[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten
oder von Borstenbündel für Pinsel, wobei Borstenbüschel in Lochungen von Formen eingefüllt
werden, wobei zunächst die Borstenbüschel aus Einzelborsten gebildet werden, indem
ein Borstenvorrat zu Borstenbüscheln vereinzelt wird, wonach die Borsten büschelweise
der Form mit Hilfe eines Lufstromes zugeführt und in die Lochungen der Form eingebracht
werden.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern
für Bürsten oder von Borstenbündeln für Pinsel, bei denen die Enden von einzelnen
Kunststoff-Borsten eines Borstenbüschels miteinander und/oder mit denen eines Nachbarbüschels
verschmolzen werden, mit einer mit Lochungen versehenen Form, in welche Lochungen
jeweils ein Borstenbüschel paßt, wobei Zuführleitungen zu der Form vorgesehen sind
und zu jeder zu füllenden Lochung eine Leitung führt, an welche Leitungen Mittel zur
Erzeugung eines Luftstromes zu der Form hin anschließbar sind.
[0003] Aus der DE-PS 845 933 ist es bereits bekannt, die Borsten von Borstenbüscheln jeweils
kontinuierlich als Stränge von einem Vorrat abzuziehen und in durchgehende Lochungen
einer Halbform einzuführen. An ihrer dem späteren zu verschmelzenden Befesti gungsende
abgewandten Seite werden diese Stränge jeweils abgeschnitten, um Borsten einer vorgestimmten
Länge zu bilden, wobei an der Schnittstelle die späteren Arbeitsenden der Borsten
entstehen. Dies bedeutet, daß diese Arbeitsenden scharfkantig sind und zum Beispiel
bei der Anwendung in Zahnbürsten zu einer Gefährdung oder Verletzung des Zahnfleisches
führen. Bei der Anwendung als Haarbürste ist die Kopfhaut entsprechend gefährdet.
Dies gilt umso mehr, wenn die Arbeitsenden der Kunststoffborsten außerdem noch innerhalb
eines Büschels in eine besondere geometrische Form gebracht werden sollen, also die
einzelnen Büschel, zum Beispiel kegelförmig, halbkugelig oder abgeschrägt sein sollen,
um zum Beispiel beim Zähneputzen besser in die Zwischenräume zwischen Einzelzähnen
eindringen zu können.
[0004] Man hat deshalb beschnittene Borsten einer nachträglichen Bearbeitung unterzogen,
durch welche das spätere Arbeitsende einer jeden Borste mehr oder weniger abgerundet
werden soll. Dies ist aber nur dann und nur in Grenzen möglich, wenn ein insgesamt
ebenes Borstenfeld vorliegt oder beibehalten bleibt.
[0005] Aus der DE-OS 23 35 468 ist es bekannt, aus einem Borstenvorrat mit Hilfe einer
Entnahmeplatte mit Klemmlöchern die Borsten jeweils büschelweise zu entnehmen und
in röhrchenförmige Einzelformen zu überführen, deren Anordnung der Anordnung der
Entnahmeröhrchen genau entsprechen muß. Dabei besteht das erhebliche Problem, daß
die Ränder der Entnahmeröhrchen einerseits und die Ränder der Einzelformen andererseits
zu Stauchungen von etwas seitlich abstehenden Borsten führen können, so daß in kurzer
Zeit die exakte Parallellage der Borsten in dem Borstenmagazin oder Vorrat nicht
mehr gegeben ist und die Büschel nicht mehr vollständig sein können. Darüber hinaus
ist ein hoher Zeitaufwand und eine schwierige und mechanisch anspruchsvolle Vorrichtung
erforderlich, um diese Art der Beschickung einer Form mit Borsten durchzuführen, so
daß die Vorrichtung gemäß dieser Druckschrift nicht den Zweck erfüllen kann, in rationeller
und preiswerter Form und vor allem möglichst schnell Borsten zu Borstenfeldern zusammenzufassen.
[0006] Aus der DE-OS 34 05 001 ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art mit entsprechender
Vorrichtung bekanntgeworden, wobei der erwähnte Luftstrom mittels Preßluft erzeugt
wird. Dies bedeutet, daß die Borsten vor ihrer Beförderung in die Form nicht nur
büschelweise abgeteilt, sondern auch schon miteinander verschmolzen werden müssen,
da eine Beförderung von büschelweisen aber noch einzelnen Borsten durch Leitungen
mit Hilfe von Preßluft unweigerlich zu einer gegenseitigen Verwirbelung der einzelnen
Borsten und zu unterschiedlich schnellen Beförderungen dieser Borsten führen kann
und außerdem vor allem an Krümmungen der Leitungen die Gefahr besteht, daß Borsten
hängenbleiben und dann einen Stau bilden.
[0007] In aufwendiger Weise müssen also zunächst Borstenbüschel vereinzelt und verschmolzen
werden, bevor sie dann mit Preßluft in eine Form gebracht werden können, wo ihre verschmolzenen
Enden erneut umspritzt werden müssen.
[0008] Auch dadurch läßt sich keine rationelle und vor allem schnelle Fertigung von Bürstenfeldern
und Bürsten oder Pinseln erzielen.
[0009] Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und auch eine Vorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, womit auf einfache und rationnelle Weise aus Einzelborsten
und Borstenbüscheln Borstenfelder gebildet werden können, bei denen die Borstenbüschel
und das gesamte Borstenfeld beliebige geometrische Anordnungen der freien Arbeitsenden
der einzelnen Borsten haben können und bei denen die Enden der einzelnen Borstenbüschel
also kugelig, kegelig, spitz, abgeschrägt usw. sein können, wobei aber trotz solcher
geometrischer Formen der Büschelenden die Einzelborsten abgerundet sein können. Gleichzeitig
soll eine rationnelle und schnelle Bürsten- oder Pinselfertigung möglich sein.
[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftstrom zum Fördern der Borstenbüschel mit Unterdruck erzeugt wird und
daß die den späteren freien Arbeitsenden abgewandten Enden der Borsten anschließend
an das Einbringen in die Lochungen der Form verschmolzen werden.
[0011] Somit können die späteren Arbeitsenden schon vor dem Einbringen in die Form abgerundet
sein. Statt der bisherigen Entnahme von Borsten und ihrer Verschmelzung zu einzelnen
Büscheln, die dann in einer weiteren Form umspritzt werden müssen, kann also erheblich
schneller das Büschel von noch nicht verschmolzenen Borsten mit Hilfe des Unterdruckes
in eine Form transportiert werden, wo die Verschmelzung und Verbindung erfolgt, so
daß eine höhere Produktionsgeschwindigkeit möglich ist. Darüber hinaus ergibt sich
ein günstiger und schneller Transport der Borsten in die Form. Selbst relativ lange
Förderstrecken können auf diese Weise überwunden werden. Da der Förderstrom durch
Unterdruck und nicht wie bei sonstigen Luft- oder Gasbeförderungen durch Überdruck,
bewirkt wird, sind günstigere Strömungsverhältnisse möglich, bei denen gegenseitige
Verwirbelungen der einzelnen Borsten oder gar Staus vermieden werden können.
[0012] Die Borsten können in etwa vertikaler Orientierung in die Form eingebracht werden.
Dies hat den Vorteil, daß das Einführen der Borsten in die Form hinein von der Schwerkraft
unterstützt werden kann.
[0013] Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Borstenbüschel durch eine auf die Form
aufgelegte, mit übereinstimmenden Lochungen wie die Form ausgestattete Halteplatte
hindurchgesaugt werden, wonach die zu verschmelzenden Enden der Borsten über die
Platte überstehen oder wenigstens in einen nach der Oberseite der Platte hin sich
erweiternden Lochungsbereich ragen, und wenn anschließend diese Borsten miteinander
und/oder mit der Platte oder mit an dieser in derselben Richtung wie die überstehenden
Enden der Borsten vorstehenden Vorsprüngen und gegebenenfalls mit den Enden der Nachbar-Borstenbüschel
verschmolzen werden.
[0014] Durch eine solche Halte- oder Adapterplatte kann das büschelweise Einsaugen der
Borsten in die Form insofern verbessert werden, als vor allem sich entgegen der Einsaugrichtung
erweiternde Lochungen dieser Halteplatte die einzelnen Büschel gezielt in die Lochungen
auch der Halbform führen und eintreten lassen. Gleichzeitig werden dadurch die zu
verbindenden Enden der Borstenbüschel gut zusammengehalten und die an diesen Enden
aufzubringende Schmelzwärme wird durch die Platte von denjenigen Borstenbereichen
ferngehalten, die nicht miteinander verschmolzen werden sollen. Darüber hinaus erlaubt
diese Halteplatte eine bessere Verbindung mit einem späteren Bürstenkörper oder kann
unter Umständen sogar unmittelbar selbst der Bürstenkörper sein. Wird zum Beispiel
die Halteplatte anschließend noch umspritzt, kann wiederum vermieden werden, daß
Schmelze des Spritzwerkstoffes zwischen die Einzelborsten gelangt und dadurch die
Borstenbüschel auf eine zu große Länge verklebt und verbindet. Es bleibt auf diese
Weise also auch jede Einzelborste eines Borstenbüschels frei von der Nachbarborste,
so daß die Elastizität der Einzelborste trotz des Verschmelzen und Verbindens über
oder in der Halteplatte unterhalb derselben vollständig erhalten bleibt.
[0015] Wenn dabei an der Halteplatte überstehende Vorsprünge ebenfalls mit den dort zunächst
überstehenden Borstenenden verschmolzen werden, ergibt sich eine sehr stabile Verbindung
aller Borsten innerhalb eines solchen Borstenfeldes mit Halteplatte.
[0016] Eine weitere Verbesserung und Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
gegenseitigen Fixierung der einzelnen Borsten miteinander und auch mit der Halteplatte
kann durch Ausnutzung der Beförderung der Borsten mittels Unterdruck in die Form dadurch
erreicht werden, daß nach dem Anschmelzen der Enden der Borsten die noch weiche oder
teigige Schmelze unter Druck, insbesondere Unterdruck gesetzt und dadurch wenigstens
teilweise in innerhalb der Halteplatte befindliche Zwischenräume zwischen den Borsten
und/oder zwischen diesen und der Halteplatte gedrückt oder gesaugt wird. Die Schmelze
kann so die innerhalb der Halteplatte befindlichen Borstenbereiche weiter stabilisieren
und vor allem die sonst zwischen Borsten befindlichen Zwischenräume derart abdichten,
daß keine Bakterien und kein Zahnpastaschlamm eindringen können. In vorteilhafter
Weise kann dabei der auch zum Befördern in die Form dienende Unterdruck ausgenutzt
werden.
