JPS592484B2 - 円柱状ブラシ製造機 - Google Patents

円柱状ブラシ製造機

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JPS592484B2
JPS592484B2 JP13288778A JP13288778A JPS592484B2 JP S592484 B2 JPS592484 B2 JP S592484B2 JP 13288778 A JP13288778 A JP 13288778A JP 13288778 A JP13288778 A JP 13288778A JP S592484 B2 JPS592484 B2 JP S592484B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として亀の子タワシの製造工程において生
産される生成品で、針金などの長尺な棒状部材をその長
手方向の中間部において折曲げて成る長尺コの字形の芯
金部材によって、多数本並列させた一定長さのブラシ毛
を、その長手方向(前記並列方向に直交する方向)の中
央位置で両面から挾持した状態で、芯金部材を捻回させ
ることにより、ブラシ毛を、その先端が一定の螺旋上に
位置するように巻き上げて、全体をほぼ円柱状となしで
ある円柱状ブラシ(亀の子タワシの場合は、生成品であ
るこの円柱状ブラシをU字状に退的させて、外部に突出
している芯金部材の端部同志を連結するものである)を
製造する上で、省力化、品質向上、歩留り改善によるコ
ストダウン等を図り得る有効至便な機械を提供すること
を目的とする。
前記の円柱状ブラシを製造するに当って、従来では、前
記一定長さのブラシ毛を、長尺なブラシ毛原料(椰子の
実繊維等)から切断して作る工程、このブラシ毛の多数
本を芯金部材に整列状態でセットする工程、ブラシ毛を
挾持した芯金部材を捻回する工程など殆どすべての工程
を人手作業に頼っていたために、(イ)製造能率が著し
く悪い(一例を挙げると、平均して1人1日で350個
程度が限度)、(ロ)作業者の疲労が大きいこと、作業
者側々の熟練度の差によって、品質が安定せず、その上
、たとえ熟練作業者であっても、芯金部材をその全長に
亘って均一なピッチ、リード角で捻回すること、及び捻
回中にブラシ毛の整列状態を良好に維持することが難し
くて品質不良を起しやすい、(・υそれ故に、歩留りが
著しく悪く製造能率の悪さと相俟ってコストアップを招
来していた等々の欠点があった。
本発明による円柱状ブラシ製造機は、かかる実情に鑑み
、上記欠点を解消すべく開発されたものである。
以下、先ず、本発明の実施態様を図面に基づ(・て説明
する。
円柱状ブラシ製造機の全体平面を示す第1図において、
Aは、長尺ブラシ毛原料Rをその長手方向に一定長さ毎
に移送供給する原料間欠移送供給装置、Bは、間欠移送
供給された所定単位長さのブラシ毛原料部分子を挾持す
る挟持装置(第2図参照)、Cは、前記ブラシ毛原料部
分子の長手方向(前記移送供給方向)中央位置をその表
裏両面から挾持するための芯金部材Sを横側方から挿入
する芯金部材挿入装置、Dは、ブラシ毛原料Rを所定単
位長さく約5 cm )に切断する切断装置、Eは、切
断され挟持装置Bによって挾持されたままの状態にある
ブラシ毛原料部分子とこれを両面から挾持している芯金
部材Sとを、所定の巻き作用位置に移送する挟持装置移
送機構、Fは、移送機構Eによって移送されてきた芯金
部材Sを捻回することによりこれに挾持されているブラ
シ毛原料部分子をほぼ円柱状に巻き上げる巻上げ装置を
、夫々示す。
以下、上記各装置、機構A−Fについて詳述する。
原料間欠移送供給装置Aは、多数本のブラシ毛原料Rを
水平又はほぼ水平面に沿って扁平又はほぼ扁平な拡散整
列状態で収容する水平又はほぼ水平姿勢の樋1、樋1の
先端部の上方に配置されシリンダ2によって上下動され
る原料送り爪装置枠体3、この枠体3の下面に装着され
