专利名称：用来制造刷子的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造刷子特别是牙刷的方法，所述刷子具有刷毛 束，该刷毛束具有在其使用端处加工过的特别是磨削的单根刷毛，其 中输入用来加工刷毛末端的刷毛材料，该刷毛材料作为包裹的刷毛管 线具有相当于刷毛束横截面几倍管线横截面几倍绞胶横截面，在管线
自由端加工完后切下一管线段(Strangabschnitt)。
此外本发明涉及一种用来制造具有刷毛束的刷子特别是牙刷的装 置，具有一用于管线形的配备包皮的具有相当于刷毛束横截面几倍的
管线横截面的刷毛材料的输入装置；具有一用来加工刷毛末端的加工 装置； 一用来将刷毛管线在离其自由端一定距离处固定并在刷毛管线 自由端加工期间用来定位的支架；以及具有一用来切断管线段的切断
装置。
背景技术：
由DE 4314692A1已知，刷毛管线总体在自由端处进行加工，特 别是磨削。接着将整个管线分成单个管线或刷毛束。分开的单个刷毛 管线或刷毛束的输送用输送孔板进行。
由DE 10 2004 054 839A1已知一种用来制造刷子的方法和装置， 其中加工刷毛末端的刷毛材料作为具有相当于刷毛束横截面几倍的捆 横截面的刷毛捆输入，然后加工刷毛捆的自由端。输入的刷毛捆配备 一包皮，该包皮在一固定和定位装置前因此也在刷毛捆加工之前被去 除。接着根据希望的刷毛束长度切断刷毛段。在切断的刷毛段上设置 夹钳、橡胶圏和/或弹簧环形式的可套上和可取下的输送支架。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的用来制造刷子的方法 和装置，由此可以用简单的方法制备刷毛束，并且可以用不同的方法
输送给后续加工装置。
为了实现这个目的在按本发明的方法方面建议，将刷毛管线在离 其自由端一定距离处固定，并在伸出的区域内部分地去除包裹刷毛管 线的包皮，加工刷毛管线的自由端，并在从刷毛管线上切下管线段之 前从伸出固定区的包皮上切下一环形的包皮段，并推到待切断的管线 段上。
在按本发明的用来实施本发明方法的装置方面建议，输入装置具 有至少一用来包裹刷毛管线的支架，借助于它刷毛管线至少可以在一 去包皮装置中沿纵向定位，使得去包皮装置做得用来部分地去除突出 于刷毛管线固定区的包皮，并设置一个用来切断和移动突出包皮的环 形段且将此环形段移到待切断的管线段上的装置。
这里有利地至少部分继续利用刷毛管线的在供应状态存在的包 皮，以便将切断的管线段保持在一起。不需要否则需要的复杂的带一 围绕管线段定位的夹具的装置。
这里包裹的刷毛管线可以固定在一个第一工位上，并从其包皮上 在刷毛管线的突出于固定区的规定的悬伸长度内去除一段，直至连接 在固定区上的剩余包皮为止，该剩余包皮的长度这样选择，使得可从 它上面切下一环形的包皮段，它以后移到待切断的管线段上。这里这 个管线段可以比突出于固定区的刷毛管线长度短得多。
刷毛管线的突出长度与悬伸刷毛末端所要进行的磨削加工，这里 特别是与可预先规定的磨削结果相协调。这里较大的突出长度达到一 较尖的刷毛末端磨削，而在较短的突出长度时实现磨得更圆或更平的 磨削。突出于支架的刷毛管线在与磨具表面接触时进行圆周运动。
包皮的环形段可以在磨削加工之前便已经与剩余包皮分开，或者 在这个以后的分断部位打孔，使得由此在实际上刷毛管线的整个突出 长度可运动地用于圓周偏移运动。另一方面环形包皮段也可以在以后 在切断管线段之前才切下来，然后移到待切断的管线段上，在后一种 情况下突起的管线在磨削时在圆周运动方面由于剩余包皮更稳固和更 硬，这对于规定的磨削结果必须加以考虑。
通过改变支架和待加工的刷毛管线自由端之间的距离可以影响磨 削结果。
