Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Borstenbündeln durch wenigstens eine Hohlleitung der Transportvorrichtung mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen einer Bündelhalteplatte.

Ferner betrifft die Erfindung auch eine Baureihe von Vorrichtungen zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, umfassend wenigstens zwei solcher Vorrichtungen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung der eingangs definierten Art.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen aus der Praxis vorbekannt. Bei diesen Vorrichtungen werden Borstenbündel über Hohlleitungen in eine Bündelhalteplatte transportiert. Die auch als Filamentbündel bezeichneten Borstenbündel werden anschließend zum Beispiel mit einer thermoplastischen Trägerplatte verschmolzen und/oder zur Bildung eines Bürstenkopfes mit Kunststoffmaterial umspritzt . Die einzelnen Borstenbündel haben dabei in der Regel einen runden Querschnitt. Bei Zahnbürsten sind heutzutage jedoch auch komplexere Borstenfeldgeometrien gewünscht, bei denen zumindest einzelne Borstenbündel einen nicht -kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der beispielsweise rechteckig oder dreieckig sein kann. Um Borstenbündel mit einer von einer Kreisform abweichenden Querschnittsgeometrie zuführen zu können, ist es beispielsweise bekannt, sogenannte Geometrieschläuche als Hohlleitungen einzusetzen, die meist in einer ovalen Form zum Einsatz kommen. Diese Geometrieschläuche haben jedoch den Nachteil, dass sie nur in einer begrenzten Anzahl von einfachen Querschnittsgeometrien verfügbar und zudem vergleichsweise aufwändig und teuer in der Herstellung und Anschaffung sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung, eine Baureihe und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung oder Baureihe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfachere, kostengünstigere und variantenreiche Herstellung und Gestaltung derartiger Vorrichtungen und Baureihen erlauben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird eine Vor-richtung zur Herstellung von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Borstenbündeln durch wenigstens eine Hohlleitung der Transportvorrichtung mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen einer Bündelhalteplatte-, wobei die

Transportvorrichtung ein Führungselement umfasst, dass an einer Befestigungsschnittstelle zwischen einem Abgabeende der wenigstens einen Hohlleitung und der Bündelhalteplatte installiert ist und in dem wenigstens ein durchgehender Führungskanal ausgebildet ist, der mit einem Eintrittsende mit dem Abgabeende der wenigstens einen Hohlleitung verbindbar oder verbunden ist und mit einem Austrittsende in eine Lochung einer zur Bestückung bereitgehaltenen Bündelhalteplatte mündet, wobei das Führungselement und der wenigstens eine durchgehende Führungskanal mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt sind, vorgeschlagen. Die Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens zur Herstellung des Führungselements und des wenigstens einen durchgehenden Führungskanals, durch den Borstenbündel Bündelhalteplatten zuführbar sind, ermöglicht eine effiziente und kostengünstige Herstellung von Führungselementen mit Führungskanälen unterschiedlichster Verläufe und unterschiedlichster Querschnittsgeometrien. Auch komplexe Geometrien des wenigstens einen Führungskanals im Inneren des Führungselements können mit Hilfe eines generativen Fertigungsverfahrens im Vergleich zu herkömmlichen

Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Gießen oder Spritzgießen, bei denen in der Regel aufwändige Formen und/oder Kerne benötigt werden, mit geringerem Aufwand und damit günstiger hergestellt werden. Zudem erhöht sich die Flexibilität hinsichtlich der Querschnittsgeometrie des wenigstens einen Führungskanals im Inneren des

Führungselements, da mit einem generativen Fertigungsverfahren unterschiedlichste Geometrien vergleichsweise einfach hergestellt werden können und generative Fertigungsverfahren nicht den Beschränkungen hinsichtlich der Werkstückgeometrie unterworfen sind, wie dies bei konventionellen

Fertigungsverfahren wie Guß- oder Spritzgußtechniken der Fall sein kann.

Das Führungselement kann mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellter Ansaugblock sein. Der wenigstens eine Führungskanal im Inneren des Führungselements kann eine umfangsseitig geschlossene Innenwandung aufweisen, so dass die Borstenbündel zuverlässig mittels eines an das Ansaugblock ausgebildete Führungselement angelegten Unterdrucks durch die an das Führungselement angeschlossene wenigstens eine Hohlleitung und den wenigstens einen Führungskanal gefördert, insbesondere gesaugt werden kann. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Führungskanal ein bei der Herstellung des Führungselements mittels eines generativen Fertigungsverfahrens im Material des Führungselements ausgebildeter und, vorzugsweise über seine gesamte Länge, innerhalb des Führungselements verlaufende Führungskanal ist. Auf diese Weise können also das Führungselement und der wenigstens eine Führungskanal des Führungselements in einem einzigen Fertigungsschritt hergestellt werden.

