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Verfahren zum Herstellen von Bürsten sowie Bürstenherstellungsmaschine
zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Bürsten, wobei Borsten einem Borstenvorrat büschelweise entnommen, einer im
wesentlichen zum Herstellen eines Bürstenkörpers dienenden Spritzgußform od. dgl.
zugeführt und dort mit ihren Verankerungsenden jeweils mit den entsprechenden Bürstenkörpern
verbunden werden.
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Es ist bereits bekannt, Borstenbüschel z. B. vom Strang her in eine
Spritzgußform einzuführen und dort mit einem Bürstenkörper bei dessen Herstellung
zu verbinden. Dabei ist jedoch die genaue Abstimmung des-Querschnittes der Büschel,
der insbesondere durch die Anzahl der zu einem Büschel gehörenden Einzelborsten
bestimmt ist, auf den lichten Querschnitt der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen problematisch.
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Einerseits müssen nämlich die Borstenbüschel noch in die öffnungen
leicht einführbar sein, ardererseits sollen sie jedoch gegenüber der Öffnungswandung
und die Einzelborsten auch gegeneinander möglichst dicht anliegen, um während des
Spritzvorganges od. dgl. des Bürstenkörpers ein Austreten von Spritzmaterial zumindest
weitgehend zu vermeiden. Die vorerwähnten Schwierigkeiten können insbesondere auch
bei weitgehender automatischer Herstellung von Bürsten zu hohen Ausschußraten und
auch zu Störungen führen.
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Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen, die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
der Spritzgußform vor dem Einführen der Borstenbüschel zu erweitern und danach vor
dem Spritzvorgang zu verengen und dabei die Borstenbüschel dicht zu umschließen.
Dies
erfordert jedoch einen erheblichen mechanischen und fertigungstechnischen Aufwand,
insbesondere bei Bürsten, die eine Vielzahl, z. B. 100-oder mehr Büschel haben.
Außerdem kann auch hier eine Störanfälligkeit der Mechanik insbesondere im Hinblick
auf das damit gegebenenfalls in Berührung kommende Spritzmaterial nicht ausgeschlossen
werden.
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.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
von Bürsten zu schaffen, das einen weitgehend sterungsfreien Betrieb erlaubt und
welches insbesondere einfach und mit geringem Aufwand durchführbar ist. Außerdem
ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bürstenherstellungsmaschine zur
Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
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Zur Lösung einer Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen,
daß die Borstenbüschel unter gleichzeitiger, etwa radialer Zusammenpressung zumindest
ihrer Verankerungsenden mit diesen in Aufnahmeöffnungen der Spritzgußform od. dgl.
eingeführt und dann die in die Formhöhlung ragenden Verankerungsenden der Borstenbüschel
beim Herstellen des Bürstenkörpers mit dem Bürstenkörper-Spritzmaterial od.dgl.
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umspritzend daran festgelegt werden. Durch die beim Einbringen der
Borstenbüschel etwa bezüglich deren Längserstreckung erfolgende radiale Zusammenpressung
erfolgt gleichzeitig auch eine Abdichtung der Aufnahmeöffnungen, so daß beim sich
anschließenden Spritzvorgang ein Austreten von Spritzmaterial bei den Aufnahmeöffnungen
vermieden wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß diese Abdichtung gleichzeitig
mit dem Einbringen der Borstenbüschel erfolgt, ohne daß zusätzliche Maßnahmen notwendig
sind.
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Es ist zweckmäßig, wenn die Innenwandungen der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
vor dem Einführen der Borstenbüschel und/oder diese selbst mit einem Gleitmittel
od.dgl.
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versehen, insbesondere eingesprüht werden. Dadurch kann die Einschiebekraft
beim Einbringen der Borstenbüschel in die Aufnahmeöffnungen vergleichsweise klein
gehalten werden.
