DE10108339A1

DE10108339A1 - Bristle bundle transfer to an injection molding tool for production of tooth brushes, involves feeding bristles to a stuffing plate and then axially ejecting the bundles into a molding tool plate

Info

Publication number: DE10108339A1
Application number: DE2001108339
Authority: DE
Inventors: Andreas Lanvers
Original assignee: M&C Schiffer GmbH
Current assignee: M&C Schiffer GmbH
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-29

Abstract

Bristle bundles (6) at a feed station are inserted into ejection channels (4) in a stuffing plate (2). The stuffing plate is moved to a stuffing station where the bristle bundles are transferred by an axial movement into an orifice plate of an injection molding tool. Melt is then injected around the bundle ends to produce a bristle carrier. An independent claim is made for a brush, in particular a toothbrush, produced by the process in which several bundles are arranged in a basic pattern and the complete bristle arrangement comprises an arrangement of a number of the basic patterns. Preferred Features: Bristle bundles are transferred by pressure applied to the bundle ends.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Bürste gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a brush according to the preamble of claim 12.

Im Stand der Technik ist es bekannt, Bürsten, insbesondere Zahnbürsten im Wege des Spritzgießens herzustellen und dabei die zu Borstenfilamenten zusammengefassten Borstenbündel mittels Umspritzen unmittelbar an dem Borstenträger zu befestigen. Da bei ragen die Borstenbündel mit ihren befestigungsseitigen Enden beim Spritzgießen in die Spritzgießform hinein (vergl. DE 845 933).It is known in the prior art to use brushes, in particular toothbrushes Injection molding and the bristle filaments combined Attach the bristle bundle directly to the bristle carrier by means of extrusion coating. because the bristle bundles protrude with their fastening-side ends during injection molding the injection mold into it (see. DE 845 933).

Die US-PS 3,408,112 offenbart beispielsweise ein Verfahren, bei dem Borstenbündel als Spulenware, d. h. als Endlostränge durch Bohrungen in gegeneinander verschieblichen Platten hindurchgeführt und einem Formwerkzeug zugeführt werden. Bei diesem vorbe kannten Verfahren besteht das Problem, dass sich die Borstenfilamente beim Einschie ben in das Formwerkzeugteil infolge des aufgebrachten Druckes verformen und schließ lich zwischen den gegeneinander verschieblichen Platten geklemmt werden können. Die Borstenfilamente werden dann unbrauchbar, insbesondere bei der Herstellung von Bürsten für die Körperpflege, beispielsweise Zahnbürsten. Problematisch bei diesem Stand der Technik ist weiterhin, dass die Zuführeinrichtung für die Borstenbündel an dem Formwerkzeugteil angeordnet ist, was die Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens aufwendig macht.For example, U.S. Patent No. 3,408,112 discloses a method in which bristle bundles are used as Reel goods, d. H. as endless strands through holes in mutually displaceable Plates are passed through and fed to a mold. Passing this Known methods, there is the problem that the bristle filaments become loose during insertion ben in the mold part due to the applied pressure and close Lich between the slidable plates can be clamped. The Bristle filaments are then unusable, especially in the manufacture of Brushes for personal hygiene, for example toothbrushes. Problematic with this State of the art is also that the feed device for the bristle bundle the mold part is arranged, which is the device for performing the Ver makes driving expensive.

Es hat in der Vergangenheit nicht an Vorschlägen gefehlt, diesen letztgenannten Nach teil zu beheben und es ist ein Verfahren bekannt, bei dem das die Borstenbündel hal tende Formwerkzeugteil zunächst separat mit Borstenbündeln versehen und erst da nach dem Werkzeug zur Vervollständigung zugeführt wird. Bei diesem vorbekannten Verfahren wird eine Vielzahl von Formwerkzeugteilen auf einem ersten Kreis umlaufend bewegt, welcher eine Stopfstation zum Befüllen der Formwerkzeugteile mit Borstenbün deln, eine Anschmelzstation zum Ausbilden einer pilzkopfartigen Verdickung an dem befestigungsseitigen Ende der Borstenbündel und schließlich eine Spritzgießstation umfasst. In dieser Spritzgießstation ist das Formwerkzeugteil dichtend mit dem Spritz gießwerkzeug verbunden.There has been no shortage of proposals in the past, the latter To fix part and a method is known in which the bristle hal End molding tool part separately with bristle bundles and only there after the tool is fed to completion. With this previously known The process involves rotating a large number of mold parts on a first circle which moves a tamping station for filling the mold parts with bristle bun deln, a melting station for forming a mushroom-like thickening on the attachment-side end of the bristle bundle and finally an injection molding station includes. In this injection molding station, the mold part is sealed with the spray casting tool connected.