同様にその上面に設けられたシリンダ4によって前後動
される複数の原料送り爪5・・・・・・などから構成さ
れている。
シリンダ2伸長による枠体3の下動により送り爪5・・
・・・・が原料Rを樋1上面との間で押圧する。
シリンダ4伸長により送り爪5・・・・・・が枠体3に
対し相対的に前進し、原料Rを、樋1上面に摺接させな
がら前方へ一定長さだけ移送供給する。
挾持装置Bは、その移送機構E(後述する)における側
面視コの字形の可動枠体19の開口側上下両部分に夫々
設けられたシリンダ6.6と、これらシリンダ6.6の
ピストンロンド先端に設けられた原料部分挟持体1,1
などから構成されている。
7a 、?aは挟持体7,10対向面夫々において、巾
方向の中間位置に形成した芯金部材案内溝である。
シリンダ6.6伸長により挟持体γ。7が、樋1の先端
縁からはみ出す原料部分子の長手方向(注:原料並列方
向に直交する方向)中間位置をその上下両面から挾持す
る(第2図参照)。
芯金部材挿入装置Cは、第1図、第4図の如く多数の芯
金部材S・・・・・・を全長に亘ってかつ互いに平行又
はほぼ平行な整列状態でその一辺側から差し込み収容保
持する水平又はほぼ水平姿勢の扁平板部材8、多数の整
列芯金部材S・・・・・・のうち最後端のものに接当す
る当て金9とこの当て金9を前後動させるシリンダ10
とからなっていて、シリンダ10伸長時に当て金9によ
る整列方向後端側からの押圧で芯金部材S・・・・・・
を密着整列させるとともに常時的な押圧作用で後述打出
し移動経路に対し最先端のものから順次繰出す芯金部材
繰出し機構C1、シリンダ11伸長により右動して最先
端の芯金部材Sを一定の打出し移動経路に沿って前記挾
持されている原料部分子に向けて強制的に打出す打出し
挿入具12、打出されつつある芯金部材Sをスプリング
13により繰出し機構C1とは反対側から押圧付勢しつ
つ摺接案内し、もって芯金部材Sの直線状態を保持する
ガイド体14などから構成されている。
芯金部材Sは、針金など長尺な棒状部材を、その長手方
向中央部でU字状に折曲げることにより作製されたもの
で、互いに平行又はほぼ平行な上下一対の棒状部分S1
.Slと、これらをつなぐU字状折曲げ部S2とを有し
ている。
扁平板部材8の肉厚は一対の棒状部分S1.Slの対向
面間隔と等しく又はほぼ等しく設定されている。
シリンダ11伸長による打出し挿入具120打出し作用
により、最先端芯金部材Sは、前記案内溝7a、7aに
案内されつつ前記被挟持原料部分子の長手方向中央位置
へ、その表裏両面から挾持する状態に差し込まれる。
シリンダ11縮短によって挿入具12が引退すると、繰
出し機構C1によって次の芯金部材Sが打出し移動経路
へ繰出されて打出し待機状態となる。
切断装置りは、第1図〜第3図の如(樋1の先端縁外方
の直近箇所の下方直近に設けた固定の受刃15と、この
受刃15に対して横軸周りに上下揺動する可動刃16な
どから構成されている。
可動刃16は、機枠に設けた減速機付きモータ17に対
し、クランク機構18を介して連結されている。
挟持装置移動機構Eは、第1図、第2図の如(前記挾持
装置B、即ち両挾持体7,1とそれらのシリンダ6.6
を保持するコの字形の可動枠体19およびこの可動枠体
19を機枠に対し前後動させるシリンダ20などから構
成されている。
この機構Eは、挾持装置Bによって挾持されている原料
部分子と芯金部材Sとを、所定の巻き作用位置にもって
くる。
巻上げ装置Fは、第1図、第3図、第6図、第7図のよ
うに巻き作用位置を挾んで左右両側に配置され、夫々、
原料部分子を拡散挾持している芯金部材Sの長手方向の
端部を掴み保持する一対の開閉爪21A、21B、これ
ら開閉爪21A。
21Bを夫々開閉するためのシリンダ22A。
22B、開閉爪21A、シリンダ22Aならびに開閉爪
21B、シリンダ22Bを夫々保持する支持枠23A、
23B、左方の支持枠23Aを、右方の支持枠23Bに
