EP4064933A1 - Bürstennacharbeitsvorrichtung und verfahren zum nachbearbeiten von bürsten - Google Patents

Bürstennacharbeitsvorrichtung und verfahren zum nachbearbeiten von bürsten

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Publication number
EP4064933A1
EP4064933A1 EP20811271.4A EP20811271A EP4064933A1 EP 4064933 A1 EP4064933 A1 EP 4064933A1 EP 20811271 A EP20811271 A EP 20811271A EP 4064933 A1 EP4064933 A1 EP 4064933A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bristle
clamping parts
clamping
bristles
brush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20811271.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bart Gerard Boucherie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GB Boucherie NV
Original Assignee
GB Boucherie NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GB Boucherie NV filed Critical GB Boucherie NV
Publication of EP4064933A1 publication Critical patent/EP4064933A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D9/00—Machines for finishing brushes
    • A46D9/02—Cutting; Trimming
    • A46D9/025—Deflecting parts of the bristle field in order to trim the rest
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04—Arranged like in or for toothbrushes

Definitions

  • the invention relates to a brush finishing device for removing protruding bristles from a bristle assembly, the bristles of which are attached to a bristle carrier and which together with the bristle carrier form at least part of a brush, the bristle assembly having a free end.
  • the invention also relates to a method for removing protruding bristles from a bristle composite of a brush.
  • bristles or entire bundles of bristles are attached to a bristle carrier. This can be done by means of an anchor or a loop, which is pressed into the wall or into the bottom of an opening in the bristle carrier, or without an anchor.
  • an anchor or a loop which is pressed into the wall or into the bottom of an opening in the bristle carrier, or without an anchor.
  • bristles are encapsulated at their fastening end or, after being pushed through an opening in the bristle carrier, they are welded or fused on the back.
  • Yet another method consists in inserting a thickened fastening end of the bristle or the bristle bundle into a blind hole and narrowing this at the front in the area of the edge by reshaping the bristle carrier.
  • the bristle composite is more soft at the end if numerous bristles intentionally protrude from others, which can protect the gums.
  • the bristles within the bristle assembly end within a certain tolerance threshold, without all of them being exactly in one plane.
  • This termination of all ends in one plane is also not technically possible, since there will always be manufacturing tolerances.
  • Brush manufacturers therefore specify certain tolerances within which the ends of the bristles of a bristle assembly should or may be.
  • a method is known from DE 3742 771 A in which protruding bristles are cut off, for example by first moving a stop plate close to the bristle composite and then using a knife to press the laterally protruding bristle against the stop plate and cut it off.
  • This method is particularly suitable when the bristles bend outwards at the edge and protrude to the side.
  • Another method consists in moving two clamping parts towards each other in the area of the ends of the composite and thus gripping the protruding bristle, as with tweezers.
  • it is important that the two clamping parts are very close to the protruding bristle Coincidence, otherwise they would not grasp the protruding bristle, but this would only be pushed away and bent by one of the clamping parts.
  • the object of the invention is therefore to find a brush reworking device and a method for reworking brushes which make manual reworking superfluous and with which protruding bristles can be removed from a bristle composite.
  • a brush finishing device for removing protruding bristles from a bristle composite, the bristles of which are attached to a bristle carrier and with this form at least part of a brush, the bristle composite having a free end.
  • the brush finishing device according to the invention comprises at least three parallel, in particular plate-like clamping parts, which have an end edge facing the free end, the end edge running in a wedge shape towards the end of the bristle assembly, and a drive device which can distance the clamping parts from one another and move their clamping sides towards one another to clamp protruding bristles between the clamping sides.
  • the drive device can also move the clamping parts, which have moved towards one another, away from the bristle carrier in order to pull the protruding bristles out of the bristle carrier.
  • the brush finishing device divides the bristle composite into numerous segments, that is to say at least into two segments due to the at least three plate-like clamping parts. This ensures that the bristles of the entire bristle composite are hardly bent or not bent at all when they finally migrate between their associated two clamping parts and are clamped there.
  • the wedge-shaped end edge is also important because it ensures that the bristle composite is divided into these different segments and that no bristle rests against a flat face of a clamping part and is bent there. Rather, the bristles run parallel or almost parallel, without any significant bending, up to the area between the clamping parts.
  • the free end of the bristle composite is determined by the free ends of its bristles.
  • the clamping sides can preferably be aligned flat and parallel to one another in the contact area with the transferring bristles.
  • the closing direction is preferably perpendicular to the clamping sides or the flat contact areas.
  • the clamping parts can have grooves transversely to the pull-out direction, into which the strongly protruding bristle is then partially pressed during its elastic deformation, so that it can no longer slip relative to the clamping parts when it has to be pulled out.
  • the gripping force can thus be increased without the risk of the protruding bristle tearing off.
  • clamping parts have an indentation between the contact area and the opposite end in the clamping sides. This has the advantage that there is no contact between adjacent clamping parts in the central area where the indentation is present and the protruding bristles are always reliably clamped in the contact area. In particular, the force is applied to the plate-like clamping parts in the central area.
  • the wedge shape preferably extends over the entire longitudinal edge of the plate and can taper to an edge.
  • the wedge-shaped end edge can optionally have a height in the direction of the bristle carrier which is greater than 2 mm. This is sufficient to penetrate the bristle composite and divide it up.
  • the clamping parts have, for example, a maximum thickness of a maximum of 2 mm.
  • all clamping parts can have an identical geometry, but at least an identical geometry in the area of the terminating edge.
  • the bristle carrier always has a front side facing the free end of its bristle assembly which protrudes from the bristle carrier.
  • the clamping parts run perpendicular to this front side, more precisely perpendicular to the area of the front side in which the clamping parts are located and in which they could theoretically pull out protruding bristles.
  • the brush finishing device according to the invention can namely also be used with round brushes or with brushes with a curved bristle carrier.
  • the front side is not flat, so that the clamping parts may optimize the bristle composite in several cycles by pulling out bristles that protrude too far in the section to be machined in several cycles.
  • the bristle carrier is rotated (in the case of a round brush) or clocked further, for example in the case of a curved hairbrush.
  • the bristle carrier can have an elongated bristle field, as is the case, for example, with a toothbrush or a hairbrush.
  • the clamping parts preferably run in the longitudinal direction of the bristle field, so that relatively few clamping parts are sufficient and at the same time the spacing of the clamping parts from one another (as long as they are not moved towards one another) is small. With a small spacing between the clamping parts, the accuracy with which the bristles can be clamped is increased.
  • the bristles lying at the edge of the gap between two not yet moved together clamping parts are only bent slightly when the clamping parts are moved together and the free ends of the bristles protruding too far then get into the clamping area of the clamping parts.
  • a plurality of groups of clamping parts to be reworked one after the other can be present, the clamping parts of the first group being oriented differently to those of the second group with respect to a bristle carrier to be reworked.
  • the clamping parts of the second group are aligned at right angles to the clamping parts of the first group.
  • the invention also relates to a method for removing protruding bristles from a group of bristles of a brush, the group of bristles having a free end.
  • the procedure is characterized by the following steps: At least three parallel, spaced-apart clamping parts are moved against the free end of the bristle assembly, the clamping parts having a terminating edge facing the free end, which tapers towards the end of the terminating edge in a wedge shape, so that the bristle assembly is divided between the at least three clamping parts, the clamping parts so stay away from the bristle carrier so that only protruding bristles get into the area of the clamping sides of the clamping parts, the clamping parts are moved towards each other so that protruding bristles are clamped between clamping sides of adjacent clamping parts, and the clamping parts are removed from the bristle carrier and the protruding bristle is removed from the Bristle holder pulled out.
  • the bristle composite can have a longitudinal direction with a view of the free end and the clamping parts can then be aligned in the longitudinal direction.
  • the clamping parts in the area of the flat side are moved towards the bristle composite at a distance from one another.
  • the movement can either take place on the free end, that is to say the clamping parts are moved towards the bristle composite essentially in the longitudinal direction of the bristles, or they are moved laterally in the region of the ends into the bristle composite.
