用于加工旋入式牙刷的方法和设备与流程

本发明涉及用于加工旋入式牙刷、尤其是用于加工齿间刷的方法和设备。

背景技术：

旋入式牙刷以不同的实施形式由现有技术在先已知。其主要作为所谓的齿间刷使用并且用于清洁齿隙。在使用这些牙刷时，所述牙刷的刷毛丝的刷毛端部通常不仅与要清洁的齿面、而且也与使用者的相对敏感的齿龈直接接触。通过与刷毛端部的接触可以损伤敏感的齿龈。

技术实现要素：

因此本发明的任务是，提供开头所述类型的方法和设备，其减少或甚至避免在使用这样的旋入式牙刷时在使用者的齿龈处损伤的风险。

该任务在开头所述类型的方法中通过针对这样的方法的独立权利要求的手段和特征解决。尤其是为了解决所述任务，在用于加工旋入式牙刷的方法中提出，利用磨削套筒研磨旋入式牙刷的自由刷毛端部。以这种方式可以对在旋入式牙刷的自由刷毛端部处可能存在的毛刺或尖锐边缘倒圆。

即这样的尖锐边缘或毛刺已被鉴定为损伤使用者的齿龈的可能原因，其如之前说明地应当避免。由于尤其是在齿间刷的情况下牙刷和其刷毛丝的相对较小的尺寸，刷毛端部的修圆或倒圆至今只能以不合比例地大的花费来进行或根本无法尝试。

之前所述的尖锐边缘或毛刺可能在制造牙刷时将单独的刷毛丝分离或缩短为正确的长度时出现在刷毛端部处。

所述牙刷可以至少以其刷毛组首先导入磨削套筒中，然后研磨牙刷的自由刷毛端部。牙刷导入到磨削套筒中可以通过牙刷相对于磨削套筒的导入运动、通过磨削套筒的相对于牙刷实施的插上运动亦或通过牙刷和磨削套筒的组合运动进行。牙刷可以在加工位置中在磨削套筒内定心地设置。这有利于同时且均匀地加工刷毛组的自由刷毛端部的。

用于研磨牙刷的自由刷毛端部的磨削套筒可以在其内侧上具有粗糙表面或被磨料涂敷，所述内侧在使用磨削套筒时朝向牙刷和其刷毛组。

可以有利的是，磨削套筒相对于牙刷运动，以便产生磨削运动。也可能的是，牙刷相对于磨削套筒运动，以便产生之前提到的用于研磨刷毛端部的磨削运动。在所述方法的另一种实施形式中也可以设置，磨削套筒相对于牙刷并且牙刷相对于磨削套筒运动。

为了产生磨削运动，牙刷和/或磨削套筒可以围绕牙刷和/或磨削套筒的中心纵轴线旋转。以这种方式可能的是，均匀研磨旋入式牙刷的刷毛丝的刷毛端部，去除毛刺和/或尖锐边缘，并且因此将刷毛端部倒圆。可以特别适宜的是，牙刷和磨削套筒——只要这二者被驱动并且运动——分别沿相反的旋转方向旋转，以便产生磨削运动。

对此附加地或代替地也可以设置，使牙刷和/或磨削套筒关于牙刷和/或磨削套筒的中心纵轴线线性或轴向运动。这样产生的线性或轴向相对运动可以与牙刷和/或磨削套筒的旋转相对运动叠加。以这种方式可以实现特别彻底的、但仍然迅速的对旋入式牙刷的自由刷毛端部的加工。

在牙刷和磨削套筒定位在加工位置中时，对于均匀加工自由刷毛端部可以有利的是，牙刷的中心纵轴线和磨削套筒的中心纵轴线重合。

在所述方法的一种特别有利的实施形式中，牙刷和/或磨削套筒可以首先沿第一旋转方向并且随后沿相反的第二旋转方向旋转。这有利于对旋入式牙刷的刷毛端部的均匀的磨削的加工。

为了实现特别精细的对牙刷的刷毛端部的最终加工和修圆，牙刷可以依次由至少两个磨削套筒加工。在此可能的是，所述至少两个用于加工牙刷的磨削套筒具有不同的磨削度。因此可设想到，使用具有较粗磨削度的第一磨削套筒，以便对牙刷首先粗加工。随后可以使用一个另外的磨削套筒，其具有较精细的磨削度并且因此允许对旋入式牙刷的刷毛端部进行较精细的磨削的加工。

开头提到的任务也利用用于加工旋入式牙刷的设备解决，其具有针对这样的设备的独立权利要求的手段和特征。尤其是，为了解决所述任务，在开头所述的用于加工旋入式牙刷的设备中提出，所述设备具有至少一个用于旋入式牙刷的夹紧装置和至少一个用于研磨夹紧在夹紧装置中的牙刷的自由刷毛端部的磨削套筒。以这种方式提出一种用于加工旋入式牙刷的设备，其允许对旋入式牙刷的刷毛端部的最终修圆并且其此外可以设计用于实施之前所述的且在对应的权利要求中要求保护的方法。

所述设备的所述至少一个磨削套筒可以适宜地设计用于接纳要加工的牙刷的至少一个刷毛组。这可以表示，所述至少一个磨削套筒的深度对应于刷毛组的至少一个沿牙刷的中心纵轴线测得的尺寸。以这种方式，所述牙刷可以至少以其刷毛组完全插入磨削套筒中，以便研磨旋入式牙刷的自由刷毛端部。

可以有利的是，磨削套筒的磨削面的可沿牙刷插入磨削套筒中的插入方向测得的长度至少与牙刷的刷毛组的可沿相同方向测得的长度一样大。

原则上当然也可能的是，设置一种磨削套筒，所述磨削套筒的磨削面具有可沿牙刷插入磨削套筒中的插入方向测得的长度，所述长度短于刷毛组的可沿相同方向测得的长度。在这样的磨削套筒中，所述牙刷应该为了彻底加工其自由刷毛端部而以其整个刷毛组至少一次、但优选多次沿着磨削面被引导。

