtung vorgesehen ist und daß Transportstempel
zum stirnseitigen Beaufschlagen und Verschieben der
Borstenbündel von der Halterung in die Bündel-
Verdichtungseinrichtung und aus dieser heraus in Aufnahmelöcher
einer Spritzgussform vorgesehen sind.
Aus der Borstenbündel-Halterung heraus werden die darin
befindlichen Borstenbündel in die direkt angrenzende
Verdichtungseinrichtung transportiert, indem sie stirnseitig
durch in die Aufnahmen eingreifende Transportstempel
beaufschlagt werden. Durch die sich unmittelbar anschließende
Verdichtungseinrichtung bleibt die Seitenführung für die
Borstenbündel während des Übergabevorganges erhalten, so daß
auch bei hoher, stirnseitiger Druckbeaufschlagung ein
seitliches Ausweichen der Borstenbündel-Fäden nicht möglich
ist. Dementsprechend lassen sich die Borstenbündel auch in
entsprechend querschnittsreduzierte Aufnahmen mit hohem Druck
einpressen.
Nach einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Borstenbündel-Halterung sowie die
Verdichtungseinrichtung Lochplatten mit die Borstenbündel-
Aufnahmen bildenden Durchgangslöchern aufweisen, die in
Übergabestellung deckungsgleich übereinander bringbar sind.
Diese Lochplatten sind in der Regel etwas dicker als die
Borstenbündellänge ausgebildet, so daß Transportstempel vor der
Beaufschlagung der darin befindlichen Borstenbündel etwas
eindringen können. Die Durchgangslöcher ermöglichen wahlweise
beidseitig eingreifende Transportstempel, so daß eine Übernahme
beziehungsweise Übergabe auf beliebigen Seiten möglich ist.
Vorzugsweise weist die Verdichtungseinrichtung mehrere
Lochplatten auf, in die die Borstenbündel nacheinander
eingeführt werden, deren Durchgangslöcher von Lochplatte zu
Lochplatte verringerte Querschnitte aufweisen und daß diesen
Lochplatten jeweils im Querschnitt passende Transportstempel
zugeordnet sind. Es kann so die Anzahl der Verdichtungsschritte
und auch das jeweilige Verdichtungsmaß in weiten Grenzen
variiert und an die jeweiligen Bedürfnisse angepaßt werden.
Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, für die
selbständiger Schutz beansprucht wird, sieht bei einer
Bürstenherstellungsmaschine mit einer Bündel-
Verdichtungseinrichtung vor, daß die Verdichtungseinrichtung
wenigstens eine Lochplatte mit wenigstens einer sich in Einschubrichtung
für Borstenbündel stufenweise im Querschnitt verringernden
Stufen-Durchgangsbohrung aufweist, und daß den einzelnen
Stufenbohrungs-Abschnitten passende, in Transportrichtung
einführbare Transportstempel zugeordnet sind.
In diesem Falle kann in einer einzigen Lochplatte nacheinander
ein stufenweises Verdichten von Borstenbündeln vorgenommen
werden. In die Stufenbohrungsabschnitte wird dabei ein im
Querschnitt der jeweiligen Bohrung zugeordneter
Transportstempel eingeführt. Es wird also von Bohrung zu
Bohrung der Querschnitt verringert und dabei zuerst mit dem im
Querschnitt größten Transportstempel das Borstenbündel in den
nächst engeren Bohrungsabschnitt gepreßt und dann mit dem zu
diesem engeren Bohrungsabschnitt passenden, nächst dünneren
Transportstempel das Borstenbündel weitergeschoben. Am anderen
Ende der Lochplatte kann dann direkt die Spritzgußform zur
Übernahme der verdichteten Borstenbündel angeordnet sein.
