EP3058845A1 - Bürstenherstellungsvorrichtung, bürstenkörperhalter und verfahren zum herstellen einer bürste - Google Patents

Bürstenherstellungsvorrichtung, bürstenkörperhalter und verfahren zum herstellen einer bürste Download PDF

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EP3058845A1
EP3058845A1 EP16156277.2A EP16156277A EP3058845A1 EP 3058845 A1 EP3058845 A1 EP 3058845A1 EP 16156277 A EP16156277 A EP 16156277A EP 3058845 A1 EP3058845 A1 EP 3058845A1
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EP
European Patent Office
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brush body
brush
holder
body holder
unit
Prior art date
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Application number
EP16156277.2A
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EP3058845B1 (de
Inventor
Bart Gerard Boucherie
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GB Boucherie NV
Original Assignee
GB Boucherie NV
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies
    • A46D3/045—Machines for inserting or fixing bristles in bodies for fixing bristles by fusing or gluing to a body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/082—Magazines for bristles; Feeding bristles to magazines; Knot picking
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/087—Holders or supports for brush bodies

Definitions

  • the invention relates to a brush manufacturing apparatus in which a brush body having openings for receiving and fixing bristles and which is part of the brush to be produced is further processed.
  • the invention further relates to a brush body holder to be used in such a brush manufacturing apparatus and a method of manufacturing a brush.
  • Brush manufacturing devices are high-precision machines in which individual parts of the brush are produced and processed in subsequent workstations.
  • the brush itself has a brush main body having a stem, a neck and a head in a toothbrush.
  • the head has openings in a given hole pattern, in which bristle tufts are stuffed. These bristle tufts are then fastened on the brush side.
  • the so-called “darning” can be done in the entire brush main body or in a part of the brush main body, for example, a holding plate having the required openings for the tufts. This holding plate is stuffed and then connected to the rest of the brush body. This can be done by overmolding or by attaching to a prefabricated remainder of the brush main body.
  • the present invention relates to brush manufacturing apparatuses that further process both holding platens and finished brush main bodies or parts of the brush main body.
  • Both the brush main body itself which has openings for inserting bristles or in which a holding plate is inserted with the bristles, as well as holding platelets or more generally, prefabricated parts, which later define the brush main body with, are hereafter called brush body.
  • the bristle production device according to the invention presented below is also not limited to the manner of fastening the Bostenbüschel on the brush body.
  • the attachment can be done by an anchor or anchorless.
  • the invention further relates to brush manufacturing apparatus in which one or more of the following steps are performed in the manufacture of bristles: plugging, fixing the bristles to the brush body, machining (trimming, rounding) the bristle ends.
  • Brush manufacturing devices must be very flexible, i. they have to be converted very quickly.
  • the background is that the number of brushes to be produced increases, as does the clock rate.
  • the brush bodies must be accurately positioned, despite the high speed in the device. This means that in the individual stations positioning units must be precisely adjusted when the device is to convert to a new brush.
  • the brush body holder then has a relatively simple outer contour, at which the brush manufacturing device can very easily attack, so that the centering and positioning takes place quickly. It is important that several different brush body while having different recording contours in different brush body holders, so have individualized recordings. However, the different brush body holders have the same contour at those locations where they are positioned and held in the brush manufacturing apparatus. Thus, the complex adjustment of the positioning units, despite different brush body either completely eliminated or made simpler.
  • the intended brush body holders have, starting from their front side towards the rear side, slightly tapered openings, which are provided with undersize relative to the outer geometry of the brush body to be inserted therein.
  • the inserted from the front brush body are wedged like wedges.
  • the object of the invention is to provide a brush manufacturing device and brush body holder and a manufacturing method with which the production of brushes can be further simplified and accelerated.
  • a brush manufacturing apparatus in which a brush body having holes for receiving and fixing bristles and which is part of the brush to be manufactured is further processed, the brush body having a back and a front from the bristles in the finished state of the brush protrude.
  • the device comprises brush body holders, wherein in each brush body holder at least one brush body is releasably insertable to form a positive-locking temporary unit, which is transported into the device, through the device and out of the device.
  • the brush manufacturing apparatus further includes a jig-side positioning unit that holds the unit and positions it in the apparatus by engaging the brush body holder during further processing of the brush body, the brush body holders being configured to mechanically abut the associated brush body in the direction of the back to the front of the brush body holder have.
  • each brush body holder together with the brush body or bodies forms a unit which passes through the device in individual stations or a singular station.
  • the brush body holders are thus temporary, mobile holders, which are assigned to the brush body and not the device.
  • the peculiarity of the brush body holder is that they are not used as the previously contemplated brush body holder from the front and are fixed in the direction forward only by clamping (wedge effect) in the brush body holder. Rather, the brush body holders have one or more mechanical stops against moving out of the brush body.
  • the direction in which the stop or stops act is easiest to define as the direction from the back of the brush body toward the front.
  • the brush body holder has a back and a front has, which correspond respectively to the back and the front of the brush body received therein, that are the same direction.
  • a mechanical lock against withdrawal of the brush body is reached to the front. This is particularly advantageous when processing the bristle tufts already used in the brush body. If the bristle tufts are in fact cut or rounded, tensile forces can occur which release the brush body from its bristle holder.
  • the positioning unit should only engage the brush body holder so that it can benefit from the same external dimensions or outer geometries of the bristle holder, which are independent of the type of brush body, and no longer have to be realigned.
  • a transport unit may be provided which acts exclusively on the brush body holder and transports the unit through the device.
  • the transport unit thus also benefits from the same external dimensions and external geometries of the brush body holder, regardless of the geometry of the brush body received in it.
  • the transport unit may include movable jaws that laterally engage and receive the brush body holders to move the brush body holders toward or away from the positioning units or to or from the positioning unit.
  • the transport unit engages outside, at the edge, i. on the peripheral edge of the brush body holder, but other embodiments are conceivable.
  • the brush body holders may also have one or more openings into which pins of the transport unit may engage to remove and further transport the brush bodies from the positioning unit.
  • the brush body holders are formed so that the brush body received in them are held in all directions, and without play. This means that even if the brush bodies are inserted into the brush body holders from the rear, they can not fall out of them when the unit is lifted up.
  • the brush body holders In order to simplify the manufacture of the brush body holders, but in particular to the positioning and transport, i. To facilitate the detection of the brush body holder, they have at their side edge at least a flat attack surface for the positioning and / or transport unit. However, even better are two opposing, parallel planar engagement surfaces and / or an opening for engaging the positioning unit and / or the transport unit.
  • the brush body holders may have a plate-like shape, with a receiving opening for the brush body, wherein the receiving opening is defined by a retaining edge, which engages the side edge of the brush body.
  • the plate-like shape allows a simple production, but also a simple and secure positioning in a first plane, namely the support plane in the device or in the stations of the device.
  • the receiving opening may have an outer circumference of the brush body at least partially complementary shape.
  • the receiving opening need not be completely complementary, but it may be advantageous to provide only sections as attack surfaces. This reduces the friction and the jamming of the parts to each other.
  • the preparation of the brush body holder is particularly complex and accurate only at the touch points. Thus, the production is reduced, if the contact area is smaller.
  • An embodiment of the invention provides that the brush body holder is designed such that it engages with the at least one brush body inserted a latching connection.
  • a locking connection is particularly advantageous because it combines rapid insertion and removal of the brush body from the brush body holder and a mechanical lock.
  • the brush body holder or portions of the brush body holder may be made of elastic material, such as plastic or metal.
  • When recorded brush body press the sections against the brush body itself and clamp it.
  • the latching connection is therefore designed so that not only a positive connection with the brush body is received, but this is additionally clamped.
  • a very simple variant is to slit the plate-shaped brush body holder, i. There are two mutually movable sections bounded by the slot. The portions may be spaced apart to receive the brush body holder and then moved back toward each other to hold the brush body.
  • the slot forms e.g. two spaced legs elastically yielding each other to form the snap connection.
  • the slot may go to the side edge of the brush body holder, i. it is even continuous on one side or one end.
  • the two legs are elastically connected to one another via a web with each other and are preferably integrally connected to each other, wherein the web is then mainly responsible for the mobility of the legs to each other. On the opposite ends, the legs run free.
  • the slot is continuous through the brush body holder, so that several sections are formed, which may also be separate parts.
  • the sections are elastically yielding to each other by at least one spring element, in particular a metallic spring, in order to form the latching connection.
  • the brush body holder is made of two separate halves, which are connected via a pivot connection and at least one spring or via e.g. two springs are coupled, formed.
  • the brush body holder has a plate-like lower part through which the slit extends, and a retaining edge protruding from the lower part, wherein the resilient gates each comprise a portion of the plate-like lower part and a protruding holder edge, so that the holder edges of the sections spring towards and away from each other.