Das generative Fertigungsverfahren, mittels dessen das Führungselement und der wenigstens eine Führungskanal erhältlich sind, kann ein 3D-Druckverfahren sein.

Als 3D-Druckverfahren sind beispielsweise sogenannte Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren oder

Flüssigmaterialverfahren geläufig . Als Pulverbettverfahren können selektives Laserschmelzen, selektives Lasersintern, selective heat sintering, binder jetting oder Elektronenstrahlschmelzen zur Herstellung des Führungselements und des wenigstens einen Führungskanals der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewandt werden.

Unter den Freiraumverfahren sind fused deposition modeling, laminated object modeling, Auftragsschweißen, cladding, wax deposition modeling, contour crafting, Kaltgasspritzen oder auch Elektronenstrahlschmelzen bekannt.

Als Flüssigmaterialverfahren können Stereolithografie, digital light processing oder liquid composite moulding zum Einsatz kommen, um das Führungselement und den wenigstens einen Führungskanal herzustellen.

Dabei kann das Führungselement aus Kunststoff, aus einem keramischen Werkstoff oder aus Metall bestehen.

Für die Zuführung von Borstenbündeln mit unterschiedlicher Querschnittsgeometrie kann es zweckmäßig sein, wenn eine Innenkontur der wenigstens einen Hohlleitung im Verlauf bis zu dem Abgabeende der Hohlleitung, an der das transportierte Borstenbündel von der Hohlleitung an den Führungskanal des Führungselements übergeben wird, eine Konturänderung hin zu einer Borstenfeld gewünschten Bündel -Kontur aufweist.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine Innenkontur des wenigstens einen Führungskanals in dem Führungselement im Verlauf von seinem Eintrittsende zu seinem Austrittsende eine Konturänderung hin zu einer im Borstenfeld gewünschten Bündel - Kontur aufweist. Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Konturierung des Borstenbündels während des Transports in der Hohlleitung und/oder im Führungskanal erfolgen. Somit sind keine zusätzlichen Vorrichtungen zur Umformung der transportierten und der Bündelhalteplatte zugeführten Borstenbündel und kein mit solchen Vorrichtungen zusätzlich benötigter Platzbedarf erforderlich.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dessen Führungselement in besonderem Maße von den Möglichkeiten, die mit der Verwendung von generativen Fertigungsverfahren verbunden sind, profitiert, ist vorgesehen, dass das Führungselement wenigstens ein Führungskanal mit zwei oder drei oder mehr Eintrittsenden und ein Eintrittskanalabschnitten aufweist, die sich zu einem Austrittskanalabschnitt vereinigen und in ein Austrittsende des wenigstens einen Führungskanals münden. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor-richtung wird die Zufuhr von über zwei oder drei oder mehr Hohlleitungen zu dem Führungselement transportierter Borstenbündel in eine Lochung der Bündelhalteplatte möglich.

Um die wenigstens eine Hohlleitung der Transportvorrichtung zuverlässig an den wenigstens einen Führungskanal des Führungselements anschließen zu können, kann vorgesehen sein, dass in dem Führungselement benachbart zu dem Eintrittsende des wenigstens einen Führungskanals eine Einstecköffnung zur Aufnahme der wenigstens einen Hohlleitung ausgebildet ist, in die das Abgabeende der wenigstens einen Hohlleitung einsteckbar oder eingesteckt ist, vorzugsweise kann dabei ein Innendurchmesser des wenigstens einen Führungskanals einem Innendurchmesser der wenigstens einen Hohlleitung entsprechen, um einen störungs- und unterbrechungsfreien Übergang durch die Hohlleitung transportierter Borstenbündel in den Führungskanal des Führungselements zu ermöglichen.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn an einer Eintrittsöffnung an dem Eintrittsende des wenigstens einen Führungskanals eine Eintrittsphase ausgebildet ist, die einen Eintritt von zugeführten Borstenbündeln aus der an dem wenigstens einen Führungskanal angeschlossenen Hohlleitung durch die Eintrittsöffnung in das Eintrittsende des Führungskanals erleichtert.

Die wenigstens eine Hohlleitung kann, insbesondere an ihrem Abgabeende einen runden oder kreisrunden Querschnitt aufweisen. Die Verwendung von Hohlleitungen mit einem konturierten Querschnitt, insbesondere einem mehreckigen Querschnitt, ist aber auch möglich. Vorzugsweise kann eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte, Eintrittsöffnung des wenigstens einen Führungskanals und/oder zumindest ein Eintri tskanalabschnitt des wenigstens einen Führungskanals einen zu dem Querschnitt der Hohlleitung korrespondierenden, also passenden Querschnitt aufweisen. Dies kann einen störungsarmen oder gar störungsfreien Übergang transportierter Borstenbündel von der Hohlleitung in den mit der Hohlleitung verbundenen Führungskanal des Führungselements begünstigen.