Das Formwerkzeugteil stellt als das Formnest abdichtendes Bauteil ein Hochpräzisi onsteil dar. Darüber hinaus ist das Formwerkzeugteil regelmäßig gehärtet, um dem Ab rieb der durch das Formnest einströmenden Kunststoffmasse widerstehen zu können. Die Vielzahl der bei dem vorbekannten Verfahren erforderlichen Formwerkzeugteile macht daher die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Vorrichtung entspre chend aufwendig und teuer.The mold part is a high-precision component that seals the mold cavity On part. In addition, the mold part is regularly hardened to the Ab rubbed the plastic mass flowing through the mold cavity to be able to withstand. The large number of mold parts required in the previously known method therefore makes the device necessary to carry out the method correspond elaborate and expensive.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile zu verbessern. Das Verfahren soll insbesondere dahingehend weitergebildet werden, dass es sich kostengünstiger durchführen lässt. Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstig mit dem Verfahren herstellbare Bürste an zugeben.Based on this, the present invention is based on the object Methods of the type mentioned at the beginning avoiding the aforementioned disadvantages improve. In particular, the method should be further developed in such a way that it can be carried out more cheaply. Furthermore, the present invention is the The task is based on a brush that can be produced inexpensively using the method to admit.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens vorgeschlagen, zumin dest ein Borstenbündel zunächst an einer Zuführstation in eine zumindest einen Aus schubkanal für das Borstenbündel aufweisende Stopfhalteeinrichtung einzubringen. Da nach wird die Stopfhalteeinrichtung in eine Stopfstation verbracht. Dort wird das Bors tenbündel durch axiales Verschieben aus dem Ausschubkanal herausgedrückt und an das Formwerkzeugteil übergeben. Im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik erfolgt damit das Zusammenstellen der die Beborstung eines Borstenträgers bildenden Borstenbündel in der Zuführstation, und zwar durch Einbringen der Borstenbündel in eine Stopfhalteeinrichtung.To solve the above problem is proposed with regard to the method, at at least one bundle of bristles first at a feed station into at least one off to insert thrust channel for the bristle bundle having a stopper device. because After the tamping device is brought to a tamping station. That's where the Bors The bundle of ten is pushed out of the extension channel by axial displacement and attached hand over the mold part. In contrast to the prior art the bristles of a bristle carrier are assembled Bristle bundle in the feed station, namely by inserting the bristle bundle in a stuffing device.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich sowohl mit endlosen Borstenfilamenten als auch mit geschnittenen Borstenfilamenten durchführen. Da nicht das Formwerkzeugteil direkt mit Borsten befüllt wird, sondern zunächst der oder die Ausschubkanäle der Stopfhalteeinrichtung kann das Zusammenstellen von Borstenbündel zum Einbringen in das Formwerkzeugteil zeitlich und lokal unabhängig von der Lage und der Anordnung des Werkzeugteiles durchgeführt werden. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind - wie im Stand der Technik - nicht eine Vielzahl von rotierenden Form werkzeugteilen erforderlich. Darüber hinaus muss die Stopfhalteeinrichtung nicht nach Art eines Spritzgießwerkzeugteiles gehärtet und als Bauteil hoher Präzision zur Einpas sung und Abdichtung des Formnestes ausgeführt werden. Hierdurch kann die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung erheblich vereinfacht werden.The method according to the invention can be used both with endless bristle filaments also perform with cut bristle filaments. Because not the mold part is filled directly with bristles, but first the discharge channel (s) Stuffing device can be the assembly of bristle bundles for insertion into the mold part temporally and locally regardless of the location and arrangement of the tool part. To carry out the invention Processes - as in the prior art - are not a multitude of rotating forms tool parts required. In addition, the stuffing device does not have to Type of an injection mold part hardened and as a high precision component for fitting solution and sealing of the mold cavity. This allows the Implementation of the method required device can be significantly simplified.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Borstenbündel in der Stopfstation durch stirnseitigen Druck aus dem Ausschubkanal in das Formwerkzeug überführt. Hierzu drückt vorzugsweise ein in axialer Richtung der Borstenfilamente des Borstenbündels, d. h. in axialer Richtung des Ausschubkanales wirkender Stempel der in den Kanal eingeführt werden. Dieser Stempel kann vorzugs weise an seiner gegen das Borstenbündel wirkenden Stirnseite konturiert sein. Dabei weist die Stirnseite des Stempels eine Hüllfläche auf, die nicht genau rechtwinklig zu der axialen Erstreckung der Borstenfilamente liegt. Mit dieser konturierten Oberfläche drückt der Stempel stirnseitig gegen das auszuschiebende Borstenbündel und verschiebt so die Borstenfilamente axial gegeneinander. Das Borstenbündel wird somit beim Überfüh ren in das Formnest konturiert.In a preferred embodiment of the method according to the invention Bristle bundle in the tamping station due to pressure from the discharge channel in transferred the mold. For this purpose, a preferably presses in the axial direction Bristle filaments of the bristle bundle, d. H. in the axial direction of the extension channel acting stamp which are inserted into the channel. This stamp can be preferred wise be contoured on its end acting against the bristle bundle. there the face of the stamp has an envelope surface that is not exactly perpendicular to the axial extension of the bristle filaments. Presses with this contoured surface the stamp on the front against the bristle bundle to be pushed out and thus moves the bristle filaments axially against each other. The bristle bundle is thus at the transfer contoured into the mold cavity.