DE102005029366A1

DE102005029366A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten sowie danach hergestellte Bürste

Info

Publication number: DE102005029366A1
Application number: DE200510029366
Authority: DE
Inventors: Matthias Schubnell
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-06-25
Also published as: BE1017145A3; DE102005029366B4

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dienen zum Herstellen von Bürsten, wobei ein mit Durchgangslöchern (17) versehener Bürstenteilkörper (2) mit Borstenbündeln (1) bestückt, deren rückseitige Befestigungsenden (13) aufgedickt und diese dann umspritzt werden. DOLLAR A Die in den Durchgangslöchern (17) des Bürstenteilkörpers (2) befindlichen Borstenbündel (1) sind beim Aufdicken ihrer rückseitig befindlichen Befestigungsenden (13) beabstandet zu dem Bürstenteilkörper (2) positioniert, derart, dass die Aufdickungen (19) zu dem Bürstenteilkörper (2) verbindungs- und/oder berührungsfrei und die Borstenbündel längs verschiebbar bleiben. DOLLAR A Die Borstenbündel (1) werden dann relativ zu dem Bürstenteilkörper (2) in den Durchgangslöchern (17) zurückgeschoben und dadurch die Filamente der Borstenbündel (1) an den Nutzungsenden (12) jeweils radial zusammengeführt. Dann wird der Bürstenteilkörper (2) mit seiner Vorderseite (27) in eine Aufnahmelöcher (28) für die Borstenbündel (1) aufweisende Teilform eingesetzt und die Borstenbündel (1) werden mit ihren Nutzungsenden (12) voran in die Aufnahmelöcher (28) eingeschoben und dann der Bürstenteilkörper (2) zumindest rückseitig im Bereich der aufgedickten Befestigungsenden (13) umspritzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten, wobei ein mit Durchgangslöchern versehener Bürstenteilkörper mit Borstenbündeln bestückt, deren rückseitige Befestigungsenden aufgedickt und diese dann umspritzt werden.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten mit umspritzten Borstenbündeln, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Spritzgießeinrichtung für Bürstenkörper sowie eine Borstenbündel-Bestückungseinrichtung zum Bestücken von Bürstenteilkörpern mit Borstenbündeln aufweist.

Aus der EP 0 623 298 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bürstenwaren bekannt, wobei ein vorgefertigter und mit einer rückseitigen Aussparung versehener Bürstenkörper von einer Spritzgussform einer getrennten Beborstungsstation zugeführt wird, wo Borstenbündel eingesetzt und an ihren inneren Enden verschmolzen werden. Der beborstete Bürstenkörper wird anschließend in eine weitere Spritzgussform zum Ausspritzen der Aussparung bewegt.

Beim Anschmelzen stehen die inneren Borstenenden etwas über die Rückenfläche des Bürstenkopfes vor, so dass aus dem überstehenden Material eine Verdickung angeschmolzen werden kann, die in eine Fase des jeweiligen Bündelloches eingedrückt und geformt wird.

Der beborstete Bürstenkörper wird zum Ausspritzen der Aussparung in die weitere Spritzgussform bewegt und bildet dort ein formgebendes Teil für den zweiten Spritzling (Aussparung), so dass beim Spritzvorgang der Spritzdruck auf den ersten Spritzling einwirkt und von diesem abgefangen werden muss. Dementsprechend kann nur mit vergleichsweise niedrigen Spritzdruck gearbeitet werden.

Aus der DE 200 06 311 U1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen von mit Borstenbüscheln versehenen Plättchen an Bürstenkörpern bekannt, wobei die Plättchen durch Ultraschallschweißen mit dem Bürstenkörper verbunden werden. Problematisch ist hierbei die Spaltbildung zwischen den beiden Teilen und es wird vorgeschlagen, dieses Problem durch eine Nachbearbeitung zu beheben, wobei ein Ausfüllen des Spaltes mit einer Kunststoffmasse vorgesehen ist. Dazu wird der mit dem Plättchen bestückte Bürstenkörper in eine Spritzgussform eingebracht, mit der eine Umspritzung über den Spalt gelegt wird. Insgesamt ist dadurch ein erhöhter Aufwand vorhanden, der sich bei der üblichen Massenfertigung von Bürsten besonders nachteilig auswirkt.