近づく方向に押出すシリンダ、押出された支持枠23A
を離間方向に付勢して元位置に戻すスプリング25A、
ならびに右方の開閉爪21Bの支持体26Bに設けたス
プロケット27、これに巻掛けたチェーン28、チェー
ン28を駆動する高低速切換式モータ29からなる回転
駆動機構F2等によって構成されている。
右方の支持枠23Bは固定されている。
右方の開閉爪21Bは駆動機構F2によって回転される
反面、左方の開閉爪21Aは回転されない。
左方の開閉爪21Aは、芯金部材SのU字状折曲げ部s
2を挾持する一方、右方の開閉爪21Bは棒状部分81
、81の遊端部を挾持する。
左方の開閉爪21Aの挟持位置に対向して、U字状折曲
げ部s2に内嵌可能なロッド30が設けられている。
即ち、左方開閉爪21Aの支持体26Aを保持するブラ
ケツ)31Aに対して縦軸周りに微小角揺動自在に枢支
されたバ一部材32の先端部に前記ロッド30が設けら
れているとともに、バ一部材32の後端に設けたカム溝
32aに、シリンダ22Aによって往復動する後述連結
体36Aから突設のピン33が係合されていて、開閉爪
21Aをして対折曲げ部s2掴み保持動作(閉止動作)
をさせるべくシリンダ22Aを伸長させたときに、カム
溝32aとピン33によるカム作用でバ一部材32を揺
動させ、もってロッド30を折曲げ部s2内へ自動的に
挿入移動させるべく構成しである(第7図)。
尚、開閉爪21A、21Bは、夫夫、下方爪片21a、
、21b、と、これに横軸を介して枢着された上方爪片
21 a2、21 b2とから成り、両爪片21a1,
21a2問および21b、。
21b2間には爪開動付勢用のゴムリング34A。
34Bが巻回されている。
35A、35Bは、支持体26A、26Bを貫通するシ
リンダ22A。
22Bのピストンロッド22a、22bの先端に設けた
爪閉動用カム体である。
36Bは、右方開閉爪2 ’I B側においてピストン
ロッド22b途中部に介装した相対回転許容の連結体で
ある。
これにより、支持体26Bは、そのブラケット31Bに
対し相対回転できる。
25Bは、ブラケット31Bと支持体26Bとの間に介
装されたスプリングで、支持体26Bつまりは爪21B
の引戻しを行なう。
連結体36Bと同様の連結体36Aが左方開閉爪21A
側のピストンロッド22aにも介装されてはいるが、回
り止めどス31により相対回転を阻止されている。
モータ29の出力軸には、この軸、つまりは開閉爪21
Bの回転数の検出と、回転速度の高→低変換とを司る制
御機構F4が設けられ、これがモータ29に連係されて
いる。
原料部分子及び芯金部材Sが巻き作用位置に移送される
と、シリンダ24Aがスプリング25Aに抗して伸長し
、支持枠23Aを介して開き姿勢にある左方開閉爪21
Aを芯金部材Sの一端部に移動位置させる。
他方の開閉爪21Bは、初めから、芯金部材Sの他端部
を保持し得る位置にある。
引き続いて、シリンダ22A、22Bが伸長し、開閉爪
21A、21Bを閉じ、芯金部材S両端部が保持される
この保持と同時にロッド30が折曲げ部s2内に挿入さ
れる。
従って折曲げ部s2は環状に成形されることになる。
又、両端部での保持により、棒状部分81、81は接近
し、原料部分子を挾持する。
次に、シリンダ24Aが縮短され、支持枠23Aは、ス
プリング25Aによって互いに離間する方向に付勢され
ることになるが、爪21A、21Bが芯金部材Sを保持
しているため殆んど移動しない。
スプリング25Aによる離間付勢力は爪21A、21B
を介して芯金部材Sを引張ることになり、棒状部分81
.81はますます接近して原料部分子を強力に挾持する
スプリング25A、25Bをまとめて、芯金部材Sへの
張力付与弾性機構F1と呼ぶ。
但し、右方のスプリング25Bは省略するも良い。
次に挟持体7,7がシリンダ6.6縮短により離間する
このとき原料部分子は棒状部分Sl 、 81のみによ
って挾持されているが、張力が付与されていること、な
