Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bearbeiten von Borsten, insbesondere für Zahnbürsten.

Um scharfe Schnittkanten zu verrunden und dadurch bei Verwendung für Zahnbürsten Verletzungen des Zahnfleisches auszuschließen, werden die Borsten mittels Schleifeinrichtungen an den Enden bearbeitet. Eine sorgfältige Bearbeitung der Borstenenden ist daher ein wesentliches Qualitätsmerkmal des Produkts.

Weiterhin wird angestrebt, mit den Borsten auch in enge Zwischenräume zwischen Zahnfleisch und Zahn einzudringen, um das Putzergebnis zu verbessern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der Borsten für Zahnbürsten schnell und präzise so bearbeitet werden können, dass auch enge Zwischenräume beim Putzen erreicht werden können, wobei auch eine höhere Nachgiebigkeit der Borsten erreicht werden soll. Gleichzeitig soll sicher vermieden werden, dass Verletzungen des Zahnfleisches auftreten können.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Einrichtung zumindest einen quer zur Längserstreckungsrichtung der Borsten bewegbaren Schleifkörper aufweist, welcher Schleifkörper mehrere zueinander beabstandete Schleifscheiben hat, die in Gebrauchslage mit ihren einander zugewandten, als Schleifflächen ausgebildeten Seitenflächen jeweils zumindest etwa in Längserstreckungsrichtung der Borsten orientiert sind.

Mit diesen Schleifscheiben können die in die Zwischenräume eingreifenden Borsten seitlich an ihren Mantelflächen so beschliffen werden, dass die Borsten konisch über einen bestimmten Endbereich spitz geschliffen werden, so dass der Querschnitt in diesem bearbeiteten Borstenendabschnitt reduziert wird. Diese Querschnittsreduzierung führt zu wesentlich weicheren Borstenendbereichen, wobei auch die Enden gut abgerundet werden, so dass kein Verletzungsrisiko besteht und andererseits beim Putzen auch enge Zwischenräume durch die weichen, dünne Borstenenden erreicht werden können.

Durch die Dimensionierung der Schleifscheiben und der daraus resultierenden, maximalen Eingriffstiefe der Borsten kann die Länge des bearbeiteten Borstenabschnitts definiert werden. Mit größeren Schleifscheiben kann tiefer in die Borstenfelder eingegriffen werden und somit ein längerer Borstenabschnitt angeschliffen werden.

Die Schleifscheiben eines Schleifkörpers sind bevorzugt an einem die Mittelachse der Schleifscheiben beschreibenden Scheibenträger angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn die Schleifscheiben jeweils kreisförmig ausgebildet sind. Dadurch ist die Montage der Schleifscheiben am Scheibenträger vereinfacht.

Um beim Bearbeiten der seitlichen Borsten-Mantelflächen gleichzeitig auch die Spitzen der Borsten bearbeiten zu können, insbesondere abzurunden, ist es vorteilhaft, wenn der Scheibenträger zwischen den einzelnen Schleifscheiben mit Schleifmaterial beschichtet ist oder insbesondere hülsenartige Abstandhalter aufweist, die außenumfänglich mit Schleifmaterial versehen sind. Ein separater Bearbeitungsvorgang an einer weiteren Bearbeitungsstation für die Borstenspitzen ist somit nicht erforderlich und die Bearbeitungsdauer ist reduziert.

Für eine Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Borsten sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass der zumindest eine Schleifkörper einer Schleifeinrichtung an einem rotierbaren, gegebenenfalls für eine Taumelbewegung ausgebildeten Trägerkörper angeordnet ist. Mit geringem konstruktivem Aufwand lässt sich so ein Antrieb für eine effiziente Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Borsten und somit für ein gutes Schleifergebnis erzielen.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schleifeinrichtung mehrere, insbesondere vier Schleifkörper aufweist, die jeweils mit ihrem Scheibenträger an dem Trägerkörper angeordnet und vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet sind, um so die Schleifleistung pro Träger-Umdrehung zu erhöhen.