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Nach einem abgewandelten Vorschlag der Erfindung kann das
Spritzmaterial
zunächst unter vergleichweise geringem Druck innerhalb der Spritzgußform od. dgl.
im Bereich der Verankerungsenden der Borstenbüschel eingebracht werden, wobei nach
dessen zumindest teilweisen Verfestigen weiteres Spritzmaterial zum vollständigen
Ausfüllen der Spritzgußform od. dgl., gegebenenfalls unter erhöhtem Druck zugeführt
wird. Dadurch kann im Bereich der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen durch das Spritzmaterial
selbst eine zusätzliche Abdichtung geschaffen werden, wobei aber gleichzeitig durch
den noch geringen Spritzdruck ein Austreten von Spritzmaterial aus den Aufnahmeöffnungen
vermieden wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zumindest
ein Teilbereich der Aufnahmeöffnungen der Spritzgußform od. dgl., insbesondere während
des Einbringens des Spritzmaterials,gekühlt wird. Dadurch kann die Zeit bis zum
Aushärten des Spritzmateriales wesentlich verkürzt werden, so daß auch dadurch ein
Durchdringen des Spritzmateriales im Bereich der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
verhindert werden kann.
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Eine weitere Möglichkeit, das Austreten bzw. Eindringen von Spritzmaterial
in die Aufnahmeöffnungen zu vermeiden, be steht nach einem weiteren Vorschlag der
Erfindung darin, daß insbesondere während des Einbringens des Sprizmateriales in
die Spritzgußform od. dgl., die Außenseiten der Aufnahmeöffnungen bei eingefuhrten
Borstenbüschein druckbeaufschlagt werden, vorzugsweise mit Druckluft. Dadurch ist
ein Gegendruck gegenüber dem Spritzmaterial vorhanden, so daß auch dadurch ein Austreten
von Spritzmaterial vermieden werden kann. Die vorerwähnten Einzelmaßnahmen, um dieses
Austreten zu vermeiden, können einzeln oder auch in Kombination miteinander zur
Anwendung kommen.
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Eine abgewandelte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe und Problemstellung,
für die selbständiger Schutz beansprucht wird, ist bei einem Verfahren der eingangs
erwähnten Art
dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzmaterial bei
zunächst verschlossenen Borstenbüschel-Äufnahmeöffnungen in die Form eingebracht
und anschließend nach dem öffnen der Aufnahmeöffnungen, die Borstenbüschei in das
noch weiche, jedoch im wesentlichen druckfreie Spritzmat-erial für den Bürstenkörper
eingedrückt werden. Dieses Verfahren ist insbesondere bei etwa parallel zueinander
stehenden Borstenbüschels anwendbar, da die Büschel in dieser Anordnung eine genügende
Ausknicksteifigkeit besitzen, um in das zähflüssige, jedoch weitgehend druckfreie
Bürstenkörpermaterial eingedrückt zu werden.
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Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, wobei wenigstens ein Borstenbüschel
gegenüber anderen zumindest in einer Ebene eine geschränkte Lage hat, ist nach einer
Weiterbildung der Erfindung d-adurch gekennzeichnet, daß die Borstenbüschel auf
ihrem Zuführweg zu der Formhöhlung der Spritzgußform od.dgl.
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für den Bürstenkörper bedarfsweise in eine etwa der späteren Befestigungsstellung
entsprechende Lage relativ zur Spritzgußform kontinuierlich umgelenkt werden. Dadurch
können die Borstenbüschel während ihrer ZufUhrung ohne weitere Maßnahmen durch d-ie
Lage des Führungsweges umgelenkt werden, so daß auch' Bürsten mit geschränkten Borstenbüscheln
hergestellt werden können.
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Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß die zu einer Bürste gehörenden Borsten büschelweise, gegebenenfalls gleichzeitig
aus einem Vorratsbehälter entnommen und gegebenenfalls in jeweil einer Schränklage
od.dgl.
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Schräglage einem Bürstenkörper bzw. der Form dafür zugeführt werden.