此外，所述设备可以设计用于使夹紧装置和/或磨削套筒运动，以便产生用于加工牙刷的自由刷毛端部的磨削运动。以这种方式提出一种设备，其设计用于产生磨削套筒相对于夹紧装置或反之的运动。作为相对运动在这里不仅考虑旋转的相对运动而且考虑线性的或轴向的相对运动。

夹紧装置和/或磨削套筒可以为了产生磨削运动而围绕牙刷和/或夹紧装置和/或磨削套筒的中心纵轴线旋转。此外可能的是，使夹紧装置和/或磨削套筒关于牙刷和/或夹紧装置和/或磨削套筒的中心纵轴线线性运动。可以特别有利的是，该线性的运动可以与旋转的运动叠加，以用于产生复杂的或组合的磨削运动。这样例如可能的是，磨削套筒旋转地围绕磨削套筒的中心纵轴线驱动，而夹紧装置连同在其上夹紧的牙刷被置于相对于旋转的磨削套筒的轴向的相对运动中。优选地，可利用夹紧装置实施的该轴向的相对运动可以是交替的轴向运动。以这种方式可以实现对旋入式牙刷的自由刷毛端部的特别彻底的磨削加工。

磨削套筒和夹紧装置可以在加工位置中相对彼此这样定向，使得它们的中心纵轴线重合。

所述设备可以具有旋转驱动装置。通过所述旋转驱动装置，磨削套筒和/或夹紧装置可以被置于旋转中。此外可能的是，所述设备具有线性驱动装置，利用所述线性驱动装置，夹紧装置和/或磨削套筒可线性或轴向运动。在本发明的一种特别有利的实施形式，所述设备具有用于所述至少一个磨削套筒的旋转驱动装置。这样所述至少一个磨削套筒可以相对于所述至少一个夹紧装置并且借此相对于夹紧的牙刷被置于旋转中。补充于此，所述设备可以装备有线性驱动装置，利用所述线性驱动装置，用于旋入式牙刷的所述至少一个夹紧装置相对于可旋转的磨削套筒可线性运动。以这种方式给出一种用于加工旋入式牙刷的设备，所述设备设计用于产生复杂的和/或组合的磨削运动。

为了可以可靠地将在旋入式牙刷的磨削加工中累积的磨削碎屑从所述过程去除，所述设备可以具有包括至少一个抽吸开口的抽吸装置。该至少一个抽吸开口可以配置给所述至少一个磨削套筒。可以特别有利的是，设置多个抽吸开口或甚至所述设备的每个磨削套筒配置有至少一个抽吸开口。这样可以可靠去除在研磨旋入式牙刷时累积的磨削碎屑。

在所述设备的一种实施形式，其构成为旋转机器并且具有多个沿封闭的轨道环绕的用于旋入式牙刷的夹紧装置。以这种方式，给出一种开头所述类型的设备，其适合用于同时加工多个旋入式牙刷。在此夹紧装置可以设置在所述设备的一个共同的保持环上。该保持环可以借助旋转驱动装置围绕所述设备的旋转轴旋转。这样，可在多个夹紧装置上夹紧的单独的旋入式牙刷可以逐一输送给所述设备的单独的站、例如所述设备的单独的或多个磨削套筒。

就此而言可以有利的是，所述设备具有至少两个或三个或更多个磨削套筒。每个存在的磨削套筒可以在此具有自身的磨削度，从而可以利用不同磨削度的磨削套筒对牙刷进行顺序加工。以这种方式，所述牙刷可以例如首先被具有相对粗的磨削度的磨削套筒加工。所述牙刷可以随后输送给具有总是变得更精细的磨削度的另外的磨削套筒。这样可以逐一可靠地研磨在自由刷毛端部处的毛刺或尖锐边缘并且将刷毛端部修圆。

当所述设备具有用于经加工的牙刷的清洁装置时，可能的是，为所述牙刷清除可能附着的磨削碎屑并且为下游的过程步骤进行清洁。为此可以有利的是，所述设备的清洁装置是压缩空气清洁装置。结合之前所述的抽吸装置，则可能的是，吹扫经加工的牙刷并且将通过吹扫剥离的磨削碎屑借助抽吸装置从用于加工旋入式牙刷的设备中去除。

此外，所述设备可以具有用于所述一个夹紧装置的清洁站。在这里所述清洁站可以尤其是设计用于清洁所述至少一个夹紧装置的夹紧钳。利用夹紧钳，旋入式牙刷可以在其加工期间夹紧在所述设备中。借助清洁站，可以在完全加工旋入式牙刷之后在进一步使用之前清洁所述至少一个夹紧装置。

所述至少一个磨削套筒可以具有内部的磨削面。该内部的磨削面可以设有和/或涂敷有磨料。在使用磨削套筒时，该内部的磨削面可以例如具有圆柱体周面的造型。

所述至少一个磨削套筒可以由磨石亦或由缠绕成套筒的砂纸构成。但所述至少一个磨削套筒也可以以增材制造方法制造，尤其是烧结或3d打印。

这样的由磨石制成的磨削套筒可以由浇注的磨石产生。这能够实现，以特别简单的方式产生相对复杂的磨削套筒几何结构。同样也适用于这样的在增材制造方法中制造的磨削套筒。也在这里能够相对简单地产生复杂的磨削套筒几何结构。