Nachteilig ist weiterhin, dass die Spaltbildung durch das Ultraschallschweißen begünstigt ist, weil hierbei eine Erwärmung der zu verbindenden Teile auftritt, wodurch unterschiedliche Schwundmaße auftreten können und damit eine unerwünschte, verstärkte Spaltbildung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten zu schaffen, womit auf einfache Weise schnell und sicher produziert werden kann und wobei die erforderlichen Spritzvorgänge uneingeschränkt mit den üblichen Spritzdrücken vorgenommen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass die in den Durchgangslöchern des Bürstenteilkörpers befindlichen Borstenbündel mit ihren rückseitig befindlichen Befestigungsenden beabstandet zu dem Bürstenteilkörper positioniert und in dieser Lage aufgedickt werden, derart, dass die Aufdickungen zu dem Bürstenteilkörper verbindungs- und/oder berührungsfrei und die Borstenbündel längs verschiebbar bleiben, dass dann die Borstenbündel relativ zu dem Bürstenteilkörper in den Durchgangslöchern zurückgeschoben und dadurch die Filamente der Borstenbündel an den Nutzungsenden jeweils radial zusammengeführt werden, dass dann der Bürstenteilkörper mit seiner Vorderseite in eine Aufnahmelöcher für die Borstenbündel aufweisende Teilform eingesetzt und die Borstenbündel mit ihren Nutzungsenden voran in die Aufnahmelöcher eingeschoben und dann der Bürstenteilkörper zumindest rückseitig im Bereich der aufgedickten Befestigungsenden umspritzt wird.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass eine Heizstation zum Formen von Aufdickungen an den Befestigungsenden der bestückten Borstenbündel vorgesehen ist, die eine Halterung zum Positionieren der Borstenbündel-Befestigungsenden und der dort angeformten Aufdickungen beabstandet und/oder verbindungsfrei zum Bürstenteilkörper aufweist und dass eine Einrichtung zum Zurückschieben der Borstenbündel-Nutzungsenden relativ zu dem Bürstenteilkörper und dabei zum radialen Zusammenführen der Borstenbündel-Filamente vor dem Einsetzen der Bürstenteilkörper in Kavitäten eines Spritzwerkzeugs und nach dem Einsetzen zum Vorschieben der Borstenbündel in Funktionslage vorgesehen ist.

Damit können Bürsten mit wenigen Hauptarbeitsgängen hergestellt werden, nämlich im wesentlichen mit dem Herstellen eines mit Borstenbündeln bestückten Bürstenteilkörpers und einem anschließenden Spritzvorgang mit Umspritzen der Borstenbündel-Befestigungsenden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Spritzvorgang mit dem dafür üblichen Spritzdruck erfolgen kann, weil der mit Borstenbündeln bestückte Bürstenteilkörper zwar auch beim Spritzvorgang zum Umspritzen der Befestigungsenden und dabei auch zum Herstellen des rückseitigen Teilkörpers formgebend in das Spritzgießwerkzeug eingesetzt ist, auf seiner Formaußenseite aber vollflächig abgestützt ist und dadurch die durch den Spritzdruck auftretenden Kräfte an das Spritzgießwerkzeug weiterleiten kann.

Durch die Verschiebbarkeit der an ihren Befestigungsenden aufgepilzten und dadurch mit ihren einzelnen Filamenten gegeneinander festgelegten Borstenbündel ist ein direktes Einsetzen des Bürstenteilkörpers in das Formwerkzeug möglich, da die Borstenbündel für diesen Einsetzvorgang zurückgeschoben werden können und dann nicht hinderlich sind. Dies wäre aber der Fall, wenn sich die Borstenbündel beim Einsetzen in die Form in Normallage, also über die Vorderseite des Bürstenteilkörpers überstehend und mit ihren Filamenten an den freien Enden entsprechend aufgespreizt befinden würden. In zurückgeschobener Lage, wie beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, sind die zuvor büschelartig aufgespreizten Filamente jedoch an den Nutzungsenden zusammengeführt, wobei der Bürstenteilkörper selbst als Werkzeug zum Zentrieren und Zusammenführen dient.

In der Praxis müssen die Borstenbündel relativ zu dem Bürstenteilkörper in den Durchgangslöchern nur soweit verschoben werden, dass die Nutzungsenden in die Aufnahmelöcher der Teilform passen beziehungsweise eingeführt werden können. Ein vollständiges Zurückschieben in den Bürstenteilkörper ist also nicht in jedem Fall erforderlich. Beispielsweise genügt es bei an ihren Nutzungsenden konturierten Borstenbündeln diese bis in eine etwa bündige Lage des Konturierungsansatzes mit dem jeweiligen Lochrand des Bürstenteilkörpers zurückzuschieben, so dass nur noch der konturierte Teil der Borstenbündel oder ein Teil davon vorsteht.

Bei geringen Führungslängen der Borstenbündel innerhalb des Bürstenteilkörpers kann ein solcher Überstand vorteilhaft sein, weil ein Herausfallen der Borstenbündel vermieden wird. Auch bei nicht konturierten Nutzungsenden der Borstenbündel stört ein kleiner Überstand der Borstenbündel nicht, da die Filamente auch dann noch an ihren Enden so weit zusammengeführt sind, dass ein problemloses Einführen in die Aufnahmelöcher der Teilform möglich ist.

Bei genügender Führungslänge der Borstenbündel innerhalb des Bürstenteilkörpers ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Borstenbündel bis in eine etwa bündige Lage ihrer Nutzungsenden mit dem jeweiligen Lochrand des Bürstenteilkörpers zurückgeschoben werden.

In Einsetzlage des Bürstenteilkörpers in das Formwerkzeug fluchten die Durchgangslöcher des Bürstenteilkörpers mit den Aufnahmelöchern der Form, wobei die Lochmündungen aneinander liegen, so dass dann die Borstenbündel mit ihren Nutzungsenden voran in die Aufnahmelöcher eingeschoben werden können. Der Bürstenteilkörper beziehungsweise dessen Borstenträger bildet somit selbst eine Einführhilfe für die Borstenbündel beim Eintritt in die Aufnahmelöcher des Formwerkzeugs. Nach dem Spritzvorgang mit Umspritzung des Bürstenteilkörpers und dabei der aufgedickten Befestigungsenden der Borstenbündel ist die Bürste fertiggestellt.