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Borstenbündel beim Überführen in das Formwerkzeugteil an seinem Befesti gungsende angeschmolzen. Hierzu wird vorzugsweise ein Stempel verwendet, welcher eine höhere als die Schmelztemperatur des Borstenfilamentmaterials hat. Beim Aus schieben der Borstenfilamente werden die Borstenbündel somit durch den Stempel er hitzt und angeschmolzen.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention becomes the bristle bundle when it is transferred into the mold part on its fastening end melted. For this purpose, a stamp is preferably used, which has a higher than the melting temperature of the bristle filament material. When out push the bristle filaments, the bundles of bristles are thus stamped heats and melted.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Borstenbündel durch ein stirnseitig gegen das Borstenbündel wirkendes Formwerkzeug an seinem befestigungsseitigen Ende beim Ausschieben aus dem Ausschubkanal warm umgeformt. Das Formwerkzeug kann gleichzeitig durch den vorgenannten Stempel ge bildet sein, durch den das Borstenbündel ausgeschoben und vorzugsweise konturiert wird. Durch angepasste Geometrien des Ausschubkanals und/oder Stempels, kann die Formgebung des Borstenbündels beim Ausschieben auch zu solchen Geometrien erfol gen, bei welchen die Kontur des Borstenbündels an seinem befestigungsseitigen Ende das zunächst in den Ausschubkanal eingebrachte Borstenbündel seitlich überragt. Durch das Umformen des Borstenbündels an seinem befestigungsseitigen Ende können vorzugsweise definierte Geometrien endseitig an dem Borstenbündel durch Aufschmel zen und nachfolgende Erstarrung ausgeformt werden, die eine besonders gute und feste Verbindung mit dem Kunststoffmaterial des Borstenträgers ermöglichen. So ist es insbesondere möglich, Hinterschneidungen oder dergleichen auszubilden, in welche die Kunststoffmasse des Borstenträgers beim Spritzgießen fließt und das Borstenbündel so innig mit dem Borstenträgermaterial verbindet.In a preferred embodiment of the method according to the invention Bristle bundle by a molding tool acting on the end face against the bristle bundle warm at its fastening-side end when sliding out of the extension channel reshaped. The molding tool can simultaneously ge by the aforementioned stamp forms, through which the bundle of bristles is pushed out and preferably contoured becomes. By adapting the geometry of the extension channel and / or stamp, the Shaping of the bristle bundle when pushing out to such geometries is also successful gene, in which the contour of the bristle bundle at its fastening end the bristle bundle initially inserted into the ejection channel protrudes laterally. By reshaping the bundle of bristles at its end on the fastening side preferably defined geometries at the end of the bristle bundle by melting zen and subsequent solidification, which are particularly good and Allow firm connection with the plastic material of the bristle holder. That's the way it is in particular possible to form undercuts or the like, in which the Plastic mass of the bristle carrier flows during injection molding and so does the bristle bundle connects intimately with the bristle carrier material.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders bevorzugt zur Herstellung von Borstenbündeln durch Abwickeln des Filamentmaterials von Spulen. Das Zuführen des Endlosmateriales und gleichzeitige Abwickeln desselben sowie nachfolgende Abschnei den der Borstenfilamente auf Länge kann dabei in bekannter Weise erfolgen (vergl. US 3,408,112; US 2,463,158; DE-A-35 05 972; US 1,139,081). Es ist dabei insbesondere zu bevorzugen, das Endlosmaterial beim Zuschnitt der Borstenfilamente auf die ge wünschte Länge an der Einführöffnung des Ausschubkanales abzuschneiden, so dass ein später in den Ausschubkanal eingeführter Stempel zuverlässig sämtliche Filamente eines Borstenbündels in Ausschubrichtung vor sich her schiebt.The process according to the invention is particularly preferably suitable for the production of Bristle bundles by unwinding the filament material from bobbins. Feeding the Endless material and simultaneous unwinding of the same as well as subsequent cutting off The length of the bristle filaments can be done in a known manner (cf. US 3,408,112; US 2,463,158; DE-A-35 05 972; US 1,139,081). It is particularly too prefer the continuous material when cutting the bristle filaments to the ge cut the desired length at the insertion opening of the extension channel so that a stamp later inserted into the discharge channel reliably all filaments a bundle of bristles in front of you.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur weiteren Verdichtung der Borstenbündel beim Überführen von der Stopfhalteeinrichtung in das Formwerkzeugteil. Es hat sich in der Vergangenheit gezeigt, dass eine möglichst hohe Packungsdichte der Filamente eines Borstenbündels in einem Bündelhaltekanal des Formwerkzeugteiles als eine unter mehreren Bedingungen erfüllt sein muss, um das Eindringen von Kunststoff schmelze in den Haltekanal bei der Formfüllung zu verhindern. Bei den herkömmlichen Verfahren werden die Borstenbündel unmittelbar in das Formwerkzeugteil eingeführt, dabei folgt das Einführen beim Abziehen der Borstenfilamente von einer Spule, d. h. das Endlosmaterial wird an der Umfangsfläche der Borstenbündel geklemmt. Geklemmt werden die zuzuführenden Borstenbündel an einer Halteplatte, die zunächst bei Beginn der Einschubbewegung der Borstenfilamente in die Haltekanäle entfernt von der Ein führöffnung des Haltekanales liegt. Ein übermäßiger Stopfdruck würde zwangsläufig zu einem Ausbauchen der Filamente eines Bündels führen. Im Gegensatz hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst ein Borstenbündel hinsichtlich seiner ge ometrischen Grundfläche und der Anzahl der in dem Borstenbündel enthaltenen Fila mente in der Stopfhalteeinrichtung vorbereitet. Vorzugsweise kann in der Stopfhalteein richtung ferner das Borstenbündel konturiert und ggf. durch vorheriges Anschmelzen an dem befestigungsseitigen Ende sämtliche Filamente des Bündels zu einer einzigen Ein heit zusammengeschlossen werden. Dieses vorbereitete Borstenbündel wird dann von der Stopfhalteeinrichtung unter radialer Kompression in die Haltekanäle des Formwerk zeugteiles überführt. Bei dieser Ausschiebebewegung werden die Borstenbündel in Umfangsrichtung durch den Ausschubkanal geführt, so dass auch ein relativ hoher axi aler Druck, mit dem eine relativ starke Kompression des Borstenbündels in axialer Richtung bewirkt werden soll, nicht zu einem Ausbauchen und/oder Verknicken einzel ner Borstenfilamente des Borstenbündels führen kann. Das Verdichten der Borstenbün del kann bei der in Anspruch 8 angegebenen bevorzugten Verfahrensführung sowohl in der Stopfhalteeinrichtung als auch in dem Formwerkzeugteil folgen. Dementsprechend wird bei der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung in dem Auss chubkanal und/oder dem Haltekanal des Formwerkzeugteiles eine Querschnittsverringe rung vorgesehen, die kontinuierlich von dem größeren zu dem kleineren Durchmesser nach Art eines Trichters ausgebildet ist. Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens soll insbesondere der Ausschubkanal ohne Absatz in den Haltekanal des Formwerkzeugteiles übergehen.The method according to the invention is particularly suitable for further compression of the Bristle bundle during transfer from the stuffing device into the mold part. It has been shown in the past that the highest possible packing density of the Filaments of a bundle of bristles in a bundle holding channel of the mold part as one must be met under several conditions to prevent the ingress of plastic prevent melt in the holding channel when filling the mold. With the conventional The bristle bundles are inserted directly into the mold part, the insertion follows when the bristle filaments are pulled off a spool, i. H. the Endless material is clamped on the peripheral surface of the bristle bundle. clamped the bundles of bristles to be fed are held on a holding plate, initially at the beginning the insertion movement of the bristle filaments into the holding channels away from the one guide opening of the holding channel is. Excessive darning pressure would inevitably increase bulging the filaments of a bundle. In contrast, at the method of the invention initially a bundle of bristles with regard to its ge geometric base area and the number of fila contained in the bristle bundle elements prepared in the stuffing device. Preferably can be in the stuffing box direction further contoured the bristle bundle and possibly by melting it on all the filaments of the bundle into one single end be united. This prepared bundle of bristles is then from the stuffing device under radial compression into the holding channels of the molding transferred part. With this push-out movement, the bristle bundles become Circumferential direction through the discharge channel, so that a relatively high axi aler pressure with which a relatively strong compression of the bristle bundle in axial Direction should not be caused to bulge and / or buckling individually ner bristle filaments of the bristle bundle can lead. The compression of the bristle bun del can in both the preferred procedure specified in claim 8 in both follow the stuffing device as well as in the mold part. Accordingly is in the device suitable for performing the method in the out chubkanal and / or the holding channel of the mold part a cross-sectional ring tion provided continuously from the larger to the smaller diameter is designed in the manner of a funnel. In the device for performing the Ver In particular, the extension channel should not be driven into the holding channel of the Pass over the mold part.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stopfhalteeinrichtung von der Zuführstation in die Stopfstation auf einer Kreis bahn geführt. Dabei wird die Stopfhalteeinrichtung besonders bevorzugt kontinuierlich gleichsinnig gedreht. Diese Verfahrensführung bringt den Vorteil mit sich, dass entge gengerichtete Beschleunigungen der Stopfhalteeinrichtung entfallen. Es können in Drehbewegung der Stopfhalteeinrichtung alternierend mehrere Zuführstationen und mehrere Stopfstationen vorgesehen sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, auch das Formwerkzeugteil in der Stopfstation zusammen mit der Stopfhalteeinrichtung zu bewegen. Die Stopfhalteeinrichtung wird in der Stopfstation und der Zuführstation vor zugsweise mit einer gegenüber der üblichen Winkelgeschwindigkeit verringerten Ge schwindigkeit gedreht. Die Stopfhalteeinrichtung hat daher in der Stopfstation bzw. der Zuführstation eine höhere Verweilzeit als beim Verschwenken zwischen der Stopfstation und der Zuführstation bzw. der Zuführstation und der Stopfstation. Vorzugsweise wird die Stopfhalteeinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens als Kreisscheibe mit meh reren an gegenüberliegenden Stellen angeordneten Ausschubkanälen ausgebildet. Bei der entsprechenden Verfahrensführung befinden sich jeweils mehrere Ausschubkanäle an unterschiedlichen Stopfstationen einerseits und mehrere Ausschubkanäle in unter schiedlichen Zuführstationen.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention the stuffing device from the feed station to the stuffing station on a circle led. The stuffing device is particularly preferably continuous rotated in the same direction. This procedure has the advantage that Accelerated accelerations of the stuffing device are eliminated. It can be in Rotary movement of the stopper device alternating multiple feed stations and several tamping stations can be provided. There is also the possibility, too the mold part in the tamping station together with the tamping device move. The tamping device is in front of the tamping station and the feed station preferably with a reduced Ge compared to the usual angular velocity speed turned. The stuffing device therefore has in the stuffing station or Feed station has a longer dwell time than when swiveling between the tamping station and the feed station or the feed station and the tamping station. Preferably the stuffing device for performing this method as a circular disk with meh rer formed discharge channels arranged at opposite locations. at There are several discharge channels in the corresponding procedure at different tamping stations on the one hand and several discharge channels in the bottom different feeding stations.