在所述设备的一种特别有利的实施形式中，所述至少一个磨削套筒可以在其内周边壁上具有至少一个横截面收缩部。所述横截面收缩部可以以屏障和/或束缚部的形式存在。借助在磨削套筒内部的所述横截面收缩部，可以增大作用到旋入式牙刷的自由刷毛端部上的磨削力。在如下情况中尤其是这样，即，磨削套筒和/或牙刷应该不仅旋转、而且也以线性相对运动相对于彼此运动，以便产生磨削运动。

在磨削套筒中的横截面收缩部可以例如螺旋线形地围绕磨削套筒的中心纵轴线延伸。但也可能的是，将两个或更多个横截面收缩部设置在磨削套筒的内部，它们彼此隔开轴向距离地设置在磨削套筒中。在磨削套筒内的所述至少一个横截面收缩部也可以涂敷或设有磨料。

在所述横截面收缩部和磨削套筒的与所述横截面收缩部相邻的内周边壁之间可以此外构成至少一个倾斜面。该倾斜面可以将横截面收缩部与磨削套筒的内周边壁连接。从所述内周边壁出发，所述倾斜面可以升高到横截面收缩部的水平。这提供从内周边壁直到磨削套筒内的横截面收缩部的平滑过渡并且有利于对旋入式牙刷的自由刷毛端部的经济的、但仍然彻底的磨削加工。

可以有利的是，所述至少一个磨削套筒的内径、尤其是最大内径亦或平均内径小于要利用所述设备加工的牙刷的刷毛组的外径。以这种方式可以保证，所有相关的自由刷毛端部在牙刷导入磨削套筒中时并且特别是在实施之前所述的磨削运动时也实际上与磨削套筒和其内壁接触。并且确切地说是以如下方式：实际上也在牙刷和磨削套筒之间相对运动时进行在旋入式牙刷的自由刷毛端部处的材料去除。

在所述至少一个磨削套筒的一种实施形式中设置，其构成为一件式的、优选烧结的和/或3d打印的磨削套筒。但也可能的是，所述至少一个磨削套筒构成为多件式的、例如两部分式的或三部分式的或四部分的磨削套筒。多件式的磨削套筒可以例如由单独的、切削地(尤其是铣削地)加工的零件或子套筒相对简单地制造。

在本发明的一种实施形式中设置，所述至少一个磨削套筒具有导入锥体。借助该导入锥体，使旋入式牙刷到磨削套筒中的导入变得容易。

在所述设备的另一种实施形式中，所述设备可以具有漏斗板，所述漏斗板设置在所述至少一个夹紧装置和所述至少一个磨削套筒之间。所述漏斗板可以具有导入锥体，所述导入锥体朝所述至少一个磨削套筒变细。优选地，在此导入锥体的中心纵轴线可以与在其后面设置的磨削套筒的中心纵轴线重合。

只是出于完整性要提到，这样的漏斗板可以具有与所述设备具有的磨削套筒一样多的导入锥体。因此所述设备的每个存在的磨削套筒可以分别配置有漏斗板的导入锥体。

当所述至少一个磨削套筒具有通入磨削套筒中的至少一个内部抽吸开口时，在磨削过程期间在研磨自由刷毛端部时产生的磨削碎屑可以导出。所述至少一个内部抽吸开口可以是之前提到的抽吸装置的部分。

为了对要利用所述设备加工的牙刷在其加工之前或之后的操作进行简化，所述设备可以具有用于输入和/或取出牙刷的输入和/或取出装置。

为了减少对于运行所述设备的不同驱动装置所需要的驱动马达的数量，可以有利的是，所述至少一个磨削套筒和/或所述至少一个夹紧装置为了实施磨削运动而可利用多个驱动装置运动，所述多个驱动装置、例如线性驱动装置和/或旋转驱动装置通过耦合元件、尤其是通过齿带、齿轮和/或齿条相互耦合。

特别是当磨削套筒具有磨削面，所述磨削面具有可沿牙刷到磨削套筒中的插入方向测得的长度，所述长度短于刷毛组的可沿相同方向测得的长度时，可以有利的是，所述设备、优选所述至少一个夹紧装置具有至少一个稳定套筒。利用这样的稳定套筒，可以在牙刷的加工期间支承牙刷的手柄。为了实现对刷毛组的彻底加工，可以有利的是，将牙刷多次运动通过这样的磨削套筒。在此，所述牙刷应该尽可能远地在后面在其手柄上被抓住，例如利用夹紧装置的夹紧钳。为了桥接抓持点和牙刷的刷毛组之间的距离并且稳定牙刷的手柄，稳定套筒可以起作用。其此外可以有利于牙刷到磨削套筒中的准确导入，所述牙刷在其手柄的近侧端部上被保持。

就此而言可以有利的是，所述设备、尤其是所述至少一个夹紧装置具有用于这样的稳定套筒的至少一个保持件。所述保持件可以简化牙刷在其在所述设备上的加工期间的操作。

当稳定套筒在其在使用位置中朝向牙刷的刷毛组的远侧端部上具有外部倒棱时，所述外部倒棱形成用于牙刷的近侧设置在刷毛组中的刷毛丝的环绕的支承面，则特别是近侧的刷毛丝可以借助稳定套筒在实施所述牙刷时通过漏斗板的导入锥体支承。这样可以避免牙刷的刷毛组在其在所述设备上加工时的损坏。

所述设备的之前提到的稳定套筒可以是所述至少一个夹紧装置的部分。特别优选的是，所述稳定套筒至少间接设计用于夹紧牙刷。为此所述稳定套筒可以具有夹紧机构。以这种方式，所述至少一个稳定套筒可以承担双重功能：即一方面要加工的牙刷尤其是在其手柄的区域中稳定并且另一方面将牙刷夹紧并且因此为了加工而固定。这样的稳定套筒是特别适合的，以便夹紧如下牙刷，所述牙刷具有相对短的手柄，在所述手柄上没有刷毛组构成。就此而言可以有利的是，夹紧机构相邻于稳定套筒的插入开口设置，通过所述插入开口，牙刷以其手柄可以导入稳定套筒中。

