DE9310450U1

DE9310450U1 - Device for rounding the free ends of brush bristles

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Publication number: DE9310450U1
Application number: DE9310450U
Authority: DE
Original assignee: GB Boucherie NV
Current assignee: GB Boucherie NV
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2003-07-14

Description

PRINZ & PARTNERPRINCE & PARTNERS

Patentanwälte Manzingerweg 7Patent Attorneys Manzingerweg 7

european patent attorneys D-81241 Müncheneuropean patent attorneys D-81241 Munich

G.B. Boucherie N.V.
Stuivenbergstraat 104-106
8870 Izegem / BelgienGB Boucherie NV
Stuivenbergstraat 104-106
8870 Izegem / Belgium

Unser Zeichen: B 2974 DE
HD/re Our reference: B 2974 DE
HD/re

Vorrichtung zum Abrunden der freien Enden von BürstenborstenDevice for rounding the free ends of brush bristles

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abrunden der freien Enden von Bürstenborsten mittels einer rotierenden Schleifeinrichtung, die in einem Drehkopf gelagert ist, der um eine zur Achse der Drehbewegung der Schleifeinrichtung versetzte Achse drehbar ist.The invention relates to a device for rounding the free ends of brush bristles by means of a rotating grinding device which is mounted in a rotary head which can rotate about an axis offset from the axis of rotation of the grinding device.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem DE-GM 79 15 845 bekannt. Sie enthält eine rotierende Scheibe, die exzentrisch in einem gleichfalls rotierenden Drehkopf angeordnet ist, so daß sie zugleich mit ihrer Rotation um die Drehachse des Drehkopfes umläuft. Die Borsten der ortsfest gehaltenen Bürste, insbesondere Zahnbürste, werden durch die Schleifscheibe bei ihrer kombinierten Rotations- und Umlaufbewegung in alle Richtungen ausgelenkt und dabei beschliffen, so daß die Borstenenden abgerundet werden.A device of this type is known from DE-GM 79 15 845. It contains a rotating disk that is arranged eccentrically in a rotating head, so that it rotates around the axis of rotation of the head at the same time as it rotates. The bristles of the stationary brush, in particular the toothbrush, are deflected in all directions by the grinding disk during their combined rotation and orbital movement and are ground down in the process so that the bristle ends are rounded off.