  • the spacing of the clamping parts from the bristle carrier is selected so that the correctly seated bristle ends protrude into the area of the wedge-shaped end edges, but not into the area of the clamped sides. This alignment ensures that the clamping parts subdivide the bristle composite into sections.
  • the bristle ends of the bristle composite are preferably sharpened, here either chemically and / or mechanically.
  • the wedge-shaped end edges and the number of clamping parts can be matched to the bristle ends so that the correctly seated bristle ends, that is, the bristle ends that are not excessively protruding, are not between the bristle ends End edges are clamped in such a way that they can be pulled out through the clamping parts.
  • the wedge-shaped end edges and the number of clamping parts are matched to the bristle ends and the clamping parts are moved so far into the bristle assembly that the correctly seated bristle ends end between the end edges.
  • the clamping parts thus divide the bristle composite into segments.
  • So many clamping parts can be used in relation to the width of the bristle composite, which is to be processed in one step, that the bristle composite is divided into two, three, four, five or six or even more sections, that is, three, four, five , six, seven or more clamping parts.
  • Another special feature of the present invention is that with the brush finishing device according to the invention and the method according to the invention, the geometry of the clamping parts does not have to be adapted to the image of the bristle assembly, also called the hole pattern. Due to the small width between two adjacent clamping parts, which are still spaced apart from one another, it does not matter whether several circular bristle bundles form the composite or several elongated bristle fields that cross one another or run parallel to one another, or other bundle patterns.
  • the device according to the invention can rework on the so-called stuffing drum, which continues to cycle the bristle carriers, or it can be installed in the stuffing station as a reworking device after the stuffing device and the stuffing drum.
  • the brush can optionally remain in the same holder that carried the bristle carrier in the stuffing device.
  • Another variant provides that the reworking takes place, for example by attaching the bristle carriers to the stuffing drum, which rotates.
  • the stuffing processes are then carried out in a certain position of the drum. After the tamping, the drum is then rotated further and the method according to the invention and the brush finishing device according to the invention can then work in this new position.
  • the brush can of course be removed from the stuffing device or the entire stuffing station, for example fully automatically using a gripper or a robot / a programmable multi-axis handling device or by hand.
  • the bristle carriers can, for example, remain attached to holders that sit on a chain or in a so-called tensioning device that holds the bristle carrier in the stuffing station.
  • Another alternative is to provide the brush finishing device as a station which is located immediately after the tamping station.
  • FIG. 1 is a perspective side view of a brush finishing device according to the invention in the open state
  • Figure 2 the brush finishing device according to Figure 1 in the delivered state, in which it receives a bristle composite
  • FIG. 3 shows the brush finishing device according to Figure 1 in the closed, that is, clamped state
  • FIG. 4 shows the brush finishing device according to Figure 1 after pulling out a bristle protruding too far
  • FIG. 5 is a front view of the brush finishing device in the state in the position according to Figure 1,
  • FIG. 6 is a front view of the brush finishing device in the position according to Figure 2,
  • FIG. 7 is a front view of the brush finishing device in the position according to Figure 3
  • FIG. 8 shows a front view of the brush finishing device in the position according to FIG. 4, and
  • FIG. 9 shows a combined brush tamping device with a brush finishing device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a brush reworking device 10 which reworks already finished or nearly finished brushes 12 by pulling bristles 14 of a bristle assembly 16 out of the bristle assembly 16 that protrude beyond a predetermined tolerance threshold.
  • the brush 12 is a toothbrush, which, however, is only an example. Any type of brush can also be processed by the brush finishing device 10.
  • the brush 12 comprises a bristle carrier 18 into which a plurality of bristle bundles 19 are inserted and fastened in the bristle carrier 18 in order to create a bristle composite 16.
  • the bristle composite 16 is thus the sum of all attached bristles and bristle bundles 19.
  • the bristle carrier can be part of the brush body (e.g. a plate) or the entire brush body. In any case, the bristle carrier becomes part of the finished brush.
  • the bristle bundles 19 are either fastened without anchors or with an anchor in the bristle carrier 18, as already mentioned at the beginning.
  • the type of fastening is not decisive for the functioning of the brush finishing device 10, because it functions with any type of fastening of the bristles to the bristle carrier 18.
  • the bristle composite 16 has a free end 20 which is composed of the free ends of all the bristles of the bristle bundles 19.
  • the free ends are those ends which are not fastened in the bristle carrier 18.
  • the position of the free ends of the bristles is not always identical, that is to say the distance from a so-called front side 22 of the bristle carrier 18, where the bristle bundles 19 are attached, is unequal. Due to the manufacturing process, there is a certain tolerance within which the ends of the bristles lie. Also, the ends of the bristles do not have to lie within a plane or optimally form a plane; rather, it is sometimes deliberately desired to have the ends end slightly differently from the front side 22 so that they end individually and not grind along the teeth or gums as a common, relatively hard unit. This makes it easier for individual, further protruding bristles to penetrate into the interdental spaces.
  • a bristle 14 is shown which lies clearly outside this tolerance field and protrudes from the end 20 of the bristle assembly 16, in particular protrudes by more than 1 mm. This singular, far protruding bristle 14 would make the brush 12 a reject product.
  • this singular bristle 14 is released from the bristle composite and pulled out.
  • the brush finishing device 10 comprises a plurality of thin, in particular a maximum of 1.5 mm thick clamping parts 24 - 34, which have opposite, flat clamping sides 36, which all run towards one another.
  • the clamping parts 24 - 34 each have a terminating edge 38 facing the free end 20, which does not end flat in an end face, but rather tapers towards the end in a wedge shape, in particular tapers to an edge 40.
  • All of the clamping parts 24 - 34 preferably have such an end edge 38 in the shape of a wedge.
  • the wedge shape extends over the entire upper edge facing the brush 12.
  • the wedge shape runs over the entire longitudinal extent, preferably also uniformly.
  • the clamping parts 24 - 34 are mounted displaceably perpendicular to their clamping sides 36, for example by means of continuous rails or bolts.
  • a drive device with at least a first drive 42 and a second drive 44 is provided, the drive 42 moving the clamping parts 24-34 towards and away from each other at right angles to their clamping sides 36 and the drive 44 can move the clamping parts 24 - 34, preferably parallel to the clamping sides 36 and in the longitudinal direction of the bristles of the bristle composite 16 (direction A) and / or parallel to the front side 22 in the area of the bristle bundles 19 to be processed and back in the opposite direction (direction B) can proceed.
  • a drive device that moves in other directions can also be provided.
  • the end edges 38 must be able to be moved towards and away from the area of the bristle composite 16 that is to be reworked.
  • the clamping parts 24 - 34 are all slightly spaced from one another, so that gaps 46 arise in the area of opposing clamping sides 36.
  • these gaps 46 can be of the same size.
  • the drive 44 is the
  • the end edges 38 penetrate the bristle composite 16, as shown in FIGS.
  • the infeed depth is selected so that the ends of the correctly seated bristles and thus the end 20 of the bristle composite always lies in the area of the terminating edge 38 between two adjacent clamping parts 24-34. That is, the clamping parts 24-34 subdivide the bristle composite 16 into different sections. These different sections do not have to be formed by individual bundles of bristles 19; rather, the brush finishing device 10 with the clamping parts 24
  • - 34 also subdivide a bundle 19 into several sections, depending on the position of the bundle 19 in relation to the clamping parts 24-34.
  • the protruding bristle 14 is in any case between adjacent clamping sides 36 of two clamping parts 24-36, the area at the end of the
  • Clamping sides 36 which comes into contact with the protruding bristles 12, is the so-called contact area 39, which begins at the respective end of the terminating edge 38, see FIGS. 1 and 2.
  • the clamping parts 24 - 34 are moved towards one another by means of the drive 42, that is, at right angles to the clamping sides 36.
  • the clamping sides 36 then lie against one another under pretension at least at opposite contact areas 39 at.
  • the individual bristles can then slide laterally over the edges 40 into adjacent spaces between adjacent end edges 38.
  • clamping sides 36 are always flat.
  • they can also have one or more grooves 50 running transversely and parallel to the edges 40.
  • the elastic, protruding bristle 14 is squeezed and can then spread out into the groove 50 so that it is better held between the clamping parts.
