BE1023625B1

BE1023625B1 - Method and device for making a brush

Info

Publication number: BE1023625B1
Application number: BE2016/5744A
Authority: BE
Inventors: Bart Gerard Boucherie
Original assignee: Bart Gerard Boucherie
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-05-19

Abstract

Bei einem Verfahren oder einer Vorrichtung zur ankerlosen Befestigung von Borsten in einem Borstenträger (10) ist vorgesehen, in einem zum Transport für die Borsten vorgesehenen Werkzeugteil eine Heizung (39) vorzusehen. Nach dem Einschieben der Borsten in Verankerungsöffnungen (12) im Borstenträger (10) werden diese durch Aufbringen von Druck geschlossen.In a method or device for securing bristles in a bristle carrier (10) without anchors, a heater (39) is provided in a tool part provided for transporting the bristles. After the bristles have been pushed into anchoring openings (12) in the bristle carrier (10), they are closed by applying pressure.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer BürsteMethod and device for making a brush

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste, die einen Borstenträger aus thermoplastischem Kunststoff mit zumindest einer Verankerungsöffnung hat, in welche zumindest eine Borste eingesetzt und darin verankert wird.The invention relates to a method and a device for producing a brush, which has a bristle carrier made of thermoplastic material with at least one anchoring opening into which at least one bristle is inserted and anchored therein.

Beim Herstellen von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, aber auch Haushaltsbürsten, haben sich zwei Verfahren in der Praxis durchgesetzt, nämlich das Befestigen der Borstenbüschel mittels eines Ankers (Metallplättchen oder Drahtschlinge) oder ankerlos. Das ankerlose Verfahren sieht im Gegensatz zur Verwendung eines Ankers vor, dass das Borstenbüschel nicht gefaltet und an seiner Faltstelle im Borstenträger befestigt wird, sondern an einem Ende am Borstenträger durch Kleben oder thermisch arretiert wird. Ein übliches, sich in der Praxis durchgesetztes Verfahren sieht dabei vor, dass der Borstenträger Öffnungen hat, durch die die Borstenbüschel gesteckt werden. Mit ihrem rückseitigen Ende ragen die Borstenbüschel dann aus den Öffnungen vor und werden auf der Rückseite des Borstenträgers erwärmt. Das thermoplastische Material der Borsten schmilzt damit, wodurch die Borsten materialmäßig ineinander übergehen und sich eine Verdickung ergibt, mittels der ein Herausziehen der einzelnen Borsten nach vorne unmöglich wird. Üblicherweise werden die zahlreichen Borstenbüschel rückseitig mittels Heißluft oder eines heißen Stempels verflüssigt, sodass das Material der einzelnen Borstenbüschel ineinander übergeht und sich rückseitig eine Art Schicht aus verflüssigten Borstenenden ergibt. Anschließend wird diese Rückseite überdeckt, insbesondere überspritzt.In the manufacture of brushes, in particular toothbrushes, but also household brushes, two methods have become established in practice, namely the fixing of the bristle tufts by means of an anchor (metal plate or wire loop) or anchorless. The anchorless method, in contrast to the use of an anchor before that the bristle tufts is not folded and fastened at its fold in the bristle carrier, but at one end to the bristle carrier by gluing or thermally locked. A common, enforced in practice method provides that the bristle carrier has openings through which the bristle tufts are inserted. With their back end, the bristle tufts protrude from the openings and are heated on the back of the bristle carrier. The thermoplastic material of the bristles melts with it, whereby the bristles materially merge into each other and a thickening results, by means of which pulling out of the individual bristles forward impossible. Usually, the numerous bristle tufts are liquefied on the back by means of hot air or a hot stamp, so that the material of the individual bristle tufts merges into one another and on the back results in a kind of layer of liquefied bristle ends. Subsequently, this back is covered, in particular overmolded.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass aufgrund dieser rückseitigen notwendigen Abdeckung ein erheblicher verfahrensmäßiger und vorrichtungsmäßiger Mehraufwand betrieben werden muss. Zu beachten ist dabei, dass gerade bei Zahnbürsten die Übergangsflächen zwischen benachbarten Schichten möglichst spaltfrei ausgeführt werden, um Hygieneprobleme zu vermeiden.A disadvantage of this solution is that a considerable procedural and device-related overhead must be operated due to this back-side necessary cover. It should be noted that especially in the case of toothbrushes, the transition surfaces between adjacent layers are made as gap-free as possible in order to avoid hygiene problems.

Unter dem Begriff „Borstenträger“ ist dasjenige Teil der fertigen Bürste zu verstehen, welches die Borste oder die Borstenbüschel trägt. Der Borstenträger kann dabei der gesamte Bürstenkörper sein, bei einer Zahnbürste also das einstückig gespritzte Teil aus Stiel, Hals und Kopf, oder auch nur ein vorgefertigter Bestandteil des späteren Bürstenkörpers. Im letzteren Fall ist der Borstenträger üblicherweise ein dünnes Plättchen aus thermoplastischem Kunststoff, welches mit einer oder mehreren Öffnungen zum Befüllen mit einer oder mehreren Borsten oder Borstenbüscheln versehen ist. Nach dem Befüllen und Befestigen der Borsten wird der plättchenartige Borstenträger dann entweder in einen vorgefertigten Bürstenkörper eingesetzt, der beispielsweise eine entsprechende Ausnehmung für den plättchenartigen Borstenträger hat. Alternativ hierzu, dies ist der übliche Fall, wird der plättchenartige Borstenträger umspritzt und damit ergibt sich ein Bürstenkörper aus vorgefertigtem Borstenträger und angespritztem Rest.The term "bristle carrier" is to be understood that part of the finished brush which carries the bristle or bristle tufts. The bristle carrier can be the entire brush body, so in a toothbrush so the integrally molded part of stem, neck and head, or even a prefabricated part of the future brush body. In the latter case, the bristle carrier is usually a thin plate made of thermoplastic material, which is provided with one or more openings for filling with one or more bristles or bristle tufts. After filling and fastening of the bristles, the plate-like bristle carrier is then either inserted into a prefabricated brush body which, for example, has a corresponding recess for the platelet-like bristle carrier. Alternatively, this is the usual case, the plate-like bristle carrier is encapsulated and thus results in a brush body of prefabricated bristle carrier and molded remainder.

Die CH 672 579 A5 schlägt ein Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln in einem Borstenträger mittels eines Ankerplättchens vor. Das bedeutet, das Borstenbüschel wird gefaltet, und im Faltbereich liegt das Ankerplättchen, welches sich in die Wand der Verankerungsöffnung eindrückt und damit das Borstenbüschel am Borstenträger endgültig fixiert. Damit jedoch die Öffnung an der Stirn- oder Vorderseite des Borstenträgers optimaler geschlossen wird, sodass sich hier keine Bakterien und Sporen ansiedeln und vermehren können, soll ein Wulst am Borstenträger, der um die Verankerungsöffnung umläuft und von der Stirnseite vorsteht, einwärts gepresst werden. Das Borstenbüschel selbst ist aber nicht durch dieses Umformen des Wulstes befestigt, sondern durch den Anker selbst. Die einzelnen Borstenbüschel werden nacheinander über ein Stopfwerkzeug, das das gefaltete Borstenbüschel durch ein Rohr hindurchschiebt, in den Borstenträger eingeschlagen. Das Rohr selbst hat dann an seiner Stirnseite eine Heizung, die ausschließlich am Wulst anliegt und diesen zum Schmelzen bringt oder plastifiziert und anschließend nach radial einwärts drückt.CH 672 579 A5 proposes a method for fixing bristle tufts in a bristle carrier by means of an anchor plate. This means that the bristle tufts are folded, and in the folding area is the anchor plate, which presses into the wall of the anchoring opening and thus permanently fixes the bristle tufts on the bristle carrier. However, so that the opening on the front or front of the bristle carrier is closed optimally, so that no bacteria and spores can settle here and multiply, a bead on the bristle carrier, which rotates about the anchoring opening and projects from the front side, to be pressed inwards. The bristle tuft itself, however, is not secured by this reshaping of the bead, but by the anchor itself. The individual bristle tufts are successively hammered into the bristle carrier via a tamping tool which pushes the folded bristle tuft through a tube. The tube itself then has on its front side a heater that rests exclusively on the bead and this brings to melting or plasticized and then pushes radially inward.

Neben den oben erwähnten Möglichkeiten zum ankerlosen Befestigen der Borste oder der Borstenbüschel am Borstenträger hat sich in der Theorie noch ein weiteres Verfahren ergeben, welches sich aber in der Praxis nie durchsetzen konnte, nämlich das Einstoßen von Borstenbüscheln in einen Borstenträger, der Öffnungen hat und der vorerhitzt wird. Nach dem Einstoßen der Borstenbüschel in den weichen Borstenträger wird mittels einer Presse der Borstenträger auf seiner Vorderseite, von der die Borstenbüschel vorragen, druckbeaufschlagt, sodass das weiche Material um den Rand der Öffnungen zusammengedrückt wird und die Öffnungen im Querschnitt reduziert werden. Nachfolgend werden hierzu einige Konzepte vorgestellt.In addition to the above-mentioned possibilities for anchorless attachment of the bristle or bristle tufts on the bristle carrier in theory, yet another method has been found, but could never prevail in practice, namely the collision of bristle tufts in a bristle carrier, the openings and the is preheated. After the bristle tufts have been pushed into the soft bristle carrier, the bristle carrier is pressurized on its front side, from which the tufts protrude, by means of a press, so that the soft material is compressed around the edge of the openings and the openings are reduced in cross section. In the following some concepts are presented.

Die DE 198 53 030 A1 sieht vor, dass Borstenbüschel an ihrer Rückseite miteinander zu einer Verdickung verschmolzene Borsten haben. Der Borstenträger besitzt Öffnungen, in die vor dem Einstoßen der Borstenbüschel zylinderförmige Fortsätze einer Heizung eingeführt werden, ohne den Rand der Öffnung zu berühren. Durch diese Strahlungswärme erhitzt sich der innenseitige Rand der Öffnungen lokal. Der Borstenträger wird im Bereich des Randes auf eine gefügeändernde Temperatur gebracht, beispielsweise die Erweichungstemperatur. Durch die Temperaturerhöhung soll das Loch in seinem Querschnitt verringert werden, sodass das Borstenbüschel beim Einstoßen in die Wand eindringen muss. Nach dem Entfernen der Heizung werden dann nämlich die Borstenbüschel mit dem verdickten Ende in die Öffnungen gestoßen, wobei die Verdickung im Querschnitt größer ist als der Öffnungsquerschnitt, sodass die Verdickung in den weichen Bereich des die Öffnung definierenden und umgebenden Randes, also in die entsprechende Wand eindringt. Anschließend wird noch mit einem Stempel die Vorderseite des Borstenträgers verformt, sodass das Material des Borstenträgers gegen die Borstenbüschel gedrückt wird und diese verankern.DE 198 53 030 A1 provides that bristle tufts on their rear side have fused bristles to a thickening. The bristle carrier has openings into which cylindrical projections of a heater are inserted before the tufts of bristles are tapped, without touching the edge of the opening. Due to this radiant heat, the inside edge of the openings is heated locally. The bristle carrier is brought in the region of the edge to a joint-changing temperature, for example, the softening temperature. Due to the increase in temperature, the hole should be reduced in its cross-section, so that the bristle tufts must penetrate into the wall upon impact. After removing the heater, the bristle tufts are then pushed with the thickened end into the openings, wherein the thickening in cross-section is greater than the opening cross-section, so that the thickening in the soft region of the opening defining and surrounding edge, ie in the corresponding wall penetrates. Subsequently, the front of the bristle carrier is deformed with a stamp, so that the material of the bristle carrier is pressed against the bristle tufts and anchor them.

Aus der US 5 224 763 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem der Borstenträger einen wulstartig vorstehenden Öffnungsrand hat. Auch hier wird der Rand der Öffnung erwärmt, indem ein zapfenförmiges Heizelement in die Öffnung hineinragt oder mit Heißluft gearbeitet wird. Die Öffnung selbst ist vom Querschnitt her kleiner als das verdickte Ende des Borstenbüschels, sodass dieses nach dem Einstoßen in die Wand der weichen Öffnung darin fixiert wird. Die Halterung für die Borstenbüschel drückt dann den erwärmten umlaufenden Wulst zusammen, sodass zusätzliches Material zur Verfügung steht, um die Öffnung am Übergang zur Stirnseite des Borstenträgers zu schließen.From US 5,224,763 a similar method is known in which the bristle carrier has a bead-like protruding opening edge. Again, the edge of the opening is heated by a pin-shaped heating element projects into the opening or worked with hot air. The opening itself is smaller in cross-section than the thickened end of the bristle tufts, so that it is fixed therein after being pushed into the wall of the soft opening. The bristle tuft holder then compresses the heated circumferential bead so that additional material is available to close the opening at the transition to the face of the bristle carrier.

Aus der EP 0 355 412 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das verdickte Ende des Borstenbüschels und/oder der Rand der Öffnung im Borstenträger erwärmt werden, wobei die Abmessungen und die Temperaturen so gewählt sind, dass nach dem Einstoßen des verdickten Endes der Rand der Öffnung einwärts drängt und so, ähnlich wie bei einer Schnappverbindung, das verdickte Ende umfasst und es formschlüssig aufnimmt.From EP 0 355 412 A1 a method is known in which the thickened end of the bristle tufts and / or the edge of the opening in the bristle carrier are heated, wherein the dimensions and the temperatures are chosen so that after the abutment of the thickened end of the edge the opening inward urges and so, similar to a snap connection, the thickened end includes and receives it form-fitting.

Die EP 0 472 557 B1 schlägt vor, mit einem beheizten Stempel, der Stifte hat, in einen plattenförmigen Borstenträger aus Kunststoff einzudringen, sodass die Stifte die Öffnungen für die Aufnahme der Borstenbüschel bilden. Die Borstenbüschel werden dann in die eingeprägten, noch heißen Öffnungen eingedrückt und die Schmelze steigt um die Verdickung der Borstenbüschel herum auf. Eine Formplatte kann ferner gegen die Oberseite des Borstenträgers gedrückt werden, um die Schmelze noch zu formen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass auf der Oberseite des noch nicht umgeformten Borstenträgers Fortsätze oder Wülste abstehen, die Material bilden, welches als Material zur Verfügung steht, das in Richtung Öffnung gedrückt wird.EP 0 472 557 B1 proposes penetrating with a heated stamp having pins into a plastic plate-shaped bristle carrier so that the pins form the openings for receiving the bristle tufts. The bristle tufts are then pressed into the embossed, still hot openings and the melt rises around the thickening of the bristle tufts around. A mold plate may also be pressed against the top of the bristle carrier to still form the melt. In this case, it is particularly preferred that projections or beads protrude on the upper side of the not yet formed bristle carrier, which form material which is available as material which is pressed in the direction of the opening.

Beim Verfahren nach der DE 34 22 623 A1 wird ein Borstenträger, der plattenförmig und ohne Öffnungen ausgeführt ist, mit Borstenbüscheln verschweißt, die aus demselben Kunststoff wie der Borstenträger bestehen. Ein Heizwerkzeug wird zwischen die noch nicht miteinander verschweißten Seiten des Borstenträgers und der Borstenbüschel gefahren, sodass beide aufgeschmolzen werden. Anschließend werden die Borstenbüschel in das aufgeschmolzene Material des Borstenträgers gedrückt.In the method according to DE 34 22 623 A1, a bristle carrier, which is designed plate-shaped and without openings, welded to bristle tufts, which consist of the same plastic as the bristle carrier. A heating tool is moved between the not yet welded together sides of the bristle carrier and the tufts of bristles, so that both are melted. Subsequently, the bristle tufts are pressed into the molten material of the bristle carrier.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein deutlich einfacheres Verfahren zum Herstellen einer Bürste zu schaffen, das vor allem auch vorrichtungsseitig weniger Aufwand bedarf, gleichzeitig aber für eine sichere Verankerung der Borste oder des Borstenbüschels in der Verankerungsöffnung sorgt.The object of the invention is to provide a significantly simpler method for producing a brush, which also requires less effort especially on the device side, but at the same time ensures a secure anchoring of the bristle or bristle tufts in the anchoring opening.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste gelöst, die einen Borstenträger aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Vorderseite und einer Rückseite und zumindest einer Verankerungsöffnung aufweist, in welche zumindest eine Borste aus thermoplastischem Kunststoff eingesetzt und darin ankerlos verankert wird, so dass sie von der Vorderseite des Borstenträgers absteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte: die wenigstens eine Borste wird in eine Aufnahmeöffnung eines Werkzeugteils aufgenommen, die wenigstens eine Borste wird mit ihrem Befestigungsende, während sie noch in der Aufnahmeöffnung sitzt, in eine beim Herstellen des Borstenträgers gebildete Verankerungsöffnung im Borstenträger geschoben, der Abstand des Werkzeugteils zum Borstenträger wird reduziert, sodass das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert, die Vorderseite des Borstenträgers wird auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb der Schmelztemperatur des Borstenmaterials und/oder des Borstenträgermaterials liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Borsten- und/oder des Borstenträgermaterials beträgt, das Werkzeugteil übt eine Druckkraft auf den erwärmten Borstenträger aus und verformt den Borstenträger zumindest im Bereich des die Verankerungsöffnung umgebenden Randes unter Reduzierung des Querschnittes der Verankerungsöffnung derart, dass die zumindest eine Borste in die Verankerungsöffnung eingebettet und verankert ist, und der Abstand des Werkzeugteils zum Borstenträger wird vergrößert, sodass die zumindest eine Borste aus der Aufnahmeöffnung gezogen wird.This object is achieved by a method for producing a brush, which has a bristle carrier made of thermoplastic material with a front and a back and at least one anchoring opening, in which at least one bristle made of thermoplastic material is used and anchorless anchored therein, so that they from the The bristle carrier protrudes from the front of the bristle carrier, characterized by the following steps: the at least one bristle is pushed into the bristle carrier with its attachment end, while it still sits in the receiving opening, into an anchoring opening formed during the production of the bristle carrier , the distance of the tool part to the bristle carrier is reduced, so that the tool part contacts the bristle carrier, the front side of the bristle carrier is brought to a temperature which is below the melting temperature of the bristle material and / or The tool part exerts a compressive force on the heated bristle carrier and deforms the bristle carrier at least in the region of the edge surrounding the anchoring opening while reducing the thickness of the bristle carrier Cross-section of the anchoring opening such that the at least one bristle is embedded and anchored in the anchoring opening, and the distance of the tool part to the bristle carrier is increased so that the at least one bristle is pulled out of the receiving opening.

Die Erwärmung des Borstenträgers auf der Vorderseite erfolgt vorzugsweise durch das Werkzeugteil, welches aufgeheizt wird. Wenn, wie in der bevorzugten Variante der Fall, die Stirnseite des Werkzeugteils die Vorderseite über einige Sekunden kontaktiert, entspricht die Temperatur der Stirnseite des Werkzeugteils auch der Temperatur auf der Vorderseite des Borstenträgers, sodass sich die Temperaturen entsprechen. Das bedeutet, die Stirnseite des Werkzeugteils wird auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb der Schmelztemperatur des Borstenmaterials und/oder des Borstenträgermaterials liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Borsten-und/oder des Borstenträgermaterials beträgt.The heating of the bristle carrier on the front side is preferably carried out by the tool part, which is heated. If, as in the preferred variant of the case, the front side of the tool part contacts the front side for a few seconds, the temperature of the front side of the tool part also corresponds to the temperature on the front side of the bristle carrier, so that the temperatures correspond. This means that the end face of the tool part is brought to a temperature which is below the melting temperature of the bristle material and / or the bristle carrier material, in particular at most 85% in ° C of the respective melting temperature of the bristle and / or bristle carrier material.

Die obigen Verfahrensschritte laufen zwar vorzugsweise in der obigen Reihenfolge ab, das ist aber nicht zwingend notwendig. Beispielsweise könnte die Vorderseite des Borstenträgers auch zuerst auf geheizt werden und anschließend der Abstand des Werkzeugteils zum Borstenträger reduziert werden, oder beide Schritte können gleichzeitig oder teilweise gleichzeitig ablaufen.Although the above process steps are preferably carried out in the above order, this is not absolutely necessary. For example, the front side of the bristle carrier could also first be heated up and then the distance of the tool part to the bristle carrier could be reduced, or both steps could be simultaneous or partly simultaneous.

Die Abstandsänderung erfolgt durch eine Relativbewegung des Werkzeugteils zum Halteteil, d.h. das Werkzeugteil kann bewegt werden, hierzu steht das Halteteil still, oder umgekehrt, oder Werkzeugteil und Halteteil bewegen sich beide.The change in distance is effected by a relative movement of the tool part to the holding part, i. the tool part can be moved, this is the holding part silent, or vice versa, or tool part and holding part both move.

Wenn nachfolgend von „zumindest einer Borste“ gesprochen wird, so bedeutet dies, dass damit sowohl eine einzige Borste, die in einer Aufnahmeöffnung und einer Verankerungsöffnung sitzt, Borsten eines einzigen Borstenbüschels, die in einer Aufnahmeöffnung und einer Verankerungsöffnung sitzen, als auch mehrere Borstenbüschel, die in ihren Aufnahmeöffnungen und Verankerungsöffnungen sitzen, gemeint sind, sodass die Erfindung nicht nur auf die Verankerung einer singulären Borste oder voneinander beabstandeter, singulärer Borsten beschränkt ist. Auch wenn nachfolgend an einigen Stellen die Borstenbüschel zur leichteren Lesbarkeit ergänzend erwähnt sind, so ist die Erfindung generell für einen Borstenträger mit einer oder mehreren einzelnen Borsten als auch für einen Borstenträger mit einem oder mehreren Borstenbüscheln oder Kombinationen hiervon ersetzbar. Das betrifft darüber hinaus sowohl die Verfahrensansprüche als auch die Sachansprüche.When hereinafter referred to as "at least one bristle", this means that both a single bristle sitting in a receiving opening and an anchoring opening, bristles of a single bristle tufts sitting in a receiving opening and an anchoring opening, as well as a plurality of bristle tufts, which are located in their receiving openings and anchoring openings, are meant so that the invention is not limited to the anchoring of a singular bristle or spaced apart, singular bristles. Although below in some places the bristle tufts are mentioned for ease of readability, the invention is generally replaceable for a bristle carrier having one or more individual bristles as well as for a bristle carrier having one or more bristle tufts or combinations thereof. This also affects both the method claims and the property claims.

Der Borstenträger mit seiner Verankerungsöffnung ist ein vorgefertigtes Spritzgussteil, sodass er sehr einfach herzustellen ist und keiner Bearbeitung bedarf. Die Verankerungsöffnungen werden vorzugsweise bereits beim Spritzgießen hergestellt.The bristle carrier with its anchoring opening is a prefabricated injection molded part, so that it is very easy to manufacture and requires no processing. The anchoring openings are preferably already produced during injection molding.

Nachfolgend werden mehrere Verbesserungen, die für sich Erfindungen darstellen, beschrieben, welche aber auch in Kombination miteinander Optimierungen darstellen. Zu betonen ist, dass die später noch erläuterte Vorrichtung auch mit den im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmalen versehen sein kann, wobei lediglich die Steuerung entsprechend programmiert ist.In the following, several improvements, which represent inventions themselves, are described, which however also represent optimizations in combination with each other. It should be emphasized that the device explained later can also be provided with the features described in connection with the method, with only the controller being programmed accordingly.

Aufgrund des Aufheizens kann möglicherweise eine Halterung, welche den Borstenträger aufnimmt, im Betrieb beispielsweise durch Strahlung erwärmt werden. Ferner kann die Zeit, in der Druckkraft auf den Borstenträger ausgeübt wird, so lange sein, dass der Borstenträger tiefer und entfernter von der Vorderseite zu stark erwärmt wird und damit in diesen tieferen Bereichen auch umgeformt wird, wie umfangreiche Versuche gezeigt haben. Um dies zu verhindern wird gemäß einer Variante der Erfindung die Rückseite des Borstenträgers, während die Druckkraft auf den Borstenträger ausgeübt wird, aktiv gekühlt. Es ist also eine separate Kühleinrichtung, beispielsweise durch eine Flüssigkeitskühlung, vorgesehen. Damit wird der Volumenbereich des Borstenträgers, in welchem eine ausreichend hohe Temperatur zur Umformung während des Aufbringens von Druck herrscht, in engeren Grenzen einstellbar. Zudem wird durch die Kühleinrichtung eine Sicherheitszone innerhalb des Borstenträgers geschaffen, in der keine Verformung stattfindet. Während des Aufbringens der Druckkraft wird die Rückseite des Borstenträgers aktiv gekühlt. Vorzugsweise wird dabei sichergestellt, dass der Borstenträger im Prozess maximal 25 °C warm wird.Due to the heating may possibly be a holder which receives the bristle carrier, are heated in operation, for example by radiation. Furthermore, the time in which compressive force is exerted on the bristle carrier can be so long that the bristle carrier is heated to a greater depth and farther from the front side too much, and thus also deformed in these deeper regions, as extensive experiments have shown. To prevent this, according to a variant of the invention, the rear side of the bristle carrier, while the compressive force is exerted on the bristle carrier actively cooled. It is therefore a separate cooling device, for example, by a liquid cooling, provided. Thus, the volume range of the bristle carrier, in which there is a sufficiently high temperature for forming during the application of pressure, within narrow limits adjustable. In addition, a safety zone is created within the bristle carrier by the cooling device, in which no deformation takes place. During the application of the compressive force, the back of the bristle carrier is actively cooled. Preferably, this ensures that the bristle carrier becomes a maximum of 25 ° C in the process.

Die schon erwähnte Halterung, über die rückseitig eine Gegenkraft auf den Borstenträger ausgeübt wird und an der der Borstenträger anliegt, wird aktiv gekühlt, insbesondere über eine Flüssigkeitskühlung.The already mentioned holder, via which a counter force is exerted on the bristle carrier at the rear and bears against the bristle carrier, is actively cooled, in particular via liquid cooling.

Die Kühlung kann nicht nur an der Rückseite des Borstenträgers erfolgen, sondern optional auch zumindest an Abschnitten der sogenannten Seitenfläche des Borstenträgers. Die Seitenfläche ist diejenige Fläche, die die Vorderseite und die Rückseite des Borstenträgers verbindet. Durch die Kühlung wird ausgeschlossen, dass die Seitenfläche, wenn der Borstenträger zwischen Vorderseite und Rückseite gequetscht wird, seitlich nach außen plastisch umgeformt wird. Hierzu kann beispielsweise die Halterung eineThe cooling can be done not only on the back of the bristle carrier, but optionally also at least at portions of the so-called side surface of the bristle carrier. The side surface is the surface that connects the front and the back of the bristle carrier. By cooling is excluded that the side surface, when the bristle carrier is squeezed between the front and back, laterally outwardly plastically deformed. For this purpose, for example, the holder a

Aufnahmevertiefung für den Borstenträger haben, die komplementär zum Borstenträger ausgebildet ist und eine Anlage der Rückseite und der Seitenfläche an der Halterung sicherstellt.Have receiving recess for the bristle carrier, which is complementary to the bristle carrier and ensures an investment of the back and the side surface of the holder.

Die Druckkraft wird in einer Vorrichtung aufgebracht, wenn der Borstenträger vorderseitig durch ein Werkzeugteil und rückseitig durch eine Halterung kontaktiert wird, während die Druckkraft auf den Borstenträger ausgeübt wird. Insbesondere wird die Vorrichtung zum Aufbringen der Druckkraft auf Block gefahren. Das bedeutet, es gibt keinen Abstand zwischen der Halterung und dem Werkzeugteil, denn diese kontaktieren sich stirnseitig. Bevorzugt erfolgt dieser Kontakt vollflächig und um den eingeschlossenen Borstenträger herum in einer Trennebene zwischen Halterung und Werkzeugteil. Damit ist die Kavität, die zwischen der Halterung und dem Werkzeugteil zur Aufnahme des Borstenträgers gebildet ist, in der Trennebene abgedichtet. Hier kann kein Material des Borstenträgers in einen Spalt hinein wandern, um dann einen Grat am fertigen Borstenträger zu bilden.The compressive force is applied in a device when the bristle carrier is contacted at the front by a tool part and at the back by a holder while the pressing force is exerted on the bristle carrier. In particular, the device for applying the pressure force is moved to block. This means that there is no distance between the holder and the tool part, because they contact each other at the front. Preferably, this contact takes place over the entire surface and around the enclosed bristle carrier in a parting plane between the holder and the tool part. Thus, the cavity, which is formed between the holder and the tool part for receiving the bristle carrier, sealed in the parting plane. Here, no material of the bristle carrier can migrate into a gap, to then form a burr on the finished bristle carrier.

Wie sich überraschenderweise bei Versuchen herausgestellt hat, kann die Stabilität und Genauigkeit des Borstenträgers und der Ausrichtung der zumindest einen Borste, insbesondere der Borsten eines Borstenbüschels, erhöht werden, wenn nach der sogenannten Einwirkzeit (Zeit, während der der Druck auf den Borstenträger zwischen Vorderseite und Rückseite ausgeübt wird) die Vorrichtung nicht sofort auseinandergefahren und der Borstenträger entfernt wird. Obwohl dies bezüglich der Taktzeit sehr nachteilig ist, wird nach der Einwirkzeit zwischen der Vorderseite und dem Werkzeugteil ein Lüftungsspalt erzeugt. Das bedeutet, Werkzeugteil und Halterung werden voneinander geringfügig entfernt. Dabei wird die Vorrichtung nicht komplett auseinander gefahren auch nicht in eine Stellung gebracht, in der der Borstenträger entfernt wird oder entfernt werden könnte. Es wird eine Ruhephase für den Borstenträger samt seiner zumindest einen Borste, vorzugsweise ein oder mehrere Borstenbüschel, zwischengeschaltet, in der der Lüftungsspalt in der Vorrichtung zur Kühlung der Vorderseite wirkt. In dieser Ruhephase kontaktiert die Rückseite gegebenenfalls, je nach Form der Halterung, auch die Seitenfläche weiterhin die Halterung, was sich formstabilisierend auswirkt.As has surprisingly been found in tests, the stability and accuracy of the bristle carrier and the orientation of the at least one bristle, in particular the bristles of a bristle tuft, can be increased if after the so-called exposure time (time during which the pressure on the bristle carrier between the front and Rear is applied) the device is not immediately disassembled and the bristle carrier is removed. Although this is very disadvantageous in terms of cycle time, a ventilation gap is created after the contact time between the front and the tool part. This means that the tool part and holder are slightly removed from each other. The device is not completely driven apart or brought into a position in which the bristle carrier is removed or could be removed. It is a rest phase for the bristle carrier together with its at least one bristle, preferably one or more bristle tufts interposed, in which the ventilation gap acts in the device for cooling the front. Depending on the shape of the holder, the rear side also contacts the holder in this quiescent phase, depending on the shape of the holder, which has the effect of stabilizing the shape.

Die vorgegebene Ruhephase sollte wenigstens 1 Sekunde, insbesondere wenigstens 1,5 Sekunden dauern. Bevorzugt erfolgt während dieser Zeit keine weitere Bewegung zwischen der Halterung und dem Werkzeugteil. Alternativ kann eine langsame Öffnungsbewegung erfolgen.The predetermined rest period should last at least 1 second, in particular at least 1.5 seconds. Preferably, no further movement takes place during this time between the holder and the tool part. Alternatively, a slow opening movement can take place.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Borste, insbesondere das oder die Borstenbüschel während dieser gesamten Ruhephase in ihrer zugeordneten Aufnahmeöffnung bleibt/bleiben. Die Aufnahmeöffnung hält die Borste oder die Borsten eines oder mehrerer Borstenbüschel während der Ruhephase in Form. Damit stabilisiert sich der Bereich um die Verankerungsöffnung herum. Offensichtlich werden innere Spannungen abgebaut.It is particularly advantageous if the at least one bristle, in particular the bristle tuft, remains or remains in its assigned receiving opening during this entire resting phase. The receiving opening holds the bristle or bristles of one or more bristle tufts during the resting phase in the form. This stabilizes the area around the anchoring opening. Obviously, internal stresses are reduced.

Der Lüftungsspalt sollte eine Höhe von wenigstens 1 mm haben, diein Verfahrrichtung der Vorrichtung (Bewegungsrichtung zwischen Halterung und Werkzeugteil beim Auf- und Zufahren der Vorrichtung) gemessen wird.The ventilation gap should have a height of at least 1 mm, which is measured in the direction of travel of the device (direction of movement between the holder and the tool part when the device rises and falls).

Wie bereits erwähnt kann der Lüftungsspalt vorzugsweise während der Ruhephase konstant gehalten werden.As already mentioned, the ventilation gap can preferably be kept constant during the rest phase.

Optional kann über den Lüftungsspalt Kühlluft zur Vorderseite des Borstenträgers geblasen werden. Damit lässt sich die Ruhephase zeitlich verkürzen.Optionally, cooling air can be blown to the front of the bristle carrier via the ventilation gap. This allows the rest period to be shortened in time.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass nach einer Zustellbewegung von Werkzeugteil und Borstenträger relativ zueinander, die mit Erreichen einer Schließstellung der Vorrichtung beendet ist, die Druckkraft über eine vorgegebene Haltezeit in der Schließstellung auf den Borstenträger ausgeübt wird. Trotz der Bestrebung, die Taktzeiten möglichst gering zu halten, wird gemäß dieser Besonderheit der Erfindung also die Vorrichtung nicht zu gefahren und sofort wieder geöffnet, wie dies beim Pressen, Umformen oder Stanzen von Gegenständen üblicherweise der Fall ist. Die Druckkraft muss während der Haltezeit nicht konstant sein, denn sie hängt vom Widerstand des Borstenträgers ab. Mit zunehmender Verformung des Borstenträgers wird somit die Druckkraft abnehmen.Another special feature of the invention is that after a feed movement of the tool part and bristle carrier relative to each other, which is completed when reaching a closed position of the device, the pressure force over a predetermined holding time in the closed position is exerted on the bristle carrier. Despite the effort to keep the cycle times as low as possible, according to this peculiarity of the invention, therefore, the device is not driven and immediately reopened, as is usually the case when pressing, forming or punching objects. The compressive force does not have to be constant during the holding time, because it depends on the resistance of the bristle carrier. With increasing deformation of the bristle carrier thus the compressive force will decrease.

Die Haltezeit sollte wenigstens 1 Sekunde, vorzugsweise wenigstens 1,5 Sekunden betragen.The hold time should be at least 1 second, preferably at least 1.5 seconds.

Als maximale Haltezeiten haben sich 3 Sekunden, insbesondere maximal 2,5 Sekunden als optimal herausgestellt. Mehr ist nicht erforderlich.The maximum hold times have been found to be optimal for 3 seconds, in particular for a maximum of 2.5 seconds. More is not required.

Der Borstenträger kann während der Haltezeit, insbesondere während der gesamten Haltezeit, optional aber auch bereits während der Zustellbewegung auf der Vorderseite aufgeheizt werden. Wenn während der Zustellbewegung bereits aufgeheizt wird, lässt sich Taktzeit sparen. Auch während der Zustellbewegung kommt es nämlich schon zu einer Erwärmung der Vorderseite, beispielsweise durch Strahlung. Sobald dann die Vorderseite das beheizte Werkzeugteil kontaktiert, werden während des nachfolgenden Schließens der Vorrichtung die Vorderseite und der Borstenträger aufgeheizt und auf Temperatur gebracht.The bristle carrier can be heated during the holding time, in particular during the entire holding time, but optionally also already during the feed movement on the front side. If it is already heated during the feed movement, cycle time can be saved. In fact, even during the feed movement, there is already a heating of the front side, for example due to radiation. Then, as soon as the front contacts the heated tool part, during the subsequent closing of the device, the front side and the bristle carrier are heated and brought to temperature.