  • the positioning unit prevents movement of the mutually movable sections towards an open position and thus secures mechanically against removal of the brush body.
  • the brush body holder should preferably clamp the brush body received in it without play and of course hold positively at least in the lateral direction and forward.
  • this preferably no longer engages directly on the brush body during further processing.
  • the brush body is secured only over the brush body holder in the device.
  • the invention further relates to a brush body holder for a brush manufacturing apparatus according to the invention, wherein the brush body holder has a receiving opening for a brush body to be inserted therein defined by a retaining edge, the retaining edge having at least one inwardly projecting stop toward the front. About this stop, it is no longer possible that is simply pulled out of the holder within the brush manufacturing device during processing of the brush body.
  • the brush body holder is slotted, and the slot also extends through the receiving opening, so that mutually movable, in particular elastically yielding sections arise that allow insertion and removal of the brush body, which form a non-destructively releasable latching connection with a brush body and the brush body against this to press
  • the brush body holder can, as already mentioned in connection with the brush manufacturing device, have elastically yielding sections which form a non-destructively detachable latching connection with the associated brush body.
  • the brush body holder has a plate-shaped lower part, projecting from the integrally formed retaining edges.
  • the slot divides the base and retaining edge into two sections or halves which can be pressed towards and away from each other so that the slot is enlarged or reduced.
  • the invention preferably relates to a set of a plurality of brush body holders which have identical outer geometries, but different receiving openings for different brush bodies.
  • the brush body holder or the plurality of brush body holders are not part of the apparatus, but temporarily form one unit with their brush bodies to be automatically driven by the brush manufacturing apparatus, i. not by hand, but via a drive to be transported and finally taken out of it, as a unit.
  • the brush bodies are inserted in their brush body holders using a latching connection and held therein without play.
  • the backlash-free holder refers to all spatial directions.
  • FIG. 1 there is shown a brush manufacturing apparatus 1 which, in the present example, may perform various processing steps, but not by way of limitation.
  • the brush manufacturing device for example, has a take-up table 5 that is rotatable.
  • the receiving table is essentially a cuboid, which can be rotated about the axis A between four positions. On its side surfaces sitting in positioning units 7 units of brush body 8 and Brush body holder 9. In the four different positions, different processing steps are performed, which represent processing stations.
  • a filling station 4 In the uppermost position, a filling station 4 is realized.
  • units of brush body 8 and brush body holder 9 are inserted into a free positioning unit 7. This is done in particular fully automatically.
  • the embodiment shown is only simplified.
  • a plug is placed in a stuffing station, here for example a plug by means of an anchor.
  • the brush body 8 has for this purpose a plurality of openings 20 which are filled with a stuffing tool 10 successively. With 11 a magazine of bristles is shown, with the reference numeral 12 is a separator.
  • the brush body and its holder for post-processing steps can also be taken together from the receiving table and fed to another station, where the bristles are e.g. cut or rounded.
  • the device shown represents only an example, it can also perform only one of the aforementioned processing steps or other processing steps and does not need to be realized in a rotatable receiving table. Also successively connected via a train stations can form a device according to the invention.
  • the positioning unit 7 is shown separately, which is mounted on the receiving table, which in the present case forms a transport unit.
  • the positioning unit 7 is firmly fixed to the receiving table 5 during operation and is an integral part of the device, whereas the units of brush body and brush body holder 8 and 9 are only temporarily in the device and are transported out before and after processing in this or from this.
  • Brush body 8 are present brush main body, which are already sprayed ready and have numerous openings 20, in which bristles 15 are stuffed.
  • the brush body holder 9 are made as a standard part, which are substantially plate-shaped and have a flat back (also called the bottom).
  • the back is on the same side as the back of the brush body 8, which has an in FIG. 2 has topside to see. This top side is the side from which the bristles protrude in the finished state of the brush (see FIG. 1 ).
  • the brush body holder 9 has an upper side facing the same side as the upper side of the brush body 9.
  • FIG. 4 shown brush body holder 9 has a simple structured outer geometry with a side edge 20, the numerous parallel, planar engagement surfaces 22, 24 has. At these attack surfaces 22, 24 can be done very easily gripping or aligning the units.
  • the brush body 8 are held without play in the brush body holders 9, via a latching connection.
  • the brush body holder 9 has a receiving opening 30, which only to the front (see FIG. 4 ), only to the back (see FIG. 5 ) or to the front and the back (with a combination of FIG. 4 and FIG. 5 ) is open.
  • the receiving opening 30 is defined by a retaining edge 32 which at least partially abuts the side edge 34 of the brush body and presses against it.
  • the retaining edge is on the inside at least partially executed with a geometry that is complementary to the shape of the side edge and outer periphery of the brush body, so that the brush body 8 is firmly seated in the brush body holder 9.
  • the brush body holder 9 is slotted.
  • a longitudinal slot 41 which opens into an opening 42, extends to the side edge of the brush body holder, so that two mutually movable sections, here two legs 44, 46 are formed, which communicate with each other by a web 48.
  • the legs 44, 46 have the retaining edge 32 (see FIG. 4 ) and can in the direction of arrow according to FIG. 5 each other and pushed away from each other, so are mutually movable.
  • the design is such that the brush body 8 from above or in the longitudinal direction (see arrow in FIG. 4 ) can be engaged in the receiving opening 30.
  • the opening 42 can also serve as a positioning opening in the device.
  • the retaining edge 32 can also be subdivided into a plurality of small finger-shaped extensions and does not have to consist of two elongate extensions which rest on the brush body 9 over almost the entire side edge.
  • the slot also extends through the receiving opening and the retaining edge 32, so that the retaining edge, which protrudes integrally from the plate-shaped lower part of the brush body holder 9, has several sections.
  • the latching connection is designed so that the retaining edge 32 rests on the top of the brush body 8 by a in this area inwardly projecting stop 40 (see FIG. 4 ), which is designed as a kind of protruding lip. This mechanically prevents the brush body from moving upwards, ie from the back to the front, out of the brush body holder 9.
  • At the top of the brush body fitting portion 50 of the brush body holder 9 may additionally as a stop and positioning aid in the direction of the arrow in FIG. 4 serve and may also have a stop 52 on its upper side, which prevents upward movement of the brush body 9 from the brush body holder.
  • the elastic, mutually movable sections are in this case the two legs 44, 46 which are connected to each other by the intermediate web 48 elastically, but it is also possible to work without a slot 41 and only perform the retaining edge 32 elastic.
  • the brush body holder can be made of metal or plastic. Production by means of 3-D printing technology (rapid prototyping) is also possible.
  • the brush body holder 9 is designed substantially as in the FIGS. 4 to 6
  • the two legs 44, 46 are completely separated from each other to the effect that they do not merge into one another, the web 48 is missing.
  • spring elements 50 here metallic tension springs to each other.
  • FIG. 9 is different from the one after the FIGS. 7 and 8th merely in that the two separate legs 44, 46 formed as separate parts are connected to each other at one end via a bearing or hinge.
  • a spring element 50 here for example a U-shaped leg spring presses the two sections together to form the latching mechanism.
  • a plastic hinge may be present, which has resilient properties.
  • the brush body holders can also be designed as multi-component injection-molded parts.
  • a softer component can combine two halves of a harder component.
  • the brush bodies 8 are not the complete brush main bodies as in the previous embodiments, but small disc-like members provided with holes 20 and inserted and driven in electric toothbrushes.
  • the brush body holder 9 has a stop 40 which is close to the top and is designed as inwardly projecting into the receiving opening edge.
  • the receiving opening 30 is at least partially complementary to the outer periphery and the shape of the outer periphery of the brush body 8 is executed.
  • some recesses 60 are formed in the region of the retaining edge 32.
  • the brush body holder 9 has some flat engagement surfaces 22, some of which also face in pairs in opposite directions to allow easy positioning of the brush body 8 and brush body holder 9 and ease of manufacture.
  • the positioning unit 7 has a flat support surface 62 on which rest the brush body holder 9 with its flat bottom.
  • a retaining shoe 64 on the support surface 62 has an overhanging upper edge 66 which engages over the plate-shaped portion of the brush body holder 9, similar to a ski binding.
  • pivotable or displaceable fixing parts 68 engage the upper side of the plate-shaped portion of the brush body holder 9.
  • These fixing parts 68 move in the direction of the holding shoe 64, for example via pretensioned springs or hydraulically, pneumatically or electrically, after the unit has been put on.
  • the fixing parts 68 are pneumatically pivoted or moved in the OPEN position, the spring pressure ensures a movement in the CLOSED position.
  • the fixing parts 68 can also additionally engage laterally on the side edge of the brush body holder 9 and press it forwards into and against the holding shoe 64.
  • the brush body holder 9 After the side edge of the brush body holder 9 in the area of contact with the fixing parts 68 has chamfered corners which form planar engagement surfaces 24, the brush body holder 9 is also held and aligned laterally between the two fixing parts 68.