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Dadurch ist unter anderem ein schnelles Bestücken der Spritzgußform
mit Borstenbüscheln und damit auch eine entsprechend schnelle Herstellung von Bürsten
möglich. -Die Erfindung betrifft auch eine Bürstenherstellungsmaschine zur Durchführung
des eingangs beschriebenen Verfahrens, wobei diese Bürstenherstellungsmaschine eine
Einrichtung zum
Spritzen od. dgl. Formen von Bürstenkörpern mit
einer p"ffenbaren, insbesondere wenigstens zweiteiligen Form zur Aufnahme von Bürstenkörper-Material
aufweist, wobei die Form der Anordnung der Borstenbüschel am Bürstenkörper entsprechende
Aufnahmeöffnungen sowie eine Borstenzuführung zum Zuführen und Verbinden der Borstenbüschel
mit Bürstenkörpern und gegebenenfalls zusätzliche Bearbeitungseinrichtungen für
die Fertigbearbeitung von Bürsten hat.
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Die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine ist insbesondere
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen der
Spritzgußform Dichtungshilfen vorgesehen sind, welche die Borstenbüschel zumindest
während eines Teiles des Bürstenkörper-Spritzvorganges weitestgehend dichtend in
den Aufnahmeöffnungen halten. Dadurch kann während des Spritzvorganges ein Austreten
von Spritzmaterial bei den Aufnahmeöffnungen vermieden werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
daß die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen Dichtzonen aufweisen, die insbesondere
durch sich konisch zum Forminneren hin verengende, vorzugsweise beim inneren Öffnungsrandbereich
vorgesehene Konusabschnitte gebildet sind.
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Die Borstenbüschel können dadurch beim Einführen in die Spritzgußform
od. dgl. bzw. deren Formhöhlung durch die Konusabschnitte etwas radial zusammengepreßt
werden, wobei die einzelnen Borsten dicht aneinander und auch an die Innenwandung
des Konusabschnittes gedrückt werden. Ein Austreten von Spritzmaterial kann dadurch
in diesem Bereich vermieden werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung, für die selbständiger Schutz beansprucht
wird, ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenzuführung Büschelaufnehmer
zum büschelweisen Entnehmen von Borsten aus einem Borstenvorrat und zum Zuführen
dieser Borstenbüschel zu den Aufnahmeöffnungen der Form aufweist. Durch diese Art
der Zuführung kann mit einfachen Mitteln der notwendige Schiebedruck für das
Einbringen
der Borstenbüschel aufgebracht werden. Außerdem ist durch die Büschelaufnehmer bereits
genügend genau der Querschnitt der einzelnen Borstenbüschel festgelegt.
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Zweckmäßigerweise sind die Büschelaufnehmer im wesentlichen durch
Ausstechröhrchen gebildet, die jeweils eine etwa dem vorgesehenen Querschnitt der
Borstenbüschel im Querschnitt -zumindest bereichsweise entsprechende Aufnahmehöhlung
besitzen. Der lichte Innenquerschnitt der Ausstechröhrchen ist dabei auf die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
abgestimmt, so daß die von den Ausstechröhrchen erfaßten Borsten den für eine gute
Abdichtung in den Aufnahmeöffnungen erforderlichen passenden Querschnitt haben.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor; daß die Aufnahmeöffnungen
Leitführungen für die Borstenbüschel bilden und gegebenenfalls'Richtabschnitte aufweisen,
die eine der vorgesehenen Lage des jeweiligen Borstenbüschels relativ zu dem Bürstenkörper
bzw. der Bürstenkörper-Form entsprechende Lage aufweisen. Die einzuführenden Borstenbüschel
können dadurch entsprechend der Lage der Richtabschflitte gegebenenfalls umgelenkt
und dem Bürstenkörper in der vorgesehenen Lage zugeführt werden. Dadurch lassen
sich auf einfache Weise auch Bürsten mit geschränkten, also gegenüber anderen Borstenbüscheln
schräg stehenden Borstenbüscheln herstellen. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß
hierzu keine beweglichen Teile und Antriebe notwendig sind.
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Zweckmäßigerweise entspricht der Außenquerschnitt der Ausstechröhrchen
etwa dem lichten Querschnitt zumindest eines äußeren Abschnittes jeweils einer Borstenbüschel-Aufnahmeöffnung.
