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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING BRISTLE ARRAYS FOR BRUSHES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/072197
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for producing bristle arrays for brushes. A device for producing bristle arrays for brushes comprises separated bristle clusters (20) which are conveyed through channels (22) by compressed air. A projectile (30) driven by compressed air is shot through the channel (22), pushing the bristles in front of it, in order to convey same. The invention also relates to a corresponding method.

Inventors:
BOUCHERIE, Bart Gerard (Ambachtenstraat 84, 8870 Izegem, 8870, BE)
VANDENBUSSCHE, Henk (Kleine Harelbekestraat 10, 8880 Sint-Eloois-Winkel, 8880, BE)
DEPICKERE, Chris (Wallemotestraat 24, 8870 Izegem, 8870, BE)
Application Number:
EP2016/075863
Publication Date:
May 04, 2017
Filing Date:
October 26, 2016
Export Citation:
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Assignee:
GB BOUCHERIE NV (Stuivenbergstraat 106, 8870 Izegem, 8870, BE)
International Classes:
A46D1/08; A46D3/04; A46D3/08
Foreign References:
DE3920769A11991-01-10
EP0149996A21985-07-31
DE3920769A11991-01-10
EP0972464A12000-01-19
EP0972465A12000-01-19
Attorney, Agent or Firm:
PRINZ & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (Rundfunkplatz 2, München, 80335, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Vorrichtung zum Erzeugen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einer Büschelvereinzelungsvorrichtung (10), die einzelne Borstenbüschel (20) einem Borstenmagazin (12) entnimmt, und einer Büschel- Transportvorrichtung, die wenigstens einen Kanal (22) aufweist, durch den ein vereinzeltes Borstenbüschel (20) mittels einer Gasströmung zu einer Büschelaufnahmeeinheit (36) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Kanal (22) durch die Gasströmung bewegtes Projektil (30) vorgesehen ist, das in Förderrichtung der Borstenbüschel (30) nach den in dem Kanal eingeführten Borstenbüscheln (20) angeordnet ist und dieses rückseitig kontaktiert und durch den Kanal (22) zur Büschelaufnahmeeinheit (36) drückt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanäle (22) und für jeden Kanal (22) ein Projektil (30) vorhanden ist und/oder dass der zumindest eine Kanal (22) gekrümmt verläuft. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (22) durch eine durch den Gasdruck nicht aufweitbare Wand gebildet ist, die vorzugsweise aus Metall ist, und/oder dass der Kanal durch das Innere eines insbesondere gebogenen Röhrchens gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckluftanschluss vorhanden ist, der rückseitig des

Projektils in die Transportvorrichtung mündet und das Projektil (30) mit Druckluft beaufschlagt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine insbesondere druckluftbetriebene Rückführvorrichtung vorhanden ist, welche das Projektil (30) von einer Endposition, in welcher das Borstenbüschel der Büschelaufnahmeeinheit (36) übergeben ist, in eine Ausgangsposition überführt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Büschelaufnahmeeinheit (36) eine bewegliche Halterung mit einer mit dem Kanalende fluchtenden Öffnung (38) besitzt, wobei die Halterung zwischen einer Aufnahmeposition, in der die Öffnung die Borstenbüschel enthält und einer davon entfernten Übergabeposition, in der das Borstenbüschel aus der Öffnung herausbewegt wird, beweglich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung mehrere nacheinander an das Kanalende heranführbare Öffnungen (38) hat und so bewegt wird, dass bei Bewegen der befüllten Öffnung in die Übergabeposition eine freie Öffnung (38') zum Kanal (22) bewegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und zusätzlich nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführvorrichtung an die Halterung derart angekoppelt ist, dass nach Abtransport der befüllten Öffnung (38) vom Kanalende aus Druckluft gegen das sich am Kanalende befindliche Projektil (30) beaufschlagbar ist, insbesondere dass der Druckluftanschluss der Rückführvorrichtung an einer freien Öffnung (38') in der Halterung mündet, wobei die Halterung insbesondere ein Drehteller ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführvorrichtung eine

Wechseleinheit für Projektile aufweist, insbesondere eine Wechselplatte, wobei die Wechseleinheit das Projektil in seiner Endposition außerhalb des zugeordneten Kanals (22) in die Ausgangsposition taktet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jede mit einem Borstenbüschel (20) befüllbare Öffnung (38) in der

Halterung ein beweglicher Stift (40) vorgesehen ist, der das Borstenbüschel (20) aus der Öffnung (38) in der Halterung herausdrückt, insbesondere in ein, einen Teil der fertigen Bürste bildendes Borstenhalteteil (46) drückt.