  • FIG. 2 shows a transport unit 70 with claws 72 that are movable towards and away from one another and that grip the brush body holders 9 on the flat engagement surfaces 22.
  • the brush body holder 9 after FIG. 10 has a bevelled edge 74 at the transition between the side edge and the bottom to allow an attack of the claws 72 and to be able to reach under the brush body holder 9, if they should lie on a flat surface.
  • FIG. 13 is shown that the transport unit 9, for example, the brush body holder 9 touches the brush body 8 to form units.
  • FIG. 12 also shows the transport unit 70, which is not used in the present case for the formation of the unit, but for transport in and out of and within a device according to the invention.
  • the units are moved into or out of or from one to the next station, the brush body 8, of course, can already be stuffed or otherwise processed.
  • FIG. 14 an alternative fouling station is shown in which the units are used.
  • the bristles are not already cut when they are stuffed, but from at least one coil 80 bristles or tufts are unwound and inserted into the openings 20. Subsequently, the bristles 15 or the bundles of bristles are cut off with a knife 82. If stuffed from the back, the brush body holder 9 must have on its back a correspondingly large opening so that the openings 20 are accessible in the brush body 8.
  • the brush body holder 9 are not shown here for simplicity, but the brush body 8 are also permanent in their brush body holders in this station.
  • the brush body holder 9 consist of several parts, namely two separately made legs 44, 46, on the upper side of a connecting plate 80 is seated.
  • the legs 44, 46 lie on a base plate 82 which may have a complementary curvature adapted to the rear side of the brush body 8.
  • the connecting plate 80 protrudes slightly beyond the brush body 8 to form the stopper 32.
  • the legs 44, 46 have in the region of the opposite side edges of the brush body 8 has a slightly over the front of the brush body 8 projecting retaining edge 32 which forms a stop 40 in this area.
  • a spring not shown, between the legs 44, 46 presses the legs 44, 46 against the brush body 8.
  • the legs 44, 46 on axes 84, which connect the connecting plate 80 and the base plate 82 with each other, pivotally mounted.
  • the front end of the base plate 82 has a wedge-shaped chamfer 88 with which it is pressed into a substantially complementary undercut of the holding shoe 64 in order to be fixed on one side and on the other hand vertically.
  • the legs 44, 46 have on their holding shoe 64 opposite end wedge-shaped, slightly upwardly facing inclined surfaces 90, in addition to the upward inclination also have an inclination to the longitudinal axis of the legs 44, 46.
  • the fixing members 68 have upwardly tapered ends 92 which are pivoted toward one another to close the positioning unit 7 about axes 94. In the closed position, the in FIG. 15 is shown, press the tapered ends 92 against the inclined surfaces 90, so that the legs 44, 46 are on the one hand secured against movement away from one another and blocked. On the other hand, the legs 44, 46 are also pressed down, so that the unit of brush body holder 9 and brush body 8 is positioned in this area also in the vertical direction.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

Eine Bürstenherstellungsvorrichtung, in der ein Bürstenkörper (8), der Öffnungen zur Aufnahme und Befestigung von Borsten hat und der Teil der herzustellenden Bürste ist, weiterverarbeitet wird, hat Bürstenkörperhalter, wobei in jeden Bürstenkörperhalter (9) zumindest ein Bürstenkörper (8) lösbar einsetzbar ist, um eine formschlüssige temporäre Einheit zu bilden, die in die Vorrichtung, durch die Vorrichtung und aus der Vorrichtung transportiert wird. Die Bürstenkörperhalter (9) sind so ausgebildet, dass sie einen mechanischen Anschlag (40) gegen Herausbewegen des Bürstenkörpers (8) zur Vorderseite aus dem Bürstenkörperhalter (9) haben. Ferner sind entsprechende Bürstenkörperhalter und ein Herstellungsverfahren beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bürstenherstellungsvorrichtung, in der ein Bürstenkörper, der Öffnungen zur Aufnahme und Befestigung von Borsten hat und der Teil der herzustellenden Bürste ist, weiterverarbeitet wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen bei einer solchen Bürstenherstellungsvorrichtung zu verwendenden Bürstenkörperhalter sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste.
  • Bürstenherstellungsvorrichtungen sind hochpräzise arbeitende Maschinen, bei denen in darauffolgenden Arbeitsstationen einzelne Teile der Bürste hergestellt und weiterverarbeitet werden. Die Bürste selbst hat einen Bürstenhauptkörper, der bei einer Zahnbürste einen Stiel, einen Hals und einen Kopf aufweist. Der Kopf besitzt Öffnungen in einem vorgegebenen Lochbild, in welches Borstenbüschel gestopft werden. Diese Borstenbüschel werden dann bürstenseitig befestigt. Das sogenannte "Bestopfen" kann in den kompletten Bürstenhauptkörper erfolgen oder in einen Teil des Bürstenhauptkörpers, beispielsweise ein Halteplättchen, welches die erforderlichen Öffnungen für die Borstenbüschel besitzt. Dieses Halteplättchen wird bestopft und anschließend mit dem Rest des Bürstenkörpers verbunden. Dies kann durch Umspritzen oder durch Befestigen an einem vorgefertigten Rest des Bürstenhauptkörpers erfolgen. Die vorliegende Erfindung betrifft Bürstenherstellungsvorrichtungen, die sowohl Halteplättchen als auch fertige Bürstenhauptkörper oder Teile des Bürstenhauptkörpers weiterverarbeiten. Sowohl der Bürstenhauptkörper selbst, der Öffnungen zum Einsetzen von Borsten aufweist oder in den ein Halteplättchen mit den Borsten eingesetzt wird, als auch Halteplättchen oder allgemeiner, vorgefertigte Teile, die später den Bürstenhauptkörper mit definieren, werden im folgenden Bürstenkörper genannt. Die im Folgenden vorgestellte erfindungsgemäße Bürstenherstellungsvorrichtung ist auch nicht auf die Art der Befestigung der Bostenbüschel am Bürstenkörper beschränkt. Die Befestigung kann durch einen Anker erfolgen oder ankerlos.
  • Die Erfindung betrifft ferner Bürstenherstellungsvorrichtungen, in denen einer oder mehrere der folgenden Schritte bei der Herstellung von Borsten durchgeführt werden: Stopfen, Befestigen der Borsten am Bürstenkörper, Bearbeiten (Beschneiden, Abrunden) der Borstenenden.
  • Bürstenherstellungsvorrichtungen müssen sehr flexibel ausgebildet sein, d.h. sie müssen sehr schnell umgerüstet werden können. Hintergrund ist, dass die Vielzahl der herzustellenden Bürsten zunimmt, ebenso wie die Taktrate. Die Bürstenkörper müssen genauestens, trotz der hohen Geschwindigkeit in der Vorrichtung, positioniert werden. Dies bedeutet, in den einzelnen Stationen müssen Positioniereinheiten exakt justiert werden, wenn die Vorrichtung auf eine neue Bürste umzurüsten ist.
  • Entscheidend ist dabei, dass die sogenannten Positioniereinheiten, mit denen die Bürstenkörper in der jeweiligen Bearbeitungsstation aufgespannt sind, exakt justiert werden. Da die Bürstenkörper aber an ihrem äußeren Umfangrand (Seitenrand) eine unterschiedliche Außengeometrie haben, ist die Justage aufwendig.
  • Es gibt Überlegungen, nicht einen Bürstenkörper in die Vorrichtung einzusetzen, sondern diesen zuvor in einen Bürstenkörperhalter einzubringen, um eine Einheit zu schaffen. Der Bürstenkörperhalter hat dann eine relativ einfache Außenkontur, an der die Bürstenherstellungsvorrichtung sehr leicht angreifen kann, sodass die Zentrierung und Positionierung schnell erfolgt. Wichtig dabei ist, dass mehrere unterschiedliche Bürstenkörper zwar unterschiedliche Aufnahmekonturen in unterschiedlichen Bürstenkörperhaltern aufweisen, also individualisierte Aufnahmen besitzen. Die unterschiedlichen Bürstenkörperhalter haben aber dieselbe Kontur an denjenigen Stellen, an denen sie in der Bürstenherstellungsvorrichtung positioniert und gehalten werden. Damit kann die aufwändige Justage der Positioniereinheiten trotz unterschiedlicher Bürstenkörper entweder komplett entfallen oder einfacher gestaltet werden.
  • Die angedachten Bürstenkörperhalter haben hierzu von ihrer Vorderseite ausgehend zur Rückseite hin sich leicht konisch verjüngende Öffnungen, die bezogen auf die Außengeometrie des darin einzusetzenden Bürstenkörpers mit Untermaß versehen sind. Damit werden die von vorne eingesteckten Bürstenkörper wie Keile geklemmt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bürstenherstellungsvorrichtung sowie Bürstenkörperhalter und ein Herstellungsverfahren zu schaffen, mit denen die Herstellung von Bürsten weiter vereinfacht und beschleunigt werden kann.
