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用于生产用于刷子的刷毛区的方法和设备

阅读：16发布：2020-05-08

专利汇可以提供用于生产用于刷子的刷毛区的方法和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于生产用于刷子的刷毛区的方法和设备，其中通过供给管线(2)将刷毛填充到模巢(14)的至少一个孔中，所述供给管线具有带有入口阀 (7)的上游端(8)和在模巢(14)处带有出口阀(9)的下游端(10)。所述方法包括以下步骤：形成至少一个刷毛束(4)；在入口阀(7)和出口阀(9)之间的供给管线(2)中施加高于大气压的预定义气体压力；在入口阀(7)和出口阀(9)之间的插入工位(1)处将刷毛束(4)插入供给管线(2)中，并且维持入口阀(7)和出口阀(9)之间的预定义压力；经由出口阀(9)从供给管线(2)排出第一体积的气体，同时经由入口阀(7)将第二体积的气体供给到供给管线(2)中，从而使供给管线(2)中的刷毛束(4)朝向模巢(14)移动，其中供给管线(2)中的刷毛束(4)的上游和下游的压力被保持高于大气压。，下面是用于生产用于刷子的刷毛区的方法和设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于生产用于刷子的刷毛区的方法，其中刷毛借助于供给管线(2)填充到模巢(14)的至少一个孔中，所述供给管线具有带有入口阀(7)的上游端(8)和在所述模巢(14)处带有出口阀(9)的下游端(10)，所述方法包括以下步骤：
·形成至少一个刷毛束(4)，
·在所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间的所述供给管线(2)中施加高于大气压的预定义气体压力，
·将所述刷毛束(4)在所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间的插入工位(1)处插入所述供给管线(2)中，并且维持所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间的所述预定义压力，·经由所述出口阀(9)从所述供给管线(2)排出第一体积的气体，同时经由所述入口阀(7)将第二体积的气体供给到所述供给管线(2)中，从而使所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)朝向所述模巢(14)移动，其中保持所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)的上游和下游的压力高于大气压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一体积等于所述第二体积。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述出口阀(9)不断地打开以用于从所述供给管线(2)排出所述第一体积的气体。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述出口阀(9)以脉动的方式打开以用于从所述供给管线(2)排出所述第一体积的气体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述入口阀(7)不断地打开以用于将所述第二体积的气体供给到所述供给管线(2)中。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述入口阀(7)以脉动的方式打开以用于将所述第二体积的气体供给到所述供给管线(2)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定义气体压力为超过大气压至少5毫巴，尤其是在2500毫巴和4500毫巴之间的过压。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在到达所述供给管线(2)的所述下游端(10)之后，通过经由所述入口阀(7)从所述供给管线(2)排出一定体积的气体，同时经由所述出口阀(9)将一定体积的气体供给到所述供给管线(2)中，将所述刷毛束(4)朝向所述供给管线(2)的所述入口端(8)抽拉，其中保持所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)的上游和下游的所述压力高于大气压，并且然后经由所述出口阀(9)从所述供给管线(2)排出一定体积的气体，同时经由所述入口阀(7)将一定体积的气体供给到所述供给管线(2)中，从而使所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)朝向所述模巢(14)移动，其中保持所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)的上游和下游的所述压力高于大气压。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当到达所述供给管线(2)的所述下游端(10)时，所述刷毛束(4)撞击挡板。
10.一种用于生产用于刷子的刷毛区的设备，所述设备包括：模巢(14)，所述模巢带有用于接纳刷毛束(4)的至少一个孔；供给管线(2)；气体供应部(11)，所述气体供应部用于在高于大气压的预定义压力下将气体供给到所述供给管线(2)中；插入工位(1)，所述插入工位设在所述供给管线(2)中；至少一个入口阀(2)，所述至少一个入口阀连接至所述气体供应部(11)且设在所述供给管线(2)的上游端(8)处；以及至少一个出口阀(9)，所述至少一个出口阀设在所述供给管线(2)的下游端(10)处，其特征在于，所述设备还包括控制单元，所述控制单元连接至所述入口阀(7)和所述出口阀(9)并且编程为使得用于使所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)朝向所述模巢(14)移动，所述出口阀(9)打开以用于从所述供给管线(2)排出第一体积的气体，并且所述入口阀(7)打开以用于将第二体积的气体供给到所述供给管线(2)中，其中保持所述供给管线(2)中的所述刷毛束(4)的上游和下游的压力高于大气压。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述插入工位(1)设在所述供给管线(2)中所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的设备，其特征在于，所述插入工位(1)包括供给器块(5)，所述供给器块具有至少一个通孔(6)并且能够相对于所述供给管线(2)在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中所述供给管线(2)在所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间由所述供给器块(5)阻塞，在所述第二位置中所述通孔(6)形成所述入口阀(7)与所述出口阀(9)之间的所述供给管线(2)的部分。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制单元连接至所述插入工位(1)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述供给管线(2)包括布置在其下游端(10)处的挡板。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的设备，其特征在于，至少一个节流阀(12、13)设在所述入口阀(7)与所述插入工位(1)之间和/或所述出口阀(9)的下游。

