VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN VON BORSTENFELDERN FÜR BÜRSTEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einem Borstenvorrat und einer Vorrichtung zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus dem Borstenvorrat, die zumindest eine Bündelaufnahme hat, sowie mit einer Transport-Vorrichtung zum Transportieren der Borstenbündel durch zumindest eine Hohlleitung mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen einer Bündelhalteplatte, die zur Aufnahme eines in einer Hohlleitung transportierten Borstenbündels jeweils entsprechend der gewünschten Bündel-Kontur konturiert sind.

[0002] Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0.405 204 B1 bekannt. Dabei werden über Schläuche mehrere Filamentbündel in eine Trägerplatte transportiert. Die Filamentbündel werden anschließend mit einer thermoplastischen Trägerplatte verschmolzen und/oder zur Bildung eines Bürstenkopfes mit Kunststoffmaterial umspritzt. Die einzelnen Borstenbündel haben dabei jeweils einen runden Querschnitt. Insbesondere bei Zahnbürsten sind heutzutage jedoch komplexere Borstenfelder gewünscht, bei denen zumindest einzelne Borstenbündel einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise rechteckig oder dreieckig.

[0003] Auch aus weiteren Veröffentlichungen, beispielsweise der DE 34 05 001 A1, sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um Borstenbündel über Schläuche in Bundelhalteplatten zur Bildung eines Borstenfeldes zu überführen. Die einzelnen Borstenbündel weisen dabei jedoch ebenfalls stets einen runden, kreisförmigen Querschnitt auf.

[0004] Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf einfach Weise die Bildung von Borstenfeldern mit beliebig konturierten Borstenbündeln möglich ist.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Innenkontur der Hohlleitung(en) im Verlauf bis zum Abgabeende der Hohlleitung eine Konturänderung hin zu einer im Borstenfeld gewünschten Bündel-Kontur erfährt.

[0006] Aufwändige Umformungen des Borstenbündels durch Übergeben des Borstenbündels von einer Halteplatte in eine weitere Halteplatte mit entsprechend konturierten Aufnahmeöffnungen mit Hilfe von konstruktiv aufwändigen Umsetzeinrichtungen sind dabei nicht erforderlich. Vielmehr erfolgt die Konturierung des Borstenbündels während dem Transport in der Hohlleitung und es sind keine zusätzlichen Vorrichtungen zur Umformung und kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich.

[0007] Die Borstenbündel werden nach dem Zusammenstellen zu einem Borstenfeld zur Bildung eines Bürstenkopfes mit Kunststoffmaterial umspritzt. Um dabei zu verhindern, dass durch den hohen Spritzdruck Spritzmaterial durch die Filamente der Borstenbündel hindurch tritt und an der Bürstenoberfläche sichtbar wird, was unschön aussieht oder die Bürste unbrauchbar machen kann, ist es zweckmäßig, wenn der Bündelhalteplatte eine Verdichterplatte nachgeordnet ist, die Lochungen zur Aufnahme von Borstenbündeln aufweist, deren Querschnitte jeweils kleiner sind als der Querschnitt des an die jeweilige Lochung zugeführten Borstenbündels, und dass eine Vorrichtung zum Weitergeben der Borstenbündel von der Bündelhalteplatte an die Verdichterplatte vorgesehen ist. Dies ist beispielsweise in der DE 101 08 339 A1 beschrieben.

[0008] Beim Überführen der Borstenbündel in die Verdichterplatte werden die Borstenbündel in sich verdichtet, das heißt das gesamte Borstenbündel wird hinsichtlich seines Außenumfangs etwas verkleinert und so der Abstand der einzelnen Borstenfilamente eines Borstenbündels zueinander verringert. Dadurch kann beim anschließenden Umspritzen der Borstenbündel mit Kunststoffmaterial zur Bildung eines Bürstenkopfes oder des gesamten Bürstenkörpers mit hohem Spritzdruck gearbeitet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass Spritzmaterial durch die Borstenbündel hindurch nach Außen gedrückt und die Bürste damit unbrauchbar wird.