1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektil (30) in seiner Ausgangsstellung in einem

Projektilsitz (26) aufgenommen ist, der in Transportrichtung nach einer Ladeeinheit (17) für ein vereinzeltes Borstenbüschel (20) angeordnet ist, wobei die Ladeeinheit (17) das Borstenbüschel (20) zum Kanalanfang (24) transportiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Projektilsitz (26) reversibel zu und weg vom Kanalanfang (24) verstellbar ist und nach Bestückung des Kanals (22) mit einem Borstenbüschel (20) in Richtung Kanalanfang (24) reversibel verstellbar ist, insbesondere dass der Projektilsitz (26) eine Führung mit einem Projektilanschlag (32) hat, an welchem eine Druckleitung mündet und/oder dass die Führung ein vorderes Ende hat, welches gegen das rückseitige Ende des Borstenbüschels (20) bewegbar ist und dieses in den Kanal (22) drückt. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der

Kanalanfang (24) und/oder die Führung im Projektilsitz (26) an dem dem Borstenbüschel (20) zugewandten Ende eine trichterförmige Erweiterung haben bzw. hat.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinheit (17) eine seitlich zu dem Kanal (22) verfahrbare Platte mit zumindest einem Aufnahmeloch für das zumindest eine Borstenbüschel (20) aufweist, vorzugsweise mit mehreren Aufnahmelöchern für Borstenbüschel (20), die mit zugeordneten Kanälen (22) und Projektilen (30) fluchten, wenn die Platte in der Übergabeposition ist. 15. Verfahren zum Erzeugen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere

Zahnbürsten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Vereinzeln von Borstenbüscheln (20) aus einem Borstenmagazin (12),

Bewegen der vereinzelten Borstenbüschel (20) zu einer Büschel- Transportvorrichtung, in der wenigstens ein Kanal (22) für jeweils ein Borstenbüschel (20) vorgesehen ist,

Vorsehen eines Projektils (30),

Bestücken des Kanals (22) mit dem Borstenbüschel (20), und

Bewegen des Projektils (30) durch den Kanal (22) und Transport des Borstenbüschels (20) durch das bewegte Projektil (30) zu einer Büschelaufnahmeeinheit (36) mittels einer Gasströmung.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Borstenfeldern für Bürsten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einer Büschelvereinzelungsvorrichtung, die einzelne Borstenbüschel einem Büschelmagazin entnimmt und einer Büschel-Transportvorrichtung, die wenigstens einen Kanal aufweist, durch den ein vereinzeltes Borstenbüschel mittels einer Gasströmung zu einer Büschelaufnahmeeinheit gefördert wird.

Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der DE 39 20 769 A1 bekannt.

Es gibt grundsätzlich verschiedene Varianten, wie die aus einem Borstenmagazin vereinzelten Borstenbüschel zum Borstenhalteteil transportiert werden. Das Borstenhalteteil ist im Übrigen entweder der Bürstenkörper oder ein Teil der fertigen Bürste, beispielsweise der Bürstenkopf oder ein Plättchen, oder, alternativ, eine Lochplatte oder Kassette mit Befülllöchern, aus denen die Büschel in ein anderes Teil oder ein Teil der fertigen Bürste gedrückt werden können. Ferner kann die Lochplatte oder Kassette auch als Werkzeugeinsatz in einem Spritzgußwerkzeug eingesetzt werden, so dass die Borstenenden, die aus der Lochplatte oder Kassette herausstehen, umspritzt werden. Das Borstenhalteteil hat jeweils vorgefertigte Öffnungen, in die die einzelnen Borstenbüschel eingedrückt werden. Eine erste, der zuvor angedeuteten Variante einer solchen Vorrichtung besteht darin, die vereinzelten Borstenbüschel direkt in ein Stopfwerk zu überführen, mittels welchem die Bünde in Löcher eines Borstenhalteteils gestopft bzw. gedrückt werden, z. B. EP 0 972 464 A1 und EP 0 972 465 A1 .