说明书全文

用于生产用于刷子的刷毛区的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于生产用于刷子的刷毛区的方法，其中通过供给管线将刷毛填充到模巢的至少一个孔中。该供给管线可具有带有入口阀的上游端和在模巢处带有出口阀的下游端。此外，本发明还涉及用于生产用于刷子的刷毛区的设备。

背景技术

[0002] EP 2 196 107 B1公开了一种用于制造用于刷子的刷毛区的方法，其中将刷毛簇填充到模具的穿孔中。在该方法中，刷毛通过气体流或空气流经由单独的供给管线以簇的形式被供给到模具。该气体流或空气流通过负压产生，其中在其输送期间，刷毛簇用在输送方向上起作用的压缩气体或压缩空气至少暂时地附加地冲击。在用于传送刷毛的供给管线中施加用于产生气体流或空气流的负压的类似方法从EP 0 405 204 A1和DE 10 2009 013 723 A1中是已知的。

[0003] 这些已知方法的一个常见缺点是，在供给管线中传送期间难以将单独的刷毛维持为刷毛簇。更详细地讲，在供给管线中施加负压通常导致将刷毛簇分离成单独的刷毛，所述单独的刷毛在供给管线内疏松限定的取向，使得不可能将刷毛作为簇插入模具的穿孔中。避免该缺点的一种已知替代方案包括将刷毛簇的一端熔合从而将刷毛固定在簇中的附加步骤。然而，该替代方案耗时且耗能，使得将刷毛熔合以形成固定簇的附加步骤是不期望的。

[0004] 本公开的一个目的是提供一种用于生产用于刷子的刷毛区的改进的方法或设备，其中刷毛可被供给而不将刷毛作为束或簇熔合通过供给管线。

发明内容

[0005] 根据本公开的一个方面，一种用于生产用于刷子的刷毛区的方法可包括通过供给管线将刷毛填充到模巢的至少一个孔中，所述供给管线具有带有入口阀的上游端和在模巢处带有出口阀的下游端，其中将刷毛填充到模具的至少一个孔中包括以下步骤：形成至少一个松散的，即未熔合的刷毛束；在入口阀与出口阀之间的供给管线中施加高于大气压的预定义气体压力；然后在所述入口阀与所述出口阀之间的插入工位处将所述刷毛束插入所述供给管线中，同时在所述入口阀与所述出口阀之间维持至少基本上预定义压力；然后经由所述出口阀从所述供给管线排出第一体积的气体，同时经由所述入口阀将第二体积的气体供给到所述供给管线中，从而使所述供给管线中的所述刷毛束朝向所述模巢移动，其中所述供给管线中的所述刷毛束的上游和下游的压力被保持高于大气压。换句话讲，在刷毛束的任一侧上设置具有高于大气压的压力的气体垫，从而在传送通过供给管线期间将刷毛一起保持在束中。与施加负压以将刷毛束传送通过供给管线的已知方法相比，所述气体垫防止将所述束分离成单独的刷毛而不需要熔合刷毛以形成固定束。