  • the groove 50 is therefore preferably in no way sharp-edged in relation to the flat area of the clamping parts 24, but is rounded so that the bristle 14 is not sheared off.
  • clamping parts 24 have an indentation 53 in the central area between the contact area 39 and an opposite end 51 (see area in FIG. 2) in the clamping sides 36, as is symbolically indicated in FIGS.
  • the plate-like clamping parts 24-34 are thus somewhat thinner in the central area. This has the advantage that in the central area, where the indentation 53 is present, there is no contact between adjacent clamping parts and the protruding bristles are always reliably clamped in the contact area 39. In particular, the force F is applied to the plate-like clamping parts 24-34 in the central region.
  • the contact area 39 and end 51 can each be flat and, optionally, also lie in a common plane.
  • the wedge-shaped end edge 38 preferably has a flea h (see FIG. 8) which is between 1.5 and 3 mm, preferably greater than 2 mm. This covers all tolerances within the ends of the correctly embedded bristles.
  • the brush finishing device 10 can also be used to remove an excessively protruding bristle 14, which is embedded, for example, in a bristle composite 16 in which the bristle bundles 19 run obliquely to one another or, as in electric toothbrushes, run in a kind of vortex.
  • the clamping parts 24-34 naturally have an edge 40 and a terminating edge 38 which reproduces the desired sawtooth geometry.
  • the post-processing will take place in several steps.
  • the clamping parts 24 - 34 are moved towards one another in order to process a cylinder segment of this brush and pull out the bristles 14 protruding in this area, then the Brush reworking device is reopened and the brush is rotated so that a subsequent segment can be reworked.
  • the brush finishing device 10 does not necessarily have to be removed from the bristle carrier 18, because due to the tapering end edges 38 there is no risk of the bristles grazing along when the bristle carrier 18 is rotated lying outside the brush finishing device 10 or that bristles 14 protrude excessively could not be clamped between clamping sides 36.
  • the clamping parts 24 - 34 moved together here have an overall width which corresponds to the overall width of the bristle assembly 16. It should be noted, however, that due to the wedge shape in the form of an isosceles triangle, the outer clamping parts 24 and 34 each have a few bristles which cannot be clamped on the outer sides. In order to also grasp these bristles lying on the very outside (on the left and right in FIG. 7) and to be able to pull out any protruding bristles present there, the brush finishing device can, for example, post-process in two cycles. In a first cycle it is shifted slightly to the right in relation to the position in FIG. 7 and slightly to the left in a final, second cycle, so that the very outer bristles can always lie between the clamping parts 24-34.
  • the clamping parts of the later reworking device 10 can, for example, be oriented obliquely to those of the first reworking device 10, for example also at right angles (see FIG. 9 with the two groups of
  • Post-processing devices 10 each having the previously discussed clamping parts 24-34). Furthermore, it can be provided, for example, that the wedge-shaped End edges 38 do not run symmetrically in cross section with respect to an imaginary center line (equilateral triangle), as in the variants shown, but that at least for the very outer clamping parts 24 and 34 a flat side 36 (for the outer clamping parts 24, 34 the flat side 36 pointing outwards in each case ) runs up to the pointed edge 40 and then the bevel runs from the pointed edge to the opposite flat side 36.
  • an imaginary center line equilateral triangle
  • extensions 70 can be molded or attached to the clamping parts (see FIG. 8), which are then slightly angled so that elastic elements 72 are provided between the extensions of directly adjacent clamping parts 24-34 which can be pressed together so far that the clamping sides 36 can lie against one another, but which then cause the clamping parts 24 - 34 to move apart automatically when the drive 42 is retracted.
  • the laterally protruding clamping parts lying against one another in pairs can also themselves have leaf-spring-like extensions 70 which can bear against one another. Thus, no additional elastic elements have to be provided between them.
  • the clamping parts 24-34 move, as mentioned, essentially perpendicular to the front side 22 in the area of the processed bristle composite, before the clamping parts 24-34 are moved towards one another.
  • the bristles of the bristle composite are then pushed apart.
  • the brush finishing device 10 is not moved perpendicularly to the front side 22 from a position laterally displaced in relation to FIG. 2, but rather parallel in direction B to it.
  • the clamping parts 24 - 34 are shifted further to the rear to the right in relation to FIG. 2 towards the rear end of the bristle carrier 18.
  • the clamping parts 24 - 34 are then pushed forward and divide the bristle composite 16 or the bristle bundles 19 into segments until the position in FIG. 3 is reached.
  • FIG. 9 a brush manufacturing device is shown, with a drum 60 rotating about an axis X, which has a plurality of clamping devices 62 for bristle carriers 18 on its circumference. In one position of the drum 60, here at 3 o'clock, that is to say on the right, the bristle carriers 18 are stuffed.
  • This tamping is shown only by way of example, namely by means of a classic tamping device 64 which drives a bristle bundle 19 together with an anchor into the corresponding opening in the bristle carrier 18 via a movable tongue and folds the bristle bundle 19.
  • the drum 60 is rotated further in the direction of the arrow.
  • the finished stuffed brush is then reworked with the aid of the brush reworking device 10.
  • a further group of clamping parts can optionally be present, the clamping parts of which are oriented differently to the bristle carrier 18 than those of the clamping parts 24 - 34 shown in FIG. 9 o'clock.
  • This further group is shown here at 12 o'clock.
  • Their clamping parts are different from those of the first group, e.g. 90 ° to them in relation to the bristle carrier 18 to be processed, so that the interfaces between the contacting contact parts 24 - 34 run differently to the bristle assembly 16.
  • the cycle is then continued, and the reworked brush is removed and an unstuffed bristle carrier 18 is inserted again.

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  • Brushes (AREA)

Abstract

Eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen übermäßig vorstehender Borsten (14) aus einem Borstenverbund (16) sieht mindestens drei parallele, plattenartige Klemmteile (24 – 34) vor, die jeweils einen keilförmig zulaufenden Abschlussrand (38) haben. Die Klemmteile (24 - 34) unterteilen den Borstenverbund (16) in Segmente und werden aufeinander zu gefahren, sodass zwischen benachbarten Klemmteilen vorstehende Borsten (14) geklemmt und anschließend herausgezogen werden. Ferner ist ein Verfahren zum Nachbearbeiten von Bürsten beschrieben.

Description

Bürstennacharbeitsvorrichtung und Verfahren zum Nachbearbeiten von
Bürsten
Die Erfindung betrifft eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund, dessen Borsten an einem Borstenträger befestigt sind und die zusammen mit dem Borstenträger zumindest einen Teil einer Bürste bilden, wobei der Borstenverbund ein freies Ende aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund einer Bürste.
Es gibt verschiedene Arten, wie Borsten oder ganze Borstenbündel an einem Borstenträger befestigt werden. Dies kann mittels eines Ankers oder einer Schlinge erfolgen, der in die Wand oder in den Boden einer Öffnung im Borstenträger gedrückt wird, oder ankerlos. Beim ankerlosen Verfahren werden Borsten zum Beispiel an ihrem Befestigungsende umspritzt oder nach Durchstecken durch eine Öffnung im Borstenträger rückseitig verschweißt oder verschmolzen. Wieder eine andere Methode besteht darin, ein verdicktes Befestigungsende der Borste oder des Borstenbündels in ein Sackloch zu stecken und dieses vorderseitig im Bereich des Randes durch Umformen des Borstenträgers zu verengen. Diese aufgeführten Verfahren zum ankerlosen Befestigen sind nur Beispiele und sind nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung. Für alle diese Verfahren zum Fierstellen von Bürsten gilt, dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass eine oder mehrere Borsten mit ihrem freien Ende gegenüber dem Borstenverbund zu weit vorstehen. Es ist zwar in vielen Fällen wünschenswert, dass der Borstenverbund nicht in einer Ebene oder einer zum Beispiel sägezahnartigen oder geschwungenen Kontur exakt endet, weil eine gewisse Ungleichheit der Position der Enden der Borsten zu einer besseren Funktionsfähigkeit der Bürste führen kann. Bei Haarbürsten beispielsweise kann durch eine gewisse „Unebenheit“ der Enden des Borstenverbunds, das heißt einigen bewusst etwas vorstehenden Borsten, ein leichteres Eindringen in die Haare erfolgen. Bei Zahnbürsten ergibt sich eine größere Weichheit des Borstenverbunds am Ende, wenn zahlreiche Borsten gegenüber anderen gewollt vorstehen, was zu einer Schonung des Zahnfleisches führen kann. Somit enden bei vielen Bürsten die Borsten innerhalb des Borstenverbunds gewünscht innerhalb einer gewissen Toleranzschwelle, ohne alle exakt in einer Ebene zu liegen. Dieses Abschließen aller Enden in einer Ebene ist technisch auch nicht möglich, da es immer Herstellungstoleranzen geben wird. Dies betrifft insbesondere das Befestigen von Borstenbündeln mittels eines Ankers oder einer Schlinge, weil durch den Anker oder die Schlinge mehrere Borsten gefaltet werden müssen und es dabei immer Vorkommen kann, dass einzelne Borsten nicht in zwei gleich lange Hälften durch den Anker oder die Schlinge unterteilt werden.