Die Einwirkzeit von Druck auf den Borstenträger bestimmt sich aus der Summe von Haltezeit plus demjenigen Zeitabschnitt während der Zustellbewegung, in welchem die Vorderseite erstmals vom Werkzeugteil und gleichzeitig die Rückseite von der Halterung kontaktiert und bis zum Erreichen der komplett zusammengefahrenen Stellung komprimiert wird. Diese Einwirkzeit sollte wenigstens 4 Sekunden, insbesondere wenigstens 5 Sekunden betragen.The contact time of pressure on the bristle carrier is determined by the sum of the holding time plus the time period during the feed movement, in which the front is first contacted by the tool part and at the same time the rear side of the holder and compressed until reaching the fully collapsed position. This exposure time should be at least 4 seconds, in particular at least 5 seconds.

Als maximale Einwirkzeit haben sich 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden als Grenze herausgestellt.The maximum exposure time has been found to be 15 seconds, in particular a maximum of 10 seconds as the limit.

Die Haltezeit ist dabei vorzugsweise geringer als der obige Zeitabschnitt beim Zusammenfahren, in der der Borstenträger zusmmengedrückt wird. Dieses Zusammenfahren und Komprimieren erfolgt mitsehr langsamer Zustellgeschwindigkeit der Halterung relativ zum Werkzeugteil. Insbesondere ist dieser Zeitabschnitt mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Sekunden.The holding time is preferably less than the above period when moving together, in which the bristle carrier is pressed together. This collapse and compression takes place at a very slow delivery speed of the holder relative to the tool part. In particular, this period is at least 3, in particular at least 4 seconds.

Versuche haben gezeigt, dass die Haltezeit maximal 50%, insbesondere maximal 40% des obigen Zeitabschnitts beim Zusammenfahren ist, während dem der Borstenträger komprimiert wird.Experiments have shown that the holding time is a maximum of 50%, in particular a maximum of 40% of the above period when moving together, during which the bristle carrier is compressed.

Um die Taktzeit zu reduzieren kann es sinnvoll sein, die Vorderseite des Borstenträgers bereits durch andere Maßnahmen und nicht nur ausschließlich durch Kontakt mit dem Werkzeugteil zu erwärmen. Der Borstenträger kann vorgeheizt werden. Beispielsweise könnte der Borstenträger, wenn er bereits in der Halterung sitzt, an seiner Vorderseite mit Warmluft angeblasen werden oder kurzzeitig einer Wärmequelle (z.B. Strahlungswärme) ausgesetzt werden, die nicht das Werkzeugteil bildet. Dies kann während der Zustellbewegung von Werkzeugteil zu Halterung oder auch zeitlich vor dieser Zustellbewegung stattfinden. So könnte zum Beispiel während einer Verstellbewegung der Halterung/des Werkzeugteils oder bevor das Werkzeugteil seitlich an die Halterung herangefahren wird, der Borstenträger angewärmt werden. Die nachfolgende Aufheizzeit durch Kontakt mit dem Werkzeugteil kann dadurch reduziert werden.To reduce the cycle time, it may be useful to heat the front of the bristle carrier already by other means and not only by contact with the tool part. The bristle carrier can be preheated. For example, if the bristle carrier is already in the holder, it could be blown on its front side with hot air or briefly exposed to a heat source (e.g., radiant heat) that does not form the tool part. This can take place during the feed movement from tool part to holder or even before this feed movement. Thus, for example, during an adjustment movement of the holder / tool part or before the tool part is moved laterally to the holder, the bristle carrier could be heated. The subsequent heating time by contact with the tool part can be reduced.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass das freie Ende der zumindest einen Borste in der Vorrichtung stirnseitig abgestützt wird. Diese Abstützung soll die axiale Lage der Borste oder der Borsten einer oder mehrerer Borstenbüschel innerhalb desselben Borstenbüschels oder von Borstenbüscheln zueinander festlegen. Bei mehreren Borstenbüscheln soll die Bürste beispielsweise von der Seite gesehen eine Sägezahnform an den Enden derAnother special feature of the invention is that the free end of the at least one bristle in the device is supported frontally. This support is intended to fix the axial position of the bristle or bristles of one or more bristle tufts within the same bristle tufts or bristle tufts to each other. In the case of a plurality of bristle tufts, for example, the brush should have a sawtooth form at the ends of the bristles

Borstenbüschel haben. Andere Optionen bestehen darin, dass ein Borstenbüschel sägezahnförmig, spitz zulaufend oder konisch zulaufend ist.Have bristle tufts. Other options are that a bristle tuft is sawtooth, tapered or tapered.

Zu erwarten wäre, dass diese Abstützung, die als Anschlag oder Mittel zur Formgebung dient, auch während des Aufbringens der Druckkraft auf den Borstenträger wirken sollte, um während dieser Zeit keine Verschiebung der Borste, Borsten oder Borstenbüschel zu erlauben. Jedoch hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Abstützung zumindest während des Aufbringens der Druckkraft auf den Borstenträger, vorzugsweise noch vor dem Aufbringen der Druckkraft oder während der Zustellbewegung der Vorrichtung nach Kontaktierung der Vorderseite und der Rückseite des Borstenträgers durch Werkzeug bzw. Halterung bereits zu entfernen. Das bedeutet, wenigstens die letzte Phase während des Aufbringens der Druckkraft, optional auch während der gesamten Zeit des Aufbringens der Druckkraft, ist die zuvor eingesetzte Abstützung entfernt. Der minimale Druck, der durch die Abstützung zumindest in der letzten Phase oder auch der gesamten Phase des Verformungsprozesses in die Borsten eingeleitet wird, kann zur Verformung der Borsten führen oder dazu, dass die Borsten schief stehen oder nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, auch nicht innerhalb eines Borstenbüschels.It would be expected that this support, which serves as a stop or means for shaping, should also act during the application of the compressive force to the bristle carrier, in order to allow no displacement of the bristle, bristles or bristle tufts during this time. However, it has been found that it is advantageous, the support at least during the application of the compressive force on the bristle carrier, preferably before the application of the compressive force or during the feed movement of the device after contacting the front and the back of the bristle carrier by tool or holder already to remove. This means that at least the last phase during the application of the compressive force, optionally also during the entire time of application of the compressive force, the previously used support is removed. The minimum pressure which is introduced into the bristles by the support at least in the last phase or also the entire phase of the deformation process can lead to the deformation of the bristles or to the fact that the bristles are inclined or not aligned parallel to one another, not even inside a bristle tuft.

In diesem Zusammenhang kann es sinnvoll sein, dass der Querschnitt der zumindest einen Borste und der Querschnitt der zugeordneten Aufnahmeöffnung im Werkzeugteil so aufeinander abgestimmt sind, dass die zumindest eine Borste/das zumindest eine Borstenbüschel in der Aufnahmeöffnung geklemmt ist und durch die Klemmung axial positionierbar ist. Wenn also die Borste oder Borsten eines Borstenbüschels axial ausgerichtet sind, sind sie in der Aufnahmeöffnung geklemmt und damit axial positioniert. Natürlich ist diese Klemmung nur eine minimale Klemmung, die ein Verschieben generell im vorher stattfindenden axialen Aussichtsprozess erlaubt. Durch das Eigengewicht der Borste/des Borstenbüschels oder auch durch die Trägheit während der Bewegungen der Vorrichtung erfolgt jedoch keine selbsttätige, ungewollte Verschiebung der Borste/des Borstenbüschels in der Aufnahmeöffnung. Ähnlich wie dies beim in der Praxis verwendeten ankerlosen Befestigen der Fall ist, kann die zumindest eine Borste oder das gesamte Borstenbüschel durch thermisches Umformen des Borstenmaterials ein verdicktes Befestigungsende bekommen, indem es über die Schmelztemperatur erwärmt wird. Bei Verwendung eines Borstenbüschels werden die Borsten des Borstenbüschels durch thermisches Umformen miteinander vereinigt. Dabei werden aber nicht auch noch benachbarte Borstenbüschel miteinander vereinigt, sondern jedes Borstenbüschel hat für sich ein verdicktes Befestigungsende, mit dem voraus es in die Verankerungsöffnung eingeführt wird.In this context, it may be useful that the cross section of the at least one bristle and the cross section of the associated receiving opening in the tool part are coordinated so that the at least one bristle / the at least one bristle tufts is clamped in the receiving opening and axially positionable by the clamping , Thus, when the bristles or bristles of a bristle tuft are axially aligned, they are clamped in the receiving opening and thus positioned axially. Of course, this clamping is only a minimal clamping, which allows shifting generally in the previous axial viewing process. By the weight of the bristle / bristle tufts or by the inertia during the movements of the device, however, there is no automatic, unwanted displacement of the bristle / bristle tufts in the receiving opening. Similar to the anchorless attachment used in practice, the at least one bristle or tuft may be given a thickened attachment end by thermally forming the bristle material by heating above the melt temperature. When using a tuft of bristles, the bristles of the bristle tufts are combined together by thermal forming. In this case, but not adjacent bristle tufts are united with each other, but each bristle tuft has a thickened attachment end, with the advance it is introduced into the anchoring opening.

Durch die Erfindung lassen sich nicht nur Borstenbüschel in der Verankerungsöffnung durch Umformen des Randes der Öffnung befestigen, sondern auch vorgefertigte sogenannte elastomere Reinigungselemente (z. B. aus thermoplastischen Kunststoffen), die mehrfach dicker sind als normale Filamente von Borstenbüscheln. Diese Reinigungselemente dienen der Verbesserung der Reinigung als auch, bei einer Zahnbürste, der Massage des Zahnfleisches. Ferner müssen diese Reinigungselemente nicht zwingend eine Stiftform besitzen, sondern können beliebige Querschnitte haben, insbesondere längliche, bogenförmige, kreuzförmige oder runde (kreisrunde oder ovale) Formen sowie entsprechende Ringformen mit mittigen Öffnungen.By means of the invention not only bristle tufts can be secured in the anchoring opening by reshaping the edge of the opening, but also prefabricated so-called elastomeric cleaning elements (eg of thermoplastic materials) which are several times thicker than normal filaments of bristle tufts. These cleaning elements serve to improve the cleaning as well as, in the case of a toothbrush, the massage of the gums. Furthermore, these cleaning elements do not necessarily have a pin shape, but may have any cross-sections, in particular elongated, arcuate, cruciform or round (circular or oval) shapes and corresponding ring shapes with central openings.

Die zumindest eine Verankerungsöffnung kann mit einer singulären, vorgefertigten Borste aus einem Elastomermaterial, insbesondere thermoplastischem Elastomer (TPE), befüllt werden. Diese singuläre Borste wird in der Verankerungsöffnung durch das Verformen des Borstenträgers verankert.The at least one anchoring opening can be filled with a singular, prefabricated bristle made of an elastomeric material, in particular a thermoplastic elastomer (TPE). This singular bristle is anchored in the anchoring opening by deforming the bristle carrier.

Vorzugsweise besitzt die singuläre, vorgefertigte Borste eine größte Wanddicke, im Querschnitt gemessen, von größer als 0,6 mm, insbesondere größer 0,9 mm. Beispielsweise wird bei einer rechteckigen Querschnittsform die größte Wanddicke in Längsrichtung gemessen.Preferably, the singular, prefabricated bristle has a greatest wall thickness, measured in cross section, of greater than 0.6 mm, in particular greater than 0.9 mm. For example, in a rectangular cross-sectional shape, the largest wall thickness is measured in the longitudinal direction.

Optional kann die singuläre, vorgefertigte Borste ein verdicktesOptionally, the singular, prefabricated bristle may be a thickened one

Befestigungsende haben, mit dem es in die Verankerungsöffnung hineingeschoben wird und welches vom umgeformten Rand der Verankerungsöffnung des Borstenträgers umgriffen wird. Das verdickte Befestigungsende wird bei der Herstellung der singulären Borste erzeugt und nicht etwa durch das Eindrücken und elastische Verformen der Borste durch das Umformen des Randes der Verankerungsöffnung. Alternativ jedoch wäre es möglich, ohne ein verdicktes Befestigungsende zu arbeiten, wenn die Borste nämlich dick genug ist und der Rand in die elastische Borste hineingedrückt wird, sodass sich dann das Befestigungsende durch das verdrängte Material verdickt.Fastening have, with which it is pushed into the anchoring opening and which is encompassed by the deformed edge of the anchoring opening of the bristle carrier. The thickened attachment end is created in the manufacture of the singular bristle and not by the indentation and elastic deformation of the bristle by reshaping the edge of the anchoring opening. Alternatively, however, it would be possible to work without a thickened attachment end, namely, if the bristle is thick enough and the edge is pressed into the elastic bristle, so that then the attachment end thickened by the displaced material.

Das verdickte Befestigungsende hat beispielsweise die Form eines flachen Zylinders und/oder die singuläre, vorgefertigte Borste ist ein MehrkomponentenSpritzgussteil. In diesem Zusammenhang kann das verdickte Befestigungsende aus einem anderen, vorzugsweise härteren Material, beispielsweise Polypropylen, als zumindest die Außenoberfläche der singulären, vorgefertigten Borste außerhalb der Verankerungsöffnung sein. Vorzugsweise ist das Befestigungsende sogar härter als der gesamte Rest der singulären, vorgefertigten Borste. Durch das härtere Befestigungsende ist der Sitz der Borste in der Verankerungsöffnung besser. Üblicherweise sind mehrere Verankerungsöffnungen im Borstenträger vorgesehen, wobei mindestens eine, vorzugsweise mehrere Verankerungsöffnungen nur mit der/den singulären, vorgefertigten Borsten versehen sind. Mindestens eine andere, vorzugsweise die übrigen Verankerungsöffnungen sind hingegen mit vorgefertigten Borstenbüscheln versehen, sodass die Bürste eine Mischform aus herkömmlichen Borstenbüscheln und dickeren, elastomeren Reinigungselementen aufweist.The thickened attachment end, for example, has the shape of a flat cylinder and / or the singular, prefabricated bristle is a multi-component injection molded part. In this connection, the thickened attachment end may be made of another, preferably harder material, for example polypropylene, than at least the outer surface of the singular prefabricated bristle outside the anchoring opening. Preferably, the attachment end is even harder than the entire remainder of the singular prefabricated bristle. Due to the harder attachment end of the bristle seat in the anchoring opening is better. Usually, a plurality of anchoring openings are provided in the bristle carrier, wherein at least one, preferably a plurality of anchoring openings are provided only with the / the singular, prefabricated bristles. On the other hand, at least one other, preferably the remaining anchoring openings are provided with prefabricated bristle tufts, so that the brush has a mixed form of conventional bristle tufts and thicker, elastomeric cleaning elements.

Die singuläre Borste ragt in Seitenansicht gesehen mit ihrem freien Ende beispielsweise zumindest bis zum freien Ende des Borstenbüschels, ist also nicht kürzer als die Borstenbüschel. Es kann von Vorteil sein, wenn die elastomeren Reinigungselemente, d.h. die singulären Borsten sogar länger sind als Borstenbüschel und vorderseitig über deren Enden hinaus ragen. Natürlich können die elastomeren Reinigungselemente auch kürzer als die Borstenbüschel sein.Seen in side view, the singular bristle protrudes with its free end, for example, at least as far as the free end of the bristle tuft, and is thus not shorter than the bristle tufts. It may be advantageous if the elastomeric cleaning elements, i. the singular bristles are even longer than bristle tufts and protrude beyond their ends. Of course, the elastomeric cleaning elements may also be shorter than the bristle tufts.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Wand, die die Verankerungsöffnung im Borstenträger definiert, nach dem Verformen nur abschnittsweise an dem in der Verankerungsöffnung liegenden Befestigungsende der zumindest einen Borste oder zumindest eines gesamten Borstenbüschels anliegt. Das Befestigungsende kann dabei beispielsweise auch ein verdicktes Ende sein oder das verdickte Befestigungsende eines Borstenbüschels, in welchem die Borsten einstückig ineinander übergehen. Zu erwarten wäre, dass die gesamte Verankerungsöffnung möglichst straff und spaltfrei an demAnother special feature of the invention is that the wall, which defines the anchoring opening in the bristle carrier, after the deformation only partially abuts against the attachment end of the at least one bristle or at least one entire bristle tuft lying in the anchoring opening. The attachment end may be, for example, a thickened end or the thickened attachment end of a bristle tufts, in which the bristles integrally merge into one another. It would be expected that the entire anchoring opening as tight as possible and gap-free at the

Befestigungsende anliegt, um keinerlei Bewegung der Borste oder des Borstenbüschels in jede Richtung zu erlauben. Die Erfindung geht jedoch einen anderen Weg. Das Befestigungsende wird nicht komplett zusammengedrückt, sondern hat gewisse Freiräume innerhalb der Verankerungsöffnung. Dadurch wird die Lage der zumindest einen Borste, insbesondere jedoch der Borsten innerhalb eines Borstenbüschels genauer einstellbar. Wenn beispielsweise das verdickte Ende eines Borstenbüschels komplett komprimiert wird, so versuchen die Borsten, sich voneinander weg zu spreizen und haben nicht mehr die zueinander parallele Ausrichtung.Fastening abuts to allow any movement of the bristle or bristle tufts in any direction. However, the invention takes a different approach. The attachment end is not completely compressed, but has some free space within the anchoring opening. As a result, the position of the at least one bristle, but in particular of the bristles within a bristle tuft, can be set more precisely. For example, if the thickened end of a bristle tuft is completely compressed, the bristles try to spread apart and no longer have the parallel alignment.

Beispielsweise sollte die Verformung nur im Bereich des Randes der Verankerungsöffnung, d.h. im Bereich desjenigen Wandabschnitts, der im Bereich der Mündung der Verankerungsöffnung liegt, erfolgen.For example, the deformation should only occur in the region of the edge of the anchoring opening, i. in the region of that wall section which lies in the region of the mouth of the anchoring opening take place.

Bezogen auf die fertige Bürste klemmt die Wand der Verankerungsöffnung über eine Tiefe von wenigstens 0,8 mm das Befestigungsende der Borste oder des zumindest einen gesamten Borstenbüschels nicht und/oder verformt das Befestigungsende auch nicht. Dieser Bereich, in dem keine Klemmung und/oder keine Verformung des Befestigungsendes erfolgt, beginnt mit dem Boden der Verankerungsöffnung und erstreckt sich weiter über die wenigstens 0,8 mm in Richtung zur Vorderseite des Borstenträgers.With respect to the finished brush, the wall of the anchoring opening does not clamp the attachment end of the bristle or the at least one entire bristle tufts over a depth of at least 0.8 mm and / or does not deform the attachment end either. This area, in which no clamping and / or no deformation of the attachment end, begins with the bottom of the anchoring opening and extends further over the at least 0.8 mm toward the front of the bristle carrier.

Es kann sogar ein Luftspalt zwischen der Wand und der zumindest einen Borste/des Borstenbüschels vorhanden sein, insbesondere im Bereich des Bodens oder angrenzend an den Boden der Verankerungsöffnung.There may even be an air gap between the wall and the at least one bristle / bristle tuft, in particular in the region of the bottom or adjacent to the bottom of the anchoring opening.

Wie bereits zuvor erwähnt kann die zumindest eine Borste oder das zumindest eine, gesamte Borstenbüschel ein verdicktes Befestigungsende haben. Der Rand der Verankerungsöffnung wird verformt, also der Bereich der Wand, der im Bereich der Mündung zur Vorderseite liegt. In diesem Bereich wird der Rand so verengt, dass sich die Verankerungsöffnung in Richtung zum Boden aufweitet und das verdickte Befestigungsende in Auszugsrichtung vom verformten Rand hintergriffen wird, sodass ein Herausziehen der Borste/des Borstenbüschels durch den als Anschlag wirkenden Rand verhindert wird.As previously mentioned, the at least one bristle or the at least one entire bristle tuft may have a thickened attachment end. The edge of the anchoring opening is deformed, ie the area of the wall that lies in the area of the mouth to the front. In this area, the edge is narrowed so that the anchoring opening expands in the direction of the ground and the thickened attachment end is pulled behind in the extension direction by the deformed edge, so that extraction of the bristle / bristle tufts is prevented by the stop acting as an edge.

Im Hinblick auf die Genauigkeit der Ausrichtung der Borste oder der Borsten eines Borstenbüschels, die zuvor schon erwähnt wurde, kann das verdickteWith regard to the accuracy of the alignment of the bristle or bristles of a bristle tuft, which has already been mentioned, the thickened

Befestigungsende beginnend von seinem der Vorderseite des Borstenträgers nahen Ende in axialer Richtung zur Rückseite hin nur über maximal 50 % seiner axialen Gesamtlänge in der Verankerungsöffnung geklemmt sein. Ist beispielsweise das Befestigungsende eine Kugel, wie sie üblicherweise beim Verschmelzen der Borstenenden erzeugt wird, so wird maximal nur diejenige Hälfte der Kugel in der Verankerungsöffnung geklemmt, die in Richtung zur Vorderseite weist.Fastening starting from its near the front of the bristle carrier end in the axial direction to the back to be clamped only over a maximum of 50% of its total axial length in the anchoring opening. If, for example, the attachment end is a ball, as is usually produced when the bristle ends merge, only a maximum of that half of the ball is clamped in the anchoring opening facing the front side.

Der durch die Verformung gebildete eingeengte „Hals" derThe constricted "neck" formed by the deformation

Verankerungsöffnung nahe der Mündung, d.h. der das verdickte Befestigungsende hintergreifende, verformte Rand der Verankerungsöffnung kann beispielsweise eine axiale Erstreckung (axial bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung immer in Richtung von der Vorderseite bis zur Rückseite oder von der Rückseite zur Vorderseite) von 0,5-1,3 mm, insbesondere 0,6-0,9 mm haben. Dies ist eine extrem geringe Höhe.Anchoring opening near the mouth, i. the deformed edge of the anchoring opening that engages behind the thickened attachment end may, for example, have an axial extent (axial in the context of the invention always in the direction from the front to the back or from the back to the front) of 0.5-1.3 mm, in particular 0.6-0.9 mm. This is an extremely low altitude.

Die durch die Erfindung hergestellten Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, können aufgrund der Erfindung eine sehr geringe Dicke im Bereich des Borstenträgers haben. Während bisher Zahnbürsten im Bereich des Kopfes eine Dicke von über 4 mm besitzen, wird durch die Erfindung eine Dicke von unter 4 mm ermöglicht, bei besseren Haltekräften für die Borsten oder Borstenbüschel als im Stand der Technik. Ferner ist es aufgrund der Erfindung möglich, Borstenbüschel, auch größere Borstenbüschel, bis sehr nahe an den Rand der Vorderseite zu positionieren, was bislang nicht möglich war.The brushes produced by the invention, in particular toothbrushes, can have a very small thickness in the region of the bristle carrier due to the invention. While heretofore toothbrushes in the region of the head have a thickness of about 4 mm, the invention allows a thickness of less than 4 mm, with better holding forces for the bristles or bristle tufts than in the prior art. Furthermore, it is possible due to the invention, bristle tufts, even larger bristle tufts, to position very close to the edge of the front, which was previously not possible.

Borstenbüschel können durch Verformen des Randes der Verankerungsöffnung auch noch im Querschnitt verengt werden. Das bedeutet, ein Borstenbüschel wird in der Verankerungsöffnung befestigt, und der Rand der Verankerungsöffnung wird so verformt, dass der Rand das Borstenbüschel in einem Bereich, in dem die Borsten nebeneinanderliegen, verdichtet. Der Bereich, in dem die Borsten nebeneinander liegen, grenzt vorzugsweise unmittelbar an das Befestigungsende an, das durch die verschmolzenen Borsten gebildet ist. Das Borstenbüschel erhält somit einen geringeren Querschnitt nach dem Verformen und Verengen der Verankerungsöffnung als es zuvor noch nach dem Einsetzen des Borstenbüschels in die Verankerungsöffnung hatte.Bristle tufts can also be narrowed in cross section by deforming the edge of the anchoring opening. That is, a bristle tuft is fixed in the anchoring opening, and the edge of the anchoring opening is deformed so that the edge compacts the bristle tufts in an area where the bristles are juxtaposed. The region in which the bristles lie next to one another preferably directly adjoins the attachment end, which is formed by the fused bristles. The bristle tufts thus receives a smaller cross-section after the deformation and narrowing of the anchoring opening than it had before after the insertion of the bristle tufts into the anchoring opening.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Borstenbüschel um wenigstens 3 %, insbesondere wenigstens 5 % verdichtet wird. Diese Verdichtung wird durch den Unterschied des Querschnitts, genauer gesagt den Unterschied der Querschnittfläche, der Aufnahmeöffnung im Werkzeugteil zum Querschnitt der verformten Verankerungsöffnung im Bereich des Randes, d.h. der Mündung der Verankerungsöffnung zur Vorderseite, definiert.It is preferably provided that the bristle tufts are compressed by at least 3%, in particular at least 5%. This compaction is determined by the difference in cross-section, more specifically the difference in cross-sectional area, of the receiving opening in the tool part to the cross-section of the deformed anchoring opening in the region of the edge, i. the mouth of the anchoring opening to the front, defined.

Der Querschnitt wird bei Zahnbürsten jedoch beispielsweise lediglich um maximal 0,4 mm reduziert.However, for toothbrushes, for example, the cross-section is only reduced by a maximum of 0.4 mm.

Vorzugsweise hat die Verankerungsöffnung vor ihrem Verformen lediglich seitlich ein Übermaß von weniger als 0,2 mm gegenüber dem größten Querschnitt des Befestigungsendes des Büschels/der Borste, um das Einschieben des Befestigungsendes in die Verankerungsöffnung ohne Kraftaufwand zu ermöglichen. Nach dem Verformen ergibt sich ein Formschluss durch den verengten Rand der Verankerungsöffnung, bei dem der Rand nur um 0,1-0,3 mm im Querschnitt enger sein kann, als der größte Querschnitt des Befestigungsendes. Dieser minimale Überstand reicht aus, um hervorragende Auszugswerte zu realisieren.Preferably, prior to its deformation, the anchoring opening only has an oversize side of less than 0.2 mm in relation to the largest cross-section of the attachment end of the tuft / bristle in order to allow insertion of the attachment end into the anchoring opening without effort. After deformation, a positive connection results through the narrowed edge of the anchoring opening, in which the edge can only be narrower by 0.1-0.3 mm in cross section than the largest cross section of the fastening end. This minimum projection is sufficient to realize excellent pull-out values.

Die Erfindung ermöglicht auch, Borstenträger mit rückseitig bereits aufgespritzten Elastomeren zu verarbeiten. Das Elastomer ist also bereits auf die Rückseite des Borstenträgers aufgespritzt, wenn die Borste/das Borstenbüschel vorderseitig in die Verankerungsöffnung eingeführt wird. Die Halterung, in der der Borstenträger beim Aufbringen der Druckkraft aufgenommen ist, hat eine Ausnehmung. Diese Ausnehmung ist so ausgebildet, dass sie den Borstenträger rückseitig samt Elastomer aufnimmt. Die Ausnehmung kann insbesondere komplementär zur Form des mit der Umspritzung versehenen Borstenträgers ausgebildet sein. Da das Elastomer bei Zahnbürsten meist als Zungenreiniger mit vorstehenden Noppen ausgeführt ist, hat die Halterung entsprechend komplementär ausgebildete Vertiefungen für diese Noppen.The invention also makes it possible to process bristle carriers with elastomers already sprayed on the back. The elastomer is thus already sprayed onto the back of the bristle carrier when the bristle / bristle tufts is inserted into the front anchoring opening. The holder, in which the bristle carrier is received when applying the pressure force, has a recess. This recess is designed so that it receives the bristle carrier back together with elastomer. The recess may in particular be designed to be complementary to the shape of the bristle carrier provided with the encapsulation. Since the elastomer toothbrushes is usually designed as a tongue cleaner with protruding nubs, the holder has correspondingly complementary recesses for these nubs.

Vorzugsweise ist jedoch die Tiefe der Ausnehmung so ausgeführt, dass ihr Volumen für die Aufnahme des Elastomers kleiner ist als das unkomprimierte Volumen des Elastomers. Damit wird das Volumen in der Aufnahme dem tatsächlichen Volumen des komprimierten Elastomers bei Aufbringen der Druckkraft zum Verformen des Randes der Verankerungsöffnung angepasst. Da das Elastomer weicher ist als der Borstenträger muss verhindert werden, dass die Druckkraft durch das zwischengeschaltete Elastomer zu gering wird.Preferably, however, the depth of the recess is designed so that its volume for receiving the elastomer is smaller than the uncompressed volume of the elastomer. Thus, the volume in the receptacle is adjusted to the actual volume of the compressed elastomer upon application of the compressive force to deform the edge of the anchoring opening. Since the elastomer is softer than the bristle carrier, it must be prevented that the pressure force is too low due to the intermediate elastomer.

Die beim Verformen von der Halterung aufgebrachte Gegenkraft kann vollständig über das Elastomer in den vorderen Teil des Borstenträgers eingebracht werden. Es muss also nicht zwingend eine direkte Kontaktierung der Rückseite des Borstenträgers ohne Zwischenschaltung von Elastomer mit der Halterung stattfinden, um Gegenkräfte in den Borstenträger einzuleiten.The opposing force applied during deformation of the holder can be completely introduced via the elastomer in the front part of the bristle carrier. It does not necessarily take place directly contacting the back of the bristle carrier without the interposition of elastomer with the holder to initiate opposing forces in the bristle carrier.

Die zuvor erwähnten vielfältigen Optionen des erfindungsgemäßen Verfahrens können folgende optimierte Schritte aufweisen: das Werkzeugteil wird aufgeheizt, sodass die dem Borstenträger gegenüberliegende Stirnseite des Werkzeugteils auf eine Temperatur gebracht wird, die unterhalb der Schmelztemperatur des Borstenmaterials und/oder des Borstenträgermaterials liegt, insbesondere unterhalb von 85% in ° C der jeweiligen Schmelztemperatur des Borsten- und/oder des Borstenträgermaterials. Das Werkzeugteil wird relativ zum Borstenträger bewegt, sodass das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert und ihn aufheizt.The aforementioned various options of the method according to the invention can have the following optimized steps: the tool part is heated so that the end face of the tool part opposite the bristle carrier is brought to a temperature which is below the melting temperature of the bristle material and / or the bristle carrier material, in particular below 85 % in ° C of the respective melting temperature of the bristle and / or the bristle carrier material. The tool part is moved relative to the bristle carrier so that the tool part contacts the bristle carrier and heats it.

Gemäß eines weiteren Aspekts wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Bürste, die einen Borstenträger mit zumindest einer Verankerungsöffnung und wenigstens einer in die Verankerungsöffnung eingesetzten und darin ankerlos verankerten Borste aufweist, wobei der Borstenträger und die wenigstens eine Borste aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet sind, der gleich oder verschieden sein kann, durch die folgenden Schritte weiter entwickelt: eine dem Borstenträger gegenüberliegende Stirnseite des Werkzeugteils wird auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht, die in einem Bereich von zwischen Umgebungstemperatur und 210 °C, insbesondere 150 °C, liegt; das Werkzeugteil wird relativ zum Borstenträger bewegt, sodass das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert und ihn auf die vorbestimmte Temperatur bringt, jedoch ohne den Borstenträger und die wenigstens eine Borste zu schmelzen.According to a further aspect, the method according to the invention for producing a brush, which has a bristle carrier with at least one anchoring opening and at least one bristle inserted into the anchoring opening and anchored therein in an anchorless manner, wherein the bristle carrier and the at least one bristle are formed from a thermoplastic material may be the same or different, further developed by the following steps: an end face of the tool part opposite the bristle carrier is brought to a predetermined temperature, which lies in a range of between ambient temperature and 210 ° C, in particular 150 ° C; the tool part is moved relative to the bristle carrier so that the tool part contacts the bristle carrier and brings it to the predetermined temperature, but without melting the bristle carrier and the at least one bristle.

Der thermoplastische Kunststoff ist bei allen Ausführungsformen bevorzugt aus der aus Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), vorzugsweise BR003, und Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyvinylacetat (PVA), Polyethylen (PE), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) bestehenden Gruppe ausgewählt. Es können sowohl Homopolymere als auch Copolymere mit den genannten thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden.The thermoplastic material in all embodiments is preferably made of polyester, in particular polyethylene terephthalate (PET), preferably BR003, and polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polyvinyl acetate (PVA), polyethylene ( PE), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) existing group. Both homopolymers and copolymers with said thermoplastics can be used.

Erfindungsgemäß sollen der Borstenträger und die wenigstens eine in das Werkzeugteil eingesetzte Borste nicht schmelzen, wenn das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert. Die vorbestimmte Temperatur beträgt dazu vorzugsweise höchstens 85 %% der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs. Damit kann eine Beschädigung der Borsten und/oder des Borstenträgers sicher verhindert werden.According to the invention, the bristle carrier and the at least one bristle inserted into the tool part should not melt when the tool part contacts the bristle carrier. The predetermined temperature is for this purpose preferably at most 85 %% of the melting temperature of the thermoplastic material. Thus, damage to the bristles and / or the bristle carrier can be reliably prevented.

Bevorzugt liegt die vorbestimmte Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 150 °C, besonders bevorzugt zwischen 60 °C und 140 °C, insbesondere zwischen 90 und 130 °C oder 100 und 115 °C.Preferably, the predetermined temperature is in a range between 30 ° C and 150 ° C, more preferably between 60 ° C and 140 ° C, in particular between 90 and 130 ° C or 100 and 115 ° C.