Da bevorzugt vorgefertigte, insbesondere an den Nutzungsenden bearbeitete und an den Befestigungsenden abgeschnittene, vorzugsweise plan geschnittene Borstenbündel verwendet werden, ist ein Nachbearbeiten der Borstenbündel nach dem Fertigspritzen nicht erforderlich. Ein Planschneiden ist in der Regel nur dann erforderlich, wenn an den Nutzungsenden Konturierungen, also Relativverschiebungen der Borstenbündel-Filamente vorgenommen wurden.

Insbesondere bei getrennten Formwerkzeugen zum Herstellen einerseits der Bürstenteilkörper und andererseits der Umspritzungen der Borstenbündel-Befestigungsenden kann eine Handlingeinrichtung zum Zuführen der mit an den Befestigungsenden aufgedickten Borstenbündeln versehenen Bürstenteilkörper zu einem Spritzwerkzeug vorgesehen sein. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Handlingeinrichtung oder eine dieser zugeordnete Einrichtung Mittel zum Zurückschieben und Vorschieben der in den Bürstenteilkörper eingesetzten Borstenbündel aufweist. Damit kann das Positionieren der Borstenbündel durch Längsverschieben während des Übergabevorgangs erfolgen.

Es besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung aber auch die Möglichkeit, dass eine Spritzgießeinrichtung mit einem Mehrstationenwerkzeug zumindest zum Spritzen von Bürstenteilkörpern sowie zum Spritzen von die Befestigungsenden der Borstenbündel überdeckenden Umspritzungen vorgesehen ist. Bei einer solchen Spritzgießeinrichtung ist es zweckmäßig, wenn das Mehrstationenwerkzeug eine Borstenbündel-Bestückungseinrichtung zum Bestücken von Bürstenteilkörpern mit Borstenbündeln bei geschlossener Form aufweist, weil dadurch kurze Zykluszeiten erreicht werden können.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der mit Durchgangslöchern versehene Bürstenteilkörper vollständig oder teilweise mit gegebenenfalls unterschiedlichen Borstenbündeln bestückt werden.

Der Bürstenteilkörper kann dabei ein gleichbleibendes Lochmuster aufweisen, wobei durch unterschiedliches Bestücken mit Borstenbündeln entsprechend unterschiedliche Borstenfelder entstehen. Bei einer teilweisen Bestückung der Durchgangslöcher des Bürstenteilkörpers mit Borstenbündeln können die freien Durchgangslöcher entweder mit Spritzmaterial beim Umspritzen des Bürstenteilkörpers gefüllt oder aber durchspritzt werden. Wenn in Verlängerung von unbestückten Durchgangslöchern des Bürstenteilkörpers Aufnahmelöcher in der Teilform sind, können aus dem durch die unbestückten Durchgangslöcher durchspritzenden Spritzmaterial Reinigungs- und Massageelemente gebildet werden. Solche Reinigungs- und Massageelemente, die bei dem bevorzugt eingesetzten, gummielastischen Spritzmaterial für die Umspritzung entsprechende Eigenschaften aufweisen, werden insbesondere an den Seitenrändern des Borstenfeldes als Gumminoppen vorgesehen. Die Reinigungs- und Massageelemente können zumindest an ihren Nutzungsenden Profilierungen aufweisen, um die Reinigungs- und Massagewirkung zu verbessern.

Durch unterschiedliches Bestücken des hinsichtlich seines Durchgangsloch-Feldes gleichbleibenden Bürstenteilkörpers mit Borstenbündeln lassen sich mit geringstem Aufwand unterschiedliche Bürstenmuster herstellen, die einerseits unterschiedliche Lageanordnungen der Borstenbündel und/oder unterschiedliche Borstenbündel, aber auch kombinierte Anordnungen von Borstenbündel in gegebenenfalls unterschiedlichen Ausführungen mit Reinigungs- und Massageelementen ebenfalls in gegebenenfalls unterschiedlichen Ausführungen aufweisen können. Die Reinigungs- und Massageelementen können insbesondere durch unterschiedlich tiefe Aufnahmelöcher in der Teilform und/oder im Querschnitt unterschiedliche Aufnahmelöcher variiert werden.

Insgesamt kann also ein Borstenfeld mit aus einzelnen Filamenten bestehenden Borstenbündeln sowie aus Kunststoffmaterial bestehenden Noppen vorgesehen sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Bürstenteilkörper an die Durchgangslöcher anschließend zumindest auf einer Seite ringförmige Ansätze aufweist.

Dadurch ist die Führungslänge für die Borstenbündel verlängert, was einerseits ein Herausfallen von in zurückgeschobener Einsetzlage befindlichen Borstenbündeln verhindert und andererseits ist auch bei sehr dünnen Borstenträgerteilen des Bürstenteilkörpers eine genügende Führungslänge für die Borstenbündel vorhanden. Die ringförmigen Ansätze befinden sich vorzugsweise auf der Rückseite des Bürstenteilkörpers, können jedoch auch auf der Vorderseite oder an beiden Seiten vorgesehen sein.