らびに原料部分子が水平姿勢であることにより、原料部
分子の脱落は防止されている(第8図参照)。
挟持解除後、回転駆動機構F2により右方の爪21Bが
回転され、芯金部材Sが捻回される。
これにより原料部分子は、その長手方向両端が、一定の
螺旋上に位置するように巻き上げられ、全体がほぼ円柱
状になる。
これによって円柱状ブラシTが製造されるに至る(第9
図参照)。
前記捻回中において芯金部材Sの全長は漸次短かくなり
、弾性機構F1による付与張力は漸次増大する。
そのため、捻回にも拘わらず、原料部分子の脱落及び位
置ずれは確実に防止される。
又、捻回中において制御機構F4が働き、爪21Bの回
転速度が低レベルに自動的に減じられる。
この速度ダウンにより、捻じ過ぎに伴なう芯金部材Sの
ナイフ作用によって原料部分子がその挟持箇所で切断さ
れることを確実に防止できる。
所要の捻回が終わると制御機構F4が働いて駆動機構F
2が停止される。
その後、シリンダ22A、22Bが縮短し、ゴムリング
34A、34Bによって両爪21A、21Bが開かれ、
これと同時にカム溝32a1ピン33によるカム作用で
、ロンド30が自動的に引退して製造された円柱状ブラ
シTが落下する。
パ一部材32、ピン33、シリンダ22A等が、ロンド
30を、開閉爪21Aの掴み動作、解除動作に連係して
自動的かつ可逆的に挿入、退出させる機構F5を構成し
ている。
ブラシT解除後支持枠23Aおよび支持体26Bが弾性
機構F1によって元位置に復帰する。
一つの円柱状ブラシTの製造が完了するまでの時点にお
いて、次の円柱状ブラシの製造工程が既に開始されてい
る。
全工程をまとめると次の通りである。
■ 予め、ブラシ毛原料Rを樋1にセットしておくとと
もに、多数本の芯金部材S・・・・・・を扁平板部材8
にセットし、繰出し機構C1により常時的に付勢してお
く。
■ シリンダ2縮短で、枠体3に装着の送り爪5・・・
・・・を原料Rに圧接する。
■ シリンダ4伸長で、送り爪5・・・・・・が原料R
を送り出す。
■ シリンダ6.6伸長で、挾持体7,7が送り出し原
料部分子を挾持する。
■ シリンダ11伸長で、打出し挿入具12が芯金部材
Sを原料部分子に対して差し込む。
■ モータ17回転で、可動刃16が下動して原料Rを
切断し、原料部分子を分離する。
(尚、これと同時又はほぼ同時に、前工程の[相](後
記)が行なわれる。
)■′シリンダ2伸長で、枠体3上動(元位置復帰)。
■′シリンダ4縮短で、送り爪5・・・・・・後退(元
位置復帰)。
■′シリンダ11縮短で、打出し挿入具12が後退しく
元位置復帰)、次工程の芯金部材Sが繰出し機構C1に
より所定位置に移動。
[株]−可動刃16上動(元位置復帰)。
■ ■に引続き、シリンダ20縮短で、可動枠体19が
、挾持体7,7とともに後退し、原料部分子、芯金部材
Sを巻付は位置まで移送する。
■ シリンダ24A伸長で、爪21A前進。
■ シリンダ22A、22B伸長で、爪21A。
21Bが閉じ、芯金部材Sを保持する。
このとき同時に、機構F3により、ロンド30が突出す
る。
[相] シリンダ24A縮短で、弾性機構F1による張
力付与作用が開始される。
0 シリンダ6.6縮短で、挾持体7,7が離間する。
0′ シリンダ20伸長で、可動枠体19前進(元位置
復帰)。
@ 回転1駆動機構F2駆動で、爪21Bが回転開始し
、芯金部材Sを捻回しはじめる。
この回転は、全回転時間中の約半分において高速回転で
あり、残りの約半分において低速回転となる(制御機構
F4の作用)。
(尚、回転開始と同時に、次工程の■(前記)が開始さ
れる。
)[相] 制御機構F4の作用で、駆動機構F2が停止
される。
■ シリンダ22A、22B縮短で爪21A。
21Bが開かれると同時に、機構F3によりロッド30
が退出し、製造された円柱状ブラシTが落下される。
0′弾性機構F1により、支持枠23Aおよび支持体2
6B後退(元位置復帰)。
この円柱状ブラシ製造機では、上記■から0に至る全工