[0017] Nach dem Verschmelzen der Borsten kann die Halteplatte mit einem Bürstenkörper verbunden,
insbesondere verschweißt, hochfrequenzverschweißt, verklebt, dauerhaft verrastet
oder verschraubt werden. Dadurch können selbst solche Borstenbüschel, die nur durch
ihre Verschmelung angekugelt sind, im übrigen aber gegenüber der Halteplatte noch
verschiebbar wären, gegen eine axiale Verschiebung bei einer Druckbeaufschlagung gesichert
werden.
[0018] Nach dem Verbinden mit der Halteplatte kann dann anschließend das Borstenfeld zusammen
mit der Halteplatte oder mit dem Bürstenkörper aus der Form ausgeworfen werden.
[0019] Durch das Einfüllen der Borsten mit Hilfe von Unterdruck in die Form ergibt sich
eine Vielzahl von Vorteilen nicht nur bei der Beförderung, die im Gegensatz zu einer
Preßluftbeförderung praktisch störungsfrei und dennoch sehr effektiv und schnell
erfolgen kann und die Beförderung der noch nicht verbundenen, sondern nur büschelweise
vereinzelten Borsten erlaubt, sondern es können dabei leicht Borsten unterschiedlichster
Eigenschaften in ein- und demselben Borstenfeld kombiniert werden. Beispielsweise
können weichere Borsten mit härteren Borsten in einem beliebigen Borstenbild zusammengefaßt
werden, indem ein Teil der Saugleitungen zu einem Vorrat von Borstenbüscheln mit weiteren
Borsten führt, während härtere Borsten von einem anderen Vorrat her mit zusätzlichen
Saugleitungen zu derselben Form aber anderen Lochungen in dieser geführt werden können.
Auch unterschiedlich gefärbte Borstenbüschel sind innerhalb eines Borstenfeldes möglich,
so daß der Bürstenhersteller die Möglichkeit hat, die ästhetische Wirkung der Bürste
durch unterschiedlich gefärbte Borstenbüschel zu beeinflussen. Er kann sogar zum Beispiel
durch die Verwendung nur eines einzelnen Borstenbüschels mit gegenüber den anderen
Borstenbüscheln anderer Farbgebung eine Herkunftskennzeichnung seiner Bürste erreichen.
[0020] Dennoch wird die Arbeitsgeschwindigkeit und insbesondere die Geschwindigkeit beim
Füllen der Form nicht beeintächtigt und, da zum Überführen der Borstenbüschel in die
Form keine mechanischen Transportmittel, sondern ein durch Unterdruck erzeugter
Gasstrom verwendet wird, ist auch eine problemlose Überführung ohne Stauungen, Stauchungen
und ohne ein Querlegen von Einzelborsten beispielsweise an Leitungskrümmungen oder
am Mündungseintritt in die Ausnehmung der Form möglich, insbesondere dann, wenn der
Unterdruck an der Form angelegt ist, so daß der Unterdruck die Borsten automatisch
in die Form lenkt, so daß dadurch und durch die Möglichkeit, gleichzeitig alle Borsten
eines Borstenfeldes über entsprechende parallele Unterdruckleitungen in die Form
einzufüllen, sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeiten möglich sind.
[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist zur Lösung der Aufgabe
dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Leitungen und die Form relativ zueinander
bewegbar sind und daß die Form einen Anschluß zum Anlegen eines Unterdruckes an die
einzelnen Lochungen hat.
[0022] Da der Unterdruck an den Lochungen der Form angelegt wird, entsteht also beim Verbinden
der Mündungen der Leitungen mit den Eintritten der Lochungen oder einer darauf liegenden
Halteplatte ein ununterbrochener, unter Saugdruck stehender Luftweg bis in die Lochungen
hinein, so daß die Borsten von den einzelnen Leitungen sicher in die Form übergeführt
werden. Dabei spielt es in vorteilhafter Weise keine Rolle, wenn während des Transportes
der Borstenbüschel durch die Leitungen einzelne Borsten eines solchen Büschels schneller
als die anderen befördert werden, weil sie alle jeweils gezielt in eine Lochung gelangen
und dort dann durch die Lochungsform die vorbestimmte gewünschte Büschelform erhalten.
Da die Mündungen der Leitungen und die Form relativ zueinander bewegbar sind, insbesondere
die Mündungen auch von der Form wegbewegt werden können, lassen sich einerseits unterschiedliche
Borstenfelder bilden und andererseits der erforderliche Zutritt für eine Schmelzvorrichtung
zum anschließenden Verschmelzen der Borsten miteinander und/oder mit einer Halteplatte
schaffen. Dabei können sowohl die Leitungsmündungen als auch die Formen bewegbar
sein, so daß die Formen beispielsweise in noch zu beschreibender Weise nach ihrem
Füllen zu einer Schmelzstation weitertransportiert werden können, während bereits
eine neue Form in den Bereich der Mündungen der Leitungen getracht werden kann.
[0023] Die Führungsleitungen können an ihrem Einführende - an welchem die Borsten in die
Leitungen eingesaugt werden - den Abstand zueinander haben, oder auf den Abstand zueinander
einstellbar sein, in welchem die Borstenbüschel vor ihrem Einführen in die Form bereitgestellt
sind, und die Austritte oder Mündungen der Leitungen können in Gebrauchsstellung
in dem Abstand und der Anordnung vorgesehen oder einstellbar sein, die der Lochanordnung
der Form und/oder einer Halteplatte entspricht. Da jedes Borstenbüschel nach seiner
Bildung aus einem Borstenvorrat eine eigene Zuführleitung zu der entsprechenden Lochung
der Form hat, lassen sich auf diese Weise beliebige geometrische Anordnungen der Borstenbüschel
zueinander bilden und beliebige Form beschicken, indem die Leitungen jeweils darauf
eingestellt werden können.
[0024] Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung besteht dabei darin, daß wenigstens
ein Borstenmagazin vorgesehen sein kann, in welchem die einzelnen Borsten gegen einen
verschieb- und/oder drehbaren Entnahmeschieber gepreßt sind, und daß der quer zu
der Entnahme bewegbare Entnahmeschieber mit Abstand zueinander angeordnete, dem Borstenvorrat
zugewandte, offene Ausnehmungen zum Bilden von Borstenbüscheln hat und mit seinem
diese Ausnehmungen aufweisenden Bereich aus dem Borstenmagazin bis unter die Einzelöffnungen
der Leitungen verschiebbar oder verdrehbar ist. Es kann also auf ganz einfache Weise
mit Hilfe eines solchen Entnahmeschiebers, in dessen dem Borstenvorrat zugewandtem
Rand randoffene Aussparungen oder Ausnehmungen entsprechend der Form und Größe der
späteren Borstenbüschel vorgesehen sind, das jeweilige Borstenbüschel gebildet und
in den Eintrittsbereich der Saugleitungen übergeführt werden, wobei nach dem Austritt
aus dem Borstenmagazin entsprechende Gegenhalter die randoffenen Aussparungen mit
den einzelnen Borstenbüscheln schließen. Die Einzelöffnungen der Saugleitungen können
dabei auf einfache Weise auf diejenigen Stellen hin orientiert sein oder werden, in
denen sich die Borstenbüschel nach dem Entnehmen mit Hilfe des Schiebers befinden.
Einfache und schnelle Hin- und Herbewegungen dieses Schie bers genügen also, um die
gewünschten Borstenbüschel aus einem Vorrat von Einzelborsten zu bilden und so zu
positionieren, daß sie in der schon erwähnten Weise in die Form eingesaugt werden
können.
[0025] Als Leitungen können Schläuche und/oder Rohre vorgesehen sein und insbesondere im
Bereich des Einführendes und/oder der Mündung können zur Verstellbarkeit dieser Bereiche
die Leitungen flexibel sein. Dies erleichtert die schon erwähnte Einstellung und
Bewegbarkeit insbesondere in den Mündungsbereichen.
Ausgestaltungen der Zuführleitungen und insbesondere ihrer Eintrittsöffnungen sowie
auch der Austritte sind Gegenstand der Ansprüche 11 und 12 Die darin angegebenen Maßnahmen
erleichtern einerseits das sichere Einsaugen aller Borsten eines Borstenbüschels
und andererseits die Zuordnung zu einer Halteplatte und deren Lochungsbild.
[0026] Um das Einbringen der einzelnen Borsten in die Lochung der Form weiterzuverbessern
und insbesondere eine dichte Füllung mit möglichst vielen Borsten in einer solchen
lochung zu erreichen, ohne daß die "zuletzt" ankommenden Borsten sich an schon in
den Lochungen befindlichen Borsten stauchen, ist es zweckmäßig, wenn die Einführgeschwindigkeit
der Borsten dadurch erhöht wird, daß die Mündungen der Leitungen Verjüngungen oder
Verengungen, vorzugsweise - in der Art einer Venturi-Düse - mit anschließender Erweiterung
aufweisen. An einer solchen Verengung wird die durch den Unterdruck bewirkte Strömungsgeschwindigkeit
des Luft- oder Gasstromes je nach Grad der Verengung erhöht, so daß die Borsten mit
entsprechend großer Geschwindigkeit und einem entsprechend hohen Impuls in die Lochung
der Form gelangen und sich aufgrund ihrer zuvor schon angekugelten Enden zwischen
schon in der Lochung befindliche Borsten schieben können. Falls dabei die eine oder
andere Borste nicht mehr in die Lochung gelangt, kann sie dennoch bei dem anschließenden
Verschmelzungsprozeß von Vorteil sein, weil sie dann mit den überstehenden und zu
verschmelzenden Enden der eingefüllten Borsten mitverschmolzen werden kann.
[0027] Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung von ganz erheblicher Bedeutung kann darin
bestehen, daß die Lochungen zur Aufnahme der Borstenbüschel in der Form Sacklöcher
sind, deren Böden oder innere Stirnseiten eine Negativform oder -kontur zur Formung
der Enden der jeweiligen Borstenbüschel haben und beispielsweise als Hohlkegel oder
-spitze, Hohl-Halbkugel, Abschrägung, Ebene oder eine Kombination dieser Hohlformen
ausgebildet sind. Somit kann beim Einsaugen eines Borstenbüschels gleich auch die
geometrische Form seines späteren Arbeitsendes hergestellt werden, so daß ein Beschneiden
der Arbeitsenden der Borstenbüschel nach der Zusammenfassung zu Borstenfeldern nicht
mehr erforderlich ist und somit die Arbeitsenden der einzelnen Borsten vor vorne herein
abgerundet sein können.