Zusätzlich ist bei Lage der Ansätze auf der Rückseite vorteilhaft, dass damit gleichzeitig noch ein Abstandhalter beim thermischen Verformen der Borstenbündel-Befestigungsenden vorhanden ist. Die dafür vorgesehene Heizplatte kann dadurch beim Anformen der Befestigungsenden bei entsprechend weiter zurückgeschobenen Borstenbündeln einen größeren Abstand zu der Bürstenteilkörper-Rückseite einnehmen, wodurch unerwünschte Verformungen des Bürstenteilkörpers vermieden werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich dadurch, dass die ringförmigen Ansätze auch als Dichtelemente gegenüber den Borstenbündeln dienen können und bei Beaufschlagung mit Spritzdruck ihren lichten Innenquerschnitt verringern. Durch die Spritzdruck-Beaufschlagung können die ringförmigen Ansätze insbesondere an ihren freien Randbereichen verformt werden und so die Borstenbündel dicht umschließen.

Die ringförmigen Ansätze bilden somit durch den Spritzdruck verformbare Dichtelemente.

Zum Abdichten der Borstenbündel gegenüber dem Bürstenteilkörper können die Durchgangslöcher oder die rückseitigen, ringförmigen Ansätze des Bürstenteilkörpers am rückseitigen Rand beziehungsweise Innenrand Anfasungen aufweisen. In diese Anfasungen können die Verdickungen an den Borstenbündel-Befestigungsenden dichtend eingreifen.

Weiterhin können die ringförmigen Ansätze außenseitig Profilierungen aufweisen und/oder zum Bürstenteilkörper hin sich verjüngend ausgebildet sein oder sich zum Bürstenteilkörper hin verjüngende Abschnitte aufweisen.

Damit weist diese Rückseite des Bürstenteilkörpers eine vergrößerte Oberfläche auf, so dass dadurch die Verbindung mit dem anzuspritzenden Rückenteil verbessert ist. Auch ein Aufrauen der Oberfläche als Profilierung ist möglich. Durch die sich konisch zum Bürstenteilkörpers hin verjüngende Ausbildung der ringförmigen Ansätze beziehungsweise von Teilabschnitten dieser Ansätze ist nicht nur die Oberfläche vergrößert, sondern es sind auch noch Hinterscheidungen gebildet, die eine bessere Verankerung zwischen Rücken und Bürstenteilkörper ergeben.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Bürste mit umspritzten Borstenbündeln, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Bürste hat einen aus wenigstens zwei Teilkörpern bestehenden Bürstenkörper mit in Durchgangslöchern eines ersten Teilkörpers längs verschiebbar gehaltenen Borstenbündeln, die an ihren aufgedickten Nutzungsenden von einem durch eine Schicht aus etwa dem gleichen Material wie das des übrigen Bürstenkörpers oder eine elastische Schicht gebildeten zweiten Teilkörper überdeckt ist. Diese Bürste lässt sich besonders einfach herstellen und bietet bei Verwendung von elastischem Rückenmaterial eine besonders gute elastische Nachgiebigkeit der Borstenbündel in Längsrichtung. Die insbesondere elastische Schicht im Rückenbereich kann auch aus durchsichtigem oder durchscheinendem Material sein, so dass die Bewegung der Borstenbündel bei Druck auf ihre Nutzungsenden sichtbar ist.

