BE1031902A1 - Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten und Bürstenherstellungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Schleifen von Borstenfilamenten (2), wobei die Vorrichtung (1) einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger (3) mit einer Schleiffläche (4) und eine Staubabsaugeinrichtung (5) umfasst. Dies Vorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Staubabsaugeinrichtung (5) eine der Schleiffläche (4) zugeordnete Saugdüse (6) umfasst, wobei die Saugdüse (6) eine Strangaufnahme (7) für ein zu bearbeitendes Ende (8) eines Borstenfilamentstrangs (9) und einen Saugspalt (10) aufweist, der die Strangaufnahme (7) über zumindest einen Teil ihres Umfangs umgibt.

Description

Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten und

Bürstenherstellungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von

Borstenfilamenten, insbesondere von Enden der Borstenfilamente, und eine Bürstenherstellungsvorrichtung mit einer solchen.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 10 2022 105 091

B1 und aus der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen vorbekannt und werden beispielsweise dazu genutzt, bei der Herstellung von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, freie Enden von

Borstenfilamenten abzurunden oder in eine bestimmte Form zu bringen.

Dabei können bereits an einem Bürstenkörper befestigte Borstenfilamente oder aber auch Borstenfilamente vor ihrer Befestigung an einem

Bürstenkörper mit einer derartigen Vorrichtung bearbeitet werden.

Bei der Verwendung derartiger Vorrichtungen fällt insbesondere in der

Massenproduktion eine große Menge an Schleifstaub an, der die

Bearbeitung der Borstenfilamente und die Fertigung von Bürsten beeinträchtigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schleifen von

Borstenfilamenten bereitzustellen, die eine aktive Abführung des bei der

Bearbeitung der Borstenfilamente anfallenden Schleifstaubs aus einem

Arbeitsbereich, in dem die Vorrichtung verwendet wird, begünstigt.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Schleifen von

Borstenfilamenten vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung einen motorisch angetriebenen

Schleifflächenträger mit einer Schleiffläche und eine

Staubabsaugeinrichtung umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Staubabsaugeinrichtung eine der

Schleiffläche zugeordnete Saugdüse umfasst, die eine Strangaufnahme für ein zu bearbeitendes Ende eines Borstenfilamentstrangs und einen

Saugspalt aufweist, der die Strangaufnahme über zumindest einen Teil ihres Umfangs umgibt.

Die Vorrichtung ist durch die Staubabsaugeinrichtung und ihre der

Schleiffläche zugeordnete Saugdüse dazu eingerichtet, Schleifstaub dort zu erfassen und abzusaugen, wo er entsteht, nämlich direkt an der

Schleiffläche, mit der die zu bearbeitenden Enden von Borstenfilamenten bearbeitet werden.

Durch die Anordnung der Saugdüse an der Schleiffläche und die

Ausbildung ihres Saugspalts ist es möglich, den bei der Bearbeitung von

Borstenfilamenten entstehenden Schleifstaub möglichst effektiv und nahe an seiner Ursprungsquelle abzusaugen. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass sich beim Bearbeiten der Borstenfilamente entstehender

Schleifstaub innerhalb der Vorrichtung und in der Umgebung, in der die

Vorrichtung aufgestellt ist, verteilt.

Besonders effizient kann die Saugdüse wirken, wenn sie der Schleiffläche gegenüberliegend angeordnet ist. Die Saugdüse kann dabei in Bezug auf die sich im Betrieb der Vorrichtung drehende Schleiffläche statisch an der

Vorrichtung und damit in unmittelbarer Nähe zu der Schleiffläche angeordnet sein.

Besonders bevorzugt ist der Saugspalt der Saugdüse der Schleiffläche gegenüberliegend bzw. an der Schleiffläche angeordnet. Insbesondere dann, wenn die Schleiffläche in einer horizontalen oder etwa horizontalen

Ausrichtung verwendet wird, kann es zweckmäßig sein, wenn die

Saugdüse, insbesondere der Saugspalt der Saugdüse, oberhalb der

Schleiffläche angeordnet ist.

Der Saugspalt der Saugdüse kann eine der Schleiffläche und/oder der

Strangaufnahme zugewandte Eintrittsöffnung aufweisen. Die

Eintrittsöffnung kann die Strangaufnahme über zumindest einen Teil des

Umfangs der Strangaufnahme umgeben. Innerhalb der Strangaufnahme der Saugdüse kann ein zu bearbeitender Borstenfilamentstrang angeordnet und in seiner Bearbeitungsstellung an der Schleifflâche gehalten werden.

Wenn der Saugspalt, insbesondere seine Eintrittsöffnung, der

Strangaufnahme und/oder der Schleiffläche zugewandt ist, ist es möglich, den bei der Bearbeitung des freien Endes des Borstenfilamentstrangs entstehenden Schleifstaub effektiv zu erfassen und aus dem

Arbeitsbereich der Vorrichtung zu entfernen. Die Saugdüse kann in diesem

Zusammenhang nicht nur mit einer Unterdruckquelle, sondern auch mit einem Staubabscheider verbunden sein, mit dem der Schleifstaub aus der abgesaugten Luft entfernt werden kann.