[0009] Um die Borstenbündel der Bündelhalteplatte zuzuführen, weist die Transport-Vorrichtung eine Hohlleitung für ein Borstenbündel auf. Deren abgabeseitiges Ende und die Bündelhalteplatte können relativ zueinander positionierbar sein, um nacheinander alle Lochungen der Bündelhalteplatte mit Borstenbündeln zu füllen.

[0010] Um ein schnelleres Befüllen aller Lochungen der Bündelhalteplatte mit Borstenbündeln zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn die Transport-Vorrichtung eine der Anzahl der Lochungen der Bündelhalteplatte angepasste Anzahl von Hohlleitungen aufweist. Somit können alle Lochungen zeitgleich befüllt werden.

[0011] Ein konstruktiv einfacher und kostengünstiger Aufbau ergibt sich, wenn die Hohlleitungen Schläuche aus flexiblem Material sind. Insbesondere können Schläuche aus Kunststoff verwendet werden.

[0012] Die Hohlleitungen können aber auch Rohrverbindungen aus Stahl, Edelstahl oder sonstigem Metall sein. Kunststoffschläuche erfordern eine gewisse Materialstärke, um dem Druck beim Bündeltransport mittels Gas- oder Luftstrom standhalten zu können. Bei Hohlleitungen aus Metall kann deren Materialstärke und somit ihr Außendurchmesser geringer dimensioniert sein, so dass diese Endseitig näher aneinander angeordnet werden können und die Lochungen der Bündelhalteplatte ebenfalls enger gesetzt sein können. Dadurch kann die Bündelhalteplatte insgesamt geringere Abmessungen aufweisen, was den Platzbedarf der Vorrichtung reduziert und es sind Borstenfelder mit enger zueinander angeordneten Borstenbündeln möglich.

[0013] Die Bündelhalteplatte kann ein Bürsten-Teilkörper, ein Spritzform-Einsatz oder eine an eine Weiterbearbeitungseinrichtung übergebbare Zwischenplatte sein.

[0014] Als Bürsten-Teilkörper dient die Bündelhalteplatte zur Aufnahme der Borstenbündel und wird beim Umspritzen der Bündel-Enden selbst Teil der fertigen Bürste.

[0015] Als Spritzform-Einsatz wird die Bündelhalteplatte mit den darin gehaltenen Borstenbündeln in eine Spritzform eingesetzt und nach dem Umspritzen der Bündel-Enden wird die Bündelhalteplatte von den Borstenbündeln und der dann fertigen Bürste entfernt.

[0016] Ist die Bündelhalteplatte als Zwischenplatte ausgebildet, kann diese an eine Weiterbearbeitungseinrichtung übergeben werden und dort an einen Bürsten-Teilkörper, einen Spritzform-Einsatz oder zunächst, wie vorbeschrieben, an eine Verdichterplatte übergeben werden.

[0017] Durch die Verwendung von Schläuchen, aber auch von Rohrverbindungen aus Metall als Hohlleitungen zum Transport der Borstenbündel ergeben sich geometrische Schwierigkeiten beim Erzeugen dichter Borstenfelder, da die Hohlleitungen abgabeseitig befestigt werden müssen und hierzu Platz benötigt wird. Der geringst mögliche Lochabstand ist dabei zudem durch die Materialstärke der Hohlleitungen begrenzt.

[0018] Um Bürsten mit Borstenfeldern herzustellen, deren Borstenbündel sehr dicht aneinander angeordnet sind, ist es daher vorteilhaft, wenn die mehreren Hohlleitungen der Transport-Vorrichtung jeweils in einen Führungskanal eines Führungselements münden, wobei die Führungskanäle jeweils als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind und die abführseitigen Abstände der Führungskanäle zueinander geringer sind als die zuführseitigen Abstände.

[0019] Zuführseitig können die Abstände der Führungskanäle zueinander größer sein, um einen sicheren Anschluss der Hohlleitungen zu ermöglichen. Im Verlauf können sich die Führungskanäle einander annähern und abführseitig sehr nah aneinander angeordnet sein. Da abführseitig keine Anschlussstellen benötigt werden, ist der Abstand der Führungskanäle lediglich durch die Herstellungstechnik für das Führungselement limitiert. Das Führungselement kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Führungselement aus zwei Teil-Blöcken bestehen, wobei ein erster Teil-Block geradlinige, aber trichterförmig aufeinander zulaufende Führungskanäle zur Reduzierung des Loch-Abstandes und ein sich daran anschließender zweiter Teil-Block parallel zueinander verlaufende Führungskanäle aufweist.

