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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vorberei ten der zur
Bildung einer Borstenware, beispielsweise einer Zahnbürste, dienenden
Borstenbündel,
für mindestens
einen Behandlungsvorgang, bei dem die für die Bildung der Borstenware
erforderlichen und auf eine vorgegebene Länge vorgeschnittenen Borstenbündel in
entsprechend angeordnete Kanäle
einer Transportplatte eingestopft und gegebenenfalls eingespannt
werden.
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Die
Erfindung abzieht sich ferner auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 4.
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Bei
der Herstellung von Borstenwaren, insbesondere Zahnbürsten, ist
es bekannt, die für
die Bildung einer Borstenware erforderlichen Borstenbündel in
Kanäle
einer Transportplatte einzustopfen, wobei die Anzahl und die Anordnung
der Kanäle
genau der Anzahl und der Anordnung der Borstenbündel an der fertigen Borstenware
entspricht. Bedarfsweise können
die zugeschnittenen Borstenbündel
in der Transportplatte eingespannt werden, bevor sie behandelt bzw.
bearbeitet werden. Diese Bearbeitung bzw. Behandlung kann das Verrunden
der nutzungsseitigen Borstenenden, die Konfigurierung der nutzungsseitigen
Borstenenden eines Borstenbündels
und die Befestigung der Borstenbündel
in dem Borstenträger
umfassen.
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Das
Einbringen der Borstenbündel
in die Transportplatte erfolgt bei den vorbekannten Verfahren in
der Weise, daß der
Transportplatte zwei Spanneinheiten vorgeordnet sind, von denen
zumindest eine Spanneinheit in Richtung auf die Transportplatte und
zurück
verschiebbar ist. Beide Spanneinheiten sind mit Führungskanälen versehen,
deren Anzahl und Anordnung genau mit der Anzahl und der Anordnung
der Kanäle
in der Transportplatte übereinstimmt,
d.h., jedem Kanal in der Transportplatte ist ein fluchtender Führungskanal
in beiden Spanneinheiten zugeordnet. Jede Spanneinheit besitzt einen Schieber,
der den Führungskanälen entsprechende Bohrungen
aufweist. Durch entsprechendes Bewegen des Schiebers können alle
Borstenstränge
in den Spanneinheiten wechselweise eingespannt oder für eine Bewegung
bzw. Verschiebung freigegeben werden. In alle Führungskanäle der beiden Spanneinheiten
sind endlose Borstenstränge
eingeführt,
die von der verschiebbaren Spanneinheit im eingespannten Zustand
gleichzeitig um ein vorgebenes Maß in die Kanäle der Transportplatte
eingeführt
werden. Sobald diese Vorschubbewegung beendet ist, wird der Schieber
der verschiebbaren Spanneinheit gelöst, während gleichzeitig die in der
ortsfesten Spanneinheit befindlichen Borstenstränge über deren Schieber festgespannt
werden können.
Jetzt kann die verschiebbare Spanneinheit wieder in ihre Ausgangslage
nahe der festen Spanneinheit zurückkehren
und erneut ein Vorschub aller Borstenstränge durchgeführt werden.
Bevor dies jedoch erfolgt, müssen
die in der Transportplatte befindlichen Borstenstränge mittels
eines Messers durchgetrennt werden, so daß jetzt die Kanäle der Transportplatte
nur noch Borstenbündel
enthalten. Gleichzeitig wird die die Borstenbündel enthaltende Transportplatte
entfernt und durch eine neue Transportplatte ersetzt, die in der vorbeschriebenen
Weise ebenfalls Borstenbündel aufnehmen
kann.
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Eine
Vorrichtung und ein Verfahren mit den oberbegrifflichen Merkmalen
der Ansprü che
1 bzw. 4 ist aus der
DE 37 18
811 bekannt. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung werden
Monofile, die von verschiedenen Vorratsrollen abgewickelt werden,
zu einem oder mehreren Bündelsträngen zusammengefügt und mit
den Spanneinheiten durch zyklischen Hin- und Herbewegen einer mit
Klemmmitteln versehenen Transporteinrichtung zugeführt, die
zu dem zugeführten
Bündelstrang
eine entsprechende Ausnehmung aufweist. Die so eingeführten Bündel werden
von dem Endlosstrang abgeschnitten, einer Nachbearbeitung unterzogen.