Hersteller von Bürsten geben deshalb gewisse Toleranzen vor, innerhalb derer die Enden der Borsten eines Borstenverbunds liegen sollen oder dürfen.
Es gibt mehrere verschiedene Verfahren im Stand der Technik, wie zu weit vorstehende Borsten oder Bürsten mit solchen Borsten nachbearbeitet werden. Ein Verfahren besteht darin, die vorstehenden Borsten abzuschneiden. Dann jedoch sind diese Borsten nicht mehr verrundet, sondern scharfkantig. Dies ist nur dann akzeptabel, wenn auch die übrigen Borsten nicht verrundet sind. Sind die Borsten angespitzt, ist es ebenfalls nicht tolerierbar, dass einzelne Borsten flach abgeschnitten werden. Ein Anspitzen dieser nachgeschnittenen Borsten ist nicht mehr möglich, da sie sich im Borstenverbund befinden.
Für abgerundete und angespitzte Borsten, die gegenüber dem Borstenverbund zu weit herausstehen, hat sich deshalb ein Verfahren durchgesetzt, bei dem diese vorstehenden Borsten manuell aus dem Borstenverbund herausgezogen werden.
Aus der DE 3742 771 A ist ein Verfahren bekannt, bei dem vorstehende Borsten abgeschnitten werden, beispielsweise indem zuerst eine Anschlagplatte nahe an den Borstenverbund herangefahren wird und dann ein Messer die seitlich vorstehende Borste gegen die Anschlagplatte drückt und dabei abschneidet. Dieses Verfahren eignet sich besonders dann, wenn Borsten am Rand nach außen abknicken und seitlich wegstehen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, zwei Klemmteile im Bereich der Enden des Verbundes gegeneinander zu fahren und damit, wie bei einer Pinzette, die vorstehende Borste zu erfassen. Dabei ist jedoch wichtig, dass die beiden Klemmteile sehr nahe an der vorstehenden Borste Zusammentreffen, ansonsten würden sie die vorstehende Borste nicht erfassen, sondern diese würde nur durch eine der Klemmteile weggedrückt und gebogen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Bürstennacharbeitsvorrichtung und ein Verfahren zum Nachbearbeiten von Bürsten zu finden, die eine manuelle Nachbearbeitung überflüssig machen und mit denen vorstehende Borsten aus einem Borstenverbund entfernt werden können.
Dies wird durch eine Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund, dessen Borsten an einem Borstenträger befestigt sind und mit diesem zumindest einen Teil einer Bürste bilden, erreicht, wobei der Borstenverbund ein freies Ende aufweist. Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung umfasst mindestens drei parallele, insbesondere plattenartige Klemmteile, die einen dem freien Ende zugewandten Abschlussrand haben, wobei der Abschlussrand keilförmig in Richtung zum Ende des Borstenverbunds zuläuft, und eine Antriebsvorrichtung aufweist, die die Klemmteile voneinander beabstanden und mit ihren Klemmseiten aufeinander zufahren kann, um vorstehende Borsten zwischen den Klemmseiten zu klemmen. Die Antriebsvorrichtung kann ferner die aufeinander zu gefahrenen Klemmteile von dem Borstenträger wegfahren, um die vorstehenden Borsten aus dem Borstenträger herauszuziehen.
Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung unterteilt den Borstenverbund in zahlreiche Segmente, das heißt mindestens in zwei Segmente aufgrund der mindestens drei plattenartigen Klemmteile. Damit ist sichergestellt, dass die Borsten des gesamten Borstenverbunds kaum oder überhaupt nicht gebogen werden, wenn sie dann schließlich zwischen ihre zugeordneten, beiden Klemmteile wandern und dort geklemmt sind. Wichtig ist auch der keilförmige Abschlussrand, denn dieser sorgt dafür, dass der Borstenverbund sich in diese verschiedenen Segmente aufteilt und keine Borste an einer flachen Stirnseite eines Klemmteils anliegt und dort gebogen wird. Vielmehr verlaufen die Borsten parallel oder fast parallel, ohne nennenswerte Biegung, bis in den Bereich zwischen den Klemmteilen. Das freie Ende des Borstenverbunds ist durch die freien Enden seiner Borsten bestimmt. Die Klemmseiten können im Kontaktbereich mit den überstellenden Borsten vorzugsweise eben und parallel zueinander ausgerichtet. Die Schließrichtung ist vorzugsweise senkrecht zu den Klemmseiten bzw. den ebenen Kontaktbereichen.
Alternativ dazu können die Klemmteile im ansonsten vorzugsweise ebenen Kontaktbereich quer zur Ausziehrichtung Nuten aufweisen, in die dann die stark vorstehende Borste bei ihrer elastischen Verformung partiell eingedrückt wird, sodass sie nicht mehr relativ zu den Klemmteilen verrutschen kann, wenn sie herausgezogen werden muss. Damit kann die Greifkraft erhöht werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die vorstehende Borste abreißt.
Eine weitere Alternative sieht vor, dass die Klemmteile zwischen dem Kontaktbereich und dem entgegengesetzten Ende in den Klemmseiten eine Einbuchtung haben. Dies hat den Vorteil, dass im Mittel bereich, wo die Einbuchtung vorhanden ist, kein Kontakt benachbarter Klemmteile stattfindet und immer sicher ein Klemmen der überstehenden Borsten im Kontaktbereich stattfindet. Insbesondere wird die Kraft im Mittelbereich auf die plattenartigen Klemmteile aufgebracht.
Die Keilform erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Längsrand der Platte und kann spitz zu einer Kante zulaufen.
Der keilförmige Abschlussrand kann optional eine Höhe in Richtung zum Borstenträger haben, die größer als 2 mm ist. Dies ist ausreichend, um in den Borstenverbund einzudringen und diesen aufzuteilen.
Die Klemmteile haben zum Beispiel eine größte Dicke von maximal 2 mm.
Zur einfacheren Herstellung der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung können alle Klemmteile eine identische Geometrie haben, zumindest jedoch eine identische Geometrie im Bereich des Abschlussrandes.
Der Borstenträger hat stets eine dem freien Ende seines Borstenverbunds, der aus dem Borstenträger herausragt, zugewandte Vorderseite. Die Klemmteile verlaufen gemäß einer Variante der Erfindung senkrecht zu dieser Vorderseite, genauer gesagt senkrecht zu dem Bereich der Vorderseite, in dem die Klemmteile liegen und in dem sie theoretisch vorstehende Borsten herausziehen könnten. Die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung kann nämlich auch bei Rundbürsten oder bei Bürsten mit gewölbtem Borstenträger eingesetzt werden.
Hierbei ist die Vorderseite nicht eben, sodass die Klemmteile unter Umständen in mehreren Zyklen den Borstenverbund optimieren, indem sie in mehreren Zyklen im zu bearbeitenden Abschnitt zu weit vorstehende Borsten herausziehen. Zwischen den Zyklen wird dann zum Beispiel der Borstenträger gedreht (bei einer Rundbürste) oder weitergetaktet, beispielsweise bei einer gewölbten Haarbürste.