[0020] Nachstehend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

[0021] Es zeigt, zum Teil schematisiert:

Fig. 1 bis Fig. 8

jeweils eine Vorrichtung mit einem Borstenvorrat und einer Kreisscheibe zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus dem Borstenvorrat,

Fig. 9 bis Fig. 13

Hohlleitungen mit unterschiedlichen Innenkonturen,

Fig. 14 bis Fig. 17

Hohlleitungen mit sich vom Einführende zum Abgabeende verändernder Innenkontur, und

Fig. 18

ein Führungselement mit Führungskanälen.

[0022] Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, weist gemäß Figuren 1 bis 8 einen Borstenvorrat 2 und eine Vorrichtung 3 zum Entnehmen einzelner Borstenbündel 4 aus dem Borstenvorrat 2 auf. Die Entnahme-Vorrichtung 3 weist dabei eine Kreisscheibe 5 mit drei Bündelaufnahmen 6 als Bündel-Abteiler auf. Die Kreisscheibe 5 ist jeweils zwischen einer Bündel-Aufnahmeposition (Fig. 1,3,5,7) und einer Bündel-Abgabeposition (Fig. 2,4,6,8) verschwenkbar (Pfeil Pf).

[0023] Bei der Vorrichtung 1 gemäß Figuren 1 und 2 weisen die einzelnen Bündelaufnahmen 6 unterschiedliche Konturen auf (rechteckig, kreisförmig, dreieckig), während die Kreisscheiben 5 der Entnahme-Vorrichtungen 3 gemäß Figuren 3 und 4 (dreieckig), 5 und 6 (kreisförmig) beziehungsweise 7 und 8 (rechteckig) jeweils gleichartig konturierte Bündelaufnahmen 6 aufweisen.

[0024] Nach dem Entnehmen der Borstenbündel 4 aus dem Borstenvorrat 2 wird die Kreisscheibe 5 um 180° verschwenkt, wobei die Bündelaufnahmen 6 an einem feststehenden Gegenstück 7 vorbeilaufen, wodurch ein Herausfallen der Borstenbündel 4 aus den Bündelaufnahmen 6 vermieden ist. In einer Übergabeposition der Kreisscheibe 5 (Fig. 2,4,6,8) werden die Borstenbündel 4 mit einer nicht dargestellten Übergabeeinrichtung in Hohlleitungen 8 einer nicht weiter dargestellten Transport-Vorrichtung übergeben. Dazu wird ein bewegliches Gegenstück 9 in eine von der Kreisscheibe 5 beabstandete Position gebracht, um die Bündelaufnahmen 6 freizugeben.

[0025] In den Figuren 9 bis 13 sind vergrößerte Querschnitte von Hohlleitungen 8 dargestellt, aus denen die Anpassung ihrer zuführseitigen Innenkontur 10 an die Kontur des Borstenbündels 4 deutlicher hervorgeht. Während die Hohlleitungen 8 gemäß Figuren 9 bis 11 einen runden Außenquerschnitt aufweisen, ist gemäß Figuren 12 und 13 auch die Außenkontur der Hohlleitung 8 an die Innenkontur angepasst. Dadurch kann der Materialaufwand für die Hohlleitung 8 reduziert werden.

[0026] Die Figuren 14 bis 17 zeigen jeweils in Teil-Schnittdarstellung eine Hohlleitung 8, bei der die Innenkontur 10 der Hohlleitung 8 im Verlauf vom der Entnahme-Vorrichtung zugewandten Einführende 11 bis zum Abgabeende 12 der Hohlleitung 8 eine Konturänderung hin zu einer im Borstenfeld gewünschten Bündel-Kontur erfährt. Die Borstenbündel 4 werden dabei jeweils mit etwa kreisförmig konturierten Bündelaufnahmen 6 entsprechend Fig. 5 und 6 aus dem Borstenvorrat 2 entnommen und an die Hohlleitungen 8 übergeben, wo sie während dem Transport entsprechend der sich ändernden Innenkontur 10 umgeformt werden.