Die zweite Variante ist die in der vorgenannten Druckschrift beschriebene Variante, bei der vereinzelte Borstenbüschel über Röhrchen mittels einer Gasströmung frei durch diesen Kanal fliegen und damit eine Transportstrecke überbrücken. „Gasströmung" bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung, dass die Borstenbüschel entweder durch Druckluft oder durch Unterdruck durch den Kanal gefördert werden. Nachteil an dieser zweiten Variante ist, dass der Querschnitt des Büschels sehr genau auf den Querschnitt des Kanals abgestimmt sein muss. Ist nämlich das Borstenbüschel zu klein, so fliegen die Borsten einzeln durch den Kanal und erreichen relativ ungeordnet eine nach dem Kanal sitzende Aufnahmeplatte. Ist das Borstenbüschel im Querschnitt zu groß, strömt zu wenig Luft durch die Borstenbüschel hindurch, mit der Folge, dass das Borstenbüschel verklemmen kann. Eine gewisse Durchströmung des Borstenbüschels mit Luft ist nämlich vorteilhaft für die Reduzierung der Reibung gerade zwischen der Kanalwand und dem Borstenbüschel. Wichtig ist hier also, dass die Borstenbüschel nicht auf den späteren Verdichtungsgrad zusammengepresst werden, um im Röhrchen durch die Luft transportiert werden zu können. Deshalb sind nach dem Röhrchen meist sogar mehrere Verdichtungsschritte nötig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, um eine noch kontrolliertere Bewegung der Borstenbüschel zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein im Kanal durch die Gasströmung bewegtes Projektil vorgesehen ist, das in Förderrichtung der Borstenbüschel nach dem in den Kanal eingeführten Borstenbüschel angeordnet ist und das Borstenbüschel rückseitig kontaktiert und durch den Kanal zur Büschelaufnahme drückt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welchem die Borstenbüschel ausschließlich durch die Gasströmung bewegt werden, ist bei der Erfindung ein Projektil vorgesehen, das ein Zwischenteil bildet, welches durch die Gasströmung bewegt wird und welches mechanisch gegen das Borstenbüschel drückt und es durch den Kanal fährt. Die Büschel können durch die Erfindung bereits nach der Büschelabnahme kompakt sein oder auf die endgültige Kompaktheit gebracht und gegebenenfalls bereits so durch die Kanäle transportiert werden. Eine Nachverdichtung der Büschel nach der dem Kanal unmittelbar nachfolgenden Büschelaufnahme ist damit unnötig. Ferner gibt es keine losen Borsten im Kanal. Das Projektil ist vorzugweise ausschließlich durch die Kanalwand geführt und ist mechanisch ansonsten in der Kanalwand frei beweglich, d. h. es ist keine mechanische Koppelung zu einem Antrieb über Zwischenbauteile vorhanden.

Das Projektil ist insbesondere ein zylindrischer, länglicher Körper oder eine Kugel, vorzugsweise aus Kunststoff.

Zwischen dem Projektil und der Innenseite der Kanalwand ist ein minimales Spiel, das kleiner als der Querschnitt einer beförderten Borste ist, vorzugsweise kleiner 0,04 mm, bevorzugt 0,02 mm. Es entsteht eine enge Passung zwischen Projektil und Wand, die keine Umströmung des Projektils erlaubt. Somit spaltet sich das Büschel vor dem Projektil auch nicht auf.

Alternativ kann am Außenumfang des Projektils auch eine Dichtung angebracht sein, die gegen die Kanalwand drückt.

Vorzugsweise sind mehrere Kanäle und für jeden Kanal ein eigenes Projektil vorhanden, sodass im Wesentlichen gleichzeitig die vereinzelten mehreren Borstenbüschel zu der Büschelaufnahmeeinheit transportiert werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht vor allem auch darin, dass aufgrund des Projektils die Lage der Borsten eines Büschels in der Büschelaufnahmeeinheit definiert ist. Bisher konnte es nämlich vorkommen, dass einzelne Borsten mehr oder weniger weit in die Büschelaufnahme hineingedrängt wurden, sodass das rückseitige Ende des Borstenbüschels in der Büschelaufnahmeeinheit keine einheitliche Struktur ähnlich einer Stirnwand bildete. Dadurch, dass das Projektil an den einzelnen Borsten an ihrem rückseitigen Ende anliegt, hat das ganze Borstenbüschel eine einheitliche Struktur, wenn es in der Büschelaufnahmeeinheit sitzt. Der zumindest eine Kanal kann vorzugsweise gekrümmt verlaufen, beispielsweise in Form eines Bogens. Gerade bei gekrümmten Kanälen ist es besonders überraschend, hier ein Projektil einzusetzen. Jedoch kann das Projektil von seiner Länge und von seinem Querschnitt so auf den Kanalquerschnitt und die Krümmung des Kanals sowie auf den Querschnitt der einzelnen Borsten abgestimmt werden, dass das Projektil problemlos die Borstenbüschel durch den gekrümmten Kanal transportiert, ohne selbst im Kanal zu klemmen. Der zumindest eine Kanal kann durch das Innere eines insbesondere gebogenen Röhrchens, vorzugsweise eines Metallröhrchens gebildet sein. Natürlich können darüber hinaus auch Kunststoffröhrchen verwendet werden, wobei hier aber sichergestellt sein muss, dass aufgrund des Gasdrucks keine Ausdehnung der Röhrchen derart erfolgt, dass ein Spiel zwischen Wand und Projektil entsteht, durch das Gas bläst, welches das Büschel vereinzelt. Dabei ist es optional möglich, das Projektil außenseitiq mit einer Dichtung zu versehen. Das Kunststoff roh r als Kanal kann sich auch lokal etwas dehnen, um die geschlossen gegen das Projektil oder seine Dichtung zu drücken und um keinen Luftspalt zu haben.