[0006] 根据本公开的设备可包括具有用于接纳刷毛束的至少一个孔的模巢，供给管线，用于在高于大气压的预定义压力下将气体供给到供给管线中的气体源，设置在供给管线中的插入工位，连接至气体源并设置在供给管线的上游端处的至少一个入口阀，以及设置在供给管线的下游端处的至少一个出口阀。所述设备还可包括控制单元，所述控制单元连接至所述入口阀和所述出口阀并且编程为使得用于使所述供给管线中的刷毛束朝向所述模巢移动，所述出口阀打开以用于从所述供给管线排出第一体积的气体，并且所述入口阀打开以用于将第二体积的气体供给到供给管线中，其中所述供给管线中的所述刷毛束的上游和下游的压力被保持高于大气压。

[0007] 本发明的更多细节和特征可从下面结合附图对实施方案的描述中获得。

附图说明

[0008] 图1示出根据本发明的第一实施方案的设备的示意性侧视图，并且[0009] 图2示出根据本发明的第二实施方案的设备的示意性透视图。

具体实施方式

[0010] 根据本公开，所述方法可包括以下步骤：由单独的刷毛初始形成松散的刷毛束或刷毛簇，使得多个刷毛与供应源分离以形成松散的刷毛束或刷毛簇。

[0011] 在该方法中，供给管线中的刷毛束朝向模巢的移动可通过以下实现：经由出口阀从供给管线排出第一体积的气体，同时经由入口阀将第二体积的气体供给到供给管线中，其中第一体积至少基本上等于第二体积。换句话讲，在供给管线的下游端处排出的气体的量与在供给管线的上游端处引入的气体的量或多或少相同，从而在束的任一侧上维持空气垫或气体垫具有高于大气压的压力。

[0012] 为了使供给管线中的刷毛束朝向模巢移动，可不断地打开出口阀以用于从供给管线排出第一体积的气体。作为另外一种选择，出口阀可以脉动方式打开以用于从供给管线排出第一体积的气体。此外，可不断地打开入口阀以用于将第二体积的气体供给到供给管线中，或者可以脉动的方式打开以用于将第二体积的气体供给到供给管线中。例如，控制单元可用于打开和关闭相应的阀，使得在刷毛移动通过供给管线期间，具有高于大气压的压力的气体垫被维持在束的任一侧上。

[0013] 刷毛束的移动可通过引入和排出气体例如空气来实现，其中预定义气体压力优选地为超过5毫巴的过压。换句话讲，甚至在5毫巴和30毫巴之间的非常小的过压可足以在移动通过供给管线期间将刷毛一起保持在束中。出于工艺可靠性的原因，预定义气体压力可高于1000毫巴，尤其是介于2500毫巴和4500毫巴之间，以避免环境压力的变化可影响刷毛在供给管线中的移动。

[0014] 根据本公开的一个方面，刷毛束可通过挡板在供给管线的下游端处停止。挡板可设置在模巢中的孔的下游，使得当被引入模巢中的孔中时，刷毛束被停止。作为另外一种选择，挡板可设置在模巢中的孔的上游，这需要将束从挡板传送到模巢的孔中。挡板的设置具有如下有益效果：在供给管线的下游端处将束中的刷毛轴向对齐。

[0015] 在到达供给管线的下游端后，可通过经由入口阀或附加阀从供给管线排出一定体积的气体，同时经由出口阀或附加阀将一定体积的气体供给到供给管线中，将刷毛束朝向供给管线的入口端抽回，其中所述供给管线中的所述刷毛束的上游和下游的压力被保持高于大气压，即在束的任一侧上提供气体垫。刷毛束在相反方向上的这种移动可改善刷毛在束内的轴向对齐。在供给管线中抽回该束之后，可经由出口阀将一定体积的气体从供给管线排出，同时经由入口阀将一定体积的气体供给到供给管线中，从而使供给管线中的刷毛束朝向模巢移动，其中所述供给管线中的所述刷毛束的上游和下游的压力被保持高于大气压。换句话讲，可基于在所述束的上游侧上和下游侧上提供气体垫的相同原理使所述刷毛束在所述供给管线中往复运动。所述束在供给管线内的这种往复移动可与挡板组合使用，以阻止束在一个方向上的移动，以用于改善刷毛在束中的轴向对齐。