Gleichzeitig beim Spritzen des Rückenbereichs können bedarfsweise auch Umspritzungen im Bürstengriffbereich vorgenommen werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt etwas schematisiert:
1 eine zu einer Borstenmaterial-Zuführung gehörende Borstenbündel-Füllplatte mit einem zugeordneten Füllwerkzeug,
2 eine Seitenansicht der Füllplatte mit zugeordneter Schnittplatte, einem Stiftpaket sowie Profilierstiften,
3 die Schnittplatte im Bereich einer Konturier- und Abschneideinrichtung,
4 eine Borstenbündel-Bestückungseinrichtung,
5 eine Heizstation,
6 einen Bürstenteilkörper bestückt mit Borstenbündeln,
7 einen in eine Teilform eingesetzten Bürstenteilkörper bei zurückgeschobenen Borstenbündeln und
8 eine etwa 7 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit in Aufnahmelöcher der Teilform eingeschobenen Borstenbündeln und rückseitig angesetzter Gegen-Teilform.
Von einer Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten mit umspritzten Borstenbündeln ist in den 1 bis 3 eine Borstenmaterial-Zuführung 30 dargestellt, mit der Borstenbündel 1 vorbereitet werden, um anschließend bei einer Borstenbündel-Bestückungseinrichtung 31 (4) mit einem Bürstenteilkörper 2 verbunden zu werden.
Von einem Borstenvorrat mit vorzugsweise bereits an einem Ende bearbeitetem Borstenmaterial werden Borstenbündel 1 einzeln abgeteilt und mittels eines Stößels 32 und eines Füllwerkzeugs 3 in eine Füllplatte 4 überführt (1). Die Füllplatte 4 weist etwa entsprechend dem Borstenfeld der fertigen Bürste angeordnete Löcher 5 auf. Diese Füllplatte ist beispielsweise über eine Schwenkachse 6 verschwenkbar und lässt sich durch eine Schwenkbewegung einer Schnittplatte 7 zuordnen (2). Die Füllplatte 4 liegt dabei flachseitig an der Schnittplatte 7 an, wobei die Löcher 5 der Füllplatte 4 mit Löchern 8 der Schnittplatte 7 fluchten. Mit Hilfe von zu einem Stiftepaket gehörenden Stiften 9, die an einer Stiftplatte 33 befestigt sind, werden die Borstenbündel 1 von der Füllplatte 4 in die Löcher 8 der Schnittplatte 7 geschoben.
Der Schnittplatte 7 ist eine Konturier- und Profilierplatte 10 zugeordnet, die Konturier- und Profilier-Stifte 11 aufweist. Diese Konturier- und Profilier-Stifte 11 greifen an den Nutzungsenden 12 der Borstenbündel 1 an und verschieben diese so, dass sich ein gewünschtes Borstenfeldprofil ergibt (3). Die Konturier- und Profilierstifte 11 können an ihren Stirnenden auch zum Konturieren der Einzelfilamente der jeweiligen Borstenbündel geformt sein, wobei die Nutzungsenden 12 der Borstenbündel 1 komplementär dazu verschoben und damit die Nutzungsenden konturiert werden. In der konturierten und profilierten Lage werden die Borstenbündel an ihren Befestigungsenden 13 mit Hilfe eines Trennmessers 14 plan abgeschnitten.
Der Schnittplatte 7 wird dann bei der Borstenbündel-Bestückungseinrichtung 31 gemäß 4 eine Teilkörperkassette 15 mit einem darin gehaltenen Bürstenteilkörper 2 zugeführt und die in der Schnittplatte 7 befindlichen Borstenbündel 1 werden mit den Konturier- und Profilierstiften 11 durch Löcher 16 der Teilkörperkassette 15 in den Durchgangslöcher 17 aufweisenden Bürstenteilkörper 2 eingeschoben. Im Ausführungsbeispiel ist ein Bürstenteilkörper 2 einer Zahnbürste mit einem Durchgangslöcher 17 aufweisender Kopfbereich 34 und sich daran anschließendem, nur zum Teil dargestellten Griff 35 gezeigt.
Die Löcher 8 der Schnittplatte 7 zur Aufnahme der Borstenbündel 1 sind in der Regel rund, während der Bürstenteilkörper 2 auch streifenförmige Löcher aufweisen kann. Zum Befüllen dieser streifenförmigen Löcher werden mehrere Borstenbündel aus der Schnittplatte 7 zugeführt. Dazu sind die Löcher 16 der Teilkörperkassette 15 mit Übergangsformungen von den Einzellöchern 8 der Schnittplatte 7 zu solchen streifenförmigen Langlöchern des Bürstenteilkörper 2 versehen.
In 4 und deutlicher in 5 ist erkennbar, dass der Bürstenteilkörper 2 an seine Durchgangslöcher 17 rückseitig anschließende, ringförmige Ansätze 18 aufweist. Diese dienen unter anderem zur Vergrößerung der Führungslänge für die Borstenbündel 1. Auch an der Vorderseite 27 können solche ringförmigen Ansätze 18 vorgesehen sein.
Die Teilkörperkassette 15 mit dem oder auch mehreren Bürstenteilkörpern 2 sowie bestückten Borstenbündeln 1 wird einer Heizstation 20 zum Formen von Aufdickungen 19 an den Borstenbündel-Befestigungsenden 13 zugeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Verdeutlichung nur eine Teilbestückung mit Borstenbündeln 1 dargestellt.
Die Befestigungsenden 13 der Borstenbündel 1 werden beim Formen der Aufdickungen 19 auf Abstand zu dem Bürstenteilkörper 2 und auch zu dessen ringförmigen Ansätzen 18 gehalten, so dass auch nach dem Anformen der Aufdickungen 19 (vgl. 6) diese noch Abstand zu den ringförmigen Ansätzen 18 haben oder aber zumindest verbindungsfrei zu dem Bürstenteilkörper 2 bleiben. Damit soll sichergestellt sein, dass die Borstenbündel 1 auch nach dem Anformen der Verdickungen 19 entsprechend dem Doppelpfeil Pf.2 in 6 längsverschiebbar in den Durchgangslöchern 17 beziehungsweise auch den ringförmigen Ansätzen 18 bleiben.