Eine derartige Vorrichtung arbeitet durchaus zufriedenstellend. Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, die Bearbeitungsqualität weiter zu steigern und eine bessere Verrundung der Borstenenden zu erzielen.Such a device works quite satisfactorily. However, the invention is based on the task of further improving the processing quality and achieving better rounding of the bristle ends.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Drehkopf mindestens zwei Schleifkörper über seinen Umfang verteilt angeordnet und an einen gemeinsamen Drehantrieb angekoppelt sind. Durch die Mehrzahl von Schleifkörpern, von denen jeder sowohl rotiert als auch umläuft, werden die Borsten einem häufigeren und intensiveren Wechsel der Schleifrichtung unterzogen, so daß die Borstenenden weitgehend rotationssymmetrisch und über ihre gesamte Oberfläche gleichmäßig abgerundet werden. Wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung verschiedene Schleifkörper mit unterschiedlichen Schleifmitteln oder Schleifmitteln verschiedener Körnung ausgestattet sind, läßt sich das Schleifergebnis weiter verbessern.This object is achieved according to the invention in a device of the type specified at the outset in that at least two grinding bodies are arranged in the rotary head distributed over its circumference and coupled to a common rotary drive. Due to the plurality of grinding bodies, each of which both rotates and rotates, the bristles are subjected to a more frequent and intensive change in grinding direction, so that the bristle ends are largely rotationally symmetrical and evenly rounded over their entire surface. If, according to an advantageous development, different grinding bodies are equipped with different abrasives or abrasives of different grains, the grinding result can be further improved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest annähernd jeder der Schleifkörper mit seinem Außenumfang innerhalb des Außenumfangs des Drehkopfes gelegen. Die einzelnen Schleifkörper ragen also nicht seitlich über den Umfang des Drehkopfes hinaus. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auch Bürsten bearbeitet werden können, deren Stiel nicht gerade ist, sondern zur Seite der Borsten hin abgebogen, so daß bei einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik die Schleifscheibe an den Stiel anstoßen würde.According to an advantageous development of the invention, at least approximately each of the grinding bodies is located with its outer circumference within the outer circumference of the rotary head. The individual grinding bodies therefore do not protrude laterally beyond the circumference of the rotary head. This has the advantage that brushes can also be processed whose handles are not straight, but bent towards the side of the bristles, so that in a device according to the prior art the grinding wheel would hit the handle.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die einzelnen Schleifkörper kegel- oder zapfenförmig ausgebildet. Mit einer solchen Ausführung läßt sich das Problem lösen, auch solche Bürsten zu bearbeiten, deren Borsten profiliert sind, wie insbesondere bei einigen Ausführungen von Zahnbürsten. Bei derartigen Bürsten sind die Borsten von verschiedener Länge, so daß bei einer herkömmlichen Vorrichtung die Schleifscheibe nur mit den längeren Borsten in Berührung kommen würde. Die kürzeren Borsten würden bei einer herkömmlichen Vorrichtung nicht oder nur unzureichend an ihren Enden abgerundet. Die zapfenförmigen Schleifkörper sind jedoch in der Lage, zwischen die längeren Borsten einzudringen und auch die Enden der kürzeren Borsten nahezu in gleicher Weise wie die der längeren Borsten zu bearbeiten.In a special embodiment of the invention, the individual grinding bodies are conical or cone-shaped. This type of design solves the problem of processing brushes whose bristles are profiled, such as in some types of toothbrushes. The bristles in such brushes are of different lengths, so that in a conventional device the grinding wheel would only come into contact with the longer bristles. In a conventional device the shorter bristles would not be rounded off at their ends or would only be rounded off inadequately. However, the cone-shaped grinding bodies are able to penetrate between the longer bristles and also process the ends of the shorter bristles in almost the same way as the longer bristles.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird.Further advantages and features of the invention emerge from the following description of several embodiments and from the drawing, to which reference is made.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Drehkopf bei einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung;Fig. 1 is a schematic plan view of a rotary head in a first embodiment of the device;

Fig. 2 eine analoge Draufsicht auf einen Drehkopf nach einer zweiten Ausführungsform;Fig. 2 is an analogous plan view of a rotary head according to a second embodiment;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt längs Linie &Pgr;&Igr; - III in Fig. 1;Fig. 3 is an enlarged section along line Πλ - III in Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht, die eine herkömmliche Vorrichtung bei der Bearbeitung einer Zahnbürste mit zur Borstenseite hin abgebogenem Stiel zeigt;Fig. 4 is a schematic side view showing a conventional device when processing a toothbrush with a handle bent towards the bristle side;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Zahnbürstenkopfes mit profilierten Borsten;Fig. 5 is a schematic side view of a toothbrush head with profiled bristles;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf einen Drehkopf nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung; undFig. 6 is a schematic plan view of a rotary head according to another embodiment of the device; and

Fig. 7 eine schematische Explosionsansicht der beweglichen Teile in einem Drehkopf nach Fig. 6.Fig. 7 is a schematic exploded view of the moving parts in a rotary head according to Fig. 6.