程が、すべてプログラミング制御により、自動的に、か
つ連続的に繰り返し行なわれるよう構成しである。
かかる構成よりなる円柱状ブラシ製造機では、1つの円
柱状ブラシTの製造に要する時間は、約10秒程度であ
る。
又、品質も一定で、しかも非常に良好なものとなる。
即ち、芯金部材Sに対する捻回状態がその全長に亘って
均一であり、かつ捻じり過ぎによる原料部分子の切断も
生じない。
更に、原料部分子の位置ずれもな(、その先端が一つの
螺旋上にきれいに並び、かつ全体が正確な円柱面を形成
している。
尚、ブラシ毛原料Rとしては、椰子の実繊維の他、ジュ
ロであっても、又、合成樹脂材から細長く引抜き成型し
たものであっても良い。
更に、どのように着色しても良く、又、色の異なるもの
を同時に用いても良い。
又、金属製の細線をブラシ毛原料Rとして用いるも良い
従来では、手作業(入力)によっていたため金属細線に
すると、捻回抵抗が著しく太き(、現実には、捲回する
ことが不可能であったため、全く採用されていなかった
(採用は、思いもよらないことであった)が、本発明で
は機械力によって強制的に捲回するため、抵抗の大きな
金属細線でも採用できるのである。
上記構成の円柱状ブラシ製造機は、本発明の一実施例で
あって、各装置および機構A、B、C。
D、E、Fの構造は、所要の機能を有する範囲で、どの
ように変形して実施しても良い。
殊に、芯金部材Sは、一対の棒状部分81、81および
折曲げ部s2からなるものの他、棒状部分s1.s1に
相当するところの互いに独立した二本の棒状部材として
も良く、かかる場合、ロッド36や、それに関する機構
F3は不要となる。
又、上側では、爪21Bの回転速度を高速状態から低速
状態に切換えるべくなしたが、最初から最後まで低速状
態で回転させても、手作業による場合に比し遥かに能率
が良いので、これも本発明に含み得る。
更に、他方の爪21Aを、回転型21Bに対して逆方向
に回転させるよう構成するも良い。
又、上側では、挾持装置Bにて挾持された原料部分子に
対し、芯金部材Sを差し込んだのち切断装置りで切断し
たが、切断を先にし、差し込みを後から行なうべ(なす
も良い。
更に、挾持に先立って切断を行なうように構成するも良
い。
又、芯金部材挿入装置Cとしては、各芯金部材Sを水平
姿勢にした状態で上下に多数積層するようなストッカー
を設けて自重で順次下方に繰出すべく構成する一方、最
下端の芯金部材Sを挾持したのち90度姿勢変換し更に
打出しする機構を有するものに構成しても良い。
挾持体7,7を弾性材から構成するも良い。
以上、種々の実施態様について述べてきたが、本発明に
よる円柱状ブラシ製造機の要旨は、長尺なブラシ毛原料
Rをその長手方向に一定長さ毎に移送供給する原料間欠
移送供給装置A、間欠移送供給された所定単位長さのブ
ラシ毛原料部分子を挾持する装置B、同ブラシ毛原料部
分子長手方向中央位置をその両面から挾持するための芯
金部材Sを横側方から挿入する芯金部材挿入装置C1前
記ブラシ毛原料Rを前述の所定単位長さに切断する装置
D、切断されかつ、前記挟持装置Bによって挾持された
ままにあるブラシ毛原料部分子及び芯金部材Sを所定の
巻き作用位置に移送させる機構E、この機構Eにより移
送されてきたブラシ毛原料部分子及び芯金部材Sの長手
方向両端部を掴む開閉自在な一対の爪21A、21Bを
有し、かつ、前記挾持装置Bによる挾持解除に伴なって
その掴んだ芯金部材Sに弾性張力を付与した状態での両
爪21A、21Bの相対回転によって前記芯金部材Sを
捻回させて、ブラシ毛原料部分子をほぼ円柱状に巻き上
げる装置Fとを具備し、これら各装置および機構A、B
、C,D、E、Fによる各作用を順次的、自動的に行な
わせるべく構成しであることを特徴とする点にある。
これによれば、長尺なブラシ原料Rに対する所要単位長
さの切断、切断で得られた単位長さのブラシ毛原料部分
子に対する芯金部材Sの差し込み、ならびに、ブラシ毛
