用于制造圆刷的方法及设备与流程

1.本发明涉及用于制造圆刷的一种方法和一种设备，其中，细丝被夹紧在两个彼此绞合的线材区段之间。背景技术：2.从ep 1 917 886 a1中已知一种通用方法和通用设备。3.在小型圆刷中，细丝被夹在两个彼此绞合的线材区段之间。通过将一根线材弯曲180°，所述两个线材区段也可以合并在一起。这种刷子通常用于特殊用途，比如齿间刷或睫毛膏刷。单个细丝极细，并且部分仅有0.05mm的直径。4.要使得圆刷的形状完美，重要的一点是，细丝要均匀对齐以及在圆刷的纵向上不能不均匀地分布，比如有簇状细丝聚积，然后又是无细丝区段，接着又是或大或小的细丝簇。ep 1 917 886 a1中阐释，待处理的细丝束并不作为一捆，而是作为一种由并排排列的细丝形成的壁来处理。这些并排排列的细丝的一个端部由夹紧设备固定。所述两个线材区段(如前所述，其中也包括一整根线材的两个线材区段)于是处于细丝的中间位置，并且将该细丝分为两半。在随后的加捻过程中，然后将每根细丝从夹紧设备上取下来。5.在实践中已经发现，将细丝彼此平行对齐以及当中还要将其相邻放置非常困难而且耗时，优选彼此有接触，可能的话，细丝束的高度只有一根细丝(即，层厚仅为一根细丝的扁平束)或者最多几根细丝(即，层厚低至几根细丝的扁平束)。在每种情况下，细丝束高度应当非常均匀。而由于细丝的细软结构和微小直径，这在实践中是极其困难的。于是出现了，相比于相邻区域，更多细丝部分地互相重叠，或者各个细丝之间彼此略有交叉地就位。因此，所得到的圆刷就有些不均匀。6.优选地要早在制造过程中就对齐细丝，准确地讲，是从一根或更多根纤维束中切割细丝的时候。由于细丝的微小直径，细丝即就地产生，也就是说在圆刷的制造过程中才产生细丝。例如，将一根股线缠绕于线轴上，该股线由大量的单根细丝纤维，比如50-150根细丝纤维组成。一个齿间刷需要大约200根细丝，这些细丝是通过从一根或更多根股在线切割细丝而产生的。根据一根股线当中包含多少根细丝以及一个刷子需要多少根细丝，从平行排列的多个辊或带有多根股线的一个辊解绕一根或更多根股线。解绕后，在切断细丝之前，股线穿过由辊形成的波状轨道，其中所述辊横向于股线的运动方向而延伸。辊上面放置了股线，下一根辊将股线向下压以及再下一根辊重新又确保股线越过该辊。通过当中所产生的压力作用于股线而拓宽股线，并且各个细丝纤维逐渐相邻于彼此延伸。最终，所有细丝纤维以理想的方式相邻于彼此平行排列，如有必要则以较小的层厚，其中在此情况下，在细丝被割断之前，各层是均匀设计，每层细丝相邻于彼此平放。存在于波状轨道之前或之后的导梳可以改善细丝纤维成扇形。切割前或紧接着在切割后，夹紧设备夹紧了将来的或已经获得的细丝，该夹紧设备于是将单纯地相邻于彼此平放的细丝所形成的束运送至绞合工作站。7.尤其是，因为在那样的设备中总是加工不同的材料，即，具有更多或更少细丝纤维以及不同厚度纤维的股线，并且也因为必须使用或多或少的、具有不同直径的皮带轮，前述的股线呈扇形散开成彼此相邻布置的细丝纤维仍是困难且有问题的。8.还有一个变型，其中夹紧设备的两个钳口中的其中之一短暂地横向来回运动，以再一次将细丝向彼此推动以及将细丝束厚度变得均匀，解决不了所有问题。技术实现要素：9.因此本发明的目的是，提供一种方法和一种设备，可采用该方法和该设备以简便的方式快速而高质量地制造出高度小而匀称的扁平束，该束然后在绞合时被夹紧在线材之间。10.本发明创造一种用于制造圆刷的方法，其中细丝被夹在两个绞合的线材区段之间，所述方法通过以下步骤：11.将各个细丝引入容器，使得细丝彼此重叠，其中所述细丝各具有第一端部以及相反的第二端部，12.将振动体置于容器内的细丝上，13.通过振动体的振动使细丝相对于彼此横向分布和对齐，振动体以竖直运动分量作用于细丝而形成由平行于彼此对齐的细丝所构成的扁平束，14.