專利名稱：用于圓整人造棕毛端部的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用一個磨削作用的刀具來圓整回轉(zhuǎn)對稱圓形刷上人造棕毛頭部的裝置。
從連續(xù)的單纖絲上切斷截得人造棕毛。截面在理想態(tài)時應(yīng)為平的并與棕毛軸線垂直，但特別是在對幾束絲進行切斷時經(jīng)常會得到一個斜截面并且有時甚至?xí)诮孛嫔蠒纬擅?。這種有尖棱的棕毛在許多場合不能使用或者至少是不希望使用的。為了消除棱角并且在理想狀態(tài)得到一個球面形頂端，可對這種棕毛的頭部進行加工。
大致有三種加工棕毛頭部的方法，即用合適的溶劑對棕毛頭部進行化學(xué)處理，對棕毛頭部加熱使其熔化和對其進行機械的磨削加工這三種方法。實際中用得較多的為最后一種方法。一個回轉(zhuǎn)形的砂輪作為刀具，并且是對具有多束棕毛的成品刷上的棕毛頭部進行加工，為了能有效地加工單個棕毛頭部，應(yīng)不斷變換刀具加工棕毛頭部的工作面，這可由刀具和刷子在不同方向的相對運動以及刀具的仿形磨削來實現(xiàn)，使得棕毛束在頭部區(qū)域通過棕毛的分散開而被分開(DE4141372U1)。
這種方式可使其棕毛頭部在一個平面或者輕微彎曲的包面中的刷子得到比較滿意的結(jié)果，但它不是圓形刷，首先不是所述的回轉(zhuǎn)形圓形刷。在圓形刷中棕毛可能保持兩絞合中心線間多個部位并且棕毛頭部在一個圓柱體面或一個錐形面中。這種結(jié)構(gòu)由于其必要的棕毛支座小的截面如可用于牙刷和睫毛刷之中，也能用作按摩刷或洗瓶刷等。
在德國專利公開說明書DE4141372A1中已經(jīng)提出了這種圓形刷，將與兩個基本上平行的加熱板有一定距離的刷子旋轉(zhuǎn)或者伸進一個加熱的刀具圓柱形孔中并使其旋轉(zhuǎn)(EP0438935B1)。對此必須仔細地確定棕毛頭部和被加熱面之間的距離、加熱溫度和圓形刷在刀具中停留時間，用于確保棕毛均勻地受熱作用。在平行加熱板中這不能實現(xiàn)，因為其表面溫度到刀具開口一側(cè)會下降；在圓柱形孔中也不能實現(xiàn)，因為在孔中可積聚熱量，并從孔口到孔底溫度逐漸升高。所有的熱加工方法的主要的缺點在于其加工的質(zhì)量有缺陷。該棕毛端至少必須加熱到使人造材料變成熔融態(tài)。如果只是切口尖棱熔化，那是最好不過了?？蓪嶋H上這是不可能的，因為不可能實現(xiàn)如此精確的溫度控制。因為棕毛直徑由于人造材料單纖絲的分子結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生波動，這必然會導(dǎo)致不同的熔化厚度。此外熱應(yīng)力的產(chǎn)生導(dǎo)致了線性定向分子結(jié)構(gòu)的喪失，因而形成了強度不均勻的增厚。另外，棕毛頭部的人造材料在其頭部失去了彈性特性，即棕毛頭部會變硬并且經(jīng)過短時間的使用后會折斷。
本發(fā)明的目的是提供一種機械加工圓形刷的棕毛頭部的裝置，它可對所述的棕毛頭部進行均勻地圓整。
本發(fā)明的目的可這樣來實現(xiàn)刀具是一個帶有磨削內(nèi)表面的回轉(zhuǎn)對稱的空心體，空心體設(shè)有一個與圓形刷外形相應(yīng)的內(nèi)輪廓，該內(nèi)輪廓至少在局部有較小的橫截面。在圓形刷和刀具之間設(shè)有一個相對轉(zhuǎn)動和一個可往復(fù)的相對軸向運動。
通過刀具內(nèi)部輪廓至少局部有一個相對于圓形刷的外形輪廓較小的截面(當然也可在整個長度上都比它小)，再附加旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)軸向運動可保證刀具的工作面與圓形刷所有的棕毛頭端相接觸。對此棕毛從其正常延伸位置偏斜，使其頭部由于回轉(zhuǎn)運動和往復(fù)軸向移動不斷變化其角度地被加工，這樣可產(chǎn)生一個無可指責(zé)的圓整的棕毛頭。加工結(jié)果亦即棕毛端的外形受幾個參數(shù)影響，即圓形刷和刀具間的橫截面差異的影響，由此可確定棕毛折彎的尺寸以及由此決定的加工角度，另外還受圓形刷和/或刀具轉(zhuǎn)速的影響和往復(fù)軸向運動的周期和振幅的影響。