Es ist auch denkbar, dass an einer Schleifeinrichtung mehrere Bürsten gleichzeitig bearbeitet werden. Insbesondere können dazu Bürsten an gegenüberliegenden Seiten beziehungsweise um 90° zueinander versetzt, der Schleifeinrichtung zugeführt werden, so dass die Bürsten von den mit dem Trägerkörper rotierenden Schleifkörper(n) nacheinander beaufschlagt werden. Dazu können mehrere, insbesondere etwa parallel angeordnete Zuführeinrichtungen vorgesehen sein.

Bevorzugt wird an jeder Arbeitsstation jedoch nur eine Bürste zeitgleich bearbeitet, während weitere Bürsten beispielsweise auf einem Transportband bereitgehalten werden. Um zu verhindern, dass bei Rotation der Schleifkörper auch Borsten von Bürsten beaufschlagt werden, die der eigentlich zu bearbeitenden Bürste auf dem Transportband oder dergleichen Zuführeinrichtung benachbart sind, ist es zweckmäßig, wenn die Scheibenträgerachse eines Schleifkörpers und die Rotationsachse des Trägerkörpers in Richtung der der Borstenzuführseite abgewandten Seite einen Winkel einschließen, der kleiner ist als 90°. Ein jeweils außer Eingriff befindlicher Schleifkörper nähert sich dabei während der Rotation dem Bearbeitungsbereich schräg von unten, so dass der Schleifkörper erst im Bereich der zu bearbeitenden Bürste beziehungsweise der zu bearbeitenden Borsten in die Bearbeitungsebene einschwenkt und die Lageebene von bereitgehaltenen weiteren Bürsten nicht schneidet.

Um ein konisches Schleifen der Borsten-Mantelflächen zu unterstützen ist es vorteilhaft, wenn die Schleifscheiben im Querschnitt konisch, sich von der Mitte zu ihren Randbereich verjüngend, ausgebildet sind. Im Bereich der freien Borsten-Enden werden diese stärker von den Schleifscheiben beaufschlagt als im Außen-Bereich der Schleifscheiben, da die Schleifscheiben in ihrem Außen-Bereich einen größeren Abstand zueinander aufweisen als in ihrem Innen-Bereich.

Bevorzugt sind mehrere hintereinander angeordnete Arbeitsstationen vorgesehen, wobei die Schleifscheiben der Schleifkörper an den einzelnen Arbeitsstationen hinsichtlich der Schleifeigenschaften ihrer Schleifflächen, insbesondere in Bezug auf ihre Körnung, unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch kann das Schleifergebnis verbessert werden. Beispielsweise kann an einer ersten Arbeitsstation mit grobem Schleifmaterial vorgeschliffen und die konische Grundform erzeugt werden, und an einer oder mehreren weiteren Arbeitsstationen kann mit jeweils feinerem Schleifmaterial nachgeschliffen werden, um eine möglichst glatte Borstenoberfläche zu erreichen.

Um die Schleifergebnisse zu verbessern ist es vorteilhaft, wenn den Arbeitsstationen eine Schleifeinrichtung mit jeweils einer Antriebseinheit und einer Steuereinrichtung zugeordnet ist, wobei die Betriebsparameter der Antriebseinheit, insbesondere die Drehzahl, mit der Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Schleifeigenschaften der Schleifscheiben der Arbeitsstation einstellbar sind. Bei feiner Körnung der Schleifflächen wird bevorzugt mit höheren Drehzahlen geschliffen als bei Schleifflächen mit grober Körnung.

Um eine gleichmäßige Beanspruchung und Abnutzung der Schleifscheiben über ihre gesamte Fläche zu ermöglichen ist es zweckmäßig, wenn die Schleifkörper mit den Schleifscheiben um deren Mittelachse drehbar an der jeweiligen Arbeitsstation gelagert sind. Wenn die Schleifscheiben in einem Teilbereich abgenutzt sind, können diese gedreht werden, um die Bearbeitung mit bislang unbenutzten Scheiben-Bereichen fortzusetzen. Je nach Art der Schleifscheiben und der zu bearbeitenden Borsten kann ein Verstellen um beispielsweise 90° oder 180° erfolgen.

Nach einer anderen Ausführungsform kann den Schleifkörpern für eine am Umfang gleichmäßige Abnutzung der Schleifscheiben während des Schleifvorgangs jeweils ein Rotationsantrieb für eine Rotationsbewegung der Schleifscheiben während des Schleifvorgangs zugeordnet sein.