稳定套筒可以具有夹紧套筒作为夹紧机构。所述夹紧套筒可以相对于所述至少一个稳定套筒可运动到夹紧位置中，以便将利用其手柄通过稳定套筒的插入开口插入稳定套筒中的牙刷固定在稳定套筒上并且因此夹紧在所述设备上。以这种方式给出一种稳定套筒，其通过其夹紧套筒设计用于对牙刷在所述设备上加工期间不仅进行支承、而且也进行夹紧。

所述夹紧套筒可以通过调节元件、尤其是压力弹簧的定向到夹紧位置中的调节力可运动到夹紧位置中。所述调节元件可以是所述至少一个夹紧装置的部分。所述调节元件可以是压力弹簧。

夹紧套筒优选设置在之前提到的稳定套筒内并且可以沿稳定套筒的假想纵轴线从起始位置可运动到之前已经提到的夹紧位置中。

之前提到的夹紧套筒可以具有至少一个缝隙，亦即开槽。以这种方式可能的是，将夹紧套筒的净内径通过径向从外施加或换向到夹紧套筒上的夹紧力减小。当牙刷以其手柄放置在夹紧套筒中时，能够因此将对于夹紧牙刷所需要的夹紧力通过开槽的夹紧套筒传递到牙刷的手柄上。

为了产生夹紧力，可以适宜的是，之前提到的稳定套筒具有夹紧倒棱。所述夹紧倒棱可以是围绕稳定套筒的假想中心纵轴线环绕的倾斜面，可相对于稳定套筒移动的夹紧套筒可以以其自由端部被推向所述倾斜面。具有相对短的手柄的牙刷能够特别可靠地借助这样的稳定套筒夹紧，如果夹紧倒棱相邻于稳定套筒的插入开口设置的话。以这种方式，优选在稳定套筒内设置的夹紧套筒可以相对近地推动直到稳定套筒的插入开口上并且在那里借助夹紧倒棱径向向内变形，以便将牙刷在其短的手柄上夹持式保持。

在稳定套筒的一种实施形式中，在夹紧倒棱和插入开口之间的距离可以小于要夹紧的牙刷的手柄的长度。

尤其是当夹紧套筒通过之前已经提到的调节元件运动到夹紧位置中并且在那里压向夹紧倒棱时，可以引起优选开槽的夹紧套筒的变形。通过所述变形，夹紧套筒在外侧放置到牙刷的在夹紧套筒中设置的手柄上并且对于夹紧牙刷所需要的夹紧力可以传递到手柄上。借助所述调节元件，即使在无电流的设备中也可以维持夹紧力。尤其是当调节元件是压力弹簧时是这样。

所述设备、尤其是所述设备的所述至少一个夹紧装置可以具有至少一个例如之前已经提到的用于稳定套筒的保持件。在该保持件中或上可以设置例如之前已经提到的调节元件和/或与夹紧套筒连接的压力传递元件。

以这种方式，夹紧套筒的调节元件和/或压力传递元件在保持件内被良好保护以防外部影响。压力传递元件可以是与夹紧套筒连接的压板，调节元件、优选之前提到的压力弹簧可以将其用于将夹紧套筒移动到其夹紧位置中的调节力施加到所述压板上。

在所述设备的一种实施形式中，其可以构成为所谓的辊轧机。这样的辊轧机可以具有可围绕旋转轴旋转的夹紧块，多个夹紧装置设置在所述夹紧块上。优选地，辊轧机的旋转轴可以在此在辊轧机的使用位置中水平定向。

为了可以以尽可能小的花费将所述至少一个夹紧装置紧固在所述设备上，可以适宜的是，所述至少一个夹紧装置、尤其是在其之前已经提到的保持件上具有至少一个快速夹紧机构。该至少一个快速夹紧机构可以例如设置或构成在所述夹紧装置的基板上。

已经之前提到的输入装置可以设计用于在一个工作节拍内同时输入多个牙刷。同样所述设备的取出装置也可以设计用于在一个工作节拍内同时取出多个在所述设备上加工的牙刷。

同时就此而言可以表示，所述多个牙刷在没有实现取出装置或输入装置的情况下可以引入所述设备中或从所述设备取出。在此所述输入装置可以具有一定数量的输入机构，所述数量对应于在一个工作节拍内要输入所述设备中的和/或要加工的牙刷。同样取出装置也可以具有一定数量的取出机构，所述数量对应于在所述设备的一个工作节拍内加工的和/或要取出的牙刷的数量。

所述设备可以此外具有例如包括至少一个相机的监控装置。借助监控装置可能的是，监控至少一个牙刷的输入、取出和/或还有正确的夹紧。特别优选的是，例如之前提到的输入装置可以配置有一个相机并且所述设备的之前提到的取出装置配置有另一个相机。

借助所述两个相机可以控制，是否牙刷正确地放入所述设备、尤其是所述至少一个夹紧装置中。借助所述另一个相机可以监控牙刷从所述设备的所述至少一个夹紧装置的取出。

为了可以对所述至少一个磨削套筒在需要时迅速且必要时甚至在不使用工具的情况下进行更换，可以适宜的是，所述设备具有用于所述至少一个磨削套筒的快速夹紧装置。通过该快速夹紧装置，所述至少一个磨削套筒可以例如与用于所述至少一个磨削套筒的旋转驱动装置连接。优选地，所述设备对于每个磨削套筒分别具有一个这样的快速夹紧装置。