Besonders bevorzugt ist der Saugspalt der Saugdüse ein Ringspalt, dessen Eintrittsöffnung die Strangaufnahme ringförmig umgibt. Auf diese

Weise wird sichergestellt, dass die komplette Strangaufnahme und ein darin angeordneter Borstenfilamentstrang allseitig von der Eintrittsöffnung des Saugspalts umgeben ist. Dies begünstigt ein besonders zuverlässiges

Absaugen von Schleifstaub aus dem Arbeitsbereich der Vorrichtung.

Der Saugspalt kann einen Eintrittsabschnitt aufweisen, der quer oder senkrecht zur Schleiffläche ausgerichtet ist. Es ist auch möglich, dass der

Eintrittsabschnitt des Saugspalts mit der Schleiffläche einen spitzen

Winkel aufspannt oder aber parallel zur Schleiffläche ausgerichtet ist.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung kann der Saugspalt einen

Querschnitt aufweisen, der sich in Absaugrichtung erweitert. Ausgehend von seinem Eintrittsquerschnitt erweitert sich der Saugspalt dann in

Absaugrichtung, in der der Schleifstaub aus dem Arbeitsbereich der

Vorrichtung abtransportiert wird. Im Eintrittsquerschnitt kann auf diese

Weise eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erzeugt werden, die eine zuverlässige Erfassung und einen zuverlässigen Abtransport des bei der

Bearbeitung von Borstenfilamenten anfallenden Schleifstaubs direkt an der Schleiffläche der Vorrichtung begünstigt.

Eine Anhaftung von Schleifstaub innerhalb des Saugspaltes kann zumindest reduziert oder gar vollständig vermieden werden, wenn den

Saugspalt begrenzende Flächen der Saugdüse eine Oberflächenrauheit von Ra 0,01 um bis 12,5 um aufweisen. Besonders bevorzugt beträgt die

Oberflächenrauheit der den Saugspalt begrenzenden Flächen der

Saugdüse Ra gleich 0,8 um bis 3,2 um.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist der Saugspalt in seinem

Eintrittsquerschnitt eine Spaltbreite von 1 mm bis 20 mm auf. Besonders bevorzugt beträgt die spaltbreite im Eintrittsquerschnitt des Saugspaltes zwischen 2 mm bis 5 mm.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung beträgt ein Abstand zwischen

Saugspalt und Schleiffläche zwischen 0,2 mm bis 10 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm. Der Abstand zwischen Saugspalt und

Schleiffläche kann beispielsweise durch den Abstand zwischen einem

Eintrittsquerschnitt in den Saugspalt und der Schleiffläche definiert sein.

Ferner kann der Abstand zwischen Saugspalt und Schleiffläche einstellbar sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Abstand zwischen Saugspalt und

Schleiffläche bedarfsabhängig zu verändern.

Um den Abstand zwischen Saugspalt und Schleiffläche einzustellen, 5 insbesondere sogar beim Betrieb der Vorrichtung, ist es möglich, dass die

Vorrichtung eine Abstandseinstellvorrichtung aufweist, die zur Einstellung eines Abstandes zwischen der Saugdüse und der Schleiffläche eingerichtet ist. Die Abstandseinstellvorrichtung kann hierbei zur

Einstellung eines Abstandes zwischen einer Eintrittsöffnung des

Saugspaltes und der Schleiffläche eingerichtet sein.

Die Abstandseinstellvorrichtung kann bei einer Ausführungsform der

Vorrichtung auch während der Bearbeitung von Borstenfilamenten verwendet werden. So ist es möglich, den Abstand während der

Bearbeitung von Borstenfilamenten zu verändern. Ein Stillstand der

Vorrichtung zur Veränderung des Abstandes lässt sich auf diese Weise vermeiden. Zudem ist es auf diese Weise möglich, den Abstand bei einem erhöhten Anfall von Schleifstaub oder bei einer eingeschränkten Abfuhr entsprechend anzupassen, also beispielsweise zu vergrößern oder zu reduzieren.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Saugdüse ein Düsengehäuse auf, in dem der Saugspalt und die

Strangaufnahme ausgebildet sind.

Das Düsengehäuse kann bei einer Ausführungsform der Vorrichtung in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, insbesondere 3-D- gedruckt, sein. Diese Variante des Düsengehäuses kann somit einteilig ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass das Düsengehäuse ein

Außenteil und zumindest ein Einsetzteil umfasst, in dem die

Strangaufnahme ausgebildet ist.

Die mehrteilige Ausführung des Düsengehäuses kann vorteilhaft sein, um das zumindest eine Einsetzteil, in dem die Strangaufnahme ausgebildet ist, beispielsweise in einem anderen, insbesondere hochwertigeren,

Material als das Außenteil des Düsengehäuses auszuführen. Ferner ist es möglich, das zumindest eine Einsetzteil, das aufgrund seines Kontaktes zu den zu bearbeitenden Borstenfilamenten gegebenenfalls einem erhöhten

Verschleiß unterliegen kann, da es gegebenenfalls direkt mit den zu bearbeitenden Borstenfilamenten in Kontakt kommt, auswechselbar zu gestalten.