  • Dies wird durch eine Bürstenherstellungsvorrichtung erreicht, in der ein Bürstenkörper, der Öffnungen zur Aufnahme und Befestigung von Borsten hat und der Teil der herzustellenden Bürste ist, weiterverarbeitet wird, wobei der Bürstenkörper eine Rückseite und eine Vorderseite hat, von der Borsten im fertigen Zustand der Bürste abstehen. Die Vorrichtung umfasst Bürstenkörperhalter, wobei in jeden Bürstenkörperhalter zumindest ein Bürstenkörper lösbar einsetzbar ist, um eine formschlüssige temporäre Einheit zu bilden, die in die Vorrichtung, durch die Vorrichtung und aus der Vorrichtung transportiert wird. Die Bürstenherstellungsvorrichtung umfasst ferner eine vorrichtungsseitige Positioniereinheit, die bei der Weiterverarbeitung des Bürstenkörpers die Einheit hält und in der Vorrichtung positioniert, indem sie an dem Bürstenkörperhalter angreift, wobei die Bürstenkörperhalter so ausgebildet sind, dass sie einen mechanischen Anschlag gegen Herausbewegen des zugeordneten Bürstenkörpers in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite aus dem Bürstenkörperhalter haben.
  • Bei der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Bürstenkörperhalter vorgesehen, die sozusagen die Bürstenherstellungsvorrichtung durchlaufen. Es handelt sich also um keine in der Vorrichtung permanent montierten Halter, die Teil der Vorrichtung selbst sind. Vielmehr bildet jeder Bürstenkörperhalter zusammen mit dem oder den Bürstenkörpern eine Einheit, welche die Vorrichtung in einzelnen Stationen oder einer singulären Station durchläuft. Die Bürstenkörperhalter sind somit temporäre, mobile Halter, welche dem Bürstenkörper und nicht der Vorrichtung zuzuordnen sind. Die Besonderheit der Bürstenkörperhalter besteht darin, dass sie nicht wie die bislang angedachten Bürstenkörperhalter von vorne eingesetzt und in Richtung nach vorne nur durch Klemmen (Keilwirkung) im Bürstenkörperhalter fixiert sind. Vielmehr haben die Bürstenkörperhalter einen oder mehrere mechanische Anschläge gegen Herausbewegen des Bürstenkörpers. Die Richtung, in welcher der oder die Anschläge wirken, ist am einfachsten zu definieren als Richtung von der Rückseite des Bürstenkörpers in Richtung zur Vorderseite. Im übrigen ist zu erwähnen, dass der Bürstenkörperhalter eine Rückseite und eine Vorderseite hat, die jeweils der Rückseite und der Vorderseite des darin aufgenommenen Bürstenkörpers entsprechen, d.h. gleich gerichtet sind. Durch den Anschlag ist eine mechanische Verriegelung gegen Herausziehen des Bürstenkörpers nach vorne erreicht. Dies ist besondere beim Bearbeiten der schon in den Bürstenkörper eingesetzten Borstenbüschel vorteilhaft. Werden die Borstenbüschel nämlich beschnitten oder verrundet, so kann es zu Zugkräften kommen, die den Bürstenkörper aus seinem Borstenhalter lösen.
  • Die Positioniereinheit sollte ausschließlich am Bürstenkörperhalter angreifen, damit sie von den immer gleichen Außenabmessungen oder Außengeometrien des Borstenhalters, die unabhängig von der Art des Bürstenkörpers sind, profitieren kann und nicht mehr neu ausgerichtet werden muss.
  • Darüber hinaus kann eine Transporteinheit vorgesehen sein, die ausschließlich am Bürstenkörperhalter angreift und die Einheit durch die Vorrichtung transportiert. Auch die Transporteinheit profitiert damit von den immer gleichen Außenabmessungen und Außengeometrien des Bürstenkörperhalters, unabhängig von der Geometrie des in ihm aufgenommenen Bürstenkörpers.
  • Die Transporteinheit kann bewegliche Klauen aufweisen, die seitlich an den Bürstenkörperhaltern angreifen und sie aufnehmen, um die Bürstenkörperhalter zu oder von den Positioniereinheiten oder zu oder von der Positioniereinheit hin- bzw. wegzubewegen. Vorzugsweise greift also die Transporteinheit außen, am Rand, d.h. am Umfangsrand des Bürstenkörperhalters an, wobei aber auch andere Ausführungsvarianten denkbar sind. Beispielsweise können die Bürstenkörperhalter auch eine oder mehrere Öffnungen besitzen, in die Stifte der Transporteinheit eingreifen können, um die Bürstenkörper aus der Positioniereinheit herauszunehmen und weiter zu transportieren.
  • Die Bürstenkörperhalter sind so ausgebildet, dass die in sie aufgenommenen Bürstenkörper in allen Richtungen gehalten sind, und zwar spielfrei. Das bedeutet, auch wenn die Bürstenkörper von der Rückseite aus in die Bürstenkörperhalter eingesetzt werden, so können Sie nicht aus ihnen herausfallen, wenn die Einheit hochgehoben wird.
  • Um die Herstellung der Bürstenkörperhalter zu vereinfachen, insbesondere aber um die Positionierung und den Transport, d.h. das Erfassen der Bürstenkörperhalter zu erleichtern, haben diese an ihrem Seitenrand zumindest eine ebene Angriffsfläche für die Positioniereinheit und/oder Transporteinheit. Besser sind jedoch sogar zwei entgegengesetzte, parallele ebene Angriffsflächen und/oder eine Öffnung zum Eingreifen der Positioniereinheit und/oder der Transporteinheit.
  • Die Bürstenkörperhalter können eine plattenförmige Gestalt haben, mit einer Aufnahmeöffnung für den Bürstenkörper, wobei die Aufnahmeöffnung durch einen Halterand definiert ist, der am Seitenrand des Bürstenkörpers angreift. Die plattenförmige Gestalt erlaubt eine einfache Herstellung, aber auch eine einfache und sichere Positionierung in einer ersten Ebene, nämlich der Auflageebene in der Vorrichtung oder in den Stationen der Vorrichtung.
  • Die Aufnahmeöffnung kann eine zum Außenumfang des Bürstenkörpers zumindest abschnittsweise komplementäre Gestalt besitzen. Die Aufnahmeöffnung muss nicht komplett komplementär sein, vielmehr kann es vorteilhaft sein, nur Abschnitte als Angriffsflächen vorzusehen. Dies reduziert die Reibung und das Verklemmen der Teile zueinander. Auch ist die Herstellung der Bürstenkörperhalter nur an den Berührstellen besonders aufwändig und genau. Somit wird auch die Herstellung verringert, wenn die Kontaktfläche kleiner ist.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Bürstenkörperhalter so ausgebildet ist, dass er mit dem zumindest einen eingesetzten Bürstenkörper eine Rastverbindung eingeht. Eine solche Rastverbindung ist besonders vorteilhaft, denn sie kombiniert schnelles Einsetzen und Herausnehmen des Bürstenkörpers aus dem Bürstenkörperhalter und eine mechanische Verriegelung.
  • Der Bürstenkörperhalter oder Abschnitte des Bürstenkörperhalters können aus elastischem Material sein, beispielsweise aus Kunststoff oder auch aus Metall. Bei aufgenommenem Bürstenkörper drücken die Abschnitte gegen den Bürstenkörper selbst und klemmen diesen. Die Rastverbindung ist folglich so ausgeführt, dass nicht nur ein Formschluss mit dem Bürstenkörper eingegangen wird, sondern dieser zusätzlich auch geklemmt wird.
  • Eine sehr einfache Variante sieht vor, den plattenförmigen Bürstenkörperhalter zu schlitzen, d.h. es werden zwei zueinander bewegliche Abschnitte durch den Schlitz begrenzt. Die Abschnitte können voneinander beabstandet werden, um den Bürstenkörperhalter aufzunehmen und werden dann zurück aufeinander zu bewegt, um den Bürstenkörper zu halten.
  • Der Schlitz bildet z.B. zwei beabstandete Schenkel, welche zueinander elastisch nachgiebig sind, um die Rastverbindung zu bilden. Der Schlitz kann bis zum Seitenrand des Bürstenkörperhalters gehen, d.h. er ist auf nur einer Seite oder einem Ende sogar durchgehend ausgeführt. Damit sind die beiden Schenkel auf einer Seite über einen Steg miteinander elastisch verbunden und sind vorzugsweise einstückig miteinander verbunden, wobei der Steg dann vor allem die für die Beweglichkeit der Schenkel zueinander verantwortlich ist. Auf den entgegengesetzten Enden laufen die Schenkel frei aus.