Der Borstenträger kann ein langgestrecktes Borstenfeld haben, wie dies beispielsweise bei einer Zahnbürste oder bei einer Haarbürste der Fall ist. Die Klemmteile verlaufen in diesem Fall vorzugsweise in Längsrichtung des Borstenfeldes, sodass relativ wenig Klemmteile ausreichend sind und zugleich der Abstand der Klemmteile zueinander (solange sie nicht aufeinander zugefahren sind) gering ist. Mit einem geringen Abstand der Klemmteile wird die Genauigkeit erhöht, mit der Borsten geklemmt werden können. Die am Rand des Spalts zwischen zwei noch nicht zusammengefahrenen Klemmteilen liegenden Borsten werden nämlich nur geringfügig gebogen, wenn die Klemmteile zusammengefahren werden und die freien Enden der zu weit vorstehenden Borsten dann in den Klemmbereich der Klemmteile gelangen.
Wenn zuvor davon die Rede war, dass die Klemmteile nach dem Klemmen vom Borstenträger entfernt werden, um die vorstehende Borste herauszuziehen, so bedeutet dies natürlich eine Relativbewegung zwischen den Klemmteilen und dem Borstenträger. Genauso gut kann natürlich die Platte stehen bleiben und der Borstenträger wird relativ zu den Klemmteilen von diesen wegbewegt.
Es können mehrere nacheinander nacharbeitenden Gruppen von Klemmteilen vorhanden sein, wobei die Klemmteile der ersten Gruppe zu denen der zweiten Gruppe anders in Bezug auf einen nachzuarbeitenden Borstenträger ausgerichtet sind. Insbesondere sind die Klemmteile der zweiten Gruppe rechtwinkelig zu den Klemmteilen der ersten Gruppe ausgerichtet.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund einer Bürste, wobei der Borstenverbund ein freies Ende hat. Das Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet: Mindestens drei parallele, voneinander beabstandete Klemmteile werden gegen das freie Ende des Borstenverbunds gefahren, wobei die Klemmteile einen dem freien Ende zugewandten Abschlussrand haben, der keilförmig zum Ende des Abschlussrands zuläuft, sodass der Borstenverbund zwischen den zumindest drei Klemmteile aufgeteilt wird, wobei die Klemmteile so vom Borstenträger beabstandet bleiben, dass nur vorstehende Borsten in den Bereich von Klemmseiten der Klemmteile gelangen, die Klemmteile werden aufeinander zu gefahren, sodass vorstehende Borsten zwischen Klemmseiten benachbarter Klemmteile geklemmt werden, und die Klemmteile werden vom Borstenträger entfernt und dabei wird die vorstehende Borste aus dem Borstenträger herausgezogen.
Wie zuvor anhand der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung bereits erläutert, kann der Borstenverbund eine Längsrichtung mit Blick auf das freie Ende haben und die Klemmteile können dann in Längsrichtung ausgerichtet sein.
Vorzugsweise, dies ist nicht einschränkend zu verstehen, werden die Klemmteile im Bereich der Flachseite voneinander beabstandet auf den Borstenverbund zugefahren.
Die Bewegung kann dabei entweder auf das freie Ende zu erfolgen, das heißt die Klemmteile werden im Wesentlichen in Längsrichtung der Borsten auf den Borstenverbund zu gefahren oder seitlich im Bereich der Enden in den Borstenverbund hineingefahren.
Die Beabstandung der Klemmteile zum Borstenträger ist so gewählt, dass die korrekt sitzenden Borstenenden in den Bereich der keilförmigen Abschlussränder ragen, nicht jedoch in den Bereich der Klemmseiten. Durch diese Ausrichtung ist gewährleistet, dass die Klemmteile den Borstenverbund in Abschnitte unterteilen.
Die Borstenenden des Borstenverbundes sind vorzugsweise angespitzt, hier entweder chemisch und/oder mechanisch angespitzt.
Die keilförmigen Abschlussränder und die Anzahl der Klemmteile können so auf die Borstenenden abgestimmt sein, dass die korrekt sitzenden Borstenenden, das heißt, die nicht übermäßig vorstehenden Borstenenden, nicht zwischen den Abschlussrändern so geklemmt sind, dass sie durch die Klemmteile herausgezogen werden können. Das bedeutet, die Enden können zwar zwischen den keilförmigen Abschlussrändern benachbarter Klemmteile leicht geklemmt sein, wenn jedoch dann anschließend die Klemmteile von dem Borstenträger weggezogen werden, rutschen die korrekt sitzenden Borsten aus dem Bereich zwischen den Abschlussrändern heraus, ohne aus dem Borstenverbund gezogen zu werden.
Optional sind die keilförmigen Abschlussränder und die Anzahl der Klemmteile auf die Borstenenden abgestimmt sind und die Klemmteile werden so weit in den Borstenverbund eingefahren, dass die korrekt sitzenden Borstenenden zwischen den Abschlussrändern enden. Die Klemmteile teilen somit den Borstenverbund in Segmente auf.
Es können so viel Klemmteile bezogen auf die Breite des Borstenverbunds, der in einem Schritt zu bearbeiten ist, verwendet werden, dass der Borstenverbund in zwei, drei, vier, fünf oder sechs oder sogar mehr Abschnitte unterteilt wird, das heißt drei, vier, fünf, sechs, sieben oder mehr Klemmteile.
Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mit der erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren die Geometrie der Klemmteile nicht an das Bild des Borstenverbunds, auch Lochbild genannt, angepasst werden muss. Durch die geringe Breite zwischen zwei benachbarten, voneinander noch beabstandeten Klemmteilen, ist es egal, ob mehrere kreisförmige Borstenbündel den Verbund bilden oder mehrere langgestreckte Borstenfelder, die einander kreuzen oder parallel zueinander verlaufen, oder andere Bündelbilder.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an der sogenannten Stopftrommel, die die Borstenträger weiter taktet, nacharbeiten oder sie kann in die Stopfstation als Nacharbeitsvorrichtung nach der Stopfvorrichtung und der Stopftrommel eingebaut werden. Dabei kann optional die Bürste in derselben Halterung verbleiben, die auch den Borstenträger in der Stopfvorrichtung getragen hat.
Eine andere Variante sieht vor, dass die Nacharbeit erfolgt, zum Beispiel indem die Borstenträger an der Stopftrommel befestigt sind, die sich dreht. In einer bestimmten Lage der Trommel werden dann die Stopfvorgänge vorgenommen. Nach dem Stopfen wird die T rommel dann weiter gedreht und in dieser neuen Lage können dann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Bürstennacharbeitsvorrichtung arbeiten.
Alternativ kann die Bürste natürlich der Stopfvorrichtung oder der gesamten Stopfstation entnommen werden, zum Beispiel vollautomatisch über einen Greifer oder einen Roboter/eine programmierbare mehrachsige Handhabungsvorrichtung oder per Hand. Dabei können die Borstenträger zum Beispiel an Halterungen angebracht bleiben, die auf einer Kette sitzen oder in einer sogenannten Spannvorrichtung, die den Borstenträger in der Stopfstation hält.
Eine weitere Alternative besteht darin, die Bürstennacharbeitsvorrichtung als Station vorzusehen, die unmittelbar nach der Stopfstation sitzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung in geöffnetem Zustand,
- Figur 2 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Figur 1 im zugestellten Zustand, in dem sie einen Borstenverbund aufnimmt,
- Figur 3 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Figur 1 im geschlossenen, das heißt geklemmten Zustand,
- Figur 4 die Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Figur 1 nach dem Herausziehen einer zu weit vorstehenden Borste,
- Figur 5 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung im Zustand in der Stellung nach Figur 1 ,
- Figur 6 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach Figur 2,
- Figur 7 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach Figur 3, - Figur 8 eine Frontansicht der Bürstennacharbeitsvorrichtung in der Stellung nach Figur 4, und
- Figur 9 eine kombinierte Bürstenstopfvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Bürstennacharbeitsvorrichtung.
In Figur 1 ist eine Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 dargestellt, die bereits fertige oder annähernd fertige Bürsten 12 nacharbeitet, indem sie über eine vorgegebene Toleranzschwelle hinausstehende, das heißt zu weit vorstehende Borsten 14 eines Borstenverbunds 16 aus dem Borstenverbund 16 herauszieht.