Die Übertragung der Energie, d. h. der Gasströmung, auf das Projektil kann durch einen Druckluftanschluss erreicht werden. Dieser Druckluftanschluss mündet beispielsweise rückseitig des Projektils in die Büschel- Transportvorrichtung. Die Anordnung ist derart, dass das Projektil rückseitig mit Druckluft beaufschlagt wird.

Das Projektil bewegt sich zwischen einer Ausgangsposition, in der es vor dem Transport der Borstenbüschel angeordnet ist, und einer Endposition, in der es das Borstenbüschel in die Büschelaufnahmeeinheit gedrückt hat. Um auf einfache Weise das Projektil zurück in die Ausgangsposition zu überführen, ist eine Rückführvorrichtung vorhanden. Diese ist druckluftbetrieben (Druckstoß oder Vakuum) und führt das Projektil von der Endposition zurück in die Ausgangsposition.

Die Büschelaufnahmeeinheit kann beispielsweise eine bewegliche Halterung mit einer mit dem Kanalende fluchtenden Öffnung besitzen (bei mehreren Kanälen entsprechende mehrere Öffnungen), wobei die Halterung zwischen einer Aufnahmeposition, in der die Öffnung die Borstenbüschel erhält, und einer davon entfernten Übergabeposition, in der das Borstenbüschel aus der Öffnung herausbewegt wird, beweglich ist. Die Halterung kann insbesondere hin- und herbeweglich oder rotierend ausgeführt sein, damit schnell herantransportierte Borstenbüschel zur weiteren Verarbeitung taktweise wegbewegt werden.

In diesem Zusammenhang kann die Halterung mehrere nacheinander an die Kanalenden heranführbare Öffnungen besitzen und so bewegt werden, dass bei der Bewegung der befüllten Öffnung in die Übergabeposition bereits eine freie Öffnung zum Kanal hin bewegt wird, die entweder der nächsten Befüllung dient und/oder nur der Einleitung von Druckgas zum Zurückbewegen des Projektils.

Die zuvor erwähnte Rückführvorrichtung lässt sich an die Halterung derart ankoppeln, dass nach Abtransport der befüllten Öffnung vom Kanalende aus Druckluft gegen das sich am Kanalende befindende Projektil beaufschlagbar ist.

Die Druckluftanschlüsse der Rückführvorrichtung münden beispielsweise an freien Öffnungen in der Halterung, also unter Umständen an Öffnungen, die als Nächstes mit Borstenbüscheln befüllt werden. Damit müssen die Druckluftanschlüsse sehr wenig bewegt werden, denn die Halterung stellt ein Zwischenteil zwischen dem Ende des entsprechenden Kanals und dem Druckluftanschluss dar. Beispielsweise muss der Druckluftanschluss nur etwas axial zu der Halterung hinbewegt werden, wenn das Projektil zurückbewegt werden soll.

Eine alternative Rückführvorrichtung wird dadurch erreicht, dass die Rückführvorrichtung eine Wechseleinheit für Projektile aufweist, wobei die Wechseleinheit das Projektil in seiner Endposition außerhalb des zugeordneten Kanals in die Ausgangsposition taktet. Damit sind die Kanäle sofort wieder frei für das Zuführen weiterer Büschel, und außerhalb der Kanäle werden die Projektile wieder zurückbewegt. Insbesondere kann dabei eine Wechselplatte verwendet werden, z.B. ein Drehteller, der in einem oder mehreren Schritten die Projektile zurücktaktet.

Eine Option, die Halterung besonders einfach und funktionssicher auszuführen, ist ein Drehteller. Ein solcher Drehteller hat an seinem Umfang verteilt mehrere Öffnungen oder trägt Halteplatten mit mehren Öffnungen, die dann befüllt werden.

Für jede Öffnung in der Büschelaufnahmeeinheit bzw. der Halterung ist gemäß einer Variante der Erfindung ein beweglicher Stift vorgesehen, der das Borstenbüschel aus der Öffnung der Büschelaufnahmeeinheit bzw. der Halterung herausdrückt. Die Übergabe in ein anschließendes Teil erfolgt also rein mechanisch, damit die perfekte Geometrie des Borstenbüschels, mit der es in der Büschelaufnahmeeinheit sitzt, weiter beibehalten werden kann. Vorzugsweise wird über diesen Stift oder, bei mehreren Borstenbüscheln, über diese mehreren Stifte das oder die Borstenbüschel bereits in das Borstenhalteteil gedrückt, welches Teil der fertigen Bürste ist. Wie gesagt, das Borstenhalteteil kann ein Kopf einer Bürste, ein Bürstenkopf oder beispielsweise ein Halteplättchen sein.

Im Folgenden werden vorteilhafte Optionen dargestellt, die das Beladen des Kanals mit Borstenbüscheln beschreiben.