  • Eine Alternative zur elastischen Ausbildung des Bürstenkörperhalters oder eine zusätzlich damit zu koppelnd Variante sieht vor, dass der Schlitz durchgehend durch den Bürstenkörperhalter geht, so dass mehrere Abschnitte entstehen, die auch separate Teile sein können. Die Abschnitte sind durch zumindest ein Federelement, insbesondere eine metallische Feder, zueinander elastisch nachgiebig gelagert, um die Rastverbindung zu bilden. Im einfachsten Fall ist der Bürstenkörperhalter aus zwei separaten Hälften, die über eine Schwenkverbindung und zumindest eine Feder oder über z.B. zwei Federn gekoppelt sind, gebildet. Durch diese Federwirkung kommt es zu einer Nachgiebigkeit, mit der die Rastverbindung realisiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Elastizität der Haltebereiche nicht zu groß sein muss, beispielsweise lassen sich die Abschnitte oder Teile des Bürstenkörperhalters aus Metall ausführen, wodurch die Halter langlebiger werden.
  • Der Bürstenkörperhalter hat ein plattenartiges Unterteil, durch das der Schlitz verläuft, und einen vom Unterteil vorstehenden Halterand, wobei die nachgiebigen Anschnitte jeweils einen Abschnitt des plattenartigen Unterteils sowie einen vorstehende Halterrand aufweisen, so dass die Halteränder der Abschnitte aufeinander zu und voneinander weg federn.
  • Die Positioniereinheit verhindert optional bei eingesetzter Einheit aus Bürstenkörper und Bürstenkörperhalter eine Bewegung der zueinander beweglichen Abschnitte gegen in eine Öffnungsstellung und sichert damit gegen Herausnehmen des Bürstenkörpers mechanisch.
  • Der Bürstenkörperhalter sollte den in ihm aufgenommenen Bürstenkörper vorzugsweise spielfrei klemmen und natürlich zumindest in seitlicher Richtung und nach vorne formschlüssig halten.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung greift diese vorzugsweise nicht mehr während der Weiterverarbeitung direkt an dem Bürstenkörper an. Der Bürstenkörper ist nur über den Bürstenkörperhalter in der Vorrichtung gesichert.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch einen Bürstenkörperhalter für eine Bürstenherstellungsvorrichtung nach der Erfindung, wobei der Bürstenkörperhalter eine Aufnahmeöffnung für einen darin einzusetzenden Bürstenkörper hat, die durch einen Halterand definiert ist, wobei der Halterand zur Vorderseite zumindest einen einwärts vorstehenden Anschlag besitzt. Über diesen Anschlag ist es nicht mehr möglich, dass innerhalb der Bürstenherstellungsvorrichtung während der Bearbeitung der Bürstenkörper einfach aus dem Halter herausgezogen wird. Der Bürstenkörperhalter ist geschlitzt, und der Schlitz verläuft auch durch die Aufnahmeöffnung, so dass zueinander bewegliche, insbesondere elastisch nachgiebige Abschnitte entstehen, die ein Einsetzen und Herausnehmen des Bürstenkörpers erlauben, die mit einem Bürstenkörper eine zerstörungsfrei lösbare Rastverbindung bilden und die bei aufgenommenem Bürstenkörper gegen diesen drücken
  • Der Bürstenkörperhalter kann, wie bereits im Zusammenhang mit der Bürstenherstellungsvorrichtung erwähnt, elastisch nachgiebige Abschnitte haben, die mit dem zugeordneten Bürstenkörper eine zerstörungsfrei lösbare Rastverbindung bilden.
  • Insbesondere hat der Bürstenkörperhalter ein plattenförmiges Unterteil, von dem einstückig angeformte Halteränder abstehen. Der Schlitz teilt, wie zuvor schon erläutert, Unterteil und Halterand in zwei Abschnitte oder Hälften, die aufeinander zu und voneinander weg gedrückt werden können, so dass der Schlitz vergrößert oder verkleinert wird. Die Abschnitte sind zueinander federnd ausgebldet, entweder über eine Feder oder über die einstückige Verbindung der Abschnitte an einem Ende unter Bildung einer U-Form.
  • Darüber hinaus muss betont werden, dass sämtliche zuvor bereits im Rahmen der Vorstellung der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsvorrichtung erwähnten Merkmale des Bürstenkörperhalters auch bei diesem selbst vorhanden sein können.
  • Die Erfindung betrifft vorzugsweise einen Satz von mehreren Bürstenkörperhaltern, die identische Außengeometrien besitzen, jedoch unterschiedliche Aufnahmeöffnungen für unterschiedliche Bürstenkörper.
  • Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste die einen Bürstenkörper mit Öffnungen zur Aufnahme von Borsten hat, wobei der Bürstenkörper Teil der fertigen Bürste ist und eine Rückseite sowie eine Vorderseite, von der in fertigem Zustand der Bürste Borsten abstehen, hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    • Einsetzen des Bürstenkörpers in einen Bürstenkörperhalter, der einen mechanischen Anschlag gegen Herausbewegen des Bürstenkörpers in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite aus dem Bürstenkörperhalter hat,
    • Übertragung der Einheit aus Bürstenkörper und Bürstenkörperhalter in eine Transporteinheit, die die Einheit in eine Bürstenherstellungsvorrichtung automatisch, d.h. über einen Antrieb, transportiert,
    • Positionieren der Einheit in einer Weiterverarbeitungsstation mittels einer Positioniereinheit unter Angriff von Greifmitteln am Bürstenkörperhalter, wobei die Positioniereinheit ausschließlich am Bürstenkörperhalter angreift und bei eingesetzter Einheit aus Bürstenkörper und Bürstenkörperhalter die zueinander beweglichen Abschnitte gegen eine Bewegung in eine Öffnungsstellung und damit gegen Herausnehmen des Bürstenkörpers mechanisch sichert,
    • Weiterverarbeiten des Bürstenkörpers, und
    • Heraustransportieren der Einheit aus der Weiterverarbeitungsstation und/oder der Bürstenherstellungsvorrichtung unter Angriff am Bürstenkörperhalter.
  • Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren sind der Bürstenkörperhalter oder die zahlreichen Bürstenkörperhalter kein Teil der Vorrichtung, sondern bilden temporär mit ihren Bürstenkörpern jeweils eine Einheit, um durch die Bürstenherstellungsvorrichtung automatisch, d.h. nicht per Hand, sondern über einen Antrieb, transportiert und schließlich wieder aus dieser heraus genommen zu werden, und zwar als Einheit.
  • Die zuvor erwähnten Merkmale im Zusammenhang mit der Bürstenherstellungsvorrichtung beziehen sich auch auf das erfindungsgemäße Verfahren und sind bei diesem ebenfalls anwendbar.
  • Insbesondere werden die Bürstenkörper in ihren Bürstenkörperhaltern unter Verwendung einer Rastverbindung eingesetzt und darin spielfrei gehalten. Die spielfreie Halterung bezieht sich auf sämtliche Raumrichtungen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsvorrichtung,
    • Figur 2 eine bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbare Positioniereinheit,
    • Figur 3 die Positioniereinheit nach Figur 2 mit eingesetztem Bürstenkörper samt erfindungsgemäßem Bürstenkörperhalter,
    • Figur 4 einen erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalter samt eingesetztem Bürstenkörper,
    • Figur 5 den Bürstenkörperhalter nach Figur 4 in Rückansicht, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar ist,
    • Figur 6 einen gegenüber Figur 4 leicht modifizierten erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalter, ebenfalls in Rückansicht, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar ist,
    • Figur 7 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalters, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt wird, ebenfalls in Rückansicht,
    • Figur 8 eine perspektivische Ansicht des Bürstenkörperhalters nach Figur 7,
    • Figur 9 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalters, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar ist, mit einzusetzenden Bürstenkörpern,
    • Figur 10 noch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalters, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar ist, mit einzusetzenden Bürstenkörpern,
    • Figur 11 den Bürstenkörperhalter mit Bürstenkörpern nach Figur 10 in Unteransicht,
    • Figur 12 eine Transporteinheit für die erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalter,
    • Figur 13 die Transporteinheit nach Figur 11 beim Einsetzen der Bürstenkörper,
    • Figur 14 eine weitere Station, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhanden sein kann, und
    • Figur 15 eine Alternative einer Positioniereinheit mit eingesetztem Bürstenkörper samt einem weiteren erfindungsgemäßen Bürstenkörperhalter.
  • In Figur 1 ist eine Bürstenherstellungsvorrichtung 1 dargestellt, die im vorliegenden Beispiel verschiedene Bearbeitungsschritte durchführen kann, wobei dies nicht einschränkend zu verstehen ist. Die Bürstenherstellungsherstellungsvorrichtung hat beispielsweise einen Aufnahmetisch 5, der drehbar ist.