原料部分子を挾持している芯金部材Sの捻回等が自動的
に順序良(行なわれ、そして捻回中には、原料部分子の
位置ずれや脱落を防止するための弾性張力も、自動的か
つ強制機械的に付与し、しかも、これらの作用は、夫々
常に一定の状態で繰り返し行なわれるから、これらの殆
んどをすべて人手作業によって行なわなければならなか
った従来の場合に比し、大巾な省力化、顕著な品質向上
、ならびに品質の安定化による歩留りの著しい改善を図
り得、その結果として、製品コストの大巾なダウン等を
達成できるに至った。
尚、巻上げ装置Fによる捲回中にあっては挾持装置Bは
捻回されている原料部分子、芯金部材Sにとっては不要
となるといったタイミング関係に鑑みて、実施例の如く
、原料部分子、芯金部材Sが爪21A、21Bによって
掴まれたあとは、挟持装置Bをして直ちに次のブラシ毛
原料部分子に対する挾持作用を発揮するように構成すれ
ば、一層の能率向上を図り得る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る円柱状ブラシ製造機の実施の態様を
例示し、第1図は全体平面図、第2図は側面図、第3図
は正面図、第4図は芯金部材挿入装置の縦断正面図、第
5図は巻上げ装置の一部切欠側面図、第6図は巻上げ装
置の一部切欠正面図、第7図はその拡大一部切欠正面図
、第8図は巻上げ前、第9図は巻上げ後のブラシを示す
斜視図である。 A・・・・・・間欠移送供給装置、B・・・・・・挾持
装置、C・・・・・・芯金部材挿入装置、D・・・・・
・切断装置、E・・・・・・移送機構、F・・・・・・
巻上げ装置、21A、21B・・・・・・開閉爪、R・
・・・・・長尺ブラシ毛原料、r・・・・・・ブラシ毛
原料部分、S・・・・・・芯金部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 長尺なブラシ毛原料Rをその長手方向に一定長さ毎
    に移送供給する原料間欠移送供給装置A、間欠移送供給
    された所定単位長さのブラシ毛原料部分子を挾持する装
    置B、同ブラシ原料部分子長手方向中央位置をその両面
    から挾持するための芯金部材Sを横側方から挿入する芯
    金部材挿入装置C1前記ブラシ毛原料Rを前述の所定単
    位長さに切断する装置D、切断されかつ、前記挾持装置
    Bによって挾持されたままにあるブラシ毛原料部分子及
    び芯金部材Sを所定の巻き作用位置に移送させる機構E
    1この機構Eにより移送されてきたブラシ毛原料部分子
    及び芯金部材Sの長手方向両端部を掴む開閉自在な一対
    の爪21A、21Bを有し、かつ、前記挾持装置Bによ
    る挾持解除に伴なってその掴んだ芯金部材Sに弾性張力
    を付与した状態での両爪21A、21Bの相対回転によ
    って前記芯金部材Sを捻回させて、ブラシ毛原料部分子
    をほぼ円柱状に巻き上げる装置Fとを具備し、これら各
    装置および機構A、B、C,D、E、Fによる各作用を
    順次的、自動的に行なわせるべく構成しであることを特
    徴とする円柱状ブラシ製造機。 2 前記移送機構Eは、挾持移送されたブラシ毛原料部
    分子及び芯金部材Sが前記一対の爪21A。 21Bにて掴まれたのちの挾持装置Bの挾持解除後、直
    ちに、その挟持装置Bを次に間欠移送供給されるブラシ
    毛原料部分子を挾持する位置に復帰させて、先に移送し
    たブラシ毛原料部分子及び芯金部材Sが捻回巻き上げさ
    れる状態では既に原料切断作用を行なえるように構成さ
    れている特許請求の範囲第1項記載の円柱状ブラシ製造
    機。 3 前記芯金部材Sは、長尺な棒状部材をその中間でU
    字状に曲折したものである特許請求の範囲第1項又は第
    2項に記載の円柱状ブラシ製造機。
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