[0027] Bei den Hohlleitungen 8 gemäß Figuren 15 und 17 ändert sich auch die Außenkontur vom Einführende 11 hin zum Abgabeende 12, wodurch der Materialbedarf für die Hohlleitung 8 reduziert ist.

[0028] Wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 1 bis 8, werden die konturierten Borstenbündel 4 der Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 14 bis 17 aus den Hohlleitungen 8 in entsprechend konturierte Lochungen einer nicht dargestellten Bündelhalteplatte eingebracht.

[0029] Wie insbesondere aus den Darstellungen gemäß Figuren 14 bis 17 ersichtlich ist, weisen die Hohlleitungen 8 eine gewisse Materialstärke auf, wodurch die Dichte der Lochungen einer sich anschließenden Bündelhalteplatte begrenzt ist.

[0030] Um die Bündeldichte einer Bürste zu erhöhen und die Lochungen der Bündelhalteplatte dichter aneinander anordnen zu können, können, wie in Figur 18 dargestellt, die mehreren Hohlleitungen 8 der Transport-Vorrichtung jeweils in einen Führungskanal 13 eines Führungselements 14 münden, wobei die Führungskanäle 13 jeweils als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind und die abführseitigen Abstände der Führungskanäle 13 zueinander geringer sind als die zuführseitigen Abstände. Zuführseitig sind die Abstände der Führungskanäle 13 zueinander größer, um einen sicheren Anschluss der Hohlleitungen 8 zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel sind die Hohlleitungen 8 in Aufnahmen mit verbreitertem Querschnitt des Führungselementes 14 eingebracht. Im Verlauf nähern sich die Führungskanäle 13 einander an und sind abführseitig sehr nah aneinander angeordnet. Da abführseitig keine Anschlussstellen benötigt werden, ist der Abstand der Führungskanäle 13 lediglich durch die Herstellungstechnik für das Führungselement 14 limitiert. Das Führungselement 14 gemäß Figur 18 ist mehrteilig ausgebildet mit einem ersten Teil-Block 15 mit geradlinigen, aber trichterförmig aufeinander zulaufenden Führungskanälen 13 zur Reduzierung des Loch-Abstandes und einem sich daran anschließenden zweiten Teil-Block 16 mit parallel zueinander verlaufenden Führungskanälen 13.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einem Borstenvorrat (2) und einer Vorrichtung (3) zum Entnehmen einzelner Borstenbündel (4) aus dem Borstenvorrat (2), die zumindest eine Bündelaufnahme (6) hat, sowie mit einer Transport-Vorrichtung zum Transportieren der Borstenbündel (4) durch zumindest eine Hohlleitung (8) mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen einer Bündelhalteplatte, die zur Aufnahme eines in einer Hohlleitung (8) transportierten Borstenbündels (4) jeweils entsprechend der gewünschten Bündel-Kontur konturiert sind, dadurch gekenntzeichnet, dass die Innenkontur (10) der Hohlleitung(en) (8) im Verlauf bis zum Abgabeende (12) der Hohlleitung (8) eine Konturänderung hin zu einer im Borstenfeld gewünschten Bündel-Kontur erfährt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündelhalteplatte eine Verdichterplatte nachgeordnet ist, die Lochungen zur Aufnahme von Borstenbündeln (4) aufweist, deren Querschnitte jeweils kleiner sind als der Querschnitt des an die jeweilige Lochung zugeführten Borstenbündels (4), und dass eine Vorrichtung zum Weitergeben der Borstenbündel (4) von der Bündelhalteplatte an die Verdichterplatte vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transport-Vorrichtung eine der Anzahl der Lochungen der Bündelhalteplatte angepasste Anzahl von Hohlleitungen (8) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlleitungen (8) Schläuche aus flexiblem Material sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlleitungen (8) Rohrverbindungen aus Stahl, Edelstahl oder sonstigem Metall sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelhalteplatte ein Bürsten-Teilkörper, ein Spritzform-Einsatz oder eine an eine Weiterbearbeitungseinrichtung übergebbare Zwischenplatte ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Hohlleitungen (8) der Transport-Vorrichtung jeweils in einen Führungskanal (13) eines Führungselements (14) münden, wobei die Führungskanäle (13) jeweils als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind und die abführseitigen Abstände der Führungskanäle (13) zueinander geringer sind als die zuführseitigen Abstände.