Die vorbestimmte Temperatur liegt weiter bevorzugt oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs. Damit ist eine hinreichende Verformbarkeit des thermoplastischen Kunststoffs gegeben.The predetermined temperature is more preferably above the glass transition temperature of the thermoplastic. This provides adequate deformability of the thermoplastic material.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich grundlegend vom Stand der Technik, denn zum einen sieht es ausschließlich eine ankerlose Befestigung der Borste, des Borstenbüschels oder der Borstenbüschel vor. Die Verankerungsöffnung selbst ist vorgefertigt, das heißt, hier werden nicht mit aufgeheizten Stempeln Löcher in den Borstenträger eingedrückt, vielmehr ergeben sich die Aufnahmeöffnungen bereits beim Spritzgießen des Borstenträgers. Ferner wird auch nicht die Aufnahmeöffnung innenseitig zuerst erwärmt und damit der innenseitige Rand der Öffnung aufgeweicht, sodass die Borste oder das Borstenbüschel in die weiche Wand der Aufnahmeöffnung gedrückt wird. Vielmehr wird die Borste bzw. das oder die Borstenbüschel vorzugsweise zuerst in die Aufnahmeöffnung eingeschoben, und erst anschließend wird der Borstenträger auf seiner dem Werkzeugteil gegenüberliegenden Vorderseite aufgeheizt, ohne aber zu schmelzen. Es wird unterhalb der Schmelztemperatur des Borstenmaterials und/oder desThe inventive method differs fundamentally from the prior art, because on the one hand, it provides exclusively a anchorless attachment of the bristle, the tufts of bristles or bristle tufts. The anchoring opening itself is prefabricated, that is, holes are not pressed into the bristle carrier here with heated punches, but rather the receiving openings already result during the injection molding of the bristle carrier. Furthermore, the receiving opening is not heated on the inside first and thus softens the inside edge of the opening, so that the bristle or bristle tufts is pressed into the soft wall of the receiving opening. Rather, the bristle or the bristle tufts is preferably first inserted into the receiving opening, and only then the bristle carrier is heated on its front side opposite the tool part, but without melting. It is below the melting temperature of the bristle material and / or the

Borstenträgermaterials gearbeitet, wobei die Aufheizung durch das Werkzeugteil, in dem die Borste oder das Borstenbüschel saß, erfolgt und nicht etwa durch ein eigenes reines Heizwerkzeug, welches dann wieder weggefahren werden muss, wenn die Borste oder das Borstenbüschel zugeführt wird. Ein solches Aufheizen durch das Werkzeugteil selbst, in dem die Borste oder das Borstenbüschel sitzt, ist im Stand der Technik deshalb weder angedacht noch durch ihn nahegelegt, weil das Borstenbüschel im Stand der Technik in die weiche, erhitzte Wand des Borstenträgers eindringen sollte und deshalb eine hohe Eigenstabilität aufweisen musste, um die auf das Borstenbüschel ausgeübte Einpresskraft weiterleiten zu können. Nur durch die auf das Borstenbüschel rückseitig ausgeübte Einpresskraft und durch die Eigensteifigkeit des kalten Borstenbüschels war es möglich, das Verankerungsende in die erweichte Wand des Borstenträgers zu drücken. Darüber hinaus erfolgt das Aufheizen durch Kontaktieren des Borstenträgers durch das heizende Werkzeugteil selbst und nicht, wie im Stand der Technik vorwiegend üblich, durch berührungsloses Aufheizen. Damit sind die Energieübergänge einerseits schneller erreichbar und andererseits ist die Vorrichtung mit weniger Teilen ausführbar.Worked bristle carrier material, wherein the heating by the tool part in which the bristle or bristle tufts sat, takes place and not by its own pure heating tool, which then has to be moved away again when the bristle or bristle tufts is supplied. Such heating up by the tool part itself, in which the bristle or bristle tufts sit, is therefore neither envisaged in the prior art nor suggested by him, because the bristle tufts in the prior art should penetrate into the soft, heated wall of the bristle carrier and therefore a had to have high intrinsic stability in order to forward the pressing force exerted on the bristle tufts. Only by the pressing force exerted on the bristle tufts on the reverse side and by the inherent stiffness of the cold bristle tuft was it possible to press the anchoring end into the softened wall of the bristle carrier. In addition, the heating takes place by contacting the bristle carrier by the heating tool part itself and not, as in the prior art mainly usual, by contactless heating. Thus, the energy transitions are on the one hand faster attainable and on the other hand, the device with fewer parts executable.

Die Aufheizung des Borstenträgers während des gesamten Umformprozesses erfolgt auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur, vorzugsweise auf eine Temperatur, die deutlich unterhalb der Schmelztemperatur liegt, beispielsweise mindestens 15 % unter der jeweiligen Schmelztemperatur gerechnet in ° C und vorzugsweise maximal 15% über derThe heating of the bristle carrier during the entire forming process is carried out to a temperature below the melting temperature, preferably to a temperature which is well below the melting temperature, for example at least 15% below the respective melting temperature in ° C and preferably at most 15% above the

Glasübergangstemperatur, gerechnet in ° K und bei einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K. Bei einem Borstenmaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° K liegt die Temperatur, auf die der Borstenträger während des gesamten Umform prozesses erwärmt wird, maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in ° K gerechnet. Vorzugsweise wird der Borstenträger auf eine Temperatur über der Glasübergangstemperatur aufgeheizt.Glass transition temperature, calculated in ° K and for a bristle carrier material with a glass transition temperature of greater than or equal to 300 ° K. In the case of a bristle material with a glass transition temperature of less than 300 ° K, the temperature at which the bristle carrier is heated during the entire forming process is a maximum of 50%. calculated over the glass transition temperature in ° K. Preferably, the bristle carrier is heated to a temperature above the glass transition temperature.

Die Erfindung und ihre zuvor und anschließend beschriebenen vorteilhaften Varianten sehen insbesondere die Verwendung von Polypropylen, von dem einige Gruppen eine Glasübergangstemperatur von kleiner 300° K haben, andere Glasübergangstemperatur über 300° K besitzen, als Borstenträgermaterial vor. Andere bevorzugte Borstenträgermaterialien sind PET, PBT, PA, ABS, SAN und PC. Diese Borstenträgermaterialien haben allesamt Glasübergangstemperaturen von über 300° K.The invention and its preferred and previously described advantageous variants provide in particular for the use of polypropylene, of which some groups have a glass transition temperature of less than 300 ° K, have a glass transition temperature above 300 ° K, as bristle carrier material. Other preferred bristle carrier materials are PET, PBT, PA, ABS, SAN and PC. These bristle carrier materials all have glass transition temperatures of over 300 ° K.

Die Glasübergangstemperatur kann beispielsweise durch Dynamisch-Mechanische Thermoanalyse (DMTA) bestimmt werden. Als Schmelztemperatur wird bei teilkristallinen Thermoplasten das obere Ende des Schmelzbereichs angesehen. Eine Bestimmung der Schmelztemperatur kann beispielsweise durch Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) erfolgen. Bei amorphen Thermoplasten gilt der Übergang zum Fließ- oder Verarbeitungsbereich als Schmelztemperatur.The glass transition temperature can be determined, for example, by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The melting point of semicrystalline thermoplastics is considered to be the upper end of the melting range. A determination of the melting temperature can be carried out, for example, by differential scanning calorimetry (DSC). For amorphous thermoplastics, the transition to the flow or processing range is considered to be the melting temperature.

Damit die Taktung beim Herstellen von Borstenträgern relativ kurz ist, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Werkzeugteil, bevor es den Borstenträger kontaktiert, aufgeheizt ist. Dies hat natürlich den Nachteil, dass die Borste oder das Borstenbüschel selbst dabei schon mit aufgeheizt wird, was im Stand der Technik nicht gewünscht war, denn das Borstenbüschel sollte sich ja in die weiche Wand eindrücken. Erfindungsgemäß kann das Werkzeugteil bereits auf seine vorbestimmte maximale Betriebstemperatur aufgeheizt sein, bevor es den Borstenträger kontaktiert.In order for the clocking in the manufacture of bristle carriers to be relatively short, an embodiment of the invention provides that the tool part, before contacting the bristle carrier, is heated up. Of course, this has the disadvantage that the bristle or bristle tuft itself is already heated with what was not desired in the prior art, because the bristle tufts should indeed press into the soft wall. According to the invention, the tool part can already be heated to its predetermined maximum operating temperature before it contacts the bristle carrier.

Die Erfindung sieht unter anderem in einer Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Schmelztemperatur des Kunststoffs des Borstenträgers unterhalb der Schmelztemperatur der Borste bzw. Borsten liegt. Daneben gibt es aber auch Bürsten, bei denen das Borstenträgermaterial gleich dem Borstenmaterial ist, zum Beispiel Polypropylen und PA.The invention provides inter alia in one embodiment of the invention, that the melting temperature of the plastic of the bristle carrier is below the melting temperature of the bristle or bristles. However, there are also brushes in which the bristle carrier material is equal to the bristle material, for example polypropylene and PA.

Wie bereits erläutert, sollte der Borstenträger erst nach dem Einbringen der zumindest einen Borste durch das Werkzeugteil erwärmt werden, und zwar vorzugsweise ausschließlich durch Kontaktierung. Natürlich kann, wenn ein Borstenträger in die Nähe eines warmen oder heißen Werkzeugteils kommt, eine minimale Temperaturerhöhung stattfinden, diese Temperaturerhöhung ist aber absolut vernachlässigbar und findet nur an der unmittelbaren Oberfläche statt.As already explained, the bristle carrier should be heated only after the introduction of the at least one bristle through the tool part, preferably exclusively by contacting. Of course, if a bristle carrier comes close to a hot or hot tool part, a minimal increase in temperature will occur, but this increase in temperature is absolutely negligible and occurs only on the immediate surface.

Sollte jedoch die Zustellbewegung sehr lange dauern, ist es alternativ hierzu denkbar, dass das Werkzeugteil den Borstenträger im Bereich der Kontaktfläche mit dem Werkzeug während der Zustellbewegung des Werkzeugteils auf die Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Borstenträgermaterials und, vorzugsweise, größer gleich derHowever, should the feed movement take a very long time, it is alternatively conceivable for the tool part to bring the bristle carrier in the area of the contact surface with the tool during the feed movement of the tool part to the temperature below the melting temperature of the bristle carrier material and, preferably, greater than or equal to

Glasübergangstemperatur des Materials des Borstenträgers ist. Alternativ oder ergänzend kann auch bei Kontaktierung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil der Borstenträger auf die vorgenannte Temperatur gebracht werden.Glass transition temperature of the material of the bristle carrier is. Alternatively or additionally, the bristle carrier can be brought to the aforementioned temperature even when the bristle carrier is contacted by the tool part.

Die Aufheizung des Borstenträgers auf die vorbestimmte und zuvor erwähnte Temperatur oder Temperaturbereiche sollte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung 0,25 bis 0,5 mm unter der dem Werkzeugteil zugewandten Oberfläche des Borstenträgers (Vorderseite) reichen, bis der Verformungsvorgang abgeschlossen ist. Da das Werkzeugteil über einen längeren Zeitraum gegen den Borstenträger drückt und ihn dabei aufheizt, wandert die Wärmeenergie auch tiefer in das Innere des Borstenträgers. Damit muss bei der ersten Kontaktierung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil dieses nicht bereits in die Tiefe aufgeheizt sein, es reicht aus, diese Aufheizung während der Zustellbewegung und der Einwirkzeit (Kontaktzeit) zu erreichen.The heating of the bristle carrier to the predetermined and aforementioned temperature or temperature ranges should according to one embodiment of the invention 0.25 to 0.5 mm below the tool part facing surface of the bristle carrier (front) reach until the deformation process is completed. Since the tool part presses against the bristle carrier over a longer period of time and heats it, the heat energy also migrates deeper into the interior of the bristle carrier. As a result, when the bristle carrier is first contacted by the tool part, it does not already have to be heated to depth, it is sufficient to achieve this heating during the feed movement and the contact time (contact time).

Das Werkzeugteil kann in einer 1. Phase der Zustellbewegung relativ zum Borstenträger den Borstenträger zumindest im Bereich des dieThe tool part can in a first phase of the feed movement relative to the bristle carrier, the bristle carrier at least in the region of the

Verankerungsöffnung umgebenden Randes, vorzugsweise aber im gesamten Kontaktbereich, auf eine Temperatur erwärmen, die über einer Grenztemperatur liegt, welche 60 % in ° C, insbesondere 80 % der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials entspricht, wenn mit einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K gearbeitet wird. Dies betrifft insbesondere Borstenträgermaterialien wie Polypropylenvarianten mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K, PET, PBT, PA, ABS, SAN und PC. Alternativ ist die Grenztemperatur die Umgebungstemperatur, wenn mit einem Borstenträgermaterial gearbeitet wird, dessen Glasübergangstemperatur kleiner 300° K beträgt, was insbesondere bei Verwendung vonAnchoring opening surrounding edge, but preferably in the entire contact area, to a temperature above a limit temperature which corresponds to 60% in ° C, in particular 80% of the glass transition temperature of the bristle carrier material, if with a bristle carrier material having a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K. is working. This applies in particular to bristle carrier materials such as polypropylene variants with a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K, PET, PBT, PA, ABS, SAN and PC. Alternatively, the limit temperature is the ambient temperature when working with a bristle carrier material whose glass transition temperature is less than 300 ° K, which in particular when using

Polypropylenvarianten mit solch niedrigen Glasübergangstemperaturen der Fall ist. Die Erwärmung erfolgt, bevor das Werkzeugteil in einer 2. Phase der Zustellbewegung den Rand verformt und der Rand gegen die zumindest eine Borste drückt.Polypropylene variants with such low glass transition temperatures is the case. The heating takes place before the tool part deforms the edge in a second phase of the feed movement and the edge presses against the at least one bristle.

Das Borstenträgermaterial kann insbesondere auf eine Temperatur erwärmt werden, die in einem Bereich zwischen der Glasübergangstemperatur und unterhalb von etwa 85 % % der Schmelztemperatur des Thermoplasten in ° C gerechnet liegt. Je nach dem verwendeten thermoplastischen Material liegt dieseIn particular, the bristle carrier material may be heated to a temperature which is within a range between the glass transition temperature and below about 85% of the melting temperature of the thermoplastic in ° C. Depending on the thermoplastic material used this is

Temperatur vorzugsweise in einem Bereich von zwischen 30 °C und 210 °C, besonders bevorzugt zwischen 60 und 140 °C, vorzugsweise zwischen 90 und 130 °C oder 100 und 115 °C.Temperature preferably in a range of between 30 ° C and 210 ° C, more preferably between 60 and 140 ° C, preferably between 90 and 130 ° C or 100 and 115 ° C.

Wie sich bei Versuchen herausgestellt hat, sollte die Borste oder das Borstenbüschel zuerst in die Aufnahmeöffnung geschoben werden, bevor das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert, insbesondere bevor der Borstenträger zumindest im Bereich des die Verankerungsöffnung umgebenden Randes (vorzugsweise im gesamten Kontaktbereich) auf eine Temperatur erwärmt wurde, welche über einer Grenztemperatur liegt, die 40 % in ° C, insbesondere 20 % in ° C unter der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials liegt, wenn mit einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K gearbeitet wird (dies betrifft insbesondere Borstenträgermaterialien wie Polypropylenvarianten mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K, PET, PBT, PA, ABS, SAN und PC), oder die der Umgebungstemperatur entspricht, wenn mit einem Borstenträgermaterial gearbeitet wird, dessen Glasübergangstemperatur kleiner 300° K beträgt, also insbesondere Polypropylenvarianten mit solch niedrigen Glasübergangstemperaturen. Der Rand der Verankerungsöffnung ist zumindest der Außenrand an der Vorderseite des Borstenträgers.As has been found in experiments, the bristle or bristle tufts should first be pushed into the receiving opening before the tool part contacts the bristle carrier, in particular before the bristle carrier has been heated to a temperature at least in the region of the edge surrounding the anchoring opening (preferably in the entire contact area) which is above a limit temperature which is 40% in ° C, in particular 20% in ° C below the glass transition temperature of the bristle carrier material when working with a bristle carrier material having a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K (this applies in particular bristle carrier materials such as polypropylene variants with a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K, PET, PBT, PA, ABS, SAN and PC), or which corresponds to the ambient temperature when working with a bristle carrier material whose glass transition temperature is less than 300 ° K, ie in particular P polypropylene variants with such low glass transition temperatures. The edge of the anchoring opening is at least the outer edge at the front of the bristle carrier.

Eine andere Variante der Erfindung sieht vor, dass die zumindest eine Borste oder das Borstenbüschel zuerst in die Aufnahmeöffnung geschoben wird, bevor der Rand der Verankerungsöffnung auf eine Temperatur aufgeheizt ist, die zumindest 30 °C über der Umgebungstemperatur liegt, insbesondere bevor der Rand der Verankerungsöffnung im Inneren der Verankerungsöffnung über die Umgebungstemperatur durch das Werkzeugteil aufgeheizt ist. Das bedeutet, der Rand innerhalb der Öffnung wird bei letzterer Variante nicht merklich aufgeheizt, im Gegensatz zum Stand der Technik, wo beheizbare Stifte in die Öffnung eindringen sollten, um den innenseitigen Rand der Öffnung, das heißt die die Öffnung definierende Wand, bis zum Lochgrund zu erwärmen.Another variant of the invention provides that the at least one bristle or bristle tufts is first pushed into the receiving opening before the edge of the anchoring opening is heated to a temperature which is at least 30 ° C above the ambient temperature, in particular before the edge of the anchoring opening is heated in the interior of the anchoring opening over the ambient temperature by the tool part. This means that the edge inside the opening is not appreciably heated in the latter variant, in contrast to the prior art, where heated pins should penetrate into the opening to the inside edge of the opening, that is, the wall defining the opening, to the hole bottom to warm up.

Die Verformung sollte derart sein, dass der Rand des Borstenträgers am Übergang zur Vorder- oder Stirnseite des Borstenträgers am gesamten Umfang gegen die außenliegenden Borsten des befestigten Borstenbüschels drückt, so dass eine Verdichtung des Borstenbüschels erfolgt. Natürlich hängt die Art oder der Umfang der Verdichtung von dem Querschnitt des Borstenbüschels ab. Bei Zahnbürsten wird der Querschnitt der Verankerungsöffnung beispielsweise um maximal 0,3 mm, vorzugsweise um maximal 0,15 mm reduziert.The deformation should be such that the edge of the bristle carrier presses at the transition to the front or end side of the bristle carrier on the entire circumference against the outer bristles of the attached bristle tufts, so that a compression of the bristle tufts takes place. Of course, the nature or extent of compaction depends on the cross section of the bristle tuft. In the case of toothbrushes, the cross-section of the anchoring opening is reduced, for example, by a maximum of 0.3 mm, preferably by a maximum of 0.15 mm.

Vorzugsweise bezieht sich die fehlende Aufheizung der Öffnungswand auch auf die übrigen Ausführungsformen. Das heißt, dass optional generell nur im Bereich der Vorderseite, also am Übergang der Vorderseite zurPreferably, the lack of heating of the opening wall also relates to the other embodiments. This means that optional generally only in the area of the front, so at the transition from the front to

Verankerungsöffnung, der Rand auf die vorgegebenen Grenztemperaturen oder Temperaturen gebracht wird, in der Öffnung selbst bleibt jedoch die Umgebungstemperatur im Wesentlichen erhalten, solange das Werkzeugteil den Borstenträger nicht kontaktiert.Anchoring opening, the edge is brought to the predetermined limit temperatures or temperatures, in the opening itself, however, the ambient temperature is substantially maintained as long as the tool part does not contact the bristle carrier.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Werkzeugteil im gesamten Kontaktbereich, in dem das Werkzeugteil den Borstenträger kontaktiert, auch aufgeheizt wird und nicht nur in dem punktuellen Bereich oder linienförmigen Bereich um den Rand der Verankerungsöffnung herum. Dies hat den Vorteil, dass das Werkzeugteil den gesamten Kontaktbereich und damit den gesamten angrenzenden Materialbereich des Werkzeugteils zur Verfügung hat, um diesen Materialbereich durch den hohen aufgebrachten Druck zu bewegen und umzuformen. Dabei ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn das Werkzeugteil sogar die gesamte dem Werkzeugteil zugewandte Stirnseite des Borstenträgers, also dessen Vorderseite, kontaktiert, zumindest aber wenigstens 70 % der Fläche der Vorderseite kontaktiert und mit Druck beaufschlagt. Im Stand der Technik wurde durch vorstehende Wülste am hergestellten Borstenträger eine Art Kragen geschaffen, der das einzige erhitzte und umgeformte Material darstellte. Die vorliegende Erfindung setzt sich hiervon jedoch deutlich ab, indem gerade die Abschnitte des Borstenträgers erwärmt und mit umgeformt werden, die entfernt vom stirnseitigen Rand der Verankerungsöffnungen liegen.A preferred embodiment of the invention provides that the tool part is also heated in the entire contact region, in which the tool part contacts the bristle carrier, and not only in the punctiform region or linear region around the edge of the anchoring opening. This has the advantage that the tool part has the entire contact area and thus the entire adjacent material area of the tool part available to move this material area by the high pressure applied and reshape. Moreover, it is advantageous if the tool part even contacts the entire end of the bristle carrier facing the tool part, that is to say its front side, but at least contacts and pressurizes at least 70% of the area of the front side. In the prior art, a kind of collar was created by projecting beads on the bristle carrier produced, which represented the only heated and formed material. The present invention, however, sets this clearly off by just the portions of the bristle carrier are heated and formed with, which lie away from the front edge of the anchoring openings.

Die Rückseite des Borstenträgers sollte durch das Werkzeugteil während des Verankerns nicht erwärmt werden, sodass tatsächlich nur die Vorderseite, die dem Werkzeugteil zugewandt ist, erwärmt und umgeformt wird, wogegen die Rückseite eine plattenartige, stabile Struktur bildet, die als Basis des Borstenträgers bezeichnet werden könnte. Dieser Teil des Borstenträgers wird während der Druckbeaufschlagung folglich auch nicht umgeformt oder in seiner Gestalt geändert.The back side of the bristle carrier should not be heated by the tool part during anchoring so that in fact only the front side facing the tool part is heated and reshaped, whereas the back side forms a plate-like, stable structure which could be called the base of the bristle carrier , Consequently, this part of the bristle carrier is not reshaped or changed in shape during the pressurization.

Das Werkzeugteil kann zumindest während der gesamten Zeit, in der es Druck auf den Borstenträger ausübt, den Borstenträger stirnseitig auch aufheizen. Es geht also bei der Erfindung nicht um ein kurzzeitiges Vorab-Aufheizen des Borstenträgers und ein anschließendes schnelles Bewegen der Borstenbüschel in die erwärmten Materialabschnitte des Borstenträgers, wie dies im Stand der Technik mit den vorab erhitzten Borstenträgern der Fall ist, in die dann Borstenbüschel eingestoßen werden.The tool part can, at least during the entire time in which it exerts pressure on the bristle carrier, also heat the bristle carrier on the front side. Thus, the invention is not a short-term pre-heating of the bristle carrier and a subsequent rapid movement of the bristle tufts in the heated material portions of the bristle carrier, as is the case in the prior art with the previously heated bristle carriers into which bristle tufts are then pushed ,

Die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Kunststoffe sind beispielsweise Copolyester, insbesondere Eastar™ BR003 (mit einemThe plastics used in the present invention are, for example, copolyesters, in particular Eastar ™ BR003 (with a

Schmelztemperaturbereich von 230 bis 280 °C), Polypropylene, insbesondere ein Homopolymer wie beispielsweise PPH5042 mit einer Schmelztemperatur von 165 °C, Polycarbonat, Polyamid, Polyvinylacetat oder Polyethylen. Sofern diese Materialien eine Glasübergangstemperatur über der Umgebungstemperatur, hier 300° K , haben, sollte über das Werkzeugteil Energie in den Borstenträger eingebracht werden. Dies ist auch vorteilhaft bei Materialien, deren Glasübergangstemperatur unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Jedoch ist es gemäß einer Variante der Erfindung bei solchen Materialien des Borstenträgers auch möglich, ohne eine Aufheizung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil auszukommen. Dann wird bei der Umgebungstemperatur die Umformung ausschließlich über den Druck des Werkzeugteils auf den Borstenträger erreicht.Melting temperature range of 230 to 280 ° C), polypropylene, in particular a homopolymer such as PPH5042 with a melting temperature of 165 ° C, polycarbonate, polyamide, polyvinyl acetate or polyethylene. If these materials have a glass transition temperature above the ambient temperature, here 300 ° K, energy should be introduced into the bristle carrier via the tool part. This is also advantageous for materials whose glass transition temperature is below ambient temperature. However, according to a variant of the invention, it is also possible with such materials of the bristle carrier to manage without heating up of the bristle carrier by the tool part. Then, at the ambient temperature, the deformation is achieved exclusively via the pressure of the tool part on the bristle carrier.

Vorteilhafter Weise werden Borstenträgermaterialien auf folgende Temperaturen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und durch die nachfolgend noch erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung erwärmt:Advantageously, bristle carrier materials are heated to the following temperatures in the process according to the invention and by the device according to the invention which is explained below:

Die Erfindung sieht insbesondere bei PET eine Erwärmung der Vorderseite des Borstenträgers in einem Bereich von 75-95 °C, insbesondere 80-90 °C und bei PP von 115 bis 125 °C, insbesondere 110-120 °C vor.The invention provides in particular for PET, a heating of the front side of the bristle carrier in a range of 75-95 ° C, in particular 80-90 ° C and PP of 115 to 125 ° C, in particular 110-120 ° C before.

Insbesondere wird PP mit einem Melt-Flow-Index (MFI) von 6-35, vorzugsweise von 10-15 eingesetzt.In particular, PP is used with a melt flow index (MFI) of 6-35, preferably 10-15.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in der bevorzugten Ausführungsform nicht nur eine Borste vor, die insgesamt in eine Aufnahmeöffnung eingesetzt wird, sondern mehrere Verankerungsöffnungen und mehrere Aufnahmeöffnungen im Borstenträger bzw. im Werkzeugteil. Die Aufnahmeöffnungen fluchten jeweils zu den zugeordneten Verankerungsöffnungen. In die Aufnahmeöffnungen werden Borstenbüschel eingesetzt, die dann in die Verankerungsöffnungen eingeschoben werden, vorzugsweise gleichzeitig eingeschoben werden. Das Werkzeugteil heizt gleichzeitig zumindest die Ränder der Verankerungsöffnungen auf, vorzugsweise die gesamte Kontaktfläche, sodass der gesamte Bereich zwischen den Verankerungsöffnungen erwärmt wird. Durch Ausübung von Druck auf die Vorderseite des Borstenträgers werden die Verankerungsöffnungen gleichzeitig geschlossen und dadurch die Borstenbüschel gleichzeitig verankert.The inventive method provides in the preferred embodiment, not only a bristle, which is used in total in a receiving opening, but a plurality of anchoring openings and a plurality of receiving openings in the bristle carrier or in the tool part. The receiving openings are aligned in each case to the associated anchoring openings. In the receiving openings bristle tufts are used, which are then inserted into the anchoring openings, preferably inserted simultaneously. The tool part simultaneously heats up at least the edges of the anchoring openings, preferably the entire contact surface, so that the entire area between the anchoring openings is heated. By exerting pressure on the front side of the bristle carrier, the anchoring openings are closed at the same time, thereby anchoring the bristle tufts at the same time.

Vorzugsweise ist der Kontaktbereich zwischen Werkzeugteil und Borstenträger am Werkzeugteil eben, ebenso wie die Vorderseite des Borstenträgers, welche dem Werkzeugteil zugewandt ist.Preferably, the contact area between the tool part and bristle carrier on the tool part is flat, as is the front side of the bristle carrier, which faces the tool part.

Die Zustellbewegung des Werkzeugteils relativ zum Borstenträger kann druck-und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert vollzogen werden.The feed movement of the tool part relative to the bristle carrier can be performed pressure and time-controlled and / or pressure and path controlled.

Alternativ hierzu wird die Vorrichtung einfach auf Block gefahren, indem beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen ist (zum Beispiel über einen Spindelantrieb), wobei die Stromaufnahme oder Leistungsaufnahme des Elektromotors detektiert wird und ab Erreichen einer vorgegebenen Grenze davon ausgegangen wird, dass die Vorrichtung in der Schließstellung ist, in welcher vorzugsweise die Halterung und das Werkzeugteil einander berühren. Ab diesem Zeitpunkt könnte dann die sogenannte Haltezeit laufen.Alternatively, the device is simply driven to block by, for example, an electric motor is provided (for example via a spindle drive), the current consumption or power consumption of the electric motor is detected and is assumed from reaching a predetermined limit that the device is in the closed position in which preferably the holder and the tool part touch each other. From then on, the so-called hold time could run.

Der Begriff „Bewegung oder Zustellbewegung des Werkzeugteils relativ zum Borstenträger“ bedeutet, dass eines der beiden Teile oder beide Teile relativ zueinander bewegt werden.The term "movement or feed movement of the tool part relative to the bristle carrier" means that one of the two parts or both parts are moved relative to each other.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass das Werkzeugteil ab dem Zeitpunkt des Kontaktierens des Borstenträgers eine vorzugsweise konstant bleibende Druckkraft über eine vorgegebene Zeit auf den Borstenträger ausübt. Dieses optionale Verfahren ist besonders einfach zu realisieren, denn es wird einfach eine Druckkraft aufgebracht und eine Zeit lang auf den Borstenträger ausgeübt, sozusagen als Einwirkzeit, um anschließend Werkzeugteil und Borstenträger wieder voneinander zu entfernen. Weitere Verfahrensschritte sind auch hier, wie bei den übrigen Varianten der Erfindung, nicht erforderlich, um die Borste oder das oder die Borstenbüschel im Borstenträger zu verankern.A further variant of the invention provides that the tool part exerts a preferably constant compressive force on the bristle carrier for a predetermined time from the time of contacting the bristle carrier. This optional method is particularly easy to implement, because it is simply applied a compressive force and exercised for a while on the bristle carrier, so to speak as a contact time, then to remove the tool part and bristle carrier again from each other. Further method steps are not required here, as in the other variants of the invention, to anchor the bristle or the bristle tufts in the bristle carrier.

Die Zustellbewegung und/oder der aufgebrachte Druck vom Werkzeugteil relativ zum bzw. auf den Borstenträger kann ab der Kontaktierung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil bis Erreichen des maximalen Zustellwegs nichtlinear über die Zeit verlaufen. Dadurch kann beispielsweise eine längere oder kürzere anfängliche Einwirkzeit der Temperatur realisiert werden, und anschließend wird dann ein anderer Druck ausgeübt, um das Borstenträgermaterial weiter und dauerhaft zu verformen.The feed movement and / or the applied pressure from the tool part relative to or on the bristle carrier can extend from the contact of the bristle carrier through the tool part to reach the maximum feed path non-linear over time. As a result, for example, a longer or shorter initial exposure time of the temperature can be realized, and then another pressure is then applied to further and permanently deform the bristle carrier material.

Im Gegensatz zum zuvor erwähnten Stand der Technik kann das Befestigungsende der zumindest einen Borste oder des oder der gesamten Borstenbüschel beim Einschieben in die zugeordnete(n) Verankerungsöffnung(en) kleiner als der Querschnitt der Verankerungsöffnung, natürlich vor dessen Verformen und vor der Erwärmung des Borstenträgers, sein. Das bedeutet, das Borstenbüschel wird nicht in die seitliche Wand der Verankerungsöffnung eingedrückt, wie dies im Stand der Technik vorgeschlagen wurde. Das Befestigungsende wird auch nicht in den Boden der Verankerungsöffnung eingedrückt, denn dieser ist nicht oder nicht ausreichend erwärmt, um weich zu sein. Ferner wird auch keine Axialkraft auf die Borsten ausgeübt, die über die notwendige Kraft zum Herausschieben der Borsten aus der Aufnahmeöffnung hinausgeht.In contrast to the aforementioned prior art, the attachment end of the at least one bristle or tuft (s) when inserted into the associated anchoring opening (s) may be smaller than the cross section of the anchoring opening, of course prior to its deformation and prior to heating of the bristle carrier , be. This means that the bristle tufts are not pressed into the lateral wall of the anchoring opening, as has been proposed in the prior art. The attachment end is also not pressed into the bottom of the anchoring opening, because this is not or not sufficiently heated to be soft. Furthermore, no axial force is exerted on the bristles, which goes beyond the necessary force for pushing out the bristles from the receiving opening.

Wichtig für das vorliegende Verfahren und ein großer Unterschied zum Stand der Technik ist die relativ lange Einwirkzeit des Werkzeugteils auf den Borstenträger, während der Druck auf den Borstenträger ausgeübt wird und dieser zusätzlich erwärmt wird. Die Einwirkzeit beträgt wenigstens 4 Sekunden, insbesondere wenigstens 5 Sekunden und maximal 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden. Über diese lange Einwirkzeit kann der Druck gleichbleibend sein und/oder eine permanente Erwärmung des Borstenträgers stattfinden. Die Verankerungsöffnung kann ein Sackloch sein, insbesondere mit einer Tiefe von maximal 4 mm, weiter insbesondere maximal 2,7 mm.Important for the present method and a great difference from the prior art is the relatively long exposure time of the tool part on the bristle carrier, while the pressure is exerted on the bristle carrier and this is additionally heated. The exposure time is at least 4 seconds, in particular at least 5 seconds and a maximum of 15 seconds, in particular a maximum of 10 seconds. Over this long exposure time, the pressure can be consistent and / or a permanent heating of the bristle carrier take place. The anchoring opening may be a blind hole, in particular with a maximum depth of 4 mm, more particularly a maximum of 2.7 mm.

Dadurch, dass der Borstenträger im Bereich der Vorderseite verformt wird, wird die Dicke des Borstenträgers durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert.Due to the fact that the bristle carrier is deformed in the area of the front side, the thickness of the bristle carrier is reduced by the method according to the invention.

Die Verankerungsöffnung wird nur bis zu einer Tiefe von maximal 85 %, insbesondere maximal 70 %, vorzugsweise sogar nur maximal 60 % ihrer Gesamttiefe umgeformt und verengt, das heißt, sie wird im Bereich des Bodens des Sacklochs nicht verengt.The anchoring opening is reshaped and narrowed only to a depth of at most 85%, in particular a maximum of 70%, preferably even only a maximum of 60% of its total depth, that is, it is not narrowed in the region of the bottom of the blind hole.

Ein wesentlicher weiterer Unterschied zum Stand der Technik besteht auch im ausgeübten Druck, der erheblich höher ist als der in den bisher vorgeschlagenen Verfahren. Das Werkzeugteil bringt nämlich einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Borstenträger auf.A significant further difference from the prior art also exists in the applied pressure, which is considerably higher than in the previously proposed method. The tool part brings namely a pressure of at least 200 bar, in particular at least 400 bar on the bristle carrier.

Die zumindest eine Verankerungsöffnung, vorzugsweise sämtliche Verankerungsöffnungen haben vor der Beaufschlagung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil im Bereich der Mündung der Verankerungsöffnung keinen vorstehenden Kragen, vielmehr sind diese Borstenträger an ihrer dem Werkzeugteil zugewandten Vorderseite eben, zumindest im Kontaktbereich mit dem Werkzeugteil. Der enorme Druck von 200 und mehr bar sorgt dafür, dass er gesamte Bereich der Oberfläche oder Kontaktfläche umgeformt wird und, bis auf die nachfolgend noch erläuterte Ausnahme bei einer schrägenThe at least one anchoring opening, preferably all anchoring openings, have no protruding collar before the bristle carrier is acted upon by the tool part in the region of the mouth of the anchoring opening. Rather, these bristle carriers are flat on their front side facing the tool part, at least in the area of contact with the tool part. The enormous pressure of 200 and more bar ensures that it is reshaped entire area of the surface or contact surface and, except for the exceptions explained below in an oblique

Verankerungsöffnung, kein vorstehender Kragen als Materialanhäufung notwendig ist.Anchoring opening, no projecting collar as material accumulation is necessary.

Durch die Erfindung lassen sich auch Bürsten mit Borstenbüschel herstellen, die schräg zur Vorderseite verlaufen. Dies ist deshalb überraschend, weil durch die schräge Ausrichtung der Borstenbüschel der Mündungsrand der Verankerungsöffnung abschnittsweise sozusagen unterhalb des schräg verlaufenden Büschels liegt und damit für das Werkzeug zum Umformen einerseits schwerer erreichbar ist und andererseits das Umformen des Materials in diesem Bereich eigentlich zum Aufrichten des schräg verlaufenden Büschels führen sollte. Dies ist jedoch, wie sich bei Versuchen herausgestellt hat, nicht der Fall. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich somit auch Borstenbüschel schräg im Borstenträger verbauen.The invention also makes it possible to produce brushes with bristle tufts which run obliquely to the front. This is surprising because the oblique orientation of the bristle tufts the mouth edge of the anchoring opening sections so to speak below the inclined tufts and thus is harder to reach for the tool for forming and on the other hand, the forming of the material in this area actually erecting the obliquely Tufts should lead. However, as has been found in experiments, this is not the case. By means of the method and device according to the invention, bristle tufts can thus also be installed obliquely in the bristle carrier.