在一個實施例中可看出，旋轉(zhuǎn)運動亦是往復(fù)進行的，因而棕毛在每個加工循環(huán)周期可向四個基本上相互垂直的方向偏斜，對于圓柱體形或圓筒形的圓形刷其刀具設(shè)有一個圓柱體形內(nèi)輪廓，對于錐形的圓形刷則其刀具相應(yīng)設(shè)有一個錐形的內(nèi)輪廓。
從另一實施例中可看出刀具設(shè)有一個在軸向上變化的內(nèi)徑。該實施例中加工角度由于軸向運動而不斷變化，其中在刀具較小內(nèi)徑區(qū)的棕毛的折彎比較大內(nèi)徑區(qū)中的折彎幅度大。
若刀具在圓周方向亦設(shè)有變化的內(nèi)徑時，在回轉(zhuǎn)方向亦能得到相似的結(jié)果。
在一個實際實施例中刀具在軸向，必要時在圓周方向設(shè)有一個波狀截形。最好是一個螺紋形式的波狀截形，該截形與旋轉(zhuǎn)、直線運動一起會導(dǎo)致一個在所有方向上具有不同折彎角的棕毛的折彎。
另外有益的結(jié)構(gòu)在于刀具由至少兩個殼狀部分組成，它們可在相隔一定距離的刀具的打開位置和其密閉的工作位置之間橫交于刀具軸線移動。
為了使圓形刷較輕巧地導(dǎo)入刀具中，可以將殼狀部分置于打開位置。在打開位置時圓形刷和或刀具必要時可在加工過程中進行冷卻或?qū)Φ毒哌M行吹風(fēng)，用于去除灰塵狀的人造材料磨損屑。對刀具進行周期性的打開或關(guān)閉可使得棕毛頭部的加工更加有效。
另外一個實施例的特征在于在構(gòu)成刀具的空心體上開有孔。在此實施例中可連續(xù)去除磨削產(chǎn)生的碎屑，在刀具的軸向長度一部分上通進壓縮空氣，亦可達到這種目的，同時還可以對刀具和圓形刷進行冷卻。
以下參照附圖對附圖中所描述的一個實施例進行說明，附圖中

圖1為一圓形刷的縱向視圖，圖2為按圖1圓形刷的正視圖，圖3為在工作態(tài)時刀具的軸向截面圖，圖4為刀具的橫截面，圖5為按圖3刀具在另外一個階段的軸向截面圖，圖6為錐形刀具的縱截面，圖7為具有波狀截形的刀具，圖8為帶螺紋截形的刀具，圖9為一個兩級刀具，圖10為一個兩級、分開的刀具，圖11為一個兩半殼的刀具在兩種不同的工作位置，和圖12為一個穿有孔的刀具。
按圖1和2的圓形刷1具有線狀或桿狀的、必要時可由兩根絞在一起的圓線形成的、且?guī)в幸粋€把手部分3的支座2。在支座1上均勻設(shè)置有徑向延伸的相同長度的棕毛，使棕毛端部5設(shè)置在一個圓柱體形包面6中，該包面同時也是棕毛4的工作面。
用一種帶有一個空心圓柱體8形狀的刀具7的，圖中未示出的裝置來進行棕毛頭部的加工，特別是圓整，該圓柱體內(nèi)表面9設(shè)有一涂層或襯層或類似形式的磨削作用層10。所述實施例中刀具7在整個長度上的內(nèi)徑比圓形刷1的外徑小，因此，如圖3所示將棕毛4推進刀具7中時，棕毛逆著圖示箭頭所示運動方向從其正常延伸位置偏斜或者折彎。
刀具7或者圓形刷1連有一擺動的軸向驅(qū)動裝置，在圖3和圖5中示出了其工作方向。棕毛4在這種來回運動中相對支座2分別交替地逆著運動方向折彎。同時圓形刷1或刀具7最好設(shè)有一個擺動的回轉(zhuǎn)運動，如圖4中箭頭所示。其中棕毛偏離圖4所指的中間位置分別逆著轉(zhuǎn)動方向折彎。這樣在不斷的變化中可對棕毛端5從四個側(cè)面進行加工，從而使圓形刷在一定加工時間之后被有規(guī)則的圓整。
所述形式的圓形刷經(jīng)常被設(shè)計成錐形的，對于這種圓形刷可用圖6中所示之錐形刀具。
為了使在通過上述的加工方向加工棕毛端時，不產(chǎn)生不希望得到的棕色毛端的非圓對稱，可在所述的空心圓柱體8或襯層10附有截形，例如一個波狀截形(圖7)或一個螺紋截形(圖8)，也能使用帶有兩個不同內(nèi)徑且?guī)в袃蓚€工作長度14，15的兩級空心圓柱體8(圖9)或者分別帶有兩個不同內(nèi)徑但是分開的空心圓柱體16，17(圖10)，這樣可對不同折彎下的棕毛進行加工。