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 Anordnung mit einer Zuführeinrichtung für
Borstenbündel sowie einer Verdichtungseinrichtung,
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Anordnung in einer anderen
Arbeitsstellung,
Fig. 3 zwei benachbarte Lochplatten mit Durchgangsbohrungen
für Borstenbündel sowie mit einem zugeordneten
Transportstempel,
Fig. 4 eine Lochplatte mit einer Stufenbohrung und diesen
Bohrungsabschnitten zugeordneten, unterschiedlichen
Transportstempeln,
Fig. 5 eine etwa Fig. 1 entsprechende Anordnung, hier
jedoch mit einer bei der Zuführeinrichtung
angeordneten Vorverdichtungseinrichtung,
Fig. 6 eine Teilseitenansicht einer Zahnbürste mit
profiliertem Borstenfeld,
Fig. 7
und 8 Schnittdarstellungen einer Lochplatte mit darin
befindlichen, durch geformte Transportstempel
konturierten Borstenbündeln sowie
Fig. 9
und 10 Ansichten von in einer Spritzgußform befindlichen
Borstenbündeln und Einrichtungen zum Anschmelzen der
Borstenbündelenden.
In den Fig. 1 und 2 sind eine einer Spritzgußmaschine 1
vorgeschaltete Zuführeinrichtung 2 für Borstenbündel 3 sowie
eine Verdichtungseinrichtung 4 dargestellt.
Von Vorratsrollen 5 wird hierbei Borstenbündel-Strangmaterial
6 einer Borstenbündel-Halterung 7 zugeführt. Dies erfolgt mit
Hilfe einer Vorschubeinrichtung 8, die entsprechend dem
späteren Lochfeld der zu produzierenden Bürsten angeordnete
Durchgangslöcher in drei geschichteten Platten aufweist. Die
Vorschubeinrichtung 8 ist gemäß dem Pfeil Pf 1 hin und her
verschiebbar, wobei die Borstenbündel-Stränge 6 erfaßt und von
den Vorratsrollen 5 abgezogen werden können. Das Halten der
Stränge erfolgt durch seitliches Verschieben der mittleren
Platte der Vorschubeinrichtung, so daß hierdurch ein
Verklemmen erfolgt. Die freien Enden des Strangmateriales
werden in die Halterung 7 eingeführt, die dazu ebenfalls ein
dem späteren Lochfeld der Bürste entsprechendes Lochfeld mit
Durchgangslöchern 9 aufweist. Die eingeführten
Strangabschnitte werden dann mit Hilfe eines Messers 10
abgeschnitten, so daß sich in der Halterung 7 Borstenbündel 3
passender Länge befinden. Der Querschnitt der
Durchgangslöcher 9 in der Halterung 7 ist so bemessen, daß die
Strangmaterialenden von der Vorschubeinrichtung 8 leicht in
die Durchgangslöcher 9 eingeführt werden können.
Der Borstenbündel-Halterung 7 ist auf der der
Vorschubeinrichtung 8 abgewandten Seite eine dem Lochfeld
entsprechende Anzahl von Transportstempeln 11 zugeordnet.
Für einen ersten Verdichtungsvorgang wird nun die
Borstenbündel-Halterung 7 zusammen mit den ihr zugeordneten
Transportstempeln 11 seitlich zu einer ersten Verdichtungs-
Lochplatte 12 verschoben, wie dies gut in Fig. 2 erkennbar
ist. Diese Lochplatte 12 weist ebenfalls ein deckungsgleiches
Lochfeld wie die Borstenbündel-Halterung 7 auf, wobei hier
jedoch der Querschnitt der Durchgangslöcher 9a geringfügig
kleiner ist.
In einer Übergabestellung (Fig. 2) liegen die beiden
Lochplatten 7 und 12 dicht beieinander und sind so
positioniert, daß ihre Durchgangslöcher 9 9a miteinander
fluchten. Mit Hilfe der Transportstempel 11 werden nun die in
der Borstenbündel-Halterung 7 befindlichen Borstenbündel aus
dieser Halterung herausgeschoben und in die
querschnittsreduzierten Durchgangslöcher 9a der Verdichtungs-
Lochplatte 12 eingepreßt. Es können hierbei vergleichsweise
hohe Druckkräfte durch die stirnseitige Beaufschlagung der
Borstenbündel übertragen werden, da die Borstenbündel auf
ihrem Transportweg zu der Verdichtungs-Lochplatte 12 seitlich
nicht ausweichen können.