[0016] 在根据本公开的设备中，插入工位可设置在入口阀与出口阀之间的供给管线中。更详细地讲，插入工位可包括具有至少一个通孔并且可相对于供给管线在第一位置与第二位置之间移动的供给器块，在该第一位置中供给管线被入口阀与出口阀之间的供给器块阻塞，在该第二位置中所述通孔形成入口阀与出口阀之间的供给管线的一部分。换句话讲，刷毛束可在基本上垂直于供给管线中的传送方向上被引入供给管线中。供给器块的设置允许在不影响供给管线中的插入工位的任一侧上的压力(即，设置气体垫)的情况下引入刷毛束。

[0017] 优选地，控制单元连接至插入工位。因此，插入工位的致动可通过相同的控制单元来实现，所述控制单元驱动阀以用于将刷毛束移动通过供给管线。插入工位可通过一个或多个阀以气动方式致动，所述阀通过气体压力使供给器块相对于供给管线的其余部分移位。就这一点而言，插入工位可连接至用于经由入口阀将气体供给到供给管线中的气体源。

[0018] 供给管线可包括布置在其下游端处或附近的至少一个挡板，例如使得刷毛的移动可通过挡板的邻接而停止。

[0019] 根据本公开的设备还可包括设置在入口阀与插入工位之间和/或出口阀下游的至少一个节流阀。与相应的阀组合，节流阀可用于在供给管线中或在供给管线的部分中维持和/或建立预定义压力。节流阀可以是用于调节从供给管线排出的气体或引入供给管线中的气体的流动阻力的单独组成部件。节流阀可以是可调节的节流阀，例如连接至控制单元以用于选择性地调节流动阻力。作为另外一种选择，阀中的至少一个阀可被设计成具有节流阀功能，即允许仅部分地打开阀。

[0020] 在图1中所示的实施方案中，部分地示出了用于生产用于刷子的刷毛区的设备。该设备包括插入工位1和用于将刷毛从该插入工位1传送到未示出的模具的三个供给管线2。

[0021] 该插入工位1包括具有单独刷毛存货的盒3。该插入工位1包括用于形成预定义尺寸的刷毛束4或簇并且用于将所述束引入到供给管线2中的机构。不需要通过熔合、焊接或胶粘将刷毛固定到束中。相反，刷毛可形成松散的束，该束只要不被插入工位1的部件保持在一起，就可分离成单独的刷毛。

[0022] 更详细地讲，供给器块5设置有三个通孔6，每个通孔接纳一个刷毛束4。供给器块5可相对于盒3并且相对于供给管线2移动，以用于将刷毛束4插入相应的供给管线2中。换句话讲，供给器块5可从图1所示的位置移动到通孔6与供给管线2对齐的位置。只要通孔6不与供给管线2对齐，供给管线2就可被供给器块5封闭。作为另外一种选择，供给器块5可设置有一个或多个通道，以允许在供给器块5的任一侧上供给管线2的部分之间的流体连通。

[0023] 该设备还包括位于供给管线2的上游端8处或附近的入口阀块7和位于供给管线2的下游端10处或附近的出口阀块9。在阀7中被连接至的是由连接至入口阀7的立方体指示的气体源11。未示出的控制单元被适配为以受控方式打开和关闭阀7、9，并且还可用于致动插入工位1的供给器块5，例如气动的。阀7、9可具有用于选择性地调节流动阻力的节流阀功能。

[0024] 在图1中所示的示例性实施方案中，提供三条供给管线2允许同时或单独地传送三个刷毛束4。供给管线2的数量可根据对刷子的刷毛区的要求而进行调整。

[0025] 虽然在图1的实施方案中，供给管线2被描绘成具有相同的圆柱形内部轮廓，但单独供给管线或所有供给管线2可具有不同的内部轮廓，这取决于对刷子的刷毛区的要求。每个刷毛束4中的刷毛的数量被适配为供给管线的内部轮廓，使得该束可在具有小游隙的供给管线中移动。