所述输入装置可以通过至少一个输送导管、例如通过至少一个用于牙刷的输送软管与位于所述设备上游的站、尤其是用于制造牙刷的机器连接。通过所述至少一个输送导管，牙刷可以例如借助压缩空气从位于上游的站输送给所述设备的输入装置。

取出装置可以通过用于牙刷的至少一个输送导管、例如通过至少一个输送软管与位于所述设备下游的站、尤其是用于牙刷的再加工机器连接。也在这里所述至少一个输送导管可以用于运输牙刷。通过取出装置的所述至少一个输送导管，在所述设备上加工的牙刷可以输送给位于下游的再加工机器。也在这里可以借助压缩空气和/或过压和/或负压进行牙刷的运输。

附图说明

接着借助附图进一步说明本发明的实施例。本发明不限制于在图中示出的实施例。本发明的其他实施例通过单个或多个权利要求的特征的彼此组合和/或与实施例的单个或多个特征的组合得出。在极为示意性的图中：

图1示出按照本发明的用于加工旋入式牙刷的设备的透视图，其中，所述设备构成为旋转机器并且具有多个单独的用于旋入式牙刷的磨削套筒和夹紧装置；

图2示出以在图1中的矩形a标出的细节的放大图；

图3至8示出子套筒的不同实施形式的透视侧视图，由所述子套筒组装成磨削套筒，所述磨削套筒可使用在图1和图2中示出的设备上，其中一些所示出的子套筒具有内部的横截面收缩部和/或通入相应子套筒内部的抽吸开口；

图9示出另一种磨削套筒的极为示意性的剖视图，其包括内部的横截面收缩部并且包括导入磨削套筒中的牙刷，所述牙刷的手柄至少局部地由稳定套筒包围；

图10示出用于夹紧牙刷的夹紧装置的另一种实施形式的透视侧视图，其中，夹紧装置具有稳定套筒，在所述稳定套筒的内部设置可轴向移动的夹紧套筒；

图11示出在图10中示出的夹紧装置的剖切侧视图；以及

图12示出构成为所谓的辊轧机的用于加工旋入式牙刷的设备的透视图，其包括如在图10和11中示出的夹紧装置。

具体实施方式

在本发明的不同实施形式的后续说明中，功能一致的元件也在不同构造或成型时具有一致的附图标记。

图1、2和9以及12分别示出整体上以1表示的用于加工旋入式牙刷的设备的至少一部分。在图1、2和9以及10至12中示出的牙刷2是所谓的齿间刷2。

所述设备1具有用于旋入式牙刷2的多个夹紧装置3和多个用于研磨在夹紧装置3中夹紧的牙刷2的自由刷毛端部5的磨削套筒4。每个所述磨削套筒4设计用于接纳所述牙刷2的至少一个刷毛组6并且由两个子套筒4a组装而成。合适的磨削套筒4和子套筒4a的一些实施形式在图3至9和12中示出。

所述设备1设计用于至少使磨削套筒4运动，以便产生用于加工牙刷2的自由刷毛端部5的磨削运动。

磨削套筒4可围绕应利用相应的磨削套筒4加工的牙刷2的中心纵轴线并且围绕相应的磨削套筒4的中心纵轴线旋转。关于相应的牙刷2的中心纵轴线并且也关于磨削套筒4的中心纵轴线，相应的夹紧装置3与在其上夹紧的牙刷2一起可线性运动。以这种方式，磨削运动可以在需要时也通过磨削套筒4关于夹紧装置3的旋转相对运动与夹紧装置3关于磨削套筒4的线性相对运动的叠加产生。

所述设备1具有用于磨削套筒4的旋转驱动装置7。每个磨削套筒4分别配置有一个旋转驱动装置7。图1阐明，全部的旋转驱动装置7设置在调整装置8上。利用所述调整装置8，可以适配旋转驱动装置7和磨削套筒4相对于夹紧装置3的布置结构。所述设备1的夹紧装置3可以通过多个线性驱动装置9线性或轴向运动，亦即上升和下降。

每个所述线性驱动装置9分别具有驱动马达10，所述驱动马达通过传动小齿轮11与齿条12处于驱动连接。通过传动小齿轮11和齿条12，相应的线性驱动装置9的驱动马达10的旋转运动可以转变为夹紧装置3的线性往复运动。齿条12为此与可运动的导向环12a连接，所述导向环更准确地说是在这里具有环部段的形状，所述环部段在大约300度的角度范围内延伸。导向环12a在其周边侧12b上具有导向槽12c。夹紧装置3装备有导向滚子3a。利用这些导向滚子3a，夹紧装置3运行通过导向槽12c。通过在导向槽12c中设置的导向滚子3a，导向环12a的通过线性驱动装置9引起的线性往复运动可以传递到夹紧装置3上并且最终也传递到在其中夹紧的牙刷2上。因此在导向槽12c中运行的夹紧装置3与导向环12a一起上升或下降，以便将牙刷2在磨削套筒4中并且必要时在所述设备1的其他加工站中定位。

按照图1，所述设备1具有包括抽吸开口14的抽吸装置13。在图1中极为示意性地示出在这些抽吸开口14中的一个抽吸开口14。每个夹紧装置3和/或每个磨削套筒4可以分别配置有一个这样的抽吸开口14，以便可靠去除在研磨牙刷2时累积的磨削碎屑。在此有利地设置足够多数量的这样的抽吸开口14，以便可以利用所述抽吸涵盖全部的磨削套筒4和/或夹紧装置3。