Anschließend wird die leere Lochplatte der Borstenbündel-
Halterung 7 wieder in ihre Ausgangsstellung (Fig. 1)
verschoben und eine weitere Verdichtungs-Lochplatte 12a wird
vor der mit Borstenbündeln 3 bestückten Lochplatte 12
positioniert. Die Bewegungen der Halterungs-Lochplatte und der
Verdichtungs-Lochplatte 12a können synchron ablaufen und
dementsprechend können diese Lochplatten auch miteinander
verbunden sein. Dadurch ist nur ein Positionierantrieb
erforderlich.
Die Verdichtungs-Lochplatte 12a hat wiederum gegenüber der
Lochplatte 12 querschnittsreduzierte Durchgangslöcher 9b, in
die die bereits vorverdichteten Borstenbündel 3 aus der
Lochplatte 12 mit Hilfe von der Verdichtungs-Lochplatte 12
zugeordneten Transportstempeln 11a überführt werden. Es
erfolgt dabei eine weitere Verdichtung der Borstenbündel 3.
Versuche haben gezeigt, daß je nach verwendetem
Borstenmaterial zwei Verdichtungs-Lochplatten 12, 12a für eine
ausreichend hohe Verdichtung der Borstenbündel genügen.
Zahnbürstenbündel, die beispielsweise einen Durchmesser von
1,5 bis 2 Millimeter haben, werden dabei pro Verdichtungsstufe
um 1 bis 3 Zehntel Millimeter in ihrem Durchmesser
verkleinert.
Bedarfsweise können auch mehr als zwei Verdichtungsstufen,
gegebenenfalls aber auch nur eine einzige vorgesehen sein. Die
mit den end-verdichteten Borstenbündeln 3 bestückte
Verdichtungs-Lochplatte 12a wird schließlich in der in Fig. 2
gezeigten Stellung der Spritzgußmaschine 1 zugeführt. Beim
Einführen der verdichteten Borstenbündel 3 von der Lochplatte
12a in die Spritzgußform könnte bedarfsweise noch eine weitere
Verdichtung der Borstenbündel 3 erfolgen, indem auch die
Aufnahmelöcher der Spritzgußform entsprechend
querschnittsreduziert sind.
Beim Übergang von einer Lochplatte in eine benachbarte weisen
die Durchgangslöcher 9, 9a, 9b jeweils konische
Übergangsschrägen 13 auf, wie dies in der vergrößerten
Darstellung gemäß Fig. 3 gezeigt ist. Die außenliegenden
Fasern werden über diesen Konus in das jeweils
querschnittsverengte Durchgangsloch eingeführt.
Fig. 4 zeigt eine Verdichtungs-Lochplatte 14, die eine sich
in Einschubrichtung (Pfeil Pf 2) stufenweise im Querschnitt
verringernde Stufen-Durchgangsbohrung 15 aufweist. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei
Stufenbohrungsabschnitte 15a, 15b, 15c vorgesehen, denen
jeweils passende Transportstempel 16a, 16b, 16c zugeordnet
sind.
Mit dem Transportstempel 16a kann ein im Stufenbohrungs-
Abschnitt 15a befindliches Borstenbündel 3 in den nächsten,
querschnittsverringerten Abschnitt 15b verschoben werden. Der
Transportstempel 16a wird dann herausgezogen und der zum
Abschnitt 15b passende Transportstempel 16b wird dann
eingeführt zum Verschieben des vorverdichteten Borstenbündels
in den letzten Stufenbohrungs-Abschnitt 15c. Mit dem
Transportstempel 16c kann dann das verdichtete Borstenbündel
von der Verdichtungs-Lochplatte 14 entweder in die
Aufnahmebohrung einer Spritzgußform oder in die Lochung einer
weiteren Verdichtungs-Lochplatte überführt werden.