Sollte die Verankerungsöffnung in ihrem Inneren einen schräg zu ihrer dem Werkzeugteil gegenüberliegenden Vorderseite verlaufenden Randabschnitt aufweisen, kann an diesem Bereich eine zusätzliche Materialanhäufung notwendig sein. Dann besitzt der Borstenträger vor der Beaufschlagung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil am stirnseitigen Rand zum Beispiel im Bereich des schräg verlaufenden Randabschnitts oder gegenüberliegend zum schräg verlaufenden Randabschnitt einen gegenüber der Vorderseite in Richtung zum Werkzeugteil vorstehenden Fortsatz. Ansonsten ist vorteilhafter Weise die Vorderseite des Borstenträgers komplett eben.If the anchoring opening in its interior have an edge portion extending obliquely to its front side opposite the tool part, additional material accumulation may be necessary at this area. Then, the bristle carrier has before the application of the bristle carrier by the tool part at the front edge, for example in the region of the oblique edge portion or opposite to the inclined edge portion opposite the front in the direction of the tool part projecting extension. Otherwise, advantageously, the front of the bristle carrier completely flat.

Als Werkzeugteil wird insbesondere ein Magazin eingesetzt, welches mit der zumindest einen Borste oder dem zumindest einen Borstenbüschel bestückt wird. Sind mehrere Borsten oder mehrere Borstenbüschel am Borstenträger zu befestigen, so sind alle Borsten bzw. Borstenbüschel in demselben Magazin untergebracht und werden nach dem Bestücken gleichzeitig eingeschoben.As a tool part in particular a magazine is used, which is equipped with the at least one bristle or at least one bristle tufts. If several bristles or more bristle tufts to be attached to the bristle carrier, then all bristles or tufts are housed in the same magazine and are inserted after loading simultaneously.

Das oder die Befestigungsenden der Borsten bzw. Borstenbüschel ragen nach dem Bestücken mit ihrem Befestigungsende aus dem Magazin heraus und werden an diesem Befestigungsende erhitzt, ohne das Magazin dabei verlassen zu müssen. Die Verdickung bildet sich dann am frei vom Magazin abstehenden Befestigungsende. Das Magazin ist also kein reines Stempelwerkzeug, sondern auch ein Transportwerkzeug, welches seitlich zum Borstenträger aus einer Bestückungsstation kommend herangefahren wird und anschließend gegen den Borstenträger gepresst wird.The or the attachment ends of the bristles or bristle tufts protrude after loading with its attachment end of the magazine and are heated at this attachment end, without having to leave the magazine. The thickening is then formed at the free end protruding from the magazine attachment end. The magazine is therefore not a pure stamping tool, but also a transport tool, which is moved laterally to the bristle carrier coming from a Bestückungsstation and is then pressed against the bristle carrier.

Die Verdickung, d.h. das verdickte Befestigungsende, kann anschließend, d.h. unmittelbar nach ihrer Erzeugung, aktiv gekühlt werden, bevor sie in die Verankerungsöffnung im Borstenträger eingeschoben wird. Damit lässt sich die Taktzeit erhöhen. Darüber hinaus wird vermieden, dass die Verdickung anschließend beim Aufbringen der Druckkraft so verformt wird, dass die Borsten nicht mehr optimal zueinander ausgerichtet sind. Die aktive Kühlung bedeutet nicht etwa, dass das verdickte Befestigungsende in der Vorrichtung durch die dort herrschende Umgebungstemperatur gekühlt wird. Vielmehr ist eine Einrichtung zur Kühlung vorgesehen, beispielsweise ein aktiver Luftstrom, der durch einen Ventilator erzeugt wird. Dieser Luftstrom kann entweder Umgebungsluft beispielsweise von weiter entfernt von den beheizten Teilen heran transportieren oder auch gekühlte Luft heran transportieren, welche aus einem Klimasystem stammt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Kältekammer vorzusehen, durch welche das Befestigungsende mit der oder den Borsten hindurch transportiert wird.The thickening, i. the thickened attachment end may subsequently, i. be actively cooled immediately before it is produced, before it is inserted into the anchoring opening in the bristle carrier. This can increase the cycle time. In addition, it is avoided that the thickening is then deformed during application of the compressive force so that the bristles are no longer optimally aligned with each other. The active cooling does not mean, for example, that the thickened attachment end in the device is cooled by the ambient temperature prevailing there. Rather, a device for cooling is provided, for example, an active air flow, which is generated by a fan. This air flow can either transport ambient air, for example from farther away from the heated parts, or also transport cooled air coming from an air conditioning system. Another possibility is to provide a cold chamber through which the attachment end is transported with the bristle or through.

Wie bereits erwähnt, hat das Werkzeugteil beispielsweise eine ebene, dem Borstenträger zugewandte Stirnseite (zumindest im Kontaktbereich mit dem Borstenträger) und/oder eine Geometrie, die nicht in die Verankerungsöffnung ragen kann, das heißt ohne stiftartige Vorsprünge oder dergleichen, wie dies im Stand der Technik vorgeschlagen wurde.As already mentioned, the tool part has, for example, a planar end facing the bristle carrier (at least in the area of contact with the bristle carrier) and / or a geometry which can not protrude into the anchoring opening, ie without pin-like projections or the like, as in the prior art Technique was proposed.

Wie sich herausgestellt hat, ist die Lage der sogenannten Trennebene zwischen der Halterung und dem Werkzeugteil, in welcher beide aneinander anlegen, relativ zum Borstenträger wichtig. So ist es vorteilhaft, wenn die zur Aufnahme des Borstenträgers gebildete Kavität nicht nur in der Halterung ausgebildet ist, sondern auch teilweise im Werkzeugteil. Bezogen auf die Dicke des Borstenträgers ist jedoch der überwiegende Teil der Kavität durch eine Vertiefung in der Halterung gebildet. Die Trennebene sollte vorzugsweise nahe an oder unmittelbar angrenzend an einen gerundeten Übergang zwischen der Seitenfläche und der Vorderseite des Borstenträgers liegen, d.h. außerhalb des gerundeten Übergangs. Damit wird dieser gerundete Übergang keinesfalls mit irgendeinem Absatz oder einem Grat versehen, der durch herausgepresstes Material des Borstenträgers erzeugt wird.As has been found, the position of the so-called parting plane between the holder and the tool part, in which both abut against each other, relative to the bristle carrier is important. So it is advantageous if the cavity formed for receiving the bristle carrier is formed not only in the holder, but also partially in the tool part. Based on the thickness of the bristle carrier, however, the vast majority of the cavity is formed by a recess in the holder. The parting plane should preferably be close to or immediately adjacent to a rounded transition between the side surface and the front of the bristle carrier, i. outside the rounded transition. Thus, this rounded transition is by no means provided with any heel or burr created by extruded bristle carrier material.

Durch das Aufbringen von Druck und Wärme oder nur von Druck wird die Gesamtdicke des Borstenträgers bleibend reduziert, das heißt nicht nur partiell, sondern insgesamt. Die dem Borstenträger gegenüberliegende Stirnseite des Werkzeugteils wird insbesondere auf eine Temperatur gebracht, die maximal 140 °C, insbesondere maximal 130 °C beträgt. Beispielsweise wird hier als Material für den Borstenträger Polypropylen, PET, ABS oder SAN verwendet.By applying pressure and heat or only by pressure, the total thickness of the bristle carrier is permanently reduced, that is, not only partially, but in total. The bristle carrier opposite end face of the tool part is brought in particular to a temperature which is a maximum of 140 ° C, in particular a maximum of 130 ° C. For example, polypropylene, PET, ABS or SAN is used here as material for the bristle carrier.

Bei Verwendung von PET als Borstenträgermaterial hat sich herausgestellt, dass die Vorderseite des Borstenträgers beim Umformen auf 75-95 °C, insbesondere 80-90 °C, und bei Verwendung von PP (zum Beispiel mit einem Melt-Flow-Index (MFI)) von 6-35, vorzugsweise 10-15, auf 105-125°C, insbesondere 110-120°C gebracht werden sollte.When using PET as a bristle carrier material, it has been found that the front of the bristle carrier during forming to 75-95 ° C, especially 80-90 ° C, and when using PP (for example, with a melt flow index (MFI)) from 6-35, preferably 10-15, to 105-125 ° C, in particular 110-120 ° C should be brought.

An den Borstenträger kann, wie schon zuvor kurz erwähnt, zeitlich vor oder nach der Befestigung der zumindest einen Borste zumindest ein vorderseitig vorstehendes, elastisches Reinigungselement aus einem Elastomer, insbesondere TPE, angespritzt und am Borstenträger befestigt werden, wobei das Reinigungselement am Rand des Borstenträgers und/oder einwärts des Randes zwischen Borsten oder Borstenbüscheln angeordnet ist. Folglich sind Mischformen von Reinigungselementen in derselben Bürste denkbar. Angespritzte Reinigungselemente, Borstenbüschel, die durch das Umformen des Randes der Verankerungsöffnung am Borstenträger befestigt werden, sowie singuläre Borsten in Form von elastomeren, vorgefertigten Reinigungselementen, die ebenfalls durch Umformen des Randes der Verankerungsöffnung am Borstenträger befestigt werden, können in beliebigen Kombinationen am Borstenträger angebracht werden. Ferner kann der Bürstenkörper als Mehrkomponenten-Spritzgußteil ausgebildet seinAt the bristle carrier, as already briefly mentioned, at least one frontally projecting, elastic cleaning element made of an elastomer, in particular TPE, molded and fixed to the bristle carrier, before or after the attachment of the at least one bristle, wherein the cleaning element at the edge of the bristle carrier and / or inwardly of the edge between bristles or bristle tufts is arranged. Consequently, mixed forms of cleaning elements in the same brush are conceivable. Injected cleaning elements, tufts of bristles, which are attached to the bristle carrier by reshaping the edge of the anchoring opening, and singular bristles in the form of elastomeric, prefabricated cleaning elements, which are also fastened to the bristle carrier by forming the edge of the anchoring opening, can be attached to the bristle carrier in any desired combinations , Further, the brush body may be formed as a multi-component injection molded part

Die Borsten können auch bereits vorgespitzte, und zwar chemisch oder mechanisch vorgespitzte Borsten oder vorgerundet sein.The bristles may also be pre-sharpened, that is to say chemically or mechanically sharpened bristles or pre-rounded.

In demselben Borstenträger können mehrere Borstenbüschel verankert werden, wobei zumindest ein Borstenbüschel aus Borsten aus einem anderen Material mit einer anderen Schmelztemperatur als die Borsten zumindest eines anderen Borstenbüschels besteht. Die aus unterschiedlichen Borstenmaterialien bestehenden Borstenbüschel werden unterschiedlich stark aufgeheizt, um jeweils zur Bildung eines verdickten Befestigungsendes die Borsten eines Büschels miteinander zu verschmelzen. Dies lässt sich auf verschiedene Art und Weisen umsetzen: Der Abstand zwischen dem einer Heizeinrichtung zugewandten Ende des Borstenbüschels und der Heizeinrichtung wird abhängig vom Borstenmaterial unterschiedlich eingestellt und/oder die Heizeinrichtung wird abhängig vom Borstenmaterial auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt und/oder verschiedene, auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizte Heizeinrichtungen, abgestimmt auf das zugeordnete Borstenmaterial, werden verwendet.In the same bristle carrier a plurality of bristle tufts can be anchored, wherein at least one bristle tufts of bristles of a different material with a different melting temperature than the bristles of at least one other bristle tufts consists. The bristle tufts, which consist of different bristle materials, are heated to different degrees in order to fuse the bristles of a tuft together in each case to form a thickened attachment end. This can be implemented in various ways: the distance between the end of the bristle tuft facing a heating device and the heating device is set differently depending on the bristle material and / or the heating device is heated to different temperatures and / or different, to different temperatures, depending on the bristle material heated heaters matched to the associated bristle material are used.

Beispielsweise werden die Borstenbüchel unterschiedlich weit aus dem Magazin herausgedrückt. Diejenigen Borstenbüschel aus leichter schmelzendem Material bleiben z.B. näher am Magazin als die anderen, so dass die weiter herausgefahrenen Borstenbüschel näher zur Heizeinrichtung gelangen als die anderen und daher stärker erwärmt werden. Alternativ können die Borstenbüschel auch nacheinander bearbeitet werden, indem die, unterschiedliche Borstenmaterialien aufweisenden Borstenbüschel nacheinander mit ihrem Befestigungsende aus dem Magazin geschoben zu werden, um dann näher zur Heizeinrichtung zu gelangen. Entweder die Heizeinrichtung wird dann auf zwei geeignete, unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt, oder unterschiedlich heiße Heizeinrichtungen kommen für ihre jeweils zugeordneten Borstenbüschel zum Einsatz.For example, the bristle books are pressed out of the magazine at different distances. Those tufts of lighter melting material remain e.g. closer to the magazine than the others, so that the tufts of bristles, which have moved further out, come closer to the heating device than the others and are therefore more heated. Alternatively, the bristle tufts can also be processed one after the other by successively pushing the bristle tufts having different bristle materials out of the magazine with their attachment end, in order then to get closer to the heating device. Either the heater is then heated to two suitable, different temperatures, or different hot heaters are used for their respective associated bristle tufts.

Bei einer Bürste mit Nylon und mit PBT Borsten werden z.B. zuerst die Borsten aus Nylon erhitzt und anschließend die aus PBT.For a nylon brush and PBT bristles, e.g. First, the bristles of nylon heated and then the PBT.

Die vorerwähnten vorteilhaften Varianten können ausdrücklich auch beliebig miteinander kombiniert werden.The aforementioned advantageous variants can also be combined with each other expressly.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer zumindest eine Borste oder zumindest ein Borstenbüschel, vorzugsweise mehrere Borstenbüschel, aufweisenden Bürste gelöst, die einen Borstenträger mit zumindest einer Verankerungsöffnung für die zumindest eine Borste oder das zumindest eine Borstenbüschel besitzt, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens , wobei die Vorrichtung eine Halterung für den Borstenträger sowie ein (beispielsweise als Pressstempel ausgebildetes) Werkzeugteil mit zumindest einer Aufnahmeöffnung für die zumindest eine Borste oder das zumindest eine Borstenbüschel aufweist, wobei die Aufnahmeöffnung auf der dem Borstenträger zugewandten Stirnseite desThe object according to the invention is also achieved by a device for producing a brush comprising at least one bristle or at least one bristle tuft, preferably a plurality of bristle tufts, which has a bristle carrier with at least one anchoring opening for the at least one bristle or the at least one bristle tuft, in particular for carrying out the The method according to the invention, wherein the device has a holder for the bristle carrier and a tool part (for example formed as a press die) with at least one receiving opening for the at least one bristle or the at least one bristle tufts, wherein the receiving opening on the front side of the bristle carrier facing

Werkzeugteils mündet, und wobei das Werkzeugteil eine zumindest Abschnitte der Stirnseite erwärmende Heizung besitzt, die so ausgebildet und so geregelt ist, dass die Stirnseite auf eine Temperatur von maximal 140 °C, insbesondere maximal 130 °C aufgeheizt wird. Insbesondere wird hier als Material für den Borstenträger Polypropylen, PET, ABS oder SAN verwendet.Tool part opens, and wherein the tool part has an at least portions of the front side heating heating, which is designed and regulated so that the end face is heated to a temperature of at most 140 ° C, in particular at most 130 ° C. In particular, polypropylene, PET, ABS or SAN is used here as material for the bristle carrier.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Werkzeugteil, das als temporärer Träger für die Borste oder das oder die Borstenbüschel fungiert, als Pressstempel und zugleich als Transportmittel verwendet. Eine Heizung an der Stirnseite des Werkzeugteils ist so ausgeführt und ist so über eine Steuerung geregelt, dass die Stirnseite auf eine Temperatur von maximal 140 °C, insbesondere maximal 130 °C aufgeheizt wird, wenn sie gegen den Borstenträger verfahren wird. Eine Vorrichtung, die zwar höhere Temperaturen theoretisch fahren kann, deren Steuerung oder Regelung aber die Temperatur entsprechend vorbestimmt begrenzt, fällt natürlich auch unter die definitionsgemäße Vorrichtung.In the device according to the invention, a tool part, which acts as a temporary support for the bristle or the bristle tufts or used as a press die and at the same time as a means of transport. A heater on the front side of the tool part is designed and is controlled by a controller that the front side is heated to a temperature of 140 ° C maximum, in particular at most 130 ° C when it is moved against the bristle carrier. A device that can theoretically drive higher temperatures, but whose control or regulation limits the temperature accordingly predetermined, of course, also falls under the device defined by definition.

Wie zuvor bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert, kann die Zustellbewegung des Werkzeugteils relativ zu einer Halterung des Borstenträgers durch Bewegung des Halters und/oder des Werkzeugteils realisiert werden, wobei die Zustellbewegung druck- und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert oder nur zeitgesteuert oder nur weggesteuert sein kann.As explained above in connection with the method, the feed movement of the tool part can be realized relative to a holder of the bristle carrier by movement of the holder and / or the tool part, wherein the feed movement pressure and time-controlled and / or pressure and path controlled or only time-controlled or can only be driven away.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Borstenträger aufbringen, das heißt in Richtung zur Halterung.The device according to the invention can apply a pressure of at least 200 bar, in particular at least 400 bar, to the bristle carrier, that is to say in the direction of the holder.

Die Heizbarkeit des Werkzeugteils sollte im gesamten Kontaktbereich mit dem Borstenträger ausgeführt sein oder sogar im gesamten Bereich der Stirnseite des Werkzeugteils, die der Halterung und damit dem in die Halterung eingesetzten Borstenträger gegenüberliegt.The heatability of the tool part should be performed in the entire contact area with the bristle carrier or even in the entire region of the end face of the tool part, which is opposite to the holder and thus the bristle carrier used in the holder.

Wie ferner bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, ist das Werkzeugteil beispielsweise ein Magazin, welches in einer Bestückungsstation der Vorrichtung mit der zumindest einen Borste oder dem zumindest einen Borstenbüschel bestückt wird. Die zumindest eine Borste oder das zumindest eine Borstenbüschel (unter „zumindest eine Borste“ fallen generell, für die gesamte vorliegende Beschreibung und die Ansprüche auch ein oder mehrere Borstenbüschel) ragt nach dem Bestücken mit ihrem/seinem Befestigungsende aus dem Magazin. In einer Schmelzstation, welche nach der Bestückungsstation liegt, wird das oder werden die Befestigungsenden erhitzt, wodurch sich jeweils eine Verdickung ausbildet. Bei Verwendung eines oder mehrerer Borstenbüschel werden die Borsten des entsprechenden Borstenbüschels durch thermisches Umformen miteinander vereinigt. Es bildet sich insbesondere eine Art pilz-, kalotten- oder kugelförmige Verdickung aus.As further explained already in connection with the method according to the invention, the tool part is for example a magazine which is equipped in a loading station of the device with the at least one bristle or the at least one bristle tufts. The at least one bristle or the at least one bristle tufts (under "at least one bristle" generally fall, for the entire present description and the claims also one or more bristle tufts) projects after loading with its / its attachment end from the magazine. In a melting station, which is located after the loading station, the or the attachment ends is heated, whereby each forms a thickening. When using one or more bristle tufts, the bristles of the corresponding bristle tufts are combined by thermal forming. It forms in particular a kind of mushroom, dome or spherical thickening.

Generell kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entweder das Magazin verfahren werden und die Stationen stationär sein, oder das Magazin bleibt stationär und Stopfwerkzeuge oder Heizeinrichtungen oder Halterungen werden zum Magazin bewegt. Diese Werkzeuge oder Haltungen können beispielsweise auf einem sich drehenden Karussell angeordnet sein, das nacheinander Magazine, die stationiert sind, abfährt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine Steuerung, die die Zustellbewegung des Werkzeugteils relativ zum Borstenträger sowie den Heizvorgang des Werkzeugteils so steuert, dass das Werkzeugteil, bevor es den Borstenträger kontaktiert, aufgeheizt ist. Das bedeutet, vor der Zustellbewegung des Werkzeugteils in Richtung zur Halterung ist das Werkzeugteil bereits warm. In dieser Phase kann, muss jedoch noch nicht, die maximale Betriebstemperatur vorhanden sein. Der Borstenträger wird erst nach dem Einbringen der zumindest einen Borste durch das Werkzeugteil erwärmt, was durch den Überstand des verdickten Endes relativ zum Magazin und zum Abstand der Stirnseite des Magazins zur entsprechenden Kontaktfläche am Borstenträger realisiert wird.In general, in the device according to the invention, either the magazine can be moved and the stations can be stationary, or the magazine remains stationary and stuffing tools or heating devices or holders are moved to the magazine. These tools or stances may be arranged, for example, on a rotating carousel, which successively leaves magazines which are stationed. The device according to the invention has a controller which controls the feed movement of the tool part relative to the bristle carrier and the heating process of the tool part in such a way that the tool part is heated before it makes contact with the bristle carrier. This means that before the feed movement of the tool part in the direction of the holder, the tool part is already warm. At this stage, but not necessarily, the maximum operating temperature may be present. The bristle carrier is heated only after the introduction of the at least one bristle through the tool part, which is realized by the projection of the thickened end relative to the magazine and the distance of the end face of the magazine to the corresponding contact surface on the bristle carrier.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass das Werkzeugteil permanent auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt ist, die zum Aufheizen der Vorderseite des Borstenträgers für den Verformungsvorgang notwendig ist. Das bedeutet, das Werkzeugteil ist auch bereits warm und auf dieser gewünschten Temperatur, wenn die zumindest eine Borste oder das oder die Borstenbüschel in die Aufnahmeöffnung bzw. Aufnahmeöffnungen eingeführt werden. Wenn das Werkzeugteil auch beim Schmelzen der Borstenenden zur Bildung der verdickten Befestigungsende die zumindest eine Borste/ein Borstenbüschel aufnimmt, muss dafür Sorge getragen werden, dass die Temperatur des Werkzeugteils und/oder die Verweilzeit der zumindest einenThe device according to the invention is in particular designed so that the tool part is permanently heated to the desired temperature, which is necessary for heating the front side of the bristle carrier for the deformation process. This means that the tool part is also already warm and at this desired temperature when the at least one bristle or bristle tufts are introduced into the receiving opening or receiving openings. If the tool part also receives the at least one bristle / bristle tuft during the melting of the bristle ends to form the thickened attachment end, care must be taken that the temperature of the tool part and / or the residence time of the at least one

Borste/des Borstenbüschels in der Aufnahmeöffnung nicht zu einer Verformung der Borste oder Borsten eines Borstenbüschels führt.Bristle / bristle tufts in the receiving opening does not lead to deformation of the bristle or bristles of a bristle tufts.

Die Steuerung kann das Werkzeugteil auf eine solche Temperatur aufheizen und die Zustellung des Werkzeugteils zum Borstenträger so steuern, dass das Werkzeugteil den Borstenträger im Bereich der Kontaktfläche mit dem Werkzeugteil während der Zustellbewegung des Werkzeugteils zum Borstenträger und/oder bei Kontaktierung des Borstenträgers auf eine Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Borstenträgers und, vorzugsweise, größer gleich der Glasübergangstemperatur des Materials des Borstenträgers ist, insbesondere wobei die Steuerung derart programmiert ausgebildet ist, dass sie bei einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K die Temperatur des Werkzeugteils maximal 15% über der Glasübergangstemperatur gerechnet in ° K einstellt und bei einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° K maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in ° K einstellt.The controller can heat the tool part to such a temperature and control the delivery of the tool part to the bristle carrier so that the tool part brings the bristle carrier in the region of the contact surface with the tool part during the feed movement of the tool part to the bristle carrier and / or upon contacting the bristle carrier to a temperature which is below the melting temperature of the material of the bristle carrier and, preferably, greater than or equal to the glass transition temperature of the material of the bristle carrier, in particular wherein the controller is programmed to form the temperature of the tool part for a bristle carrier material having a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K a maximum of 15% above the glass transition temperature calculated in ° K and sets a maximum of 50% above the glass transition temperature in ° K for a bristle carrier material having a glass transition temperature of less than 300 ° K.

Selbstverständlich können beim erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung Bürstenkörper oder Borstenträger zugeführt werden, die im Standard-Ein- oder Mehrkomponenten-Spritzgieß-Verfahren hergestellt werden. So sind Griffe, oder allgemeiner, Bürstenkörper oder Borstenträger verwendbar, die bei Zahnbürsten eingesetzt werden, die eigentlich traditionell mit der (Metall-)Ankertechnik bestopft werden. Üblicherweise haben diese Griffe/Bürstenkörper/Borstenträger jedoch tiefere Verankerungsöffnungen als dies beim erfindungsgemäßen Verfahren notwendig ist.Of course, in the method according to the invention or the device according to the invention brush body or bristle carrier can be supplied, which are produced in the standard single or multi-component injection molding process. Thus, handles, or more generally, brush bodies or bristle carriers can be used, which are used in toothbrushes that are traditionally stuffed with the (metal) anchor technique. Usually, however, these handles / brush body / bristle carrier have deeper anchoring openings than is necessary in the inventive method.

Auch bei der Ankertechnik gibt es seit Jahren bereits Mehrkomponenten-Griffe oder Bürstenkörper oder Borstenträger, wo im Kopfbereich der Bürstenkörper zwischen den Verankerungsöffnungen und/oder dem Rand des Bürstenkopfes elastomere Strukturen angespritzt sind. Auch auf dem Rücken des Bürstenkopfes können z. B. elastomere Zungenreiniger angebracht und angespritzt sein. Alle diese Möglichkeiten gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung.In the case of anchor technology, multi-component handles or brush bodies or bristle carriers have already been used for years, where elastomeric structures are injection-molded in the head region of the brush body between the anchoring openings and / or the edge of the brush head. Also on the back of the brush head z. B. elastomeric tongue cleaner and sprayed be. All these possibilities also apply to the method and the device according to the invention.

Bei der Ankertechnik werden diese elastomeren Strukturen vorder- oder rückseitig angebracht, bevor die Beborstung stattfindet. Nur ausnahmsweise erfolgt das Anbringen der elastomeren Struktur nach der Beborstung, was jedoch nicht üblich ist. Meistens werden in einem Mehrkomponenten-Spritzgießwerkzeug diese elastomeren Strukturen auf eine steifere Trägerstruktur gespritzt. Solche Mehrkomponentenwerkzeuge für Zahnbürstenkörper sind sehr verbreitet.In anchor technique, these elastomeric structures are placed on the front or back before the bristles occur. Only exceptionally, the attachment of the elastomeric structure after the bristle occurs, which is not common. Most often, in a multi-component injection molding tool, these elastomeric structures are sprayed onto a stiffer support structure. Such multi-component tools for toothbrush bodies are very common.

Die Griffe, Bürstenkörper/Borstenträger, die beim erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt werden, können problemlos mit allen heutzutage bekannten Bürstenkörperspritzgießtechniken und -werkzeugen gespritzt werden. Die Verankerungsöffnungen werden dabei vorgespritzt mittels Formstiften, die rund oder jede beliebige Querschnittsform haben können und die in die Spritzkavität hineinragen. Diese Stifte können dann nach ausreichender Kühlung und/oder Aushärtung des eingespritzten Kunststoffes aus den Kavitäten herausgezogen werden, z. B. mittels Schiebern, bevor eine komplette Entformung des Spritzgußteils erfolgt. Die sogenannten Formstifte können dabei parallel und/oder gewinkelt zueinander angebracht sein, um demzufolge parallele und/oder gewinkelte Verankerungsöffnungen im Spritzgießteil zu erzeugen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Stifte beim Spritzen von solchen Teilen typischerweise etwas weniger tief in die Spritzkavitäten eintauchen als beim Spritzen von Bürstenkörpern oder Borstenträgern, die mit der Ankertechnik bestopft werden sollen. Demzufolge sind die Verankerungsöffnungen in den Spritzlängen etwas weniger tief. Da diese Öffnungen weniger tief sind, lässt sich die gesamte Kopfdicke der Bürsten, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden, deutlich geringer ausführen als bei Bürstenköpfen, die mit der Ankertechnik bestopft werden. Damit ergibt sich bei Herstellung von Zahnbürsten ein klinischer Vorteil.The handles, brush body / bristle carriers, which are supplied in the method according to the invention and / or the device according to the invention, can be easily sprayed with all today known Bürstenkörperpritzgießstechniken and tools. The anchoring openings are pre-molded by means of molding pins, which may have round or any cross-sectional shape and which protrude into the injection cavity. These pins can then be pulled out of the cavities after sufficient cooling and / or curing of the injected plastic, z. B. by means of slides before a complete demolding of the injection molded part takes place. The so-called mold pins can be mounted parallel and / or angled to each other, so as to produce parallel and / or angled anchoring openings in the injection molded part. In the method according to the invention and the device according to the invention, pens can typically dip somewhat less deeply into the injection cavities when spraying such parts than when spraying brush bodies or bristle carriers which are to be filled with the anchoring technique. As a result, the anchoring openings in the spray lengths are somewhat less deep. Since these openings are less deep, the total head thickness of the brush, which are produced by the method and apparatus according to the invention, run significantly lower than brush heads, which are stuffed with the anchor technique. This results in the production of toothbrushes a clinical advantage.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben besondere Vorteile bei Verwendung von klaren, d.h. transparenten Materialien für den Borstenträger oder den Bürstenkörper. Solche Materialien sind üblicherweise PET, Copolyester, SAN, ABS usw. Auch diese Materialien können wie bei Borstenträgern/Bürstenkörpern/Griffen aus Polypropylen vorgespritzte Verankerungsöffnungen haben und/oder mit Elastomeren (z. B. TPE, TPU) im Mehrkomponentenverfahren versehen werden. Nachdem die Borstenträger/Bürstenkörper/Griffe dann im Mehrkomponentenverfahren gespritzt sind, können sie wie zuvor und anschließend anhand der Vorrichtung beschrieben, weiter verarbeitet werden, wie die Erfindung dies vorsieht.The method and apparatus according to the invention have particular advantages when using clear, i. transparent materials for the bristle carrier or the brush body. Such materials are usually PET, copolyester, SAN, ABS, etc. These materials may also have pre-injection molded anchoring openings, as with bristle carriers / brush bodies / handles made of polypropylene, and / or be provided with elastomers (eg TPE, TPU) in a multi-component process. After the bristle carrier / brush body / handles are then injected in a multi-component process, they can be further processed as described above and then described with reference to the device, as the invention provides.

Im Verfahrensablauf zur Herstellung der Bürste zeitlich und/oder räumlich vor der Station mit der Halterung und dem zum Beispiel als Pressstempel wirkenden Werkzeugteil kann eine Spritzstation zur Erzeugung des Büschelträgers vorgesehen sein, wobei in der Spritzstation eine Spritzgussformhälfte mit zumindest einem in eine Spritzkavität hineinragenden Fortsatz, der unbeweglich an der Spritzgussformhälfte befestigt oder Teil, eventuell einstückiger Teil desselben ist, vorhanden ist. Damit sind die bislang bei Spritzgussformhälften eingesetzten aktiven Schieber teilweise oder sogar komplett überflüssig. Jeder Fortsatz erzeugt nämlich eine als Sackloch ausgebildete Verankerungsöffnung. Schieber sind nicht nur aufwendig in der Fertigung, sondern auch aufwendig bezüglich Wartung und Reparatur. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Borste oder Borstenbüschel nicht mit einem Anker im Borstenträger fixiert werden, der eine Mindesttiefe für die Verankerungsöffnung erfordert, reichen Verankerungsöffnungen mit geringerer Tiefe völlig zur Fixierung der Borste oder Borstenbüschel aus. Zu betonen ist, dass die Spritzstation natürlich nicht zwingend räumlich neben der Station mit der Halterung platziert sein muss. Vielmehr kann die Spritzstation lokal in einer anderen Fertigungshalle oder in einem entferntem Fertigungsort, z.B. in einer anderen Stadt sein, so dass die Borstenträger z.B. auf Vorrat hergestellt und danach in eine andere Halle oder zu einem anderen Fertigungsort transportiert werden können, um mit den Borstenbüscheln versehen zu werden.In the process sequence for producing the brush temporally and / or spatially in front of the station with the holder and the tool part acting as a press die, for example, a spray station for producing the tufts carrier may be provided, wherein in the injection station an injection mold half with at least one protruding into a spray cavity extension, which is immovably attached to the mold half or part, possibly integral part thereof, is present. Thus, the currently used in injection mold halves active slide partially or even completely redundant. Each extension produces namely designed as a blind hole anchoring opening. Gate valves are not only expensive to manufacture, but also expensive in terms of maintenance and repair. Because the bristle or bristle tufts are not fixed with an anchor in the bristle carrier in the apparatus according to the invention, which requires a minimum depth for the anchoring opening, anchoring openings with a shallower depth are completely sufficient for fixing the bristle or bristle tufts. It should be emphasized that, of course, the spray station does not necessarily have to be placed spatially next to the station with the holder. Rather, the injection station may be located locally in another manufacturing shop or in a remote manufacturing location, e.g. be in another city so that the bristle wearers e.g. can be prepared in stock and then transported to another hall or to another manufacturing location to be provided with the bristle tufts.

Die Spritzgussformhälfte kann durch einen ersten Teil sowie einen im ersten Teil aufgenommenen Einsatz gebildet werden. Der Einsatz weist die Fortsätze auf, die vorderseitig vom Einsatz abstehen. Der Einsatz ist relativ zum ersten Teil verschieblich, und zwar in einer entsprechenden Öffnung im ersten Teil, die vom Einsatz geschlossen wird.The injection mold half can be formed by a first part and an insert received in the first part. The insert has the extensions that protrude from the front of the insert. The insert is slidable relative to the first part, in a corresponding opening in the first part which is closed by the insert.

Die vorliegende Erfindung schafft aber auch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste, insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Werkzeugteil mit zumindest einer Aufnahmeöffnung für zumindest eine Borste oder zumindest ein Borstenbüschel und eine gegenüberliegende Halterung vorgesehen sind. Das Werkzeugteil und dieHowever, the present invention also provides a device for producing a brush, in particular for carrying out a method according to the invention, in which a tool part is provided with at least one receiving opening for at least one bristle or at least one bristle tufts and an opposite holder. The tool part and the

Halterung sind aufeinander zu und voneinander weg verfahrbar (in Zustellvorrichtung und entgegengesetzt zur Zustellrichtung). Das Werkzeugteil ist beheizbar, beispielsweise durch eine elektrische Widerstandsheizung, welche integriert ist, und die Halterung ist mit einer aktiven Kühleinrichtung versehen, insbesondere an einen Kühlwasserkreislauf angeschlossen. Somit wird in Bauteilen, die einander berühren und zumindest eine gemeinsame Kavität zur Aufnahme eines Borstenträgers definieren, gleichzeitig geheizt und gekühlt.Holder are moved towards each other and away from each other (in delivery device and opposite to the delivery direction). The tool part is heatable, for example, by an electrical resistance heater, which is integrated, and the holder is provided with an active cooling device, in particular connected to a cooling water circuit. Thus, in components that touch each other and define at least one common cavity for receiving a bristle carrier, heated and cooled simultaneously.