Bei einem Verschleiß des zumindest einen Einsetzteils ist es möglich, das

Einsetzteil aus dem Außenteil des Düsengehäuses zu entfernen und durch ein neues Einsetzteil zu ersetzen. Ferner ist es möglich, das Einsetzteil durch ein anderes Einsetzteil zu ersetzen, um die Vorrichtung zur

Bearbeitung eines anderen, insbesondere im Durchmesser größeren oder kleineren, Borstenfilamentstrangs umzurüsten.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist diese in dem Außenteil des Düsengehäuses zwei in Bezug auf eine

Längsmittelachse der Strangaufnahme axial voneinander beabstandete

Einsetzteile auf. Zumindest eines der beiden Einsetzteile kann hierbei die zuvor bereits erwähnte Strangaufnahme aufweisen oder ausbilden und insbesondere zumindest abschnittsweise innerhalb des anderen

Einsetzteils angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehrere

Einsetzteile gemeinsam die Strangaufnahme definieren.

Bei mehreren Einsetzteilen kann ein Einsetzteil zwischen der Schleiffläche der Vorrichtung und einem weiteren Einsetzteil, insbesondere einem

Einsetzteil, das die Strangaufnahme aufweist, angeordnet sein.

Die Saugdüse kann, insbesondere an ihrem Düsengehäuse, einen

Anschlussstutzen zum Anschluss an eine Unterdruckquelle der

Vorrichtung aufweisen.

Der Saugspalt kann bei einer Ausführungsform der Vorrichtung zwischen dem Außenteil und dem zumindest einen Einsetzteil des Düsengehäuses ausgebildet sein. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der

Vorrichtung ist der Saugspalt zwischen zwei in einem, beispielsweise im zuvor bereits erwähnten, Außenteil der Saugdüse, angeordneten

Einsetzteilen ausgebildet. Diese Variante der Vorrichtung ermöglicht es, den Saugspalt begrenzende Flächen, die an den Einsetzteilen ausgebildet sind, mit bestimmter Güte, also mit bestimmter Härte und/oder

Oberflächenrauheit, in einem gewünschten Material, das beispielsweise besonders verschleißfest ist, und/oder in einer bestimmten Formgebung auszuführen, ohne die gesamte Saugdüse, insbesondere ihr

Düsengehäuse in dieser Güte fertigen zu müssen. Dies ermöglicht es, die

Kosten zur Herstellung der Vorrichtung möglichst gering zu halten.

Das Außenteil und das zumindest eine Einsetzteil können bei einer

Ausführungsform der Vorrichtung denselben Abstand zur Schleiffläche oder aber auch unterschiedliche Abstände zur Schleiffläche aufweisen.

Auch bei einer Ausführungsform der Vorrichtung, bei dem die Saugdüse zwei Einsetzteile umfasst, können diese denselben Abstand zur

Schleiffläche oder unterschiedliche Abstände zur Schleiffläche aufweisen.

Der Abstand des Einsetzteils, das die Strangaufnahme aufweist, zur

Schleiffläche kann, beispielsweise größer als der Abstand des AuBenteils oder des anderen Einsetzteils zur Schleiffläche sein.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist zwischen Stirnseiten der

Einsetzteile, die der Schleiffläche zugewandt sind, ein Abstand zwischen

0,5 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 4 mm, messbar.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist ein Einsetzteil, insbesondere ein benachbart zur Schleiffläche angeordnetes Einsetzteil, einen Abstand zwischen 0,2 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 3 mm, zur Schleiffläche auf. Dieser Abstand kann auch der Abstand des

Saugspalts zur Schleiffläche sein. Das benachbart zur Schleiffläche angeordnete Einsetzteil kann eines von zwei Einsetzteilen sein, das näher als das andere Einsetzteil an der Schleiffläche angeordnet ist.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist diese innerhalb der

Strangaufnahme einen Filamentanschlag auf. Der Filamentanschlag kann ein Auffächern eines Borstenfilamentstrangs innerhalb der

Strangaufnahme der Vorrichtung vermeiden und die präzise Bearbeitung der Enden der Borstenfilamente an der Schleiffläche begünstigen. Der

Filamentanschlag kann beispielsweise an einem die Strangaufnahme aufweisenden Einsetzteil angeordnet oder ausgebildet sein. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Filamentanschlag innerhalb der Strangaufnahme ringförmig ausgebildet ist und/oder eine Verengung des Querschnitts der

Strangaufnahme bildet. Ein in Einführrichtung eines

Borstenfilamentstrangs in die Strangaufnahme vorgelagerter Abschnitt der

Strangaufnahme kann hierbei einen im Vergleich zu dem Querschnitt im

Bereich des Filamentanschlags größeren Querschnitt aufweisen.

Um die Standzeit der Saugdüse zu vergrößern, kann es zweckmäßig sein, wenn eine Innenumfangsfläche der Strangaufnahme, insbesondere des

Einsetzteils, das die Strangaufnahme aufweist, aus Stahl oder Keramik besteht und/oder eine Härte von 55 bis 63 HRC, vorzugsweise von 60 bis 63 HRC aufweist. Besonders bevorzugt besteht die Innenumfangsfläche der Strangaufnahme aus gehärtetem Stahl, insbesondere aus Edelstahl.