Die wenigstens eine Hohlleitung kann ein Schlauch, vorzugsweise aus flexiblem Material, oder auch eine Rohrverbindung, vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall, insbesondere aus Stahl oder Edelstahl, sein. Die Verwendung von flexiblen Schläuchen als Hohlleitungen, insbesondere solchen aus Kunststoff, kann einen konstruktiv einfachen und kostengünstigen Aufbau der Vorrichtung begünstigen. Die Verwendung von Hohlleitungen aus Rohrverbindungen, insbesondere aus Metall, wie Stahl oder Edelstahl, können im Vergleich zu Hohlleitungen aus Kunststoff bei gleicher oder geringerer Wandstärke einem höheren Betriebsdruck beim Bündeltransport mittels eines Gas- oder Luftstromes standhalten. Aufgrund einer geringeren Materialstärke derartiger Hohlleitungen kann somit ihr Außendurchmesser geringer dimensioniert sein, so dass die Hohlleitungen endseitig näher aneinander angeordnet und das Führungselement, an das die Abgabeenden der Hohlleitungen, bei Verwendung mehrerer Hohlleitungen, angeschlossen werden, näher aneinander angeordnet werden können. Insbesondere bei der Verwendung von vielen Hohlleitungen kann dies die erforderliche Größe des Führungselements verringern. Um den Übergang der durch das Führungselement transportierten Borstenbündel in die Lochungen der Bündelhalteplatte zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass die Lochungen der Bündelhalteplatte zur Aufnahme eines in einer Hohlleitung und/oder des Führungskanal umgeformten Borstenbündels jeweils entsprechend der gewünschten Bündel-Kontur konturiert sind. Die durch den wenigstens einen Führungskanal transportierten Borstenbündel lassen sich der Bündelhalteplatte besonders einfach zuführen, wenn dem Führungselement in

Bestückungsposition der Bündelhalteplatte zugewandte Ränder der Lochungen der Bündelhalteplatte angefast sind.

Bezüglich der Bündelhalteplatte sei erwähnt, dass diese eine Kassette zum Einlegen in eine Form eines Spritzgießwerkzeugs, ein Trägerplättchen oder eine sogenannte Seal -Platte sein kann. Ein derartiges Trägerplättchen oder eine Seal-Platte ist eine Bündelhalteplatte, die in einen Kopf einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste eingelegt und mit der Bürste verbunden werden kann.

Um eine Verbindung der wenigstens einen Hohlleitung mit dem Führungselement insbesondere während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sichern und ein Lösen der Verbindung zwischen dem wenigstens einen Führungskanal und der wenigstens einen Hohlleitung zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, wenn die Vorrichtung einen Halter für die wenigstens eine Hohlleitung der Transportvorrichtung aufweist. Dieser Halter kann mittels wenigstens eines Stützelements an dem Führungselement angeordnet sein. Der Halter kann als Halteplatte mit Halteöffnungen für die wenigstens eine Hohlleitung ausgebildet sein, die hinsichtlich ihrer Anzahl und Geometrie der Anzahl und Geometrie der zu haltenden Hohlleitungen entsprechend gestaltet sind.

Die Vorrichtung kann einen Borstenvorrat und eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus dem Borstenvorrat aufweisen. Zudem kann eine

Übergabevorrichtung zur Übergabe entnommener Borstenbündel an die Transportvorrichtung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein. Eine besonders effiziente Bestückung der Bündelhalteplatte mit zugeführten Borstenbündeln ist möglich, wenn die Transportvorrichtung eine mit der Anzahl der Lochungen der Bündelplatte übereinstimmende Anzahl von Hohlleitungen aufweist. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das Führungselement eine mit der Anzahl der Lochungen der Bündelhalteplatte übereinstimmende Anzahl von Austrittsenden von Führungskanälen, insbesondere eine mit der Anzahl der Lochungen der Bündelhalteplatte übereinstimmende Anzahl von Führungskanälen aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche Lochungen der Bündelhalteplatte mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig mit durch die Hohlleitungen und die Führungskanäle des Führungselements transportierten Borstenbündeln zu bestücken. Die zuvor definierte Aufgabe wird auch mit einer Baureihe von Vorrichtungen zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten gemäß dem Anspruch 16 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe wird somit eine Baureihe von Vorrichtungen zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, umfassend wenigstens zwei Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 15 vorgeschlagen, wobei die Führungselemente der wenigstens zwei Vorrichtungen hinsichtlich ihrer Gestaltung, insbesondere hinsichtlich der Anzahl ihrer Führungskanäle und/oder des Verlaufs ihrer Führungskanäle und/oder der

Querschnittsgeometrie ihrer Führungskanäle, unterschiedlich ausgebildet sind, während Befestigungsschnittstellen der wenigstens zwei Vorrichtungen, an denen die Führungselemente in Gebrauchsstellung installiert sind, identisch zueinander ausgebildet sind.