通过夹紧设备在第一或第二端部拾取扁平束，方法则是，在相对于彼此可移动的钳口之间夹住所拾取的端部，15.使扁平束在两个线材区段之间定位，并且16.绞合线材以及在所述线材区段之间夹住细丝。17.在细丝完全被夹紧设备夹到之前，本发明提供一个单独的中间步骤。为此，细丝被运入容器，在该容器中细丝并没有完美地彼此对齐，因为所有细丝没有彼此平行排列以及也可能彼此叠置或者彼此斜放叠置。通过安放振动体以及使振动体以沿竖直方向的分量进行振动，细丝也进入振动状态以及加入振动。细丝在此过程中平行于彼此对齐，并且细丝束的厚度在最短时间内变得均匀。18.振动体的宽度使得该振动体在整个细丝束上横向伸展。根据本发明的方法的另一个优势则在于，振动体并不压缩细丝束，而是将细丝置于振动中，从而实现细丝无负荷的自我对齐。压缩会有相反的效果，因为在压头提起来之后，细丝由于所带入的压力又不确定地回弹，从而会破坏细丝束当中的细丝对齐。19.在细丝的横向分布和对齐之后，扁平束可能或者立即被夹紧设备所拾取，或者经过一个或更多个中间步骤到达夹紧设备。20.在稍后的绞合过程中，夹紧设备可以至少在绞合的第一阶段继续在被拾取和夹紧的端部处保持住细丝，使得该细丝尽可能久地保持在原位。21.在细丝分布和对齐期间，振动体也可进行垂直于细丝纵向伸展的水平振动运动。另外，振动体仅仅竖直振动，这在实践中却也很成功。22.容器优选具有u形横截面，这意味着，上方是敞开的，以及于是将细丝从上方或从一个敞开面转移进去。容器的侧腿从侧面限制细丝束，从而侧腿平行于细丝延伸。23.振动体可以是一种冲头，该冲头在振动中从上方压向扁平束，或者可替代地是一个具有相比于细丝明显较小纵向延伸(沿细丝的纵向方向测量)的物体。振动体横向于细丝的纵向方向伸展，优选在细丝的中间区域。24.沿细丝纵向方向所测得的振动体的接触面积优选最大为细丝长度的30％，特别是最大仅为细丝长度的15％。25.如果振动体和细丝之间的接触面积尽可能地小，如刚才所说，这是很有益的。由此可设置棒状振动体，尤其是具有凸起的弯曲底面。此底面同时也是接触细丝的接触面。因此得出点接触或最多得出最小程度的线接触或者面接触，这已足够使细丝振动。由于接触面小，相比大面积冲头状的、具有大的接触面的振动体，细丝可以更好地向侧面移动。26.优选地，振动体大约在细丝(针对其纵向延伸)的中间定位。27.如果棒状振动体围绕振动体的纵轴可自由旋转地放置在细丝束上，这也是有益的，因为振动体的移动加大了对齐过程中细丝的移动自由。28.可选地，通过振动驱动器使振动体运动，特别是以5khz或更高的频率。实验证明，25-50khz，尤其是33-39khz的频率会带来极好的结果，因为此处可以极快地实现细丝的对齐和分布。频率越低，则对齐过程持续越长。29.振动体以极轻的自身重量放置于细丝上，以及振动驱动器比如超音波发生器在未振动的初始状态下优选地具有至振动体的最小间距，该最小间距在振动过程中才被跨接。这意味着，超音波发生器不会增加任何在振动之前就已经额外地预张紧细丝或使细丝额外受力的自重。30.优选地，这可理解为非限制性的，振动体可振动总共不超过一秒钟来使细丝对齐，即，分布和对齐的过程持续不到一秒钟。31.本发明的另一个变型提供，在对齐过程中，采用不同频率激励振动体。这意味着，激励频率随时间而变化。使用25-50khz，优选33-39khz的频谱工作，在此也是很有益的。然后在该频谱内改变频率。32.可以将频率变化相对于时间的关系绘制在频率图中，呈正弦曲线、城垛状或锯齿状曲线。33.优选地，细丝被对齐成使得所有细丝彼此相邻地以及不重叠地平放。然而正如所说，细丝束也可以被制作成具有大于一根细丝直径的高度。34.正如起初根据现有技术所阐明的，可以从至少一根连续股线切下细丝。35.