[0028] Von allen Borhungen oder Lochungen der Form kann jeweils oberhalb von deren Boden
ein Saugkanal seitlich, ggf. rechtwinklig abgehen und diese Kanäle können zu dem
Sauganschluß führen und zusammengefaßt sein. Dadurch wird der Saugdruck bis in das
Innere der Lochungen der Form aufrechterhalten, ohne daß jedoch Einzelborsten in die
Saugkanäle eingezogen werden können, wie dies bei einem Anschluß in Verlängerung der
Lochungen der Form möglich wäre.
[0029] Eine Alternativ-Lösung bezüglich der Sauganschlüsse kann darin bestehen, daß die
Böden der Lochungen in der Form in einem porösen Einsatz, insbesondere in einem Keramïkeinsatz,
Sintereinsatz, Sieb, Filz, Textilien od.dgl. vorgesehen sind, unter welchem eine mit
dem Vakuumanschluß verbundene oder versehene Kammer od. dgl. vorgesehen ist. In diesem
Falle kann der Unterdruck unmittelbar in Verlängerung der einzelnen Lochungen angelegt
werden, da die Poren eines solchen porösen Einsatzes viel kleiner als der Querschnitt
einer Einzelborste sind.
[0030] Um die Sicherheit zu vergrößern, daß jedes Borstenbüschel nach dem Einfüllen in die
Form die gewünschte geometrische Ausbildung hat und vor allem alle Einzelborsten in
der richtigen Lage auch in ihrer Längsrichtung liegen, können die Böden der einzelnen
Lochungen von der Stirnseite von in den Lochungen verschiebbaren Stempeln gebildet
sein, die beim Füllen tiefer als beim Verschmelzen der Borsten angeordnet sind und
in eine der exakten Büschellänge entsprechende Höhe, ggf. über die Saugkanäle der
Lochungen, anhebbar sind. Somit können die Saugkanäle relativ tief liegen, so daß
die Borsten entsprechend tief in die Lochungen eingesaugt werden. Wenn aber aufgrund
eines gewissen Abstandes der Saugkanäle von dem Lochungsboden die eine oder andere
Borste diesen Boden zunächst nicht erreicht, wird dies durch das anschließende Anhaben
der Böden dennoch bewerkstelligt.
[0031] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung kann
bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art darin bestehen, daß die Böden der
Lochungen oder Bohrungen der Form geriffelt oder profiliert oder aufgerauht sind,
wobei einzelne Borsten jeweils zwischen die dabei gebildeten Erhöhungen und andere
auf diese Erhöhungen passen, so daß die Einzelborsten eines Borstenbüschels an dessen
freiem Arbeitsende geringfügig unterschiedliche Längen haben. Es hat sich gezeigt,
daß ein wesentlich besseres Reinigungsergebnis mit solchen Zahnbürsten erzielt werden
kann, bei denen nicht nur das Arbeitsende des gesamten Borstenbüschels eine günstige
geometrische Form hat, sondern bei dem außerdem die Einzelborsten eines Borstenbüschels
nicht alle ganz exakt auf der Oberfläche dieser geometrischen Form liegen, sondern
davon jeweils etwa abweichende Längen haben, so daß also einzelne Borsten gegenüber
Nachbarborsten geringfügig überstehen. Dies kann durch die vorerwähnte Maßnahme auf
einfache Weise bereits beim Einfüllen der Borsten in die Form erreicht werden, wenn
die erwähnte Riffelung oder Profilierung oder Aufrauhung an den Böden der Lochungen
der Form vorgesehen ist, wobei die erwünschte Anordnung der freien Enden der Borsten
besonders leicht und schnell dann erreicht wird, wenn sie in die Form eingesaugt und
insbesondere anschließend der Boden noch ein eine entgültige Höhenlage verschoben
wird.
[0032] Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche
18 bis 25.
[0033] Dabei gibt Anspruch 18 eine Ausgestaltung an, mit der gleichzeitig mehrere Formen
auf dieselbe vorteilhafte Weise mit Borsten beschickt werden können, so daß eine noch
rationellere und schnellere Bürstenfertigung möglich ist.
[0034] Dazu trägt auch die Maßnahme des Anspruches 19 bei, der aber außerdem auch eine Möglichkeit
beinhaltet, wie in ein und demselben Borstenfeld unterschiedliche Borsten und/oder
Borstenbüschel angeordnet werden können.
[0035] Anspruch 20 stellt eine einfache und zweckmäßige Ausgestaltung dar, wie mit einem
einzigen Schieber schon eine wesentlich größere Zahl von Borstenbüscheln und dabei
eventuell auch von unterschiedlichen Borsten bereitgestellt werden können, da in jedem
der darin erwähnten Borstenmagazine verschiedene Borsten bereitgehalten werden können.
[0036] Anspruch 21 betrifft die Möglichkeit, die Fertigung weiter zu beschleunigen und zu
rationalisieren und dabei die Möglichkeit der Kombination unterschiedlicher Borsten
und Formen von Borstenbüscheln zu vergrößern.
[0037] Anspruch 23 ist eine Ausgestaltung der gesamten Vorrichtung in der Weise, daß auch
die einzelnen Arbeitsschritte wie das Füllen der Form, das anschließende Verschmelzen
und das Verbinden mit einem Bürstenkörper jeweils etwa gleichzeitig durchgeführt werden
können.
[0038] Eine wesentliche Ausgestaltung der Vorrichtung enthält Anspruch 25 wobei die darin
erwähnte Halte- und Einführplatte, die vorstehend schon erwähnt wurde, zunächst Teil
der Vorrichtung ist, später aber eine Teil der hergestellten Bürste bildet. Vor
jedem Füllvorgang einer Form ist also eine neue derartige Halteplatte zuzuführen,
wofür an dem Kettenband gemäß Anspruch 24 vor der Station zum Füllen der Formen
eine Arbeitsstation zum Auflegen solchen Halteplatten auf die Formen vorgesehen sein
kann.
[0039] Neben der Verbesserung des Einführens der Borsten und des besseren Zusammenhaltens
der Borstenbüschel vor allem nach dem Verschmelzen und ggf. beim Umspritzen der verschmolzenen
Borstenenden hat diese Halteplatte noch den zusätzlichen Vorteil, daß sie dem Bürstenhersteller
weitere Gestaltungsmöglichkeiten z.B. dahingehend bietet, daß diese Platte und der
eigentliche Bürstenkörper unterschiedlich gefärbt sein können. Sind die Lochungen
der Halteplatte leicht konisch, ergeben sich sogenannte offene Borstenbündel, bei
denen die einzelnen Borsten nicht durch einen Anker zusammengedrückt werden und deshalb
voneinander getrennt einzeln stehen und dadurch bessere Reinigungsergebnisse erzielen
können.
[0040] Ein wesentlicher Vorteil des Füllens der Form mit Hilfe von Unterdruck besteht darin,
daß eventuell an den Borstenenden durch deren Anrunden noch hängengebliebener Schleifstaub
praktisch vollkommen entfernt wird, während bisher bei den herkömmlichen Stanzverfahren
dieser Schleifstaub kaum ent fernt werden könnte und jeder neuen Zahnbürste eine
beachtlicht Menge solchen Schliefstaubes anhaftet.
[0041] Da die Borsten eingesaugt und durch Verschmelzen an der Halteplatte fixiert werden,
entfällt die herkömmliche Ankerbefestigung mit den durch die Ankerbefestigung bedingten
Kerben, die bisher zu Spannungsrissen im Borstenfeld führen konnten. Somit wird auch
vermieden, daß einzelne Borsten in solche Ankerfurchen auswandern und dann einzeln
abstehen. Dabei werden all diese Vorteile vor allem bei Kombination einzelner oder
mehrerer der vorbeschriebenen und in den Ansprüchen enthaltenen Merkmalen und Maßnahmen
bei einer sehr rationellen und schnellen Fertigung erzielt, bei der alle Borsten eines
Borstenfeldes gleichzeitig in die Form eingefüllt werden können.
In den Fällen, in denen zwar jeweils die Borsten einzelner Borstenbüschel verschmolzen,
die Borstenbüschel aber nicht gleichzeitig untereinander verbunden werden, können
diese zu Borstenbündeln verschmolzenen Borstenbüschel in Vorteilhafter Weise verwendet
werden, um Pinsel herzustellen, wobei in vorteilhafter Weise die Herstellung der
einzelnen Borstenbündel mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und Präzision und gleichzeitig
guter Festigkeit der Borstenbündel erfolgen kann.
[0042] Wenn Borstenfeldern aus zusammenhängenden Borstenbüscheln mit einer sie verbindenden
und stabilisierenden Halteplatte gebildet werden sollen, ist es jedoch günstig, wenn
die Lochungen in der Halteplatte auf der den Arbeitsenden der Borsten abgewandten
Oberseite Einsenkungen haben, die die verschmolzenen Enden der Borsten der einzelnen
Borstenbüschel in sich aufnehmen und die gegebenenfalls an den einander zugewandten
Rändern unterhalb der Plattenoberfläche ineinander übergehen.
[0043] Ferner können auf der Seite der Halte- und Einführplatte, auf der die zu verschmelzenden
Borsten überstehen, zwischen den Lochungen Erhöhungen, Vorsprünge, Noppen oder dergleichen
aus schmelzbarem Werkstoff vorstehen. Mit diesen können dann die überstehenden Borsten
verschmolzen werden, wenn ein entsprechender Schmelzstempel genügend weit abwärts
gedrückt wird, bis er diese Vorsprünge, Noppen oder dergleichen und die Borstenenden
berührt, schmilzt und gleichzeitig staucht. Die Schmelze, die von den Borstenenden
und diesen Vorsprüngen der Platte gebildet wird, kann dann ineinanderfließen und
gewissermaßen eine Verschweißung vor allem dann bewirken, wenn die Borsten und die
Platte aus übereinstimmendem Werkstoff betsehen. Aber auch bei verschiedenen Werkstoffen
ergibt sich so eine innige Verbindung zwischen den Borsten und der Platte.