[0026] 现在参见图2的实施方案，示出了根据本公开的设备的单个供给管线2以及插入工位1的供给器块5，所述插入工位具有四个通孔6、入口阀7，出口阀9、位于入口阀7与插入工位1之间的第一节流阀12和位于出口阀9下游的第二节流阀13。在供给管线2的下游端10处或附近，提供具有设计用于接纳刷毛束4的开口(未示出)的模巢14。出口阀9被布置成使得刷毛束4可在供给管线2中移动，直到束4被至少部分地接纳在模巢14的开口中。在图2所示的实施方案中，这可通过将模巢14与出口阀9连接的一个或多个径向布置的气体管道来实现。

[0027] (未示出的)挡板可被布置在供给管线2中或模巢14附近，使得刷毛束4的移动可通过挡板上刷毛的邻接而被停止。这可有助于使刷毛束4轴向对齐。

[0028] 图1或图2的设备可将形成于插入工位1中的刷毛束4在从上游端8朝向下游端10的方向上传送到供给管线2中。为此，将气体，例如空气通过入口阀7从气体源11引入到相应的供给管线2中，直到在供给管线2中施加预定义压力。预定义压力高于大气压，例如介于2500毫巴和4500毫巴之间的压力。闭合出口阀9。然后通过致动供给器块5将刷毛束4插入相应的供给管线2中，直到通孔6与供给管线2对齐。入口阀7可在插入刷毛束4期间被闭合。因此，供给管线2中的压力被维持在刷毛束4的任一侧上的预定义值下。换句话讲，在供给管线2内的上游侧和下游侧处将压力高于大气压的气体垫设置在刷毛束4的任一侧上。

[0029] 然后，刷毛束4在供给管线2中的移动通过经由出口阀9从供给管线排出气体，同时经由入口阀7将气体从气体源引入供给管线中而实现。因此，将刷毛束4在供给管线2内移位，所述供给管线插入上游侧和下游侧上的气体垫之间。

[0030] 从出口阀9排出的气体的体积与通过入口阀7引入的气体的体积相同或至少基本上相等。这导致将气体垫维持在刷毛束4的任一侧上，从而避免单独刷毛与束4分离。排出并引入气体可被控制成使得气体垫中的预定义压力被维持在刷毛束4的上游侧和下游侧处。在将刷毛束4传送通过供给管线2期间，出口阀9和/或入口阀7可不断地或以脉动的方式打开。流动阻力可通过节流阀12、13和/或通过阀7、9的打开/关闭量来调整。

[0031] 虽然优选的是在刷毛束4的任一侧上将预定义压力维持在相同或基本上相同的值下，但刷毛束4的上游侧与下游侧之间的小压力梯度可以是可接受的。

[0032] 在一些应用中，可能足以使刷毛束4在一个方向上从上游端8朝向下游端10和/或模巢14移动通过供给管线2。然而，也可沿相反的方向(即，从下游端10朝向上游端8)使刷毛束4在供给管线2中移动。这可有助于刷毛在束4内的轴向对齐。

[0033] 对于与接纳在供给管线2中的束4的移动相反的此类移动，出口阀9、第二节流阀13或附加阀或节流阀(未示出)连接至气体源或附加的气体源，以用于将一定体积的气体从下游端10引入供给管线2中。同时，定位在上游端8处的入口阀7或附加阀不断地或以脉动的方式打开，以用于从供给管线2的上游端8排出气体。同样，具有高于大气压的压力的气体垫可通过调节从上游端8排出的一定体积的气体和引入下游端10的一定体积的气体来维持，从而避免单个刷毛在移动通过供给管线2期间与束4分离。

[0034] 本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

[0035] 附图标号

[0036] 1 插入工位

[0037] 2 供给管线

[0038] 3 盒

[0039] 4 刷毛束

[0040] 5 供给器块

[0041] 6 通孔

[0042] 7 入口阀

[0043] 8 上游端

[0044] 9 出口阀

[0045] 10 下游端

[0046] 11 气体源

[0047] 12 节流阀

[0048] 13 节流阀

[0049] 14 模巢

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