因此刷毛管线至少在加工期间必要时也包皮切断和移动时或在管 线段切断过程中可以纵向定位。
在刷毛管线的加工过程中可以在多个磨削工位上必要时用不同的 转速、磨削方向和/或磨削表面进行不同的磨削加工。
如果从突出于固定区的包皮上切下的包皮环形段特别是折叠式地
推到待切断的管线段上，则特别有利。
一方面由此使得包皮环形部分的长度不那么重要，亦即可以在规 定的范围内可变化，另一方面通过移拢达到环形段的径向收缩，通过 它使包裹的和所固定的管线段更可靠地固定在一起。尤其是在管线段 非常短的情况下这有很重要的作用。此外由此即使在包皮材料弹性较 小和轴向长度较小时也可以达到管线段更好的固定。
按照本发明的一种构造，环形包皮段的长度可以小于待切断的管 线段长度，并且此包皮段在管线段切断之前推到它上面。
在这种情况下在从刷毛管线切下管线段以后补充送进一切下的管 线段的长度，并从突出于刷毛管线固定区的包皮上切下一相当于补充 送进长度减去环形包皮段长度的段。
按照本发明另一种构造，环形包皮段的长度可以相当于待切断的 管线段的长度，其中这个包皮段在管线段切下之前推到它上面。这里 不需要切下包皮的剩余段，从而节省一个工步。
环形包皮段的长度也可以大于待切下管线段的长度。这时环形包 皮段在管线段切下之前推到它上面并折叠式地缩拢，直至其长度等于 或尤其是小于待切下管线段的长度。
本发明的装置可以具有一直线输送装置作为输入装置，其中沿直 线顺序地设置不同的工位。
另一方面输入装置也可以设计成旋转式输送装置，其中沿圆周设 置不同的工位。
其中相应的实施形式取决于规定的位置条件和工位数量。
按照一个实施例沿刷毛管线支架输送路径可以设置去包皮装置， 一个或几个工位、环形包皮段的切断和移动装置以及切断装置。
尤其是去包皮装置和/或切断和移动装置具有一用来削弱包皮的 切断部位的工具，尤其是一打孔工具。
这里打孔工具适宜于具有一个或几个可绕刷毛管线运动的并可以 嵌入包皮内的打孔齿轮，其中打孔齿轮设计得既用来在切断部位削弱 包皮，又用来将环形包皮段推到刷毛管线上。
为了打孔，所述打孔齿轮与包皮啮合，并在圆周方向绕管线滚动 地尤其是来回运动，使得在包皮上形成作为设定分断部位的环形孔。
在必要时在啮合状态的或进入嵌合的打孔齿轮可以沿管线纵向运 动。这时环形包皮段在孔处切断或者撕断，并向刷毛管线自由端方向 运动。在包皮圏定位后打孔齿轮径向向外运动，并且脱离嵌合。
刷毛管线最好固定在可沿纵向定位的管子上。正是在比较长和因 此本身稳定性不好，容易弯倒的刷毛管线时，例如在两米长时，通过 管状支架规定一个刷毛管线的限定的直线形位置。
为了刷毛管线沿纵向的定位可以在至少一个工位上设置一定位装 置，它可以与刷毛管线或者固定刷毛管线的管子连接。
因此定位装置可以固定地设置，亦即不跟着所输送的刷毛管线一 起移动。
本发明其他的结构在其他从属权利要求中列出。下面借助于附图 更详细说明本发明。
附图大大简化地表示
图1 一用来制造刷子的装置，包括一用来制造刷毛束的装置、 两台用来装填底座(Kassetten)的填料机、 一注塑机及一包装机， 图2 —以横截面表示的刷毛管线连同装在它上面的去包皮装
置，
图3 不同成形的刷毛末端，
图4-17用来制造管线段的生产流程，
图18-28 用来包皮不下落地制造管线段的生产流程， 图29 用来磨削刷毛管线末端的工位， 图30用来切下管线段的切断装置， 图31 —设计成旋转式输送装置的输入装置的局部视图。
具体实施例方式