空心圓柱體8能例如在一個徑向平面11中分開并由兩個殼形段12，13組成(圖11)，在其封閉的工作位置(圖11，右)，構(gòu)成一個圓柱體形的內(nèi)表面。所述的殼形段能地軸移到一個打開的位置(圖11，左)，必要時，在加工時該殼形段也能在這兩個位置之間來回移動，從而使棕毛5從正常延伸位置以一個不斷變化的角度折彎。
另外，亦可在空心體8和襯層10上打孔(圖12)，這樣可以通過開口18從空心體中除去棕毛屑，這可以通過用壓縮空氣或吸入空氣對刀具外周邊上一部分進行進氣或吸氣來實現(xiàn)。這同時也能使刀具7和圓形刷1得到冷卻。
權(quán)利要求
1.一種帶一個磨削作用刀具的、用于圓整一個回轉(zhuǎn)對稱的圓形刷上人造棕毛頭部的裝置，其特征在于刀具(7)為一個回轉(zhuǎn)對稱的帶磨削內(nèi)表面(10)的空心體(8)，它設(shè)有一個與圓形刷(1)的外輪廓相應(yīng)的，且至少局部為較小截面的內(nèi)輪廓，在圓形刷與刀具之間具有一個相對轉(zhuǎn)動和一個往復(fù)的相對軸向運動。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于相對轉(zhuǎn)動亦是可往復(fù)的。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于對于圓柱體形的圓形刷(1)設(shè)有一帶圓柱體形內(nèi)輪廓的刀具(7)。
4.按權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于刀具(7)具有一個在整個軸向長度上都比圓形刷(1)外徑小的內(nèi)徑。
5.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于對于錐狀圓形刷可設(shè)有一個帶錐形內(nèi)輪廓的刀具。
6.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于刀具(7)具有一個在軸向變化的內(nèi)徑。
7.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于刀具(7)設(shè)有一個在圓周方向變化的內(nèi)徑。
8.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于刀具(7)在軸向設(shè)有一波狀截形。
9.按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于刀具(7)設(shè)有一螺旋形的截形。
10.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于刀具(7)由分別為不同內(nèi)徑的兩級組成，它們分別比圓形刷(1)的外徑小。
11.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于它設(shè)有兩個不同內(nèi)徑的刀具(7)，它們分別比圓形刷(1)的外徑小。
12.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于刀具(7)由至少兩個殼狀部分組成，殼狀部分可在其相隔一定距離的刀具的打開位置和其密閉的工作位置之間相對刀具軸線橫向移動。
13.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于在構(gòu)成刀具(7)的空心體(8)上開有孔。
全文摘要
一種帶一個磨削作用內(nèi)表面且為回轉(zhuǎn)對稱空心體形式的刀具并用于圓整一個回轉(zhuǎn)對稱圓形刷上的人造棕毛頭部的裝置?？招捏w設(shè)有一個與圓形刷的外輪廓相應(yīng)的、且至少局部為較小截面的內(nèi)輪廓，其中在圓形刷與刀具之間具有一個相對轉(zhuǎn)動和一個往復(fù)軸向相對運動。
文檔編號A46D9/02GK1139536SQ9610061
公開日1997年1月8日 申請日期1996年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月4日
發(fā)明者喬治·韋哈尤奇 申請人:科倫特，沃克股份有限公司