Hierbei wird das Borstenbündel
in der Transporteinrichtung gehalten, schließlich am Ende der Bearbeitungsschritte
in eine Spritzgießform überführt. Dort
wird die Borstenware durch Abspritzen der in die Kavität hineinragenden Bündelenden
fertig gestellt.
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Das
aus der
DE 37 18 811 bekannte
Verfahren eignet sich nicht zur Herstellung von Borstenwaren mit
einer Vielzahl von Borstenbündeln,
insbesondere unterschiedlich langen Borstenbündeln. So kann beispielsweise
eine Zahnbürste
zwischen 26 und 50 Borstenbündel
besitzen. Dies bedeutet, daß nicht
nur die Transportplatte eine entsprechende Anzahl von Kanälen besitzt.
Auch die beiden Spanneinheiten müssen
eine damit übereinstimmende
Anzahl von Führungskanälen aufweisen.
Dies hat zur Folge, daß die
zur Durchführung
des Verfahrens eingesetzten Vorrichtungen verhältnismäßig aufwendig sind. Weiterhin
ist es erforderlich, daß eine
entsprechende Anzahl von Ablaufrollen zur Verfügung steht, auf denen die endlos
zu verarbeitende Borstenware bzw. die Borstenstränge als Vorrat aufgewickelt
sind. Eine solche Vorratseinrichtung ist nicht nur aufwendig, sondern
benötigt
einen verhältnismäßig großen Platzbedarf,
der für
andere Zwecke nicht nutzbar ist. Befindet sich auf allen der Bevorratung
dienenden Ablaufrollen nicht die gleiche Länge an Borstensträngen, bedeutet
dies, daß am
Ende des kürzesten Borstenstranges
die Reste auf den anderen Ablaufrollen unbrauchbar sind und einer
Wiederaufbereitung zugeführt
werden müssen.
Darüber
hinaus hat das vorbekannte Verfahren den Nachteil, daß alle in die
Kanäle
des plattenartigen Trägers
eingestopften Borstenbündel
die gleiche Länge
aufweisen. Dies bringt es mit sich, daß bei einer Konturierung aller Borstenbündel einige
derselben unnötig
gekürzt
werden müssen,
was wiederum Abfall mit sich bringt, der aufbereitet werden muß.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen,
mit dem es möglich
ist, den Vorrichtungsaufwand und den Platzbedarf der Vorrichtung
zu reduzieren und den Verlust an Borstenmaterial erheblich einzuschränken. Gleichzeitig
soll die Möglichkeit
geschaffen werden, unterschiedlich lange Borstenbündel in
die Kanäle
des plattenartigen Trägers
einstopfen zu können.
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Ferner
will die vorliegende Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung angeben.
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Zur
Lösung
des verfahrensmäßigen Problems
wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen
von Anspruch 1 angegeben. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den Ansprüchen
2 und 3 enthalten.
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Die
Problemlösung
hinsichtlich des vorrichtungsmäßigen und
der Erfindung zugrundeliegenden Problems gibt Anspruch 4 an. Bevorzugte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Ansprüchen 5 bis
8 zu entnehmen.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nur eine Vorrats- bzw. Ablaufrolle mit einem Borstenstrang
benötigt,
um unterschiedliche Kanäle
des plattenartigen Trägers
mit Borstenbündeln
zu bestopfen.
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Sollen
im Querschnitt unterschiedlich große oder unterschiedlich geformte
Borstenbündel
in die Borstenbündelträger-Formeinsätze eingesetzt
werden, muß gegebenenfalls
eine zweite Vorrats- bzw. Ablaufrolle eingesetzt werden. Der Umstand,
daß die einzelnen
Borstenbündel
einer Borstenware nur aus einem endlosen Borstenstrang gebildet
werden, gibt die Möglichkeit,
bedarfsweise die einzelnen Borstenbündel unterschiedlich lang auszubilden.
Durch die Verwendung eines einzigen Borstenstranges können die
zum Vorschub des Borstenstranges erforderlichen Spanneinheiten einfacher
gestaltet werden. Die Verwendung von nur einer Vorrats- bzw. Ablaufrolle für den Borstenstrang
führt zu
einer weiteren Vereinfachung der Vorrichtung und bringt zusätzlich noch eine
Platzersparnis mit sich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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In
dieser Zeichnung sind die wesentlichsten Bauteile einer Vorrichtung
gezeigt, mit der die der Bildung einer Borstenware, beispielsweise
einer Zahnbürste,
dienenden Borstenbündel
für einen
Behandlungsvorgang vorbereitet werden können. Diese Vorrichtung besteht
aus einer drehbar gelagerten Ablaufrolle 1, auf der ein
Borstenstrang 2 als Meterware, für die nachfolgende Vorbereitung
jedoch als "endlos" bezeichnet, aufgewickelt
ist. Dieser Borstenstrang 2 wird in einen Führungskanal 3 einer
ersten Spanneinheit eingeführt.