图1中所示的装置1用来制造具有刷毛束的刷子特别是牙刷，该 装置具有一用于配有包皮3的刷毛管线4形式的刷毛材料的输入装置 2，借助于输入装置2在上料工位5中输入的刷毛管线4在一去包皮工 位6中部分去除包皮，接着顺序地在三个磨削工位7， 7a， 7b上磨削 刷毛管线4的自由端，在这样加工以后输送给一切断和移动装置8， 在那里从剩余包皮9 (参见图6和20 )切下一环形包皮段10,并推到 待从刷毛管线4上切下的管线段11上(参见图13和26)。最后在切 断工位12内从刷毛管线4上切下管线段11，最后在最出工位13中取 出配有环形包皮段10的管线段。它们在按图1的实施例中被两台填料 机放入材料箱14内。如果要储存作为管线段存在的刷毛材料，那么环 形包皮段10可以留在切下的管线段11上，使它们可靠地固定在一起。 这特别是在管线段很短时，例如具有小于15mm的长度时特别重要。 如果管线段放入材料箱14内，那么可以去掉包皮段。
用填料机15给具有相当于待制造刷子的刷毛图案的安装孔的底 座16装填套毛束17，刷毛束借助于束分配器18从位于材料箱14中 的储备刷毛中取出。装填了刷毛束17的底座16输送到一注塑机处， 在那里注塑刷体，在这里位于底座内的刷毛束17在其固定端处环绕浇 注在一起。然后完工的刷子还可以输送给一设置在后面的包装机20。
输送装置2在本实施例中设计成旋转式输送装置21,其中在图31 中示意表示一部分。该装置具有一中心轴22，支架23可绕其旋转， 在支架外端上分别固定一刷毛管线4。刷毛管线4位于一管子24内， 并以其下端突出于管子24。在管子24的走向上或在其下端处设置一 夹紧支架25，刷毛管线4借助于它夹紧固定在一固定区内，必要时也 可以在纵向定位。在按图31的实施例中为了纵向定位设置一固定不动
的纵向定位装置26,它可以和管子24连接，并可以和管子24—起纵 向调整，这里管子24可在支架3的导向孔27内纵向移动。
图29表示一用来磨削刷毛管线末端28的磨削工位7，图30表示 一切断工位12，在那里可以从刷毛管线4上切下刷毛段11。这里还可 以看到一切断和移动装置，用它可以按图29借助于打孔齿轮30在包 皮3上规定的分断部位打孔29a，以分断一环形包皮段IO。此切断和 移动装置8可以沿刷毛管线4的纵向移动，并且还用来在孔部位处撕 下环形包皮段10。其次切断和移动装置8用来将环形包皮段10移到 待切下的管线段ll上，如由图30可见。通过双箭头表示，切断和移 动装置8既可沿刷毛管线4径向又可沿轴向移动。
刷毛管线4在管子24内移动，并由一设置在管子24下端的夹紧 支架25固定。在夹紧支架25打开时刷毛管线4可以移动，亦即在切 下管线段ll后补充移动，或在加工期间沿纵向定位。在本实施例中切 下的管线段由支座34接受。
图4至17表示一工艺顺序，以便从配有包皮3的刷毛管线4上切 下管线段ll，它在一端具有加工好的刷毛末端，并且它们通过一环形 包皮段10固定在一起。
首先将包裹的刷毛管线4输送给装置，并借助于通过相互对准的 箭头表示的夹紧支架25这样固定，使刷毛管线4以其自由端突出于夹 紧支架25,伸出量是可变的，并首先取决于各自待进行的磨削加工。 从按图4固定的刷毛管线4通过这样的方法按图5部分地去掉包皮3， 即首先在预定的分断部位上制出环绕的孔29。为此设置一具有许多打 孔齿轮30的打孔工具，如图2中所示。在本实施例中设置四个分布在 刷毛管线4圆周上的打孔齿轮30。有时一个打孔齿轮30也就够了， 它绕刷毛管线4回转约360。地设置。因为在本实施例中由多个打孔齿 轮30组成的打孔工具也用来分断和移动待去除或待定位的包皮段，设 置至少两个相互面对面的，但是更好是三个或四个打孔齿轮30是适宜 的，如图2中所示。
在图2中所示的位置上，打孔齿轮30处于嵌入包皮3内的位置， 因此在沿刷毛管线4圆周按双箭头Pfl往复运动时便加工出孔29。打 孔齿轮30可沿刷毛管线4的径向移动，因此它也可以与刷毛管线4 或其包皮3脱离啮合。此外打孔齿轮可以沿刷毛管线4纵向运动，使 得在打孔后在打孔齿轮30仍然嵌入的情况下可以将待切下或待定位 的包皮段在孔29处从其余包皮上撕下和推到刷毛管线4上。