Die Vorrichtung hat zumindest einen Elektromotor, vorzugsweise Servomotor zum Aufbringen der Druckkraft auf den Borstenträger. Elektromotoren haben den Vorteil, dass die Druckkraft sehr einfach eingestellt werden kann und dass sie zuverlässig und leicht wieder verstellbar sind.The device has at least one electric motor, preferably a servo motor for applying the pressure force to the bristle carrier. Electric motors have the advantage that the pressure force can be adjusted very easily and that they are reliable and easily adjustable again.

Es können mehrere Elektromotoren zum Aufbringen der Druckkraft vorgesehen sein. Ferner kann ein Elektromotor auch mehrere Borstenträger gleichzeitig mit Druck beaufschlagen, indem zwischen einem Werkzeugteil und einer Halterung mehrere Kavitäten begrenzt werden. Um die Ausstoßrate der Vorrichtung zu erhöhen, sind insbesondere mehrere Elektromotoren vorgesehen, die jeweils mehrere Borstenträger mit Druck beaufschlagen.There may be provided a plurality of electric motors for applying the pressure force. Furthermore, an electric motor can also apply pressure to a plurality of bristle carriers at the same time by delimiting a plurality of cavities between a tool part and a holder. In order to increase the discharge rate of the device, in particular a plurality of electric motors are provided, each of which act on a plurality of bristle carrier with pressure.

Ferner ist zur Erhöhung der Ausstoßrate der Einsatz von Drehtischen oder dergleichen sinnvoll. Es können beispielsweise je nachdem, in welchen Stationen eine längere Taktzeit erforderlich ist, mehrere Einheiten vorgesehen sein.Furthermore, the use of turntables or the like makes sense to increase the discharge rate. Depending on, for example, in which stations a longer cycle time is required, several units may be provided.

Die Vorrichtung nach der Erfindung sollte eine Steuerung haben, die so programmiert ist, dass das Werkzeugteil im Betrieb permanent auf die beim Aufbringen des Drucks auf den Borstenträger gewünschte Temperatur aufgeheizt ist. Es sind somit im Betrieb keine gewünschten Temperaturschwankungen vorhanden, sodass es keine Aufheizzeit für das Werkzeugteil gibt, die sich auf die Taktrate negativ auswirken würde.The apparatus of the invention should have a controller programmed to permanently heat the tool part to the desired temperature during application of the pressure to the bristle carrier. There are thus no desired temperature fluctuations in operation, so there is no heating time for the tool part, which would adversely affect the clock rate.

Ferner betrifft die Erfindung auch eine Halterung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Diese Halterung ist erfindungsgemäß mit zumindest einem Kühlkanal versehen. Anschlüsse an der Außenseite der Halterung erlauben den Anschluss an einen Kühlkreislauf, insbesondere einen Flüssigkeitskühlkreislauf.Furthermore, the invention also relates to a holder for a device according to the invention. This holder is provided according to the invention with at least one cooling channel. Connections on the outside of the holder allow connection to a cooling circuit, in particular a liquid cooling circuit.

Die Halterung ist insbesondere eine Platte mit einer oder mehreren Kavitäten zur Aufnahme des/der Borstenträger.The holder is in particular a plate with one or more cavities for receiving the bristle carrier (s).

Die Halterung besitzt ferner vorzugsweise Vertiefungen für mehrere Borstenträger, um Teilkavitäten zu bilden. Aufgrund der Tatsache, dass die Halterung mit den Vertiefungen auf das Design der Bürste exakt abgestimmt ist (flächige Auflage), muss für jedes neue Design eine neue Halterung hergestellt werden. Somit sind die Halterungen extrem teuer. Die Kühlkanäle erhöhen noch die Kosten.The holder also preferably has recesses for a plurality of bristle carriers to form part cavities. Due to the fact that the holder with the indentations is exactly matched to the design of the brush (flat support), a new holder must be produced for each new design. Thus, the brackets are extremely expensive. The cooling channels still increase the costs.

Um die Kosten gering zu halten, kann es vorteilhaft sein, wenn die Halterung auf ihrer Rückseite nur einen im Querschnitt gesehen rinnenförmigen Kühlkanal hat, der sehr einfach durch Fräsen entsteht. Der Kühlkanal wird dann vervollständigt, indem eine vorrichtungsseitige, beispielsweise permanent vorhandene Flanschplatte auf ihrer Vorderseite ebenfalls mit einer Rinne versehen ist. Wenn die Halterung dann an die Flanschplatte angeschraubt wird, ergänzen sich die beiden Rinnen zum geschlossenen Kühlkanal oder den geschlossenen Kühlkanälen. Alternativ können die Kühlkanäle oder der Kühlkanal natürlich auch durch eine oder mehrere Bohrungen durch die plattenartige Halterung entstehen. Um die beispielsweise parallelen Bohrungen randseitig miteinander zu verbinden, können Kopfplatten vorgesehen sein, ähnlich wie bei einem Autokühler. Diese verbinden benachbarte Enden von Kühlkanälen miteinander strömungsmäßig.In order to keep the costs low, it may be advantageous if the holder has on its rear side only a channel seen in cross-section groove-shaped cooling channel, which is very easy to create by milling. The cooling channel is then completed by a device-side, for example, permanently existing flange plate is also provided on its front with a groove. When the bracket is then screwed to the flange plate, the two grooves complement each other to the closed cooling channel or the closed cooling channels. Alternatively, the cooling channels or the cooling channel can of course also be formed by one or more holes through the plate-like holder. In order to connect the, for example, parallel holes edge side together, head plates may be provided, similar to a car radiator. These interconnect adjacent ends of cooling channels with each other.

Die Halterung hat für jeden Borstenträger eine komplementär zum Borstenträger geformte Ausnehmung, aus der der Borstenträger vorzugsweise etwas herausragt.The holder has a complementary to the bristle carrier shaped recess for each bristle carrier from which the bristle carrier preferably protrudes slightly.

Schließlich betrifft die Erfindung eine in die erfindungsgemäße Vorrichtung oder allgemein eine Borstenträgerspitzvorrichtung einzusetzende Spritzgussformhälfte, die ein erstes Teil und einen im Büschelträger aufgenommenen und in Richtung zum Büschelträger und weg vom Büschelträger relativ zum ersten Teil der Spritzgussformhälfte beweglichen Einsatz aufweist, der den zumindest einen, vorzugsweise sämtliche Fortsätze aufweist. Die Fortsätze sind insbesondere einstückiger Bestandteil des Einsatzes.Finally, the invention relates to an injection mold half to be inserted into the device or generally a bristle carrier tip device comprising a first part and a tuft carrier supported towards the tuft carrier and away from the tuft carrier relative to the first part of the half mold, comprising the at least one, preferably has all extensions. The extensions are in particular an integral part of the insert.

Wenigstens einer der Fortsätze kann einen Randabschnitt besitzen, der schräg zur Bewegungsrichtung des Einsatzes verläuft.At least one of the extensions may have an edge portion which extends obliquely to the direction of movement of the insert.

Im Übrigen wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnten Vorteile undMoreover, it is expressly pointed out that the advantages mentioned above in connection with the method according to the invention and

Merkmale auch auf die erfindungsgemäßen Vorrichtungen anwendbar sind, und zwar einzeln oder in Kombination, entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.Characteristics are also applicable to the devices according to the invention, individually or in combination, according to the method according to the invention.

Ferner ist zu betonen, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei beliebigen Bürsten eingesetzt werden können, nicht nur bei Zahnbürsten. Beispielsweise lassen sich Verfahren und Vorrichtung auch für Haushaltsbürsten, Schrubber, Haushaltsbesen oder Besen jeglicher Art, Spülbürsten, Toilettenbürsten, Haarbürsten, Staubsaugerbürsten, Handwaschbürsten und Pinseln jeglicher Art, zum Beispiel zum Streichen, Malen oder Nagellackpinsel, Gesichtsbürsten (ebenso wie Zahnbürsten manuelle oder elektrische Bürsten) einsetzen. Die in den nachfolgenden Zeichnungen beschriebenen Details und Varianten sind folglich auch für alle diese Bürsten einsetzbar.It should also be emphasized that the method according to the invention and the device according to the invention can be used with any brushes, not only with toothbrushes. For example, methods and apparatus can also be used for household brushes, scrubbers, household brooms or brooms of any kind, dishwashing brushes, toilet brushes, hairbrushes, vacuum cleaner brushes, handwashing brushes and brushes of any kind, for example, for painting, painting or nail polish brush, facial brushes (as well as toothbrushes manual or electric brushes ) deploy. Consequently, the details and variants described in the following drawings can also be used for all these brushes.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made.

In den Zeichnungen zeigen: -Figur 1a bis 1g verschiedene aufeinanderfolgende Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in perspektivischer Draufsicht und perspektivischer Unteransicht, die auch die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt, -Figur2 eine vergrößerte Ansicht der perspektivischen Unteransicht der Verankerungsstation in Figur 1e, -Figur 3 eine Querschnittsansicht durch die in Figur 1e und 1f dargestellte Verankerungsstation vor dem Aufeinanderzubewegen von Magazin und Borstenträger, - Figur 4 eine entsprechende Ansicht der Station nach Figur 3 bei erster Kontaktierung des Magazins und des Borstenträgers, - Figur 5 eine entsprechende Ansicht der Verankerungsstation nach Figur 3 nach dem Ende der Zustellbewegung und nach dem Ende der Einwirkzeit, unmittelbar vor Auseinanderfahren und Öffnen der Station, - Figur 6 eine Schnittansicht durch eine alternative Bestückungsstation, - Figur 7 eine Schnittansicht durch die Verankerungsstation gemäß Figur 3, bei der schräg gerichtete Borstenbüschel verarbeitet werden, - Figur 8 eine Schnittansicht durch einen bei der Erfindung eingesetzten, alternativen Borstenträger,In the drawings: Figs. 1a to 1g show various successive steps of the method according to the invention in perspective top view and perspective bottom view, which also shows the device according to the invention, Fig. 2 shows an enlarged view of the perspective bottom view of the anchoring station in Fig. 1e, Fig. 3 is a cross-sectional view 4 shows a corresponding view of the station according to FIG. 3 upon first contacting of the magazine and the bristle carrier, FIG. 5 shows a corresponding view of the anchoring station according to FIG. 3 after the end the delivery movement and after the end of the exposure time, immediately before moving apart and opening the station, - Figure 6 is a sectional view through an alternative placement station, - Figure 7 is a sectional view through the anchoring station of Figure 3, in the oblique geric 8 is a sectional view through an alternative bristle carrier used in the invention, FIG.

Figur 9 eine Frontansicht eines bei der vorliegenden Erfindung erzeugten Borstenträgers,FIG. 9 is a front view of a bristle carrier produced in the present invention;

Figur 10 eine Schnittansicht durch eine Spritzgußform, mit der der Borstenträger nach Figur 9 gespritzt wird, wobei die Spritzgussform eine erfindungsgemäße Spritzgussformhälfte aufweist,FIG. 10 shows a sectional view through an injection mold with which the bristle carrier according to FIG. 9 is injected, the injection mold having an injection mold half according to the invention,

Figur 11 eine Schnittansicht durch einen Borstenträger beim Einsetzen von Borstenbüscheln und/oder einzelnen elastomeren Borsten,11 shows a sectional view through a bristle carrier during the insertion of tufts of bristles and / or individual elastomeric bristles, FIG.

Figur 12 Varianten von bei der Erfindung verwendeten singulären, vorgefertigten Borsten,FIG. 12 variants of singular prefabricated bristles used in the invention,

Figur 13 Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen VorrichtungFigure 13 variants of the method and apparatus of the invention

Figur 14 eine vergrößerte Schnittansicht durch eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, hier der Verankerungsstation, mit der erfindungsgemäßen Halterung, undFigure 14 is an enlarged sectional view through a variant of the device according to the invention, here the anchoring station, with the holder according to the invention, and

Figur 15 eine vergrößerte Schnittansicht durch noch eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, hier der Verankerungsstation, mit der erfindungsgemäßen Halterung bei Verwendung für ein mit einem Elastomer versehenen Borstenträger.Figure 15 is an enlarged sectional view through another variant of the device according to the invention, here the anchoring station, with the inventive holder when used for a provided with an elastomer bristle carrier.

In Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, beispielsweise Zahnbürsten, dargestellt. Eine solche Zahnbürste weist bekanntlich einen Bürstenkopf mit vorderseitig abstehenden Borstenbüscheln, einen Hals und einen Griff auf. Diese drei Abschnitte können einstückig ineinander übergehen, sie bilden den sogenannten Bürstenkörper. Der Bürstenkopf kann entweder direkt bestopft werden, oder er kann zweiteilig ausgeführt werden, mit einem plättchenartigen Borstenträger, welcher nach dem Spritzgießen bereits vorgefertigte sacklochartige Verankerungsöffnungen besitzt, wobei dieser plättchenartige Borstenträger anschließend mit dem Rest des Kopfes zusammengebracht wird, entweder durch Verschweißen, Verkleben oder durch Umspritzen. Eine Alternative hierzu besteht darin, dass der Bürstenkopf einstückig ausgeführt ist, sodass er selbst den Borstenträger bildet.FIG. 1 shows a device for producing brushes, for example toothbrushes. Such a toothbrush is known to have a brush head with bristles tufts protruding from the front, a neck and a handle. These three sections can merge into one another in one piece, they form the so-called brush body. The brush head can be either directly padded, or it can be made in two parts, with a plate-like bristle carrier, which already has prefabricated blind hole-like anchoring openings after injection molding, this plate-like bristle carrier is then brought together with the rest of the head, either by welding, gluing or by overmolding. An alternative to this is that the brush head is made in one piece so that it forms the bristle carrier itself.

Eine derartige Ausführung ist in Figur 1 dargestellt, der Bürstenkopf bildet gleichzeitig den Borstenträger 10. In dieser Darstellung ist der Borstenträger 10 gleichzeitig der Bürstenkörper, denn er umfasst Stil, Hals und Kopf der Bürste. Der Borstenträger 10 ist ein vorgefertigtes, spritzgegossenes Teil. Figur 2 zeigt, dass der Borstenträger 10 auf seiner Unterseite zahlreiche vorgefertigte, beim Spritzgießen erzeugte Öffnungen 12 besitzt, in die Borstenbüschel eingesetzt und darin verankert werden. Die nachfolgende Beschreibung ist aber identisch auf plättchenartige Borstenträger 10 übertragbar und lesbar.Such an embodiment is shown in Figure 1, the brush head simultaneously forms the bristle carrier 10. In this illustration, the bristle carrier 10 at the same time the brush body, because it includes style, neck and head of the brush. The bristle carrier 10 is a prefabricated, injection molded part. Figure 2 shows that the bristle carrier 10 has on its underside numerous prefabricated, produced during injection molding openings 12, are inserted into the bristle tufts and anchored therein. However, the following description is identical to plate-like bristle carrier 10 transferable and readable.

Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung umfasst mehrere Stationen, nämlich eine Bestückungsstation 14, die in den Figuren 1a und 1b dargestellt ist, eine Schmelzstation 16, die in Figur 1c gezeigt ist, sowie eine Verankerungsstation 18 für die Borstenbüschel, die in den Figuren 1e und 1f dargestellt ist. Sämtliche Stationen werden von einem Magazin 20, auch Werkzeugteil genannt, durchlaufen, welches Borstenbüschel durch die einzelnen Stationen transportiert.The apparatus shown in Figure 1 comprises a plurality of stations, namely a loading station 14 shown in Figures 1a and 1b, a melting station 16 shown in Figure 1c, and an anchoring station 18 for the tufts of bristles shown in Figures 1e and 1f is shown. All stations are run by a magazine 20, also called tool part, which transports bristle tufts through the individual stations.

Obwohl in Figur 1 ein Magazin 20 mit später noch genauer dargestellten Aufnahmeöffnungen für eine Bürste gezeigt ist, sind die Magazine 20 in der Praxis vorzugsweise so groß, dass mehrere nebeneinanderliegende Gruppen von Aufnahmeöffnungen für mehrere Bürsten im Magazin 20 ausgebildet sind. Es können auch mehrere Reihen von Gruppen von Aufnahmeöffnungen für mehrere Bürsten vorhanden sein.Although a magazine 20 is shown in Figure 1 with later shown in more detail receiving openings for a brush, the magazines 20 are in practice preferably so large that a plurality of adjacent groups of receiving openings for a plurality of brushes in the magazine 20 are formed. There may also be multiple rows of groups of multi-brush receiving openings.

Das Magazin 20 ist zum Beispiel ein plattenförmiges Teil mit gleichbleibender Dicke, welches eine gemäß Figur 1 obere, ebene Stirnseite 22 besitzt. Alternativ hierzu hat das Magazin, welches im wesentlichen plattenförmig ist, auf seiner ebenen Stirnseite 22 eine Vertiefung 200 mit einem Boden 202, der ebenfalls eben sein kann, wie dies in Figur 14 dargestellt ist, um einen Teil einer Kavität zur Aufnahme des Borstenträgers 10 zu bilden.The magazine 20 is, for example, a plate-shaped part with a constant thickness, which has a top, according to Figure 1, flat end face 22. Alternatively, the magazine, which is substantially plate-shaped, on its flat face 22 has a recess 200 with a bottom 202, which may also be flat, as shown in Figure 14, to a portion of a cavity for receiving the bristle carrier 10 form.

Da das Magazin mehrere Stationen durchläuft und anschließend für die Herstellung weiterer Bürsten verwendet wird, ist ein Magazin-Umlaufbetrieb in der Vorrichtung vorhanden, wobei zahlreiche identisch ausgebildete Magazine 20 nacheinander durch die einzelnen Stationen getaktet werden. Das Magazin 20 ist damit ein Transportmittel für Borstenbüschel 24 durch die Vorrichtung hindurch. Alternativ hierzu kann das Magazin feststehend sein, und die einzelnen Stationen werden um das Magazin herum getaktet, beispielsweise auf einem Karussell. Dabei lassen sich gleichzeitig mehrere feststehende Magazine bearbeiten, genauer gesagt die in den Magazinen angeordneten Borstenbüschel.Since the magazine passes through several stations and is subsequently used for the production of further brushes, a magazine circulating mode is present in the device, whereby numerous identically designed magazines 20 are successively clocked by the individual stations. The magazine 20 is thus a transport means for bristle tufts 24 through the device. Alternatively, the magazine may be stationary and the individual stations are clocked around the magazine, for example on a carousel. At the same time several stationary magazines can be processed, more precisely the bristle tufts arranged in the magazines.

Das Magazin 20 besitzt zahlreiche Aufnahmeöffnungen 26, die ein Lochbild haben, welches dem Lochbild des Borstenträgers 10 entspricht.The magazine 20 has numerous receiving openings 26 which have a hole pattern which corresponds to the hole pattern of the bristle carrier 10.

Jedes Borstenbüschel 24 besteht aus mehreren Borsten, die aus einem Borstenvorrat vereinzelt und, wie Figur 1a zeigt, in das Magazin 20 eingeschoben werden, beispielsweise über Stifte, wie dies später noch erläutert wird. Die einzelnen Borstenbüschel 24 können über Rohre mit Druckluft oder Vakuum herantransportiert werden.Each bristle tufts 24 consists of several bristles which are separated from a bristle supply and, as shown in FIG. 1 a, are inserted into the magazine 20, for example via pins, as will be explained later. The individual bristle tufts 24 can be transported by means of pipes with compressed air or vacuum.

Die Borsten sind aus einem thermoplastischen Material, insbesondere PA, PBT, Polyester, Copolyester oder Polypropylen, sie können jedoch auch aus Elastomeren bestehen. Weiter ist es auch möglich, koextrudierte Borsten einzusetzen, beispielsweise mit einem Kern aus PA mit Elastomerbeschichtung. Wie später anhand der Figuren 11 und 12 noch erläutert werden wird, ist es auch nicht zwingend notwendig, dass ausschließlich Borstenbüschel 24 eingesetzt und in die Verankerungsöffnung eingebettet werden, sondern es kann auch nur eine singuläre, vorgefertigte Borste in Form beispielsweise eines elastomeren Reinigungselementes in seiner Verankerungsöffnung entsprechend dem vorgenannten und nachfolgend beschriebenen Verfahren eingesetzt und fixiert werden. Solche Reinigungselemente werden separat gespritzt oder geschäumt und sind weicher als der Borstenträger 10.The bristles are made of a thermoplastic material, in particular PA, PBT, polyester, copolyester or polypropylene, but they may also consist of elastomers. Furthermore, it is also possible to use coextruded bristles, for example with a core of PA with elastomer coating. As will be explained later with reference to FIGS. 11 and 12, it is not absolutely necessary that exclusively bristle tufts 24 be inserted and embedded in the anchoring opening, but only a singular, prefabricated bristle in the form of, for example, an elastomeric cleaning element in its interior Anchoring opening according to the above-mentioned and subsequently described method can be used and fixed. Such cleaning elements are sprayed or foamed separately and are softer than the bristle carrier 10.

Die Borstenbüschel 24 haben entgegengesetzte Enden und ragen mit ihren rückwärtigen Enden 28, Befestigungsenden genannt, etwas aus dem Magazin 20 heraus, sie stehen also gegenüber der Stirnseite 22 etwas vor. Dies ist in Figur 1b gezeigt.The bristle tufts 24 have opposite ends and protrude with their rear ends 28, called attachment ends, something out of the magazine 20, so they are opposite the front page 22 something before. This is shown in FIG. 1b.

Das Magazin 20, welches komplett mit den Borstenbüscheln 24 bestückt ist, wird seitlich in die Schmelzstation 16 transportiert, wie in Figur 1c gezeigt. In dieser Station ist eine Heizeinrichtung 30 vorhanden, die beispielsweise eine Plattenheizung oder eine Heißluftheizung sein kann. Kontaktlos werden die rückwärtigen Enden 28 der Borstenbüschel 24 erhitzt, sodass die einzelnen Borsten ihre Schmelztemperatur übersteigen und die Borsten eines Büschels miteinander zu einem verdickten Befestigungsende zusammenfließen. Die Borsten eines Borstenbüschels 24 sind damit einstückig miteinander verbunden. Die Verdickung 32 eines Borstenbüschels 24 geht nicht in benachbarte Verdickungen der angrenzenden Borstenbüschel 24 über, sondern bleiben kugeloder linsenförmige Verdickungen. Auch wird vorzugsweise kein Stempel gegen die Verdickungen oder das noch flüssige Material der aufgeschmolzenen Borstenenden gedrückt.The magazine 20, which is completely equipped with the bristle tufts 24, is transported laterally into the melting station 16, as shown in Figure 1c. In this station, a heater 30 is provided, which may be, for example, a plate heater or a hot air heater. The back ends 28 of the bristle tufts 24 are heated without contact, so that the individual bristles exceed their melting temperature and the bristles of a tuft merge together to form a thickened attachment end. The bristles of a bristle tufts 24 are thus integrally connected to each other. The thickening 32 of a bristle tufts 24 does not pass into adjacent thickenings of the adjacent bristle tufts 24, but rather remain spherical or lenticular thickenings. Also preferably no stamp is pressed against the thickening or the still liquid material of the molten bristle ends.

In demselben Borstenträger 10 können mehrere Borstenbüschel 24 verankert werden, wobei zumindest ein Borstenbüschel 24 aus Borsten aus einem anderen Material mit einer anderen Schmelztemperatur als die Borsten zumindest eines anderen Borstenbüschels 24 besteht. Die aus unterschiedlichenIn the same bristle carrier 10 a plurality of bristle tufts 24 can be anchored, wherein at least one bristle tufts 24 made of bristles of a different material with a different melting temperature than the bristles of at least one other bristle tufts 24. The different ones

Borstenmaterialien bestehenden Borstenbüschel 24 werden unterschiedlich stark aufgeheizt, um jeweils zur Bildung eines verdickten Befestigungsendes die Borsten eines Büschels miteinander zu verschmelzen. Dies lässt sich auf verschiedene Art und Weisen umsetzen: Der Abstand zwischen dem einer Heizeinrichtung 30 zugewandten Ende des Borstenbüschels 24 und der Heizeinrichtung 30 wird abhängig vom Borstenmaterial unterschiedlich eingestellt und/oder die Heizeinrichtung 30 wird abhängig vom Borstenmaterial auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt und/oder verschiedene, auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizte Heizeinrichtungen 30, abgestimmt auf das zugeordnete Borstenmaterial, werden verwendet.Bristle materials existing bristle tufts 24 are heated to different degrees in order to merge each of the bristles of a tuft to form a thickened attachment end. This can be implemented in various ways: The distance between the end of the bristle tufts 24 facing a heating device 30 and the heating device 30 is set differently depending on the bristle material and / or the heating device 30 is heated to different temperatures and / or different depending on the bristle material heaters 30, heated to different temperatures, tuned to the associated bristle material are used.

Beispielsweise werden die Borstenbüschel abhängig vom Borstenmaterial unterschiedlich weit aus dem Magazin 20 herausgedrückt. Diejenigen Borstenbüschel 24 aus leichter schmelzendem Material bleiben z.B. näher am Magazin 20 als die anderen, so dass die weiter herausgefahrenen Borstenbüschel 24 näher zur Heizeinrichtung 30 gelangen als die anderen und daher stärker erwärmt werden.For example, depending on the bristle material, the bristle tufts are pushed out of the magazine 20 at different distances. Those bristle tufts 24 of lighter melting material remain e.g. closer to the magazine 20 than the others, so that the more advanced bristle tufts 24 get closer to the heater 30 than the others and are therefore more heated.

Alternativ können die Borstenbüschel 24 auch nacheinander bearbeitet werden, indem die, unterschiedliche Borstenmaterialien aufweisenden Borstenbüschel 24 nacheinander mit ihrem Befestigungsende aus dem Magazin geschoben zu werden, um dann näher zur Heizeinrichtung 30 zu gelangen. Entweder die Heizeinrichtung 30 wird dann auf zwei geeignete, unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt, oder unterschiedlich heiße Heizeinrichtungen 30 kommen für ihre jeweils zugeordneten Borstenbüschel zum Einsatz.Alternatively, the bristle tufts 24 can also be processed one after the other by the bristle tufts 24 having different bristle materials being successively pushed out of the magazine with their attachment end, in order then to come closer to the heating device 30. Either the heater 30 is then heated to two suitable, different temperatures, or different hot heaters 30 are used for their respective associated bristle tufts.

Das Herausschieben einzelner oder Gruppen von Borstenbüschel erfolgt z.B. mit einer geteilten Basisplatte 44 (siehe Figur 5), deren Teile unabhängig voneinander in Borstenlängsrichtung verfahrbar sind.The pushing out of individual or groups of bristle tufts takes place e.g. with a divided base plate 44 (see Figure 5), whose parts are independently movable in the longitudinal direction of the bristle.

Noch in der Schmelzstation 16 oder auf dem Weg zur nachfolgenden Verankerungsstation 18 oder in der Verankerungsstation 18 können optional die Verdickungen 32 aktiv gekühlt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch einen über einen Ventilator herangeführten Kaltluftstrom 214 (siehe Figur 1d) oder dadurch, dass die Station 1d als Kältekammer ausgebildet ist, durch die hindurch das Magazin 20 mit den noch rückseitig weichen Verdickungen 32 hindurchgeführt wird. Durch die Kühlung der Verdickungen 32 kann die Taktzeit erhöht werden.Even in the melting station 16 or on the way to the subsequent anchoring station 18 or in the anchoring station 18, optionally, the thickenings 32 can be actively cooled. This takes place, for example, by means of a cold air stream 214 brought in via a fan (see FIG. 1d) or by the station 1d being designed as a cold chamber, through which the magazine 20 is passed with thickenings 32 which are still soft at the rear. By cooling the thickenings 32, the cycle time can be increased.

Das Magazin 20 transportiert die Borstenbüschel 24 weiter in die nachfolgende Verankerungsstation 18. Diese Verankerungsstation sorgt dafür, dass die Borstenbüschel 24 in den Verankerungsöffnungen 12 des Borstenträgers 10 ausschließlich ankerlos bleibend arretiert werden.The magazine 20 transports the bristle tufts 24 further into the subsequent anchoring station 18. This anchoring station ensures that the bristle tufts 24 are arrested in the anchoring openings 12 of the bristle carrier 10 exclusively in a permanent manner.

Die Verankerungsstation 18 umfasst zumindest eine Halterung 34 (vorzugsweise mehrere Halterungen 34), die an ihrer der Stirnseite 22 gegenüberliegenden Stirnseite 36 (siehe Figur 2) eine Ausnehmung 38 (bei mehreren aufzunehmenden Borstenträgern 10 mehrere Ausnehmungen) besitzt, welche komplementär zur entsprechenden Form des Borstenträgers 10 ausgebildet ist, sodass dieser flächig mit seiner Rückseite an der Halterung 34 aufliegt (siehe auch Figur 14).The anchoring station 18 comprises at least one holder 34 (preferably a plurality of holders 34) which has on its front side 22 opposite end face 36 (see FIG. 2) a recess 38 (with several bristle carriers 10 to be accommodated a plurality of recesses) which are complementary to the corresponding shape of the bristle carrier 10 is formed so that it rests flat with its back on the holder 34 (see also Figure 14).

Die Halterung 34 selbst hat eine ebene Stirnseite 36, gegenüber welcher jedoch der Borstenträger 10 etwas vorsteht, wie Figur 2 zeigt, um in die zum Bereich der Vorderseite des Borstenträgers 10 komplementäre Vertiefung 200 im Magazin 20 hineinzuragen, wie dies beispielsweise in Figur 14 gezeigt ist.The holder 34 itself has a flat end face 36 opposite which, however, the bristle carrier 10 protrudes somewhat, as shown in FIG. 2, in order to project into the recess 200 complementary to the area of the front side of the bristle carrier 10 in the magazine 20, as shown for example in FIG ,

Das Magazin 20 ist beheizbar, beispielsweise entweder durch eine von außen zugeführte Plattenheizung, die in der Verankerungsstation 18 seitlich an das Magazin 20 herangefahren wird und dieses, da das Magazin 20 aus Metall besteht, schnell aufheizen kann.The magazine 20 is heated, for example, either by an externally supplied plate heating, which is moved laterally in the anchoring station 18 to the magazine 20 and this, since the magazine 20 is made of metal, can heat up quickly.

Alternativ hierzu ist im Magazin 20 eine Heizung, insbesondere eine elektrische Widerstandsheizung 39 ausgebildet, die in Figur 2 und in Figur 14 dargestellt ist. Die Heizwindungen sind symbolisch angedeutet, sie liegen nahe an der Stirnseite 22 bzw. bei einer Vertiefung 200 nahe des Bodens 202 der Vertiefung 200, der einen Teil der Stirnseite 22 darstellt.Alternatively, in the magazine 20, a heater, in particular an electrical resistance heater 39 is formed, which is shown in Figure 2 and in Figure 14. The Heizwindungen are symbolically indicated, they are close to the end face 22 and at a recess 200 near the bottom 202 of the recess 200, which is part of the end face 22.

Elektrische Anschlusskontakte 41, beispielsweise Schleifkontakte an einer Seitenfläche des Magazins 20, ermöglichen es, beim Hereinfahren des Magazins 20 in die Verankerungsstation 18 das Magazin 20 elektrisch anzukoppeln, um die Heizung 39 zu aktivieren. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Stirnseite 22 inklusive des Bodens 202 der Vertiefung 200 selbst eine elektrische Widerstandsheizschicht darstellt, sodass hier unmittelbar die Stirnseite geheizt ist.Electrical connection contacts 41, for example sliding contacts on a side surface of the magazine 20, make it possible to electrically couple the magazine 20 when the magazine 20 is driven into the anchoring station 18 in order to activate the heater 39. Of course, it is also conceivable that the end face 22 including the bottom 202 of the recess 200 itself represents an electrical resistance heating, so that here directly the front side is heated.

Wenn das Magazin 20 feststehend ist, ist der elektrische Anschluss für die Heizung sehr einfach realisierbar, er kann permanent ausgebildet sein.If the magazine 20 is fixed, the electrical connection for the heater is very easy to implement, it can be permanently formed.

Die Heizung 39 sorgt dafür, dass vorzugsweise die gesamte Stirnseite 22, die mit dem Borstenträger 10 in Kontakt kommt, beheizt wird, das heißt auch die Abschnitte zwischen den Verdickungen 32.The heater 39 ensures that preferably the entire end face 22, which comes into contact with the bristle carrier 10, is heated, that is to say also the sections between the thickenings 32.

Die Temperatur, auf die die Stirnseite 22 (im Bereich des Kontakts mit dem Borstenträger 10) dabei gebracht wird, liegt unterhalb der Schmelztemperatur des Borsten- und/oder des Borstenträgermaterials, vorzugsweise beider Materialien. Insbesondere liegt sie bei höchstens 85 % gerechnet in ° C der jeweiligen Schmelztemperatur dieser Materialien. Haben beispielsweise beide Materialien eine Schmelztemperatur von 100 °C, so liegt die Temperatur des endgültig aufgeheizten Magazins 20 an der Stirnseite 22 bei höchstens 85 °C.The temperature at which the end face 22 (in the region of the contact with the bristle carrier 10) is brought thereby, is below the melting temperature of the bristle and / or the bristle carrier material, preferably both materials. In particular, it is at most 85% calculated in ° C of the respective melting temperature of these materials. If, for example, both materials have a melting temperature of 100 ° C., then the temperature of the finally heated magazine 20 at the end face 22 is at most 85 ° C.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht durch die Verankerungsstation 18 in Figur 1 e, bevor das Magazin 20 und der Borstenträger 10 aufeinander zu gefahren werden.FIG. 3 shows a sectional view through the anchoring station 18 in FIG. 1 e, before the magazine 20 and the bristle carrier 10 are moved toward one another.

Die Verdickung 32 hat eine solche Abmessung, gesehen in Längsrichtung A (auch Axialrichtung oder Zustellrichtung genannt), dass sie kleiner als der entsprechende Querschnitt der Verankerungsöffnung 12 ist, sodass sie, ohne an den innenseitigen Rand 40 der Verankerungsöffnung 12 anzustoßen oder den Rand 40 zu kontaktieren, in die Verankerungsöffnung 12 eingeschoben werden kann. Insbesondere hat die zylindrische Verankerungsöffnung 12 zu diesem Zeitpunkt lediglich ein Übermaß von maximal 0,2 mm, insbesondere maximal 0,15 mm gegenüber dem größten Querschnitt der Verdickung 32 (Befestigungsende).The thickening 32 has such a dimension, seen in the longitudinal direction A (also called axial direction or feed direction) that it is smaller than the corresponding cross-section of the anchoring opening 12, so that they abut against the inside edge 40 of the anchoring opening 12 or the edge 40 to contact, can be inserted into the anchoring opening 12. In particular, the cylindrical anchoring opening 12 at this time only an oversize of at most 0.2 mm, in particular a maximum of 0.15 mm from the largest cross section of the thickening 32 (attachment end).

Das permanent, d.h. während des gesamten Betriebs auf die gewünschte Temperatur erhitzte Magazin 20 und/oder die Halterung 34 werden relativ zueinander aufeinander zu bewegt, im vorliegenden Fall wird nur die Halterung 34 mit dem Borstenträger 10 bewegt, sodass zuerst die Verdickung 32 in die Verankerungsöffnung 12 gelangt, bevor die Stirnseite 22 die ihr zugewandte ebene Stirn- und Vorderseite 42 des Borstenträgers 10 kontaktiert. Während der Zustellbewegung wird der Borstenträger 10 so gut wie überhaupt nicht erwärmt, solange der Borstenträger 10 nicht von dem Magazin 20 kontaktiert wird, da die Zustellbewegung sehr rasch erfolgt und keine Verweilzeit in der in Figur 3 dargestellten geöffneten Position der Verankerungsstation 18 vorhanden ist.The permanent, i. During the entire operation to the desired temperature heated magazine 20 and / or the holder 34 are moved towards each other relative to each other, in the present case, only the holder 34 is moved with the bristle carrier 10, so first the thickening 32 passes into the anchoring opening 12 before the end face 22 contacts the facing flat front and front side 42 of the bristle carrier 10. During the advancing movement, the bristle carrier 10 is hardly heated at all, as long as the bristle carrier 10 is not contacted by the magazine 20, since the advancing movement takes place very rapidly and there is no dwell time in the open position of the anchoring station 18 shown in FIG.