Das Projektil kann dabei in seiner Ausgangsstellung in einem Projektilsitz aufgenommen sein, der in der Transportvorrichtung nach einer Ladeeinheit für vereinzelte Borstenbüschel angeordnet ist. Die Ladeeinheit transportiert das Borstenbüschel zum Kanalanfang. Der Kanalanfang wird also durch denjenigen Teil des Kanals definiert, in den die Borstenbüschel eingesetzt werden.

Der Projektilsitz lässt sich reversibel zu und weg vom Kanalanfang verstellen. Damit ist in der Ausgangsstellung des Projektilsitzes durch den beweglichen Projektilsitz Platz geschaffen, um die Borstenbüschel insbesondere seitlich zum Kanalanfang zuzustellen. Nach Bestückung des Kanals mit einem Borstenbüschel wird der Projektilsitz in Richtung Kanalanfang verstellt.

Der Projektilsitz besitzt z. B. eine Führung mit einem Projektilanschlag, an welchem eine Druckleitung mündet. Sobald das Projektil den Projektilanschlag erreicht hat, ist es in der Ausgangsposition, die damit definiert ist. Durch den Projektilsitz lässt sich eine gute Dichtigkeit erreichen, sodass bei Druckbeaufschlagung die gesamte Energie auf das Projektil übertragen wird.

Die Führung am Projektilsitz kann ein vorderseitiges Ende haben, welches an das rückseitige Ende des bestückten Borstenbüschels angrenzt und beim Zustellen des Projektilsitzes zum Borstenbüschel das Borstenbüschel in den Kanal drückt. Damit hat der Projektilsitz eine Doppelfunktion, er nimmt das Projektil auf und drückt kurz vor Druckbeaufschlagung des Projektils das Borstenbüschel in den Kanal, sodass das Borstenbüschel vorderseitig geführt ist, bevor noch das Projektil auf es einwirkt. Der Kanalanfang und/oder die Führung können an ihren dem Borstenbüschel zugewandten Ende eine trichterförmige Erweiterung haben, um auch die randseitigen Borsten eines Büschels zu haltern und sie nach innen zu drücken, damit das Borstenbüschel kompakt ist. Die Ladeeinheit lässt sich als seitlich in den Kanal verfahrbare Platte mit einem Aufnahmeloch für das Borstenbüschel ausführen. Vorzugsweise sind mehrere Aufnahmelöcher für Borstenbüschel vorhanden, die mit zugeordneten Kanälen und Projektilen fluchten, wenn die Platte in der sogenannten Übergabeposition ist. Die Platte hat Öffnungen, die so groß sind, dass das Projektil durch die Öffnung hindurchbewegt werden kann. Damit ist es gegebenenfalls möglich, die Ladeeinheit in der Übergabeposition zu belassen, wenn das Projektil vom Ventilsitz weg in den Kanal bewegt wird. Die Ladeeinheit kann aber auch weggefahren werden, bevor der Projektilsitz zugestellt wird. Die Ladeeinheit ist also z. B. eine Art Zwischenplatte zwischen Kanalanfang und dem Projektilsitz.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit den folgenden Schritten: Vereinzeln von Borstenbüscheln aus einem Borstenmagazin,

Bewegen der vereinzelten Borstenbüschel zu einer Büschel- Transportvorrichtung, die wenigstens einen Kanal aufweist,

Vorsehen eines Projektils,

Bestücken des Kanals mit dem Borstenbüschel, und Bewegen des Projektils durch den Kanal und dadurch Transport des Borstenbüschels durch das bewegte Projektil zu einer Büschelaufnahmeeinheit mittels einer Gasströmung.

Zu betonen ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch durch die zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen Schritte und Merkmale erweitert und verbessert werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Borstenbüschel transportiert werden, die Borsten mit auf einer oder auf beiden Seiten gespitzte Enden haben. Diese Anspitzung kann durch chemische und/oder mechanische Bearbeitung erfolgen. Gerade angespitze Borsten waren in der Vergangenheit schwer durch reine Luftstöße oder Vakuum zu transportieren. Das Projektil transportiert auch derartige Borstenbüschel zuverlässig, indem es z.B. gegen die angespitzen Borsten drückt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Büschelvereinzelungsvorrichtung, die bei der Erfindung eingesetzt wird,

Figuren 2 bis 9 schematische Seitenansichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren ausübt, in acht aufeinanderfolgenden Schritten, die einen Zyklus darstellen, und

Figur 10 eine alternative Ausführungsform in schematischer Seitenansicht.

In Figur 1 ist eine Büschelvereinzelungsvorrichtung 10 dargestellt, die ein Magazin 12 mit parallel angeordneten Borstenbüscheln aufweist, wobei das Paket an Borstenbüscheln mit dem Bezugszeichen 14 versehen ist. Ein entlang des offenen Endes des Magazins bewegter Schwenkarm 16 hat an seinem Außenumfang mehrere Ausnehmungen 18, die beim Entlangstreifen an dem Paket 14 mit dadurch vereinzelten Borstenbüscheln 20 befüllt werden. Nicht gezeigt ist in Figur 1 eine komplementär zum Schwenkarm 16 konturierte Gegenplatte, die die Ausnehmungen 18 nach außen schließt, sodass die Borstenbüschel 20 seitlich gehalten sind. Über eine Ladeeinheit 17 werden die Büschel 20 der Transportvorrichtung zugeführt.