Auf diese Weise ist die Strangaufnahme und ihre Innenumfangsfläche besonders verschleißfest, so dass eine hohe Standzeit der Saugdüse erzielt werden kann. Ferner ist es möglich, dass die Innenumfangsfläche der Strangaufnahme randschichtgehärtet ist, insbesondere mit einer

Randschichthärtetiefe von 1,2 bis 1,8 Rht.

Die Ausführung der Innenumfangsfläche der Strangaufnahme in einem

Material besonders hoher Güte und/oder Härte kann vorteilhaft sein, um einen Abrieb des Materials, aus dem die Strangaufnahme besteht, auf die

Borstenfilamente zu vermeiden.

Die Vorrichtung kann eine Drossel zur Veränderung eines

Einführquerschnittes in die Strangaufnahme aufweisen. Der

Einführquerschnitt in die Strangaufnahme kann der Querschnitt sein, über den ein zu bearbeitender Borstenfilamentstrang in die Strangaufnahme eingeführt werden kann. Mithilfe der Drossel ist es möglich, einen freien

Querschnitt, der sich beim in die Strangaufnahme eingeführten

Borstenfilamentstrang noch ergibt, zu reduzieren und hierdurch eine

Strömungsgeschwindigkeit der Luft beim Einströmen durch diesen freien

Querschnitt in die Strangaufnahme zu erhöhen. Eine erhöhte

Strömungsgeschwindigkeit kann einem Austritt von Schleifstaub über den

Einführquerschnitt aus der Strangaufnahme entgegenwirken.

Bevor der Borstenfilamentstrang nach seiner Bearbeitung aus der

Strangaufnahme der Vorrichtung entfernt wird, kann die Drossel geöffnet und dadurch der Einführquerschnitt in die Strangaufnahme wieder erweitert werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass Schleifstaub, der dem Borstenfilamentstrang möglicherweise noch anhaftet, auf die Drossel und ihre Bestandteile übertragen werden. Die Drossel kann auch beim

Einführen eines Borstenfilamentstrangs in die Strangaufnahme geöffnet sein, um das Einführen des Borstenfilamentstrangs in die Strangaufnahme zu erleichtern und ein Abknicken von Borstenfilamenten zu verhindern.

Die Drossel kann zur Veränderung des Einführquerschnitts in die

Strangaufnahme zwischen einer Ausgangstellung und einer

Drosselstellung bewegliche Drosselelemente aufweisen. Vorteilhaft ist es, die Drosselelemente in ihrer Ausgangstellung zu belassen, wenn ein

Borstenfilamentstrang in die Strangaufnahme eingeführt wird. Während des Betriebs der Vorrichtung, also wenn die Borstenfilamente mit der

Schleiffläche bearbeitet werden, kann die Drossel geschlossen, also ihre

Drosselelemente in der Drosselstellung angeordnet sein. Nach der

Bearbeitung des Borstenfilamentstrangs ist es vorteilhaft, die Drossel zu öffnen, also die Drosselelemente aus ihrer Drosselstellung zurück in die

Ausgangstellung zu bewegen und so den Einführquerschnitt in die

Strangaufnahme zu erweitern. Auf diese Weise wird eine Berührung der

Drosselelemente durch die Borstenfilamente des bearbeiteten

Borstenfilamentstrangs beim Entfernen des Borstenfilamentstrangs aus der Strangaufnahme vermieden.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung weist diese eine

Haltevorrichtung zum Halten eines Borstenfilamentstrangs in einer

Bearbeitungsposition an der Schleiffläche auf. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn eine Längsmittelachse eines Aufnahmequerschnitts der

Haltevorrichtung für einen Borstenfilamentstrang deckungsgleich mit einer

Längsmittelachse der Strangaufnahme ist. Auf diese Weise wird durch die

Haltevorrichtung sichergestellt, dass der Borstenfilamentstrang zentriert in der Strangaufnahme der Vorrichtung positioniert werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Bürstenherstellungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten nach der beanspruchten Art vorgeschlagen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch

Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder durch Kombination einzelner oder mehrerer

Merkmale der Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten, wobei die Vorrichtung einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger mit einer Schleiffläche und eine

Staubabsaugeinrichtung umfasst, die eine der Schleiffläche zugeordnete

Saugdüse aufweist, wobei die Saugdüse eine Strangaufnahme für ein zu bearbeitendes Ende eines Borstenfilamentstrangs und einen Saugspalt aufweist, der die Strangaufnahme über zumindest einen Teil ihres

Umfangs, hier geschlossen ringförmig umgibt.