Eine Basisplatte 44 (siehe Figur 3), auf welcher sämtliche Borstenbüschel 24 mit ihren vorderseitigen, stirnseitigen, freien Enden aufliegen und die eine Abstützung bildet, kann dazu dienen, die Borstenbüschel 24 an ihrem vorderen Ende zueinander auszurichten und gleichzeitig einen Abstand, falls dies gewünscht ist, zwischen der Verdickung 32 und der Stirnseite 22 zu schaffen. Die Basisplatte 44 dient als Abstützung für die einzelnen Borsten und für die Borstenbüschel 24.A base plate 44 (see FIG. 3) on which all bristle tufts 24 rest with their front end free ends and which forms a support may serve to align the bristle tufts 24 at their front end with one another, if desired is to create between the thickening 32 and the end face 22. The base plate 44 serves as a support for the individual bristles and for the bristle tufts 24.

In Figur 4 ist gezeigt, dass die Stirnseite 22 die Vorderseite 42 des Borstenträgers 10 kontaktiert und damit den Borstenträger 10 an der gesamten Kontaktfläche zwischen beiden Teilen aufheizt.FIG. 4 shows that the end face 22 contacts the front side 42 of the bristle carrier 10 and thus heats the bristle carrier 10 over the entire contact area between the two parts.

Der Borstenträger 10 ist aus thermoplastischem Material, insbesondere aus den zuvor bereits erwähnten Kunststoffen, wie Polypropylen, ABS, PA, PBT, PET oder PC.The bristle carrier 10 is made of thermoplastic material, in particular of the plastics already mentioned above, such as polypropylene, ABS, PA, PBT, PET or PC.

Die Bewegung der Halterung 34 verharrt jedoch nicht in der Position des ersten Kontaktes, der in Figur 4 dargestellt ist, denn über die Halterung 34 und das Magazin 20 wird ein sehr hoher Druck auf den Borstenträger 10 aufgebracht.However, the movement of the holder 34 does not remain in the position of the first contact, which is shown in Figure 4, because on the holder 34 and the magazine 20, a very high pressure on the bristle carrier 10 is applied.

Beispielsweise wird mit dem Aufeinanderzufahren ein Druck von mindestens 200 bar, vorzugsweise mindestens 400 bar auf den Borstenträger 10 ausgeübt. Dieser Druck wird bereits ab dem ersten Kontakt von Borstenträger 10 und Magazin 20 aufgebracht und bleibt über die Einwirkzeit (Kontaktzeit) gleich.For example, a pressure of at least 200 bar, preferably at least 400 bar, is exerted on the bristle carrier 10 when driving on each other. This pressure is already applied from the first contact of bristle carrier 10 and magazine 20 and remains the same over the contact time (contact time).

Dieser Druck wird bei gleichzeitiger Erwärmung des Borstenträgers 10 über eine Einwirkzeit von wenigstens 4 Sekunden, insbesondere wenigstens 5 Sekunden und maximal 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden aufrechterhalten.This pressure is maintained with simultaneous heating of the bristle carrier 10 over a contact time of at least 4 seconds, in particular at least 5 seconds and a maximum of 15 seconds, in particular a maximum of 10 seconds.

Die Einwirkzeit setzt sich zusammen aus einer Haltezeit und einem Zeitabschnitt (Kompressionszeit genannt) während der Zustellbewegung, der dann beginnt, wenn die Vorderseite 42 vom Magazin 20 und gleichzeitig die Rückseite des Borstenträgers 10 von der Halterung 34 kontaktiert wird. Die Kompressionszeit endet, wenn die maximal zusammengefahrene Position erreicht ist und der Abstand von Halterung und werkzeugteil für die Haltezeit konstant gehalten wird. Die Haltezeit ist diejenige Zeit, in der die Zustellbewegung beendet ist, d.h. die Vorrichtung komplett geschlossen ist, und der Borstenträger 10 in der geschlossenen Kavität aufgenommen ist. Diese Haltezeit beträgt vorzugsweise wenigstens 1 Sekunde, vorzugsweise wenigstens 1,5 Sekunden und/oder maximal 3 Sekunden, insbesondere maximal 2,5 Sekunden. Während der Kompressionszeit wird der Abstand der Halterung zum Werkzeugteil extrem langsam und mit konstanter Geschwindigkeit reduziert. Beispielsweise wird eine Gesamtkompressionsstrecke von 0,3 mm in schnellstens 3 Sekunden zurückgelegt. Während der Einwirkzeit wird das Magazin 20 vorzugsweise weiterhin beheizt, wobei unter Umständen die große Masse des Magazins 20 es auch erlauben würde, nach der ersten Aufheizung auf die Betriebstemperatur die Zuheizung zu stoppen. Trotzdem würde während der Einwirkzeit weiterhin eine Erwärmung des Borstenträgers 10 stattfinden.The exposure time is composed of a holding time and a period of time (called the compression time) during the feed movement, which begins when the front side 42 of the magazine 20 and at the same time the back of the bristle carrier 10 is contacted by the holder 34. The compression time ends when the maximum retracted position is reached and the distance between the holder and the tool part for the holding time is kept constant. The hold time is the time in which the feed motion is completed, i. the device is completely closed, and the bristle carrier 10 is received in the closed cavity. This hold time is preferably at least 1 second, preferably at least 1.5 seconds and / or a maximum of 3 seconds, in particular a maximum of 2.5 seconds. During the compression time, the distance of the holder to the tool part is reduced extremely slowly and at a constant speed. For example, a total compression distance of 0.3 mm is covered in no more than 3 seconds. During the exposure time, the magazine 20 is preferably still heated, and under certain circumstances, the large mass of the magazine 20 would also allow it to stop the heating after the first heating to the operating temperature. Nevertheless, a heating of the bristle carrier 10 would continue to take place during the contact time.

Die Vorrichtung wird insbesondere auf Block gefahren, d.h., die Halterung 34 kontaktiert außerhalb der durch die Ausnehmung 38 und die Vertiefung 200 gebildeten Kavität mit einer Stirnseite 36 (siehe Figur 14) den Abschnitt der Stirnseite 22 außerhalb der Vertiefung 200. In diesem Kontaktbereich ist kein Spalt vorgesehen, in den von der Kavität aus Material eindringen könnte, vielmehr wird die Kavität durch einen ringförmig umlaufenden Kontaktbereich abgedichtet.The device is driven in particular to block, ie, the holder 34 contacted outside the cavity formed by the recess 38 and the recess 200 with an end face 36 (see Figure 14) the portion of the end face 22 outside the recess 200. In this contact area is no Gap provided, could penetrate into the cavity of material, but the cavity is sealed by a circular peripheral contact area.

Im Übrigen ist vorzugsweise generell, nicht nur auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, keine Heizung im Kontaktbereich zwischen Halterung 34 und Magazin 20 vorhanden, so dass die Heizung nur im Bereich des Kontaktes zwischen Vorderseite 42 und Magazin 20 vorhanden ist und wirkt.Incidentally, generally not limited to the embodiment shown, no heating in the contact area between the holder 34 and magazine 20 is present, so that the heater is present only in the region of contact between the front 42 and magazine 20 and acts.

Die Trennebene zwischen Halterung 34 und Werkzeugteil (hier Magazin 20), die durch die Stirnseite 36 definiert wird, liegt vorzugsweise näher an der Vorderseite 42 als der Rückseite des Borstenträgers 10. Genau gesagt liegt die Trennebene knapp oder unmittelbar angrenzend an einen gerundeten Übergang zwischen der die Vorderseite 42 und die Rückseite verbindenden Seitenfläche 212.The parting plane between the holder 34 and the tool part (here magazine 20) defined by the end face 36 is preferably closer to the front side 42 than the back side of the bristle carrier 10. Specifically, the parting plane is just or immediately adjacent to a rounded transition between the the front 42 and the rear connecting side surface 212.

Es ist vorteilhaft, wenn die Abstützung in Form der Basisplatte 44 zumindest während der letzten Phase des Aufbringens der Druckkraft, also am Ende der Einwirkzeit entfernt wird und nicht mehr die Borsten kontaktiert. Dies verbessert die Ausrichtgenauigkeit der Borsten sowohl zueinander als auch relativ zum Borstenträger 10. Bevorzugt wird jedoch die Basisplatte 44 bereits vor Beginn der Haltezeit oder sogar noch vor der Einwirkzeit entfernt, wie dies in den Figuren 3-5 symbolisch mit dem Pfeil Y dargestellt ist. Beispielsweise wird die Basisplatte 44 lediglich in der Station c) und gegebenenfalls d) gemäß Figur 1 eingesetzt.It is advantageous if the support in the form of the base plate 44 is removed at least during the last phase of application of the compressive force, ie at the end of the contact time and no longer contacts the bristles. This improves the alignment accuracy of the bristles both relative to each other and relative to the bristle carrier 10. Preferably, however, the base plate 44 is already removed before the start of the holding time or even before the exposure time, as shown symbolically in the figures 3-5 with the arrow Y. For example, the base plate 44 is used only in the station c) and optionally d) according to FIG.

Um jedoch die axiale Lage der Borstenbüschel und der einzelnen Borsten auch während der gesamten Einwirkzeit festlegen zu können, sind der Querschnitt der Aufnahmeöffnung 26 und der Querschnitt des darin eingeschobenen Borstenbüschels 24 so aufeinander abgestimmt, dass das Borstenbüschel 24 in der Aufnahmeöffnung 26 geklemmt und damit axial sicher positioniert ist. Durch das Eigengewicht oder auch durch die Trägheit während der Bewegung innerhalb der Stationen und von Station zu Station wird das Borstenbüschel 24 nicht verschoben.However, in order to determine the axial position of the bristle tufts and the individual bristles during the entire contact time, the cross-section of the receiving opening 26 and the cross section of the bristle tufts 24 inserted therein are coordinated so that the bristle tufts 24 are clamped in the receiving opening 26 and thus axially is safely positioned. Due to its own weight or inertia during the movement within the stations and from station to station, the bristle tufts 24 are not displaced.

In dem genannten Beispiel wird die gesamte ebene Stirnseite, zumindest wo Kontakt mit dem Magazin 20 an der Vorderseite 42 des Borstenträgers 10 vorhanden ist, aufgeheizt. Wenn das Magazin 20 eine Vertiefung 200 hat, reicht es und ist es vorteilhaft, wenn nur im Bereich des Bodens 202 der Vertiefung 200 die Heizung angebracht ist. Nachdem das Magazin 20 jedoch üblicherweise aus Stahl ist, wird das gesamte Magazin 20 erwärmt. Bei den Temperaturen, die jedoch eingestellt werden, geht es darum, die Vorderseite 42 des Borstenträgers 10 auf die gewünschte Temperatur zu bringen.In the example mentioned, the entire flat front side, at least where contact with the magazine 20 is present on the front side 42 of the bristle carrier 10, is heated. If the magazine 20 has a recess 200, it is sufficient and it is advantageous if only in the region of the bottom 202 of the recess 200, the heater is mounted. However, after the magazine 20 is usually made of steel, the entire magazine 20 is heated. The temperatures that are set, however, is to bring the front side 42 of the bristle carrier 10 to the desired temperature.

Die Temperatur, auf die der Borstenträger im Bereich der Vorderseite 42 während der Einwirkzeit aufgeheizt wird, liegt unterhalb der Schmelztemperatur des Borsten- und/oder Borstenträgermaterials, insbesondere bei oder niedriger als 85 % der jeweiligen Schmelztemperatur, gerechnet in ° C. Damit entspricht diese Temperatur der zuvor genannten maximalen Betriebstemperatur des Magazins 20 im Bereich der Stirnseite 22 bzw. des Bodens 202.The temperature to which the bristle carrier is heated in the region of the front side 42 during the exposure time is below the melting temperature of the bristle and / or bristle carrier material, in particular at or lower than 85% of the respective melting temperature, calculated in ° C. This corresponds to this temperature the aforementioned maximum operating temperature of the magazine 20 in the region of the end face 22 and the bottom 202th

Alternativ hierzu kann zumindest der Rand 50 der Verankerungsöffnung 12 im Bereich der Vorderseite 42 aufgeheizt werden, der den Bereich der Wand der Verankerungsöffnung 12 bildet, der an der Mündung zur Vorderseite 42 angrenzt.Alternatively, at least the edge 50 of the anchoring opening 12 in the region of the front side 42 can be heated, which forms the region of the wall of the anchoring opening 12 which adjoins the front 42 at the mouth.

Die Temperatur, auf die der Borstenträger 10 zumindest im Bereich des Randes 50, vorzugsweise im gesamten Kontaktbereich mit dem Magazin gebracht wird, sollte nicht nur unter oder deutlich unter der Schmelztemperatur der Materialien liegen, sondern in einem Bereich der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials. Mit extrem hohem Druck, derz.B. über 600 bar liegt, wäre es möglich, den Borstenträger 10 im Bereich der Vorderseite 42, zumindest im Bereich des Randes 50, nur auf eine Temperatur zu erwärmen, die über einer Grenztemperatur liegt, welche 60 % in ° C, insbesondere 80 % in ° C der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials beträgt, wenn das Borstenträgermaterial eine Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° K hat. Bevorzugt liegt diese Grenztemperatur jedoch bei oder minimal über der Glasübergangstemperatur. Bei einem Borstenträgermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° K liegt die Aufheiztemperatur maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in ° K gerechnet.The temperature to which the bristle carrier 10 is brought at least in the region of the edge 50, preferably in the entire contact area with the magazine should not only be below or significantly below the melting temperature of the materials, but in a range of glass transition temperature of the bristle carrier material. With extremely high pressure, e.g. Above 600 bar, it would be possible to heat the bristle carrier 10 in the region of the front side 42, at least in the region of the edge 50, only to a temperature which is above a limit temperature, which 60% in ° C, especially 80% in ° C is the glass transition temperature of the bristle carrier material, if the bristle carrier material has a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K. However, this limit temperature is preferably at or minimally above the glass transition temperature. For a bristle carrier material with a glass transition temperature of less than 300 ° K, the heating temperature is not more than 50% above the glass transition temperature in ° K calculated.

Eine weitere Variante sieht vor, dass die Aufheizung zumindest des Randes 50 der Vorderseite 42, insbesondere der gesamten Kontaktfläche des Borstenträgers 10 im Bereich der Vorderseite 42 auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die zumindest 30 °C über der Umgebungstemperatur liegt, insbesondere bevor der Rand 40 im Inneren der Verankerungsöffnung 12 über die Umgebungstemperatur durch das Magazin 20 aufgeheizt wird.Another variant provides that the heating of at least the edge 50 of the front side 42, in particular the entire contact surface of the bristle carrier 10 in the region of the front side 42 is heated to a temperature which is at least 30 ° C above the ambient temperature, in particular before the edge 40th inside the anchoring opening 12 is heated above the ambient temperature by the magazine 20.

Wie in den Figuren zu sehen ist, hat das Magazin 20 keinerlei Fortsätze oder dergleichen, mit denen es in die Verankerungsöffnung 12 hineinragen würde, da es eine ebene Stirnseite 22 bzw. einen ebenen Boden 202 im Bereich der Vorderseite 42 besitzt.As can be seen in the figures, the magazine 20 has no projections or the like, with which it would protrude into the anchoring opening 12, since it has a flat end face 22 and a flat bottom 202 in the region of the front 42.

Da auch die Vorderseite 42 eben ist und im Bereich der Mündung der Verankerungsöffnung 12, das heißt im Bereich des Randes 50, kein Kragen oder dergleichen vorhanden ist, wie dies im Stand der Technik der Fall war, wird während des Aufbringens von Druck und Temperatur das Borstenträgermaterial im Bereich der Vorderseite 42 ganzflächig verformt. Das Material möchte ausweichen und wandert damit in die Verankerungsöffnungen 12 im Bereich der Mündung und schnürt diese ein.Since the front 42 is flat and in the region of the mouth of the anchoring opening 12, that is in the region of the edge 50, no collar or the like is present, as was the case in the prior art, during the application of pressure and temperature is the Borstenträgermaterial in the front 42 over the entire surface deformed. The material wants to dodge and thus migrates into the anchoring openings 12 in the region of the mouth and constricts them.

Durch das Aufbringen von Wärme und Druck wird die gesamte Dicke D und damit die Maximaldicke des Borstenträgers 10 im Bereich der Mündung der Verankerungsöffnung 12 zur Vorderseite 42 bleibend reduziert. Es entsteht eine Art Einschnürung, die das verdickte Befestigungsende in Auszugsrichtung hintergreift und damit das Borstenbüschel 24 sichert.By applying heat and pressure, the entire thickness D and thus the maximum thickness of the bristle carrier 10 in the region of the mouth of the anchoring opening 12 to the front 42 is reduced permanently. The result is a kind of constriction, which engages behind the thickened attachment end in the extension direction and thus secures the bristle tufts 24.

Eine Adhäsion zwischen dem verdickten Befestigungsende und der Wand der Verankerungsöffnung 12 entsteht nicht.Adhesion between the thickened attachment end and the wall of the anchoring opening 12 does not occur.

Die Umformung des Randes muss nicht extrem sein. Es hat sich herausgestellt, dass es beispielsweise bei Zahnbürsten ausreichend ist, den Querschnitt der Verankerungsöffnung 12 mit der ursprünglichen Breite oder dem ursprünglichen Durchmesser D3 im Bereich des Randes 218 (siehe Figur 5A) nur soweit auf eine Breite oder einen Innendurchmesser D1 zu verkleinern, dass die Differenz der Breite oder des Durchmessers D2 der dicksten Stelle der Verdickung 32 (bezogen auf die jeweilige Querschnittsebene) zur Breite oder zum Durchmesser D1 im Bereich des Randes 218 nur etwa 0,1-0,5 mm beträgt.The reshaping of the edge does not have to be extreme. It has been found that with toothbrushes, for example, it is sufficient to reduce the cross section of the anchoring opening 12 with the original width or the original diameter D3 in the region of the edge 218 (see FIG. 5A) only to a width or an inner diameter D1 the difference between the width or the diameter D2 of the thickest point of the thickening 32 (relative to the respective cross-sectional plane) to the width or the diameter D1 in the region of the edge 218 is only about 0.1-0.5 mm.

Es ist vorteilhaft, wenn die Verdickung 32 ein Untermaß gegenüber der noch unverformten Verankerungsöffnung 12 beim Einschieben hat (d.h. D2 ist kleiner D3).It is advantageous if the thickening 32 has a lower dimension than the still undeformed anchoring opening 12 during insertion (i.e., D2 is smaller than D3).

Dies ist jedoch nicht obligatorisch. Es kann beispielsweise sein, dass ein minimaler seitlicher Versatz der Verdickung 32 zur Verankerungsöffnung 12 vorhanden ist, obwohl die Verdickung 32 ein Untermaß besitzt und ein umlaufender Spalt zwischen der Verdickung an der dicksten Stelle und der Innenseite der Verankerungsöffnung 12 vorhanden sein sollte. Aufgrund des Versatzes kann die Verdickung beim Einschieben in die Verankerungsöffnung 12 an einer Seite mit der Wand der Verankerungsöffnung in Kontakt treten. Es kann in diesem Zusammenhang sinnvoll sein, dass das Material der Verdickung noch nicht bis ganz innen erstarrt ist, wenn die Verdickung 32 in die Verankerungsöffnung eingeschoben wird. Bildet die Verdickung beispielsweise an der Außenseite eine noch relativ dünne, erkaltete Haut und ist innen noch sehr weich, wird die Haut samt des Inneren der Verdickung einfach nach innen ausgelenkt, ohne dass die Verdickung selbst Schaden nimmt. Sie ist nach wie vor geeignet, von dem verformten Rand umfangsmäßig geschlossen hintergriffen zu werden.However, this is not mandatory. It may be, for example, that there is a minimal lateral offset of the thickening 32 to the anchoring opening 12, although the thickening 32 has an undersize and a circumferential gap between the thickening at the thickest point and the inside of the anchoring opening 12 should be present. Due to the offset, the thickening on insertion into the anchoring opening 12 on one side can come into contact with the wall of the anchoring opening. It may be useful in this context that the material of the thickening is not solidified to the very inside when the thickening 32 is inserted into the anchoring opening. Forms the thickening, for example, on the outside of a still relatively thin, cold skin and is still very soft inside, the skin and the interior of the thickening is simply deflected inward, without the thickening itself being damaged. It is still suitable to be circumferentially closed behind the deformed edge.

Durch diese Idee, die Verdickung 32 in noch nicht ganz erstarrtem Zustand in die Verankerungsöffnung 12 einzuschieben ist es auch möglich, generell eine Verdickung 32 zu verwenden, die mit einem Übermaß gegenüber dem Querschnitt der Verankerungsöffnung 12 ausgebildet ist, d.h. D2 größergleich D3.By virtue of this idea of inserting the thickening 32 into the anchoring opening 12 in the not yet completely solidified state, it is also possible to generally use a thickening 32 which is formed with an oversize relative to the cross-section of the anchoring opening 12, i. D2 the same size as D3.

In Figur 5A ist der durch die Verankerungsöffnung 12 gebildete und durch den verengten Rand 218 nach außen abgegrenzte Raum zur Unterbringung der Verdickung 32 übertrieben dargestellt, ebenso wie die Verdickung 32 im Verhältnis zum Durchmesser D1 übertrieben dargestellt ist.In Fig. 5A, the space formed by the anchoring opening 12 and defined outwardly by the constricted edge 218 for accommodating the thickening 32 is exaggerated, just as the thickening 32 is exaggerated relative to the diameter D1.

Tatsache ist jedoch, dass nicht die gesamte Wand, die die Verankerungsöffnung 12 bildet, an der Verdickung 32 bzw. an den außen liegenden Borsten, die von der Verdickung 32 ausgehen, anliegt. Vielmehr wird die Wand nur im Bereich des Randes 218 und in einem unmittelbar daran angrenzenden, sich nach außen in Richtung zum Boden 208 erweiternden Abschnitts 220 umgeformt und liegt nur in diesen Bereichen an den Borsten bzw. der Verdickung 32 an und übt einen Druck auf diese aus.The fact is, however, that not the entire wall forming the anchoring opening 12 rests on the thickening 32 or on the outer bristles emanating from the thickening 32. Rather, the wall is deformed only in the region of the edge 218 and in a directly adjacent thereto, widening outwardly toward the bottom 208 section 220 and is only in these areas of the bristles or the thickening 32 and exerts a pressure on them out.

Die Verdickung sollte aber den Boden 208 kontaktieren, um die axiale Lage des Borstenbüschels genau festzulegen.However, the thickening should contact the ground 208 to precisely define the axial position of the bristle tufts.

Im übrigen Bereich, beispielsweise zwischen Boden 208 und Verdickung 32 oder im Bereich des Umfangs der Wandung angrenzend an den Boden 208, gibt es einen oder mehrere Luftspalte 222 zwischen der Wand und der Außenseite der Verdickung 32, sodass diese in diesem Bereich nicht komprimiert, verklemmt und/oder verformt wird.In the remaining area, for example between bottom 208 and thickening 32 or in the region of the circumference of the wall adjacent to the floor 208, there are one or more air gaps 222 between the wall and the outside of the thickening 32, so that they are not compressed in this area, jammed and / or deformed.

Im Bereich des Randes 218 erfolgt eine Verdichtung des Borstenbüschels 24 gegenüber ihrem Zustand im Magazin 20 durch das Verengen und Einschnüren des Randes 218 um mindestens 3 %, insbesondere mindestens 5 %. Hierbei wird die Querschnittsfläche der Aufnahmeöffnung im Magazin mit der Querschnittsfläche des Randes 218 an seiner engsten Stelle verglichen. Sämtliche Verankerungsöffnungen 12 werden durch die dargestellte Vorrichtung und das entsprechende Verfahren gleichzeitig geschlossen und damit gleichzeitig alle Borstenbüschel 24 im Borstenträger 10 verankert.In the region of the edge 218, the bristle tufts 24 are densified with respect to their condition in the magazine 20 by the narrowing and constriction of the edge 218 by at least 3%, in particular at least 5%. Here, the cross-sectional area of the receiving opening in the magazine is compared with the cross-sectional area of the edge 218 at its narrowest point. All anchoring openings 12 are simultaneously closed by the illustrated device and the corresponding method and thus anchored all bristle tufts 24 in the bristle carrier 10 at the same time.

Wie ferner in Figuren 4 und 5A zu sehen ist, wird nicht die gesamte Verankerungsöffnung umgeformt, sondern nur bis zu einer gewissen Tiefe t, die maximal 85 %, insbesondere 70 % der Gesamttiefe T der Verankerungsöffnung 12 entspricht und/oder die eine axiale Erstreckung von 0,5-1,3 mm, insbesondere 0,6-0,9 mm aufweist.As further seen in Figures 4 and 5A, not the entire anchoring opening is formed, but only up to a certain depth t, which corresponds to a maximum of 85%, in particular 70% of the total depth T of the anchoring opening 12 and / or an axial extent of 0.5-1.3 mm, in particular 0.6-0.9 mm.

Die Verdickung 32 selbst wird vorzugsweise nur in axialer Richtung über maximal 50 % ihrer axialen Gesamtlänge in der Verankerungsöffnung geklemmt. Der Rest der Klemmung erfolgt im Bereich der von der Verdickung 32 ausgehenden Borsten.The thickening 32 itself is preferably clamped only in the axial direction over a maximum of 50% of its total axial length in the anchoring opening. The rest of the clamping takes place in the region of the bristles emanating from the thickening 32.

Die Wand der Verankerungsöffnung 12 wird über eine Tiefe Z (siehe Figur 5A) von wenigstens 0,8 mm, beginnend vom Boden 208 nicht verformt und/oder klemmt die Verdickung 32 und auch die Borsten in diesem Bereich nicht.The wall of the anchoring opening 12 is not deformed over a depth Z (see Figure 5A) of at least 0.8 mm, starting from the bottom 208 and / or does not pinch the thickening 32 and the bristles in this area.

Die Tiefe T der Verankerungsöffnung nach der Herstellung der Bürste beträgt maximal 4 mm, insbesondere maximal 2,7 mm. Sämtliche Verankerungsöffnungen 12 sind Sacklöcher, sodass der Borstenträger 10 rückseitig nicht abgedeckt werden muss, da keine Teile der Borstenbüschel sichtbar sind oder auf dieser Seite vorstehen.The depth T of the anchoring opening after the production of the brush is a maximum of 4 mm, in particular a maximum of 2.7 mm. All anchoring openings 12 are blind holes, so that the bristle carrier 10 does not have to be covered on the back, since no parts of the bristle tufts are visible or protrude on this side.

Die so geschaffene Verankerung ist die einzige Verankerung für die Borstenträger, es ist kein Metallanker oder Metalldraht notwendig.The anchoring thus created is the only anchorage for the bristle carrier, no metal anchor or metal wire is necessary.

Zu betonen ist generell, dies bezieht sich nicht nur auf die dargestellten Ausführungsformen, dass der Borstenträger 10 nicht nahe an seine Schmelztemperatur gebracht werden sollte, sondern von dieser deutlich entfernt nahe an die Glasübergangstemperatur. Insbesondere sollte die Aufheiztemperatur und damit auch die Temperatur an dem Magazin 20 im Bereich der Stirnseite 22 und dem Borstenträger 10 stirnseitig nicht höher als 15% über der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials und/oder des Borstenmaterials liegen.It should be emphasized in general that this does not only refer to the illustrated embodiments, that the bristle carrier 10 should not be brought close to its melting temperature, but from this clearly removed close to the glass transition temperature. In particular, the heating temperature and thus also the temperature at the magazine 20 in the region of the end face 22 and the bristle carrier 10 should not be more than 15% higher than the glass transition temperature of the bristle carrier material and / or the bristle material.

Bei Verwendung von PET wird gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung die Vorderseite 42 beim Umformen auf eine Temperatur von 75-95 °C, insbesondere 80-90 °C erwärmt, bei PP auf eine Temperatur von 105-125 °C, insbesondere 110-120 °C. Das PP wird insbesondere so ausgewählt, dass es einen Melt-Flow-Index (MFI) von 6-35, vorzugsweise 10-15 im Ausgangszustand besitzt.When PET is used, according to a preferred variant of the invention, the front side 42 is heated during forming to a temperature of 75-95 ° C., in particular 80-90 ° C., with PP to a temperature of 105-125 ° C., in particular 110-120 ° C. In particular, the PP is selected to have a melt flow index (MFI) of 6-35, preferably 10-15 in the initial state.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stirnseite 22 und damit der Borstenträger 10 auf eine Temperatur von maximal 140 °C, insbesondere maximal 130 °C aufgeheizt werden, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 115 °C aufgeheizt werden. Als Materialien werden hierbei insbesondere Polypropylen, PET, ABS, Copolyester und SAN für den Borstenträger verwendet.An embodiment of the invention provides that the end face 22 and thus the bristle carrier 10 are heated to a temperature of at most 140 ° C, in particular at most 130 ° C, preferably in the range of 100 to 115 ° C are heated. As materials in particular polypropylene, PET, ABS, copolyester and SAN are used for the bristle carrier here.

Die Rückseite 206 des Borstenträgers 10 und der von der Rückseite 206 ausgehende Bereich bis zumindest zum Boden 208 der Verankerungsöffnungen 12 (vorzugsweise sogar noch weiter in Richtung zur Vorderseite 42) sollten nicht verformt werden. Um die Temperatur Grenze, ab der eine Verformung aufgrund des aufgebrachten Drucks stattfinden würde, möglichst nahe zur Vorderseite 42 des Borstenträgers 10 zu verschieben, kann die Halterung 34 mit einer aktiven Kühlung versehen sein.The rear side 206 of the bristle carrier 10 and the area extending from the rear side 206 to at least the bottom 208 of the anchoring openings 12 (preferably even further towards the front side 42) should not be deformed. In order to shift the temperature limit from which a deformation would take place due to the applied pressure as close as possible to the front side 42 of the bristle carrier 10, the holder 34 may be provided with an active cooling.

In den Figuren 3 und 14 ist diese Kühlung durch Kühlkanäle 210 symbolisiert, durch die Kühlflüssigkeit strömt. Die Kühlkanäle 210 sind an einen Kühlwasserkreislauf angeschlossen, der kaltes Wasser vorzugsweise von unter 20°, insbesondere sogar von unter 10 °C, durch die Halterung 34 pumpt. Die Rückseite 206 wird somit während des Aufbringens der Druckkraft maximal 25 °C warm. Auch die die Vorderseite 42 und die Rückseite 206 verbindende Seitenfläche 212 (siehe Figur 14) des Borstenträgers 10 kann in der Halterung 34 ausreichend gekühlt werden, um nicht verformt zu werden und unterhalb der entsprechenden Temperatur zu bleiben, ab der eine Verformung und Deformation stattfinden würde.In FIGS. 3 and 14, this cooling is symbolized by cooling channels 210 through which cooling liquid flows. The cooling channels 210 are connected to a cooling water circuit which pumps cold water, preferably of less than 20 °, in particular even less than 10 ° C., through the holder 34. The rear side 206 thus becomes a maximum of 25 ° C during the application of the compressive force. The side surface 212 (see FIG. 14) of the bristle carrier 10 connecting the front side 42 and the back side 206 can also be sufficiently cooled in the holder 34 so that it does not become deformed and remains below the corresponding temperature beyond which deformation and deformation would take place ,

Nach der vorgegebenen Einwirkzeit werden Halterung 34 und Magazin 20 wieder auseinandergefahren, sodass die Borstenbüschel 24 aus ihren Aufnahmeöffnungen 26 herausgezogen werden. Eine Nachbearbeitung in Form einer anderen Formgebung für den Borstenträger 10 ist nicht erforderlich.After the predetermined exposure time, the holder 34 and the magazine 20 are moved apart again so that the bristle tufts 24 are pulled out of their receiving openings 26. A post-processing in the form of a different shape for the bristle carrier 10 is not required.

Das Auseinanderfahren erfolgt aber vorzugsweise nicht in einem Stück, sondern es wird eine Ruhephase im Prozess des Auseinanderfahrens eingebaut. Hierzu werden Werkzeugteil, das heißt Magazin 20, und Halterung 34 minimal voneinander entfernt, sodass sich zwischen der Vorderseite 42 und der Oberseite des Werkzeugteils, das heißt des Magazins 20, ein kleiner Lüftungsspalt 228 (siehe Figur 5A) von größer gleich 0,5 mm ergibt. Wenn dieser vorgegebene Lüftungsspalt 228 in seiner Höhe erreicht ist, bleibt der Abstand für die Ruhephase, die wenigstens 1 Sekunde, insbesondere wenigstens 1,5 Sekunden beträgt, vorzugsweise konstant.The moving apart is preferably not in one piece, but it is built a rest phase in the process of moving apart. For this purpose, tool part, ie magazine 20, and holder 34 are minimally removed from each other, so that between the front 42 and the top of the tool part, ie the magazine 20, a small ventilation gap 228 (see Figure 5A) of greater than or equal to 0.5 mm results. When this predetermined ventilation gap 228 is reached in its height, the distance for the resting phase, which is at least 1 second, in particular at least 1.5 seconds, preferably remains constant.

Optional kann in dieser Ruhephase auch Kühlluft zur Vorderseite des Borstenträgers 10 über den Lüftungsspalt 228 eingeblasen werden, um die Vorderseite zu kühlen. Während dieser Ruhephase bleiben aber die Borsten in der Aufnahmeöffnung 26, wie dies Figur 5A zeigt. In der Ruhephase stabilisiert sich der umgeformte Bereich der Verankerungsöffnung, sodass die Borsten eines Büschels parallel zueinander und gleichmäßig gerichtet verlaufen.Optionally, in this quiescent phase cooling air can also be blown in to the front side of the bristle carrier 10 via the ventilation gap 228 in order to cool the front side. During this resting phase, however, the bristles remain in the receiving opening 26, as shown in FIG. 5A. In the resting phase, the deformed area of the anchoring opening stabilizes, so that the bristles of a tuft parallel to each other and evenly directed.

Nach der Ruhephase wird die Vorrichtung auseinander gefahren, sodass der fertige Borstenträger entnommen werden kann.After the resting phase, the device is moved apart so that the finished bristle carrier can be removed.

Um die entsprechenden Bewegungen und Temperaturen exakt zu steuern, hat die Vorrichtung eine Steuerung 51, über die nicht nur die Heiztemperatur, sondern auch der aufgebrachte Druck sowie die Bewegungsabläufe gesteuert werden. Auch die Heizung 30 kann über dieselbe Steuerung 51 angesteuert werden.In order to precisely control the corresponding movements and temperatures, the device has a controller 51, by means of which not only the heating temperature but also the pressure applied and the movements are controlled. The heater 30 can be controlled via the same controller 51.