Die Bürste 12 ist im vorliegenden Fall eine Zahnbürste, was allerdings nur ein Beispiel darstellt. Jede beliebige Art von Bürste kann ebenfalls durch die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 bearbeitet werden. Die Bürste 12 umfasst einen Borstenträger 18, in den mehrere Borstenbündel 19 eingesetzt und im Borstenträger 18 befestigt sind, um einen Borstenverbund 16 zu schaffen. Der Borstenverbund 16 ist somit die Summe aller befestigten Borsten und Borstenbündel 19. Der Borstenträger kann ein Teil des Bürstenkörpers (z.B. ein Plättchen) sein oder der gesamte Bürstenkörper. In jedem Fall wird der Borstenträger Teil der fertigen Bürste.
Die Borstenbündel 19 werden entweder ankerlos oder mit einem Anker im Borstenträger 18 befestigt, wie eingangs bereits erwähnt. Die Art der Befestigung ist nicht entscheidend für die Funktionsweise der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10, denn diese funktioniert bei jeglicher Art von Befestigung der Borsten am Borstenträger 18.
Der Borstenverbund 16 hat ein freies Ende 20, welches aus den freien Enden sämtlicher Borsten der Borstenbündel 19 zusammengesetzt ist. Die freien Enden sind diejenigen Enden, die nicht im Borstenträger 18 befestigt sind.
Die Position der freien Enden der Borsten ist nicht immer identisch, das heißt, der Abstand von einer sogenannten Vorderseite 22 des Borstenträgers 18, wo die Borstenbündel 19 befestigt sind, ist ungleich. Es gibt herstellungsbedingt eine gewisse Toleranz, innerhalb der die Enden der Borsten liegen. Auch müssen die Enden der Borsten nicht innerhalb einer Ebene liegen oder optimalerweise eine Ebene bilden, vielmehr ist es teilweise bewusst gewünscht, die Enden leicht unterschiedlich weit von der Vorderseite 22 enden zu lassen, damit diese einzeln und nicht als gemeinsame, relativ harte Einheit an den Zähnen oder dem Zahnfleisch entlangschleifen. Es ist damit leichter, dass einzelne, weiter vorstehende Borsten in Zahnzwischenräume eindringen.
Somit gibt es ein gewisses Toleranzfeld, innerhalb welchem die Enden der Borsten liegen sollten, unabhängig davon, welche Form das Ende des Borstenverbunds bilden soll, ob es eine Ebene ist, eine Zackenform oder andere regelmäßige oder unregelmäßige, jedoch gewünschte Flächen als Umhüllende.
In Figur 1 ist eine Borste 14 gezeigt, die deutlich außerhalb dieses Toleranzfeldes liegt und gegenüber dem Ende 20 des Borstenverbunds 16 vorsteht, insbesondere um mehr als 1 mm vorsteht. Diese singuläre, weit vorstehende Borste 14 würde die Bürste 12 zum Ausschussprodukt machen.
Mit der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 wird diese singuläre Borste 14 aus dem Borstenverbund gelöst und herausgezogen.
Die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 umfasst mehrere dünne, insbesondere maximal 1 ,5 mm dicke Klemmteile 24 - 34, die entgegengesetzte, ebene Klemmseiten 36 haben, die alle zueinander verlaufen. Die Klemmteile 24 - 34 haben jeweils einen dem freien Ende 20 zugewandten Abschlussrand 38, der nicht eben in einer Stirnfläche endet, sondern keilförmig zum Ende hin zuläuft, insbesondere spitz zu einer Kante 40 zuläuft.
Sämtliche Klemmteile 24 - 34 haben vorzugsweise einen solchen Abschlussrand 38 in Keilform.
Die Keilform erstreckt sich über den gesamten oberen, der Bürste 12 zugewandten Rand.
Die Keilform verläuft über die gesamte Längserstreckung, vorzugsweise auch gleichförmig.
Die Klemmteile 24 - 34 sind senkrecht zu ihren Klemmseiten 36 verschieblich gelagert, beispielsweise über durchgehende Schienen oder Bolzen.
Es ist eine Antriebsvorrichtung mit zumindest einem ersten Antrieb 42 und einem zweiten Antrieb 44 vorgesehen, wobei der Antrieb 42 die Klemmteile 24 - 34 rechtwinklig zu ihren Klemmseiten 36 aufeinander zu und voneinander weg bewegen kann und der Antrieb 44 die Klemmteile 24 - 34 vorzugsweise parallel zu den Klemmseiten 36 und in Längsrichtung der Borsten des Borstenverbunds 16 (Richtung A) und/oder parallel zur Vorderseite 22 im Bereich der zu bearbeitenden Borstenbündel 19 hin und in Gegenrichtung zurück (Richtung B) verfahren kann.
Natürlich kann auch eine Antriebsvorrichtung vorgesehen sein anstelle des Antriebs 44, die in anderen Richtungen verfährt. In jedem Fall müssen die Abschlussränder 38 zu dem Bereich des Borstenverbunds 16 hin bewegt werden können und von ihm weg bewegt werden können, der nachbearbeitet werden soll.
In der in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung sind die Klemmteile 24 - 34 alle geringfügig voneinander beabstandet, sodass im Bereich sich gegenüberliegender Klemmseiten 36 Spalte 46 entstehen. Optional können diese Spalte 46 gleich groß sein.
In einem ersten Schritt wird über den Antrieb 44 die
Bürstennacharbeitsvorrichtung mit den Klemmteilen 24 - 34 relativ zum Borstenverbund 16 zugestellt, zum Beispiel über Bewegung der Klemmteile 24 - 34 oder über Bewegung des Borstenträgers 18 in Richtung zu den Klemmteilen 24
- 34. Dabei dringen die Abschlussränder 38 in den Borstenverbund 16 ein, wie dies in den Figuren 2 und 6 gezeigt ist. Die Zustelltiefe ist jedoch so gewählt, dass die Enden der korrekt sitzenden Borsten und damit das Ende 20 des Borstenverbunds immer im Bereich des Abschlussrandes 38 zwischen zwei benachbarten Klemmteilen 24 - 34 liegt. Das heißt, die Klemmteile 24 - 34 unterteilen den Borstenverbund 16 in verschiedene Abschnitte. Diese verschiedenen Abschnitte müssen nicht durch einzelne Borstenbündel 19 gebildet sein, vielmehr kann die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 mit den Klemmteilen 24
- 34 auch ein Bündel 19 in mehrere Abschnitte unterteilen, je nachdem, wie die Lage der Bündel 19 zu den Klemmteilen 24 - 34 ist.
Die vorstehende Borste 14 liegt jedoch in jedem Fall zwischen benachbarten Klemmseiten 36 zweier Klemmteile 24- 36, wobei der Bereich am Ende der
Klemmseiten 36, der mit den überstehenden Borsten 12 in Kontakt kommt, der sogenannte Kontaktbereich 39 ist, der am jeweiligen Ende des Abschlussrandes 38 beginnt, siehe Figuren 1 und 2. Im nächsten Verfahrensschritt, der in den Figuren 3 und 7 dargestellt ist, werden die Klemmteile 24 - 34 mittels des Antriebs 42 aufeinander zu gefahren, das heißt, rechtwinklig zu den Klemmseiten 36. Die Klemmseiten 36 liegen dann unter Vorspannung zumindest an gegenüberliegenden Kontaktbereichen 39 aneinander an. Die einzelnen Borsten können beim Zusammenfahren der Klemmteile 24 - 34 dann seitlich über die Kanten 40 in benachbarte Zwischenräume zwischen benachbarten Abschlussrändern 38 rutschen. Dadurch, dass die Abschlussränder 38 spitz zulaufen, wird keine Borste durch Andrücken an eine (hier nicht vorhandene) flache Stirnseite umgebogen, ohne die Möglichkeit zu haben, zwischen den Klemmteilen 24 - 34 geklemmt zu werden. Sämtliche Borsten können weitgehend unbeeinflusst von den Klemmteilen 24 - 34 im Wesentlichen so verlaufen, wie sie in dem Borstenträger 18 eingebettet und befestigt wurden.