Die Halteplatte kann dabei einen Flansch oder eine Dichtlippe aufweisen, der die nach
dem Einfügen in eine die Halteplatte in sich aufnehmende Ausnehmung des Bürstenkörpers
deren Rand übergreift. Dadurch wird verhindert, daß beispielsweise Reinigungsmittel
nach und nach in die die Halteplatte in sich aufnehmende Ausnehmung eindringen und
das Aussehen der Bürste verschlechtern und auch die Verbindung allmählich lockern
kann. In den Ansprüchen 29 und 30 ist eine ebenfalls zur Lösung der Aufgabe geeignete
Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet, die eine leitungslose Zuführung
der Borsten zu den Formen und deren Lochungen erlaubt, wobei aber wiederum in vorteilhafter
Weise Unterdruck zum Einführen der Borsten in die Lochungen der Formen eingesetzt
wird. Eine solche Vorrichtung ist dann vorteilhaft, wenn ein Vereinzelungsschieber
für die Borstenbüschel unmittelbar bis über die Eintrittsöffnungen der Form oder der
darauf liegenden Halteplatte bewegt werden kann.
[0044] Die Ansprüche 32 und 33 betreffen den drehbaren Entnahmeschieber, der eine erhebliche
Beschleunigung des Arbeitsablaufes und der Borstenzufuhr deshalb erlaubt, weil er
kontinuierlich in gleichbleibender Richtung bewegt und gedreht werden kann, also die
Zeit für einen Leerhub, die bei einem verschiebbaren Entnahmeschieber für dessen Zurückbewegung
zu dem oder den Borstenmagazinen eingespart wird.
[0045] Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung mit deren wesentlichen Einzelheiten
anhand der Zeichnung noch näher beschrieben.
[0046] Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit welcher aus einem Borstenvorrat oder
Borstenfüllkasten zu Borstenbüscheln zusammengefaßte Borsten mittels Leitungen einer
an einen Unterdruck angeschlossenen Form zugeführt werden,
Fig. 2 eine Draufsicht der Borstenmagazine oder -füllkästen mit einem zwischen ihnen
hin- und herbewegbaren, an den seitlichen Rändern offene Aussparungen aufweisenden
Schieber zum büschelweisen Entnehmen der Borsten aus den Borstenmagazinen und Zuführen
zu den Eintritten der Saugleitungen,
Fig. 3 eine Draufsicht eine möglichen Borstenfeldbildes bzw. einer entsprechenden
Form, wobei angedeutet ist, daß die einzelnen Lochungen unterschiedliche Querschnitte
und/oder Konturen haben können,
Fig. 4 eine Vorrichtung gemäßg Fig. 1 im Zusammenwirken mit einem Kettenband, welches
die zu beschickende Form zu verschiedenen Arbeitsstationen und dabei auch zu der Füllstation
mit Hilfe der Saugleitungen gemäß Fig. 1, davor zu einer Station zum Auflegen von
einer Halteplatte und danach zu einer Schmelzstation zum Verschmelzen der Borstenenden
und anschließend zu einer Station zum Verbinden mit einem Bürstenkörper überführt.
Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Form, bei welcher die Halteplatte in eine nach
oben offene Ausnehmung eingepaßt ist und die überstehenden Borstenenden verkugelt
sind.
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, bei welcher die Lochungen der Halteplatte
sich zu der Oberseite erweitern und die Borsten innerhalb der Halteplatte verschmolzen
sind,
Fig. 7 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 6 nach dem Verschmelzen der Enden der
Borstenbüschel,
Fig. 8 eine Halteplatte mit daran verschmolzenen Borsten, die einen umlaufenden Dichtungsflansch
hat, vor dem Einsetzen in einen Bürstenkörper,
Fig. 9 eine selbst als Bürstenkörper ausgebildete Halteplatte mit an ihr zusammengeschmolzenen
Borsten vor dem Einfügen einer die Schmelzbereiche der Borstenbüschel verschließenden
Abdeckplatte,
Fig. 10 einen Teillängsschnitt durch eine fertiggestellte Bürste mit einer in eine
Ausnehmung des Bürstenkörpers eingefügten Halteplatte, wobei die Borsten eines Borstenbüschels
an ihren Arbeitsenden verschiedene Längen haben,
Fig.11 eine Stirnseite der Bürste und des Borstenfeldes gemäß Fig. 10,
Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung eines Borstenbüschels, dessen einzelne Borsten
an den Arbeitsenden zwei verschiedene Längen haben,
Fig. 13 die Draufsicht eines Borstenbüschels gemäß Fig.12, dessen Einzelborsten alle
über die gesamte Länge bis zu der Halteplatte voneinander getrennt sind.
Fig. 14 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Vorrichtung,
mit welcher aus einem Borstenvorrat zu Borstenbüscheln zusammengefasste Borsten
mittels Leitungen und an diese anlegbarem Unter druck einer Form beschleunigt zugeführt
werden,
Fig. 15 eine abgewandelte Vorrichtung, mit welcher aus einem Borstenvorrat zu Borstenbüscheln
zusammengefasste Borsten mittels einer im wesentlichen aus einem Schieber und einer
gelochten Zuführplatte bestehenden Zuführeinrichtung der Form zugeführt und über
die Lochungen der Form gebracht werden, sowie
Fig. 16 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, wobei statt eines hin- und herbewegbaren
Schiebers ein als Drehscheibe ausgebildeter drehbarer Schieber vorgesehen ist.
[0047] Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete, vor allem in den Fig. 1, 4, 14 und 15 erkennbare
Vorrichtung dient zum Herstellen von Borstenfeldern 2 (vgl. z.B. Fig. 8, 9 und 10)
oder Bursten 3 (vgl. wiederum Fig. 9 und 10). Dabei werden die Enden von einzelnen
Kunststoffborsten 4 eines Borstenbüschels 5 gemäß Fig. 5 oder Fig. 6 miteinander und/oder
mit denen eines Nachbarbüschels verschmolzen. Zu der Vorrichtung 1 gehört gemäß Fig.
1 und 4 eine mit Lochungen 6 versehene Form 7, die dabei eine Halbform ist, d.h. deren
Lochungen 6 Sacklochungen sind. In diese Lochungen 6 paßt jeweils ein Borstenbüschel
5, wobei aber die zu verschmelzenden Enden 8 der Borsten 4 gemäß Fig. 1 überstehen.
Gemäß Fig.1, 4 u. 14 hat die zu der Vorrichtung 1 gehörende Form 7 einen Anschluß
oder Anschlußstutzen 9 zum Anlegen eines Unterdruckes an die einzelnen Lochungen 6
und es sind Zuführleitungen 10, im folgenden auch einfach Leitungen 10 genannt, vorgesehen,
wobei zu jeder zu füllenden Lochung 6 eine Leitung 10 führt. Die Querschnitte dieser
Leitungen 10 entsprechen dabei wenigstens denen der in ihnen zu transportierenden
und zu führenden Borstenbüschel 5, so daß jede Leitung 10 jeweils ein Borstenbüschel
5 transportieren kann. Die Mündungen 11 der Leitungen 10 und die Form 7 sind dabei
relativ zueinander bewegbar, wie es in Fig. 1 und 14 durch den Doppelpfeil Pf 1 für
die Mündungen 11 und in Fig. 4 durch den Pfeil Pf 2 für die Form 7 angedeutet ist.
[0048] An ihrem Einführende 12 haben die Führungsleitungen 10 den Abstand zueinander oder
sind ggf. auf einen solchen Abstand einstellbar, in welchem die Borstenbüschel 5 vor
ihrem Einführen in die Form 7 gemäß Fig. 1 und 2 bereitgestellt sind. In Fig. 1 ist
dargestellt, daß dabei die Einführenden 12 durch eine Einführplatte 13 gebildet oder
zusammengehalten werden. Die Austritte oder Mündungen 11 der Leitungen 10 sind gemäß
Fig. 1 in Gebrauchsstellung in dem Abstand und der Anordnung vorgesehen oder einstellbar,
die der beispielhaft in Fig. 3 erkennbaren Lochanordnung der Form 7 oder einer gemäß
Fig. 1 auf die Form auflegbaren Halteplatte 14 entspricht. Somit können die Borsten
nach Anlegen eines Unterdruckes an den Anschluß 9 an den Eintritten 12 eingesaugt,
durch die Leitungen 10 transportiert und in die Lochungen 6 der Form 7 hineingezogen
werden, wobei dann selbstverständlich die Mündungen 11 der Leitung 10 auf die Form
7 bzw. die Halteplatte 14 abgesenkt sind oder die Form 7 angehoben ist.
[0049] Gemäß Fig. 1, 2, 4 14 und 15 gehört zu der Vorrichtung auch wenigstens ein Borstenmagazin
15, wobei Ausführungsbeispiel zwei derartige Borstenmagazine 15 mit einander zugewandten
Entnahmestellen 16 vorgesehen sind, die von jeweils entgegengesetzten Seiten gemäß
den Pfeilen Pf 3 unter Druck stehen, so daß die in ihnen befindlichen Borsten 4 immer
wieder zu den Entnahmestellen 16 hin gebracht und gedrückt werden. Dadurch werden
die Borsten 4 gegen einen Entnahmeschieber 17 gepreßt, der an diesen Entnahmestellen
16 den Borstenvorrat jeweils begrenzt. Dieser quer zu der Entnahme stelle 16 bewegbare
Entnahmeschieber 17 hat gemäß Fig. 2 mit Abstand zueinander angeordnete, dem Borstenvorrat
jeweils zugewandte und zu diesem hin randoffene Ausnehmungen oder Aussparungen 18
zum Bilden der Borstenbüschel 5. Dieser Entnahmeschieber 17 ist mit seinem diese
Ausnehmungen 18 aufweisenden Bereich aus dem Borstenmagazin 15 bis unter die Einführöffnungen
12 der Leitungen 10 verschiebbar, wobei die Zeichnungen diese Verschiebestellung zeigen.
[0050] Als Leitungen 10 können Schläuche und/oder Rohre vorgesehen sein, wobei insbesondere
im Bereich des Einführendes 12 und/oder der Mündung 11 zur Durchführung der Verstellbewegung
dieser Bereiche die Leitungen 10 flexibel sind.
[0051] Die Einführenden 12 der Leitungen 10 sind zu einem Einführkopf, im Ausführungsbeispiel
der schon erwähnten Einführplatte 13, verbunden oder an einem solchen Einführkopf
befestigt. Dabei snd die Einführöffnungen 19 im Ausführungsbeispiel trichterförmig
mit sich von einem größeren Querschnitt auf den Leitungsquerschnitt verjüngenden
Verlauf ausgebildet, so daß mit entsprechend großer Sicherheit alle einzelnen Borsten
4 eines jeweiligen Borstenbüschels 5 eingesaugt und büschelweise weitertransportiert
werden können.