Der Schwenkarm 16 selbst kann entweder in die in Figur 2 gezeigte Büschel- Transportvorrichtung hineinbewegt werden und die Ladeeinheit 17 bilden, wie am linken Ende dargestellt ist, oder die Borstenbüschel 20 werden vom Schwenkarm 16 entnommen und in eine Halterung als Ladeeinheit 17 mit entsprechenden Aufnahmelöchern eingeführt, die dann zur Büschel-Transportvorrichtung transportiert wird.

In Figur 2 ist die Büschel-Transportvorrichtung im Detail dargestellt. Sie umfasst mehrere, vorzugsweise parallele oder im Wesentlichen parallele Kanäle 22, welche beispielsweise durch gebogene Metallröhrchen gebildet sind. Die Kanäle haben einen Kanalanfang 24, der sich konisch aufweitet.

In Figur 2 ist zu sehen, dass die Ladeeinheit 17 mit den Büscheln 20 zu den Kanalanfängen 24 gefördert ist, insbesondere durch seitliches Verschieben oder Bewegen der Borstenbüschel 20 samt der Ladeeinheit 17 relativ zu den Kanälen 22. Die Borstenbüschel 20 stehen mit ihren beiden Enden gegenüber der Ladeeinheit 17 vor. Das vordere Ende der Borstenbüschel grenzt unmittelbar an die Kanalanfänge 24 an, und das jeweilige hintere Ende grenzt an sogenannte Projektilsitze 26 an. Diese Projektilsitze können beispielsweise durch eine Platte mit mehreren Bohrungen ausgeführt sein oder durch Röhrchen. In jedem Fall fluchten die in den Projektilsitzen befindlichen Führungen 28 mit zugeordneten Kanalanfängen 24. Das bedeutet, jedem Kanal 22 ist ein Projektilsitz 26 zugeordnet.

In den Projektilsitzen 26, d. h. in deren Öffnungen, sitzen Projektile 30, beispielsweise in Form von länglichen, zylindrischen Körpern oder Kugeln. Das rückseitige Ende jedes Projektils 30 liegt in der in Figur 2 gezeigten Ausgangsposition an einem Boden oder Projektilanschlag 32 an, in welchem zugleich eine Druckgaszuführöffnung 34 angeordnet ist. Diese Druckgaszuführöffnung 34 bildet einen Druckluftanschluss, über den abrupt eine Druckluft auf das Projektil wirken kann.

Jeder Projektilsitz 26 bildet somit im Inneren für das zugeordnete Projektil eine Führung 28, wobei sich die Führung 28 zum rückseitigen Ende des zugeordneten Borstenbüschels 20 hin trichterförmig aufweitet, wie in Figur 2 gut zu sehen ist. Wie im Folgenden dann noch erläutert werden wird, ist die Einheit aus allen Projektilsitzen 26 vorzugsweise gemeinsam in Richtung zu den Kanalanfängen 24 hin linear verschiebbar.

An den Enden der Kanäle 22 grenzt unmittelbar, d. h. ohne merklichen Abstand, eine Büschelaufnahmeeinheit 36, beispielsweise in Form einer Platte mit Öffnungen 38, 38' an. Die Öffnungen 38, 38' fluchten mit den Kanälen 22, genauer gesagt mit den entsprechenden Kanalenden. Die Büschelaufnahmeeinheit 36 kann als Drehteller ausgeführt sein, der sich um eine Achse A drehen lässt, entweder reversibel oder umlaufend. An diesem Drehteller sind mehrere Gruppen von Öffnungen 38 vorgesehen, sodass durch Drehen und Weitertakten von einer Gruppe zur nächsten immer wieder eine Gruppe von Öffnungen 38, 38' seitlich von den Kanalenden weg und die nächste Gruppe zu den Kanalenden und in Flucht zu diesen bewegt werden kann.

In Figur 2 ist eine Gruppe von Öffnungen 38 unter den Kanalenden und eine andere um 180° versetzt gelegene Gruppe von Öffnungen 38' in einer sogenannten Stopfstation positioniert. Diese Stopfstation umfasst mehrere linear verschiebbare Stifte 40, die mit den zugeordneten Öffnungen 38 fluchten. Die Stifte 40 sind in einer Führungsplatte 42 gelagert.