如图5和6中所示，从刷毛管线4的包皮3上在刷毛管线突出于 夹紧支架25的规定的悬伸长度内去除一段，直到紧接在夹紧支架25 上的剩余包皮9为止。此剩余包皮9的尺寸这样选择，使得从它上面 还可以切下一环形包皮段10，用来将以后将切下的管线段11固定在 一起。从新输入的刷毛管线4上首先刷毛管线4的从突出于夹紧支架 25的一部分中去除包皮3，直至剩余包皮9为止，使得突出的刷毛管 线段具有一对于按图8至10的后续磨削加工足够的侧向运动可能性。 而在磨削加工期间在必要时夹紧支架25离刷毛管线末端28的距离也 是可变的，以便由此控制磨削结果。
图3中示意表示磨削得不同的单根刷毛末端31, 31a， 31b。这里 通过相互面对面的箭头分别不按比例地表示夹紧支架，以便说明，在 夹紧长度较短时，亦即突出于夹紧支架25的刷毛管线长度较短时单根 刷毛末端31相应磨得不太拱起一或者仅仅在边缘处倒圆，而随着伸出 长度加大则倒圆结果变成半圆形的圆角，如单根刷毛末端31a所示， 最后在伸出长度非常大时造成一磨成尖端形的单根刷毛末端31b。除 伸出长度外剩余包皮9的长度也对伸出的刷毛管线段的圆周运动或者 说运动可能性有影响。这可以在选择悬伸量的大小时加以考虑。
在图7中在剩余包皮9上加工另一行孔29a，其中这个包皮段的 长度根据预想的环形包皮段IO的长度选择。这个在磨削加工前已经加 工好的孔29a造成突出于夹紧支架25的刷毛管线段略微提高的运动可 能性。必要时孔29a也可以在按图11的位置上亦即在切下包皮段10 之前加工出。
在图8至10中表示，刷毛管线自由端28可以用不同的方式方法 磨削。通常采用旋转的砂带，其中一方面通过砂带的直线运动，另一
方面通过磨具的旋转使刷毛管线结合在上面的自由端实现圆周运动。 这里圆周运动的偏转量，如前面已经提到过的那样，取决于突出于夹
紧支架2的伸出长度，并可以通过改变这个长度改变。按图8磨削表 面带有突架(Huerden)32，按图9带有沟槽33。图10表示一磨削工位 76，那里磨削表面配备光滑的磨料涂层。不同的磨削表面造成单根刷 毛末端特别良好的倒圆结果。
在磨削加工后刷毛管线4按图11具有加工完毕的刷毛管线末端 28，然后按图12在孔29a处切下环形包皮段10,并套在刷毛管线4 末端附近的区域上，使它位于待切下的管线段11上。然后在按图13 的切断工位12上切下一管线段11，并被一取料器34接收。在切断过 程中刷毛管线末端28离大致盘状的取料器34 —定距离，使得在切断 过程中向纵向挤的刷毛可以偏移。在切断后管线段11连同包皮圏10 位于取料器34内，因此可以送出。但是按图15也存在这样的可能性， 即通过包皮环10固定的管线段11用其他方法取下，并送给后续加工 装置。
按图16和17刷毛管线4补充送进一段切下的管线段11的长度， 并从包皮3上去除一废料段35,使得刷毛管线4的突出于夹紧支架25 的部分继续具有类似于图6的带一剩余包皮9的起始状态。然后如借 助于图7至16所述的那样继续加工循环，直至例如可以具有1至2 米长的刷毛管线4加工完毕为止。
图18至28表示一工艺流程，其中图18至25在原理方面相当于 图4至12。区别在于，环形包皮段10a的长度大致相当于待切下的管 线段lla的长度。因此不附带产生包皮废料段，因此在切下管线段lla 和刷毛管线4补充送进一切下的管线段的长度后直接提供一适合于继 续加工的、突出于夹紧支架25刷毛管线段。