Um das Schleifergebnis weiter zu verbessern, können die Schleifscheiben insbesondere wellen- oder höckerförmige Oberflächen-Profilierungen aufweisen, durch die der Oberflächenabtrag an den Borsten optimiert werden kann.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

1 eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Schleif-Einrichtung mit einer Arbeitsstation und einer Zahnbürsten-Zuführung,

2 eine Teil-Ansicht der Schleif-Einrichtung gemäß 1 bei der Bearbeitung der Borsten einer Zahnbürste und

3 eine erfindungsgemäße Schleif-Einrichtung mit vier Schleifkörpern.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Schleif-Einrichtung zum Bearbeiten von Borsten 2 von Zahnbürsten 3 ist gemäß 1 an einer Arbeitsstation 4 mit einer Zuführeinrichtung 5 zum Zuführen jeweils einer Zahnbürste zu einem Arbeitsbereich angeordnet. Die Schleifeinrichtung 1 hat einen drehbaren Trägerkörper 6 mit vier daran angebrachten Schleifkörpern 7, die jeweils mehrere zueinander beabstandete, kreisförmige Schleifscheiben 8 aufweisen. Wie in 2 erkennbar, sind die Schleifscheiben 8 eines Schleifkörpers 7 an einem Scheibenträger 11 angeordnet, dessen Mittelachse 9 auch die Mittelachse der Schleifscheiben 8 bildet. Die einander zugewandten Seitenflächen der Schleifscheiben 8 sind als Schleifflächen ausgebildet und in Gebrauchslage in Längserstreckungsrichtung der zu bearbeitenden Borsten 2 orientiert.

Während der Borstenbearbeitung rotiert der Trägerkörper 6 um eine Rotationsachse 10, so dass die Borsten 2 abwechselnd von den Schleifscheiben 8 einer der vier Schleifkörper 7 beaufschlagt und dadurch beschliffen werden. Der Scheibenträger 11 ist zwischen den einzelnen Schleifscheiben 8 ebenfalls mit Schleifmaterial beschichtet, so dass in diesen Bereichen zwischen den Schleifscheiben 8 auch die Enden der Borsten 2 beschliffen werden. Die Borsten 2 der Zahnbürsten 3 können so mit der Einrichtung 1 komplett beschliffen werden, wobei insbesondere eine konische Borstenform erzeugt werden kann, um mit den Borsten 2 besser in Zahnzwischenräume eindringen zu können.

Um eine einseitige Abnutzung der Schleifscheiben 8 zu vermeiden, sind diese um ihre Scheibenträgerachse 9 drehbar gelagert beziehungsweise die Scheibenträger 11 mit den daran drehfest gelagerten Schleifscheiben 8 sind drehbar an dem Trägerkörper 6 gelagert (3, Pfeil Pf1). Die Scheibenträger 11 können dabei jeweils mit einer Antriebseinheit, beispielsweise mit einem mit dem Rotationsantrieb für den Trägerkörper 6 zusammenwirkenden Kegelradantrieb für eine permanente Rotation der Schleifscheiben 8 verbunden sein. Es ist auch möglich, die Schleifscheiben 8 mit ihrem Scheibenträger 11 bei Bedarf manuell zu verdrehen, um eine gleichmäßige Abnutzung der Schleifscheiben 8 zu erzielen.

In 2 ist zu erkennen, dass die Rotationsachse 10 des Trägerkörpers 6 und die Scheibenträgerachsen 9 in Richtung der der Borstenzuführseite abgewandten Seite jeweils einen Winkel &agr; einschließen, der kleiner als 90° ist. Durch diese Schräglage der Schleifkörper 7 in Bezug zur Rotationsachse 10 des Trägerkörpers 6 ist vermieden, dass die Schleifkörper 7 bei der Rotation des Trägerkörpers 6 auch bereits Borsten von Zahnbürsten 3a (1) beaufschlagen, die vor der eigentlichen Bearbeitungsstelle innerhalb der Zuführstation 5 bereitgehalten werden. Die Schleifkörper 7 nähern sich dabei den Borsten 2 der zu bearbeitenden Zahnbürste 3 bogenförmig von unten.