An einer zur Platte 42 entgegengesetzten Seite der Büschelaufnahmeeinheit, hier der Platte des Drehtellers, ist eine Ausrichtplatte 44 angrenzend angeordnet, an die wiederum unmittelbar ein Borstenhalteteil 46, hier in Form eines Plättchens, angrenzt. Das Borstenhalteteil 46 ist ein Teil der später fertigen Bürste und wird mit dem restlichen Bürstenkörper umspritzt oder verklebt, verschweißt oder verklipst oder ist der Bürstenkörper selbst (inklusive Stil, Hals und Kopf).

Die Ausrichtplatte 44 kann, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist, schräg verlaufende Öffnungen besitzen, um beispielsweise später schräg verlaufende Borstenbüschel in dem Borstenhalteteil 46 zu positionieren. Auch können hier unter Umständen mehrere benachbarte Borstenbüschel 20 zu einem großen Borstenbüschel 20 vereinigt werden, das dann in das Borstenhalteteil 46 eingeschoben wird. Figur 1 zeigt die Beladung der Büschel-Transportvorrichtung mit einer Gruppe von vereinzelten Borstenbüscheln 20.

Figur 3 zeigt eine nachfolgende Situation in der Büschel- Transportvorrichtung, bei der die Projektilsitze 26 axial zu den Borstenbüscheln 20 verschoben werden, wobei sie aufgrund der trichterförmigen Erweiterung sehr einfach die rückseitigen Enden der Borstenbüschel aufnehmen. Durch dieses Verschieben der Projektilsitze 26 wird auch der Schwenkarm 16 oder die entsprechende, nach dem Schwenkarm 16 vorhandene Halteplatte in Richtung zu den Kanalanfängen 24 verschoben, und die vorderseitigen Enden der Borstenbüschel 20 werden in die Kanalanfänge 24 gedrückt.

Im nächsten, in Figur 4 gezeigten Schritt kann, dies ist nicht zwingend erforderlich, die Ladeeinheit 17 seitlich weggeschwenkt werden, wobei sie jedoch auch in der in Figur 3 gezeigten Stellung verbleiben kann.

Wird jedoch die Ladeeinheit 17 wegbewegt, so erfolgt noch eine letzte Zustellbewegung der Projektilsitze 26 zu den Kanalanfängen 24, bis diese von den Projektilsitzen vorderseitig kontaktiert werden. Damit ist kein Spalt oder kein wirksamer Spalt mehr zwischen den Kanalanfängen 24 und den Projektilsitzen 26 vorhanden.

Anschließend werden über die Druckluftanschlüsse abrupt Luftstöße in die Projektilsitze 26 eingeleitet, sodass die Projektile 30 gegen die Rückseite der Borstenbüschel 20 prallen und diese Borstenbüschel 20 durch die Kanäle 22 drücken, ohne dass ein derartiger Gasstrom seitlich am Projektil vorbei auf das Büschel prallt, der das Büschel aufspaltet. Somit wird die gesamte Einheit an Borsten eines Büschels 20 gleichmäßig ohne Aufgabe des Büschelverbandes bis zum Kanalende und anschließend in die Büschelaufnahmeeinheit 36, d. h. die entsprechenden Öffnungen 38, gedrückt.

Die Projektile 30 stoßen gegebenenfalls an die Stirnseite der Büschelaufnahmeeinheit 36 an, die minimal kleiner sein könnte als der Röhrchendurchmesser, insbesondere um weniger als 0,3 mm im Durchmesser. Dies ist jedoch nicht zwingend nötig. Alternativ hierzu ist es möglich, dass die Büschelaufnahmeeinheit 36 unter dem Ausgang der Öffnungen 38 eine Anschlagplatte besitzt. Wenn die Borstenbüschel 20 diese Anschlagplatte erreicht haben, können sie noch rückseitig etwas gegenüber der plattenartigen Büschelaufnahmeeinheit 36 vorstehen, sodass die Projektile 30 nicht an der Büschelaufnahmeeinheit 36 anstoßen, sondern aufgrund des Anschlags der Borstenbüschel vorderseitig noch etwas von der Büschelaufnahmeeinheit 36 beabstandet sind, wenn sie in ihrer in Figur 5 gezeigten Endposition sind. Anschließend wird die Büschelaufnahmeeinheit 36, wie es in Figur 6 gezeigt ist, gedreht, sodass sich die nächste freie Gruppe von Öffnungen 38' unter den sich noch in der Endposition befindlichen Projektilen befindet. Die besondere Transportvorrichtung erlaubt es, dass die Borstenbüschel so komprimiert, wie sie dem Magazin entnommen werden, auch in die Büschelaufnahmeeinheit 36 vom Projektil hineingefördert und anschließend nicht mehr weiter komprimiert werden müssen, bis sie schließlich in der Bürste verbaut sind. Hintereinander angeordnete, aus dem Stand der Technik bekannte Kompressionsplatten mit zunehmend kleiner werdenden Öffnungen, durch die die Büschel mittels Stößeln durchgetrieben werden, um sie zu komprimieren, sind überflüssig.