在图25至27中可以看到，环形包皮段10a可以折叠地合拢，以 便特别是达到所固定的管线段lla更牢固地捆紧。在这种情况下包皮 段10a的长度可以大致等于待切下的管线段lla的长度或更长一些。 最好设想，折叠式合拢的包皮段10a的长度小于管线段lla的长度，以便存在一不包裹的区域，在它上面管线段lla例如可以用一输送夹 钳夹住。
权利要求
1.用来制造刷子特别是牙刷的方法，所述刷子具有刷毛束(17)，该刷毛束具有在其使用端加工过的特别磨削过的单根刷毛，其中输入用来加工刷毛末端的刷毛材料，该刷毛材料作为被包裹的刷毛管线具有相当于刷毛束横截面几倍的管线横截面，并在管线自由端(28)加工完后切下一管线段(11，11a)，其特征为刷毛管线(4)在离其自由端(28)一定距离处固定，并在伸出区域内部分去除包裹刷毛管线(4)的包皮(3)，加工刷毛管线(4)的自由端(28)，并在从刷毛管线(4)上切下一管线段(11，11a)前从突出于固定区(25)的包皮(3)上切下包皮的一环形段(10，10a)并推到待切下的管线段(11，11a)上。
2. 按权利要求1的方法，其特征为包皮(3)的从突出于固定 区(25)的包皮(3)上切下的环形段(10， 10a)特别是折叠式地缩 拢在待切下的管线段(11， lla)上。
3. 按权利要求1或2的方法，其特征为刷毛管线(4)至少在 加工期间必要时在包皮段(10，10a)的切断和移动期间或在管线段(11， lla)切下过程中在纵向方向上定位。
4. 按权利要求1至3之任一项的方法，其特征为在刷毛管线(4 ) 的加工过程中在多个磨削工位(7， 7a, 7b)上必要时用不同的转速、 磨削方向和/或磨削表面进行刷毛管线末端(28)不同的磨削加工。
5. 按权利要求1至4之任一项的方法，其特征为被包裹的刷毛 管线(4)固定在第一工位上，并从其包皮(3)中在刷毛管线(4)的 突出于固定区(25)的可规定的悬伸长度范围内去除一段，直至一连 接在固定区上的剩余包皮(9)为止。
6. 按权利要求1至5之任一项的方法，其特征为从在刷毛管线(4) 的可规定悬伸长度内留下的剩余包皮(9)中，最好在刷毛管线 加工之前在离其自由端一定距离处对剩余包皮环形地打孔或类似地削 弱，并且通过孔等等围成的悬伸的环形包皮段(10， 10a)在切下管线段(ll， lla)之前向刷毛管线(4)的自由端方向推动。
7. 按权利要求1至6之任一项的方法，其特征为环形包皮段(10， 10a)的长度小于待切下的管线段(11, lla)的长度，并在切下管线 段(11， lla)之前推到它上面。
8. 按权利要求1至7之任一项的方法，其特征为在从刷毛管线 (4)上切下管线段(11， lla)后，刷毛管线补充送进切下的管线段的长度，并从突出于刷毛管线固定区的包皮(3)上切下一相应于补充 送进长度减去环形包皮段(10， 10a)长度的一段。
9. 按权利要求1至6或8之任一项的方法，其特征为环形包皮 段(10, 10a)的长度相当于待切下的管线段(11， lla)的长度，并 在切下管线段之前推到它上面，以及必要时特别是折叠式地缩拢。
10. 按权利要求1至6或8之任一项的方法，其特征为环形包 皮段(10， 10a)的长度大于待切下的管线段(11， lla)的长度，并 在切下管线段之前推到它上面，以及特别是折叠式地缩拢。
11. 用来制造具有刷毛束的刷子特别是牙刷的、特别是用来实施 按权利要求l至10之任一项的方法的装置，具有一用于管线形的配备 包皮(3)的刷毛材料的输入装置(2),该刷毛材料具有相当于刷毛束 横截面几倍的管线横截面； 一用来加工刷毛末端的加工装置(7, 7a， 7b); —用来在离其自由端一定距离处固定刷毛管线(4)且在加工刷 毛管线自由端时用来定位的支架；以及一用来切下管线段(11, lla) 的切断装置(12)，其特征为输入装置(2)具有至少一个用于被包 裹的刷毛管线(4)的支架，刷毛管线(4)可借助于该支架至少在去 包皮装置内在纵向上定位，去包皮装置设计成用来部分地去除突出于 刷毛管线的固定区(25)的包皮(3),并设置一用来切下和移动伸出 的包皮的一个环形段(IO， 10a)和用来将这个环形段推到待切下的管 线段(11， lla)上的装置。