从一根连续股线切割细丝的过程当中，u形容器可选地已经放在切割设备的下方，即，将纤维拉入侧向敞开的容器以及然后在容器的入口前面切断，从而使得纤维被直接放入容器中。36.优选地，细丝在被引入容器时已预先对齐，使得所有的第一端部指向相同的方向以及所有的第二端部指向相反的方向。这意味着，细丝与该最佳定向有最大45°的偏差，以便以后进行最佳对齐。对于该定向，细丝放置不是60°或者甚至90°，并且因此完全横向于彼此。这涉及的是本发明的一个变型。37.细丝优选地发生超音波振动。38.此外，本发明涉及一种用于实施本发明方法的设备，该设备具有：39.用于容纳细丝的容器；40.振动体，可从上方放置该振动体到安放于容器中的细丝上；41.用于使振动体在竖直方向上振动和用于产生扁平束的振动驱动器；42.夹紧设备，该夹紧设备用于抓取扁平束的端部；以及43.绞合设备，该绞合设备用于在将扁平束的细丝绞合的同时来绞合两个线材区段。44.如前所述，根据本发明的设备可具有棒状振动体，尤其是带有凸起的弯曲底面，该底面形成接触细丝的接触表面。振动体也可以可自由旋转地放置于细丝束上。45.振动体的安装则比如在竖直的导向凹槽中实现，该导向凹槽允许振动体竖直运动，但是在横向上限制振动体运动，即，限制振动体沿细丝的纵向方向的运动。46.特别是，在导向凹槽和振动体之间仅存在较小的侧缝，优选小于1mm，特别地甚至小于0.5mm。47.然而重要的是，如果细丝束可以说变得越来越平，振动体可竖直向下运动。48.竖直导向凹槽可以例如是前述容器侧腿中的凹槽。49.如之前已经联系根据本发明的方法所提及，振动驱动器能够以25-50khz的频率，甚至小于此的频率而使振动体沿竖直方向振动，也可选择另外以水平方向振动。50.振动驱动器可以可运动地放置于振动体上面，而没有机械性的固定联接。51.普遍适用的是，与根据本发明的方法有关的所提及的特征，如前所述，也可单独地或组合地在根据本发明的设备中得以应用，反之亦然，设备特征也可应用于根据本发明的方法。52.这意味着例如，振动驱动器在对齐过程中不会使振动体以单一频率振动，而是以不同频率，该频率处于例如上述频带中。53.容器优选地在纵向延伸上比在细丝的纵向延伸中的细丝要短，因为然后细丝的端部可以相对于容器突出，以使所述端部被抓取。如果容器如先前所说还没有端面，则提高了对齐过程中的细丝自由度。附图说明54.由以下阐述以及由以下所提及的附图中获悉本发明的其它特征和优势。在附图中：55.图1示出了根据本发明用于制造圆刷的方法的第一步骤，其中使得线材弯曲，56.图2示出了根据本发明的方法的第二步骤，57.图3示出了根据本发明的方法的第三步骤，其中扁平束定位于线材区段之间，58.图4示出了根据本发明的方法的第四步骤，当细丝通过绞合线材得以固定时，59.图5示出了一种从一根或更多根股线切下细丝的设备，60.图6示出了根据本发明的设备，其中没有示出该设备的所有部件，右半边示出了根据本发明设备的第一变型，而左半边示出了第二变型，61.图7示出了根据本发明设备的第三变型的侧视图，62.图8示出了图7中的设备的纵向视图，63.图9示出了另外一个根据本发明的设备。具体实施方式64.图1示出了用于制造圆刷的第一步骤，其中圆刷有细丝，所述细丝被夹紧在绞合线材10的线材区段之间。这个“绞合线材”的概念，一方面是指一种变型，在该变型中一根线材10弯曲180°，从而该线材可以说具有两个线材区段14，或者指一种变型，在该变型中使用两根分开的线材10，以将其绞合在一起。65.在根据图1的变型中，滑杆12将线材10推过两个物体16之间，从而使线材10折叠180°，如图2中可见。66.抓具18然后在弯曲端夹住线材，或者在自由端部夹住线材区段14。67.图3中可见，由细丝22形成的扁平束20(其中所有细丝22可以说是并列排列成一排)由带有两个可相对移动的钳口26的夹紧设备24保持。68.