[0052] Im Ausführungsbeispiel sind ferner die Austritte oder Mündungen 11 der Leitungen
10 miteinander verbunden und dabei an einer Mündungsplatte 20 fixiert. Falls die Zuordnung
der einzelnen Mündungen 11 zur Änderung eines Borstenbildes geändert werden sollen,
kann eventuell die Mündungsplatte 20 ausgetauscht werden.
[0053] In den Fig. 1,4,5,6,14 u.15 erkennt man deutlich, daß die Lochungen 6 zur Aufnahme
der Borstenbüschel 5 in der Form 7 Sacklöcher sind, deren Böden 21 oder innere Stirnseiten
eine Negativform oder -kontur zur Formung der freien Enden der jeweiligen Borstenbüschel
5 haben und beispielsweise als Hohlkegel oder -spitze, Hohl-Halbkugel (Fig. 6), Abschrägung,
Ebene (mittlere Borstenbüschel der Fig. 5) oder eine Kombination dieser Hohlformen
ausgebildet sein können. Beim Einsaugen der Borstenbüschel 5 werden also gleichzeitig
die freien Arbeitsenden dieser Borstenbüschel in eine jeweils gewünschte Form gebracht,
ohne daß es eines nachträglichen Beschneidens oder Formens dieser Arbeitsenden der
Borstenbüschel 5 bedarf, so daß die Einzelborsten schon vorher abgerundet sein können.
[0054] Von allen Bohrungen oder Lochungen 6 der Form 7 können jeweils oberhalb von deren
Böden 21 Saugkanäle seitlich, ggf. rechtwinklig abgehen und diese Kanäle können zu
dem Sauganschluß 9 führen oder zusammengefaßt sein.
[0055] Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1,14 u.15 ist jedoch eine andere Lösung dargestellt,
bei welcher die Böden 21 der Lochungen 6 in der Form 7 in einem porösen Einsatz 22,
z.B.einem Sinter- oder Keramikeinsatz, vorgesehen sind, unter welchem eine mit dem
Vakuumanschluß 9 versehene Kammer 23 vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Saugstrom
bis zu den innersten Enden der Lochungen 6 in Längsrichtung der einzuführenden und
einzusaugenden Borsten 4 gerichtet sein.
[0056] In den Fig. 10 bis 12 ist dargestellt, daß zweckmäßigerweise die einzelnen Borsten
4 eines Borstenbüschels 5 z.B. zwei verschiedene Längen haben können, um einen besseren
Reinigungseffekt zu erzielen. Dies kann in nicht näher in den Zeichnungen dargestellter
Weise dadurch erreicht werden, daß die Böden 21 der Lochungen 6 der Form 7 geriffelt
oder profiliert oder aufgerauht sind, wobei einzelne Borsten 4 jeweils zwischen die
dabei gebildeten Erhöhungen und andere auf diese Erhöhungen passen, so daß die Einzelborsten
4 eines Borstenbüschels 5 an dessen freiem Arbeitsende die vor allem in Fig. 12 deutlich
erkennbaren geringfügig unterschiedlichen Längen erhalten.
[0057] Ebenfalls nicht näher ist in der Zeichnung dargestellt, daß die Böden 21 der einzelnen
Lochungen 6 von der Stirnseite von in den Lochungen 6 jeweils verschiebbaren Stempeln
gebildet sein können, die beim Füllen tiefer als beim Verschmelzen der Borsten 4
angeordnet sind und in eine der exakten Büschellänge entsprechende Höhe, ggf. über
die von den Lochungen 6 abgehenden Saugkanäle, anhebbar sind. Dadurch wird die gewünschte
entgültige Länge der einzelnen Borsten und Borstenbüschel mit großer Sicherheit erreicht
auch dann, wenn z.B. beim Einsaugen eines Borstenbüschels die eine oder andere Borste
innerhalb der Lochung 6 gegenüber den anderen etwas zurückbleibt, was vor allem nicht
ganz auszuschließen ist, wenn die Saugkanäle seitlich von den Lochungen abgehen.
[0058] Es sei erwähnt, daß mehr Zuführleitungen 10 für Borstenbüschel 5 an der Vorrichtung
1 vorgesehen sein können, als eine einzelne Form 7 Lochungen 6 hat, so daß gleichzeitig
mehrere ein Borstenfeld bildende Formen 7 beschickt werden können, wodurch die Productionsgeschwindigkeit
bei der Herstellung von Borstenfeldern 2 und/oder Bürsten 3 erheblich gesteigert
werden kann.
[0059] In Fig. 2 ist angedeutet, daß der Schieber 17 zum Vereinzeln der Borstenbüschel 5
beim Entnehmen der Borsten 4 aus dem Borstenmagazin 15 unterschiedliche Ausnehmungen
oder Aussparungen 18 zur Bildung unterschiedlicher Borstenbüschel 5 und insbesondere
zur Bildung von Borstenbüscheln 5 unterschiedlicher Dicke und/oder Querschnittsform
aufweisen kann. In Fig. 3 erkennt man, daß Borstenfelder und Borstenbilder denkbar
sind, bei denen einerseits runde, andererseits quadratische und auch längliche Querschnitte
von Borstenbüscheln 5 vorgesehen sind, wobei außerdem die Querschnittsgrößen verschieden
sein können. Dem kann durch entsprechende Querschnittsflächen an den Ausnehmungen
18 Rechnung getragen werden. Die Formung der Querschnittskontur des einzelnen Borstenbüschels
kann dann in der Form 7 und/oder der Halteplatte 14 erfolgen.
[0060] Da die Vorrichtung 1 im Ausführungsbeispiel 2 einander gegenüberliegende Borstenmagazine
15 aufweist und der quer zu ihnen und den darin befindlichen Borsten 4 befindliche
und verschiebbare Schieber 17 an seinen beiden Längsseiten Ausnehmungen 18 zum Vereinzeln
von Borstenbüscheln 5 hat, können bei der Herstellung der Borstenfelder 2 und/oder
der Bürsten 3 auch Borsten unterschiedlicher Dicke, Qualität, Biegsamkeit und/oder
Farbe kombiniert werden. Auch das Zuordnungsverhältnis solcher unterschiedlicher
Borstenbüschel zueinander kann dabei durch unterschiedliche Anzahlen von Ausnehmungen
18 an dem Entnahmeschieber 17 vorgewählt sein.
[0061] Selbstverständlich können auch mehrere Borstenmagazine 15 oder Paare solcher Magazine
15 und zugehörige Entnahmeschieber 17 zu den Eintrittsköpfen 13 der Saugführungen
10 vorgesehen sein, um eine noch höhere Produktionsrate und eventuell die Beschickung
von noch mehr Formen 7 gleichzeitig zu erlauben.
[0062] Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Zuführleitungen 10 für die Borstenbüschel
5 von dem Schieber 17 zu den Formen 7 etwa 1 mm - 10 mm Durchmesser, z.B. ungefähr
2 mm oder 5 mm Innendurchmesser haben können, je nachdem, wie dick die einzelnen Borstenbüschel
5 sind. Die Länge der Zuführleitungen 10 kann etwa 1 m - 10 m, beispielsweise etwa
5 m betragen, wie Versuche gezeigt haben, ohne daß einzelne der angesaugten Borsten
in der Leitung 10 zurückbleiben. Somit kann eine für den Produktionsablauf optimale
Zuordnung der Borstenmagazine 15 zu den Formen 7 gewählt werden.
[0063] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung 1 erkennt man in Fig. 4. Demgemäß
sind die Formen 7 auf einem Förder- oder Kettenband 24 od. dgl. Vorschubmittel ange
ordnet, über dessen Obertrum in Vorschubrichtung gemäß dem Pfeil Pf 2 hintereinander
die Mündung 11 der Zuleitungen 10, daneben eine Heiz- oder Schmelzstation 25 zum
Verschmelzen der Borstenenden und ggf. wiederum in Vorschubrichtung daneben eine
Zuführvorrichtung für Bürstenkörper 26 und/oder eine Ultraschweißanlage 27 oder Klebevorrichtung
angeordnet sind. Am Untertrum des Bandes 24 erkennt man die Auswurfstation 28 für
die fertigen Bürsten 3.
[0064] Wie schon erwähnt, ist beim Füllen der Form 7 zwischen dieser und der Mündung 11
der Leitungen 10 gemäß Fig. 1 eine Halte- und Einführplatte 14 für die Borsten 4 angeordnet,
die Durchtrittlochungen 6a in der Anordnung aufweist, in welcher die Borstenbüschel
5 zu einem Borstenfeld zusammengefaßt werden und aus der die in die Form eingesetzten
Borsten 4 beim Verschmelzen mit ihren Enden 8 vorstehen. Diese auf die Form 7 auflegbare
Halteplatte 14 kann dabei aus dem Werkstoff bestehen, aus dem auch der Bürstenkörper
26 besteht, so daß das Verschweißen oder Verkleben mit dem Bürstenkörper 26, welches
in Fig. 8 noch bevorsteht und in Fig. 10 bereits durchgeführt ist, einfacher und dauerhafter
möglich ist.
[0065] Dabei erkennt man in Fig. 4, daß vor der Station zum Einfüllen der Borsten 4 in
die Form 7 noch eine Arbeitsstation 29 angeordnet ist, in der die Halteplatten 14
zugeführt und auf die Form 7 aufgelegt werden.
[0066] In Fig. 8 ist dabei noch angedeutet, daß diese Halteplatte 14 einen zweckmäßigerweise
umlaufenden Dichtungsflansch 30 haben kann, der die Fuge zwischen der Platte 14 und
der Einsenkung 31 des Bürstenkörpers 26 nach dem Verbinden abdeckt und so die Lebensdauer
der Bürste vor allem bei ihrer Verwendung als Zahnbürste weiter verlängert, weil ein
Eindringen von Reinigungsmittel u. dgl. in diesem Bereich dadurch noch wirkungsvoller
verhindert wird.