Dadurch ist beim Einführen der Borstenbüschel in die Aufnahmeöffnungen der Form
eine geschlossene Führung gebildet, so daß ein Ausknicken der Borstenbüschel vermieden
wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zumindest
im Bereich der Dichtzonen der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen Kühlmittel, insbesondere
mit Kühlmittel füllbare Kühlkanäle od. dgl. vorgesehen sind. Dadurch kann im
Bereich
der Dichtzonen ein vergleichsweise schnelles Aushärten des Bürstenkörper-Spritzmateriales
erreicht werden, so daß ein Durchdringen der Dichtzone dadurch weitestgehend vermieden
wird.
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Eine bevorzugte, praktische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Bürstenherstellungsmaschine ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Karussellmaschine ausgebildet ist und daß sich an eine Zuführ- und Bestückungsstation
für die Borstenbüschel zu dem Bürstenkörper bzw.
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der Spritzform od. dgl. dafür, in Transportrichtung gegebenenfalls
wenigstens eine Abscherstation, eine Auswerfstation für die Bürsten sowie gegebenenfalls
weitere Bearbeitungsstationen anschließen. Dadurch ist ein kompakter und vergleichsweise
einfacher Aufbau der Maschine möglich.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer stärker schematisiert sowie
zum Teil im Schnitt dargestellten Bürstenherstellungsmaschine, Fig. 2 eine Aufsicht
der in Fig. 1 gezeigten Bürstenherstellungsmaschine, Fig. 3 eine Borstenzuführung
mit einem Borstenvorratsbehälter sowie einer Spritzgußform od. dgl., Fig. 4 und
5 mittels der Bürstenherstellungsmaschine gemäß Fig. 1 bis 3 hergestellte Bürsten
im Teilquerschnitt, Fig. 6 eine etwas abgewandelte Spritzgußform im Querschnitt
mit
eingeführten Borstenbüscheln, Fig. 7 einen Querschnitt-einer Borstenbüschel-Aufnahmeöffnung
mit einem eingeführten, ein Borstenbüschel haltenden Ausstechröhrchen, Fig. 8 eine
etwa Fig. 7 entsprechende Darstellung, hier jedoch mit einem etwas abgewandelten
Ausstechröhrchen ohne Borstenbüschel sowie einer einen Richtabschnitt aufweisenden
Borstenbüschel-Aufnahmeöffnung, Fig. 9 einen Querschnitt einer Spritzgußform mit
unterschiedlichen Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen und Fig. 10 einen Querschnitt
einer mittels der Spritzgußform nach Fig. 9 hergestellten Bürste.
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Eine Bürstenherstellungsmaschine 1 (Fig. 1 und 2) ist hier als sogenannte
Karussellmaschine ausgebildet. Sie weist in Umlaufrichtung gemäß dem Pfeil Pf 1
in Fig. 2 eine Zuführ-und Bestückungsstation 2 auf, an die sich nacheinander in
Transportrichtung eine Abkühlstation 3, eine Abscherstation 4 sowie eine Auswerfstation
5 anschließen. Bei der Zuführ-und Bestückungsstation 2 erkennt man eine Spritz-
bzw.
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Schäummaschine 6, die über eine Verbindungsleitung 7mit der eigentlichen
Spritzgußform 8 od. dgl. verbunden ist. In radialer Verlängerung bezüglich der Karussellmaschine
1 zu der Spritzgußform 8 befindet sich außerhalb der Drehebene der Maschine eine
Borstenzuführung 9 (vgl. auch Fig. 1j, die hier zwei Borstenvorratsbehälter 10 und
11 sowie eine Transporteinrichtung- 12 zum Zuführen von Borstenbüscheln von den
Borstenvorratsbehältern 10, 11 zu der Spritzgußform 8 aufweist.
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Die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine 1 weist eine Spritzgußform
8 (vgl. Fig. 3) auf, die mit Borstenbüschel-Aufnahemöffnungen 13 zum Einführen der
Borstenbüschel
14 mit deren Einführenden in die Formhöhlung 15
der Spritzgußform 8 versehen ist. Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeöffnungen 13
mit Dichtzonen 16 versehen, die hier durch sich konisch zur Formhöhlung 15 hin verengende,
am inneren öffnungsrandbereich vorgesehene Konusabschnitte 17 gebildet sind. Die
Borstenbüschel 14 werden dadurch im Bereich dieser Konusabschnitte 17 radial bezüglich
ihrer Längserstreckung etwas verdichtet, wobei sich die einzelnen Borsten dicht
aneinander sowie das Borstenbüschel insgesamt auch dichtend an die Innenwandung
der Aufnahmeöffnung 13 bei deren Konusabschnitt 17 anpressen. Dies ist gut in Fig.