按照图1，所述设备1构成为旋转机器15。所述设备1具有多个沿封闭的轨道16环绕的夹紧装置3。所述夹紧装置3设置在所述设备1的一个共同的保持环17上并且引导地保持在之前已经描述的导向环12a中。保持环17借助旋转驱动装置18围绕所述设备1的旋转轴19旋转，但既不上升也不下降。箭头pf1给出保持环17的旋转方向。旋转驱动装置18通过带18a与所述设备1的旋转轴19连接。旋转轴19本身不可相对旋转地与保持环17连接，从而旋转轴19的旋转可以传递到保持环17和在其上设置的夹紧装置3上。以这种方式，在保持环17上设置的夹紧装置3可以与保持环17共同在封闭的轨道16环绕并且依次输送给单独的加工站、尤其是所述设备1的磨削套筒4。

保持环17对于每个夹紧装置3分别具有接纳部17a。在这些接纳部17a中，夹紧装置3虽然沿接纳部17a的纵轴线的方向可纵向移动地、但防扭转地引导。

所述设备1此外具有清洁装置20。清洁装置20构成为压缩空气清洁装置并且用于对经加工的牙刷2在其磨削加工之后进行清洁。

除清洁装置20外，所述设备1也具有用于所述设备1的夹紧装置3的清洁站21。在该清洁站21中，单独的夹紧装置3的夹紧钳22可以在完成加工牙刷2之后被清洁并且为后续的加工周期作预备。

图3至8示出分开的磨削套筒4的不同实施形式，所述磨削套筒可以在图1和2中示出的设备1上使用。出于较好概观的原因，在每个在图3至8中示出的磨削套筒4中，分别只示出两个子套筒4a之一，每个磨削套筒4由所述子套筒组成。每个所示出的磨削套筒4分别具有内部的磨削面23，所述磨削面设有或涂敷有磨料。

磨削套筒4可以由不同的材料制成并且以不同的方法制造。这样例如在这样的磨削套筒4的一种实施形式中设置，所述磨削套筒由浇注的磨石制成。但也可能的是，磨削套筒4由缠绕成套筒的砂纸制造。但尤其是所谓的一件式的磨削套筒4也可以以增材制造方法制造。在这里例如可设想到，烧结或在3d打印中制造磨削套筒4。

在图5至9中示出的磨削套筒4在其内周边壁25上分别具有多个横截面收缩部24。这些横截面收缩部24可以例如以束缚部或屏障的形式存在。在图5至8中示出的磨削套筒4中设置横截面收缩部24，所述横截面收缩部彼此隔开轴向距离地在磨削套筒4中沿相应磨削套筒4的中心纵轴线均匀分布地设置。

横截面收缩部4在两侧分别被一个倾斜面26形成侧壁，所述倾斜面在磨削套筒4的相邻于横截面收缩部24的内周边壁25和横截面收缩部24之间延伸。至少在图3至8中示出的磨削套筒4的平均内径小于要利用所述设备1加工的牙刷2的刷毛组6的外径。

在图3至8中示出的磨削套筒4是所谓的两部分式的磨削套筒4，其包括两个彼此分开制造的子套筒4a。在图3至8中示出的磨削套筒4的每个子套筒4a可以例如首先被铣削并且然后与第二子套筒4a组装成磨削套筒4。

在图1中示出的磨削套筒4分别包括两个这样的子套筒4a。所述设备1此外具有漏斗板27。该漏斗板27环形地构造并且设置在夹紧装置3和磨削套筒4之间。漏斗板27至少对于每个磨削套筒4分别具有一个导入锥体28，牙刷2为了加工而应该导入所述磨削套筒中。每个所述导入锥体28朝配置给其的磨削套筒4变细。这使牙刷2导入磨削套筒4中变得容易。相应的导入锥体28的中心纵轴线在此与配置给其的并且在导入锥体28后面设置的磨削套筒4的中心纵轴线重合。

在图4、6和8中示出的磨削套筒4分别具有两个和四个之间的内部抽吸开口29，所述内部抽吸开口通入磨削套筒4的内部。抽吸开口29在此这样设置在磨削套筒4的内部，使得其尽可能可以利用抽吸涵盖整个磨削面23。

所述设备1此外具有输入装置30和取出装置31，以便可以将牙刷2舒适地装入所述设备1中并且尤其是所述设备1的夹紧装置3中并且在实现对牙刷2的加工之后也再次从夹紧装置3中取出。

取出装置31为了将牙刷2从夹紧装置3中取出而操纵开口销32，所述开口销与相应的夹紧钳22连接。通过操纵开口销32，夹紧装置3的相应的夹紧钳22打开并且其中夹紧的牙刷2可以从夹紧装置3中取出。为了操作开口销32，设有在取出装置31的保持件35上设置的打开器36，所述打开器操纵开口销32并且因此打开夹紧装置3的夹紧钳22。

在输入装置30和取出装置31的区域中，所述设备1具有导向部段33。所述导向部段33固定在所述设备1的机架34上并且在其位置方面不可变。导向部段33与导向环12a一样具有导向槽33a，夹紧装置3以其导向滚子3a进入所述导向槽中，如果其通过保持环17到达所述设备1上的对应位置中的话。

图9示出磨削套筒4的另一种实施形式。该磨削套筒4的磨削面23的可沿牙刷2的插入方向测得的长度短于牙刷2的刷毛组6的可沿牙刷2的插入方向测得的长度。

为了利用磨削套筒4加工牙刷2，所述牙刷2可以一次或多次推动通过磨削套筒4。为此有利的是，将所述牙刷2尽可能远地在后面在其手柄37上抓住。按照图9，所述设备1的夹紧装置3的夹紧钳22因此也放置在牙刷2的手柄37的近侧端部上。

在夹紧钳22和牙刷2的刷毛组6之间产生相对大的距离，所述距离可以不利影响牙刷2导入磨削套筒4中。因此在图9中只局部示出的设备1的夹紧装置3具有稳定套筒38。所述稳定套筒在磨削套筒4中加工刷毛组6时支承地包围牙刷2的手柄37并且由此使牙刷2稳定。