Bei der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung zum Abrunden der freien Enden von Bürstenborsten ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Drehkopf in einem Gestell 12 einer Bürstenherstellungsmaschine drehbar gelagert. Der Drehkopf 10 besteht aus einem schaftförmigen Teil 10a mit einer koaxialen Bohrung 14, durch die sich eine Antriebswelle 16 erstreckt, und aus einem Deckel 10b, der auf das von dem Gestell abgewandte Ende des Schaftteils 10a aufgesetzt ist und eine zylindrische, flache Kammer 18 verschließt, die an dem vom Gestell 12 abgewandten Ende des Schaftteils 10a ausgespart ist. Das in die Kammer 18 hineinragende Ende der Antriebswelle 16 trägt ein drehfest angeschlossenes Ritzel 20, das mit drei Antriebszahnrädern 22 permanent in Kämmeingriff steht. Die Antriebszahnräder 22 sind zwischen dem Deckel 10b und dem gegenüberliegenden Ende des Schaftteils 10a des Drehkopfes 10 mittels je einer Welle 24 drehbar gelagert. Die Welle 24 erstreckt sich jeweils durch den Deckel 10b hindurch und trägt an ihrem freien Ende eine Schleifscheibe 26a,In the embodiment of the device for rounding off the free ends of brush bristles shown in Figures 1 and 3, a rotary head, generally designated 10, is rotatably mounted in a frame 12 of a brush manufacturing machine. The rotary head 10 consists of a shaft-shaped part 10a with a coaxial bore 14 through which a drive shaft 16 extends, and of a cover 10b which is placed on the end of the shaft part 10a facing away from the frame and closes a cylindrical, flat chamber 18 which is recessed at the end of the shaft part 10a facing away from the frame 12. The end of the drive shaft 16 which projects into the chamber 18 carries a pinion 20 which is connected in a rotationally fixed manner and which is permanently in meshing engagement with three drive gears 22. The drive gears 22 are rotatably mounted between the cover 10b and the opposite end of the shaft part 10a of the rotary head 10 by means of a shaft 24. The shaft 24 extends through the cover 10b and carries a grinding wheel 26a at its free end.

26b, bzw. 26c. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die drei Schleifscheiben 26a, 26b und 26c gleichmäßig über den Umfang des Drehkopfes 10 verteilt. Der Außenumfang jeder Schleifscheibe 26a, 26b, 26c liegt radial innerhalb des Außenumfangs des Drehkopfes 10, so daß die Schleifscheiben nicht über den Umfang des Drehkopfes hinausragen.26b, or 26c. As can be seen from Fig. 1, the three grinding wheels 26a, 26b and 26c are evenly distributed over the circumference of the rotary head 10. The outer circumference of each grinding wheel 26a, 26b, 26c lies radially inside the outer circumference of the rotary head 10, so that the grinding wheels do not protrude beyond the circumference of the rotary head.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind vier Schleifscheiben 26a, 26b, 26c, 26d vorgesehen, die ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Drehkopfes 10 verteilt sind. Bei dieser Ausführungsform werden die Schleifscheiben in gleicher Weise angetrieben wie in Fig. 3 gezeigt. Die verschiedenen Schleifscheiben sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform mit unterschiedlichen Schleifmitteln oder mit Schleifmitteln verschiedener Körnung ausgestattet.In the embodiment shown in Fig. 2, four grinding wheels 26a, 26b, 26c, 26d are provided, which are also evenly distributed over the circumference of the rotary head 10. In this embodiment, the grinding wheels are driven in the same way as shown in Fig. 3. According to an advantageous embodiment, the various grinding wheels are equipped with different abrasives or with abrasives of different grain sizes.

Im Betrieb der Vorrichtung wird eine Bürste, beispielsweise eine Zahnbürste, in Gegenüberlage zu den Schleifscheiben am Stirnende des Drehkopfes 10 eingespannt, und ihre Bürstenenden werden mit den Schleifscheiben in Berührung gebracht. Der Bürstenkörper wird soweit an die Schleifscheiben angenähert, daß die Borsten in erheblichem Maße umgebogen werden.When the device is in operation, a brush, for example a toothbrush, is clamped opposite the grinding wheels at the front end of the rotary head 10, and its brush ends are brought into contact with the grinding wheels. The brush body is brought so close to the grinding wheels that the bristles are bent to a considerable extent.