7 erkennbar. Die Borstenbüschel werden dabei von Ausstechröhrchen 18, die zu der
Transporteinrichtung 12 gehören, gehalten. Sie liegen dabei mit ihren rückseittigen
Enden an einem Anschlag 19 an, durch den der notwendige Schiebedruck auf das Borstenbüschel
14 übertragen werden kann. Durch den Konusabschnitt 17, der auch gleichzeitig die
Dichtzone 16 bildet, ist nämlich ein etwas erhöhter Einschiebedruck für die Borstenbüschel
14 notwenig. Dieser kann jedoch durch die Ausstechröhrchen 18 gut übertragen werden.
Der Außenquerschnitt der Ausstechröhrchen 18 entspricht etwa dem lichten Querschnitt
des äußeren Abschnittes der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen 13. Die Ausstechröhrchen
18 können dadurch über einen größeren Abschnitt der Aufnahmeöffnungen 13 mitsamt
den Borstenbüscheln in die Aufnahmeöffnungen 13 eingeführt werden, so daß beim Ausüben
des Einführdruckes ein Ausknicken der Borstenbüschel 14 vermieden wird. Um die Reibung
zwischen der Wandung der Aufnahmeöffnungen 13 und dem Borstenbüschel 14 möglichst
gering zu halten, können die Borstenbüschel und/oder die Aufnahmeöffnungen 13 vor
dem Einführen der Büschel auch mit einem Gleitmittel eingesprüht werden. Dies kann
auch erfindungsgemäß mit dem Ausstechröhrchen 18 erfolgen.
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Die Herstellung einer Bürste mittels der erfindungsgemäßen Bürstenherstellungsmaschine
1 läuft prinzipiell folgendermaßen ab: Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Karussellmaschine
werden zunächst bei der Zuführ- und Bestückungsstation 2
mittels
einer Transporteinrichtung 12 Borstenbüschel 14 von Vorratsbehältern 10, 11 zu der
geschlossenen Spritzgußform 8 transportiert und dort in deren Aufnahmeöffnungen
13 eingeführt. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Borstenvorratsbehälter 10 und 11
erkennbar, in denen sich unterschiedliche Borstenbüschel, z. B. verschiedenfarbige
Borstenbüschel befinden. Nach dem Einführen der Borstenbüschel 14 in die Aufnahmeöffnungen
13 der Spritzgußform 8 wird über die Verbindungsleitung 7 von der Spritz- bzw. Schäummaschine
6 Bürstenkörpermaterial zugeführt. Die in die Formhöhlung 15 ragenden Verankerungsenden
der Borstenbüschel 14 werden dabei mitumspritzt und dadurch mit dem geformten Bürstenkörper
20 verbunden. Nach diesem Spritzvorgang wird die geschlossene Spritzgußform 8 in
Transportrichtung gemäß dem Pfeil Pf 1 zu der Abkühlstation 3 transportiert. Bei
dieser Abkühlstation 3 können bekannte Måßnahmen zur Beschleunigung des Abkühlvorganges
vorgesehen sein. Die obere, die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen 13 aufweisende
Formhälfte kann nach dem Erstarren bzw. Aushärten des Bürstenkörpermateriales hochgeklappt
werden, wobei der Bürstenkörper mit den eingespritzten Borstenbüscheln z. B. durch
Hinterschneidungen od.dgl. Halterungen in der unteren Formhälfte gehalten wird.
Die untere Formhälfte kann dadurch gleichzeitig auch als Werkstückhalter dienen.