[0067] In Fig. 1, 6, 14 und 15 erkennt man, daß die Lochungen 6a in der Halteplatte 14 auf
der den Arbeitsenden der Borsten 4 abgewandten Oberseite Einsenkungen 6b haben, sich
also zu dieser Oberseite hin erweitern. In diesen Erweiterungen oder Einsenkungen
6b der Lochungen 6a befinden sich nach dem Verschmelzen gemäß Fig. 6 die verschmolzenen
Enden 8 der Borsten 4 der einzelnen Borstenbüschel, wobei in Fig. 6 außerdem angedeutet
ist, daß diese Einsenkungen 6b unterhalb der Plattenoberfläche mit den einander zugewandten
Rändern ineinander übergehen können, so daß also die verschmolzenen Borstenenden entsprechend
Fig. 7 teilweise auch jeweils mit denen der Nachbarbüschel verbunden und verschmolzen
werden können. In den Figuren 6 und auch 10 erkennt man, daß die zwischen benachbarten
Lochungen 6a verbleibenden Stege der Halteplatte 14 eine geringere Höhe haben, als
es der gesamten Plattendicke entspricht. An diesen Stellen der verminderten Steghöhe
können also nicht nur die Borsten 4 eines Borstenbüschels 5 untereinander, sondern
auch die einander benachbarten Borstenbüschel 5 miteinander verschmolzen werden, wie
es in den Figuren 6 und 10 angedeutet ist. Somit sind bei dieser Lösung die einzelnen
Borstenbüschel schon gut gegen eine Verschwenkung gesichert, so daß nur noch die einzelnen
Borsten 4 aufgrund ihrer Elastizität ausgebogen werden können.
[0068] Wird dabei gleichzeitig nach dem Anschmelzen der Enden 8 der Borsten 4 die noch weiche
oder teigige Schmelze unter den Unterdruck gesetzt, der auch zum Fördern der Borsten
4 in die Form 7 dient, kann diese Schmelze teilweise in innerhalb der Halteplatte
14 befindliche Zwischenräume zwischen den Borsten gesaugt und somit die Festigkeit
der Verankerung weiter verbessert werden.
[0069] In Fig. 14 und 15 ist dabei noch angedeutet, daß auf der Seite der Halteplatte 14,
auf der die zu verschmelzenden Borsten 4 mit ihren Enden 8 überstehen, zwischen den
Lochungen 6a Erhöhungen, Vorsprünge, Noppen 33 oder dergleichen aus schmelzbarem
Werkstoff vorstehen können, die gleichzeitig mit dem Verschmelzen der Borsten ebenfalls
geschmolzen und mit diesen verschmolzen werden können, so daß die Verbindung mit der
Halteplatte 14 noch besser und inniger wird. Dies gilt sowohl dann, wenn die Halteplatte
14 aus demselben Werkstoff wie die Borsten 4 besteht, als auch wenn dazu ein anderer
Werkstoff vorgesehen ist, der sich dennoch mit dem Borstenwerkstoff ganz oder teilweise
vermischen kann und insgesamt eine stabile Verankerung der Borsten 4 bewirkt.
[0070] Falls solche zusätzlichen Noppen 33 mitverschmolzen werden, können die in Fig. 7
zwischen den verschmolzenen Bereichen erkennbaren Zwischenräume ebenfalls noch mit
geschmolzener und wieder erstarrter Kunststoffmasse ausgefüllt werden.
[0071] Fig. 9 zeigt, daß die Halteplatte 14 auch unmittelbar selbst der Bürstenkörper sein
kann, in welchen die Borstenbüschel 5 eingefügt und an welchem sie verschmolzen sind,
wobei es dann zweckmäßig ist, die mit dieser Verschmelzung versehene Seite mit einer
Abdeckplatte 32 abzuschließen insbesondere dann, wenn jeweils nur die Borsten 4 der
Borstenbüschel 5 miteinander und nicht mit den Nachbarbüscheln verschnolzen sind,
wie es Fig. 5 zeigt.
[0072] Mit der vorbeschriebenen Vorrichtung 1 können Bürsten 3 oder Borstenfelder 2 hergestellt
werden, wobei Borstenbündel oder -büschel 5 in die Lochungen 6 der Formel 7 eingefüllt
und dann an den den späteren freien Arbeitsenden der aus Kunststoff bestehenden Borsten
4 abgewandten Enden 8 in der in Fig. 5 oder 6 erkennbaren Weise verschmolzen werden,
wobei Fig. 5 eine Verschmelzung jeweils nur an den einzelnen Büscheln 5, Fig. 6 und
7 aber eine Verschmelzung jeweils auch mit den Nachbarbüscheln zeigt. Dabei wird derartig
verfahren, daß zunächst die Borstenbüschel 5 aus Einzelborsten 4 gebildet werden,
indem ein Borstenvorrat zu Borstenbüscheln 5 vereinzelt wird, daß dann die Borsten
4 büschelweise angesaugt, der Form 7 zugeführt und in die Lochungen 6 der Form 7
eingesaugt und anschließend verschmolzen werden. Dabei kann das Zuführen und Einfüllen
in die Form in einer Arbeitsstation, das anschließende Verschmelzen in einer Nachbar-Arbeitsstation
erfolgen, so daß während des Verschmelzens der Borsten bereits wieder ein Füllvorgang
bei einer nächsten Form 7 durchgeführt werden kann.
[0073] Die Borstenbüschel 5 werden dabei gemäß dem Ausführungsbeispiel durch die auf die
Form 7 aufgelegte, mit übereinstimmenden Lochungen 6a ausgestattete Halteplatte 14
hindurchgesaugt, wobei die zu verschmelzenden Enden 8 der Borsten 4 über die Platte
14 überstehen oder wenigstens in einen nach der Oberseite der Platte 14 hin sich erweiternden
Lochungsbereich 6b (Fig. 6) ragen, und daß anschließend die Borsten 4 miteinander
und gegebenenfalls mit denen der Nachbar-Borstenbüschel sowie auch mit Noppen 33 der
Halteplatte 14 beschmolzen werden. Die Halteplatte 14 kann nach dem Verschmelzen
der Borsten 4 mit einem Bürstenkörper 26 verbunden, insbesondere verschweißt oder
verklebt werden, was wiederum nach einer Vorschubbewegung in einer weiteren Arbeitsstation
stattfinden kann, während an den vorangegangenen Arbeitsstationen jeweils parallel
und zeitgleich die vorhergehenden Verfahrensschritte bei einer nachfolgenden Form
durchgeführt werden können. Schließlich wird das Borstenfeld nach der Verbindung mit
der Halteplatte 14 durch das Verschmelzen der Borsten oder mit dem Bürstenkörper
26 aus der Form 7 ausgeworfen.
[0074] Dadurch daß dieses Verfahren und seine einzelnen Verfahrensschritte zeitgleich jeweils
an verschiedenen Arbeitsstationen und dabei u.U. gleichzeitig an mehreren Formen
durchgeführt werden kann und nicht mehr jedes einzelne Borstenbündel 5 in die Lochung
eines Bürstenkörpers gestopft werden muß, ist eine gegenüber herkömmlichen Bürstenherstellungsverfahren
erheblich erhöhte Productionsgeschwindigkeit erreichbar. Gleichzeitig wird eine günstige
Verankerung der Borsten durch die Verschmelzung und auch eine zweckmäßige Verbindung
mit einem Bürstenkörper erreicht, wobei im Bedarfsfalle nicht nur Borsten 4 unterschiedlicher
Hälte und Form, sondern auch unterschiedlicher Farben und mit unterschiedlicher Anordnung
an ihren Arbeitsenden kombiniert werden können.
[0075] Zum Herstellen von Bürsten oder Borstenfeldern werden Borstenbüschel 5 aus Einzelborsten
4 gebildet und dann büschelweise in Lochungen 6 von Halbformen 7 eingefüllt und anschließend
an den Halteenden 8 verschmolzen. Dies geschieht in zweckmäßiger Weise dadurch, daß
einem Borstenmagazin 15 mit einem entsprechenden Borstenvorrat die Borsten 4 entnommen
und dabei zu Borstenbüscheln 15 vereinzelt werden, dann diese Borsten 4 büschelweise
durch einzelne ihnen zugeordnete Leitungen 10 gesaugt und der Form 7 zugeführt und
dabei in die Lochungen 6 der Formen 7 eingesaugt werden. Dabei können sie gleichzeitig
durch auf die Form 7 aufgelegte bzw. in eine dort vorgesehene Aussparung eingelegte
Halteplatte 14 hindurchgesaugt werden, mit der sie durch den anschließenden Verschmelzungsvorgang
verbunden werden, so daß die Verbindung der Borsten mit dem Bürstenkörper 26 erheblich
vereinfacht ist, da eine solche Halteplatte 14 gut mit einem Bürstenkörper 26 verschweißt
oder verklebt werden kann oder sogar diesen Bürstenkörper 26 selbst bilden kann.
[0076] Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß beim Verschmelzen nur jeweils der einzelnen
Borstenbüschel in der in Fig. 5 dargestellten Weise Einzel-Borstenbündel entstehen,
die statt einer Verbindung mit Hilfe der Halteplatte 14 zu einem Borstenfeld auch
einfach als Bestandteil eines Pinsels bei dessen Herstellung Verwendung finden können.
Somit kann die vorbeschriebene Verfahrensweise und die vorbeschriebene sowie nachfolgend
noch erläuterte abgewandelte Vorrichtung auch zur Herstellung von Borstenbündeln für
Pinsel benutzt werden und dabei eine hohe Stückzahl in kurzer Zeit ermöglichen.
[0077] Die in Fig. 14 dargestellte Vorrichtung 1 entspricht in wesentlichen Teilen der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 und hat deshalb für die meisten Teile wie die Form 7 und
die Leitungen 10 übereinstimmende Bezugszahlen. Auch die Vereinzelung der Borstenbüschel
5 geschieht in der schon vorbeschriebenen Weise. Darüber hinaus werden auch in diesem
Falle die vereinzelten Borstenbüschel 5 der oder den Formen 7 mit Hilfe eines Luftstromes
zugeführt, der bei der Anlegung eines Unterdruckes an die Form 7 entsteht. Dabei ist
in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die Mündungen 11 der Leitungen 10 Verjüngungen
oder Verengungen 34 mit anschließender Erweiterung 35 aufweisen, also in den Mündungen
11 jeweils eine Art Venturi-Düse angeordnet ist, innerhalb welcher der Luftstrom
aufgrund dieser Querschnittsverengung beschleunigt wird. Versuche haben gezeigt,
daß unter Umständen die Borstenbüschel 5 während ihres Transportes durch die Leitungen
10 etwas in die Länge gezogen werden, weil zunächst mittlere Borsten etwas schneller
als die an den Leitungswandungen anliegenden Borsten befördert werden können. Dies
kann durch eine erhöhte Einführgeschwindigkeit mit Hilfe der erwähnten Verengung 34
in die Lochungen 6a der Halteplatte 14 und 6 der Form 7 ausgenutzt werden, wobei diese
erhöhte Einführgeschwindigkeit auch den Impuls oder die kinetische Energie der einzelnen
Borsten 4 vergrößert, so daß selbst die letzten Borsten noch zwischen die schon in
den Lochungen 7 befindlichen Borsten eingeführt und gewissermaßen "eingeschossen"
werden können. Eine solche zweckmäßige Ausgestaltung der Borstenzufuhr ist gerade
aufgrund der Beförderung mit Hilfe von Unterdruck möglich, während eine Beförderung
mittels Preßluft an dem Eintritt in die Düsen zu erheblichen Staus durch sich etwa
querstellende Borsten führen könnte.