Bei einer derartigen Baureihe von ähnlichen, sich jedoch in der Gestalt ihrer Führungselemente unterscheidenden erfindungsgemäßen Vorrichtungen können die fertigungstechnischen Vorteile, die mit der Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens zur Herstellung der Führungselemente und der darin befindlichen Führungskanäle voll ausgenutzt werden.

Da in der Regel derartige Vorrichtungen in nur sehr geringer Stückzahl angefertigt werden, war es bisher sehr aufwändig und kostspielig unterschiedlich gestaltete Führungselemente anzubieten. Bei den bisher verwendeten Herstellungsverfahren zur Herstellung der Führungselemente, wie zum Beispiel Spritzguß- oder Metallgußtechniken, war bisher immer zunächst die Anfertigung teuerer Werkzeuge erforderlich, so dass das Anbieten unterschiedlich gestalteter Führungselemente mit unterschiedlich gestalteten Führungskanälen in der Regel sehr teuer und aufwändig war. Mit der erfindungsgemäßen Baureihe kann dieser Nachteil durch die Verwendung generativer Fertigungsverfahren bei der Herstellung der Führungselemente weitgehend vermieden werden, da eine maßgeschneiderte Fertigung eines Führungselements lediglich entsprechende Druckdaten, die beispielsweise mittels üblicher CAD- Programme gewonnen werden können, erforderlich. Die Konstruktion und Herstellung aufwändiger Werkzeuge zur Herstellung der unterschiedlichen Führungselemente kann vermieden werden. Zur Lösung der zuvor definierten Aufgabe wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 gemäß Anspruch 17 vorgeschlagen, bei dem vorgesehen ist, das Führungselement der Vorrichtung zunächst mittels eines generativen Fertigungsverfahrens herzustellen, insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens zu drucken, und anschließend an einer Befestigungsschnittstelle der Vorrichtung zu installieren.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen in zum Teil schematisierter Darstellung: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Borstenfeldern mit einer Transportvorrichtung, die insgesamt neun Hohlleitungen mit unterschiedlichen Querschnittsgeometrien und ein als Ansaugblock ausgebildetes Führungselement, in dessen Inneren strichliniert dargestellte Führungskanäle zu erkennen sind, umfasst, wobei vor einem Austrittsende der Führungskanäle des Führungselements eine Bündelhalteplatte mit insgesamt sechs Lochungen unterschiedlicher Querschnittsgeometrien zur Bestückung mit Borstenbündeln bereitgehalten wird,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 1 und 2 dargestellten und als Ansaugblock ausgebildeten Führungselements mit mehreren Führungskanälen im Inneren des Führungselements , Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Führungselement mit vier einzelnen Führungskanälen im Inneren des Führungselements, wobei ein erster der vier Führungskanäle eine Konturänderung von rund auf sechseckig, ein zweiter Führungskanal eine Konturänderung von rund auf rechteckig, ein dritter Führungskanal eine Konturänderung von quadratisch auf quadratisch und ein vierter Zuführkanal eine Konturänderung von rechteckig auf rechteckig mit einer 90°-Schraube erfährt, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Führungselementes mit einer Zusammenführung von zwei Führungskanälen auf ein Austrittsende sowie

Fig. 6 eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Führungselements mit einer Zusammenführung von drei Eintrittskanalabschnitten auf eine Austrittsöffnung oder ein Austrittsendes eines Führungskanals.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten. Die Vorrichtung 1 weist eine Transportvorrichtung 2 zum Transportieren von in den Figuren nicht näher dargestellten Borstenbündeln durch in den Figuren 1 und 2 dargestellte Hohlleitungen 3 der Transportvorrichtung 2 mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen 4 einer Bündelhalteplatte 5 auf. Eine solche Bündelhalteplatte 5 ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt und kann an der Vorrichtung 1 zum Bestücken mit Borstenbündeln bereitgehalten werden kann. Die Transportvorrichtung 2 umfasst ein Führungselement 6, das an einer Befestigungsschnittstelle 7 zwischen einem Abgabeende 8 der Hohlleitungen 3 und der Bündelhalteplatte 5 installiert ist. Die Befestigungsschnittstelle 7 kann an der Vorrichtung 1, beispielsweise an einem Ständer 9 der Vorrichtung 1, ausgebildet sein.