Zur Erhöhung der Produktivität ist es weiterhin zu bevorzugen, mehrere Borstenbündel zeitgleich in die Stopfhalteeinrichtung einzubringen. Die Stopfhalteeinrichtung kann ein oder mehrere Formnester zur Bildung von Borstenträgern im Wege des Spritzgießens abdecken. Die Stopfhalteeinrichtung kann dementsprechend ein oder mehrere Aus schubkanäle für die Borstenbündel unterschiedliche Qualitäten aufweisen.To increase productivity, it is also preferable to use several bristle bundles to be introduced into the stuffing device at the same time. The stuffing device can be a or several mold cavities to form bristle carriers by injection molding cover. The stuffing device can accordingly one or more off thrust channels for the bristle bundles have different qualities.

Es hat sich zur Erhöhung der Produktivität und zur Vereinfachung der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Vorrichtung als vorteilhaft herausgestellt, die Borstenbün del in einer Gruppe zusammenzufassen und in dieser Gruppe in vorbestimmter Lage zueinander in den Ausschubkanälen der Stopfhalteeinrichtung aufzunehmen. Diese Gruppe von Borstenbündeln wird dann in ein Formwerkzeugteil überführt, welches le diglich ein einziges Formnest abdeckt. Die Borstenbündel der Gruppe sind in einem Grundmuster in vorbestimmter Lage relativ zueinander gehalten und die Beborstung des Bürstenkörpers besteht ausschließlich aus Borstenbündeln des Grundmusters. Nach Einbringen weniger Grundmuster kann so auf einfache Weise die gesamte Beborstung an dem Borstenträger vorgesehen werden. Zwischen dem Zuführen jeder einzelnen Gruppe der Borstenbündel wird das Formwerkzeugteil relativ zu der Stopfhalteeinrich tung bewegt. Das Formwerkzeugteil kann gegenüber der Stopfhalteeinrichtung in einer Ebene rechtwinklig zu der Längsachse der Borstenbündel verschoben werden. Auch ist eine Rotation in der genannten Ebene denkbar, um die Grundmuster gegeneinander zu verschwenken. Somit ist es möglich, trotz einer eindeutigen Zuordnung mehrerer Bors tenbündel in ihrer geometrischen Lage zueinander, d. h. der Ausbildung von Grund mustern, einen Borstenträger mit variierender Beborstung kostengünstig und effektiv herzustellen.It has been used to increase productivity and simplify implementation the device required of the method was found to be advantageous, the bristle del summarize in a group and in this group in a predetermined position to each other in the ejection channels of the stuffing device. This Group of bristle bundles is then transferred to a mold part, which le only covers a single mold nest. The group's bristle bundles are in one Basic pattern held in a predetermined position relative to each other and the bristle Brush body consists exclusively of bundles of bristles of the basic pattern. To The entire bristle structure can be introduced in a simple manner by introducing fewer basic patterns be provided on the bristle carrier. Between feeding each one Group of bristle bundles becomes the mold part relative to the stuffing device tung moves. The mold part can be compared to the stuffing device in one Plane can be moved perpendicular to the longitudinal axis of the bristle bundle. Is too a rotation in the plane mentioned is conceivable in order to counter the basic patterns pivot. This makes it possible, despite a clear assignment of several borons ten bundles in their geometrical position to each other, d. H. of training from scratch pattern, a bristle carrier with varying bristles inexpensive and effective manufacture.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden sämt liche Borstenbündel eines Borstenträgers in einem an das Formwerkzeugteil überführt. Nach Ausschieben sämtlicher in der Stopfhalteeinrichtung aufgenommener Borstenbün del in das Formwerkzeugteil ist dieses damit vollständig mit Borstenbündeln bestückt. Es muss lediglich mit der Spritzgießform verbunden und durch Formfüllung ein Borsten träger hergestellt werden.In a further preferred embodiment of the present invention, all Liche bristle bundle of a bristle carrier in one transferred to the mold part. After pushing out all the bristle buns accommodated in the stuffing device del in the mold part this is fully equipped with bristle bundles. It only has to be connected to the injection mold and a bristle by filling the mold carrier are manufactured.