[0078] Selbst wenn die eine oder andere der als letzte eingeführten Borsten nicht mehr ganz
in die jeweilige Lochung 6 der Form 7 gelangt, sondern mit einem erheblichen Teil
ihrer Länge oder gar vollständig oberhalb der Oberseite der Halteplatte 14 verbleibt,
kann sie bei dem anschließenden Verschmelzungsprozeß mitverschmolzen werden und somit
zur Vergrößerung der Festigkeit des gesamten hergestellten Borstenfeldes, bestehend
aus Borstenbüscheln 5 und der Halteplatte 14, beitragen.
Bei der in Fig. 15 erkennbaren Vorrichtung 1 ist wiederum die Form 7 mit ihren Lochungen
6 und der auflegbaren Halteplatte 14 mit hochstehenden Noppen 33 vorgesehen, jedoch
werden die Borsten bzw. die Borstenbüschel 5 auf andere Weise zugeführt. Dazu ist
eine im ganzen mit 37 bezeichnete Zuführeinrichtung zum Erfassen und Transportieren
der Borstenbüschel 5 jeweils zu den Lochungen 6 der Form 7 hin vorgesehen, die einen
die Borstenbüschel 5 einzeln haltenden Schieber - in diesem Falle den auch bei den
vorhergehenden Vorrichtungen schon beschriebenen Entnahmeschieber 17 - und eine mit
Durchtritten versehene Zuführplatte 38 aufweist. Auf dieser Zuführplatte 38 sind
die Borstenbüschel 5 mittels des Schiebers 17 quer zu ihrer Orientierungsrichtung
verschiebbar. Die Zuführplatte 38 hat Durchtritte 39, die in Flucht mit den Lochungen
6 der Form 7 angeordnet sind oder vor dem Vereinzeln und Zuführen der Borstenbüschel
in Flucht mit diesen gebracht werden können.
[0079] Es können also bei dieser Ausführungsform in vorteilhafter Weise mit Hilfe des Entnahmeschiebers
17 die Borstenbüschel 5 nicht nur gebildet und vereinzelt, sondern auch praktisch
unmittelbar der Form 7 zugeführt werden.
[0080] Dabei erkennt man in Fig. 15 ferner, daß die Form 7 auch wiederum einen Unterdruckanschluß
9 unterhalb eines porösen, die Enden der Lochungen 7 enthaltenden Einsatzes 22 aufweist,
so daß also auch in diesem Falle durch Anlegen eines Unterdruckes ein Luftstrom erzeugt
werden kann, der das Einbringen der Borsten 4 in die Lochungen 6 der Form 7 bewirkt
oder zumindest unterstützt, da in der dargestellten Anordnung - wie bei den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen - zusätzlich die Schwerkraft wirksam ist.
[0081] Während die Vorrichtungen gemäß den Figuren 1, 4 und 14 einen großen Abstand zwischen
Borstenvorrat und Form überbrücken können, erlaubt die Vorrichtung nach Fig. 15 eine
Bauweise mit geringem Platzbedarf.
[0082] Es sei noch erwähnt, daß die Borstenbüschel 5 eine unterschiedliche Anzahl von einzelnen
Borsten 4 enthalten können und daß dabei im Extremfall auch nur eine einzige Borste
4 vorgesehen und in der vorbeschriebenen Weise in die Form und durch eine Halteplatte
14 befördert werden kann. Gerade dabei kann die Verengung 34 gemäß Fig. 14 zweckmäßig
sein, um solche wenigen oder eine einzelne Borste 14 zu beschleunigen, aber auch -
wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 selbst - zentral in die jeweilige Lochung
6 einzuführen.
[0083] Das Einführen jeweils nur einer einzigen Borste 4 in eine Lochung 6 der Form 7 ist
vor allem dann günstig, wenn relativ dicke Borsten, gegebenenfalls mit kugelig verdickten
Arbeitsenden an einer Bürste gewünscht werden, bei der z.B. ein Massageeffekt im
Vordergrund stehen kann. Auch eine solche Einzelborste kann an ihrem Ende durch Verschmelzen
verdickt und mit der Halteplatte 14 verbunden werden.
[0084] Auch dabei ist ein Verschmelzen mit der Halteplatte 14, sei es daß sie aus demselben
Werkstoff, sei es daß sie aus anderem Werkstoff wie die Borsten 4 besteht, mit Hilfe
von Noppen 33 an der Halteplatte 14 zweckmäßig, um, wie in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen,
eine unlösbare Verbindung zwischen den Borsten und der Halteplatte 14 herzustellen.
In Fig. 16 ist bezüglich des Entnahmeschiebers 17 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte
Ausführungsform dargestellt, wobei jedoch übereinstimmende Teile selbst bei geänderter
äußerer Gestaltung übereinstimmende Bezugszahlen haben. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel
der Entnahmeschieber 17 drehbar, d.h. er kann beim Entnehmen der Borsten 4 aus dem
oder den Borstenmagazinen 15 und beim Befördern zu den Einführöffnungen 12 oder den
Durchtritten 39 sowie von dort wieder zu dem jeweiligen Borstenmagazin in einer gleichbleibenden
Drehrichtung Pf4 verdreht werden und also nur mit einer Drehrichtung umlaufen. Somit
entfällt der bei dem hin- und herbewegbaren Schieber 17 gemäß Fig. 2 erforderliche
Leerhub, durch welchen der Schieber 17 mit seinen Aussparungen 18 wieder zu dem Borstenmagazin
15 zurückbewegt werden muß. Aufgrund dieser kontinuierlichen Bewegungsrichtung und
Arbeitsweise sowie der Vermeidung eines Zeitverlustes durch einen solchen Leerhub
kann die Beschickung mit Borsten und damit der gesamte Arbeitsablauf ganz erheblich
beschleunigt werden.
[0085] Nach einer Teilumdrehung zwischen den jeweiligen Entnahmepositionen von z.B. 90
o kann eine Halteposition für die Übergabe der Borsten 4 vorgesehen sein. Man erkennt
in Fig. 16, daß die als Entnahmeschieber 17 dienende Drehscheibe von zwei einander
gegenüberliegenden Borstenmagazinen 15 beaufschlagt ist, aber an vier Stellen randoffene
Aussparungen 18 für die Borsten 4 hat, so daß immer einerseits solche Aussparungen
18 im Bereich der Borstenmagazine 15 und andererseits im Bereich der Übergabe zu
den Formen hin angeordnet sind. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden dabei
die randoffenen Aussparungen 18 über einen Teil des Drehweges durch seitliche Führungen
18a geschlossen gehalten, um die Borsten festzulegen.
[0086] Der drehbare Entnahmeschieber 17 ist dabei eine Drehscheibe mit kreisförmigen Umfang
und zentraler Drehachse und die Ausnehmungen 18 sind randoffen am Umfang dieser Drehscheibe
angeordnet. Wie erwähnt, können dabei zwei, gegebenenfalls aber auch z.B. vier oder
bei entsprechend großem Umfang der Drehscheibe noch mehr Borstenmagazine 15 entlang
dem Umfang der Drehscheibe mit Abstand zueinander angeordnet sein, wobei lediglich
zwischen diesen Borstenmagazinen 15 jeweils genügend Platz für die Halteposition
und die Übergabestelle zu den Einführöffnungen 12 oder Durchtritten 39 , die jeweils
zu der Form 7 führen, vorhanden sein muß. Auch dabei können die randoffenen Ausnehmungen
18 unterschiedliche Konturen und Querschnitte haben, um unterschiedliche Borstenbüschel
zu bilden.
1. Verfahren zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten oder von Borstenbündeln
für Pinsel, wobei Borstenbüschel in Lochungen (6) von Formen (7) eingefüllt werden,
wobei zunächst die Borstenbüschel (5) aus Einzelborsten (4) gebildet werden, indem
ein Borstenvorrat zu Borstenbüscheln (5) vereinzelt wird, wonach die Borsten (4)
büschelweise der Form (7) mit Hilfe eines Luftstromes zugeführt und in die Lochungen
(6) der Form (7) eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom zum Fördern der Borstenbüschel (5) mit Unterdruck erzeugt wird
und daß die den späteren freien Arbeitsenden abgewandten Enden (8) der Borsten anschließend
an das Einbringen in die Lochungen (6) der Form (7) verschmolzen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (4) in etwa
vertikaler Orientierung in die Form (7) eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbüschel
(5) durch eine auf die Form (7) aufgelegte, mit übereinstimmenden Lochungen (6a) wie
die Form ausgestattete Halteplatte (14) hindurchgesaugt werden, wonach die zu verschmelzenden
Enden (8) der Borsten (4) über die Platte (14) überstehen oder wenigstens in einen
nach der Oberseite der Platte (14) hin sich erweiternden Lochungsbereich ragen, und
daß anschließend diese Borsten (4) miteinander und/oder mit der Platte oder mit an
dieser in derselben Richtung wie die überstehenden Enden (8) der Borsten (4) vorstehenden
Vorsprüngen und gegebenenfalls mit den Enden (8) der Nachbarborstenbüschel verschmolzen
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem
Anschmelzen der Enden (8) der Borsten (4) die noch weiche oder teigige Schmelze unter
Druck, insbesondere Unterdruck gesetzt und dadurch wenigstens teilweise in innerhalb
der Halteplatte (14) befindliche Zwischenraume zwischen den Borsten und/oder zwischen
diesen und der Halteplatte (14) gedrückt oder gesaugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte
nach dem Verschmelzen der Borsten (4) mit einem Bürstenkörper (26) verbunden, insbesondere
verschweißt, hochfrequenzverschweißt, verklebt, dauerhaft verrastet oder verschraubt
wird.