Ist das Borstenträgermaterial ein Material wie bestimmte Polypropylenarten, bei denen die Glasübergangstemperatur nicht über der Umgebungstemperatur liegt, so kann ein Aufheizung des Borstenträgers entfallen, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Auch hier kann noch eine minimale Aufheizung knapp über der Glasübergangstemperatur vorteilhaft sein, jedoch auch wieder deutlich unterhalb der Schmelztemperatur. Wenn bei solchen Borstenträgermaterialien nicht aufgeheizt werden muss oder wird, so werden die Verankerungsöffnungen 12 ausschließlich durch Aufbringen des zuvor erwähnten Drucks über die zuvor erwähnte Einwirkzeit geschlossen. Dabei ist es möglich, Magazine 20 ohne Heizung zu verwenden oder dieselben Magazine mit Heizung, wobei die Heizung einfach nicht aktiviert ist.If the bristle carrier material is a material such as certain types of polypropylene in which the glass transition temperature is not above the ambient temperature, heating of the bristle carrier may be dispensed with, but this need not necessarily be the case. Here, too, a minimum heating may be advantageous just above the glass transition temperature, but again well below the melting temperature. If there is no need to heat such bristle carrier materials, the anchoring openings 12 are closed exclusively by applying the aforementioned pressure over the aforementioned exposure time. It is possible to use magazines 20 without heating or the same magazines with heating, the heater is simply not activated.

Unabhängig vom Borstenträgermaterial gilt: Bei der Zustellbewegung vom Magazin 20 relativ zur Halterung 34 und damit zum Borstenträger 10 (die Relativbewegung der Teile heißt, eines oder beides dieser Teile kann in Richtung zum anderen Teil verfahren werden) kann eine druck- und zeitgesteuerte Zustellbewegung und/oder eine druck- und weggesteuerte Zustellbewegung vorteilhaft sein.Regardless of the bristle carrier material applies: During the feed movement from the magazine 20 relative to the holder 34 and thus to the bristle carrier 10 (the relative movement of the parts means one or both of these parts can be moved towards the other part) can a pressure and time-controlled feed movement and / / or a pressure and path controlled feed movement be advantageous.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn in einer ersten Phase der Zustellbewegung der Rand 50 oder die gesamte Vorderseite 42 auf eine Temperatur erwärmt wird, die über einer Grenztemperatur liegt. Diese Grenztemperatur liegt 60 %, insbesondere 80 % unter der Glasübergangstemperatur des Borstenträgermaterials, in ° C bestimmt, wenn das Borstenträgermaterial eine Glasübergangstemperatur von über 300° K besitzt. Vorzugsweise liegt die Grenztemperatur jedoch bei einer Glasübergangstemperatur, allenfalls bis 20 % über der Glasübergangstemperatur in ° C. In einer anschließenden zweiten Phase der Zustellbewegung wird dann der Rand 50 verformt und der Rand 50 gegen die Borsten gedrückt.In particular, it is advantageous if, in a first phase of the feed movement, the edge 50 or the entire front side 42 is heated to a temperature which is above a limit temperature. This limit temperature is 60%, in particular 80% below the glass transition temperature of the bristle carrier material, determined in ° C when the bristle carrier material has a glass transition temperature of about 300 ° K. However, the limit temperature is preferably at a glass transition temperature, at most up to 20% above the glass transition temperature in ° C. In a subsequent second phase of the feed movement, the edge 50 is then deformed and the edge 50 is pressed against the bristles.

Alternativ hierzu erfolgt die Zustellbewegung mit einer konstanten, geringen Geschwindigkeit, wenn der Borstenträger vorder- und rückseitig kontaktiert und damit axial komprimiert wird, und das Magazin 20 und die Halterung 34 werden auf Block aufeinander gefahren.Alternatively, the feed movement takes place at a constant, low speed, when the bristle carrier front and back contacted and thus axially compressed, and the magazine 20 and the holder 34 are driven on each block.

Auch bei der in der Figur 5 dargestellten Ausführungsform drückt im geschlossenen Zustand das Material im Bereich des Randes 50 gegen die Borsten, sodass kein Spalt zwischen Borsten und Rand 50 vorhanden ist.Even in the embodiment illustrated in FIG. 5, in the closed state, the material presses against the bristles in the region of the edge 50, so that there is no gap between bristles and edge 50.

Die Bestückung des Magazins 20 kann entweder, wie in Figur 1a direkt über einen Borstenvereinzelner erfolgen, oder über eine andere Variante, die in Figur 6 dargestellt ist. Hier wird zuerst eine Kassette 60 mit zahlreichen Aufnahmeöffnungen mit Borstenbüscheln befüllt. Über diese Kassette können die vereinzelten Borstenbüschel dann auch gelagert werden, bis sie schließlich beispielsweise über bewegbare Stifte 62 in das Magazin 20 direkt eingedrückt werden.The loading of the magazine 20 can either be done directly via a bristle separator, as in FIG. 1a, or via another variant, which is shown in FIG. Here, first a cassette 60 is filled with numerous receiving openings with bristle tufts. About this cassette, the isolated bristle tufts can then be stored until they are finally pressed, for example, via movable pins 62 in the magazine 20 directly.

Alternativ kann zwischen der Kassette 60 und dem Magazin 20 auch eine Umlenkplatte 64 vorhanden sein, die schräge Transportöffnungen 66 für durch sie hindurch bewegte Borstenbüschel 24 besitzt. Auch ist es möglich, über zusammenlaufende Transportöffnungen 66, wie in Figur 6 links dargestellt, mehrere Borstenbüschel 24 zu einem größeren Borstenbüschel zu vereinigen, wenn beispielsweise die Bürste verschieden dicke Borstenbüschel enthalten soll. Ferner kann natürlich auch das Magazin schräg verlaufende Aufnahmeöffnungen 26 besitzen, denn es gibt Bürsten, bei denen die Borstenbüschel nicht senkrecht zur Vorderseite 42 und damit zylindrisch verlaufen, sondern schräg zu ihr angeordnet sind. Auch hier jedoch ist die Verankerung so wie in den Figuren dargestellt. Alternativ können dabei natürlich auch die Verankerungsöffnungen 12 für solche schräg gerichteten Borstenbüschel 24 leicht schräg ausgeführt sein oder konisch oder konisch nur im Bereich der auf sie zugeneigten Seite des Borstenbüschels 24, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. Das bedeutet, die Aufnahmeöffnung 26 kann unterschiedlich geneigte Randabschnitte besitzen.Alternatively, between the cassette 60 and the magazine 20 also a baffle plate 64 may be present, the oblique transport openings 66 has for moving through them bristle tufts 24. It is also possible, via converging transport openings 66, as shown in Figure 6 on the left, to unite several bristle tufts 24 to form a larger bristle tufts, for example, if the brush is to contain bristle tufts of different thickness. Furthermore, of course, the magazine may have inclined receiving openings 26, because there are brushes in which the bristle tufts are not perpendicular to the front 42 and thus cylindrical, but are arranged obliquely to her. Again, however, the anchorage is as shown in the figures. Alternatively, of course, the anchoring openings 12 for such obliquely directed bristle tufts 24 may be made slightly oblique or conical or conical only in the region of the inclined on them side of the tufts 24, as shown in Figure 7. This means that the receiving opening 26 may have differently inclined edge portions.

Bei der Ausführungsform nach Figur 7 ist ein schräg, insbesondere parallel zu der schrägen Aufnahmeöffnungen 26 verlaufenden Randabschnitt 80 der Verankerungsöffnung 12 vorgesehen sowie ein diesem gegenüber liegender Randabschnitt 81. Bei der gezeigten Ausführungsform verläuft der Randabschnitt 81 senkrecht zur Vorderseite des Borstenträgers 10. Alternativ jedoch kann derIn the embodiment according to FIG. 7, an edge portion 80 of the anchoring opening 12 running obliquely, in particular parallel to the oblique receiving openings 26, and an edge portion 81 lying opposite thereto are provided. In the illustrated embodiment, the edge portion 81 is perpendicular to the front side of the bristle carrier 10. Alternatively, however of the

Randabschnitt 81 auch ebenfalls schräg, eventuell in einer anderen Neigung als der Randabschnitt 80 verlaufen, wie dies mit unterbrochenen Linien dargestellt ist.Edge portion 81 also also obliquely, possibly in a different slope than the edge portion 80 extend, as shown in broken lines.

In Figur 8 ist eine Verankerungsöffnung gezeigt, die einen schräg zu seiner dem Werkzeugteil gegenüberliegenden Vorderseite 42 verlaufenden Randabschnitt 80 in ihrem Inneren aufweist. Der Borstenträger hat vor der Beaufschlagung des Borstenträgers durch das Werkzeugteil am stirnseitigen Rand 50 im Bereich des schräg verlaufenden Randabschnitts 80 oder gegenüberliegend von diesem am Randabschnitt 81 einen gegenüber der Vorderseite 42 in Richtung zum Werkzeugteil vorstehenden Fortsatz 82 und ansonsten eine ebene Vorderseite 42. Der Fortsatz 82 dient dazu, Material zur Verfügung zu stellen, welches beim Umformen die Mündung der Verankerungsöffnung 12 schließt und das Borstenbüschel 24 in der Verankerungsöffnung 12 schräg ausgerichtet haltert. Auch bei dieser Ausführungsform kann natürlich der Randabschnitt 81 nicht nur rechtwinklig zur Vorderseite des Borstenträgers 10 verlaufen, sondern schräg hierzu, die ebenfalls mit unterbrochenen Linien dargestellt.FIG. 8 shows an anchoring opening which has an edge section 80 which runs obliquely to its front side 42, which is opposite the tool part, in its interior. The bristle carrier has before the application of the bristle carrier by the tool part at the front edge 50 in the region of the oblique edge portion 80 or opposite of this at the edge portion 81 opposite the front 42 in the direction of the tool part protruding extension 82 and otherwise a flat front 42. The extension 82 serves to provide material available, which closes the mouth of the anchoring opening 12 during forming and holds the bristle tufts 24 obliquely aligned in the anchoring opening 12. Also in this embodiment, of course, the edge portion 81 may not only extend at right angles to the front of the bristle carrier 10, but obliquely thereto, which also shown with broken lines.

Der Borstenträger 10 in den Figuren 9 und 10 wird in einer zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörenden Spritzstation in einer Spritzgussform mit Spritzgussform hälften 100 und 102 hergestellt. Diese Spritzstation ist der zuvor beschriebenen Station zum Bestopfen des Borstenträgers 10 zeitlich und/oder räumlich, wie zuvor bereits beschreiben, vorgeschaltet. Die Spritzstation bildet eine Borstenträgerspritzvorrichtung. Die Spritzgussformhälften 100 und 102 bilden zwischen sich eine Kavität 104, in die flüssiger Kunststoff eingespritzt wird, um den Borstenträger 10 herzustellen. Während bei bislang verwendeten Spritzstationen die Spritzgussformhälfte 100 mit stiftförmigen, aktiven Schiebern versehen war, die durch die Spritzgussformhälfte 100 hindurch in die Kavität 104 hineinragten und vor dem Öffnen der Spritzgussform herausgezogen wurden, sieht diese Variante eine viel einfachere Lösung vor. Hier werden nämlich an die Spritzgussformhälfte 100 eine oder mehrere Fortsätze 106 unbeweglich angebracht, die in die Kavität 104 frei hineinragen. Diese Fortsätze 106 erzeugen dann die Verankerungsöffnungen 12. Die Tiefe der Verankerungsöffnungen 12 ist deutlich geringer als bei bisher hergestellten Borstenträgern, die mit der Ankertechnologie gestopft wurden. Alternativ kann der Boden der Spritzgußformhälfte 100 einen beweglichen Einsatz 107 (siehe Fig. 10) haben, an dem die Fortsätze 106 sitzen, an dem sie beispielsweise einstückig angebracht sind. Der Einsatz 107 weist vorzugsweise sämtliche Fortsätze 106 auf, die zur Erzeugung von Verankerungsöffnungen 12 notwendig sind. Nach dem Spritzen wird zum leichteren Entformen der Einsatz 107 nach unten in eine Vertiefung in der Spritzgußformhälfte gezogen, so dass die Fortsätze auch den gespritzen Verankerungsöffnungen 12 herausgezogen werden, womit das anschließende Auswerfen oder Entnehmen der Borstenträger 10 vereinfacht ist.The bristle carrier 10 in FIGS. 9 and 10 is produced in an injection molding mold with injection mold halves 100 and 102 in a spraying station belonging to the device according to the invention. This spraying station is connected upstream of the previously described station for stuffing the bristle carrier 10 in time and / or space, as already described above. The spray station forms a bristle carrier spray device. The injection mold halves 100 and 102 form therebetween a cavity 104 into which liquid plastic is injected to produce the bristle carrier 10. While in previously used spray stations, the injection mold half 100 was provided with pin-shaped, active sliders that protrude through the injection mold half 100 into the cavity 104 and pulled out before opening the injection mold, this variant provides a much simpler solution. Namely, one or more extensions 106, which protrude freely into the cavity 104, are immovably attached to the injection mold half 100. These extensions 106 then create the anchoring openings 12. The depth of the anchoring openings 12 is significantly lower than previously manufactured bristle carriers, which were stuffed with the anchor technology. Alternatively, the bottom of the injection mold half 100 may have a movable insert 107 (see Fig. 10) on which the extensions 106 are seated, to which they are, for example, integrally mounted. The insert 107 preferably has all extensions 106, which are necessary for the production of anchoring openings 12. After spraying, the insert 107 is pulled down into a depression in the injection mold half for easier demoulding, so that the projections are also pulled out of the sprayed anchoring openings 12, whereby the subsequent ejection or removal of the bristle carrier 10 is simplified.

Die Spritzgussformhälfte 100 umfasst ein erstes Teil 101, welches bis auf den Bereich des Einsatzes die gesamte untere Formhälfte 100 definiert. Ferner umfasst die Spritzgussformhälfte 100 den in einer zum Einsatz 107 komplementären Öffnung im ersten Teil 101 aufgenommenen Einsatz 107. Der Einsatz 107 ist in Richtung zum Büschelträger und weg vom Büschelträger relativ zum ersten Teil 101 der Spritzgussformhälfte 100 beweglich gelagert. Zwischen dem ersten Teil 101 und den Einsatz 107 ist vorzugsweise kein Spalt vorgesehen, in den der flüssige Kunststoff eindringen kann. In Figur 10 ist am rechten Fortsatz 106 zu sehen, dass dieser zur Herstellung von schräg verlaufenden Öffnungen 12 wie der in den Figuren 7 und 8 gezeigten eingesetzt werden kann, da der Fortsatz 106 zumindest einen schräg zur Verstellrichtung des Einsatzes 107 (siehe Doppelpfleil in Figur 10) verlaufenden Randabschnitt hat.The injection mold half 100 comprises a first part 101, which defines the entire lower mold half 100 except for the region of the insert. Furthermore, the injection mold half 100 comprises the insert 107 accommodated in the first part 101 in an opening 107 complementary to the insert 107. The insert 107 is movably mounted in the direction of the tuft carrier and away from the tuft carrier relative to the first part 101 of the injection mold half 100. Between the first part 101 and the insert 107, preferably no gap is provided, into which the liquid plastic can penetrate. In FIG. 10, it can be seen on the right-hand extension 106 that it can be used to produce obliquely extending openings 12 such as those shown in FIGS. 7 and 8, since the extension 106 has at least one obliquely to the adjustment direction of the insert 107 (see double care in FIG 10) has extending edge portion.

Der Einsatz 107 definiert vorzugsweise den gesamten Bereich der Vorderseite des Bürstenkopfes. Durch den Einsatz 107 lassen sich ohne großen Aufwand Bürsten erzeugen, die den gleichen Borstenträger 10 aufweisen, jedoch ein anderes Lochbild und ein anderes Muster der Borstenbüschel aufweisen.The insert 107 preferably defines the entire area of the front of the brush head. Through the insert 107 can be produced without great effort brushes, which have the same bristle carrier 10, but have a different hole pattern and a different pattern of bristle tufts.

Figur 9 zeigt verschiedene Varianten, wie der Borstenträger 10 ausgeführt sein kann. Es können nicht nur kreisrunde oder ovale Verankerungsöffnungen 12 vorgesehen sein, sondern beliebige Formen gestaltet werden. Beispielsweise sind längliche Öffnungen realisierbar, X-förmige, C- förmige oder beliebige anders gestaltete Verankerungsöffnungen. Diese großen Verankerungsöffnungen werden mit Borstenbüscheln bestückt, die aus mehreren, vereinzelten Borstenbüscheln zusammengesetzt sind, welche durch Schmelzen ihrer Enden zu einem großen Borstenbüschel verbunden werden. Solche großen Borstenbüschel ergeben eine entsprechende wandförmige Borstenstruktur.FIG. 9 shows various variants of how the bristle carrier 10 can be designed. Not only can circular or oval anchoring openings 12 be provided, but any shapes can be designed. For example, elongate openings can be realized, X-shaped, C-shaped or any other designed anchoring openings. These large anchoring openings are equipped with bristle tufts, which are composed of several, isolated bristle tufts, which are connected by melting their ends to form a large bristle tufts. Such large bristle tufts provide a corresponding wall-shaped bristle structure.

Zu betonen ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur mit mehreren Borstenbüscheln, sondern auch nur mit einem Borstenbüschel, beispielsweise zur Erzeugung eines Pinsels verwendet werden können und zur Befestigung nur einer oder nur einzelner Borsten in einem Borstenträger.It should be emphasized that the device according to the invention and the method according to the invention can be used not only with a plurality of bristle tufts but also only with a bristle tuft, for example for producing a brush, and for fastening only one or only individual bristles in a bristle carrier.

Die Verankerungsöffnungen 12 müssen also generell nicht zwingend nur zur Aufnahme und Fixierung von Borstenbüscheln dienen, vielmehr lassen sich vorgefertigte, aus beliebigen elastomeren Kunststoffen gefertigte, singuläre Borsten beliebiger Form exakt wie zuvor im Zusammenhang mit Borstenbüscheln beschrieben aufnehmen und fixieren. Diese Borsten können eine plattenförmige Gestalt haben und lassen sich beispielsweise in die länglichen Verankerungsöffnungen 12 einbringen und darin durch Umformen des Randes der Verankerungsöffnungen 12 einbetten. In die C-förmige Verankerungsöffnung 12 wird beispielsweise ein im Querschnitt C-förmiges, vorab gespritztes Reinigungselement als singuläre Borste eingesetzt. Zusätzlich lassen sich natürlich auch Borstenbüschel 24 bestehend aus zahlreichen Borsten 24‘ in den Borstenträger 10 einsetzen. Die singulären Borsten 24‘ können z.B. auch mitten in einem Feld von Borstenbüscheln 24 positioniert sein oder umgekehrt einzelne oder mehrere Borstenbüschel 24 umgeben.The anchoring openings 12 must therefore generally not necessarily serve only for receiving and fixing bristle tufts, but can be prefabricated, made of any elastomeric plastics, singular bristles of any shape exactly as previously described in connection with bristle tufts record and fix. These bristles may have a plate-like shape and may, for example, be introduced into the elongated anchoring openings 12 and embedded therein by reshaping the edge of the anchoring openings 12. In the C-shaped anchoring opening 12, for example, a cross-sectionally C-shaped, pre-sprayed cleaning element is used as a singular bristle. In addition, of course, bristle tufts 24 consisting of numerous bristles 24 'in the bristle carrier 10 can be used. The singular bristles 24 'may be e.g. also be positioned in the middle of a field of bristle tufts 24 or vice versa, single or multiple bristle tufts 24 surrounded.

Zu betonen ist, dass die vorgenannten Merkmale, die anhand der Borstenbüschel erläutert wurden, auch für singuläre, große Borsten verwendet werden können. Nur als ein Beispiel sei eine schräg zu dem Borstenträger 10 verlaufende, plattenförmige Borste genannt, die in die schräge Verankerungsöffnung 12 in den Figuren 7 und 8 eingesetzt und darin verankert wird. Die singuläre Borste kann jedoch auch ein Verankerungsende 32 haben, von dem der längliche Rest abgewinkelt absteht, so dass sie in eine zylindrische Verankerungsöffnung 12 gemäß Figur 4 eingeschoben werden kann, wobei die Borste außerhalb der Verankerungsöffnung 12 jedoch schräg verläuft.It should be emphasized that the aforementioned features explained with reference to the bristle tufts can also be used for singular, large bristles. By way of example only, a plate-shaped bristle extending obliquely to the bristle carrier 10 is used, which is inserted into the oblique anchoring opening 12 in FIGS. 7 and 8 and anchored therein. However, the singular bristle may also have an anchoring end 32 from which the elongate remainder projects angled so that it can be inserted into a cylindrical anchoring opening 12 as shown in FIG. 4, but with the bristle outside the anchoring opening 12 sloping.

Die singuläre, separat hergestellte Borste 24‘ oder Borsten 24‘ wird bzw. werden vorzugsweise gleichzeitig mit den Borstenbüscheln 24 durch Umformen der entsprechenden Ränder der Verankerungsöffnungen 12 im Borstenträger 10 fixiert. Alternativ hierzu ist es möglich, mehrere separate, nacheinander erfolgende Umformvorgänge für die unterschiedlichen Borsten bzw. Borstenbüschel durchzuführen. Dabei können gegebenenfalls auch unterschiedliche Drücke und/oder Temperaturen durch das oder die beheizten Werkzeugteile aufgebracht werden, weil die Borsten oder Borstenbüschel aus unterschiedlichem Material sind.The singular, separately produced bristle 24 'or bristles 24' is or are preferably fixed simultaneously with the bristle tufts 24 by forming the corresponding edges of the anchoring openings 12 in the bristle carrier 10. Alternatively, it is possible to perform several separate, successive forming operations for the different bristles or bristle tufts. If appropriate, different pressures and / or temperatures can also be applied by the heated tool part (s) because the bristles or bristle tufts are made of different materials.

Zusätzlich oder alternativ zu den obigen Varianten können elastomere Reinigungselemente 108 beispielsweise am Rand des Borstenträgers 10 angespritzt sein. Diese Reinigungselemente 108 sind nicht vorgefertigt, sie stehen aber ebenfalls vorderseitig gegenüber dem Borstenträger 10 vor und dienen zur Massage des Zahnfleisches.In addition or as an alternative to the above variants, elastomeric cleaning elements 108 may be injection-molded, for example, on the edge of the bristle carrier 10. These cleaning elements 108 are not prefabricated, but they are also front side opposite the bristle carrier 10 and are used for massage of the gums.

Der Borstenträger 10 kann hierfür beispielsweise am Rand Löcher oder nur randseitige Ausnehmungen besitzen, in die die Reinigungselemente 108 eingespritzt werden. Ferner lässt sich auch, wie bei Bürsten immer mehr üblich, die Rückseite des Borstenträgers 10 mit einem weicheren Kunststoff umspritzen.The bristle carrier 10 may for this purpose, for example, at the edge holes or edge-side recesses possess, in which the cleaning elements 108 are injected. Furthermore, as is increasingly common in brushing, the back side of the bristle carrier 10 can be overmoulded with a softer plastic.

In letzterem Fall bietet es sich an, dass die Reinigungselemente 108 einstückig in die rückseitige Schicht aus weicherem Kunststoff übergehen. Wie anhand der oberen Hälfte in Figur 9 dargestellt, die eine Variante zur unteren Hälfte zeigt, kann diese rückseitige Schicht aus weicherem Kunststoff auch eine Art Rahmen um den härteren Kunststoff des Borstenträgers 10 bilden, um beispielsweise als Dämpfer zu wirken.In the latter case, it is advisable that the cleaning elements 108 integrally merge into the back layer of softer plastic. As shown by the upper half in Figure 9, which shows a variant of the lower half, this back layer of softer plastic can also form a kind of frame around the harder plastic of the bristle carrier 10, for example, to act as a damper.

Eine weitere Variante besteht darin, dass der Borstenträger 10, hier der Kopf der Zahnbürste, über ein Scharnier 110 aus weicherem Kunststoff mit dem Hals des Bürstenkörpers gekoppelt ist.Another variant is that the bristle carrier 10, here the head of the toothbrush, is coupled via a hinge 110 made of softer plastic with the neck of the brush body.

Generell gilt für sämtliche Varianten, dass der Borstenträger ein Plättchen als ein Teil des späteren Bürstenkörpers oder der gesamte Bürstenkörper sein kann. Beispielsweise kann der Borstenträger auch ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil sein, welches dann bereits den fertigen Bürstenkörper bildet, wenn die Borsten abschließend eingebettet werden. Umgekehrt ist es jedoch auch möglich, in ein Teil des Bürstenkörpers, der dann den Borstenträger bildet, bereits die Borsten einzubetten und diesen beborsteten Borstenträger dann nachträglich zu umspritzen.In general, for all variants that the bristle carrier can be a small plate as a part of the subsequent brush body or the entire brush body. For example, the bristle carrier may also be a multi-component injection molded part, which then already forms the finished brush body when the bristles are finally embedded. Conversely, however, it is also possible to embed the bristles in a part of the brush body, which then forms the bristle carrier, and then subsequently to overmold this bristle carrier which has been bristled.

Demzufolge kann die Spritzstation auch als Mehrkomponenten-Spritzstation ausgeführt sein, oder es können mehrere Spritzstationen vorgesehen sein, zwischen denen dann die Station liegt, in der die Borsten verankert werden.Consequently, the injection station can also be designed as a multi-component injection station, or several injection stations can be provided, between which then lies the station in which the bristles are anchored.

Die Reinigungselemente 108 und/oder die singulären, vorgefertigten und in ihrer Querschnittsform beliebigen Borsten aus elastomerem Material erstrecken sich nach vorne vorzugsweise mindestens so weit wie die Borstenbüschel, sie können aber auch über diese hinaus stehen oder kürzer als diese sein.The cleaning elements 108 and / or the singular, prefabricated and in their cross-sectional shape arbitrary bristles of elastomeric material preferably extend forward at least as far as the bristle tufts, but they may also be beyond this or be shorter than this.

In Figur 11 ist dargestellt, dass nicht nur, wie zuvor bereits erläutert, Borstenbüschel 24 mit ihrer Verdickung 32 am Befestigungsende in die Verankerungsöffnung 12 eingesetzt und darin durch Umformen des Randes verankert werden, sondern dass singuläre, vorgefertigte Borsten 24‘ (beliebiger Form sowohl in Seitenansicht als auch im Querschnitt gesehen) durch das vorgenannte Verfahren und die vorgenannte Vorrichtung im Borstenträger ankerlos eingebettet werden können. Die Borsten 24‘ sind aus einem elastomeren Material, insbesondere TPE, gespritzt.In Figure 11 it is shown that not only, as previously explained, bristle tufts 24 are inserted with its thickening 32 at the attachment end in the anchoring opening 12 and anchored therein by forming the edge, but that singular, prefabricated bristles 24 '(arbitrary shape both in Side view as well as seen in cross-section) can be anchored anchorless in the bristle carrier by the aforementioned method and the aforementioned device. The bristles 24 'are injection molded from an elastomeric material, in particular TPE.

Die Borsten 24‘ haben in ihrem aus dem Borstenträger 10 herausragenden Abschnitt eine größte Wanddicke d (im Querschnitt gemessen), der größer als 0,6 mm, insbesondere größer 0,9 mm ist.The bristles 24 'have in their protruding from the bristle carrier 10 section a maximum wall thickness d (measured in cross section), which is greater than 0.6 mm, in particular greater than 0.9 mm.

Ferner können oder sollten die vorgefertigten Borsten 24‘ ein verdicktes Befestigungsende 32‘ aufweisen, dessen Höhe geringer ist als die Tiefe der zugeordneten Verankerungsöffnungen 12, sodass der nach innen umgeformte Rand die Befestigungsenden 32‘ umgreift, um eine formschlüssige Halterung zu erreichen. Die Befestigungsenden 32‘ sind beispielsweise flache Zylinder, deren Form der Form der Verankerungsöffnung 12 angepasst ist. Die Außenabmessungen des jeweiligen Befestigungsendes 32‘ sind jedoch so auf den Querschnitt der Verankerungsöffnung 12 abgestimmt, dass beim Einsetzen ein seitlicher Spalt zwischen den Befestigungsende 32‘ und der Wand der Verankerungsöffnung 12 vorhanden ist, bevor die Umformung stattfindet.Further, the prefabricated bristles 24 'may or should have a thickened attachment end 32', the height of which is less than the depth of the associated anchoring apertures 12 such that the inwardly formed edge engages around the attachment ends 32 'to achieve positive retention. The attachment ends 32 'are, for example, flat cylinders whose shape is adapted to the shape of the anchoring opening 12. However, the outer dimensions of the respective attachment end 32 'are matched to the cross-section of the anchor opening 12 such that upon insertion there is a lateral gap between the attachment end 32' and the wall of the anchor opening 12 before the reshaping takes place.

Das Befestigungsende 32‘ kann aus einem anderen Material, insbesondere einem härteren Material als der Rest der Borste 24‘ sein. Ein Beispiel hierfür wäre ein Befestigungsende 32‘ aus Polypropylen. Auch kann nur ein Kern der Borste 24‘ aus einem härteren Material bestehen, der dann anschließend mit einem weicheren Material umspritzt wird. So wäre eine Scheibe aus härterem Material denkbar, die das gesamte oder einen Kern des Befestigungsendes 32‘ bildet.The attachment end 32 'may be of a different material, particularly a harder material than the remainder of the bristle 24'. An example would be an attachment end 32 'made of polypropylene. Also, only one core of the bristle 24 'may be made of a harder material which is then overmolded with a softer material. Thus, a disc made of harder material would be conceivable, which forms the entire or a core of the attachment end 32 '.

Ebenso könnte gemäß Figur 12 links die den Kern bildende Scheibe 112 einen einstückig daran angeformten Fortsatz 114 haben, welcher in den Teil der Borste 24‘ ragt, der außerhalb des Borstenträgers 10 liegen wird.Likewise, according to FIG. 12, on the left, the disk 112 forming the core could have an extension 114 formed integrally thereon, which projects into the part of the bristle 24 'which will lie outside the bristle carrier 10.

Die in Figur 12 rechts dargestellte Variante einer Borste 24‘ ist mit einem Befestigungsende 32‘ aus einem harten Kunststoff und einem daran angespritzen Abschnitt 118 aus einem weicheren Kunststoff ausgebildet.The variant of a bristle 24 'shown on the right in FIG. 12 is formed with a fastening end 32' made of a hard plastic and a section 118 molded onto it made of a softer plastic.

Die in Figur 12 dargestellten singulären Borsten 24‘ sind spitz zulaufend, was nicht einschränkend zu verstehen ist.The singular bristles 24 'shown in Figure 12 are tapered, which is not meant to be limiting.

Bei einer Zahnbürste sind beispielsweise häufig auf der Rückseite des Borstenträgers elastomere Bereiche, die weiter als der Rest des Borstenträgers 10 ist, aufgespritzt, die als Zungenreiniger dienen, wie dies in Figur 15 dargestellt ist. Das Elastomer 232 kann Noppen oder Rippen aufweisen. Die Ausnehmung 38 in der Halterung 34 ist im Bereich der Außenoberfläche des Elastomers 232 komplementär zur Form des Elastomers 232 im nicht zusammengedrückten Zustand ausgebildet. Jedoch ist das Volumen, welches dem Elastomer 232 für den komprimierten Zustand (geschlossener Zustand der Vorrichtung, siehe Figur 15) zugestanden wird, geringer als in unbelastetem Zustand. Das bedeutet, die dem Elastomer 232 zugestandene Höhe ist auf die Komprimierung unter dem gewünschten Druck reduziert. Optional kann beim Verformen sogar der gesamte Gegendruck über das Elastomer 232 von der Halterung 34 in den Borstenträger 10 eingeleitet werden.For example, in a toothbrush, elastomeric areas, which are wider than the rest of the bristle carrier 10, are often sprayed on the back of the bristle carrier to act as tongue cleaners, as shown in FIG. The elastomer 232 may have knobs or ribs. The recess 38 in the holder 34 is formed in the region of the outer surface of the elastomer 232 complementary to the shape of the elastomer 232 in the uncompressed state. However, the volume allowed for the elastomer 232 for the compressed state (closed state of the device, see Figure 15) is lower than in the unloaded state. That is, the height allowed to the elastomer 232 is reduced to the compression below the desired pressure. Optionally, even the entire back pressure can be introduced via the elastomer 232 from the holder 34 into the bristle carrier 10 during deformation.

In Figur 13 ist eine komplette Vorrichtung mit verschiedenen Stationen dargestellt. Zu betonen ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht sämtliche Stationen, die nachfolgend erläutert werden, aufweisen muss.FIG. 13 shows a complete device with various stations. It should be emphasized that the device according to the invention does not have to have all the stations which are explained below.

Insbesondere sind sämtliche Varianten und Details, die anhand der vorhergehenden Figuren erläutert wurden, insbesondere anhand von Figur 1, auch bei dieser Ausführungsform einzeln oder in Kombination realisierbar, egal ob dies z.B. die Kühlung, die Lüftung usw., ebenso wie die zuvor erwähnten Temperaturen, Temperaturbereiche oder Zeiten und die verwendeten Materialien sind.In particular, all variants and details which have been explained with reference to the preceding figures, in particular with reference to FIG. 1, can also be implemented individually or in combination also in this embodiment, irrespective of whether this is e.g. cooling, ventilation, etc., as well as the aforementioned temperatures, temperature ranges or times, and the materials used.

In Station A werden Borsten oder Borstenbüschel vereinzelt und weiter transportiert. Das linke Bild zeigt einen sogenannten Faserkasten 120, aus welchem fertige Borsten, die mechanisch oder chemisch angespitzt sein können, durch einen Büschelvereinzelner 122 in Büscheln entnommen werden.In station A, bristles or bristle tufts are separated and transported on. The left picture shows a so-called fiber box 120, from which finished bristles, which may be mechanically or chemically sharpened, are taken through a tuft singler 122 in tufts.

Diese Borstenbüschel 24 werden über eine Transportvorrichtung zu einer Station B transportiert, in der die Borstenbüschel 24 dann gegebenenfalls bereits in die endgültige Büschelgeometrie und in das Lochbild der späteren Bürste überführt werden.These bristle tufts 24 are transported via a transport device to a station B, in which the bristle tufts 24 are then possibly already transferred to the final tuft geometry and into the hole pattern of the later brush.

Beispielsweise werden die Borstenbüschel 24 in ein erstes Zwischenmagazin 124, insbesondere in Form einer Platte, eingeschoben. Über das Zwischenmagazin 124 werden die Borstenbüschel 24 mittels Stößel 126 dann unter Umständen in eine weitere Platte 128 geschoben, in welcher gegebenenfalls Umform- oder Umlenköffnungen 130 oder Öffnungen 132 zum Zusammenführen mehrerer Borstenbüschel 24 zu einem gemeinsamen größeren Borstenbüschel oder zum schrägen Ausrichten von Borstenbüscheln 24 vorhanden sind.For example, the bristle tufts 24 are inserted into a first intermediate magazine 124, in particular in the form of a plate. About the intermediate magazine 124, the bristle tufts 24 by means of plunger 126 then possibly pushed into another plate 128, in which optionally forming or deflection openings 130 or openings 132 for merging a plurality of bristle tufts 24 to a common larger bristle tufts or obliquely aligning bristle tufts 24 available are.

Die Borstenbüschel 24 werden anschließend noch weiter in das Magazin 20 geschoben. Im Magazin 20 ist dann vorzugsweise die Lochgeometrie der späteren Bürste verwirklicht, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss, wie später noch erläutert werden wird.The bristle tufts 24 are then pushed further into the magazine 20. In the magazine 20, the hole geometry of the later brush is then preferably realized, but this need not necessarily be the case, as will be explained later.