在图9中示出的设备1此外装备有保持件39。该保持件39是夹紧装置3的元件并且在牙刷2的加工期间保持稳定套筒38。

图9此外示出稳定套筒38在其朝向牙刷2的刷毛组6的远侧端部40上具有外部倒棱41。该倒棱41形成环绕的支承面，至少近侧地设置在刷毛组6中的刷毛丝42在将牙刷2通过漏斗板27的导入锥体28导入到磨削套筒4上时可以放置到所述支承面上。

在之前所述的设备1上可以实施接着所述的方法：

在用于加工旋入式牙刷2的方法中设置，利用磨削套筒4研磨牙刷2的自由刷毛端部5。其目的在于，使牙刷2的自由刷毛端部5倒圆。为此旋入式牙刷2以至少一个区段、即以其刷毛组6引入磨削套筒4中。

磨削套筒4然后相对于牙刷2并且必要时牙刷2也相对于磨削套筒4运动，以便产生磨削运动。

磨削套筒4围绕牙刷2的中心纵轴线并且也围绕磨削套筒4的中心纵轴线旋转，其中牙刷2的中心纵轴线和磨削套筒4的中心纵轴线在磨削套筒4和牙刷2处于磨削位置中时重合，而所述牙刷2相对于磨削套筒关于牙刷2的中心纵轴线并且也关于磨削套筒4的中心纵轴线线性或轴向运动。

在此该线性或轴向相对运动与牙刷2和磨削套筒4的旋转相对运动叠加。在所述方法的一种实施形式中，磨削套筒4相对于牙刷2首先沿第一旋转方向并且随后沿相反的第二旋转方向旋转，以便将牙刷2的自由刷毛端部5研磨并且倒圆。为了例如以不同的磨削级依次磨削加工牙刷2的刷毛端部5，牙刷2可以依次输送给至少两个不同的磨削套筒4并且由其加工。

图10和11示出夹紧装置3的一种变型，其同样可以使用在图1和12中示出的设备1上。

这种夹紧装置3同样具有稳定套筒38，利用所述稳定套筒，牙刷2的手柄37在牙刷2的加工期间可支承在所述设备1上或旁。稳定套筒38具有夹紧机构43，通过所述夹紧机构，所述稳定套筒38至少间接设计用于夹紧牙刷2。夹紧机构43相邻于稳定套筒38的插入开口44设置，通过所述插入开口，牙刷2以其手柄37可导入稳定套筒38中。为了使牙刷2的手柄37的导入变得容易，稳定套筒38具有导入锥体44a。

如在图9的夹紧装置3的实施形式中那样，按照图10和11的夹紧装置3的稳定套筒38也在其朝向牙刷2刷毛组6的远侧端部40上具有外部的倒棱41。该倒棱41形成环绕的支承面，牙刷2的至少近侧地在刷毛组6中设置的刷毛丝可以放置到所述支承面上。

在图10和11中示出的稳定套筒38的夹紧机构43是夹紧套筒43。所述夹紧套筒43可以相对于稳定套筒38从起始位置运动到夹紧位置中。图11的夹紧装置3的剖视图示出在其夹紧位置中的在稳定套筒38内部的夹紧套筒43。夹紧套筒43通过调节元件45的沿夹紧位置定向的调节力运动到在图11中示出的夹紧位置中并且在那里也被保持，所述调节元件在这里构成为压力弹簧45。

夹紧套筒43具有缝隙43a，亦即开槽，并且可以由此为了卡住牙刷2的手柄37而通过径向定向的压力减小其净内径。此外夹紧套筒43如已经之前提到地设置在稳定套筒38内。

稳定套筒38在其内部具有用于使夹紧套筒43变形的夹紧倒棱46。夹紧倒棱46相邻于稳定套筒38的之前已经提到的插入开口44设置。如果夹紧套筒43由压力弹簧45向夹紧倒棱46运动，则压力弹簧45的调节力径向向内换向到夹紧套筒43上。由此夹紧套筒43在其净内径减小的情况下变形并且牙刷2的在其中设置的手柄37被卡住和夹紧。

在图10和11中示出的夹紧装置3具有保持件39，稳定套筒38紧固在所述保持件上。在保持件39中设置调节元件45、即压力弹簧45和与夹紧套筒43连接的压力传递元件47。压力传递元件47是与夹紧套筒43一件式连接的压板，压力弹簧45作用到所述压板上。通过压板47，压力弹簧45将其向夹紧位置定向的调节力传递到夹紧套筒43上。

图12示出按照本发明的设备1的另一种实施形式，其具有总共八个磨削套筒4并且设计用于实施按照本发明的方法。所述设备1的在图12中示出的实施形式构成为所谓的辊轧机，其具有围绕旋转轴r可旋转的夹紧块48。在该夹紧块48上设置多个夹紧装置3。图12的构成为辊轧机的设备1的夹紧装置3在此是这样的如在图10和11中示出的夹紧装置3。

在图10至12中示出的夹紧装置3分别在其保持件39上、更准确地说在其保持件39的基板39a上具有用于快速夹紧机构49的多个孔39b或钻孔。借助快速夹紧机构49，夹紧装置3可以迅速地从夹紧块48脱开并且在需要时替换。

夹紧块48具有总共四个夹紧侧50。在每个所述夹紧侧50上分别设置一个载体板51。每个所述载体板51再次以快速夹紧机构49紧固在夹紧块48上。在夹紧块48的因此总共四个夹紧侧50的每个夹紧侧上分别紧固一个载体板51。每个所述载体板51承载总共四个夹紧装置3，从而在图12中示出的设备1总共具有16个夹紧装置3，以用于夹紧总共16个牙刷2。