In dem Führungselement 6 ist wenigstens ein durchgehender Führungskanal 10 ausgebildet, der mit einem Eintrittsende 11 mit dem Abgabeende 8 einer Hohlleitung 3 der Transportvorrichtung in Gebrauchsstellung verbunden ist und mit einem Austrittsende 12 in eine Lochung 4 einer zur Bestückung bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 5 mündet. Auf diese Weise können durch die Hohlleitungen 3 der Transportvorrichtung 2 mittels eines Gas- oder Luftstromes transportierte Borstenbündel mithilfe des Führungselements 6 und dem wenigstens einen darin ausgebildeten Führungskanal 10 den Lochungen 4 der bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 5 zugeführt und so ein gewünschtes Borstenfeld hergestellt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Führungselement 6 und der wenigstens eine durchgehende Führungskanal 10 mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt sind. Dabei können das Führungselement 6 und der wenigstens eine durchgehende

Führungskanal 10 mittels eines generativen

Fertigungsverfahrens, das auch als 3D-Druckverfahren bezeichnet werden kann, schichtweise aufgebaut werden. Der Schichtaufbau des Führungselements 6 und des wenigstens einen durchgehenden Führungskanals 10 kann zwar auch in oder parallel zur späteren Förderrichtung der Borstenbündel durch den wenigstens einen Führungskanal 10 erfolgen, jedoch hat es sich als besonders günstig erwiesen, das Führungselement 6 und den wenigstens einen durchgehenden Führungskanal 10 schichtweise und zwar quer zur späteren Förder- oder Transportrichtung der durch den wenigstens einen Führungskanal 10 zu transportierenden Borstenbündel aufzubauen. Auf diese Weise lassen sich nämlich auch besonders komplexe Querschnittsgeometrien des wenigstens einen durchgehenden Führungskanals 10 im Inneren des Führungselements 6 realisieren.

Sämtliche in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Führungselemente 6 sind als mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellte Ansaugblöcke 13 ausgebildet. An die Austrittsenden 12 der Führungskanäle 10 der in den Figuren dargestellten Ansaugblöcke 13 kann dann ein Unterdruck angelegt werden, der einen Transport der Borstenbündel mittels eines Gas- oder Luftstromes durch die Hohlleitungen 3 und die Führungskanäle 10 der Transportvorrichtung 2 bewirken oder zumindest begünstigen kann .

Anhand der strichliniert dargestellten und im Inneren der einzelnen Führungselemente 6 verlaufenden Führungskanäle 10 ist zu erkennen, dass jeder der Führungskanäle 10 eine umfangsseitig geschlossene Innenwandung 14 aufweist. Sämtliche Führungskanäle 10 sind bei der Herstellung des jeweiligen Führungselements 6 im gleichen Herstellungsschritt mittels eines generativen Fertigungsverfahrens im Material des Führungselements 6 ausgebildete Führungskanäle, die über ihre gesamte Länge innerhalb des Führungselements 6 verlaufen.

Als generative Fertigungsverfahren, mittels des die Führungselemente 6 und die Führungskanäle 10 herstellbar beziehungsweise erhältlich sind, können sogenannte SD- Druckverfahren zum Einsatz kommen. Je nach zu verarbeitendem Material und Anwendungsfall können Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren oder auch Flüssigmaterialverfahren verwendet werden, um das Führungselement 6 und den darin vorgesehenen wenigstens einen Führungskanal 10 generativ zu fertigen.

Als Pulverbettverfahren sind beispielsweise selektives Laserschmelzen, selektives Lasersintern, selective heat sintering, binder jetting oder Elektronenstrahlschmelzen bekannt . Als Freiraumverfahren sind beispielsweise fused deposition modeling, laminated object modeling, Auftragsschweißen, cladding, wax deposition modeling, contour crafting, Kaltgasspritzen oder auch Elektronenstrahlschmelzen bekannt. Als Flüssigmaterialverfahren sind beispielsweise

Stereolithografie, digital light processing oder liquid composite molding bekannt.

Alle generativen Fertigungsverfahren zeichnen sich dabei dadurch aus, dass aus formlosem Material, wie Flüssigkeiten, Pulvern oder ähnlichem, oder formneutralem Material, also beispielsweise band- oder drahtförmigem Material, mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse eine Fertigung des Führungselements 6 und des wenigstens einen Führungskanals 10 direkt auf Basis beispielsweise rechnerinterner Datenmodelle erfolgt. Das Besondere an den generativen Fertigungsverfahren ist dabei, dass es sich um urformende Verfahren handelt, mit denen die erfindungsgemäßen Führungselemente 6 und die darin vorgesehenen Führungskanäle 10 hergestellt werden können, ohne dass spezielle Werkzeuge dafür erforderlich wären, die die jeweilige Geometrie der gewünschten Führungselemente 6 und der darin ausgebildeten Führungskanäle 10 abbilden, wie es zum Beispiel bei Gussformen, die bei der Gussherstellung zum Einsatz kommen, der Fall ist.

Die in den Figuren dargestellten Führungselemente 6 können je nach Bedarf aus Kunststoff, aus einem keramischen Werkstoff oder vorzugsweise aus Metall bestehen. Bei sämtlichen in den Figuren dargestellten Führungskanälen 10, ist erkennbar, dass die Innenkonturen der Führungskanäle 10 im Verlauf von den Eintrittsenden 11 zu den Austrittsenden 12 der Führungskanäle 10 eine Konturänderung hin zu einer im Borstenfeld gewünschten Bündelkontur aufweisen oder erfahren.