Der Querschnitt des Führungskanales 3 ist
um ein vorgegebenes Maß größer als
der Querschnitt des Borstenstranges 2 ausgebildet. Die
Spanneinheit 4 besteht aus zwei in Richtung des Doppelpfeiles 5 gegeneinander
verschiebbaren Teilen. Eine Verschiebung dieser Teile gegeneinander
bewirkt, daß der
Borstenstrang 2 im Führungskanal 3 eingeklemmt
wird. Bedarfsweise kann in der Spanneinheit 4 auch ein
besonderer Schieber zum Einspannen des Borstenstranges 2 eingesetzt
sein.
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In
Transportrichtung des Borstenstranges 2 befindet sich hinter
der Spanneinheit 4 eine weitere Spanneinheit 6,
die in gleicher Weise wie die Spanneinheit 4 ausgebildet
ist. Auch die Spanneinheit 6 besitzt einen Führungskanal 3 und
ist ebenfalls aus zwei Teilen gebildet, die in Richtung des Doppelpfeiles 7 gegeneinander
verschiebbar sind und dabei ein Einspannen des Borstenstranges 2 im
Führungskanal 3 bewirken.
Der Spanneinheit 6 ist ein nur angedeuteter Antrieb 8 zugeordnet, über den
die Spanneinheit 6 aus ihrer gezeichneten Stellung, in
der sie einen vorbestimmten Abstand von der Spanneinheit 4 aufweist,
in Richtung des Doppelpfeiles 9 gegen die Spanneinheit 4 und
zurück
bewegt werden kann.
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In
Transportrichtung des endlosen Borstenstranges 2 befindet
sich hinter der Spanneinheit 6 eine als Borstenbündelträger-Formeinsatz 10 ausgebildete
Transportplatte, in die Kanäle 11 eingearbeitet sind.
Die Anzahl und die Anordnung dieser Kanäle 11 entspricht genau
der Anzahl und der Anordnung von Borstenbündeln 12, beispielsweise
auf einer Zahnbürste.
Der Borstenbündel-Formeinsatz 10 ist über einen
Antrieb mit einer entsprechenden Steuerung einerseits in Richtung
des Doppelpfeiles 13 und andererseits senkrecht zur Zeichnungsebene
verschiebbar. Über
diesen Antrieb ist es möglich,
daß immer
ein freier Kanal 11 fluchtend hinter den Führungskanal 3 der
Spanneinheit 6 bewegt werden kann. Der Borstenbündel-Formeinsatz 10 oder
der Spanneinheit 6 ist ein beispielsweise durch ein Messer
gebildete Schneidgerät 14 zugeordnet.
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Gemäß der gewählten Darstellung
der Zeichnung hat die verschiebbare Spanneinheit 6 den endlosen
Borstenstrang 2 so weit in einen Kanal 11 des
Borstenbündel-Formeinsatzes 10 eingeführt bzw.
eingestopft, daß derselbe
um ein vorgegebenes Maß an
der Rückseite
des Trägers 10 herausragt.
Bei dieser Bewegung ist es erforderlich, den endlosen Borstenstrang 2 in
der Spanneinheit 6 einzuklemmen und gleichzeitig aber in
der Spanneinheit 4 freizugeben. Jetzt wird der Borstenstrang 2 mittels
des Schneidgerätes 14 durchtrennt,
so daß in
dem Borstenbündel-Formeinsatz 10 ein
Borstenbündel 12 mit einer
vorgegebenen Länge
verbleibt. Jetzt wird die Klemmung in der Spanneinheit 6 aufgehoben
und dabei gleichzeitig aber der endlose Borstenstrang 2 in der
Spanneinheit 4 eingeklemmt. Über ihren Antrieb 8 kann
nun die Spanneinheit 6 in eine vorgegebene Lage nahe der
Spanneinheit 4 bewegt werden. Das Maß der Verschiebung der Spanneinheit 6 stimmt
dabei genau mit der Länge
der zu erzeugenden Borstenbündel 12 überein.