Nachdem die vorstehende Borste 14 zwischen Klemmseiten 36 gelangt, wird sie beim Zusammendrücken der Klemmteile 24 - 34 an den Kontaktbereichen 39 geklemmt, denn die Klemmteile 24 - 34 werden auf Block zusammengefahren, das heißt, sie kontaktieren sich gegenseitig flächig, natürlich ausgenommen der Klemmteile, zwischen denen die zu weit vorstehenden Borste 14 geklemmt wird.
Anschließend erfolgt gemäß den Figuren 4 und 8 eine Verschiebebewegung vom Borstenträger 18 relativ zur Bürstennacharbeitsvorrichtung 10, zum Beispiel indem die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 über den Antrieb 44 wegbewegt wird.
Damit wird die vorstehende Borste 14 aus dem Borstenverbund 16 und aus ihrer Befestigung gelöst und herausgezogen. Die vorher noch Ausschuss darstellende Bürste 12 ist damit ohne Defekt.
In den dargestellten Ausführungsformen sind die Klemmseiten 36 stets eben.
Alternativ können sie auch, wie in Figur 3 mit unterbrochenen Linien symbolisiert, ein oder mehrere quer und parallel zu den Kanten 40 verlaufende Nuten 50 haben. Die elastische, vorstehende Borste 14 wird gequetscht und kann sich dann in die Nut 50 ausbreiten, sodass sie besser zwischen den Klemmteilen gehalten wird. Die Nut 50 ist deshalb vorzugsweise in keiner Weise scharfkantig gegenüber dem ebenen Bereich der Klemmteile 24 ausgebildet, sondern abgerundet, um die Borste 14 nicht abzuscheren.
Eine Alternative sieht vor, dass die Klemmteile 24 im Mittelbereich zwischen dem Kontaktbereich 39 und einem entgegengesetzten Ende 51 (siehe Bereich in Figur 2) in den Klemmseiten 36 eine Einbuchtung 53 haben, wie dies symbolisch in den Figuren 2 und 7 angedeutet ist. Die plattenartigen Klemmteile 24 - 34 sind somit im Mittelbereich etwas dünner. Dies hat den Vorteil, dass im Mittelbereich, wo die Einbuchtung 53 vorhanden ist, kein Kontakt benachbarter Klemmteile stattfindet und immer sicher ein Klemmen der überstehenden Borsten im Kontaktbereich 39 stattfindet. Insbesondere wird die Kraft F im Mittelbereich auf die plattenartigen Klemmteile 24 - 34 aufgebracht.
Vorzugsweise, dies ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt, sondern allgemeingültig, können Kontaktbereich 39 und Ende 51 jeweils eben sein und, optional, auch in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Der keilförmige Abschlussrand 38 hat vorzugsweise eine Flöhe h (siehe Figur 8), die zwischen 1 ,5 und 3 mm liegt, vorzugsweise größer als 2 mm ist. Damit werden sämtliche Toleranzen innerhalb der Enden der korrekt eingebetteten Borsten abgedeckt.
Natürlich kann mit der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 auch eine übermäßig abstehende Borste 14 entfernt werden, die zum Beispiel in einen Borstenverbund 16 eingebettet ist, bei dem die Borstenbündel 19 schräg zueinander verlaufen oder, wie bei elektrischen Zahnbürsten, in einer Art Wirbel verlaufen.
Bei in Seitenansicht sägezahnartigem Borstenverbund 16 haben die Klemmteile 24 - 34 selbstverständlich eine Kante 40 und einen Abschlussrand 38, der die gewünschte Sägezahngeometrie wiedergibt.
Ist die Bürste zum Beispiel eine Rundbürste oder eine andere Flaarbürste mit einer konvexen, zylindrischen Vorderseite 22, wird die Nachbearbeitung in mehreren Schritten erfolgen. Die Klemmteile 24 - 34 werden aufeinander zugefahren, um ein Zylindersegment dieser Bürste zu bearbeiten und in diesem Bereich vorstehende Borsten 14 herausziehen, anschließend wird die Bürstennacharbeitsvorrichtung wieder geöffnet, und die Bürste wird gedreht, damit ein anschließendes Segment nachbearbeitet werden kann.
Bei diesem Drehen muss die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 nicht zwingend gegenüber dem Borstenträger 18 entfernt werden, denn durch die spitz zulaufenden Abschlussränder 38 besteht keine Gefahr, dass die entlangstreifenden Borsten, wenn der Borstenträger 18 gedreht wird, außerhalb der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 liegt oder dass übermäßig vorstehende Borsten 14 nicht zwischen Klemmseiten 36 geklemmt werden könnten.
Mit Bezug auf Figur 7 ist zu betonen, dass hier die zusammengefahrenen Klemmteile 24 - 34 eine Gesamtbreite haben, die der Gesamtbreite des Borstenverbunds 16 entspricht. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die äußeren Klemmteile 24 und 34 aufgrund Keilform in Form eines gleichschenkligen Dreiecks jeweils an den Außenseiten einige Borsten anliegen haben, die nicht geklemmt werden können. Um auch diese ganz außen liegenden (in Figur 7 links und rechts liegenden) Borsten zu erfassen und dort vorhandene vorstehende Borsten herausziehen zu können, kann die Bürstennacharbeitsvorrichtung beispielsweise in zwei Zyklen nachbearbeiten. In einem ersten Zyklus ist sie gegenüber der Position in Figur 7 leicht nach rechts verschoben und in einem abschließenden, zweiten Zyklus etwas nach links, sodass auch die ganz äußeren Borsten stets zwischen den Klemmteilen 24 - 34 liegen können.
Falls nicht alle überstehenden Borsten 12 in einem Arbeitsgang gezogen werden können, ist es möglich, das Verfahren mehrfach hintereinander durchzuführen oder, um die Taktrate hoch halten zu können, eine nachgeschaltete Station mit einer zweiten Gruppe von Klemmteilen 24-34 vorzusehen (zweite Nacharbeitsvorrichtung 10), die eine weitere Nacharbeit vornimmt. Hier ist es vorteilhaft, wenn die Position der zusammengefahrenen Klemmteile 24-34 anders in Bezug auf den Borstenträger liegen als in der vorhergehenden
Nacharbeitungsvorrichtung 10, wie symbolisch in Figur 9 dargestellt. Optional können die Klemmteile der späteren Nacharbeitsvorrichtung 10 z.B. schräg zu denen der ersten Nacharbeitsvorrichtung 10 ausgerichtet sein, z.B. auch rechtwinkelig (siehe Figur 9 mit den zwei Gruppen von
Nachbearbeitungsvorrichtungen 10, die jeweils die zuvor erläuterten Klemmteile 24-34 haben). Ferner kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die keilförmigen Abschlussränder 38 nicht wie in den dargestellten Varianten im Querschnitt gegenüber einer gedachten Mittellinie symmetrisch verlaufen (gleichseitiges Dreieck), sondern dass zumindest für die ganz äußeren Klemmteile 24 und 34 eine Flachseite 36 (bei den äußeren Klemmteilen 24, 34 die jeweils nach außen weisende Flachseite 36) bis zur spitzen Kante 40 verläuft und von der spitzen Kante aus dann die Abschrägung zur entgegengesetzten Flachseite 36 hin verläuft.
Um die Klemmteile 24 - 34 leicht voneinander zu lösen, können beispielsweise Fortsätze 70 an den Klemmteilen angeformt oder befestigt sein (siehe Figur 8), die dann etwas abgewinkelt sind, sodass zwischen den Fortsätzen von unmittelbar benachbarten Klemmteilen 24 - 34 elastische Elemente 72 vorgesehen sind, die zwar so weit zusammengedrückt werden können, dass die Klemmseiten 36 aneinanderliegen können, die dann jedoch beim Zurückfahren des Antriebs 42 ein selbsttätiges Auseinanderfahren der Klemmteile 24 - 34 hervorrufen. Alternativ hierzu können die seitlich vorstehenden, paarweise aneinanderliegenden Klemmteile auch selbst blattfederartige Fortsätze 70 haben, die aneinander anliegen können. Somit müssen keine zusätzlichen elastischen Elemente dazwischen vorgesehen sein.