12. 按权利要求11的装置，其特征为输入装置(2)设计成直 线输送装置。
13. 按权利要求11的装置，其特征为输入装置(2)设计成旋 转式输送装置(21)。
14. 按权利要求11至13之任一项的装置，其特征为沿输送装 置(2)的输送路径设置去包皮装置、 一个或几个加工工位(7， 7a， 7b)、用来切下和移动环形包皮段(10， 10a)的装置(8)以及切断装 置(12)。
15. 按权利要求11至14之任一项的装置，其特征为去包皮装 置具有一用来去除突出于刷毛管线(4)固定区的包皮段一部分的去包 皮工具。
16. 按权利要求11至15之任一项的装置，其特征为去包皮装 置和/或切断和移动装置(8)具有一用来在分断部分削弱包皮(3)的 工具，尤其是一打孔工具。
17. 按权利要求16的装置，其特征为设置一个或几个可绕刷毛 管线(4 )运动并可嵌入包皮(3 )内的打孔齿轮(30 )作为打孔工具。
18. 按权利要求11至17之任一项的装置，其特征为切断和移 动装置(8)具有用来在刷毛管线(4)上移动环形包皮段(10， 10a) 的机构。
19. 按权利要求11至18之任一项的装置，其特征为打孔工具 (30)可沿刷毛管线的纵向运动。
20. 按权利要求11至19之任一项的装置，其特征为设置一用 来夹紧和固定刷毛管线(4)的夹紧支架(25)，该夹紧支架最好与用 于刷毛管线(4)纵向定位的纵向定位装置(26)连接或可连接。
21. 按权利要求11至20之任一项的装置，其特征为刷毛管线 (4)固定在一优选可在纵向上定位的管子(24)内。
22. 按权利要求11至21之任一项的装置，其特征为为了刷毛 管线(4)沿纵向在至少一个加工工位(7)上的定位设置一定位装置(26),该定位装置可与刷毛管线(4)或固定刷毛管线的管子(24) 连接。
23. 按权利要求11至22之任一项的装置，其特征为设置一个 或几个磨削工位(7， 7a， 7b)作为加工工位。
24. 按权利要求11至23之任一项的装置，其特征为刷毛管线 (4)的横截面大致相当于刷毛束(17)横截面的十倍至一千倍。
25. 按权利要求11至24之任一项的装置，其特征为它配设于 一台或几台填料机(15)，特别是用来装填配备安装孔的可用在注塑机(19)中的底座(16)。
全文摘要
本装置用来制造具有刷毛束的刷子特别是牙刷，具有用于管线状的配备包皮的刷毛材料的输送装置，刷毛材料具有相当于刷毛束横截面很多倍的管线横截面；用来加工刷毛末端的加工装置；用来在离其自由端一定距离处固定刷毛管线并在刷毛管线自由端加工期间用来定位的支架以及用来切下管线段的切断装置。输送装置具有至少一个用于被包裹的刷毛管线的支架，借助于它刷毛管线至少在去包皮装置内可纵向定位，其中去包皮装置设计成用来部分地去除突出于刷毛管线固定区的包皮。还设置一用来切断和移动突出的包皮的一个环形段并将该环形段推到待切下的管线段上的装置。因此刷毛管线的在供货状态下存在的包皮部分地继续使用，以便将切下的管线段固定在一起。
文档编号A46D9/00GK101095567SQ20071011215
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月29日
发明者T·格斯帕赫 申请人:沙郎斯基股份公司