Das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Führungselement 6 weist insgesamt neun Führungskanäle 10 mit unterschiedlichen Führungskanalquerschnitten auf. Sieben der neun Führungskanäle 10 haben dabei zumindest im Bereich ihres Eintrittsendes 11 einen kreisrunden Führungskanalquerschnitt, während die zwei mittleren Führungskanäle 10 einen quadratischen beziehungsweise einen rechteckigen Querschnitt im Bereich ihres Eintrittsendes 11 haben.

Auffällig ist dabei, dass die Führungskanäle 10 im Bereich ihres Eintrittsendes 11 den gleichen Querschnitt auf-weisen, wie die Hohlleitungen 3, die an die Führungskanäle 10 angeschlossen werden. Dies ermöglicht einen störungsarmen oder gar störungsfreien Übergang der Borstenbündel aus den Hohlleitungen 3 in die Führungskanäle 10.

Das in Figur 4 dargestellte Führungselement 6 weist vier Führungskanäle 10 auf, wobei ein erster Führungskanal 10a eine Konturänderung von einem runden Eintrittsquerschnitt auf einen sechseckigen Austrittsquerschnitt erfährt. Ein zweiter mit 10b bezeichneter Führungskanal erfährt eine Änderung seiner Innenkontur von seinem Eintrittsende 11 bis hin zu seinem Austrittsende 12 von einem runden Querschnitt hin zu einem rechteckigen Querschnitt. Der dritte mit 10c bezeichnete Führungskanal erfährt eine Querschnittsänderung von seinem Eintrittsende 11 bis hin zu seinem Austrittsende 12 von einem etwas größeren quadratischen Querschnitt auf einen kleineren quadratischen Querschnitt, sodass hier die Borstenbündel beim Transport durch den Führungskanal 10 gleichzeitig auch verdichtet werden. Der vierte Führungskanal lOd dieses Führungselements 6 erfahrt eine Änderung seiner Innenkontur von seinem Eintrittsende 11 bis zu seinem Austrittsende 12 von einem rechteckigen Eintrittsquerschnitt auf einen rechteckigen Austrittsquerschnitt, wobei der Austrittsquerschnitt im Vergleich zu dem Eintrittsquerschnitt zusätzlich um 90° gedreht ist.

Bei sämtlichen in den Figuren dargestellten Führungskanälen 10, 10a, 10b, 10c und lOd ist zu erkennen, dass sich die Querschnittsfläche vom Eintrittsende 11 bis zum Austrittsende 12 des jeweiligen Führungskanals verkleinert, sodass die durch die Führungskanäle 10, 10a, 10b, 10c und lOd transportierten Borstenbündel während ihres Transports verdichtet werden.

Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Führungselemente 6 zeichnen sich dadurch aus, dass die in diesen Führungselementen 6 ausgebildeten Führungskanäle 10 zwei beziehungsweise drei Eintrittsenden 11 und eine entsprechende Anzahl von Eintrittskanalabschnitten 15 aufweisen, die sich zu einem Austrittskanalabschnitt 16 vereinigen und in ein Austrittsende 12 des Führungskanals 10 münden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel des Führungselements 6, das in Figur 5 dargestellt ist, weisen hier die beiden Eintrittsenden 11 der Führungskanäle 10 einen runden Eintrittsquerschnitt auf. Der Austrittsquer- schnitt des Austrittsendes 12, in das die beiden Eintrittskanalabschnitte 15 der Führungskanäle 10 münden, ist oval ausgebildet.

Bei dem Führungselement 6 gemäß Figur 6 sind drei Führungskanäle 10 beziehungsweise Eintrittskanalabschnitte 15 vorgesehen, deren Eintrittsenden 11 jeweils einen kreisrunden Eintrittsquerschnitt aufweisen. Die drei

Eintrittskanalabschnitte 15 vereinigen sich zu einem Austrittskanalabschnitt 16 und münden schließlich in einen dreieckigen Austrittsquerschnitt am Austrittsende 12 des Führungskanals 10 beziehungsweise des Austrittskanalabschnitts 16.

Bei sämtlichen in den Figuren dargestellten Führungselementen 6 sind benachbart zu den Eintrittsenden 11 der Führungskanälen 10 Einstecköffnungen 17 mit Freistellungen zum Anschluss und zur Aufnahme der jeweiligen Hohlleitungen 3 ausgebildet. In diese Einstecköffnungen 17 können die Abgabeenden 8 der Hohlleitungen 3 eingesteckt werden, um die Hohlleitungen 3 sicher an dem Führungselement 6 festzulegen. Dabei entsprechen die Innendurchmesser der Führungskanäle 10 den Innendurchmessern der Hohlleitungen 3.