Hinsichtlich der Bürste wird die vorstehend genannte Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, dass mehrere Borstenbündel in einem vorbestimmten Grundmuster zueinander ange ordnet sind und dass die Beborstung ausschließlich aus mehreren Grundmustern zu sammengesetzt ist.With regard to the brush, the above-mentioned inventive problem is solved by that several bristle bundles are arranged in a predetermined basic pattern to one another are assigned and that the bristles consist exclusively of several basic patterns is composed.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:Further details, advantages and features of the present invention result from the following description of an embodiment in connection with the Drawing. In this show:

Fig. 1-4 Das Einbringen von Borstenbündeln in ein Formwerkzeugteil in einer schematischen Darstellung; Fig. 1-4 The introduction of bristle bundles in a mold part in a schematic representation;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Borstenträgers eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Bürste und Fig. 5 is a plan view of a bristle holder of an embodiment of a brush according to the invention and

Fig. 6 ein bei der Bürste gemäß Fig. 4 vorgesehenes Grundmuster der Be borstung. Fig. 6 is a basic pattern of Be bristle provided in the brush of FIG. 4.

In Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Stopfhalteeinrichtung, die vor liegend als ebene Stopfplatte 2 mit mehreren Ausschubkanälen 4 ausgebildet ist. Die Ausschubkanäle 4 erstrecken sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zu einander. Es ist durchaus denkbar, andere als diese Orientierungen der Ausschubka näle 4 vorzusehen.In Fig. 1 is an embodiment of a tamping device schematically, which is formed before lying as a flat tamping plate 2 with a plurality of ejection channels 4 . The extension channels 4 extend parallel to one another in the exemplary embodiment shown. It is quite conceivable to provide channels 4 other than these orientations of the push-out channels.

Oberseitig der Stopfplatte 2 werden bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel schematisch Borstenbündel 4 gezeigt, welche der Stopfplatte 2 in an sich bekannter Weise (US 2,643,158) zugeführt werden. Die Querschnittsform des Ausschubkanales 4 im Hinblick auf die in den Kanal 4 einzubringenden Borstenfilamente sollte derart sein, dass die Borstenfilamente eines Borstenbündels 6 durch Reibung in dem Ausschubka nal 4 gehalten werden.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, bristle bundles 4 are shown schematically on the top of the stuffing plate 2 , which are fed to the stuffing plate 2 in a manner known per se (US Pat. No. 2,643,158). The cross-sectional shape of the Ausschubkanales 4 with respect to the introduced into the channel 4 the bristle filaments should be such that the bristle filaments of a bristle bundle 6 by friction in the Ausschubka nal 4 are held.

Beim Einbringen in die Stopfplatte 2 werden die Borstenbündel 4 in einer Klemmplatte 8 derart gehalten, dass sie in der Klemmplatte 8 fluchtend zu den Ausschubkanälen 4 an geordnet sind. Die Klemmplatte 8 wird dann auf die Stopfplatte 2 zubewegt. Danach wird die Klemmung der Borstenfilamente in der Klemmplatte 8 gelöst und die Klemm platte 8 zurück in ihre Ursprungslage verfahren. Ein hier nicht dargestelltes Messer schneidet die in den Ausschubkanälen 4 aufgenommenen Borstenfilamente zwischen der Stopfplatte 2 und der Klemmplatte 8 ab, vorzugsweise an der Oberseite der Stopf platte 2 (vergl. Fig. 2).When introduced into the stuffing plate 2 , the bristle bundles 4 are held in a clamping plate 8 in such a way that they are aligned in the clamping plate 8 with the ejection channels 4 . The clamping plate 8 is then moved towards the stuffing plate 2 . Thereafter, the clamping of the bristle filaments is achieved in the clamp plate 8 and the clamp plate 8 moved back to its original position. A knife, not shown here, cuts off the bristle filaments received in the discharge channels 4 between the stuffing plate 2 and the clamping plate 8 , preferably on the top of the stuffing plate 2 (see FIG. 2).

Von dieser Stopfstation, in der die Ausschubkanäle 4 mit den entsprechenden Zuführ kanälen der Klemmplatte 8 fluchtend, wird die Stopfplatte 2 nunmehr in eine Stopfstation verbracht (Fig. 3). Die Stopfplatte 2 und ein Formwerkzeugteil, welches vorliegend als ebene Lochfeldplatte 10 einer Spritzgießform dargestellt ist, werden derart zueinander angeordnet, dass Haltekanäle 12 der Lochfeldplatte 10 und die Ausschubkanäle 4 der Stopfplatte 2 miteinander fluchten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Ausschubkanäle 4 an ihrer Einführöffnung eine trichterförmige Verbreiterung auf, wäh rend die Ausschubkanäle an ihrer benachbart zu der Lochfeldplatte 10 vorgesehenen Auslassöffnung verjüngt sind. Der Querschnitt der Auslassöffnung des Ausschubkanales 4 stimmt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Querschnitt des Haltekanales 12 überein. Beide Kanäle 4, 12 gehen ohne Absatz ineinander über. Die Stopfplatte 2 liegt auf der Lochfeldplatte 10 auf.From this tamping station, in which the discharge channels 4 are aligned with the corresponding supply channels of the clamping plate 8 , the tamping plate 2 is now brought into a tamping station ( FIG. 3). The stuffing plate 2 and a mold part, which is shown here as a flat perforated plate 10 of an injection mold, are arranged with respect to one another in such a way that holding channels 12 of the perforated plate 10 and the extension channels 4 of the stuffing plate 2 are aligned with one another. In the exemplary embodiment shown, the extension channels 4 have a funnel-shaped widening at their insertion opening, while the extension channels are tapered at their outlet opening provided adjacent to the perforated field plate 10 . The cross section of the outlet opening of the extension channel 4 corresponds to the cross section of the holding channel 12 in the exemplary embodiment shown. Both channels 4 , 12 merge into each other without a paragraph. The stuffing plate 2 rests on the perforated field plate 10 .