Nach dem-Weitertransport der geöffneten Spritzgußform 8 zu der Abscherstation 4
können dort die Borstenbüschel auf ihre gewünschte Länge geschnitten werden. An
diese Abscherstation 4 können sich weitere Bürstenbearbeitungsmaschinen, insbesondere
zum weiteren Bearbeiten der Borsten'büschel'anschließen. Sie sind im Ausführungsbeispiel
jedoch wegen der besseren Ubersichtlichkeit weggelassen. Nach der Fertigbearbeitung
der Bürste wird diese bei der Auswerfstation 5 aus der unteren Formhälfte der Spritzgußform
8 ausgeworfen. Durch Weitertransport dieser Spritzgußform 8 gelangt sie dann wieder
zu der Zuführ- und Bestückungsstation, wo nach dem Verschließen der Spritzgußform
8 der vorbeschriebene Arbeitszyklus von neuem beginnt. Die Anzahl der vorgesehenen
Spritzgußformen
richtet sich in erster Linie nach der Anzahl der
Bearbeitungsstationen. Im Ausführungsbeispiel sind vier Spritzgußformen 8 auf einem
Drehgestell 21 der Karussellmaschine vorgesehen.
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Fig. 3 läßt gut die bei der Zuführ- und Bestückungsstation 2 vorgesehene
Transporteinrichtung 12 erkennen, mittels der die Borstenbüschel-von einem Borstenvorrat
29 zu der Spritzgußform 8 transportiert werden können. Diese Transporteinrichtung
12 weist Ausstechröhrchen 18 auf, deren Anzahl der Anzahl der Borstenbüschel einer
herzustellenden Bürste entsprechen kann. Wie in Fig. 2 erkennbar, können jedoch
auch weniger Röhrchen 18 vorgesehen sein, beispielsweise wenn Borstenbüschel unterschiedlicher
Beschaffenheit in einem vorgesehenen Muster mit dem Bürstenkörper verbunden werden
sollen. Die Ausstechröhrchen 18 sind mittels einer Halterung 30 miteinander verbunden
und höhenverschiebbar gemäß dem Pfeil Pf 2 an einem Schlitten 22 angebracht. Dieser
Schlitten 22 ist an einer Querführung-23 gelagert, die sich schienenartig von dem
bzw. den Borstenvorratsbehältern 10, 11 zu der Zuführ- und Bestückungsstation an
dem Drehgestell 21 erstreckt. Durch Absenken der Ausstechröhrchen 18 in den z. B.
im Borstenvorratsbehälter 10 befindlichen Borstenvorrat 29 werden Borstenbüschel
14 gebildet, die von ihrem Außenquerschnitt her durch den Öffnungsquerschnitt der
Ausstechröhrchen 18 bestimmt werden. Nach dem Entnehmen der Borstenbüschel, die
von den Ausstechröhrchen 18 gehalten werden, wird der Schlitten 22 gemäß dem Pfeil
Pf 3 bis über die Spritzgußform 8 verschoben. Dort werden die Ausstechröhrchen 18
wieder abgesenkt und gelangen dabei mitsamt den gehaltenen Borstenbüscheln in die
Aufnahmeöffnungen 13 der Spritzgußform 8. Die Ausstechröhrchen 18 können nach dem
Umspritzen der in die Formhöhlung 15 ragenden Büschelenden mit Spritzmaterial nach
einer gewissen Zeit, nach der sich das Spritzmaterial bereits so weit verfestigt
hat, daß die Borstenbüschel mit dem Bürstenkörper20
bereits verbunden
sind, wieder herausgezogen werden. Das endgültige Abkühlen und Aushärten des B0rstenkörpers
ist dann bei der Abkühlstation 3 vorgesehen. Für die Hubbewegungen der Aussteckröhrchen
18 bzw. des Schlittens 22 können Hubzylinder 31 bzw. 31a vorgesehen sein.
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Um zu verhindern, daß bei den Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen während
des Spritzvorganges Bürstenkörpermaterial austritt, kann gemäß Fig. 6 zunächst bei
eingeführten Borstenbüscheln in die Formhöhlung 15, Spritzmaterial 32 zunächst unter
vergleichsweise geringem Druck im Bereich der Verankerungsenden der Borstenbüschel
14 eingebracht werden.