Der Drehkopf 10 und die Antriebswelle 16 werden nun mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten in Drehung versetzt. Über das Ritzel 20 und die mit ihm in Kämmeingriff stehenden Antriebszahnräder 22 werden die Schleifscheiben 26, 26a und 26b bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform in Drehung versetzt; da zugleich der Drehkopf 10 rotiert, laufen die Schleifscheiben auch um die Achse der Antriebswelle 16 bzw. des Drehkopfes 10 um. Die Borsten der bearbeiteten Bürste werden nun einem komplexen und schnellen Wechselspiel von Auslenkungen in allen möglichen Richtungen ausgesetzt, wobei ihre Enden durch die Schleifbeläge der Schleifscheiben entsprechend aus allen Richtungen beschliffen werden. Es zeigt sich, daß die Qualität der Bearbeitung der Borstenenden sehr hoch ist. Die Borstenenden werden sehr gleichmäßig und nahezu rotationssymmetrisch über ihre gesamte Oberfläche abgerundet und geglättet.The rotary head 10 and the drive shaft 16 are now set in rotation at different speeds. The grinding wheels 26, 26a and 26b are set in rotation via the pinion 20 and the drive gears 22 meshing with it in the embodiment shown in Fig. 1; since the rotary head 10 rotates at the same time, the grinding wheels also rotate around the axis of the drive shaft 16 or the rotary head 10. The bristles of the processed brush are now subjected to a complex and rapid interplay of deflections in all possible directions, with their ends being ground from all directions by the grinding coatings of the grinding wheels. It can be seen that the quality of the processing of the bristle ends is very high. The bristle ends are rounded and smoothed very evenly and almost rotationally symmetrically over their entire surface.

Fig. 4 veranschaulicht einen weiteren Vorteil der Vorrichtung gegenüber einer herkömmlichen Ausführung, bei welcher nur eine Schleifscheibe S vorgesehen ist, die an einem Drehkopf K rotiert und zugleich um dessen Achse umläuft: Dort ragt die Schleifscheibe 27 über den Außenumfang des Drehkopfes K hinaus und stößt an den Stiel der zu bearbeitenden Bürste, da dieser Stiel zur Bor-Fig. 4 illustrates a further advantage of the device compared to a conventional design in which only one grinding wheel S is provided, which rotates on a rotary head K and at the same time rotates around its axis: There, the grinding wheel 27 protrudes beyond the outer circumference of the rotary head K and abuts the handle of the brush to be processed, since this handle is used for drilling.

stenseite hin abgebogen ist. Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung die Schleifscheiben nicht über den Außenumfang des Drehkopfes hinausragen, können auch Bürsten der in Fig. 4 gezeigten Form bearbeitet werden.Since the grinding wheels do not protrude beyond the outer circumference of the rotary head in the design of the device according to the invention, brushes of the shape shown in Fig. 4 can also be machined.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Zahnbürste mit profilierten Borsten. In den Kopf 30 einer Zahnbürste sind Borsten 32 unterschiedlicher Länge eingesetzt. An der mit 32a bezeichneten Stelle liegen Vertiefungen und an den mit 32b bezeichneten Stellen die Scheitel eines wellenförmigen Profils. Mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform einer herkömmlichen Vorrichtung ist es bei der in Fig. 5 gezeigten Zahnbürste nicht möglich, die Borstenenden an den vertieften Stellen 32a zu bearbeiten.Fig. 5 shows a schematic of a toothbrush with profiled bristles. Bristles 32 of different lengths are inserted into the head 30 of a toothbrush. At the point marked 32a there are depressions and at the points marked 32b there are the crests of a wave-shaped profile. With the embodiment of a conventional device shown in Fig. 4, it is not possible to work on the bristle ends at the recessed points 32a in the toothbrush shown in Fig. 5.

Bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung kann eine große Anzahl von entsprechend kleinen Schleifkörpern an einem Drehkopf vorgesehen werden, um auch Zahnbürsten der in Fig. 5 gezeigten Art bearbeiten zu können. Vorzugsweise werden für einen solchen Anwendungsfall die Schleifkörper nicht als Scheiben, sondern gewölbt, kegelförmig oder gar zapfenförmig ausgebildet. Die Scheitel der Schleifkörper können nun in die Vertiefungen des Borstenprofils eindringen und auch die kürzeren Borsten annähernd in gleicher Weise wie die längeren Borsten bearbeiten.In the device according to the invention, a large number of correspondingly small grinding bodies can be provided on a rotary head in order to be able to process toothbrushes of the type shown in Fig. 5. For such an application, the grinding bodies are preferably not designed as disks, but rather curved, conical or even cone-shaped. The apex of the grinding bodies can now penetrate into the recesses of the bristle profile and also process the shorter bristles in almost the same way as the longer bristles.