Bei den gezeigten Ausführungsformen fahren die Klemmteile 24 - 34, wie gesagt, im Wesentlichen senkrecht zur Vorderseite 22 im Bereich des bearbeiteten Borstenverbunds, bevor die Klemmteile 24 - 34 aufeinander zu gefahren werden.
Bei diesem Fahren in Längsrichtung A werden dann die Borsten des Borstenverbunds auseinandergedrängt. Derselbe Effekt kann auch erzielt werden, wenn die Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 aus einer bezogen auf Figur 2 seitlich verschobenen Stellung nicht senkrecht zur Vorderseite 22 verfahren wird, sondern parallel in Richtung B zu dieser. Beispielsweise liegen in einer Ausgangsstellung die Klemmteile 24 - 34 bezogen auf Figur 2 weiter rechts hinten zum hinteren Ende des Borstenträgers 18 verschoben. Die Klemmteile 24 - 34 werden anschließend nach vorne geschoben und teilen dabei den Borstenverbund 16 oder die Borstenbündel 19 in Segmente, bis die Stellung in Figur 3 erreicht ist.
Natürlich können auch beliebige andere Zustellrichtungen oder Zustellbewegungen zwischen der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10 und dem Borstenverbund 16 realisiert werden. In Figur 9 ist eine Bürstenherstellungsvorrichtung dargestellt, mit einer um eine Achse X rotierenden Trommel 60, die an ihrem Umfang mehrere Klemmvorrichtungen 62 für Borstenträger 18 hat. In einer Stellung der Trommel 60, hier bei 3 Uhr, das heißt rechts, werden die Borstenträger 18 bestopft. Nur beispielhaft ist dieses Bestopfen dargestellt, und zwar mittels einer klassischen Stopfvorrichtung 64, die über eine bewegliche Zunge ein Borstenbündel 19 zusammen mit einem Anker in die entsprechende Öffnung im Borstenträger 18 eintreibt und das Borstenbündel 19 faltet. Nachdem alle Öffnungen im Borstenträger 18 bestopft sind, wird die Trommel 60 in Pfeilrichtung weitergedreht. Auf der bezüglich der Stopfposition entgegengesetzten Seite, hier bei 9 Uhr, wird die fertige bestopfte Bürste dann nachgearbeitet, mithilfe der Bürstennacharbeitsvorrichtung 10.
Optional kann eine weitere Gruppe von Klemmteilen vorhanden sein, deren Klemmteile anders zum Borstenträger 18 ausgerichtet sind als die der in Figur bei 9 Uhr gezeigten Klemmteile 24 - 34. Diese weitere Gruppe ist hier bei 12 Uhr dargestellt. Ihre Klemmteile liegen anders als die der ersten Gruppe, z.B. 90° zu diesen bezogen auf den zu bearbeitenden Borstenträger 18, so dass die Schnittstellen zwischen den sich berührenden Kontaktteilen 24 - 34 anders zum Borstenverbund 16 verlaufen. Anschließend wird weitergetaktet, und die nachbearbeitete Bürste wird entnommen und ein unbestopfter Borstenträger 18 wird wieder eingelegt.

Claims

Patentansprüche
1. Bürstennacharbeitsvorrichtung zum Entfernen vorstehender Borsten aus einem Borstenverbund (16), wobei die Borsten an einem Borstenträger (18) befestigt sind und mit diesem zumindest einen T eil einer Bürste (12) bilden, wobei der Borstenverbund (16) ein freies Ende (20) aufweist, gekennzeichnet durch mindestens drei parallele Klemmteile (24 - 34), die einen dem freien Ende (20) zugewandten Abschlussrand (38) haben, wobei der Abschlussrand (38) im Querschnitt keilförmig zuläuft, und einer Antriebsvorrichtung, die die Klemmteile (24 - 34) voneinander beabstanden und mit einander zugewandten Klemmseiten (36) aufeinander zu fahren kann, um vorstehende Borsten (14) zwischen den Klemmseiten (36) zu klemmen, wobei die Antriebsvorrichtung ferner die aufeinander zugefahrenen Klemmteile (24 - 34) von dem Borstenträger (18) wegfahren kann, um die vorstehenden Borsten aus dem Borstenträger (18) herauszuziehen.
2. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich der Klemmseiten (36) eben und parallel zueinander sind.
3. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich der Klemmseiten (36) quer zur Ausziehrichtung verlaufende Nuten (50) aufweisen.
4. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der keilförmige Abschlussrand (38) eine Höhe (h) in Richtung zum Borstenträger (18) hat, die größer als 1 ,5 mm ist, vorzugsweise zwischen 1 ,5 und 3 mm liegt.
5. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Klemmteile (24 - 34) eine identische Geometrie zumindest im Bereich des Abschlussrands (38) haben.
6. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenträger (18) eine dem freien Ende (20) zugewandte Vorderseite (22) hat und die Klemmteile (24 - 34) senkrecht zur Vorderseite (22) verlaufen.
7. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenträger (18) ein langgestrecktes Borstenfeld hat und die Klemmteile (24-34) in Längsrichtung des Borstenfeldes verlaufen.
8. Bürstennacharbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere nacheinander nacharbeitenden Gruppen von Klemmteilen (24 - 34), wobei die Klemmteile (24 - 34) der ersten Gruppe zu denen der zweiten Gruppe anders in Bezug auf einen nachzuarbeitenden Borstenträger (18) ausgerichtet sind, insbesondere dass die Klemmteile (24 - 34) der ersten Gruppe rechtwinkelig zu den Klemmteilen (24 - 34) der zweiten Gruppe ausgerichtet sind.
9. Verfahren zum Entfernen vorstehender Borsten (14) aus einem Borstenverbund (16) einer Bürste (12), wobei der Borstenverbund (16) ein freies Ende (20) hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Mindestens drei parallele, voneinander beabstandete Klemmteile (24 - 34), die einen dem freien Ende (20) des Borstenverbunds (16) zugewandten Abschlussrand (38) haben, der keilförmig zum Ende des Abschlussrandes (38) zuläuft, werden gegen das freie Ende (20) des Borstenverbunds (16) gefahren, sodass der Borstenverbund (16) zwischen den zumindest drei Klemmteile (24 - 34) aufgeteilt wird, wobei die Klemmteile (24 - 34) so vom Borstenträger (18) beabstandet bleiben, dass nur vorstehende Borsten (14) in den Bereich von Klemmseiten der Klemmteile (24 - 34) gelangen, die Klemmteile (24-34) werden aufeinander zu gefahren, sodass vorstehende Borsten (14) zwischen Klemmseiten (36) geklemmt werden, und die Klemmteile (24-34) werden vom Borstenträger (18) entfernt und dabei werden die vorstehenden Borsten (14) aus dem Borstenträger (18) herausgezogen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenverbund (16) eine Längsrichtung mit Blick auf das freie Ende des Borstenverbunds (16) hat und die Klemmteile (24 - 34) in Längsrichtung ausgerichtet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) im Bereich ihrer Klemmseiten (36) voneinander beabstandet auf den Borstenverbund (16) zu gefahren werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) parallel zum Bereich der Vorderseite (22) des Borstenträgers (18) gefahren werden, in dem der nachzubearbeitende Borstenverbund (16) ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmteile (24 - 34) so in den Borstenverbund (16) hineingefahren werden, dass korrekt sitzende Borstenenden in den Bereich der keilförmigen Abschlussränder (38) ragen, ohne den Bereich der Klemmseiten (36) zu erreichen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenenden angespitzt sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die keilförmigen Abschlussränder (38) und die Anzahl der Klemmteile (24 - 34) auf die Borstenenden abgestimmt sind und die Klemmteile so weit in den Borstenverbund eingefahren werden, dass die korrekt sitzenden Borstenenden zwischen den Abschlussrändern (38) enden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Gruppe parallel zueinander verlaufender Klemmteile (24 - 34) vorgesehen ist, deren Klemmteile (24 - 34) relativ zu dem zu nachzubearbeitenden Borstenträger (18) anders ausgerichtet sind, insbesondere dass die Klemmteile der zusätzlichen Gruppe parallel zueinander verlaufender Klemmteile (24 - 34) senkrecht zu der Gruppe zuerst nacharbeitenden Klemmteile (24 - 34) ausgerichtet sind.
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