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Ein Austreten von Spritzmaterial bei den Aufnahmeöffnungen 13 kann
dadurch vermieden werden. Nach dem zumindest weitgehenden Verfestigen des zunächst
unter vergleichsweise geringem Druck eingebrachten Spritzmateriales kann. weiteres
Spritzmaterial zum vollständigen Ausfüllen der Formhöhlung 15 unter erhöhtem Druck
zugeführt werden. Neben dem bekannten Zuführen von Bürstenkörpermaterial mittels
Einspritzung unter hohem Druck kann gegebenenfalls auch geschäumter Kunststoff,
z B. Polyuretan od. dgl. verwendet werden, wodurch hohe Spritzdrücke und damit auch
die Gefahr eines Austretens von Formmaterial aus den Aufnahmeöffnungen 13 vermieden
wird.
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Andererseits ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
13 mit den Dichtzonen 16 in Verbindung mit den einen vergleichsweise hohen Einführdruck
ermöglichenden Ausstechröhrchen 18 auch das übliche Spritzverfahren bei vergleichsweise
hohen Drücken ohne Nachteile anwendbar.
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Eine vorteilhafte Zusatzmaßnahme, das Austreten von Spritzmaterial
im Bereich der Aufnahmeöffnungen 13 zu vermeiden, ist besonders gut in Fig. 7 erkennbar.
Dort sind in unmittelbarer Umgebung der Aufnahmeöffnungen 13 Kühlkanäle 24 erkennbar,
die z. B. von Wasser oder einem anderen Kühlmittel durchströmt werden. Dadurch kann
im Bereich der Aufnahmeöffnungen 13 und dabei insbesondere bei der Dichtzone 16
das Aushärten des Spritzmateriales beschleunigt werden, so daß ein allmähliches
Eindringen bzw. Durchdringen von Spritzmaterial
verhindert wird.
Auch bei den Spritzgußformen gemäß Fig. 6 und 9 sind derartige Kühlkanäle 24 in
unterschiedlichen Ausführungsformen vorgesehen.
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Neben der Herstellung von Bürsten, deren Borsten zueinander etwa achsparallele
Lagen haben, können auch Bürsten hergestellt werden, die geschränkte Borsten haben.
Dazu bilden die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen 13 Leitführungen für die.Borstenbüschel
und weisen Richtabschnitte 26 auf, wie dies beispielsweise in den Fig. 8 und 9 dargestellt
ist.
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Diese Richtabschnitte 26 weisen eine der vorgesehenen Lage des jeweiligen
geschränkten Borstenbüschels relativ zu dem Bürstenkörper 20 bzw. der Bürstenkörper-Form
entsprechende Lage auf. Dadurch werden die von den Ausstechröhrchen 18 gehaltenen
Borstenbüschel 14 beim Einführen in die Aufnahmeöffnungen 13 bzw. die Leitführungen
25 entsprechend deren Verlauf umgelenkt und gelangen in der jeweils vorgesehenen
Lage mit ihren Befestigungsenden in die Formhöhlung 15. Eine mittels der Spritzgußform
gemäß Fig. 9 hergestellte Bürste im Querschnitt zeigt Fig. 10. Weitere gegebenenfalls
noch vorgesehene Borstenbüschel, die beispielsweise gerade angeordnet sein können,
sind hier zur Verdeutlichung weggelassen.
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Hier ist auch erkennbar, daß die Leitführungen 25 durch entsprechend
geformte Rohre gebildet sind, wobei das innere Rohrende bei dem in Fig. 9 rechts
gezeigten Leitführungs-Röhrchen etwas in die Formhöhlung 15 eingreift und dadurch
im Bereich der Befestigungsstelle für das Borstenbüschel 14 beim Formen des Bürstenkörpers
20 eine Einsenkung bildet.
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Bei den gemäß Fig. 8 und 9 vorgesehenen Leitführungen 25 mit Richtabschnitten
26 ist besonders vorteilhaft, daß die zu einer Bürste gehörenden Borstenbüschel-
achsparallel der Form zugeführt werden können und dann diejenigen Borstenbüschel,
die eine von der Zuführrichtung abweichende Endlage erhalten sollen, im Bereich
der Richt-abschnitte 26 kontinuierlich umgelenkt werden. Die Zuführung der Borstenbüschel
ist dadurch besonders einfach, da auch für die geschränkten Borstenbüschel keine
Schwenkeinrichtungen mit
komplizierten Mechaniken od. dgl. vorgesehen
sein müssen.