Auch die Verdichtungs-Lochplatte 14 mit stufenförmigen
Durchgangsbohrungen 15 weist zweckmäßigerweise eine
Lochanordnung entsprechend dem späteren Borstenfeld auf, so
daß hier jeweils ein kompletter, zu einer Bürste gehörender
Satz Borstenbündel verdichtet werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Zuführeinrichtung 2a, bei der sich eine
Vorverdichtungseinrichtung 17 befindet, durch die die von den
Vorratsrollen 15 kommenden Borstenbündel-Stränge 6
vorverdichtet und dann in diesem vorverdichteten Zustand der
Borstenbündel-Halterung 7 zugeführt wird. Auch bei der
Vorverdichtungseinrichtung 17 sind Loch-Platten 18, 18a
angeordnet, die Durchgangslöcher für die Bündel-Stränge
aufweisen. Hier sind jedoch die Durchgangslöcher leicht
konisch sich verengend ausgebildet, so daß beim Durchziehen
der Stränge eine leichte Verdichtung erfolgt. Die
Vorverdichtung und daraus resultierend auch die notwendige
Durchschub- oder Zugkraft sind so bemessen, daß die vom außen
an den Borstensträngen angreifenden Klemmgreifer der
Vorschubeinrichtung 8 übertragene Zugkraft für einen Vorschub
der Borstenbündel genügt.
Bedarfsweise können auch noch, wie strichliniert angedeutet,
zusätzliche Vorschubeinrichtungen 8a, 8b vorgesehen sein, die
mit der Vorschubeinrichtung 8 synchron arbeiten. Durch die
Vorverdichtungseinrichtung 17 werden die Borstenbündel-Stränge
6 von vornherein der Lochplatte der Borstenbündel-Halterung 7
schon in etwas verdichtetem Zustand zugeführt, so daß die
Anzahl der nachfolgenden Verdichterstationen entsprechend
reduziert werden kann.
Zum Herstellen von Bürsten, zum Beispiel von Zahnbürsten 19
(Fig. 6) mit einem konturierten Borstenfeld 20 werden die
Borstenbündel vorzugsweise während des letzten
Verdichtungsvorganges gleichzeitig konturiert. Dies erfolgt
durch Längsverschieben eines Teiles der Borstenfäden eines
Borstenbündels durch Beaufschlagung mit Transportstempeln 21,
die eine konturierte Druckseite 22 aufweisen, so wie dies in
Fig. 7 und 8 gezeigt ist.
Um dieses Konturieren der Borstenbündel 3 auch in schon stark
verdichtetem Zustand zu verbessern, können auf der den
konturierten Transportstempeln 21 gegenüberliegenden Seite
Gegendruckstempel 23 mit zu den Transportstempeln 21
komplementär konturierter Gegendruckfläche 24 vorgesehen sein.
Mit den Gegendruckstempeln 23 wird am vorderen Vorschubende
der Borstenbündel ein Gegendruck erzeugt, so daß die
Borstenbündel von beiden Stirnseiten her zum Konturieren
druckbeaufschlagt werden. Ist die vorgesehene Konturierung
erreicht, wird der Gegendruckstempel 23 synchron zum
Transportstempel 21 mitbewegt.
Fig. 7 zeigt einen Transportstempel 21 sowie einen
Gegendruckstempel 23 mit gestuft ausgebildeten Durckseiten
beziehungsweise Gegendruckflächen, während in Fig. 8 diese
Flächen für eine kegelförmige, spitz zulaufende Konturierung
geformt sind.
Die verdichteten und konturierten Borstenbündel 3 werden dann
in die Aufnahmelöcher einer Spritzgußform 25 überführt und
befinden sich dort mit ihren späteren Verankerungsenden frei
innerhalb der Innenhöhlung der Spritzgußform 25. Um zu
vermeiden, daß in einem zusätzlichen Arbeitsgang die
entsprechend den konturierten Nutzungsenden gegenkonturierten
Befestigungsenden eben abgeschnitten werden müssen, werden,
wie in Fig. 9 gezeigt, diese Verankerungsenden mit einer
Heizeinrichtung, zum Beispiel einer Heizplatte 26 so weit
angeschmolzen, daß alle Faserenden miteinander verbunden sind.
Wie in den Fig. 9 und 10 erkennbar, erfolgt das Anschmelzen
bis in einen Bereich, wo die Konturierung beziehungsweise
Gegenkonturierung endet.