In Figur 6 sind die Öffnungen 38' vom Querschnitt her kleiner als die zuvor befüllten Öffnungen 38 dargestellt. In dieser Ausführungsform würden diese Öffnungen 38' nicht zum Befüllen verwendet werden, sondern würden nur als Teil einer Rückführeinheit für die Projektile 30 dienen. In diesem Fall wären, wie in Figur 7 dargestellt, die Öffnungen 38' dazu da, über sie Druckluft gegen die Vorderseite der Projektile 30 strömen zu lassen, um die Projektile 30 über die Kanäle 22 zurück in die Ausgangsposition zu bewegen, in der sie in den Projektilsitzen 26 angeordnet sind.

Zuvor jedoch, in der in Figur 6 dargestellten Position, ist zu sehen, dass die befüllten Öffnungen 38 nunmehr in der Stopfvorrichtung sind, d. h. dass die Stifte 40 unter den zugeordneten Borstenbüscheln 20 liegen. In der in Figur 7 dargestellten Position werden dann die Stifte 40 verschoben, und zwar gegen die Rückseiten der Borstenbüschel 20, um diese durch die Ausrichtplatte 44 hindurch in die Öffnungen des Borstenhalteteils 46 zu drücken.

In der in Figur 8 dargestellten nachfolgenden Phase sind die Projektile 30 wieder in ihrer Ausgangsposition in den Projektilsitzen 26, und die Borstenbüschel 20 sind in ihrer endgültigen Position in dem Borstenhalteteil 46.

Anschließend wird gemäß Figur 9 die Einheit aus Projektilsitzen 26 axial wieder zurück in die in Figur 2 dargestellte Position verfahren, damit seitlich zwischen den Projektilsitzen 26 und den Kanalanfängen 24 ein Spalt zum Öffnen der Büschel-Transportvorrichtung erzeugt wird, über den dann die nächsten zu transportierenden Borstenbüschel eingeführt und geladen werden.

Die bestückten Borstenhalteteile 46 werden dann von der Ausrichtplatte 44 entfernt, vorzugsweise indem die Einheit aus Borstenbüschel 20 und Borstenhalteteil 46 einfach herausgezogen wird. Üblicherweise werden dann die Borsten aller Borstenbüschel rückseitig (hier an der Oberseite) des Borstenhalteteils 46 thermisch miteinander verschmolzen.

Falls die Öffnungen 38' kleiner als die Öffnungen 38 sind, muss dann die Büschelaufnahmeeinheit wieder verschwenkt werden, damit die Öffnungen 38 unter den Kanalenden liegen. Ansonsten können auch die Öffnungen 38' groß genug sein, um sie befüllen zu können, d. h., die Büschelaufnahmeeinheit muss nicht mehr verschwenkt werden. In dieser Stellung kann dann die nächste Gruppe an Borstenbüscheln 20 herantransportiert werden. Die Kanäle 22 können natürlich am Kanalanfang und am Kanalende unterschiedliche Abstände zueinander haben oder anders positioniert sein. Wichtig ist jedoch, dass Borstenfelder, d. h. Gruppen von Borstenbüscheln 20 an der Büschelaufnahmeeinheit 36 erzeugt werden, die im Wesentlichen der Gruppierung entspricht, wie sie später in dem Borstenhalteteil der Bürste wiederzufinden ist. Jedoch können natürlich auch noch geringfügige Verschiebungen, Querbewegungen usw. stattfinden, wenn die Borstenbüschel 20 die Kanäle 22 und gegebenenfalls auch die Büschelaufnahmeeinheit 36 verlassen haben.

Die Borsten eines Borstenbüschels 20 können angespitzt sein, und zwar an einem oder beiden Enden.

Eine alternative Rückführvorrichtung für die Projektile ist in Figur 10 gezeigt. Die Rückführvorrichtung ist eine Wechseleinheit für Projektile 30, hier eine Drehplatte oder ein Drehteller 50, in dem die Projektile 30 in ihrer Endposition sitzen. Der Drehteller 50 wird dann zurück in Richtung Ausgangsstellung gedreht, nachdem die Projektile 30 die Borstenbüschel abgegeben haben. Dabei kann der Drehteller z.B. in 90°- oder 180°-Schritten zurückgetaktet werden oder in noch kleineren Schritten. Die Taktzeit wird erhöht, wenn die Projektile so außerhalb der Kanäle zurückgeführt werden.

Damit die Borstenbüschel in der Anfangsstellung in die Kanäle 22 gelangen, muss ein Platz zwischen dem Drehteller 50 und dem Kanalanfang geschaffen werden. Im dargestellten Beispiel werden die flexibel ausgeführten Röhrchen an einem Befestigungsteil 52 angehoben, damit Platz zum seitlichen Zuführen der Ladeeinheit 17 da ist. Ansonsten kann der Rest der Vorrichtung so wie in der vorherigen Ausführungsform ausgestaltet sein.