  • Der Aufnahmetisch ist im Wesentlichen ein Quader, der um die Achse A zwischen vier Stellungen gedreht werden kann. Auf seinen Seitenflächen sitzen in Positioniereinheiten 7 aufgenommene Einheiten aus Bürstenkörper 8 und Bürstenkörperhalter 9. In den vier verschiedenen Stellungen laufen unterschiedliche Bearbeitungsschritte ab, die Bearbeitungsstationen darstellen.
  • In der obersten Stellung, ist eine Befüllstation 4 realisiert. Hier werden Einheiten aus Bürstenkörper 8 und Bürstenkörperhalter 9 in eine freie Positioniereinheit 7 eingesetzt. Dies erfolgt insbesondere vollautomatisch. Die gezeigte Ausführungsform ist nur vereinfacht.
  • Im nächsten Schritt (90°-Drehung im Uhrzeigersinn) erfolgt ein Stopfen in einer Stopfstation, hier beispielsweise ein Stopfen mittels eines Ankers.
  • Der Bürstenkörper 8 hat hierzu mehrere Öffnungen 20, welche mit einem Stopfwerkzeug 10 nacheinander befüllt werden. Mit 11 ist ein Magazin von Borsten dargestellt, mit dem Bezugszeichen 12 ein Vereinzelner.
  • Nach dem Drehen um weitere 90° oder um 180° wird in dieser Position dann eine Bearbeitung der freien Enden der Borsten 15 stattfinden, beispielsweise durch Schneiden und/oder Schleifen. Schließlich werden die Einheiten aus Bürstenkörper 8 und Bürstenkörperhalter 9 der Vorrichtung wieder entnommen Dies erfolgt in einer gegenüber der Befüllstation 4 um 270° gedrehten Stellung. Diese Station trägt das Bezugszeichen 13.
  • Natürlich können der Bürstenkörper und sein Halter für Nachbearbeitungsschritte auch gemeinsam dem Aufnahmetisch entnommen und einer weiteren Station zugeführt werden, wo die Borsten z.B. geschnitten oder abgerundet werden. Zu betonen ist, dass die dargestellte Vorrichtung nur ein Beispiel darstellt, sie kann auch nur einen der vorgenannten Bearbeitungsschritte oder andere Bearbeitungsschritte durchführen und muss auch nicht in einem drehbaren Aufnahmetisch verwirklicht werden. Auch nacheinander über eine Bahn verbundene Stationen können eine erfindungsgemäße Vorrichtung bilden.
  • In Figur 2 ist die Positioniereinheit 7 separat dargestellt, die am Aufnahmetisch, der vorliegend eine Transporteinheit bildet, angebracht ist. Die Positioniereinheit 7 ist während des Betriebs fest am Aufnahmetisch 5 befestigt und fester Bestandteil der Vorrichtung, wogegen die Einheiten aus Bürstenkörper und Bürstenkörperhalter 8 bzw. 9 nur temporär in der Vorrichtung sind und vor und nach der Bearbeitung in diese bzw. aus dieser heraustransportiert werden.
  • Bürstenkörper 8 sind vorliegend Bürstenhauptkörper, die bereits fertig gespritzt sind und zahlreiche Öffnungen 20 besitzen, in welche Borsten 15 gestopft werden.
  • Die Bürstenkörperhalter 9 werden als Standardteil ausgeführt, die im Wesentlichen plattenförmig sind und eine ebene Rückseite (auch Unterseite genannt) besitzen. Die Rückseite liegt auf derselben Seite wie die Rückseite des Bürstenkörpers 8, der eine in Figur 2 zu sehende Oberseite hat. Diese Oberseite ist diejenige Seite, von der die Borsten im fertigen Zustand der Bürste abstehen (siehe Figur 1).
  • Entsprechend hat auch der Bürstenkörperhalter 9 eine Oberseite, die zur selben Seite wie die Oberseite des Bürstenkörpers 9 weist.
  • Der in Figur 4 näher dargestellte Bürstenkörperhalter 9 hat eine einfach strukturierte Außengeometrie mit einem Seitenrand 20, der zahlreiche parallele, ebene Angriffsflächen 22, 24 besitzt. An diesen Angriffsflächen 22, 24 kann sehr leicht ein Greifen oder Ausrichten der Einheiten erfolgen.
  • Die Bürstenkörper 8 sind spielfrei in den Bürstenkörperhaltern 9 gehalten, und zwar über eine Rastverbindung.
  • Hierzu weist der Bürstenkörperhalter 9 eine Aufnahmeöffnung 30 auf, die nur zur Vorderseite (siehe Figur 4), nur zur Rückseite (siehe Figur 5) oder zur Vorder- und zur Rückseite (bei einer Kombination von Figur 4 und Figur 5) offen ist. Die Aufnahmeöffnung 30 ist durch einen Halterand 32 definiert, der am Seitenrand 34 des Bürstenkörpers zumindest abschnittsweise anliegt und gegen ihn drückt.
  • Der Halterand ist innenseitig zumindest abschnittsweise mit einer Geometrie ausgeführt, die komplementär zur Gestalt des Seitenrands und Außenumfangs des Bürstenkörpers ist, sodass der Bürstenkörper 8 fest im Bürstenkörperhalter 9 sitzt.
  • Abschnitte des Bürstenkörperhalters 9, hier des gegenüber einem plattenförmigen Unterteil nach oben vorstehenden Halterands, sind elastisch nachgiebig ausgeführt. Zusätzlich oder alternativ kann auch der ganze Bürstenkörperhalter 9 aus elastisch nachgiebigen Abschnitten bestehen.
  • Bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 bis 6 ist der Bürstenkörperhalter 9 geschlitzt ausgeführt. Ein Längsschlitz 41, der in einer Öffnung 42 mündet, erstreckt sich bis zum Seitenrand des Bürstenkörperhalters, sodass zwei zueinander bewegliche Abschnitte, hier zwei Schenkel 44, 46 gebildet werden, die durch einen Steg 48 miteinander in Verbindung stehen. Die Schenkel 44, 46 besitzen den Halterand 32 (siehe Figur 4) und können in Pfeilrichtung gemäß Figur 5 zueinander- und voneinander weggedrückt werden, sind also zueinander beweglich. Die Gestaltung ist dabei so, dass die Bürstenkörper 8 von oben oder in Längsrichtung (siehe Pfeil in Figur 4) in die Aufnahmeöffnung 30 eingerastet werden können. Die Öffnung 42 kann auch als Positionieröffnung in der Vorrichtung dienen.
  • Während sich bei der Ausführungsform nach Figur 5 der Schlitz 41 zu einer rückseitigen Öffnung verbreitert, sodass ein Einstecken des Bürstenkörpers 8 von der Rückseite möglich ist, ist er bei der Ausführungsform nach Figur 6 gleichmäßig schmal.
  • Zu betonen ist ferner, dass der Halterand 32 auch in mehrere kleine fingerförmige Fortsätze unterteilt sein kann und nicht aus zwei länglichen Fortsätzen bestehen muss, die über fast den gesamten Seitenrand am Bürstenkörper 9 anliegen. Der Schlitz erstreckt sich auch durch die Aufnahmeöffnung und den Halterand 32, so dass auch der Halterand, der einstückig vom plattenförmigen Unterteil des Bürstenkörperhalters 9 absteht, mehrere Abschnitte hat.
  • Die Rastverbindung ist so ausgeführt, dass der Halterand 32 auf der Oberseite des Bürstenkörpers 8 anliegt, indem er einen in diesem Bereich nach innen vorstehenden Anschlag 40 (siehe Figur 4) besitzt, der als eine Art vorstehend Lippe ausgeführt ist. Dies verhindert mechanisch ein Herausbewegen des Bürstenkörpers nach oben, d. h. von der Rückseite zur Vorderseite, aus dem Bürstenkörperhalter 9.
  • An der Spitze des Bürstenkörpers anliegender Abschnitt 50 des Bürstenkörperhalters 9 kann zusätzlich als Anschlag und Positionierhilfe in Richtung des Pfeiles in Figur 4 dienen und kann ebenfalls an seiner Oberseite einen Anschlag 52 besitzen, der ein Herausbewegen des Bürstenkörpers 9 aus dem Bürstenkörperhalter nach oben verhindert.
  • Die elastischen, zueinander beweglichen Abschnitte sind in diesem Fall die beiden Schenkel 44, 46, die durch den Zwischensteg 48 miteinander elastisch verbunden sind, es ist jedoch auch möglich, ohne Schlitz 41 zu arbeiten und nur den Halterand 32 elastisch auszuführen.
  • Generell, dies gilt für alle Ausführungsformen, kann der Bürstenkörperhalter aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein. Auch die Fertigung mittels 3-D-Drucktechnik (Rapid Prototyping) ist möglich.
