DE69003523T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abrunden der Bürstenenden von Bürsten. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Abrunden der Borstenenden von verdrillten Drahbürsten.
• Verdrillte Drahtbürsten werden in mannigfaltigen Anwendungen verwendet, insbesondere bei persönlichen Pflegeprodukten. Diese Bürsten bestehen aus einer Vielzahl feiner Synthetikborsten, die durch ein Paar, den Kern der Bürste bildenden, verdrillter Metalldrähte gehalten und gesichert werden. Die Borsten erstrecken sich in verschiedene Richtungen von den verdrillten Drähten und die Rundumbürste hat eine zylindrische oder eine kegelförmig-zylindrische äußere Fläche. Die Borsten werden im allgemeinen durch dünne Nylon- oder Plastikfasern geformt. Weil die Borstenspitzen geschnitten sind, sind die Borstenenden ziemlich scharf und können eine Verletzung hervorrufen, wenn sie in ein Auge gestochen werden. Dies ist ein besonderes Problem, wenn die verdrillte Drahtbürste als Wimperntuschenbürste verwendet wird, was eine allgemein übliche Anwendung ist. Hohle Borstenfasern sind vor kurzem in Gebrauch gekommen, da sie ziemlich flexibel sind und der Bürste ein gleichförmiges zylindrisches Aussehen verschaff en. Jedoch sind die Spitzen dieser Fasern sogar schärfer als die massiven Faserborsten. Folglich erhöht sich die Möglichkeit einer Verletzung.
• Es wurde eine Vielzahl von Verfahren zum Abrunden der Borstenspitzen verschiedener Bürstenarten vorgeschlagen. Solche Verfahren haben das in Kontakt bringen der Borstespitzen mit einer heißen Oberfläche beinhaltet. Kontaktlose Verfahren, wie z.B. in der US-A-25 87 792 und der WO 89/05706 gezeigt, haben den Gebrauch von Wärmelampen oder Laserstrahlen beinhaltet, die auf die Borstenspitzen wirken, um diese zu schmelzen. Jedoch konnten diese Verfahren im allgemeinen nur auf Bürsten angewendet werden, bei denen alle Borsten in derselben Richtung ausgerichtet sind, wie beispielsweise bei Haarbürsten. Solche Verfahren sind unbefriedigend bei der Verwendung von Bürsten, die eine zylindrische Außenfläche haben wie beispielsweise verdrillte Drahtbürsten.
Zusammenfassung der Erfindung
• Die Erfindung ist sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abrunden oder Balligmachen der Enden der synthetischen Borsten einer verdrillten Drahtbürste gerichtet. Die Erfindung arbeitet ohne den Kontakt mit den Borsten und in einer Art und Weise, die für eine Hochgeschwindigkeitsherstellung auf der Grundlage eines Fließbandes geeignet ist.
• Die Erfindung bearbeitet die verdrillten Drahtbürsten nach dem Verdrillprozeß. Jede verzwirbelte Drahtbürste wird durch eine Spindelvorrichtung auf einen beweglichen Träger montiert, der der Bürste erlaubt, daß sie entlang ihrer Längsachse gedreht wird. Das Schmelzen der Borstenspitzen findet in einer erhitzten Kammer statt, die eine oder mehrere erhitzte zylindrische Hohlräume hat. Wenn der Träger die Kammer erreicht, wird die Kammer über den Träger abgesenkt, so daß jede der einzelnen Bürsten in einen erhitzten Hohlraum eingesetzt wird. Wenn sie in den Hohlraum eingesetzt ist, wird die Bürstenspindel durch einen äußeren Antriebsmotor gedreht, so daß die Bürste wähend sie erhitzt wird gedreht wird. Die Drehung und das Erhitzen verursachen das Schmelzen der einzelnen Borstenspitzen in eine abgerundete Ballenform, ohne aneinander zu kleben. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, wird die Hitzekammer angehoben, und die nun fertigen Bürsten werden mit dem Träger verschoben. Dieses Verfahren wird danach beim nächsten Bürstenset wiederholt. Es kann eine unterschiedliche Anordnung von Hitzekammern verwendet werden, um die Bürstenspitzen entlang der gesamten Länge der Bürste oder nur entlang eines vorgewälten Abschnitts zu bearbeiten.
• Die verbesserte Vorrichtung und das damit weitergebildete Verfahren schafft ein effektives und relativ billiges Verfahren zum Abrunden der synthetischen Faserborstenspitzen von verzwirbelten Drahtbürsten, die für den Gebrauch bei kosmetischen Anwendungen geeignet sind. Die dünnen Kugeln, die die Enden der bearbeiteten Borsten bilden, reduzieren die Möglichkeit einer Verletzung und unterstützen das Halten der Flüssigkeit, die mit der Bürste verwendet werden soll.
Kurze Beschreibung der Zeichungen
• Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung, der Drehvorrichtung und der Vorrichtung zum Erhitzen der Borstenspitzen gemäß dem verbesserten Verfahren ist;
• Fig 2 eine Querschnittansicht einer Hitzekammer, die auf die einzelnen verdrillten Drahtbürsten wirkt, ist; und
• Fig. 3 eine Querschnittansicht einer zweiten Ausführung einer Hitzekammer ist.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