Gegebenenfalls jedoch kann nämlich die Platte 128 und/oder das Zwischenmagazin 124 auch entfallen, sodass die Borstenbüschel 24 direkt in das Magazin 20 transportiert werden. Dies alles ist abhängig von der gewünschten endgültigen Büschellage oder Büschelgeometrie und des Lochbildes der fertigen Bürste.If necessary, however, namely the plate 128 and / or the intermediate magazine 124 can also be omitted, so that the bristle tufts 24 are transported directly into the magazine 20. All this depends on the desired final tuft layer or tuft geometry and the hole pattern of the finished brush.

Der Transport der Borstenbüschel 24 nach der Vereinzelung kann mechanisch über Schieber oder die in Figur 2 gezeigten Stößel 126 in das erste Zwischenmagazin 124 und/oder das Magazin 20 in Station B erfolgen. In Station A ist als weitere Alternative in dem zweiten Bild von links dargestellt, dass die vereinzelten Borstenbüschel über Röhren oder Schläuche 134, in denen ein Überdruck oder ein Unterdrück angelegt wird, in das Zwischenmagazin 124 oder das Magazin 20 gefördert werden.The transport of the bristle tufts 24 after separation can take place mechanically via slides or the tappets 126 shown in FIG. 2 into the first intermediate magazine 124 and / or the magazine 20 in station B. In station A, as a further alternative in the second image from the left, it is shown that the separated bristle tufts are conveyed into the intermediate magazine 124 or the magazine 20 via tubes or hoses 134, in which an overpressure or a negative pressure is applied.

Egal, welches Transportmittel für die Borstenbüschel verwendet wird, die können einzeln nacheinander, gruppenweise nacheinander oder alle gleichzeitig zugeführt und/oder in das Magazin 20 eingeschoben werden.No matter which transport means is used for the bristle tufts, which can be fed one after the other, in groups one after the other or all at the same time and / or inserted into the magazine 20.

Eine dritte Alternative in Station A zeigt einen aufgewickelten Strang 136 aus parallelen Filamenten. Der Strang 136 ist auf eine Rolle 138 aufgewickelt und wird von ihr stetig abgewickelt. Das Ende des Strangs 136 wird in Öffnungen in einem Zwischenmagazin 124 oder dem Magazin 20 eingeschoben und anschließend abgeschnitten. Nach dem Abschneiden der Enden des Strangs entstehen abgelängte Borstenbüschel 24. Beispielsweise durch einen verfahrbaren X-Y-Tisch wird dann einerseits die Spule oder das in einer beweglichen Führung aufgenommene Ende des Strangs relativ zum Magazin 20 oder Zwischenmagazin 124 oder andererseits das Magazin 20/Zwischenmagazin 124 relativ zum Ende des Strangs verschoben, sodass sämtliche Öffnungen im Magazin 20 oder Zwischenmagazin 124 nacheinander befüllt werden. Ferner können auch mehrere Spulen und Stränge relativ zum Magazin 20/Zwischenmagazin 124 bewegt werden. Anschließend wird das komplett befüllte Magazin 20 oder Zwischenmagazin 124 aus dieser Station heraus bewegt und in die Station B oder direkt in Station C transportiert. In Station B drücken die Stößel 126 die Borstenbüschel 24 in das Magazin 20.A third alternative in station A shows a wound string 136 of parallel filaments. The strand 136 is wound on a roll 138 and is continuously unwound from it. The end of the strand 136 is inserted into openings in an intermediate magazine 124 or the magazine 20 and then cut. After cutting off the ends of the strand, cut bristle tufts 24 are formed. For example, by means of a movable XY table, the coil or the end of the strand received in a movable guide is relative to the magazine 20 or intermediate magazine 124 or, on the other hand, the magazine 20 / intermediate magazine 124 to be relative shifted to the end of the strand, so that all openings in the magazine 20 or intermediate magazine 124 are filled in succession. Furthermore, several coils and strands can be moved relative to the magazine 20 / intermediate magazine 124. Subsequently, the completely filled magazine 20 or intermediate magazine 124 is moved out of this station and transported to the station B or directly in station C. In station B, the plungers 126 push the bristle tufts 24 into the magazine 20.

Um sich den X-Y-Tisch zu sparen, können auch von mehreren Rollen 138 gleichzeitig Stränge in die einzelnen Öffnungen in das Magazin 20 oder das Zwischenmagazin 124 transportiert und danach abgeschnitten werden.In order to save the X-Y table, strands can also be transported by several rollers 138 in the individual openings in the magazine 20 or the intermediate magazine 124 and then cut off.

Die Station C ist eine sogenannte Profilierstation. Hier werden die Borstenbüschel 24 axial verschoben, damit die späteren Enden der Büschel, mit denen gebürstet wird, in einer Ebene liegen oder, allgemeiner gesprochen, in einer vorbestimmten, beliebigen Fläche enden.Station C is a so-called profiling station. Here, the bristle tufts 24 are axially displaced so that the later ends of the tufts with which they are brushed lie in one plane or, more generally, end in a predetermined, arbitrary surface.

In der dargestellten Ausführungsform ist eine Wellenform vorgegeben, weshalb eine Anschlagplatte 140 mit einer komplementären Wellenform vom Magazin 20 beabstandet wird. Die Borstenbüschel 24 werden dann durch eine Andrückplatte 142, welche vorzugsweise eine zur Oberfläche der Anschlagplatte 140 komplementäre Form besitzt, nach unten gedrückt, bis alle Büschelenden an der Anschlagplatte 140 anliegen.In the illustrated embodiment, a waveform is predetermined, so a stop plate 140 with a complementary waveform is spaced from the magazine 20. The bristle tufts 24 are then pressed down by a pressure plate 142, which preferably has a complementary shape to the surface of the stop plate 140, until all tufts abut the stop plate 140.

Die Station C kann jedoch gegebenenfalls auch entfallen, wenn das gewünschte Profil bereits in Station B durch geeignete unterschiedlich lange oder gleich lange Stößel 126 erreicht werden kann. Die beiden Varianten können auch miteinander vermischt werden, indem in Station B eine sogenannte Vorprofilierung durch unterschiedlich lange Stößel 126 und danach eine Feinprofilierung in Station C durch die Anschlagplatte 140 erfolgt.However, station C may also be dispensed with if the desired profile can already be reached in station B by suitable plungers 126 of different lengths or lengths. The two variants can also be mixed together by a so-called pre-profiling in station B by differently long plunger 126 and then a fine profiling in station C by the stop plate 140.

Station D ist eine Schneidestation, in der die hinteren Enden der Borstenbüschel abgeschnitten werden, um in der nachfolgenden Station ein optimales Schmelzen der Büschelenden zu erreichen. Die möglicherweise unterschiedlich weit rückseitig gegenüber dem Magazin 20 abstehenden Borstenbüschel 24 werden mechanisch mittels eines Messers 144 oder thermisch mit einem heißen Draht 146 relativ nahe an dem Magazin 20 abgeschnitten. Gegebenenfalls kann bei Verwendung eines mechanischen Messers 144 das Magazin 20 auch als Gegenmesser wirken. In diesem Fall werden die Borstenbüschel 24 nach dem Abschneiden noch etwas rückseitig aus dem Magazin 20 herausgeschoben, damit sie gegenüber diesen etwas überstehen.Station D is a cutting station where the trailing ends of the bristle tufts are cut off to achieve optimal melting of the tufts in the subsequent station. The bristle tufts 24, which protrude differently far from the magazine 20 at the rear, are cut off mechanically by means of a knife 144 or thermally with a hot wire 146 relatively close to the magazine 20. Optionally, when using a mechanical knife 144, the magazine 20 may also act as a counter knife. In this case, the bristle tufts 24 after cutting off a little pushed back from the magazine 20 so that they withstand something over them.

Gegebenenfalls kann Station D entfallen, wenn die Büschelenden bereits nach Station B oder C gleichmäßig weit rückseitig gegenüber dem Magazin 20 vorstehen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die vorderseitigen Büschelenden in einer Ebene enden sollen.If necessary, station D can be dispensed with if the tufts already protrude evenly to the rear of the magazine 20 after station B or C. This is especially the case when the front tufts ends are to end in a plane.

Der überstehende Abschnitt der Borstenbüschel 24 wird dann in der Station E geschmolzen, so dass alle Filamente eines Büschels miteinander verbunden sind, und zwar über das dann entstehende pilzförmige, verdickte Büschelende. Die Dicke der Büschelenden wird durch die Menge des Materials an Filamenten gesteuert, die rückseitig gegenüber dem Magazin 20 vorstehen. Dadurch lässt sich auch die Geometrie des Büschelendes einstellen.The overhanging portion of bristle tufts 24 is then melted in station E so that all the filaments of a tuft are bonded together through the then mushroom-shaped, thickened tuft end. The thickness of the tuft ends is controlled by the amount of filament material that projects rearward of the magazine 20. This also allows the geometry of the tuft end set.

Das Verschmelzen kann durch einen beheizten Stempel 148 erfolgen, der die Büschelenden berühren kann oder von ihnen beabstandet bleiben kann, sodass durch Strahlungswärme (insbesondere über Infrarotlicht) die Filamente schmelzen. Alternativ lässt sich auch mit Heißluft ein Verschmelzen erreichen. Wichtig ist, dass für die gebildeten Borstenbüschel nur immer eine einzige, zugeordnete Verdickung erzeugt wird, denn nur diejenigen Filamente sollen miteinander durch das Verschmelzen verbunden werden, die auch später in derselben Verankerungsöffnung fixiert werden sollen. Gegebenenfalls kann hier eine Kühlung der Verdickungen 32 stattfinden, wie zuvor erläutert.Melting may be accomplished by a heated plunger 148 that may touch or be spaced from the tufts so that radiant heat (particularly infrared light) causes the filaments to melt. Alternatively, a fusion can also be achieved with hot air. It is important that only a single, associated thickening is generated for the bristle tufts formed, because only those filaments are to be connected to each other by the fusion, which should also be fixed later in the same anchoring opening. Optionally, a cooling of the thickenings 32 take place here, as explained above.

In der anschließenden Station F werden die Borstenbüschel mit ihren verdickten Befestigungsenden voraus in die Verankerungsöffnungen 12 des Borstenträgers 10 geschoben und darin wie zuvor bereits ausführlich erläutert, verpresst. Dieses Einschieben kann gleichzeitig, sequenziell oder in Gruppen sequenziell erfolgen.In the subsequent station F, the bristle tufts with their thickened attachment ends are pushed ahead into the anchoring openings 12 of the bristle carrier 10 and, as already explained in detail, are pressed therein. This insertion can occur simultaneously, sequentially or in groups sequentially.

Eine weitere Alternative besteht darin, dass eine Umlenkplatte mit entsprechenden Kanälen vorgesehen ist, in welche die Borstenbüschel 24 mit ihren verdickten Befestigungsenden voraus eingeschoben werden, um dann weiter in die Verankerungsöffnungen des Borstenträgers geschoben zu werden. Diese Variante bietet sich dann an, wenn im Magazin noch nicht ganz das spätere Lochbild der Bürste oder die Ausrichtung der Borstenbüschel 24 realisiert ist.Another alternative is that a baffle plate is provided with corresponding channels, in which the bristle tufts 24 are inserted with their thickened attachment ends ahead, to then be pushed further into the anchoring openings of the bristle carrier. This variant is useful if in the magazine not quite the later hole pattern of the brush or the alignment of the bristle tufts 24 is realized.

Die zuvor genannten separat hergestellten, singulären Borsten 24‘ können beliebig in jeder Station zugeführt werden, entweder dem Magazin 20 oder erst dem Borstenträger 10.The above-mentioned separately produced singular bristles 24 'can be supplied arbitrarily in each station, either the magazine 20 or only the bristle carrier 10.

Die Druckkraft wird beispielsweise über zumindest einen Antrieb, z.B. einen Elektromotor 240 (siehe Figur 1f) vorzugsweise auf die Halterung 34 aufgebracht, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes wie einer Spindelmutter 242. Dies trifft natürlich auf sämtliche Ausführungsformen zu.The pressure force is transmitted, for example, via at least one drive, e.g. an electric motor 240 (see Figure 1f) preferably applied to the holder 34, optionally with the interposition of a transmission such as a spindle nut 242. This of course applies to all embodiments.

Der Elektromotor ist insbesondere ein Servomotor.The electric motor is in particular a servomotor.

Generell können mit einem Antrieb auch mehrere Borstenträger 10 gleichzeitig verformt werden, um die zumindest eine Borste oder das zumindest eine Borstenbüschel 24 in der Verankerungsöffnung zu halten. Dazu hat die Halterung 34 mehrere komplementär zum Borstenträger geformte Ausnehmungen 38.In general, a plurality of bristle carriers 10 can also be deformed simultaneously with one drive in order to hold the at least one bristle or the at least one bristle tuft 24 in the anchoring opening. For this purpose, the holder 34 has a plurality of recesses 38 complementary to the bristle carrier.

Um den Ausstoß von fertigen Bürsten zu erhöhen, sind insbesondere nebeneinander mehrere Antriebe vorgesehen, die wiederum mehrere Halterungen 34 antreiben, welche wiederum mehrere Borstenträger 10 aufnehmen.In order to increase the output of finished brushes, a plurality of drives are provided, in particular side by side, which in turn drive a plurality of holders 34, which in turn receive a plurality of bristle carriers 10.

Die Steuerung 51 ist entsprechend programmiert ausgebildet, dass das vorgenannte Verfahren in der Vorrichtung durchgeführt wird.The controller 51 is designed accordingly programmed, that the aforementioned method is performed in the device.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Borstenbüschel im Borstenträger verankern, die extrem lang und dünn sind. Die Erfindung schafft Borstenträger mit Borstenbüschel von einer Länge über 8 mm und einer Breite von weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 1 mm.With the device according to the invention and the method according to the invention, bristle tufts can be anchored in the bristle carrier, which are extremely long and thin. The invention provides bristle carrier with bristle tufts of a length over 8 mm and a width of less than 2 mm, in particular less than 1 mm.

Die entsprechenden Ränder der Varankerungsöffnungen müssen bei diesen großen Randlängen nicht zwingend um die gleiche Strecke nach innen geformt werden. Es hat sich herausgestellt, dass es ausreicht, einige weiter nach innen in Richtung Verankerungsöffnung verformte, überkragende Randabschnitte vorzusehen, die sich mit weniger weit nach innen verformten Randabschnitten abwechseln.The corresponding edges of the Varankerungsöffnungen must not necessarily be formed by the same distance inward at these large edge lengths. It has been found that it is sufficient to provide some further inwardly in the direction of anchoring opening deformed, overhanging edge portions which alternate with less far inwardly deformed edge portions.

Claims

claims

A method of manufacturing a brush comprising a bristle carrier made of thermoplastic material having a front side and a rear side and at least one anchoring opening into which at least one bristle made of thermoplastic material is inserted and anchored therein in an anchorless manner, so that it protrudes from the front side of the bristle carrier , characterized by the following steps: the at least one bristle is received in a receiving opening of a tool part, the at least one bristle is pushed with its attachment end, while still sitting in the receiving opening, in an anchoring opening formed in the bristle carrier during manufacture of the bristle carrier, the distance of Tool part to the bristle carrier is reduced so that the tool part contacts the bristle carrier, the front of the bristle carrier is brought to a temperature which is below the melting temperature of the bristle material and / or the bristle carrier material The tool part exerts a compressive force on the heated bristle carrier and deforms the bristle carrier at least in the region of the edge surrounding the anchoring opening while reducing the cross section of the anchoring opening such that the at least one bristle is embedded and anchored in the anchoring opening, and the distance of the tool part to the bristle carrier is increased, so that the at least one bristle is pulled out of the receiving opening.

2. The method according to claim 1, characterized in that the back of the bristle carrier, while the pressing force is exerted on the bristle carrier, is actively cooled.

3. The method according to claim 2, characterized in that the back of the bristle carrier is cooled, in particular so that the back during the application of the compressive force is a maximum of 25 ° C warm.

4. The method of claim 2 or 3, characterized in that a holder during the application of the compressive force contacts the back of the bristle carrier and exerts a counter force on the bristle carrier and the bristle carrier cools, wherein the holder is liquid-cooled.

5. The method according to any one of claims 2-4, characterized in that at least portions of the front side and the back of the bristle carrier connecting side surface, while the pressing force is exerted on the bristle carrier is actively cooled.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the application of the compressive force takes place in a device in which the bristle carrier is contacted on the front side by a tool part and the back by a holder, while the pressure force is exerted on the bristle carrier, wherein the device when applying the pressure force is driven in particular to block, so that contact the holder and the tool part to the bristle carrier around the entire face frontally.

7. The method according to claim 6, characterized in that after a contact time of the pressure, the tool part and the holder are removed from each other so that there is a ventilation gap between the front and the tool part, and that the unit of bristle carrier and at least one bristle for a predetermined resting phase remain in the device.

8. The method according to claim 7, characterized in that the predetermined rest phase is at least 1 second, in particular at least 1.5 seconds.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one bristle is in the receiving opening during the entire rest phase.

10. The method according to any one of claims 7-9, characterized in that the ventilation gap is a height in the direction of travel of the device measured greater than or equal to 1 mm and / or that the ventilation gap is kept constant during the resting phase.

11. The method according to any one of claims 7-10, characterized in that during the resting phase through the ventilation gap cooling air is blown to the front of the bristle carrier.

12. The method according to any one of claims 7-11, characterized in that the bristle carrier is received during the resting phase in the holder.

13. The method according to any one of claims 6-12, characterized in that after a feed movement of the tool part and bristle carrier relative to each other, which is completed with reaching a closed position of the device, the pressure force is applied over a predetermined holding time in the closed position on the bristle carrier, in particular wherein the holding time is at least 1 second, preferably at least 1.5 seconds, and / or at most 3 seconds, in particular at most 2.5 seconds.

14. The method according to claim 13, characterized in that the bristle carrier is heated during the holding time, in particular additionally during the feed movement, on the front side.

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that pressure on the bristle carrier between the front and back over a contact time of at least 4 seconds, in particular at least 5 seconds, is exercised, wherein the contact time, the holding time and in addition a period of time, preferably at least 3 seconds, during the feed movement comprises, in which the front of the tool part and at the same time the back of the holder is contacted.

16. The method according to any one of claims 6-15, characterized in that the free end of the at least one bristle in the device is supported frontally.

17. The method according to claim 16, characterized in that the support at least during the application of the compressive force on the bristle carrier, preferably before the application of the compressive force or during the feed movement of the device after contacting the front and the back of the bristle carrier by the tool part or the Holder, is removed and at least one last phase during the application of the compressive force without the support.

18. The method according to claims 15 and 16 or 15 and 17, characterized in that the free end of the at least one bristle is not supported, at least during the holding time.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the at least one bristle and the cross section of the associated receiving opening are coordinated so that the at least one bristle is clamped in the receiving opening and axially positionable by the clamping.

20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one bristle or an entire bristle tufts has a thickened by thermal deformation of the bristle material attachment end, wherein when using a bristle tufts, the bristles of the bristle tufts are combined by thermal deformation.

21. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one anchoring opening with a singular, prefabricated bristle of an elastomeric material, in particular thermoplastic elastomer (TPE), filled and the bristle is anchored in the anchoring opening by the deformation of the bristle carrier, in particular the singular, prefabricated bristle has a maximum wall thickness, measured in cross section, which is greater than 0.6 mm, more particularly greater than 0.9 mm.

22. The method according to claim 21, characterized in that the singular, prefabricated bristle has a thickened attachment end, with which it is pushed into the anchoring opening and which is encompassed by the deformed edge of the anchoring opening of the bristle carrier, in particular wherein the thickened attachment end in the form of a flat Cylinder and / or the singular, prefabricated bristle is a multi-component injection molded part, preferably wherein the thickened attachment end of another, preferably harder material, such as polypropylene, than at least the outer surface of the singular prefabricated bristle outside the anchoring opening, preferably as the whole Rest of the singular, prefabricated bristle.

23. The method of claim 21 or 22, characterized in that a plurality of anchoring openings are provided in the bristle carrier, wherein at least one anchoring opening is provided only with the singular, prefabricated bristle and at least one other anchoring opening is provided with a prefabricated bristle tufts, so that the brush on the one hand at least a singular, compared to the bristles of the bristle tufts thicker bristle and on the other hand at least one bristle tufts, in particular wherein the singular bristle seen in side view with its free end at least up to the free end of the bristle tufts.

24. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wall, which defines the anchoring opening in the bristle carrier, after the deformation only partially applied to the lying in the anchoring attachment end of the at least one bristle or at least one entire bristle tufts.

25. The method according to claim 24, characterized in that the deformation takes place only in the region of the edge of the anchoring opening, which lies in the region of the mouth of the anchoring opening, so that, based on the finished brush, the wall of the anchoring opening over a depth of at least 0.8 mm, starting from the bottom of the anchoring opening, the attachment end of the at least one bristle or the at least one entire bristle tufts does not jam and / or is not deformed.

26. The method of claim 24 or 25, characterized in that in sections an air gap between the wall and the at least one bristle is present, in particular in the region of the bottom or adjacent to the bottom of the anchoring opening.

27. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one bristle or at least one, entire bristle tufts has a thickened attachment end, and deforms the edge of the anchoring opening and the anchoring opening is narrowed in the region of its mouth so that the anchoring opening widens in the direction of the ground and the thickened attachment end is engaged behind in the extension of the deformed edge.

28. The method according to claim 27, characterized in that the thickened attachment end is clamped starting from its front side of the bristle carrier near end in the axial direction only over a maximum of 50% of its total axial length in the anchoring opening.

29. The method according to claim 27 or 28, characterized in that the thickened attachment end engages behind, deformed edge of the anchoring opening has an axial extent of 0.5-1.3 mm, in particular 0.6-0.9 mm.

30. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a tuft of bristles is fixed in the anchoring opening and the edge of the anchoring opening is deformed so that the edge of the bristle tufts in a region in which the bristles are adjacent, compacted, so that the bristle tufts has a smaller cross-section than after insertion of the bristle tufts into the anchoring opening and before deformation.

31. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the application of the compressive force takes place in a device in which the bristle carrier is contacted on the front side by a tool part and the back by a holder, while the pressure force is exerted on the bristle carrier that the back the bristle carrier is formed by a sprayed-on elastomer and that the holder has a recess for receiving the bristle carrier provided with the encapsulation, wherein the recess is in particular designed to be complementary to the shape of the bristle carrier provided with the encapsulation.

32. The method according to claim 31, characterized in that during the deformation, the counterforce is completely introduced from the holder into the bristle carrier via the elastomer.

33. The method according to any one of the preceding claims characterized by the following steps: the tool part is heated, so that the bristle carrier opposite end face of the tool part is brought to a temperature which is below the melting temperature of the bristle material and / or the bristle carrier material, in particular at most 85% in ° C is the respective melting temperature of the bristle and / or the bristle carrier material, and the tool part is moved relative to the bristle carrier, so that the tool part contacts the bristle carrier and heats it.

34. The method according to any one of claims 1-32, characterized by the following steps: a bristle carrier opposite end face of the tool part is brought to a predetermined temperature, which is in a range of between ambient temperature and 210 ° C, preferably 150 ° C, and the tool part is moved relative to the bristle carrier so that the tool part contacts the bristle carrier and heats it, but without melting the bristle carrier and the at least one bristle.

35. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermoplastic material is selected from the polyester, in particular polyethylene terephthalate (PET), preferably BR003, and polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polyamide ( PA), polyvinyl acetate (PVA), polyethylene (PE), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) group.

36. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part before it contacts the bristle carrier, is heated, in particular to its predetermined maximum operating temperature and / or characterized in that the bristle carrier only after the introduction of the at least one bristle through the Tool part is heated.

37. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part brings the bristle carrier in the region of the contact surface with the tool part during the feed movement of the tool part to the bristle carrier and / or upon contacting the bristle carrier to a temperature below the melting temperature of the bristle carrier material and , preferably, is greater than or equal to the glass transition temperature of the material of the bristle carrier, in particular in the case of a bristle carrier material having a glass transition temperature of greater than or equal to 300 ° K, not more than 15% above the glass transition temperature in ° K and not more than 50 in the case of a bristle carrier material having a glass transition temperature of less than 300 ° K. % is above the glass transition temperature in ° K.

38. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part in a first phase of the feed movement relative to the bristle carrier, the bristle carrier at least in the region surrounding the anchoring opening edge to a temperature which is above a limit temperature, which, at a Bristle carrier material having a glass transition temperature greater than or equal to 300 ° K, 40% in ° C, in particular 20% in ° C below the glass transition temperature of the bristle carrier material or, in a bristle carrier material having a glass transition temperature of less than 300 ° K, corresponds to the ambient temperature before the Tool part deformed in a second phase of the feed movement the edge and the edge presses against the at least one bristle.

39. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one bristle is first pushed into the receiving opening before the tool part has contacted the bristle carrier, in particular before the bristle carrier has been heated to a temperature at least in the region of the edge surrounding the anchoring opening, which is above a limit temperature which, in the case of a bristle carrier material having a glass transition temperature of greater than or equal to 300 ° K, corresponds to 60% in ° C, in particular 80% in ° C, of the glass transition temperature of the bristle carrier material or, in the case of a bristle carrier material having a glass transition temperature of less than 300 ° K, which corresponds to the ambient temperature.

40. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one bristle is first pushed into the receiving opening before at least the edge of the anchoring opening is heated to a temperature which is at least 30 ° C above the ambient temperature, in particular before the edge the anchoring opening in the interior of the anchoring opening is heated above the ambient temperature by the tool part.

41. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tool part is heated in the entire contact area in which the tool part contacts the bristle carrier, the tool part contacting the entire front side facing the tool part, but at least 70% of the front side pressurized.

42. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle carrier has a back, which is not heated by the tool part during anchoring.

43. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part, at least during the entire time in which it exerts pressure on the bristle carrier, the bristle carrier heats the front side.

44. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle carrier a plurality of anchoring openings and the tool part a plurality of receiving openings, each aligned with associated anchoring openings, has, and that several, introduced into their receiving openings bristle tufts in their associated anchoring openings, preferably simultaneously inserted be heated and the tool part at the same time at least the edges of the anchoring openings and simultaneously closes by applying pressure to the front of the bristle carrier and thereby anchored the bristle tufts.

45. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the feed movement of the tool part relative to the bristle carrier pressure and time-controlled and / or pressure and path controlled.

46. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part from the time of contacting the bristle carrier exerts a preferably constant compressive force over a predetermined time on the bristle carrier.

47. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the feed movement and / or the applied pressure from the tool part relative to or on the bristle carrier from contacting the bristle carrier through the tool part until reaching the maximum feed path is non-linear over time, wherein a 1st phase of the delivery movement is slower or faster than a later 2nd phase or the pressure is smaller or larger than in a later 2nd phase.

48. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the attachment end of the at least one bristle or a whole bristle tufts when inserted into the anchoring opening is smaller than the cross section of the anchoring opening, in particular by a maximum of 0.3 mm, more preferably by a maximum of 0, 15 mm.

49. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one anchoring opening is a blind hole, in particular with a maximum depth of 4 mm, further preferably a maximum of 2.7 mm and / or characterized in that the anchoring opening only up to a Depth of a maximum of 85%, in particular a maximum of 70%, of their total depth is reshaped and narrowed.

50. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle carrier is produced by injection molding using two injection mold halves, wherein an injection mold half a first part and a received in the tuft carrier and towards the tufts carrier and away from the tuft carrier relative to the first part of Injection mold half having movable insert having extensions which define the anchoring openings, wherein after injection of the bristle carrier the insert and the first part are moved relative to each other to release the bristle carrier from the insert, and / or characterized in that the tool part is a pressure of at least 200 bar, in particular at least 400 bar, applied to the bristle carrier.

51. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one anchoring opening prior to the application of the bristle carrier by the tool part in the region of the mouth of the anchoring opening without projecting collar, preferably flat, is formed.

52. The method according to any one of claims 1 to 50, characterized in that the at least one anchoring opening has an obliquely to its front side opposite the tool part extending edge portion in its interior, wherein the bristle carrier before the application of the bristle carrier by the tool part at the front edge in the area the obliquely extending edge portion or opposite to the inclined edge portion has an opposite to the front towards the tool part projecting extension and, preferably, otherwise has a flat front.

53. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part is a magazine which is equipped with the at least one bristle or the at least one bristle tufts, wherein the at least one bristle or at least one bristle tufts after loading with the attachment end protrudes the magazine and the attachment end is heated and thereby forms a thickening.

54. The method according to claim 53, characterized in that the thickening is then actively cooled before the attachment end is inserted into the anchoring opening, in particular by an active air flow or a cold chamber.

55. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the tool part a plurality of bristle tufts are received in their respective associated receiving openings and anchored in associated anchoring, preferably at the same time.

56. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tool part has a flat, the bristle carrier facing end side and / or has a geometry that can not protrude into the anchoring opening, and / or characterized in that the tool part starting from the parting plane for holding has one of the shape of the bristle carrier adapted recess, wherein the recess is preferably so deep that the parting plane is equal to the side surface of the bristle carrier and adjacent to a rounded transition between the side surface and the front of the bristle carrier.

57. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the bristle carrier is reduced in total by the application of heat and pressure.

58. The method according to any one of the preceding claims, wherein the tool part is heated, so that the bristle carrier opposite end face of the tool part is brought to a temperature which is at most 140 ° C, in particular at most 130 ° C, wherein when using PET as the bristle carrier material Front of the bristle carrier at 75-95 ° C, especially 80-90 ° C and when using PP as a bristle carrier material, preferably a PP material having a melt flow index (MFI) of 6-35, preferably 10-15, the Front side of the bristle carrier to 105-125 ° C, in particular 110-120 ° C is brought.

59. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that on the bristle carrier at least before or after attachment of the at least one bristle at least one frontally projecting, elastic cleaning element made of an elastomer, in particular TPE, molded and attached to the bristle carrier, wherein the cleaning element is arranged at the edge of the bristle carrier and / or inwardly of the edge between bristles or bristle tufts.

60. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of bristle tufts are anchored in the same bristle carrier, wherein at least one bristle tuft consists of bristles of a different material with a different melting temperature than the bristles of at least one other tufts of bristles, which consist of different bristle materials Bristle tufts are heated to different degrees to merge together to form a thickened attachment end, the bristles of a tuft, in particular wherein the distance between the heater facing end of the bristle tufts and the heater is set differently depending on the bristle material and / or that the heater depending on the bristle material heated to different temperatures and / or that different, heated to different temperatures heaters, tuned to the bristle material used n.

61. A device for producing a brush having at least one bristle or at least one bristle tuft, which has a bristle carrier with at least one anchoring opening for the at least one bristle or the at least one bristle tufts, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a holder for the bristle carrier and a tool part with at least one receiving opening for the at least one bristle or the at least one bristle tufts, wherein the receiving opening opens on the bristle carrier facing end side of the tool part, and wherein the tool part at least a portion of the front side heating heating has, which is designed and regulated so that the end face is heated to a temperature of at most 140 ° C, in particular a maximum of 130 ° C.

62. Apparatus according to claim 61, characterized in that the tool part relative to the support on it and is to deliver it away, in particular wherein said feed motion pressure and time-controlled and / or pressure and path controlled.

63. Apparatus according to claim 61 or 62, characterized in that the device is designed so that the tool part can apply a pressure of at least 200 bar, in particular at least 400 bar on the bristle carrier.

64. Device according to one of claims 61 to 63, characterized in that the tool part is designed to be heatable in the entire contact area with the bristle carrier.

65. Device according to one of claims 61 to 64, characterized in that the tool part is a magazine which is equipped in a placement station of the device with the at least one bristle or the at least one bristle tufts, wherein the at least one bristle or the at least one bristle tufts protrudes from the magazine after loading with the attachment end, wherein a melting station after the loading station is present in which the attachment end is heated and thereby forms a thickening, wherein when using a bristle tufts, the bristles of the bristle tufts are combined by thermal forming.

66. Device according to one of claims 61 to 65, characterized in that a control is provided which controls the feed movement of the tool part relative to the bristle carrier and the heating process of the tool part so that the tool part before it contacts the bristle carrier is heated, in particular to its predetermined maximum operating temperature and / or so controls that the bristle carrier is heated only after the introduction of the at least one bristle through the tool part.

67. The apparatus of claim 66, wherein the controller is programmed so that the tool part can be heated to such a temperature and the tool part is delivered to the bristle carrier that the tool part the bristle carrier in the region of the contact surface with the tool part during the feed movement of the tool part to the bristle carrier and / or upon contacting the bristle carrier to a temperature which is below the melting temperature of the material of the bristle carrier and, preferably, greater than or equal to the glass transition temperature of the material of the bristle carrier, in particular wherein the controller is configured programmed to be in a bristle carrier material with a glass transition temperature of greater than or equal to 300 ° K, the temperature of the tool part is set at a maximum of 15% above the glass transition temperature in ° K and, in the case of a bristle carrier material with a glass transition temperature of less than 300 ° K, not more than 50% above that Glass transition temperature in ° K sets.

68. Apparatus for producing a brush, in particular according to one of claims 61 to 67, and for carrying out a method according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a tool part with at least one receiving opening for at least one bristle or at least one bristle tufts and an opposite holder, wherein tool part and holder are movable towards and away from each other, and wherein the tool part is heated and the holder is provided with an active cooling device.

69. Device according to one of claims 61-68, characterized in that it comprises at least one electric motor, preferably servomotor, for applying the pressure force.

70. Apparatus according to claim 69, characterized in that a common electric motor for applying the pressure force is formed on a plurality of bristle carrier.

71. Apparatus according to claim 69 or 70, characterized in that a plurality of electric motors are provided for applying the pressure force and each electric motor moves a tool part and a holder relative to each other, wherein at least one bristle carrier is received between the tool part and holder.

72. Device according to one of claims 61-71, characterized in that the device has a control which is programmed so that the tool part is permanently heated during operation to the desired temperature when applying the pressure to the bristle carrier.

73. Holder for a device according to one of claims 61-72, characterized in that the holder is provided with at least one cooling channel.

74. Holder according to claim 73, characterized in that the holder has recesses for a plurality of bristle carrier.

75. Holder according to claim 74, characterized in that the holder for each bristle carrier has a complementary shaped to the bristle carrier recess.

76. Device according to one of claims 61 to 75, characterized by a spray station for producing the tufts carrier, wherein in the injection station an injection mold half with at least one projecting into a spray cavity extension, which is immovably fixed to the injection mold or half thereof, is present, and wherein the extension generates the anchoring opening formed as a blind hole, in particular wherein the injection mold halves are formed slide-free and / or in particular wherein the injection station is a multi-component injection station.

77. Apparatus according to claim 76, characterized in that the injection mold half has a first part and a tufts carrier and in the direction of the tufts carrier and away from the tuft carrier relative to the first part of the injection mold half movable insert having the at least one, preferably all extensions.

78. Apparatus according to claim 76 or 77, characterized in that the device comprises a plurality of stations, wherein the spray station is present in front of the station with the holder and the tool part.

79. Injection mold half for a bristle carrier spraying device, in particular for a device according to claim 77 or 78, characterized in that the injection mold half has a first part and a tuft carrier received in the tufts carrier and away from the tuft carrier relative to the first part of the injection mold half movable insert, which has the at least one, preferably all extensions.

80. Injection mold half according to claim 79, characterized in that at least one of the projections has an edge portion which extends obliquely to the direction of movement of the insert.