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, wird ein Ausschubwerkzeug 12 auf die Stopfplatte 2 zuge stellt, und zwar derart, dass an dem Ausschubwerkzeug 14 vorgesehene Stempel 14 in die jeweiligen Ausschubkanäle 4 einfahren. Die Ausschubkanäle drücken die in den Ka nälen 4 gehaltenen Borstenbündel 4 vor sich her und überführen diese durch axialen Druck gegen die Stirnseite der Borstenbündel 4 in die Haltekanäle 12 der Lochfeldplatte 10. As can be seen in FIG. 4, an extension tool 12 is placed on the stuffing plate 2 , in such a way that punches 14 provided on the extension tool 14 move into the respective extension channels 4 . Press the Ausschubkanäle in the Ka nälen 4 bristle bundle 4 held in front of them and convert them by axial pressure against the end face of the bristle bundle 4 in the holding channels 12 of the perforated field plate tenth

Aufgrund der jeweiligen stirnseitigen Kontur der Stempel 16 werden die Borstenbündel beim Ausschieben aus der Lochfeldplatte zunächst konturiert, d. h. einzelne das Bors tenbündel 6 bildende Filamente werden axial gegeneinander verschoben. Die derart konturierten Borstenbündel 6 werden beim Überführen in die Lochfeldplatte 10 aufgrund der Querschnittsverengung am Auslass des Ausschubkanales 4 verdichtet und in dieser verdichteten Form in den Haltekanälen 12 gehalten.Due to the respective frontal contour of the stamp 16 , the bristle bundles are first contoured when pushed out of the perforated field plate, ie individual filaments forming the boron bundle 6 are axially displaced relative to one another. The bristle bundles 6 contoured in this way are compressed during transfer into the perforated field plate 10 due to the narrowing of the cross section at the outlet of the discharge channel 4 and are held in this compressed form in the holding channels 12 .

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1-4 werden die Borstenbündel vollständig aus den Ausschubkanälen 4 ausgeschoben. Die Stopfplatte 2 wird nunmehr von der Lochfeldplatte 10 getrennt. Die Borsenbündel 6 werden dann an ihrer der Stopf platte 2 abgewandten Seite beispielsweise zu einer Verdickung angeschmolzen, die beim Spritzgießen des Borstenträgers in üblicher Weise von dem flüssigen Kunststoff umflossen wird.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1-4, the bristle bundles are completely pushed out of the discharge channels 4 . The stuffing plate 2 is now separated from the perforated field plate 10 . The bundles 6 are then melted on their side facing away from the stuffing plate 2, for example to form a thickening which is surrounded by the liquid plastic in the usual manner during injection molding of the bristle carrier.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bürste gezeigt, die bei der Durchführung des Verfahrens erhalten werden kann. Die Zahnbürste weist eine Mehrzahl von Grundmustern, vorliegend vier Grundmuster auf. Das Grundmuster ist in Fig. 6 dargestellt. Als Grundmuster im Sinne der Erfindung ist eine vorbestimmte Anord nung von wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch mehr als zwei Borstenbündeln zu ver stehen. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die in einer übereinander liegenden Reihe vorgesehenen vier Borstenbündel mit gleichem Abstand zueinander angeordnet. Mit doppeltem Seitenabstand dieser Reihe von Borstenbündeln sind seitlich neben dieser Reihe zwei Borstenbündel vorgesehen.In Fig. 5, an embodiment of a brush according to the invention is shown, which can be obtained when performing the method. The toothbrush has a plurality of basic patterns, in the present case four basic patterns. The basic pattern is shown in Fig. 6. As a basic pattern in the sense of the invention, a predetermined arrangement of at least two, but preferably more than two, bristle bundles is to be understood. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the four bristle bundles provided in a row one above the other are arranged at the same distance from one another. With double the lateral spacing of this row of bristle bundles, two bristle bundles are provided on the side next to this row.