Die Heizstation 20 weist im Ausführungsbeispiel eine Heizplatte 21 auf, mit deren Heizseite 22 die Befestigungsenden 13 der Borstenbündel 1 kontaktiert und die pilzartigen Aufdickungen 19 angeformt werden. Während der Beaufschlagung der Befestigungsenden 13 durch die Heizplatte 21 werden am anderen Ende der Borstenbündel 1 die Nutzungsenden 12 durch eine Profilplatte 23 abgestützt. Diese Profilplatte kann einerseits an die durch die unterschiedlichen Borstenbündellängen vorgegebene Profilierung angepasst sein und andererseits im Auflagebereich der Borstenbündel auch eine der vorgegebenen Kontur entsprechende Formung aufweisen.
Die Borstenteilkörper 2 können dann in der in 6 gezeigten Form einem Spritzwerkzeug zugeführt werden, von dem in 7 eine Teilform 24 mit einer Aufnahmekavitäten 36 und in 8 außerdem noch eine Gegen-Teilform 25 mit einer Formausnehmung 26 entsprechend dem zu formenden Bürstenrücken dargestellt sind. Bevor die Bürstenteilkörper 2 in die Aufnahmekavitäten 36 der Teilform 24 eingesetzt werden, werden die Borstenbündel 1 zurückgeschoben, wie dies beispielsweise in 7 gezeigt ist. Dieses Zurückschieben kann soweit erfolgen, dass die Nutzungsenden 12 der Borstenbündel 1 etwa bündig mit der Vorderseite 27 des Bürstenteilkörpers 20 abschließen. Es genügt jedoch auch, die Borstenbündel 1 nicht ganz bis in eine bündige Lage zurückzuschieben sondern nur soweit, dass sichergestellt ist, dass die Nutzungsenden 12 in Aufnahmelöcher 28 der Teilform 24 passen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind die dem Bürstenteilkörper 2 zugewandten Enden dieser Aufnahmelöcher 28 mit trichterförmigen Ansenkungen 29 versehen, so dass auch etwas über den Bürstenteilkörper 2 überstehende Borstenbündel 1 mit ihren Nutzungsenden 12 sicher in die Aufnahmelöcher 28 eingeführt werden können.
Abgesehen von dem gegebenenfalls ansatzmäßigen Einführen von etwas vorstehenden Borstenbündel-Nutzungsenden 12 in die Teilform-Aufnahmelöcher 28 beim Einsetzen des Bürstenteilkörpers 2 in die Aufnahmekavität 36 erfolgt das Einführen beziehungsweise das weitere Einführen der Borstenbündel 1, nachdem der Bürstenteilkörper 2 bei zurückgeschobenen Borstenbündeln in die Aufnahmekavität 36 der Teilform 24 eingesetzt ist.
In 8 ist die Lage des Bürstenteilkörpers 2 mit in die Aufnahmelöcher 28 eingeschobenen Borstenbündeln 1 gezeigt. In dieser Lage liegen die pilzförmigen Aufdickungen 19 an den ringförmigen Ansätzen 18 an oder greifen etwas in diese Ansätze ein, wobei die ringförmigen Ansätze 18 auch Anfasungen aufweisen können, so dass hier eine gute Abdichtung erzielt wird.
Die ringförmigen Ansätze 18 können auch so ausgebildet sein, dass sie die Borstenbündel umgreifende Dichtelemente bilden, indem sie unter dem Einfluss des Spritzdruckes etwas verformt werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die ringförmigen Ansätze 18 zu ihren freien Enden hin verjüngende Wandungen aufweisen. Durch diese Maßnahme in Verbindung mit der dichtenden, rückseitigen Anlage der Aufdickungen 19 an den Ansätzen 18 wird verhindert, dass Spritzmaterial beim Spritzen des Bürstenkörperrückens in die Durchgangslöcher 17 eindringen kann. Außerdem ist der Abstand der Dichtstelle zwischen der bei der Aufdickung 19 und dem rückwärtigen Rand der Ansätze 18 gebildeten Dichtstelle und der Vorderseite 27 des Bürstenteilkörpers 2 so groß, dass eventuell doch in die Durchgangslöcher 17 etwas eindringendes Spritzmaterial nicht bis zur Vorderseite 27 gelangt.
Gegebenenfalls werden bei speziellen Ausführungsformen der Bürste die Borstenbündel nicht soweit nach vorne geschoben, dass ihre Aufdickungen 19 an den Ansätzen 18 anliegen, sondern noch etwas Abstand zu den Ansätzen 18 haben. Dies ist insbesondere dann unproblematisch, wenn die ringförmigen Ansätze 18 die Borstenbündel umgreifende Dichtelemente bilden. Die Aufdickungen 19 werden bei deren beabstandeter Positionierung zu den Ansätzen 18 beim Umspritzen praktisch vollständig in das Spritzmaterial eingebettet.
Für den Spritzvorgang wird die Gegen-Teilform 25 gemäß dem Pfeil PF 1 in 8 auf die Teilform 24 bewegt und damit die Form geschlossen. Beim Umspritzen der Borstenbündel- Befestigungsenden 13 an der Rückseite des Kopfbereiches 34 des Bürstenteilkörpers 2 oder des Borstenträgerteil wird dieser Grundkörper vervollständigt und dabei insbesondere ein Rückenteil angespritzt.
Das Rückenteil kann aus gummielastischem Material, zum Beispiel aus TPE bestehen. Wird das gleiche Material für das Rückenteil verwendet wie für den Bürstenteilkörpers 2, also Polypropylen (PP), so muss beim Erwärmen der Befestigungsenden 13 der Borstenbündel 1 dafür gesorgt werden, dass die dabei entstehenden Gase und Aerosole sich nicht auf dem Bürstenteilkörper 2 niederschlagen und so ein intensives Verbinden mit dem Rückenteil verhindern beziehungsweise einschränken.
Bei der Heizstation 20 zum Formen von Aufdickungen 19 an den Befestigungsenden 13 der Borstenbündel 1 kann dazu eine Einrichtung zur Vermeidung eines Niederschlags aus Gasen und Aerosolen auf der Oberfläche der Teilkörper, insbesondere eine Gasabsaugeinrichtung vorgesehen sein.
Wie bereits vorerwähnt ist im Ausführungsbeispiel ein Bürstenteilkörper 2 einer Zahnbürste mit einem Durchgangslöcher 17 aufweisender Kopfbereich 34 und einem sich daran anschließende Griff 35 gezeigt. Dieser erste Teilkörper 2 wird dann noch mit einem Bürstenkopf-Rücken als zweitem Teilkörper umspritzt.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der erste Teilkörper ein Borstenträgerteil ist, das mit einem Bürstengriff verbindbar ist, also entweder Anschlussstellen für einen Bürstengriff aufweist oder aber es werden die beiden separaten Teile insbesondere durch Spritzgießen miteinander verbunden. Auch kann das Borstenträgerteil Teil einer Aufsteckbürste eines (elektrischen) Handgerätes sein. Auch bei diesen Ausführungsformen wird in einem zweiten Spritzvorgang ein zweiter Teilkörper zum Fixieren der Borstenbündel 1 gespritzt. Weitere Spritzvorgänge können für zusätzliche Bereiche der Bürste vorgesehen sein.