Figur 2 die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung in teilausgebrochener

Darstellung,

Figur 3 eine geschnittene Seitenansicht der Saugdüse, wobei zu erkennen ist, dass die Saugdüse ein Düsengehäuse mit einem Außenteil und darin zwei angeordneten Einsetzteilen aufweist, von denen ein

Einsetzteil eine Strangaufnahme ausbildet und zwischen den beiden

Einsetzteilen ein Saugspalt ausgebildet ist, dessen Eintrittsabschnitt senkrecht zur Schleiffläche ausgerichtet ist,

Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht einer im Vergleich zu Figur 3 abgewandelten Saugdüse, deren Saugspalt einen Eintrittsabschnitt aufweist, der etwa parallel zur Schleiffläche des Schleifflächenträgers ausgerichtet ist,

Figur 5 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren

Ausführungsform einer Saugdüse, deren in der Darstellung oberes

Einsetzteil einen ringförmigen Filamentanschlag aufweist, der innerhalb der Strangaufnahme der Saugdüse angeordnet ist,

Figur 6 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Saugdüse, die eine Drossel zur Verringerung eines

Einführquerschnitts in die Strangaufnahme aufweist,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht der in Figur 6 gezeigten

Saugdüse,

Figur 8 eine Draufsicht auf die in den Figuren 6 und 7 gezeigte

Saugdüse mit in Offenstellung befindlichen Drosselelementen,

Figur 9 die in den Figuren 6-8 gezeigte Saugdüse in perspektivischer

Ansicht mit in Schließstellung oder Drosselstellung befindlichen

Drosselelementen an ihrer Oberseite sowie

Figur 10 eine Draufsicht auf die in Figur 9 gezeigte Saugdüse.

Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Vorrichtung zum Schleifen von Borstenfilamenten 2. Die

Vorrichtung 1 weist einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger 3 mit einer Schleiffläche 4 und eine Staubabsaugeinrichtung 5 auf.

Die Staubabsaugeinrichtung 5 weist eine der Schleiffläche 4 zugeordnete

Saugdüse 6 auf, wobei die Saugdüse 6 eine Strangaufnahme 7 für ein zu bearbeitendes Ende 8 eines Borstenfilamentstrangs 9 und einen

Saugspalt 10 aufweist, der die Strangaufnahme 7 über zumindest einen

Teil ihres Umfangs, im gezeigten Ausführungsbeispiel über den gesamten

Umfang geschlossen ringförmig umgibt.

Die Figuren verdeutlichen, dass der Saugspalt 10 ein Ringspalt ist, dessen

Eintrittsöffnung 11 die Strangaufnahme 7 geschlossen ringfôrmig umgibt.

Der Saugspalt 10 der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der

Vorrichtungen 1 weist jeweils einen Eintrittsabschnitt 12 auf, der, wie in

Figur 3 gezeigt, senkrecht zur Schleiffläche 4 ausgerichtet ist, oder der, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist, mit der Schleiffläche 4 einen spitzen Winkel aufspannt oder gar parallel zur Schleiffläche 4 ausgerichtet ist.

Insbesondere die Schnittdarstellungen der Saugdüse 6 verdeutlichen, dass der jeweilige Saugspalt 10 einen Querschnitt aufweist, der sich in

Absaugrichtung erweitert.

Den Saugspalt 10 begrenzende Flächen 13 der Saugdüse 6 weisen eine

Oberflächenrauheit Ra zwischen 0,01 um bis 12,5 um, vorzugsweise zwischen 0,8 um bis 3,2 um auf.

Der Saugspalt 10 weist im Eintrittsquerschnitt eine Spaltbreite B zwischen 1 mm bis 20 mm, insbesondere zwischen 2 mm bis 5 mm auf.

Ein Abstand A zwischen dem Saugspalt 10 und der Schleiffläche 4 ist einstellbar. Der Abstand kann beispielsweise zwischen 0,2 mm bis 10 mm betragen, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm.

Zur Veränderung des Abstandes zwischen dem Saugspalt 10 und der

Schleiffläche 4 weist die Vorrichtung 1 eine Abstandseinstellvorrichtung 14 auf. Die Abstandseinstellvorrichtung 14 ist zur Einstellung des Abstandes zwischen der Saugdüse 10 und der Schleiffläche 4 eingerichtet. Hierbei kann insbesondere der Abstand zwischen einer Eintrittsöffnung 11 des

Saugspaltes 10 und der Schleiffläche 4 verändert werden.

Insbesondere die Schnittdarstellungen der Saugdüse 6 zeigen, dass die

Saugdüse ein Düsengehäuse 15 aufweist, in dem der Saugspalt 6 und die

Strangaufnahme 7 ausgebildet sind.

Je nach Ausführungsform des Düsengehäuses 15 kann dieses beispielsweise einteilig und/oder in einem additiven Fertigungsverfahren, insbesondere 3-D-gedruckt, oder aber auch in einem anderen

Herstellungsverfahren hergestellt sein.

Das in den Figuren gezeigte Düsengehäuse 15 ist mehrteilig aufgebaut und weist jeweils ein Außenteil 16 und zwei Einsetzteile 17 und 18 auf.

Das obere Einsetzteil 17 der beiden Einsetzteile 17 und 18 der in den

Figuren 3, 4 und 5 gezeigten Absaugdüse 6 weist die Strangaufnahme 7 auf und wird in Gebrauchsstellung an dem Außenteil 15 abschnittsweise außenseitig von dem unteren Einsetzteil 18 der beiden Einsetzteile 17 und 18 ringförmig umgeben.

Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform der Absaugdüse 6 bilden die beiden Einsetzteile 17 und 18 gemeinsam die Strangaufnahme 7.