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Eine Zusatzmaßnahme, das Eindrången-von Spritzmaterial in die Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen
13 während des Spritzvorganges zu vermeiden, zeigt Fig. 8. Dabei ist vorgesehen,
daß die AusstechrF5hrchen an ihren. äußeren Enden einen Druckluftanschluß 28 aufweisen.
Dadurch kann während des .Einspritzvorganges mit Spritzmaterial in die. Formhöhlung
15 von außen her ein Gegendruck aufgebaut werden, der das Eindringen von Spritzmaterial
im Bereich der Dichtzone 16 verhindert. Erwähnt sei dabei, daß bei der Beaufschlagung
mit Druckluft zwischen dem Ausstechröhrchen bzw. dessen Halterung und dem Aufnahmeöffnungs-Rand
eine dichte Verbindung geschaffen sein muß, wie dies in Fig. 8 vorgesehen ist.
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Der den äußeren Abschluß bildende Anschlag 19 der Ausstechröhrchen
18 kann gegebenenfalls auch einstellbar veränderbar sein, um die Länge der aus den
Ausstechröhrchen vorstehenden Borstenbüschel variieren zu können. Dies kann insbesondere
bei einer vorgesehenen Schränklage von Borstenbüscheln wegen dem dann größeren Zuführweg
zweckmäßig sein.
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Die BorstenbUschel-Aufnahmeöffnungen 13 haben an ihren äußeren Eintrittsenden
Einführhilfen, die im Ausführungsbeispiel durch etwa konische Erweiterungen 27 gebildet
sind. Dadurch werden die Borstenbüschel, die an ihren aus den Ausstechröhrchen 18
hervorstehenden Befestigungsenden etwas auseinanderspreizen können, sicher erfaßt.
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Neben Spritzmaterial, welches unter hohem Druck'der Formhöhlung 15
zugeführt wird, kann als Bürstenkörpermaterial, wie bereits vorerwähnt, auch geschäumter
Kunststoff mit geringem Druck verarbeitet werden. In diesem Falle könnte die Form
z. B. auch aus Aluminium od. dgl. gefertigt sein.
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Insgesamt ist bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bürstenherstellungsmaschine, durch die Ausbilt dung der Borstenbüschel-Aufnahme.öffnungen
8 mit deren Dichtzonen
16 in Verbindung mit der einen vergleichsweise
hohen Einführdruck zulassenden Zuführung von Borstenbüscheln 14 mittels Ausstechröhrchen
18, eine besonders. einfache und betriebssichere Herstellung von Bürsten mit eingespritzten
od. dgl. befestigten Borstenbüscheln 14 möglich. Vorteilhaft ist dabei auch, daß
der Querschnitt der erfaßten Borstenbüschel durch die Ausstechröhrchen in Abstimmung
auf den Querschnitt der Borstenbüschel-Aufnahmeöffnungen 13 insbesondere auf deren
Dichtzonen 16, gleichbleibend genügend genau bestimmt ist, so daß auch dadurch Störungen,
die sonst z. B. durch etwas unterschiedliche Borstendicken oder ähnliche, materialbedingte
Toleranzen auftreten könnten, vermieden werden.
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Fig. 4 und Fig.5 zeigen noch Teilschnittdarstellungen von Bürsten
- hier Zahnbürsten - die unterschiedlich geformte Bürstenkörper 20 haben. Es wird
noch erwähnt, daß die in Fig.9 mit dem Winkel A bezeichnete Schräglage der Leitführung
25 sich in etwa auch bei dem bzw. den Borstenbüscheln 14 der fertigen Bürste gemäß
Fig. 10 einstellt.
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Durch elastisches Nachfedern der Borstenbüschel 14 kann sich jedoch,in
der Regel mit geringer Abweichung, auch eine etwas veränderte Schrägstellung der
Borstenbüschel 14 mit dem Winkel A' nach dem Entformen der Bürste einstellen.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfin¢çgswesentlich
sein.