夹紧块48可以借助通过带18a与夹紧块48连接的驱动装置18围绕夹紧块48的旋转轴r旋转，以便可以将总共四个夹紧侧50连同在其上设置的夹紧装置3输送给所述设备1的总共四个站。

在图12中示出的设备1的输入装置30设计用于将相应四个处于输入位置中的夹紧装置3依次或顺序装备以要加工的牙刷2。不同于此，在图12中示出的设备1的取出装置31设计用于将四个牙刷2同时从所述设备1中取出，所述四个牙刷在处于取出位置的四个夹紧装置3上夹紧。经加工的牙刷2的卸载可以因此特别迅速地进行。

输入装置30具有挤压器55。所述挤压器55用于对压力传递元件47加载并且这样使夹紧套筒43从其夹紧位置运动到其起始位置中，以便将牙刷2的手柄37导入稳定套筒38中。为此目的，夹紧装置3的保持件39具有开口56，压力传递元件47在处于夹紧位置中的夹紧套筒43中从所述开口伸出。以这种方式，压力传递元件47尽管至少部分地设置在保持件39内但对于输入装置30的挤压器55而言是从外面可接近的。

利用挤压器55的压力，克服作用到压力传递元件47上的调节元件45的调节力并且使夹紧套筒43从其夹紧位置中运动离开。如果牙刷2以其手柄37导入稳定套筒38中，则挤压器55可以被拉回，由此调节元件/压力弹簧45消除应力并且在此夹紧套筒43往回移到其夹紧位置中。结果是，牙刷2借助在稳定套筒38中设置的夹紧套筒43通过手柄37夹紧在所述夹紧装置3上。

在图12中示出的设备1的取出装置31具有多个类似的挤压器55。挤压器55用于将处于取出位置中的夹紧装置3打开，亦即使夹紧套筒43从其夹紧位置中运动离开，以便将在夹紧装置3中夹紧的牙刷2取出。

在图12中示出的设备1此外具有监控装置52。监控装置52具有两个相机53，其中一个相机53配置给输入装置30并且另一个相机53配置给取出装置31。

监控装置52的配置给输入装置30的相机53用于监控牙刷2到处于输入位置中的夹紧装置3中的输入/和在其上的正确夹紧。

监控装置52的配置给取出装置31的相机53用于控制牙刷2从处于取出位置中的夹紧装置3的取出。借助在图12中示出的设备1的控制单元54，所述设备1此外设计用于也依赖于由监控装置52借助其两个相机53确定的状态控制或调节对牙刷2的加工。

在图12中示出的设备1具有两个磨削站57，在所述磨削站中分别总成有四个磨削套筒4。每个磨削套筒4包括如已经在上文详细说明的两个子套筒4a。在图12中示出的设备1的总共八个磨削套筒4的每个磨削套筒分别配置有旋转驱动装置7。在设备1的在所述图中未示出的变型中，多个磨削套筒4也可以由一个旋转驱动装置7驱动。

磨削站57对于其每个磨削套筒4分别具有快速夹紧装置58。借助快速夹紧装置58，磨削套筒4可以在需要时迅速地且必要时甚至在不使用工具的情况下更换。

输入装置30通过用于牙刷2的以输送软管59形式的输送导管59与位于所述设备1上游的用于制造牙刷2的机器连接。通过输送软管59，所述牙刷2可以输送给输入装置30并且因此输送给所述设备1。在此可能的是，牙刷2通过输送软管59借助过压和/或负压从位于上游的机器运输给输入装置30并且这样运输给所述设备1。

取出装置31通过总共四个同样构成为输送软管59的输送导管59与位于所述设备1下游的再加工机器连接。通过取出装置31的输送软管59，在所述设备1上加工的牙刷2可以运输到位于所述设备1下游的再加工机器上。也在这里可以使用过压和/或负压和/或压缩空气以用于运输牙刷2。

本发明涉及在旋入式牙刷2的制造和加工技术领域中的改善。为此提出所述方法和所述设备1。不仅在所述方法而且在所述设备中使用磨削套筒4，以便研磨牙刷2的自由刷毛端部5并且这样将在自由刷毛端部5处存在的边缘和/或毛刺去除。

附图标记列表

1设备

2牙刷

3夹紧装置

3a导向滚子

4磨削套筒

4a子套筒

5自由刷毛端部

6刷毛组

7旋转驱动装置

8调整装置

9线性驱动装置

10驱动马达

11传动小齿轮

12齿条

12a导向环

12b12a的周边侧

12c导向槽

13抽吸装置

14抽吸开口

15旋转机器

16封闭的轨道

17保持环

17a用于在17处的3的接纳部

18旋转驱动装置/驱动装置

18a带

19旋转轴

20清洁装置

21清洁站

22夹紧钳

23磨削面

24横截面收缩部

25内周边壁

26倾斜面

27漏斗板

28导入锥体

29在4中的内部抽吸开口

30输入装置

31取出装置

32开口销

33导向部段

33a在33中的导向槽

34机架

35保持件

36打开器

372的手柄

38稳定套筒

39用于38的保持件

39a39的基板

39b39a中的孔

4038的远侧端部

4138处的倒棱

42近侧的刷毛丝

43夹紧机构/夹紧套筒

43a43中的缝隙

44插入开口

44a38处的导入锥体

45调节元件/压力弹簧

46夹紧倒棱

47压力传递元件/压板

48夹紧块

49快速夹紧机构

50夹紧侧

51载体板

52监控装置

53相机

54控制单元

5530的挤压器

5638中的开口

57磨削站

58快速夹紧装置

59输送导管/输送软管

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