Die beiden Einsetzteile 17 und 18 sind in Bezug auf eine Längsmittelachse 34 der Strangaufnahme 7 axial voneinander beabstandet angeordnet. Der ringförmige Saugspalt 10 der Saugdüse 6 ergibt sich somit durch einen

Abstand zwischen den beiden Einsetzteilen 17 und 18.

Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform der Saugdüse 6 weisen die beiden Einsetzteile 17 und 18 denselben Abstand A zu der Schleiffläche 4 am Schleifflächenträger 3 der Vorrichtung 1 auf.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 4 ist dort das obere Einsetzteil

17 der beiden Einsetzteile 17 und 18 so angeordnet, dass es einen größeren Abstand zu der Schleiffläche 4 am Schleifflächenträger 3 aufweist als das untere Einsetzteil 18. Zwischen Ebenen, in denen der

Schleiffläche 4 zugewandte Stirnseiten der Einsetzteile 17 und 18 angeordnet sind, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Abstand C von 0,5 mm bis 10 mm, vorzugsweise ein Abstand C von 1 mm bis 4 mm messbar.

Das andere, untere Einsetzteil 18 weist je nach Ausführungsform der

Saugdüse 6 einen Abstand A zwischen 0,2 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 3 mm, zu der Schleiffläche 4 am Schleifflächenträger 3 auf.

Dieser Abstand A entspricht im gezeigten Ausführungsbeispiel auch dem

Abstand des Saugspalts 10 zur Schleiffläche 4.

Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform der Saugdüse 6 weist diese innerhalb der Strangaufnahme 7, nämlich am oberen Einsetzteil 17 des

Düsengehäuses 15 einen ringförmigen Filamentanschlag 21 auf, der zu einer Querschnittsverengung Innerhalb der Strangaufnahme 7 führt. Der

Filamentanschlag 21 dient dazu, das zu bearbeitende Ende 8 des

Borstenfilamentstrangs 9 innerhalb der Strangaufnahme 7 zu führen und eine Beschädigung von Borstenfilamenten 2 bei der Bearbeitung zu vermeiden.

Die Innenumfangsfläche 22 der Strangaufnahme 7, insbesondere des oberen Einsetzteil 17, das die Strangaufnahme 7 aufweist, besteht vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, insbesondere Edelstahl, oder aus

Keramik. Auf jeden Fall ist es vorteilhaft, wenn die Innenumfangsfläche 22 aus einem verschleißfesten Material besteht. So wird ein Abrieb des

Materials der Innenumfangsfläche 22 und eine Kontamination der

Borstenfilamente 2 und eine Kontamination der Borstenfilamente mit diesem Abrieb vermieden. Vorzugsweise weist die Innenumfangsfläche 22 der Strangaufnahme 7 eine Härte von 55-63 HRC, vorzugsweise von 60- 63 HRC, auf.

Die Innenumfangsfläche 22, die die Strangaufnahme 7 umfangsseitig begrenzt, kann randschichtgehärtet sein. Dies insbesondere mit einer

Randschichthärtetiefe von 1,2 bis 1,8 Rht.

Die Innenumfangsfläche 22 der Saugdüse 6, die die Strangaufnahme 7 umfangsseitig begrenzt, kann eine Oberflächenrauheit zwischen Ra 0,01 um bis 2,2 um, insbesondere zwischen 0,2 um und 1,6 um aufweisen. Ein

Teil der Innenumfangsfläche 22 der Strangaufnahme 7 kann auch von einer Oberfläche des Filamentanschlags 21 bereitgestellt sein.

Bei dem in den Figuren 6-10 gezeigten Ausführungsbeispiel der Saugdüse 6 weist diese eine Drossel 23 auf. Die Drossel 23 ist Teil der Vorrichtung 1 und dient zur Veränderung eines Einführquerschnitts 24 der Saugdüse 6 in die Strangaufnahme 7. Die Drossel 23 weist mehrere Drosselelemente 25 auf, die zur Veränderung des Einführquerschnitts 24 zwischen einer

Ausgangsstellung und einer Drosselstellung beweglich sind. Die

Drosselelemente 25 sind beispielsweise in Figur 6, aber auch in den

Figuren 9 und 10 in ihrer Drosselstellung angeordnet wiedergegeben. In dieser Drosselstellung reduzieren die Drosselelemente 25 den freien

Querschnitt, der sich zwischen einem Rand des Einführquerschnitts 24 der

Strangaufnahme 7 und dem in die Strangaufnahme 7 eingeführten

Borstenfilamentstrang 9 einstellt.

Die Figuren 9 und 10 zeigen die Drosselelemente 25 in ihrer

Drosselstellung, wobei sie in der Darstellung gemäß Figur 10 an einer

Außenseite des Borstenfilamentstrangs 9 anliegen.