Claims

1. Apparatus for producing bristle arrangements for brushes, in particular toothbrushes, having a bristle supply (2) and having an apparatus (3) which is intended for removing individual clusters of bristles (4) from the bristle supply (2) and has at least one cluster holder (6), and having a transporting apparatus for transporting the clusters of bristles (4) through at least one hollow line (8) by means of a gas stream or air stream, into perforations of a cluster-retaining plate, these perforations, for accommodating a cluster of bristles (4) transported in a hollow line (8), being contoured in each case to correspond to the desired cluster contour, characterized in that the inner contour (10) of the hollow line(s) (8), en route to the discharging end (12) of the hollow line (8), changes contour to a cluster contour which is desired in the bristle arrangement.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the cluster-retaining plate has arranged downstream of it a compressor plate, which has perforations which are intended for accommodating clusters of bristles (4) and of which the cross sections are each smaller than the cross section of the cluster of bristles (4) supplied to the respective perforations, and in that an apparatus is provided for advancing the clusters of bristles (4) from the cluster-retaining plate to the compressor plate.

3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the transporting apparatus has a number of hollow lines (8) which matches the number of perforations of the cluster-retaining plate.

4. Apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the hollow lines (8) are hoses made of flexible material.

5. Apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the hollow lines (8) are tube joints made of steel, stainless steel or some other metal.

6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the cluster-retaining plate is a brush sub-body, an injection-mold insert or an intermediate plate which can be transferred to a further-processing device.

7. Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the plurality of hollow lines (8) of the transporting apparatus each open out into a guide channel (13) of a guide element (14), wherein the guide channels (13) are each designed as through-passage openings, and the spacings between the guide channels (13) are smaller on the discharging side than the spacings on the supply side.

Revendications

1. Dispositif dévolu à la production de champs de garnissage destinés à des brosses, en particulier des brosses à dents, comprenant une réserve de soies (2) et un dispositif (3) conçu pour prélever des touffes de soies individuelles (4) provenant de ladite réserve de soies (2), et muni d'au moins un réceptacle (6) recevant lesdites touffes, ainsi qu'un dispositif de transport affecté à l'acheminement desdites touffes de soies (4) par au moins un conduit creux (8), au moyen d'un courant de gaz ou d'air empruntant des perforations qui sont pratiquées dans une platine de retenue des touffes et sont respectivement configurées d'une manière correspondant au profil recherché desdites touffes, en vue de recevoir une touffe de soies (4) acheminée par un conduit creux (8), caractérisé par le fait que le tracé de la configuration intérieure (10) du (des) conduit(s) creux (8), jusqu'à l'extrémité de décharge (12) du conduit creux (8), subit une variation ciblant un profil recherché desdites touffes dans le champ de garnissage.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une platine de compactage, placée en aval de la platine de retenue des touffes, présente des perforations qui sont dédiées à la réception de touffes de soies (4), et dont les sections transversales respectives sont plus petites que la section transversale de la touffe de soies (4) délivrée à la perforation considérée ; et par le fait qu'un dispositif est prévu pour transférer les touffes de soies (4) à ladite platine de compactage à partir de ladite platine de retenue des touffes.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de transport compte un nombre de conduits creux (8) adapté au nombre des perforations de la platine de retenue des touffes.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les conduits creux (8) sont des tuyaux souples en un matériau flexible.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les conduits creux (8) sont des jonctions tubulaires en acier, en acier fin ou en un métal de type autre.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la platine de retenue des touffes se présente comme un corps de brosse partiel, comme un insert de moule d'injection, ou comme une platine intermédiaire pouvant être transférée à un système de traitement ultérieur.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les multiples conduits creux (8) du dispositif de transport débouchent dans un canal respectif de guidage (13) d'un élément de guidage (14), sachant que les canaux de guidage (13) sont respectivement réalisés sous la forme d'orifices de passage et que les espacements desdits canaux de guidage (13) sont comparativement moindres, côté évacuation, que les espacements situés côté arrivée.

Zeichnung