Bei der in den Figuren 6 und 7 schematisch dargestellen Ausführungsform sind in dem Drehkopf 10 vier scheibenförmige Schleifkörperträger 40a, 40b, 40c und 4Od in gleicher Weise drehbar und umlaufend angeordnet, wie die Schleifscheiben 26a bis 26d bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Jeder Schleifkörperträger 40a bis 4Od trägt vier zapfenförmige Schleifkörper 42, die über den Umfang des entsprechenden Schleifkörperträgers gleichmäßig verteilt sind und bei dessen Drehung um seine Achse umlaufen. Vorzugsweise werden die Schleifkörper 42 zugleich um ihre eigene Achse in Drehung versetzt, analog zu den Schleifscheiben 26a bis 26d bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die zapfenförmigen Schleifkörper 42 führen somit eine sehr komplexe Rotations- und Umlaufbewegung aus, die mit den Orbitalbewegungen eines Planetensystems vergleichbar ist. Durch diese Bewegungen werden die Borsten in vielfältiger Weise und in schnellem Wechsel um- und abgelenkt, so daß ihre Enden sehr gleichmäßig beschliffen werden. Auch bei Bürsten der in Fig. 5 gezeigten Art wird ein ausgezeichnetes Schleifergebnis erzielt.In the embodiment shown schematically in Figures 6 and 7, four disk-shaped grinding body carriers 40a, 40b, 40c and 40d are arranged in the rotary head 10 so as to be rotatable and rotating in the same way as the grinding wheels 26a to 26d in the previously described embodiment. Each grinding body carrier 40a to 40d carries four peg-shaped grinding bodies 42 which are evenly distributed over the circumference of the corresponding grinding body carrier and rotate around its axis when it rotates. Preferably, the grinding bodies 42 are simultaneously rotated around their own axis, analogous to the grinding wheels 26a to 26d in the previously described embodiment. The peg-shaped grinding bodies 42 thus carry out a very complex rotational and orbital movement which is comparable to the orbital movements of a planetary system. These movements cause the bristles to be rotated and deflected in a variety of ways and in rapid alternation, so that their ends are ground very evenly. An excellent grinding result is also achieved with brushes of the type shown in Fig. 5.

Claims

PRINZ & PARTNER Patentanwälte Manzingerweg 7 european patent attorneys D-81241 Munich G.B. Boucherie N.V. Stuivenbergstraat 104-106 8870 Izegem / Belgium Our reference: B 2974 DE HD Protection claims

1. Device for rounding the free ends of brush bristles by means of a rotating grinding device which is mounted in a rotary head (10) which can be rotated about an axis offset from the axis of rotation of the grinding device, characterized in that in the rotary head (10) at least two grinding bodies (26a ... 26d; 42) are arranged distributed over its circumference and are coupled to a common rotary drive.

2. Device according to claim 1, characterized in that at least approximately each of the grinding bodies (26a ... 26d; 42) is located with its outer circumference within the outer circumference of the rotary head (10).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary drive of the grinding bodies (26a ... 26d; 42) comprises a shaft (16) rotatably mounted coaxially in the rotary head (10), at the end of which, located inside the rotary head (10), a pinion (20) is attached, with which several drive gears (22) for the grinding bodies (26a ... 26d; 42) are simultaneously in meshing engagement.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding bodies (26a ... 26d;) are disk-shaped.

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5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding bodies (42) are conical or cone-shaped.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that several disc-shaped grinding body carriers (40a ...
4Od) are arranged rotatably distributed over its circumference and that each
Grinding body carrier (40a ... 40d) carries several grinding bodies (42) distributed over its circumference.

7. Device according to claim 6, characterized in that each of the grinding bodies (42) performs a rotary movement about its axis relative to the grinding body carrier (40a ... 40d).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that different grinding bodies (26a ... 26d; 42) with different
abrasives or abrasives of different grain sizes.