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Sobald
die Spanneinheit 6 ihre vorgegebene Lage nahe der Spanneinheit 4 eingenommen
hat, – der
Borstenstrang 2 verändert
durch die Einklemmung in der Spanneinheit 4 seine Lage
nicht – wird der
Borstenstrang 2 in der Spanneinheit 6 eingeklemmt
und gleichzeitig die Klemmung in der Spanneinheit 4 gelöst. Während dieser
Bewegung der Spanneinheit 6 wurde der Borstenbündel-Formeinsatz 10 so
verschoben, daß sich
jetzt wieder ein freier Kanal 11 fluchtend hinter dem Führungskanal 3 der Spanneinheit 6 befindet.
Nun kann über
die Spanneinheit 6 wieder der endlose Borstenstrang 2 in
einen Kanal 11 des Borstenbündel-Formeinsatzes 10 eingeführt bzw.
eingestopft und nach dem Ende dieser Bewegung abgeschnitten werden.
Sodann wiederholt sich der vorbeschriebene Arbeitsablauf in der gleichen
Weise, wobei wieder ein freier Kanal 11 des Borstenbündel-Formeinsatzes 10 hinter
der Spanneinheit 6 bereitgestellt wird.
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Durch
Veränderung
des Hubes der Spanneinheit 6 ist es möglich, unterschiedlich lange
Borstenbündel 12 in
den einzelnen Kanälen 11 des
Borstenbündel-Formeinsatzes 10 zu
bilden. Dadurch ist es bereits an dieser Stelle und zu diesem Zeitpunkt möglich, eine
gewisse Vorkonturierung der einzelnen Borstenbündel entsprechend der später erforderlichen
Konturierung vorzunehmen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß weniger
Abfall an Borstenmaterial entsteht.
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Die
Spanneinheit 6 ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie auch
in Richtung des Doppelpfeiles 15 geschwenkt werden kann.
Dies ermöglicht
einerseits das Füllen
von Kanälen 11,
die in einem Winkel in dem Borstenbündel-Formeinsatz 10 angeordnet sind
und andererseits einen Schrägschnitt
am Ende eines ersten Borstenbündels
und am Anfang des nächsten
Borstenbündels,
wie dies in der Zeichnung auch dargestellt ist. Dadurch ist es möglich, gleichzeitig
auf einer Bürste
rechtwinklig und unter einem Winkel stehende Borstenbündel einzusetzen.
Durch den erwähnten
Schrägschnitt
wird ebenfalls eine gewisse Vorkonturierung der einzelnen Borsten
eines Borstenbündels 12 erreicht.
Das schräge,
rückseitige Ende
des Borstenbündels 12 kann
später
dadurch beseitigt werden, daß die
Borsten an ihren befestigungsseitigen Enden in an sich bekannter
Weise zu einer Verdickung aufgeschmolzen werden.
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Sobald
alle Kanäle 11 eines
Borstenbündel-Formeinsatzes 10 mit
Borstenbündeln 12 bestückt sind,
wird ein Borstenbündel-Formeinsatz 10 zur
Aufnahme weiterer Borstenbündeln
bereitgestellt. Die Querschnittsform der Kanäle 11 kann beliebig
gewählt
werden, wobei jedoch die Querschnittsform der Kanäle 11,
die von einem Borstenstrang 2 gefüllt werden, gleich ist. Die
Borstenbündel 12 des fertig
mit Borstenbündeln 12 bestückten Borstenbündel-Formeinsatz 10 werden
anschließend,
falls erforderlich, in einer Konfigurierungsstation zunächst an ihren
nutzungsseitigen Borstenenden abgerundet und konfiguriert und danach
an ihren Befestigungsenden angeschmolzen. Anschließend wird
der Borstenbündel-Formeinsatz 10 in
eine Spritzgießform
eingesetzt, in der der eigentliche Borstenträger an die Borstenträger an die
Borstenbündel 12 angespritzt wird.
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Gelegentlich
besteht die Forderung, an einer Zahnbürste einige Borstenbündel vorzusehen,
die eine andere Farbe und/oder einen anderen Querschnitt besitzen.
In diesem Fall ist es erforderlich, die vorbeschriebene Anordnung
doppelt vorzusehen, wobei dann die entsprechenden Kanäle in der
ersten Station zunächst
freigelassen und dann in der zweiten Station gefüllt werden oder umgekehrt.
Der Hub des Antriebes 8 kann in an sich bekannter Weise
eingestellt bzw. verändert
werden.