Die Figuren zeigen deutlich, dass auch die dem jeweiligen Abgabeende 8 der jeweiligen Hohlleitung 3 benachbarten EintrittSinnenquerschnitte der Führungskanäle 10 einem Abgabeinnenquerschnitt der korrespondierenden Hohlleitung 3 entsprechen. Um den Übergang der Borstenbündel von dem jeweiligen Abgabeende 8 in den jeweiligen Führungskanal 10 zu erleichtern, sind an einer Eintrittsöffnung 18 an dem Eintrittsende 11 eines jeden Führungskanals 10 eine Eintrittsfase 19 ausgebildet.

Bei allen miteinander verbundenen Hohlleitungen 3 und Führungskanälen 10 vorgesehen, dass die Eintrittsöffnung 18 eines jeden Führungskanals 10 und zum Teil auch ein Eintrittskanalabschnitt 15 des jeweiligen Führungskanals 10 einen zu dem Querschnitt der Hohlleitung 3, insbesondere im Bereich ihres Abgabeendes 8, korrespondierenden Querschnitt aufweist .

Dabei haben die Hohlleitungen 3 an ihrem Abgabeende 8, je nach Bedarf, einen runden oder kreisrunden Querschnitt oder aber auch einen konturierten Querschnitt, insbesondere einen mehreckigen Querschnitt .

Je nach Anwendungsfall können die Hohlleitungen 3 als Schläuche ausgebildet sein, die vorzugsweise aus einem flexiblen Material bestehen. Besonders druckfeste Hohlleitungen 3 können als Rohrverbindungen ausgebildet sein, die beispielsweise aus Kunststoff oder Metall, insbesondere aus Stahl oder Edelstahl, bestehen .

Um einen Übergang der Borstenbündel aus den Austrittsenden 12 der Führungskanäle 10, 10a, 10b, 10c, lOd in die Lochungen 4 einer zur Bestückung bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 5 zu erleichtern, sind dem Führungselement 6 zugewandte Ränder der Lochungen 4 der Bündelhaite -platte (n) 5 angefast.

Zudem sind die Lochungen 4 der Bündelhalteplatte 5 zur Aufnahme eines in einer der Hohlleitungen 3 beziehungsweise in einem der Führungskanäle 10, 10a, 10b, 10c, lOd umgeformten Borstenbündels jeweils entsprechend der gewünschten Bündelkontur konturiert . Damit bilden die Anordnung und die Querschnittsgeometrie der Lochungen 4 der Bündelhalteplatte 5 das spätere Borstenfeld ab. Die Bündelhalteplatte 5 kann je nach Anwendungsfal 1 als Kassette zum Einlegen in eine Form eines Spritzgießwerkzeuges, als Trägerplättchen oder auch als sogenannte Seal-Platte ausgebildet sein. Trägerplättchen oder Seal -Platten sind solche Bündelhalteplatten 5, die in einen Kopf einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, einlegbar und dort mit der Bürste verbindbar sind. Die Figuren 1 und 2 zeigen, dass die Vorrichtung einen Halter 20 für die Hohlleitungen 3 der Transportvorrichtung 2 aufweist. Der Halter 20 ist mittels vier Stützverbindungen 21 an dem Führungselement 6 angeordnet und an diesem befestigt. Der Halter 20 ist als Halteplatte mit Halteöffnungen 22 für die Hohlleitungen 3 ausgebildet, wobei die Halteöffnungen 22 hinsichtlich ihrer Anzahl und Geometrie der Anzahl und Geometrie der zu haltenden Hohlleitungen 3 entsprechend gestaltet sind.

In den Figuren nicht dargestellt ist, dass die Vorrichtung 1 einen Borstenvorrat und eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen einzelner Borstenbündel aus dem Borstenvorrat aufweisen kann. Zusätzlich kann die Vorrichtung 1 auch eine Übergabevorrichtung zur Übergabe entnommener Borstenbündel an die

Transportvorrichtung 2 aufweisen, um die Borstenbündel mittels der Transportvorrichtung 2 den Lochungen 4 einer bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 5 zuführen zu können. Zumindest das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Führungselement 6 weist eine mit der Anzahl der Lochungen 4 der zu bestückenden Bündelhalteplatte 5 übereinstimmende Anzahl von Austrittsenden 12 mit Austrittsöffnungen von Führungskanälen 10 auf, sodass sämtliche in der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Bündelhalteplatte 5 vorhandenen Lochungen 4 mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gleichzeitig mit Borstenbündeln bestückt werden können. Das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Führungselements 6 weist zudem auch eine mit der Anzahl der Lochungen 4 der zu bestückenden Bündelhalteplatte 5 übereinstimmende Anzahl von Führungskanälen 10 auf.