• Fig. 1 zeigt die Vorrichtung 20 zum Abrunden der Spitzen von synthetischen Borsten, die durch ein paar verdrillter Drähte gehalten werden. Ein weiterschaltbares Trägerrad 22 wird für den Transport der Bürsten verwendet, auf die durch eine Hitzekammer 24 eingewirkt werden soll. Jede der verdrillten Drahtbürsten 26 wird durch eine drehbare Spindelanordnung 28 in einer senkrechten Position gehalten, die ein Spannfutter 30 zum Greifen des verdrillten Drahtabschnittes der Bürste 26 enthält. Jede Spindel 28 ist zum Drehen im Trägerrad 22 gelagert. Ein Zwischenrad 32 erstreckt sich von der Unterseite des Trägerrades 22 und ist mit der Spindel 28 zum Drehen gekoppelt. Wenn das Zwischenrad 32 gedreht wird, dreht sich die Spindel 28.
• Im Betrieb wird das Trägerrad 22 in Richtung A gedreht und so gehalten (wie angedeutet), daß die Bürsten 26 unter der Hitzekammer 24 positioniert sind. An dieser Stelle sind die Zwischenräder 32 mit einem Antriebsrad 34 in Eingriff, das sich in Richtung B dreht. Das Zwischenrad 34 hat einen Gummirand 36, der die Zwischenräder 32 von zwei Spindeln 26 berührt, um sie in Richtung C zu drehen. An dieser Stelle wird eine Hitzekammer 24 senkrecht nach unten über die zwei sich drehenden Bürsten 26 verschoben.
• Eine Querschnittdarstellung einer ersten Hitzekammer 24 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Hitzekammer 24 enthält eine Vielzahl hohler zylindrischer Hohlräumen 38, die die verdrillten Drahtbürsten 26 umgeben, wenn die Hitzekammer 24 gesenkt wird.
• In der Hitzekammer 24 sind eine Serie elektrischer Heizelemente 40 enthalten, die mit einer Stromversorgung 42 verbunden sind, um Hitze zu erzeugen und in die hohlen Kammern 38 in Richtung der sich drehenden verdrillten Drahtbürsten 26 zu strahlen. Das Heizeelement 40 kann irgendein geeignetes Heizelement sein, wie beispielsweise ein elektrischer Widerstandsdraht. Da die Hitzekammer 24 und die Wände der Hohlräume 38 aus Metall, wie beispielsweise Stahl gebaut sind, wird die Hitze um die Kammer herum verteilt. Dies sorgt in Verbindung mit der Drehung der Bürsten 28 dafür, daß das Schmelzen der Borstenspitzen gleichmäßig und kontrollierbar ist. Weiterhin verhindert das gleichmäßige Erhitzen, daß die verschmolzenen Borstenspitzen aneinander kleben.
• Nachdem man eine vorbestimmte Zeitspanne wartet, wenn die Bürstenspitzen schmelzen, die empirisch von der Größe, der Form, des Typs und dem Material der Borsten abhängt, wird die Hitzekammer 24 nach oben weg von den Bürsten 26 verschoben. Danach wird das Trägerrad 22 wieder in Richtung A weitergeschalten, das die fertigbearbeiteten Bürsten von der Hitzekammer wegbewegt. Das nächste Bürstenpaar wird für den zu wiederholenden Erhitzungsprozeß positioniert. Nach dem Bearbeiten können die Bürsten mit irgendeiner geeigneten Vorrichtung entweder automatisch oder manuell von der Spindel entfernt werden. Nach dem Bearbeiten haben die einzelnen Borsten eine runde Kugelform an jedem Ende. Die Kugeln haben einen Durchmesser, der größer als der Borstenschaft ist. Dies reduziert die Möglichkeit einer Verletzung sehr, und hilft die Flüssigkeit, wie beispielsweise Wimperntusche, die mit der Bürste verwendet wird zu halten. Die Größe der Kugel kann durch die Erhitzungsdauer gesteuert werden.
• Für bestimmte Anwendungen ist es wünschenswert, daß nicht alle Bürstenspitzen abgerundet sind. Zum Beispiel ist es bei Bürsten wünschenswert, die ein kegelförmiges Profil haben, so daß nur die längeren Borsten, nahe des Handgriffes, abgerundet sind, wobei die kürzeren Bürsten unbeeinflußt bleiben. Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Hitzekammer, gemäß Fig. 3, sieht so ein Ergebnis vor. In Fig. 3 werden Bürsten 44 mit einem kegelförmigen Profil in einer Hitzekammer 46 verarbeitet, die Hohlräume 48 hat, die an der Oberseite offen sind und sich nur über einen Längenabschnitt der Bürsten 44 erstecken, so daß der obere Abschnitt der Bürsten 44 aus den Hohlräumen 48 heraussteht. Die Borsten bleiben somit unerhitzt und unabgerundet. Die Hohlräume 48 werden erhitzt und die Bürsten werden auf gleiche Weise wie in der Kammer 24 aus Fig. 2 gedreht.
• Es soll angemerkt werden, daß zu dem vorstehend beschriebenen System viele Abwandlungen gemacht werden können. Zum Beispiel könnte das Trägerrad 22 durch ein gerades Förderband ersetzt werden. Weiterhin könnten die Hitzekammern willkürlich von einem bis zu einer großen Anzahl von Hohlräumen zum Verarbeiten der Bürsten, je nach dem erforderten Volumen haben. Auch das Zwischenradsystem könnte durch irgendeine geeignete Vorrichtung zum Drehen der Bürstenhalterspindeln ersetzt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen abgerundeter Spitzen von hitzeschmelzbaren Borsten von Bürsten, die Längsachsen haben, das folgende Schritte aufweist:

a) Vorsehen eines Hohlzylinders, der Wände hat, die auf eine ausreichende Temperatur erhitzt werden, um das Material der Bürstenborsten zu schmelzen;

b) Einsetzen einer Bürste in den Hohlzylinder;

c) Drehen der Bürste um ihre Längsachse in dem Hohlzylinder, bis die Spitzen der Bürstenborsten geschmolzen sind; und

d) Entfernen der Bürste aus dem Hohlzylinder.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin den Schritt einer seitlichen Verschiebung der Bürsten bezüglich des Hohlzylinders vor und nach dem Schmelzschritt enthält.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das weiterhin den Montageschritt der Bürsten auf einem in einer drehbaren Art weiterschaltbaren Rad enthält.

4. Verfahren gemaß einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiterhin den Schritt des Verschiebens des Hohlzylinders entlang der Längsachse der Bürste enthält, um die Bürste in den Hohlzylinder einzusetzen und daraus herauszunehmen.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin den Schritt des Vorsehens einer Vielzahl von Hohlzylindern zur Aufnahme einer Vielzahl an Bürsten enthält.

6. Vorrichtung zum Herstellen abgerundeter Spitzen von hitzeschmelzbaren Borsten von Bürsten, die Längsachsen haben, das folgendes aufweist:

a) Eine Hitzekammer, die wenigstens eine Hohlkammer hat, mit wenigstens einer Öffnung und einer durchgehenden Innenwand, die die eine Öffnung umgibt;

b) erste Vorrichtung zur Montage einer Vielzahl an Bürsten;

c) zweite Vorrichtung zum Drehen jeder Bürste um ihre Längsachse;

d) dritte Vorrichtung zum periodischen Verschieben der Vielzahl an Bürsten; und

e) vierte Vorrichtung zum Vor- und Zurückbewegen der Hitzekammer zwischen einer ersten Position, in der der wenigstens eine Hohlraum eine entsprechende Bürste aus der Vielzahl von Bürsten aufnimmt, während sie stillsteht, wobei die durchgehende innere Wand der wenigstens einen hohlen Kammer zumindest im allgemeinen parallel zur Längsachse der Bürste ist, und einer zweiten Position, in der der wenigstens eine Hohlraum von der Vielzahl der Bürsten beabstandet ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzekammer eine Vielzahl von Hohlräumen hat.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Hohlraum zylindrisch ist.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung folgendes aufweist:

a) Eine Vielzahl an Zwischenrädern, wobei jedes aus der Vielzahl an Zwischenrädern in Wirkverbindung mit einer entsprechenden ersten Vorrichtung steht, und

b) ein Antriebsrad, das selektiv in Eingriff mit einem jeden aus der Vielzahl an Zwischenrädern bringbar ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad gleichzeitig mit einer Vielzahl an Zwischenrädern in Eingriff bringbar ist.

11, Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Vorrichtung ein weiterschaltbares Trägerrad aufweist.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung eine Vielzahl an auf dem weiterschaltbaren Trägerrad montierten drehbaren Spindelvorrichtungen aufweist.

13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hohlraum eine einzelne Öffnung hat, in die sich die Bürsten erstrecken.

14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hohlraum an jedem Ende der durchgehenden Innenwand eine Öffnung hat.