Das Grundmuster gemäß Fig. 6 ist bei dem Herstellungsverfahren zur Herstellung der in Fig. 5 gezeigten Beborstung gleichfalls in der Stopfhalteeinrichtung ausgebildet. Diese wird zunächst mit dem ersten Satz eines Grundmusters in der Stopfstation mit ihren Ausschubkanälen 4 in Überdeckung mit Haltekanälen 12 der Lochfeldplatte gebracht. Die Borstenbündel 6 des ersten Grundmusters I werden aus den Ausschubkanälen aus geschoben und in die Lochfeldplatte überführt. Danach wird ein weiteres Grundmuster über die Stopfplatte zu der Stopfstation verbracht. Gleichzeitig zu dieser Zufuhrbewe gung wird die Lochfeldplatte 10 vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Längs erstreckung der Borstenfilamente bewegt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel er folgt ein Verschwenken der Lochfeldplatte 20 um 180° und ein seitliches Verschieben, so dass nunmehr der zweite Satz Borstenbündel II des Grundmusters in die Lochfeld platte überführt werden kann. Erneut wird dann die Lochfeldplatte relativ zu einer in der Stopfstation befindlichen Stopfplatte verschoben und zwar für die beiden nächsten Stopfschritte in einer Richtung parallel zur Längsmittelachse L des in Fig. 5 mit seinen Konturen angedeuteten Borstenträgers. Zunächst werden die Borstenbündel der dritten Gruppe III zugeführt. Nach einem Versetzen der Lochfeldplatte 10 um einen Abstand der Borstenbündel in der Breitenrichtung wird schließlich die Gruppe 4 zugeführt. Die in Fig. 5 gezeigte Beborstung besteht somit auch aus einer Vielzahl von Borstenbündeln eines Grundmusters. Die Beborstung ist ausschließlich durch solche Borstenbündel ge bildet, die in dem Grundmuster enthalten sind.The basic pattern according to FIG. 6 is also formed in the stuffing device in the production process for producing the bristles shown in FIG. 5. This is first brought into overlap with holding channels 12 of the perforated field plate with the extension channels 4 with the first set of a basic pattern in the tamping station. The bristle bundles 6 of the first basic pattern I are pushed out of the ejection channels and transferred into the perforated field plate. Then another basic sample is brought over the tamping plate to the tamping station. Simultaneously with this supply movement, the perforated field plate 10 is preferably moved in a plane perpendicular to the longitudinal extension of the bristle filaments. In the exemplary embodiment shown, it follows a pivoting of the perforated field plate 20 by 180 ° and a lateral displacement, so that now the second set of bristle bundles II of the basic pattern can be transferred into the perforated field plate. Again, the perforated field plate is then displaced relative to a stuffing plate located in the stuffing station, specifically for the next two stuffing steps in a direction parallel to the longitudinal central axis L of the bristle carrier indicated in FIG. 5 with its contours. First, the bristle bundles are fed to the third group III. After the perforated field plate 10 has been displaced by a distance of the bristle bundles in the width direction, the group 4 is finally fed. The bristle arrangement shown in FIG. 5 thus also consists of a multiplicity of bristle bundles of a basic pattern. The bristle is formed exclusively by those bundles of bristles that are contained in the basic pattern.

Claims

1. A process for the production of brushes, in particular toothbrushes, by injection molding, in which bristle filaments combined into bristle bundles are fed to a mold part of an injection mold and fastened to a bristle carrier by means of overmolding the ends of the bristle bundles projecting into the mold cavity, characterized in that
that at least one bundle of bristles is first introduced at a feed station into a stopper device having at least one ejection channel for the bundle of bristles,
that the tamping device is placed in a tamping station and that the bristle bundle in the tamping station is transferred from the ejection channel to the molding tool part by axially displacing the bristle bundle.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the tamping station Bristle bundle from the discharge channel into the molding unit by pressure on the face tool part is transferred.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the bristles bundles after being transferred to the mold part on their fastening sides Ends is melted.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle bundle is contoured when it is transferred to the mold part.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle bundle before it is transferred to the mold part at its fastening end is melted.

6. The method according to claim 5, characterized in that the bristle bundle by a tool acting on the end against this on its fastening side is hot formed when pushed out of the discharge channel.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that Endless bristle filaments wound on bobbins are fed to the stuffing device leads and subsequently the bristle filaments held in the stuffing device be cut to length.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bristle bundle when it is transferred from the stopper device into the molding unit part is compressed in the radial direction.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several bundles of bristles are introduced into the stopper device at the same time.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that bundles of bristles from the stuffing device in the mold part are transferred and that the mold part before Transfer another group of bristle bundles relative to one in the darning station on the existing stopper.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that bundles of bristles combined in a basic pattern into the direction introduced and on a molding covering a single mold nest tool part are transferred and that the mold part knows before transfer other bristle bundles, likewise arranged in the identical basic pattern the mold part relative to a tamping holder located in the tamping station direction is moved.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the stuffing device from the feed station to the stuffing station on a circle is led.

13. The method according to claim 12, characterized in that the stopper Direction in the same direction from the feed station to the tamping station and from the tamping station tion to the feed station is rotated.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Mold part together with the stuffing device when transferring the Bristle bundle is moved.

15. Brush, in particular toothbrush, with a bristle bundle comprising Be borstung, characterized, that several bristle bundles in a predetermined basic pattern to each other are ordered and that the bristles consist exclusively of several of the above agreed basic pattern is composed.