细丝22具有第一端部28和相反的第二端部30，该第一端部28没有支撑且是自由的，该第二端部30是相反方向的。在这些端部28、30的其中一个端部的区域内，此处例如第二端部30，夹紧设备24夹住细丝22。69.细丝22相对于线材10或者线材区段14的纵向定向使得线材10或线材区段14位于细丝22的中间以及将所述细丝22收纳在线材10或线材区段14之间。70.在图4所示的下一方法步骤当中，通过在示意性示出的绞合设备33中夹住并绞合线材区段14的端部32，而使线材区段14彼此发生塑性变形以及扭绞。附加地或者可替代地，同样也可以旋转抓具18。71.在线材区段14的各个接触点之间，可夹住一个或更多个细丝22。重要的是，在已制成的圆刷的总长度上总是均匀地布有大量细丝，并且没有细丝22的聚积，尤其在圆刷的纵向延伸上没有细丝22的不规则聚积。72.为了防止这种情况，重要的是使束20有尽可能均匀的厚度，并且当然也要尽可能使细丝22彼此相邻地接触。73.如何实现这一点，则在下面进行阐述。74.然而，图5中已示出了如何可选地(可理解为非限制性的)产生细丝22。通常有由细丝纤维形成的股线34，其中，一根股线可包含50至150根细丝纤维。将这些连续不断的股线如图5所示缠绕至线轴36上。其中，将多个股线34彼此相邻地缠绕到一个线轴36上，这也可能是有益的。75.退绕之后，使用切割设备38切断细丝22，其中在切割设备38和线轴滾筒36之间可选地(在当前情况下不必如此)可以有一个风格化地画出来的扇出设备40，带有前面提到的线轴滚筒42，所述线轴滚筒42的高度错开以及指定了一根或更多根股线34的曲折路径，以拓宽股线34以及使细丝纤维尽可能地彼此相邻地排列。但是也可省去该设备40，正如所提及的。76.在切割细丝22之前，抓具44夹住细丝纤维的自由端。抓具44则将所产生的细丝22，正如图6所示，引入容器46，或从上面，又或是从侧面。77.容器46具有带有侧腿48的u形横截面，所述侧腿48平行于细丝22的纵向方向延伸。78.优选地，容器46在细丝22的轴向方向上敞开，此处未设置端壁。这也使得，可以将细丝纤维侧向拉入容器46，以及有必要时稍微超出该容器46，并且之后随即在容器46的入口处切断细丝22。然后可以说，细丝22已经处于容器46中。79.另外，细丝22优选地以细丝22相对的两端相对于容器46轴向伸出。80.细丝22在容器46中是这样定向的，即，细丝22的所有第一端部28指向一个方向以及所有的第二端部30指向相反的方向，即，基本上是平行的定向，然而并不是所有细丝22事实上彼此完全平行(优选彼此之间相差最大45°)。81.如图6所见，细丝在容器中并不是均匀分布，它们部分地彼此叠置。束20沿竖直方向的高度，一部分仅为一根细丝的厚度，一部分却也有两根细丝的厚度。在容器46的其它区域内没有细丝分布(此处在右边端部区域)。也有可能出现，细丝22不是彼此平行的，而是彼此稍微倾斜放置，不仅在最下层中，而且也在上面的层中。82.为了使束的高度变均匀，甚至可能仅为一根细丝的高度，将振动体50(在这里，以板条或平板形式)从上方以最小压力或仅以自身重量放置在束上面，并且使该振动体50起振。作用于束的无振动压力较小，该压力不足以将所有的上层细丝22压入下层或者调和束20的高度以进行比较。83.设置风格化的振动驱动器52以产生运动，该振动驱动器52使振动体50沿竖直方向v振动。84.可选地，可使振动体50仅沿竖直方向振动，或者另外也可沿水平方向(也即与细丝的纵向方向l垂直)振动。85.振动体50在纵向方向l上的延伸明显小于细丝22的长度，例如最多是细丝22长度的30％，尤其最多是细丝22长度的15％。86.振动体优选采用以下设计：该振动体的底面向下凸出弯曲，以及/或者该振动体在纵向方向l上具有延伸，该延伸最大为5mm，尤其是最大2mm，使得关于纵向方向l的接触位移或接触面积缩小。