  • Bei der Ausführungsform nach den Figuren 7 und 8 ist der Bürstenkörperhalter 9 im Wesentlichen so ausgeführt wie in den Figuren 4 bis 6, jedoch sind die beiden Schenkel 44, 46 voneinander komplett dahingehend getrennt, dass sie nicht einstückig ineinander übergehen, der Steg 48 fehlt. Dadurch ergeben sich durch den Schlitz, der sich durch den Bürstenkörperhalter 9 erstreckt, separate Abschnitte oder Teile, die durch Federelemente 50, hier metallische Zugfedern aufeinander zu vorgespannt sind. Auch hier ergibt sich wieder die zuvor erwähnte Rastverbindung zwischen Bürstenkörper 8 und Bürstenkörperhalter 9.
  • Was die Gestalt des Bürstenkörperhalters anbelangt, so ist diese entsprechend der Ausführungsform nach den Figuren 4 bis 6 ausgeführt.
  • Die Ausführungsform nach Figur 9 unterscheidet sich von der nach den Figuren 7 und 8 lediglich dadurch, dass die beiden getrennten, als separate Teile gebildeten Schenkel 44, 46 über ein Lager oder Scharnier an einem Ende miteinander verbunden sind. Ein Federelement 50, hier beispielsweise eine U-förmige Schenkelfeder drückt die beiden Abschnitte zusammen, um den Rastmechanismus zu bilden.
  • Anstatt der gezeigten Feder kann natürlich auch ein Kunststoffscharnier vorhanden sein, das federnde Eigenschaften hat.
  • Generell können die Bürstenkörperhalter auch als Mehrkomponenten-Spritzgussteile ausgeführt sein. Eine weichere Komponente kann zwei Hälften aus einer härteren Komponente miteinander verbinden.
  • Es ist auch möglich, die Bürstenkörperhalter immer im ersten Schritt identisch herzustellen, insbesondere zu spritzen, und anschließend an den zugehörigen Bostenträger individuell anzupassen, d.h. nachzubearbeiten, insbesondere durch Fräsen. Dabei wird beispielsweise nur die Aufnahmeöffnung individuell gefräst oder erweitert. Ein solches Verfahren zum Herstellen von Kostenträgerhaltern ist ein erfindungsgemäßes Verfahren.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 10 sind die Bürstenkörper 8 nicht die kompletten Bürstenhauptkörper, wie dies bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Fall war, sondern kleine scheibenartige Teile, die mit Löchern 20 versehen sind, und die in elektrischen Zahnbürsten eingesetzt und dort angetrieben werden.
  • Mehrere Bürstenkörper 8 werden in einen plattenförmigen Bürstenkörperhalter 9 von der Rückseite, hier von unten, eingesetzt.
  • Wie in Figur 11 zu sehen ist, hat auch hier der Bürstenkörperhalter 9 einen Anschlag 40, der nahe an der Oberseite liegt und als nach innen in die Aufnahmeöffnung vorspringender Rand ausgeführt ist.
  • Auch bei dieser Ausführungsform gilt wie bei der vorhergehenden, dass die Aufnahmeöffnung 30 zumindest abschnittsweise komplementär zu dem Außenumfang und der Gestalt des Außenumfangs des Bürstenkörpers 8 ausgeführt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform sind einige Vertiefungen 60 im Bereich des Halterands 32 ausgebildet.
  • Auch hier wird durch den Anschlag 40 verhindert, dass die Bürstenkörper 9 vorderseitig aus dem Bürstenkörperhalter herausgezogen werden können.
  • Im Gegensatz zur vorhergehenden Ausführungsform ist hier keine Rastverbindung vorgesehen, gegen Herausfallen nach unten sind die Bürstenkörper 9 durch Klemmwirkung gesichert, indem die Aufnahmeöffnung 32 etwas mit Untermaß gegenüber dem Außenumfang des Bürstenkörpers 8 ausgeführt ist. Natürlich wäre hier auch eine Rastverbindung möglich.
  • Wie zuvor hat auch hier der Bürstenkörperhalter 9 einige ebene Angriffsflächen 22, die zum Teil auch paarweise in entgegengesetzte Richtungen weisen, um eine leichte Positionierung der Einheit aus Bürstenkörper 8 und Bürstenkörperhalter 9 und eine einfache Herstellung zu ermöglichen.
  • Zu beachten ist, dass die Außengeometrie der Bürstenkörperhalter 9 zunächst in den Abschnitten, in denen die Positioniereinheit 7 an den Abschnitten (Schenkel 44, 46) angreift, stets gleich bleibt, obwohl Bürstenkörperhalter 9 im Bereich der Aufnahmeöffnung 30 unterschiedlich ausgebildet sind, um unterschiedliche Bürstenkörper 8 aufnehmen zu können.
  • Die Aufnahme und Halterung der Einheiten innerhalb der Vorrichtung bzw. der einzelnen Stationen ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
  • Die Positioneinheit 7 hat eine ebene Auflagefläche 62, auf der die Bürstenkörperhalter 9 mit ihrer ebenen Unterseite aufliegen.
  • Ein Halteschuh 64 auf der Auflagefläche 62 hat einen überkragenden oberen Rand 66, der über den plattenförmigen Abschnitt des Bürstenkörperhalters 9 greift, ähnlich einer Skibindung. Am entgegengesetzten Ende des Bürstenkörperhalters 9 greifen verschwenkbare oder verschiebbare Fixierteile 68 an der Oberseite des plattenförmigen Abschnitts des Bürstenkörperhalters 9 an. Diese Fixierteile 68 verfahren in Richtung zum Halteschuh 64, zum Beispiel über vorgespannte Federn oder hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch, nachdem die Einheit aufgesetzt ist. Im gezeigten Beispiel werden die Fixierteile 68 pneumatisch in die AUF-Position geschwenkt oder verfahren, der Federdruck sorgt für eine Bewegung in die ZU-Position.
  • Die Fixierteile 68 können auch zusätzlich seitlich am Seitenrand des Bürstenkörperhalters 9 angreifen und diesen nach vorne in und gegen den Halteschuh 64 drücken.
  • Nachdem der Seitenrand der Bürstenkörperhalter 9 im Kontaktbereich mit den Fixierteile 68 abgeschrägte Ecken besitzt, die ebene Angriffsflächen 24 bilden, wird der Bürstenkörperhalter 9 zwischen den beiden Fixierteile 68 auch seitlich gehalten und ausgerichtet.
  • Die Positioniereinheit 7 mit ihren Fixierteilen 68, die außen an den Abschnitten in Form der Schenkel 44, 46 angreifen, verhindert bei eingesetzter Einheit aus Bürstenkörper und Bürstenkörperhalter eine Bewegung der zueinander beweglichen Abschnitte des Bürstenkörperhalters 9 gegen in eine Öffnungsstellung nach außen und sichert damit gegen Herausnehmen/Herausziehen des Bürstenkörpers 8 mechanisch.
  • In Figur 13 wird eine Transporteinheit 70 mit aufeinander zu und voneinander weg beweglichen Klauen 72 dargestellt, die die Bürstenkörperhalter 9 an den ebenen Angriffsflächen 22 erfasst.
  • Der Bürstenkörperhalter 9 nach Figur 10 hat eine abgeschrägte Kante 74 am Übergang zwischen dem Seitenrand und der Unterseite, um einen Angriff der Klauen 72 zu erlauben und um unter die Bürstenkörperhalter 9 greifen zu können, wenn diese auf einer ebenen Fläche liegen sollten.
  • In Figur 13 ist dargestellt, dass die Transporteinheit 9 beispielsweise die Bürstenkörperhalter 9 auf die Bürstenkörper 8 aufsetzt, um Einheiten zu bilden.
  • Figur 12 zeigt ebenfalls die Transporteinheit 70, die aber im vorliegenden Fall nicht zur Bildung der Einheit eingesetzt wird, sondern zum Transport in und aus der sowie innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier werden die Einheiten in eine oder aus einer oder von einer zur darauffolgenden Station bewegt, wobei die Bürstenkörper 8 natürlich auch schon bestopft oder anderweitig weiterverarbeitet sein können.
  • In Figur 14 ist eine alternative Bestopfungsstation dargestellt, bei der die Einheiten verwendet werden. Hier sind die Borsten nicht bereits geschnitten, wenn sie gestopft werden, sondern von zumindest einer Spule 80 werden Borsten oder Büschel abgewickelt und in die Öffnungen 20 gesteckt. Anschließend werden die Borsten 15 oder die Bündel von Borsten mit einem Messer 82 abgeschnitten. Wenn von der Rückseite aus gestopft wird, müssen die Bürstenkörperhalter 9 auf ihrer Rückseite eine entsprechend große Öffnung haben, damit die Öffnungen 20 im Bürstenkörper 8 zugänglich sind. Die Bürstenkörperhalter 9 sind hier zur Vereinfachung nicht dargestellt, die Bürstenkörper 8 sind aber in dieser Station auch permanent in ihren Bürstenkörperhaltern.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 15 bestehen die Bürstenkörperhalter 9 aus mehreren Teilen, nämlich zwei separat hergestellten Schenkeln 44, 46, auf deren Oberseite eine Verbindungsplatte 80 sitzt. Die Schenkel 44, 46 liegen auf einer Grundplatte 82, die eine der Rückseite der Bürstenkörper 8 angepasste, komplementäre Einwölbung besitzen kann.