Anstatt einer Heizplatte 26 könnte auch ein Heißluftgerät 27,
wie in Fig. 10 angedeutet, verwendet werden.
Werden für eine Bürste sehr unterschiedliche Borstenbündel
verwendet, ist es zweckmäßig, beim Zuführen und Verdichten
jeweils nur im Querschnitt etwa gleiche Borstenbündel zu
verarbeiten, so daß dann die Lochplatten und dergleichen
entsprechend der Anordnung der jeweils gleichen Borstenbündel
ausgebildet sind.
Erwähnt sei noch, daß Borstenbündel mit verschiedenartigem
Querschnitt - rund, oval, rechteckig, sternförmig usw. -
verwendet werden können. Die Durchgangslöcher und die
passenden Transportstempel sind dann entsprechend ausgebildet,
wobei diese Formgebung der Durchgangslöcher und auch der
Transportstempel durch Erodierverfahren möglich ist.
Claims (19)
1. Verfahren zum Herstellen von Bürsten, deren Borstenbündel
in einem Spritzverfahren mit einem Bürstenkörper
verbunden werden, wobei insbesondere Borstenstränge
außenseitig ergriffen und von einem Borstenvorrat einer
Borstenbündel-Halterung zugeführt und dort abgelängt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in
Durchgangslöchern (9) der Borstenbündel-Halterung
befindlichen Borstenbündel (3) stirnseitig druckbeauf
schlagt und in gegenüber den Durchgangslöchern (9) der
Borstenbündel-Halterung querschnittsreduzierte
Durchgangslöcher (9a) einer sich direkt anschließenden
Verdichtungseinrichtung (4) verschoben werden zur
Querschnittsverringerung der Borstenbündel und dabei zum
dichten Zusammenführen der nebeneinander befindlichen
Borstenfäden und daß anschließend die verdichteten oder
vorverdichteten Borstenbündel aus den querschnitts
reduzierten Durchgangslöchern (9a) heraus in
Aufnahmelöcher einer Spritzgussform überführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Verdichtungseinrichtung (4) stufenweise
nacheinander mehrere Verdichtungen der Borstenbündel
vorgenommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem Verdichtungsvorgang gleichzeitig eine
Konturierung der Borstenbündel durch Längsverschieben
eines Teiles der Borstenfäden eines Borstenbündels
vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Verdichten der Borstenbündel quer
zu deren Längserstreckung im Bereich von vorzugsweise
etwa 5% bis etwa 20%, gegebenenfalls bis zu 40% des
Bündeldurchmessers vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (3) während des
Verdichtungsvorganges schwingungsbeaufschlagt werden.
6. Bürstenherstellungsmaschine mit einer Zuführeinrichtung
von Borstenbündeln zu einer Borstenbündel-Halterung mit
Borstenbündel-Aufnahmen, sowie mit einer Spritzgussform
zum Herstellen von Bürstenkörpern und zum Verbinden
dieser Bürstenkörper mit Borstenbündeln, insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel-Halterung
(7) als Aufnahmen Durchgangslöcher (9) für die
Borstenbündel (3) aufweist, dass der Borstenbündel-
Halterung (7) eine Bündel-Verdichtungseinrichtung (4)
nachgeordnet ist, die wenigstens ein Durchgangsloch (9a)
für ein Borstenbündel mit gegenüber den Durchgangslöchern
(9) der Borstenbündel-Halterung (7) verringertem
Querschnitt aufweist, daß ein im wesentlichen
unmittelbarer Übergang für die Borstenbündel von der
Borstenbündel-Halterung (7) zu der Verdichtungs
einrichtung (4) vorgesehen ist und daß Transportstempel
(11, 11a) zum stirnseitigen Beaufschlagen und Verschieben
der Borstenbündel von der Halterung (7) in die Bündel-
Verdichtungseinrichtung (4) und aus dieser heraus in
Aufnahmelöcher einer Spritzgussform vorgesehen sind.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Borstenbündel-Halterung (7) sowie die
Verdichtungseinrichtung (4) Lochplatten mit die
Borstenbündel-Aufnahmen bildenden Durchgangslöchern (9,
9a, 9b) aufweisen, die in Übergabestellung jeweils
deckungsgleich übereinander bringbar sind.