87.在底面凸起弯曲的情况下，凸形表面的顶点(最高位置)沿着容器46的宽度b延伸。由此在理想的情形下，在圆形细丝22和垂直于圆形细丝22的弯曲底面之间仅产生点碰触。88.振动驱动器使振动体达到25至50khz的频率，尤其是33至39khz，也或者明显更小的频率。此外，频率可以在加工阶段发生变化，优选在上述极限内，而这为细丝22的对齐和分布带来了优势。89.对于细丝22的对齐和分布过程，仅需大约最多一秒钟，特别地甚至最多0.5秒钟，在此期间，振动体50然后在最小压力下振动到处于上面部分的细丝22，并且使得这些细丝22也振动。90.随着束20向下塌陷，振动体50也向下移动，较上较下位置的比较，如图6中右半部分可见。在较上部位置的振动体50仍与束20间隔开来，在右下位置可看到，束20尚仅有一个细丝直径的高度。91.图6中的左半部分示出右半部分的一个变型，与振动体50有关。92.正如参照右半部分所阐明的，如果与顶部细丝22的接触尽可能得小，是有益的。出于这个原因，根据左边实施方式的设备则配备有狭长的振动体50，该振动体50形成一个条状物，该条状物或者具有凸形弯曲的底面，正如之前参照右半部分的振动体50所示出的，或者由一个圆形横截面的棒子所形成。93.在振动体50之上，可直接设置振动驱动器52或者设置中间部分54，该中间部分54可采用类似于右半部分中的振动体50的设计。优选地，在振动体50和中间部分54之间没有固定的机械联接，最多沿纵向方向l有一定的引导，以使振动体50不偏斜。特别地，振动体50可以绕振动体50的纵轴自由旋转。94.在非振动的初始状态中，特别优选地，在振动体50和布置在振动体50上的中间部分54之间存在竖直间隙，使得在初始状态下，仅引导体50以引导体50的自身重量放置在束上。可选地，这也适用于下面所描述的实施方式。95.图7和图8示出该设备变型的另一种选择，其中侧腿48被开槽以及具有凹槽60(参见图8)，因此在此处产生用于振动体50(此处是一根辊)的竖直引导件。96.凹槽60的宽度b例如仅比辊状振动体50的直径最多大了约0.5mm，特别是最多大了0.2mm。97.在该变型中，例如超音波发生器作为振动驱动器52从上方接触振动体50，而没有机械联接。最多存在着初始状态下的触摸接触，或者优选地，在引导体50和振动驱动器52之间存在小间隙，该间隙然后在振动时被跨接。此处当然也可以存在中间部分54。98.在细丝22短暂振动之后，所述细丝彼此平行排列，仅形成一层。然后，以比如沿纵向方向将设备内的束20拉出的方式，图3中所示出的夹紧设备24可直接拾取细丝以及束20。可替代地，也可通过未示出的驱动器而使振动体50向上移动。99.振动驱动器的振幅应这样设置，即，当完成对细丝的分布和定向后出现最大的向下偏移(ausschlag)时，束不会被振动驱动器52压缩。此特征是可选的，即不是强制性的，也可应用于其余的实施方式。100.图9示出了该设备的一个变型，其中细丝22在被切断之后没有被立即转移到容器46中。例如依照图9的变型涉及的是比如采用天然毛发制成的细丝22。将细丝22彼此平行地置入料匣70中，以及通过压力p将细丝22压入中间容器72，该中间容器72具有多个腔室74。中间容器72横向于料匣70移动，正如束分离器那样。在横向冲程中，于是多个腔室74被填满。位于腔室74中的细丝22之后被转移到公共容器46中，该容器46可如图6中所设计的那样。101.随后，由细丝22形成的在高度上仍不协调的束20通过振动体50而在高度上变得均匀，如前所述。当中，细丝22彼此平行排列以及横向分布。102.总体上要强调，当然也可以将振动驱动器52内置于振动体50当中。这意味着，振动体50是整个单元中与细丝22接触的那个部分。103.细丝22优选地发生超音波振动。