Um den Borstenfilamentstrang 9 aus der Strangaufnahme 7 zu entfernen oder einen Borstenfilamentstrang 9 in die Strangaufnahme 7 einzuführen, können die Drosselelemente 25 aus ihrer in den Figuren 9 und 10 gezeigten Drosselstellung in ihre Ausgangsstellung oder Offenstellung gemäß den Figuren 7 und 8 bewegt werden. In ihrer Offenstellung reduzieren die Drosselelemente 25 den Einführquerschnitt 24 der

Strangaufnahme 7 nicht, so dass ein Borstenfilamentstrang 9 mit seinem von einer Ummantelungen 26 befreiten Ende 8 ohne Beschädigung der

Borstenfilamente 2 aufgrund des gewissen Übermaßes des

Einführquerschnitts 24 der Strangaufnahme 7 im Verhältnis zu einem

Außendurchmesser des Borstenfilamentstrangs 9 sicher in die

Strangaufnahme 7 eingeführt werden kann.

Die Figuren 1 und 2 zeigen, dass die Vorrichtung 1 außerdem eine

Haltevorrichtung 27 für einen Borstenfilamentstrang 9 aufweist. Mithilfe der

Haltevorrichtung 27 kann ein Borstenfilamentstrang 9 so an der

Vorrichtung 1 angeordnet werden, dass sein Ende 8 in der

Strangaufnahme 7 der Saugdüse 6 positioniert ist.

Zu diesem Zweck weist ein Aufnahmequerschnitt 33 der Haltevorrichtung 27 für einen Borstenfilamentstrang 9 eine Längsmittelachse 32 auf, die deckungsgleich mit einer Längsmittelachse 34 der Strangaufnahme 7 der

Saugdüse 6 ist.

Die Staubabsaugeinrichtung 5 der Vorrichtung 1 weist unterhalb der

Schleiffläche 4 und unterhalb des Schleifflächenträgers 3 einen

Absaugtopf 29 auf. Der Absaugtopf 29 ist über eine Absaugleitung 30 mit einer Unterdruckquelle 20 der Vorrichtung 1 verbunden.

Um den Schleifflächenträger 3 und die daran ausgebildete Schleiffläche 4 in Rotation zu versetzen, weist die Vorrichtung 1 einen Drehantrieb 31 auf.

An der Schleiffläche 4 sind außerdem eine Vielzahl von Vorsprüngen 35 ausgebildet, die die Wirkung der Schleiffläche 4 unterstützen, die

Borstenfilamente 2 für ihre Bearbeitung an der Schleiffläche 4 korrekt ausrichten und/oder ein Ablösen von Schleifstaub von den

Borstenfilamenten 2 bei deren Bearbeitung begünstigen können.

Die Vorrichtung 1 ist Teil einer im Ganzen mit 28 bezeichneten

Bürstenherstellungsvorrichtung.

Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung 2 Borstenfilamente 3 Schleifflächenträger 4 Schleiffläche 5 Staubabsaugeinrichtung 6 Saugdüse 7 Strangaufnahme 8 Ende von 9 9 Borstenfilamentstrang 10 Saugspalt 11 Eintrittsöffnung von 10 12 Eintrittsabschnitt 10 13 Flächen von 10 14 Abstandseinstellvorrichtung 15 Düsengehäuse 16 Außenteil 17 oberes Einsetzteil 18 unteres Einsetzteil 19 Anschlussstutzen 20 Unterdruckquelle 21 Filamentanschlag 22 Innenumfangsfläche von 7 23 Drossel 24 Einführquerschnitt von 7 25 Drosselelement 26 Ummantelung von 9 27 Haltevorrichtung für 9 28 Bürstenherstellungsvorrichtung 29 — Absaugtopf

30 — Absaugleitung 31 Drehantrieb 32 Längsmittelachse von 33 33 Aufnahmequerschnitt von 27 34 Längsmittelsachse von 7 35 Vorsprung an 4

A Abstand zwischen 10 und 4

B Breite von 10 in 11

C Abstand zwischen Ebenen, in denen Stirnseiten von 17 und 18 angeordnet sind

Claims (24)

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Schleifen von Borstenfilamenten (2), wobei die Vorrichtung (1) einen motorisch angetriebenen Schleifflächenträger (3) mit einer Schleiffläche (4) und eine Staubabsaugeinrichtung (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubabsaugeinrichtung (5) eine der Schleiffläche (4) zugeordnete Saugdüse (6) umfasst, wobei die Saugdüse (6) eine Strangaufnahme (7) für ein zu bearbeitendes Ende (8) eines Borstenfilamentstrangs (9) und einen Saugspalt (10) aufweist, der die Strangaufnahme (7) über zumindest einen Teil ihres Umfangs umgibt.

2. Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Saugdüse (6), insbesondere der Saugspalt (6), der Schleiffläche (4) gegenüberliegend, insbesondere oberhalb der Schleiffläche (4), angeordnet ist und/oder wobei der Saugspalt (6) eine der Schleiffläche (4) und/oder der Strangaufnahme (7) zugewandte Eintrittsöffnung (11) aufweist.

3. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt (10) ein Ringspalt ist, dessen Eintrittsöffnung (11) die Strangaufnahme (7) ringförmig umgibt.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt (10) einen Eintrittsabschnitt (12) aufweist, der quer oder senkrecht zur Schleiffläche (4) ausgerichtet ist oder der mit der Schleiffläche (4) einen spitzen Winkel aufspannt oder parallel zur Schleiffläche (4) ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt (10) einen Querschnitt aufweist, der sich in Absaugrichtung erweitert.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei den Saugspalt (10) begrenzende Flächen (13) der Saugdüse (10) eine Oberflächenrauheit von Ra 0,01 um bis 12,5um, insbesondere von 0,8 um bis 3,2 um aufweisen.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt () in seinem Eintrittsquerschnitt eine Spaltbreite von 1 mm bis 20 mm, insbesondere von 2 mm bis 5 mm aufweist.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen Saugspalt (10) und Schleiffläche (4) einstellbar ist und/oder zwischen 0,2 mm bis 10 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm, beträgt.

9. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Abstandseinstellvorrichtung (14) aufweist, die zur Einstellung eines Abstandes (A) zwischen der Saugdüse (6) und der Schleiffläche (4) eingerichtet ist, insbesondere zur Einstellung eines Abstandes (A) zwischen einer Eintrittsöffnung (11) des Saugspaltes (10) und der Schleiffläche (4).

10. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Saugdüse (6) ein Düsengehäuse (15) aufweist, in dem der Saugspalt (10) und die Strangaufnahme (7) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Saugdüse (6), insbesondere das Düsengehäuse (15), in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, insbesondere 3D-gedruckt, ist, und/oder wobei die Saugdüse (6), insbesondere das Düsengehäuse (15), ein AuBenteil (16) und zumindest ein, vorzugsweise auswechselbares, Einsetzteil (17,18) aufweist, insbesondere wobei zumindest in einem

Einsetzteil (17,18) die Strangaufnahme (7) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei in dem Außenteil (16) zwei in Bezug auf eine Längsmittelachse (34) der Strangaufnahme (7) axial voneinander beabstandete Einsetzteile (17,18) angeordnet sind, von denen zumindest eines die Strangaufnahme (7) ausbildet.

13. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Saugdüse (6), insbesondere an ihrem Düsengehäuse (15), einen Anschlussstutzen (19) zum Anschluss an eine Unterdruckquelle (20) aufweist.

14. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Saugspalt (10) zwischen einem Außenteil (16) eines Düsengehäuses (15) und zumindest einem Einsetzteil (17,18) und/oder zwischen zwei in einem Außenteil (16) eines Düsengehäuses (15) der Saugdüse (6) angeordneten Einsetzteilen (17,18) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das AuBenteil (16) und das zumindest eine Einsetzteil (17, 18) oder zwei Einsetzteile (17,18) denselben Abstand (A) zur Schleiffläche (4) oder unterschiedliche Abstände zur Schleiffläche (4) aufweisen, insbesondere wobei der Abstand des Einsetzteils (17,18), das die Strangaufnahme (7) aufweist, zur Schleiffläche (4) größer als der Abstand des Außenteils (16) oder des anderen Einsetzteils (18,17) zur Schleiffläche (4) ist.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei zwischen Stirnseiten der Einsetzteile (17,18), die der Schleiffläche (4) zugewandt sind, ein Abstand (C) zwischen 0,5 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 4 mm, messbar ist, und/oder wobei das zumindest eine Einsetzteil (17,18), das benachbart zur Schleiffläche (4) angeordnet ist, einen Abstand (A) zwischen 0,2 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 3 mm, zur Schleiffläche (4) aufweist.

17. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) innerhalb der Strangaufnahme (7), insbesondere an einem Einsetzteil (17,18) des Düsengehäuses (15) einen, vorzugsweise ringförmigen, Filamentanschlag (21) aufweist.

18. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine die Strangaufnahme (7) umfangsseitig begrenzende Oberfläche (22) der Saugdüse (6), insbesondere des Einsetzteils (17,18), das die Strangaufnahme (7) aufweist oder definiert, aus, vorzugsweise gehärtetem, Stahl, insbesondere aus Edelstahl, oder aus Keramik besteht und/oder eine Härte von 55 — 63 HRC, vorzugsweise von 60 — 63 HRC, aufweist.

19. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine die Strangaufnahme (7) umfangsseitig begrenzende Innenumfangsfläche (22) randschichtgehärtet ist, insbesondere mit einer Randschichthärtetiefe von 1,2 bis 1,8 Rht.

20. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine die Strangaufnahme (7) umfangsseitig begrenzende Innenumfangsfläche (22) der Saugdüse (6), insbesondere eine Innenumfangsfläche (22) des Filamentanschlags (21), eine Oberflächenrauheit zwischen Ra 0,01 um — 2,24m, insbesondere zwischen 0,2 um — 1,6 um, aufweist.

21. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Drossel (23) zur Veränderung eines Einführquerschnitts (24) in die Strangaufnahme (7) aufweist.

22. Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Drossel

(23) zur Veränderung des Einführquerschnitts (24) zwischen einer Ausgangsstellung und einer Drosselstellung bewegliche Drosselelemente (25) aufweist.

23. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eine Haltevorrichtung (27) zum Halten eines Borstenfilamentstrangs (9) in einer Bearbeitungsposition an der Schleiffläche (4) aufweist, insbesondere wobei eine Längsmittelachse (32) eines Aufnahmequerschnitts (33) der Haltevorrichtung (27) deckungsgleich mit einer Längsmittelachse (34) der Strangaufnahme (7)

ist.

24. Bürstenherstellungsvorrichtung (28) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.