8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdichtungseinrichtung (4) mehrere Lochplatten
(12, 12a) aufweist, in die die Borstenbündel nacheinander
eingeführt werden, deren Durchgangslöcher (9a, 9b) von
Lochplatte zu Lochplatte verringerte Querschnitte
aufweisen und daß diesen Lochplatten jeweils im
Querschnitt passende Transportstempel zugeordnet sind.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lochplatten relativ zueinander
verschiebbar und positionierbar angeordnet sind.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lochplatte der Borstenbündel-
Halterung (7) und eine Lochplatte (12a) der
Verdichtungseinrichtung (4) nebeneinander in einer
gemeinsamen Verschiebe-Ebene angeordnet sind, daß eine
weitere, zur Verdichtungseinrichtung gehörende Lochplatte
(12) parallel neben dieser Verschiebe-Ebene versetzt
angeordnet ist, bei der wechselweise die Lochplatte der
Borstenbündel-Halterung (7) und die andere Lochplatte
(12) der Verdichtungseinrichtung in Übergabestellung
positionierbar sind und daß der Lochplatte der
Borstenbündel-Halterung (7) und der parallel versetzt
dazu angeordneten Lochplatte (12) auf gegenüberliegenden
Seiten jeweils Transportstempel (11, 11a) zugeordnet
sind.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die neben der Lochplatte der Borstenbündel-Halterung (7)
angeordnete Lochplatte (12a) bei der Spritzgußform der
Spritzgußmaschine (1) positionierbar ist, die
gegebenenfalls selbst gegenüber der bei ihr
positionierbaren Lochplatte (12a) Aufnahmelöcher mit
verringertem Querschnitt aufweist.
12. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lochplatten eine der Anzahl der
zu einer Bürste gehörenden Borstenbündel entsprechende
Anzahl von Durchgangslöchern aufweisen.
13. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß für Bürsten mit im Querschnitt
unterschiedlichen Borstenbündeln mehrere Lochplatten-
Gruppen mit jeweils einer der Anzahl von im Querschnitt
gleichen Borstenbündeln entsprechenden Anzahl von
Durchgangslöchern vorgesehen sind.
14. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lochplatten jeweils im
Eintrittsbereich für die Borstenbündel konische
Übergangsschrägen (13) aufweisen und daran anschließend
zylindrisch oder gegebenenfalls sich geringfügig konisch
verjüngend ausgebildet sind.
15. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß Transportstempel (21) mit
konturierter Druckseite (22) vorgesehen sind und daß dazu
vorzugsweise die Transportstempel zum Einführen der
Borstenbündel in die Spritzgußform (25) konturiert sind.
16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
den konturierten Transportstempeln (21) Gegendruckstempel
(23) mit komplementär konturierter Gegendruckfläche (24)
zugeordnet sind.
17. Maschine mit einer Borstenbündel-Verdichtungseinrichtung
(4) insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtung
(4) wenigstens eine Lochplatte (14) mit wenigstens einer
sich in Einschubrichtung für Borstenbündel stufenweise im
Querschnitt verringernden Stufen-Durchgangsbohrung (15)
aufweist, und daß den einzelnen Stufenbohrungs-Abschnitten
(15a, 15b, 15c) passende, in Transportrichtung einführbare
Transportstempel (16a, 16b, 16c) zugeordnet sind.
18. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Borstenbündel-Halterung (7) eine
Vorverdichtungseinrichtung (17) vorgeschaltet ist, bei
der Borstenbündel-Stränge (6) durch sich konisch oder
nacheinander verengende Öffnungen von einer
gegebenenfalls mehrere an den Borstenbündel-Strängen
angreifende Klemmeinrichtungen aufweisende
Vorschubeinrichtung (8, 8a, 8b) transportierbar sind.
19. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Verdichtungs-
Lochplatten (12, 12a) und/oder gegebenenfalls die
Spritzgußform (25) mit einem Schwingungsgenerator,
vorzugsweise einem Ultraschallgenerator verbunden sind.
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