Der Bündelhalteplatte 5 kann zudem eine in den Figuren nicht dargestellte Verdichterplatte nachgeordnet sein, die ihrerseits Lochungen zur Aufnahme von Borstenbündeln aufweist . Deren Querschnitte sind dabei jeweils kleiner als der Querschnitt des an die jeweilige Lochung übergebenen Borstenbündels und dabei auch kleiner als der Querschnitt der korrespondierenden Lochung 4 der der Verdichterplatte vorgelagerten Bündelhalteplatte 5. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Weitergabevorrichtung zum Weitergeben der Borstenbündel von der Bündelhalteplatte 5 an eine nachgelagerte Verdichterplatte aufweisen .

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 können eine Baureihe von Vorrichtungen zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, bilden, die wenigstens zwei Vorrichtungen 1 der zuvor beschriebenen Art umfasst . Bei einer solche Baureihe ist vorgesehen, dass die Führungselemente 6 der wenigstens zwei Vorrichtungen 1 hinsichtlich ihrer Gestaltung, insbesondere hinsichtlich der Anzahl ihrer Führungskanäle 10 und/oder des Verlaufs ihrer Führungskanäle 10 und/oder der Querschnittsgeometrie ihrer Führungskanäle 10, unterschiedlich ausgebildet sind, während Befestigungsschnittstellen 7 der wenigstens zwei Vorrichtungen 1, an denen die Führungselemente 6 in Gebrauchsstellung installiert sind, identisch zueinander ausgebildet sind.

Dies ermöglicht es, die in den Figuren 3 bis 6 dargestellten und unterschiedlichen Führungselemente 6 an der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung 1 zu installieren und so eine schnelle Umrüstung der erfindungsgemäße Vorrichtung 1 vorzunehmen . In diesem Zusammenhang können die Vorteile der generativen Fertigungsverfahren voll ausgenutzt werden, da die mit konventionellen Verfahren nur schwer oder nur mit hohem Kostenaufwand herstellbaren Führungselemente 6 nun auch mit komplexer Geometrie und vor allem mit komplexer Innengeometrie auch ohne die kostspielige Anfertigung von besonderen Werkzeugen vergleichsweise einfach und mit geringem Aufwand hergestellt werden können.

Dabei ist bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgesehen, dass das jeweilige Führungselement 6 der Vorrichtung 1 zunächst mittels eines generativen Fertigungsverfahrens in einer Ausgestaltung hergestellt, insbesondere mittels eines 3D-Druckverfahrens gedruckt, und anschließend an der Befestigungsschnittstelle 7 der Vorrichtung 1 installiert wird.

Wie bereits zuvor ausgeführt, kann dabei ein schichtweiser Aufbau des Führungselements 6, wie es beispielsweise beim 3D- Drucken der Fall ist, quer zur späteren Förder- oder Transportrichtung der Borstenbündel durch den wenigstens einen Führungskanal 10 des Führungselements 6 erfolgen. Auf diese Weise lassen sich auch sehr komplexe Querschnittsgeometrien und Querschnittsgeometrieverläufe der einzelnen Führungskanäle 10 im Inneren des Führungselements 6 in einem einzigen Fertigungsschritt vergleichsweise einfach realisieren.

Die Vorrichtung 1 zum Herstellen von Borstenfeldern für Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, weist die Transportvorrichtung 2 zum Transportieren von Borstenbündeln mittels eines Gas- oder Luftstromes in Lochungen 4 der bereitgehaltenen Bündelhalteplatte 5 ein Führungselement 6 auf, in dessen Inneren wenigstens ein durchgehender Führungskanal 10 ausgebildet ist, durch den Borstenbündel den Lochungen 4 der Bündelhalteplatte 5 zugeführt werden können. Dabei sind das Führungselement 6 und der wenigstens eine durchgehende Führungskanal 10 mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist vorgesehen, dass zunächst das Führungselement 6 und der darin vorgesehene wenigstens eine durchgehende Führungskanal 10 mittels eines generativen Fertigungsverfahren hergestellt und anschließend an der Befestigungsschnittstelle 7 der Vorrichtung 1 installiert wird.

/ Bezugszeichenliste

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Transportvorrichtung

3 Hohlleitung

4 Lochung

5 Bündelhalteplatte

6 Führungselement

7 Befestigungsschnittstelle

8 Abgabeende von 3

9 Ständer

10 Führungskanal

10a Führungskanal

10b Führungskanal

10c Führungskanal

lOd Führungskanal

11 Eintrittsende

12 Austrittsende

13 Ansaugblock

14 Innenwandung von 10

15 Eintrittskanalabschnitt

16 Austrittskanalabschnitt

17 Einstecköffnung

18 Eintrittsöffnung

19 Eintrittsphase

20 Halter

21 Stützverbindung

22 Halteöffnungen

/ Ansprüche