  • Im Bereich des vorderseitigen Endes des Bürstenkörpers 8 ragt die die Verbindungsplatte 80 etwas über den Bürstenkörper 8, um den Anschlag 32 zu bilden.
  • Die Schenkel 44, 46 haben im Bereich der entgegengesetzten Seitenränder des Bürstenkörpers 8 einen etwas über die Vorderseite des Bürstenkörpers 8 vorstehenden Halterand 32, der in diesem Bereich einen Anschlag 40 bildet.
  • Eine nicht dargestellte, zwischen den Schenkeln 44, 46 liegende Feder drückt die Schenkel 44, 46 gegen den Bürstenkörper 8. Hierzu sind die Schenkel 44, 46 an Achsen 84, welche die Verbindungsplatte 80 und die Grundplatte 82 miteinander verbinden, schwenkbar gelagert.
  • Gut zu erkennen ist in Figur 15, dass das vordere Ende der Grundplatte 82 eine keilförmige Abschrägung 88 besitzt, mit der sie in einen im wesentlichen komplementären Hinterschnitt des Halteschuhs 64 gedrückt wird, um einerseits seitlich und andererseits vertikal fixiert zu werden.
  • Zusätzlich haben die Schenkel 44, 46 an ihrem dem Halteschuh 64 entgegengesetzten Ende keilförmige, leicht nach oben weisende Schrägflächen 90, die neben der Schrägstellung nach oben auch noch eine Schrägstellung zur Längsachse der Schenkel 44, 46 besitzen. Die Fixierteile 68 haben sich nach oben kegelförmig aufweitende Enden 92, die zum Schließen der Positioniereinheit 7 um Achsen 94 aufeinander zu geschwenkt werden. In der Schließstellung, die in Figur 15 gezeigt ist, drücken die kegelförmigen Enden 92 gegen die Schrägflächen 90, sodass die Schenkel 44, 46 einerseits gegen eine Bewegung voneinander weg gesichert und blockiert sind. Andererseits werden die Schenkel 44, 46 auch nach unten gedrückt, sodass die Einheit aus Bürstenkörperhalter 9 und Bürstenkörper 8 in diesem Bereich auch in vertikaler Richtung lagepositioniert ist.

Claims (13)

  1. Bürstenherstellungsvorrichtung, in der ein Bürstenkörper (8), der Teil der herzustellenden Bürste ist, weiterverarbeitet wird, wobei der Bürstenkörper (8) eine Rückseite und eine Vorderseite hat, von der Borsten im fertigen Zustand der Bürste abstehen, mit
    Bürstenkörperhaltern (9), wobei in jeden Bürstenkörperhalter (9) zumindest ein Bürstenkörper (8) lösbar einsetzbar ist, um eine formschlüssige temporäre Einheit zu bilden, die in die Vorrichtung, durch die Vorrichtung und aus der Vorrichtung transportiert wird,
    einer vorrichtungsseitigen Positioniereinheit (7), die bei der Weiterverarbeitung des Bürstenkörpers (8) die Einheit hält und in der Vorrichtung positioniert, indem sie an dem Bürstenkörperhalter (9) angreift,
    wobei die Bürstenkörperhalter (9) so ausgebildet sind, dass sie einen mechanischen Anschlag (40) gegen Herausbewegen des Bürstenkörpers (8) in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite aus dem Bürstenkörperhalter (9) haben.
  2. Bürstenherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (7) ausschließlich am Bürstenkörperhalter (9) angreift
  3. Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenkörperhalter (9) eine plattenförmige Gestalt haben, mit einer Aufnahmeöffnung (30) für den Bürstenkörper (8), wobei die Aufnahmeöffnung (30) durch einen Halterand (32) definiert ist, der am Seitenrand des Bürstenkörpers (8) angreift.
  4. Bürstenherstellungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Bürstenkörperhalter (9) geschlitzt sind, so dass zueinander bewegliche, insbesondere elastisch nachgiebige Abschnitte entstehen, die ein Einsetzen und Herausnehmen des Bürstenkörpers erlauben und die bei aufgenommenem Bürstenkörper (8) gegen diesen drücken.
  5. Bürstenherstellungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz durch die Aufnahmeöffnung verläuft.
  6. Bürstenherstellungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkörperhalter (9) ein plattenartiges Unterteil hat, durch das der Schlitz verläuft, und einen vom Unterteil vorstehenden Halterand (32), wobei die nachgiebigen Anschnitte jeweils einen Abschnitt des plattenartigen Unterteils sowie einen vorstehende Halterrand (32) ausweisen, so dass die Halteränder (32) der Abschnitte aufeinander zu und voneinander weg federn.
  7. Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch nachgiebigen Abschnitte durch den Schlitz beabstandete, insbesondere an einem einzigen Ende einstückig ineinander übergehende Schenkel (44, 46) sind, die zueinander beweglich, insbesondere elastisch nachgiebig sind, um die Rastverbindung zu bilden.
  8. Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem der Anspruche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkörperhalter (9) mehrere Abschnitte hat, die durch ein Federelement (50), insbesondere eine metallische Feder, zueinander beweglich gelagert sind.
  9. Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander beweglichen Abschnitte des Bürstenkörperhalters (9) so ausgebildet sind, dass sie mit ihrem zumindest einen eingesetzten Bürstenkörper (8) eine Rastverbindung eingehen.
  10. Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (7) bei eingesetzter Einheit aus Bürstenkörper (8) und Bürstenkörperhalter (9) die zueinander beweglichen Abschnitte gegen eine Bewegung in eine Öffnungsstellung und damit gegen Herausnehmen des Bürstenkörpers mechanisch sichert.
  11. Bürstenkörperhalter für eine Bürstenherstellungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkörperhalter (9) plattenförmig ist und eine Aufnahmeöffnung (30) für einen darin einzusetzenden Bürstenkörper (8) hat, die durch einen Halterand (32) definiert ist, wobei der Halterand (32) zur Vorderseite zumindest einen einwärts vorstehenden Anschlag (40) besitzt, dass der Bürstenkörperhalter (9) geschlitzt ist und der Schlitz auch durch die Aufnahmeöffnung (30) verläuft, so dass zueinander bewegliche, insbesondere elastisch nachgiebige Abschnitte entstehen, die ein Einsetzen und Herausnehmen des Bürstenkörpers erlauben, die mit einem Bürstenkörper (8) eine zerstörungsfrei lösbare Rastverbindung bilden und die bei aufgenommenem Bürstenkörper (8) gegen diesen drücken.
  12. Bürstenkörperhalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkörperhalter (9) ein plattenartiges Unterteil hat, durch das der Schlitz verläuft und einen vom Unterteil vorstehenden Halterand, wobei die nachgiebigen Anschnitte jeweils einen Abschnitt des plattenartigen Unterteils sowie einen vorstehende Halterrand (32) aufweist, so dass die Halteränder (32) der Abschnitte aufeinander zu und voneinander weg federn.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Bürste, die einen Bürstenkörper (8) mit Öffnungen (20) zur Aufnahme von Borsten hat, wobei der Bürstenkörper (8) Teil der fertigen Bürste ist und eine Rückseite sowie eine Vorderseite, von der in fertigem Zustand der Bürste Borsten abstehen, hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    Einsetzen des Bürstenkörpers (8) in einen Bürstenkörperhalter (9), der einen mechanischen Anschlag (40) gegen Herausbewegen des Bürstenkörpers (8) in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite aus dem Bürstenkörperhalter (9) hat,
    Übertragung der Einheit aus Bürstenkörper (8) und Bürstenkörperhalter in eine Transporteinheit (5,70), die die Einheit in eine Bürstenherstellungsvorrichtung automatisch transportiert,
    Positionieren der Einheit in einer Weiterverarbeitungsstation mittels einer Positioniereinheit (7) unter Angriff von Greifmitteln am Bürstenkörperhalter (9), wobei die Positioniereinheit (7) ausschließlich am Bürstenkörperhalter (9) angreift und bei eingesetzter Einheit aus Bürstenkörper (8) und Bürstenkörperhalter (9) die zueinander beweglichen Abschnitte gegen eine Bewegung in eine Öffnungsstellung und damit gegen Herausnehmen des Bürstenkörpers (8) mechanisch sichert,
    Weiterverarbeiten des Bürstenkörpers (8), und
    Heraustransportieren der Einheit aus der Weiterverarbeitungsstation und/oder der Bürstenherstellungsvorrichtung unter Angriff am Bürstenkörperhalter.
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