Der durch den zweiten Teilkörper gebildete Bürstenkopf-Rücken kann eine Profilierung aufweisen, so dass bei Verwendung von gummielastischem Material für den zweiten Teilkörper dieser als Reinigungsinstrument im Mundraum verwenden werden kann. Die Profilierung des Bürstenkopfrückens kann sich auch an seinen Seitenlängsrändern erstrecken.
Weiterhin kann die Profilierung des Bürstenkopfrückens auch zur Erhöhung der Biegsamkeit vorgesehen und insbesondere durch Querrillen an der Außenseite gebildet sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Bürsten, wobei ein mit Durchgangslöchern versehener Bürstenteilkörper mit Borstenbündeln bestückt, deren rückseitige Befestigungsenden aufgedickt und diese dann umspritzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Durchgangslöchern (17) des Bürstenteilkörpers (2) befindlichen Borstenbündel (1) mit ihren rückseitig befindlichen Befestigungsenden (13) beabstandet zu dem Bürstenteilkörper (2) positioniert und in dieser Lage aufgedickt werden, derart, dass die Aufdickungen (19) zu dem Bürstenteilkörper (2) verbindungs- und/oder berührungsfrei und die Borstenbündel (1) längs verschiebbar bleiben, dass dann die Borstenbündel relativ zu dem Bürstenteilkörper (2) in den Durchgangslöchern (17) zurückgeschoben und dadurch die Filamente der Borstenbündel (1) an den Nutzungsenden (12) jeweils radial zusammengeführt werden, dass dann der Bürstenteilkörper (2) mit seiner Vorderseite (27) in eine Aufnahmelöcher (28) für die Borstenbündel (1) aufweisendes Teilform (24) eingesetzt und die Borstenbündel (1) mit ihren Nutzungsenden (12) voran in die Aufnahmelöcher (28) eingeschoben und dann der Bürstenteilkörper (2) zumindest rückseitig im Bereich der aufgedickten Befestigungsenden (13) umspritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel (1) relativ zu dem Bürstenteilkörper (2) in den Durchgangslöchern (17) soweit verschoben werden, dass die Nutzungsenden (12) in die Aufnahmelöcher (28) der Teilform (24) passen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel (1) bis in eine etwa bündige Lage ihrer Nutzungsenden (12) mit dem jeweiligen Lochrand des Bürstenteilkörpers (2) zurückgeschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an ihren Nutzungsenden (12) konturierte Borstenbündel (1) bis in eine etwa bündige Lage des Konturierungsansatzes mit dem jeweiligen Lochrand des Bürstenteilkörpers (2) zurückgeschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte, insbesondere an den Nutzungsenden (12) bearbeitete und an den Befestigungsenden (13) bedarfsweise abgeschnittene Borstenbündel (1) dem Bürstenteilkörper (2) oder Borstenträgerteil zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsenden (13) zum Aufdicken angeschmolzen und gegebenenfalls gestaucht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen der Borstenbündel-Befestigungsenden (13) der Bürstenteilkörper (2) oder das Borstenträgerteil vervollständigt und dabei insbesondere ein Rückenteil angespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Durchgangslöchern (17) versehene Bürstenteilkörper (2) vollständig oder teilweise mit gegebenenfalls unterschiedlichen Borstenbündeln (1) bestückt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer teilweisen Bestückung der Durchgangslöcher (17) des Bürstenteilkörpers (2) mit Borstenbündeln (1) zumindest ein Teil der freien Durchgangslöcher (17) beim Umspritzen der Befestigungsenden (13) durchspritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verlängerung der unbestückten Durchgangslöcher (17) befindlichen Formlöcher zur Bildung von Reinigungs- und Massageelementen ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen der aufgedickten Befestigungsenden (13) diese dichtend gegen die Ränder der Durchgangslöcher (17) gepresst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen der aufgedickten Befestigungsenden (13) die Borstenbündel (1) umgreifende Dichtelemente verformt werden.
Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten mit umspritzten Borstenbündeln (1), wobei die Vorrichtung wenigstens eine Spritzgießeinrichtung für Bürstenkörper sowie eine Borstenbündel-Bestückungseinrichtung zum Bestücken von Bürstenteilkörpern (2) mit Borstenbündeln (1) aufweist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizstation (20) zum Formen von Aufdickungen (19) an den Befestigungsenden (13) der bestückten Borstenbündel (1) vorgesehen ist, die eine Halterung zum Positionieren der Borstenbündel-Befestigungsenden (13) und der dort angeformten Aufdickungen (19) beabstandet und/oder verbindungsfrei zum Bürstenteilkörper (2) aufweist und dass eine Einrichtung zum Zurückschieben der Borstenbündel-Nutzungsenden (12) relativ zu dem Bürstenteilkörper (2) und dabei zum radialen Zusammenführen der Borstenbündel-Filamente vor dem Einsetzen der Bürstenteilkörper (2) in Kavitäten eines Spritzwerkzeugs und nach dem Einsetzen zum Vorschieben der Borstenbündel in Funktionslage vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Handlingeinrichtung zum Zuführen der mit an den Befestigungsenden (13) aufgedickten Borstenbündeln (1) versehenen Bürstenteilkörper (2) zu einem Spritzwerkzeug vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Handlingeinrichtung oder eine dieser zugeordnete Einrichtung Mittel zum Zurückschieben und Vorschieben der in den Bürstenteilkörper (2) eingesetzten Borstenbündel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spritzgießeinrichtung mit einem Mehrstationenwerkzeug zumindest zum Spritzen von Bürstenteilkörpern (2) sowie zum Spritzen von die Befestigungsenden (13) der Borstenbündel überdeckenden Umspritzungen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstationenwerkzeug der Spritzgießeinrichtung eine Borstenbündel-Bestückungseinrichtung zum Bestücken von Bürstenteilkörpern (2) mit Borstenbündeln (1) bei geschlossener Form aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der Borstenbündel-Bestückungseinrichtung (31) vorgeschaltete Borstenmaterial-Zuführung (30) für abgelängtes, vorzugsweise an einem Ende bearbeitetes Borstenmaterial mit anschließender Bündelabteilung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenmaterial-Zuführung (30) eine Übergabeeinrichtung zum Einsetzen von Borstenbündeln (1) in eine mit Löchern (5) etwa entsprechend dem Borstenfeld der fertigen Bürste versehene Füllplatte (4) aufweist, die flachseitig an einer ebenfalls mit Löchern (8) versehenen Schnittplatte (7) zur Übergabe der Borstenbündel (1) an diese Schnittplatte (7) positionierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittplatte (7) bei einer Profiliereinrichtung zum Profilieren beziehungsweise Konturieren der Nutzungsenden (12) der Borstenbündel (1) positionierbar ist und dass wenigstens ein Trennmesser (14) zum Abtrennen der Borstenbündel (1) an ihren Befestigungsenden (13) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Borstenbündel-Bestückungseinrichtung (31) zum Befüllen von Bürstenteilkörpern (2) mit Borstenbündeln (1) Teilkörperkassetten (15) zur Aufnahme von Bürstenteilkörpern (2) positionierbar sind, die zu den Durchgangslöchern (17) der Bürstenteilkörper (2) deckungsgleiche Löcher (16) aufweisen und mit der Schnittplatte (7) und deren Löchern (8) fluchtend positionierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (16) der Teilkörperkassetten (15) mit Übergangsformungen von Einzellöchern der Schnittplatte (7) zu Löchern mit einer von einer runden Form abweichenden Querschnittsform, beispielsweise zu streifenförmigen Langlöchern der Bürstenteilkörper (2) versehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Heizstation (20) zum Formen von Aufdickungen (19) an den Befestigungsenden (13) der Borstenbündel (1) eine Einrichtung zur Vermeidung eines Niederschlags aus Gasen und Aerosolen auf der Oberfläche der Teilkörper, insbesondere eine Gasabsaugeinrichtung vorgesehen ist.
Bürste mit umspritzten Borstenbündeln (1), insbesondere hergestellt nach einem Verfahren und mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen aus wenigstens zwei Teilkörpern bestehenden Bürstenkörper mit in Durchgangslöchern (17) eines ersten Teilkörpers längs verschiebbar gehaltenen Borstenbündeln (1) hat, die an ihren aufgedickten Nutzungsenden (12) von einem durch eine Schicht aus etwa dem gleichen Material wie das des übrigen Bürstenkörpers oder durch eine Schicht aus elastischem Material gebildeten zweiten Teilkörper überdeckt sind.
Bürste nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Dichtungsbereich zwischen den Befestigungsenden (13) der Borstenbündel (1) und dem Bürstenteilkörper (2) oder Borstenträgerteil durch den Spritzdruck verformbare Dichtelemente vorgesehen sind.
Bürste nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenteilkörper (2) an die Durchgangslöcher (17) anschließend zumindest auf einer Seite ringförmige Ansätze (18) aufweist.
Bürste nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Ansätze (18) außenseitig Profilierungen aufweisen und/oder zum Bürstenteilkörper (2) hin sich verjüngend ausgebildet sind.
Bürste nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (17) oder rückseitige, ringförmige Ansätze (18) des Bürstenteilkörpers am rückseitigen Rand beziehungsweise Innenrand Anfasungen aufweisen.
Bürste nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Ansätze (18) als Dichtelemente ausgebildet sind und bei Beaufschlagung mit Spritzdruck ihren lichten Innenquerschnitt verringern.
Bürste nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Ansätze (18) zu ihren freien Enden hin verjüngende Wandungen aufweisen.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkörper ein Borstenträgerteil ist, das mit einem Bürstengriff verbindbar ist oder an das ein Bürstengriff oder ein Gerät anschließbar ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkörper ein Borstenträgerteil mit Bürstengriff ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den zweiten Teilkörper gebildete Bürstenkopfrücken eine Profilierung aufweist.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung des Bürstenkopfrückens zur Erhöhung der Biegsamkeit vorgesehen und insbesondere durch Querrillen an der Außenseite gebildet ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkopfrücken an seinen Seitenlängsrändern profiliert ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Borstenfeld mit aus einzelnen Filamenten bestehenden Borstenbündeln (1) sowie aus Kunststoffmaterial bestehende, gegebenenfalls zumindest an ihren Nutzungsenden profilierten Noppen aufweist.