6. Vorrichtung (1) zum Herstellen von Borstenfeldern (2) für Bürsten (3) oder von
Borstenbündeln für Pinsel, bei denen die Enden (8) von einzelnen Kunststoff-Borsten
(4) eines Borstenbüschels (5) miteinander und/oder mit denen eines Nachbarbüschels
verschmolzen werden, mit einer mit Lochungen (6) versehenen Form (7) in welche Lochungen
(6) jeweils ein Borstenbüschel (5) paßt, wobei Zurführleitungen (10) zu der Form
(7) vorgesehen sind und zu jeder zu füllenden Lochung (6) eine Leitung (10) führt,
an welche Leitungen (10) Mittel zur Erzeugung eines Luftstromes zu der Form (7) hin
anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (11) der Leitungen (10) und die Form (7) relativ zueinander bewegbar
sind und daß die Form (7) einen Anschluß zum Anlegen eines Unterdruckes an die einzelnen
Lochungen (6) hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleitungen
(10) an ihrem Einführende (12) den Abstand zueinander haben oder auf den Abstand
einstellbar sind, in welchem die Borstenbüschel (5) vor ihrem Einführen in die Form
(7) bereitgestellt sind, und daß die Austritte oder Mündungen (11) der Leitungen (10)
in Gebrauchsstellung in dem Abstand und der Anordnung vorgesehen oder einstellbar
sind, die der Lochanordnung der Form (7) und/oder einer Halteplatte entspricht.
8. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein Borstenmagazin (15) vorgesehen ist, in welchem die Borsten (4) gegen einen verschiebbaren
und/oder drehbaren Entnahmeschieber (17) gepreßt sind, und daß der quer zu der Entnahme
(16) bewegbare Entnahmeschieber (17) mit Abstand zueinander angeordnete, dem Borstenvorrat
zugewandte, offene Ausnehmungen (18) zum Bilden von Borstenbüscheln (5) hat und mit
seinem diese Ausnehmungen (18) aufweisenden Bereich aus dem Borstenmagazin (15) bis
unter die Einführöffnungen (12) der Leitungen (10) verschiebbar oder verdrehbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als
Leitungen (10) Schläuche und/oder Rohre vorgesehen sind und insbesondere im Bereich
des Einführendes (12) und/oder der Mündung (11) zur Verstellbarkeit dieser Bereiche
die Leitungen (10) flexibel sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einführenden (12) der Leitungen (10) zu einem Einführkopf verbunden oder an einem
Einführkopf befestigt sind und die Eintrittsöffnungen (19) in die Leitungen (10) trichterförmig
mit sich von einem größeren Querschnitt auf den Leitungsquerschnitt verjüngenden Verlauf
ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mündungen (11) der Leitungen (10) miteinander verbunden, vorzugsweise an einer gegebenenfalls
austauschbaren Mündungsplatte (20) fixiert sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mündungen (11) der Leitungen (10) Verjüngungen oder Verengungen (34) - vorzugsweise
in der Art einer Venturi-Düse - mit anschließender Erweiterung (33) aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lochungen (6) zur Aufnahme der Borstenbüschel (5) in der Form (7) Sacklöcher sind,
deren Böden (21) oder innere Stirnseiten eine Negativform oder -kontur zur Formung
der Enden der jeweiligen Borstenbüschel (5) haben und beispielsweise als Hohlkegel
oder -spitze, Hohl-Halbkugel, Abschrägung, Ebene oder eine Kombination dieser Hohlformen
ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von
allen Bohrungen oder Lochungen (6) der Form (7) jeweils oberhalb von deren Böden (21)
ein Saugkanal seitlich, ggf. rechtwinklig abgeht und diese Kanäle zu dem Sauganschluß
führen und zusammengefaßt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die
Böden (21) der Lochungen (6) in der Form (7) in einem porösen Einsatz (22), insbesondere
in einem Keramikeinsatz, Sintereinsatz, Sieb, Filz, Textilien od.dgl. vorgesehen sind,
unter welchem eine mit dem Vakuumanschluß (9) versehene Kammer (23) od.dgl. vorgesehen
ist.
16.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Böden (21) der einzelnen Lochungen (6) von der Stirnseite von in den Lochungen (6)
verschiebbaren Stempeln gebildet sind, die beim Füllen tiefer als beim Verschmelzen
der Borsten (4) angeordnet sind und in eine der exakten Büschellänge entsprechenden
Höhe, ggf. über die Saugkanäle der Lochungen, anhebbar sind.
17.Vorrichtung insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Böden (21) der Lochungen (6) der Form (7) geriffelt oder profiliert oder
aufgerauht sind, wobei einzelne Borsten (4) jeweils zwischen die dabei gebildeten
Erhöhungen und andere auf die Erhöhungen passen, so daß die Einzelborsten (4) eines
Borstenbüschels (5) an dessen freiem Arbeitsende geringfügig unterschiedliche Längen
haben.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehr
Zuführleitungen (10) für Borstenbüschel (5) vorgesehen sind, als eine Form (7) Lochungen
(6) hat, so daß gleichzeitig mehrere ein Borstenfeld bildende Formen (7) beschickt
werden können.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schieber (17) zum Vereinzeln der Borstenbüschel unterschiedliche Ausnehmungen (18)
zur Bildung unterschiedlicher Borstenbüschel (5) und insbesondere zur Bildung von
Borstenbüscheln (5) unterschiedlicher Dicke und/oder Querschnittsform aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
einander gegenüberliegende Borstenmagazine (15) vorgesehen sind und der quer zu ihnen
und den darin befindlichen Borsten (4) befindliche Schieber (17) an seinen beiden
Längsseiten Ausnehmungen (18) zum Vereinzeln von Borstenbüscheln (5) hat.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Borstenmagazine (15) und Entnahmeschieber (17) zu den Eintrittsköpfen (15) der Saugführungen
(10) vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zuführleitungen (10) für die Borstenbüschel (5) von dem Schieber (17) zu den Formen
(7) etwa o,1 mm bis 20 mm Innendurchmesser haben.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Formen (7) auf einem Förder- oder Kettenband (24) od. dgl. Vorschubmittel angeordnet
sind, über dessen Obertrum in Vorschubrichtung dieses Band hintereinander die Mündung
(11) der Zuführleitungen (10), daneben eine Heiz- oder Schmelzstation (25) zum Verschmelzen
der Borstenenden und ggf. in Vorschubrichtung daneben eine Zuführvorrichtung für Bürstenkörper
(26) und/oder eine Ultraschweißanlage (27) oder Klebevorrichtung angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß am
Untertrum des Bandes (24) od. dgl. die Auswurfstation (28) für die fertigen Bürsten
(3) vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Füllen der Form (7) zwischen dieser und der Mündung (11) der Leitungen (10) eine Halte-
und Einführplatte (14) für die Borsten (4) angeordnet ist, die Durchtrittlochungen
(6a) in der Anordnung aufweist, in welcher die Borstenbüschel (5) zu einem Borstenfeld
zusammengefaßt werden und aus der die in die Form eingesetzten Borsten beim Verschmelzen
gegebenenfalls vorstehen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lochungen (6a) in der Halteplatte (14) auf der den Arbeitsenden(6a) der Borsten (4)
abgewandten Oberseite Einsenkungen (6b) haben, die die verschmolzenen Enden (8) der
Borsten (4) der einzelnen Borstenbüschel (3) in sich aufnehmen und die gegebenenfalls
an den einander zugewandten Ründern unterhalb der Plattenoberfläche ineinander übergehen.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Halteplatte (14) einen Flansch (30) oder eine Dichtlippe aufweist, der die nach dem
Einfügen in eine die Halteplatte in sich aufnehmende Ausnehmung (31) des Bürstenkörpers
(26) deren Rand übergreift.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
auf die Form (7) auflegbare Halteplatte (14) aus dem Werkstoff besteht, aus dem der
Bürstenkörper (26) besteht, oder daß die Halteplatte (14) der Bürstenkörper ist.
29. Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern (2) für Bürsten (3) oder Borstenbüschel
für Pinsel, bei denen die Enden (8) von einzelnen Kunststoff-Borsten (4) eines Büschels
(5) miteinander und/oder mit denen eines Nachbarbüschels verschmolzen werden, mit
einer mit Lochungen (6) versehenen Form (7), in welche Lochungen (6) jeweils ein Borstenbüschel
(5) paßt und aus dem die zu verschmelzenden Enden (8) der Borsten (4) überstehen,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zuführeinrichtung (37) zum Erfassen und transportieren von
Borstenbüscheln (5) oder Einzelborsten (4) jeweils zu den Lochungen (6) der Form
(7) hin vorgesehen ist, die einen die Borstenbüschel (5) einzeln haltenden Schieber
und eine mit Durchtritten (39) versehene Zuführplatte (38) aufweist, auf der die Borstenbüschel
(5) mittels des Schiebers (17) quer zur Orientierung der Borsten (4) verschiebbar
sind, daß die Durchtritte (39) der Zuführplatte (38) in Flucht mit den Lochungen (6)
der Form (7) angeordnet sind oder in Flucht mit diesen bringbar sind und daß die Form
(7) einen Unterdruckanschluß (9) aufweist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckanschluß
(9) an der Form (7) unterhalb eines porösen, die Enden der Lochungen (7) enthaltenden
Einsatzes (22) angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Seite der Halte- und Einführplatte (14), auf der die zu verschmelzenden Borsten
(4) überstehen, zwischen den Lochungen (6a) Erhöhungen, Vorsprünge, Noppen (33) oder
dergleichen aus schmelzbarem Werkstoff vorstehen.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der
drehbare Entnahmeschieber (17) beim Entnehmen der Borsten (4) aus dem Borstenmagazin
(15) und beim Befördern zu den Einführöffnungen (12) oder den Durchtritten (39) sowie
von dort wieder zu dem jeweiligen Borstenmagazin (15) in einer gleichbleibenden Drehrichtung
verdrehbar ist oder umläuft und nach einer Teil-Umdrehung zwischen den Entnahmepositionen
von z.B. 90o eine Halteposition für die Übergabe der Borsten (4) aufweist.
33.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der
drehbare Entnahmeschieber (17) eine Drehscheibe mit vorzugsweise kreisförmigem Umfang
und zentraler Drehachse ist und die Ausnehmungen (18) randoffen am Umfang dieser Drehscheibe
angeordnet sind und daß gegebenenfalls zwei oder vier oder - bei entsprechend großem
Umfang der Drehscheibe - noch mehr Borstenmagazine (15) entlang dem Umfang der Drehscheibe
mit Abstand zueinander angeordnet sind und jeweils zwischen diesen Borstenmagazinen
die Halteposition und die Übergabestelle zu den Einführöffnungen (12) oder Durchtritten
(39) angeordnet sind.