DE102008024410B4

DE102008024410B4 - Verfahren zur Herstellung eines Applikators zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten

Info

Publication number: DE102008024410B4
Application number: DE200810024410
Authority: DE
Inventors: Klaus Sindel
Original assignee: Rusi Cosmetic GmbH and Co KG
Current assignee: Hcp Germany Cosmetic & Co Kg De GmbH
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-05-21
Also published as: DE102008024410A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Applikators zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten, insbesondere Maskarabürstchen oder Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen, mit einer Vielzahl von Auftragselementen, die von einem zentralen Auftragselementträger radial nach außen abstehen und aus einem thermoplastischen Material bestehen, mit folgenden Verfahrensschritten:
a. Bereitstellen eines mit Auftragselementen versehenen Auftragselementträgers;
b. thermische Beaufschlagung mindestens eines Teilbereiches der Auftragselemente durch wenigstens ein Heizelement,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
ganz oder zeitweises Anordnen zumindest während der thermischen Beaufschlagung wenigstens eines Wärmeabschirmelementes zwischen mindestens einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement.

Description

Die Erfindung/Neuerung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Applikators zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten, insbesondere Maskarabürstchen oder Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen, mit einer Vielzahl von Auftragselementen, die von einem zentralen Auftragselementträger radial nach außen abstehen und aus einem thermoplastischen Material bestehen gemäß, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen entsprechend hergestellten Applikator und/oder ein Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen. DE 693 03 224 T2 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von Maskarabürstchen, bei dem die Auftragselemente als Härchen unterschiedlicher Dicke ausgebildet sind und durch das Bereitstellen einer Wärmequelle die Härchen abhängig von ihren Schmelztemperaturbereichen eine stärkere oder weniger starke Verkürzung in ihrer Länge erfahren.
DE 690 20 144 T2 lehrt ein Gerät zum Abschneiden von Borsten einer Zahnbürste in bestimmten Bereichen des Borstenfeldes, wobei hierzu ein Halter zum Festhalten eines Bürstenkopfes mit davon abstehenden Büscheln von Borsten sowie wenigstens ein Schildelement, das bezüglich des Halters zumindest in einer zu den Borsten parallelen Richtung zwischen einer von dem Kopf und den Borstenspitzen entfernten Ruhelage und einer zum Kopf nahen Wirklage beweglich ist, wobei das Schildelement, wenn es sich von seiner Ruhelage in seine Wirklage bewegt, an den Borsten in dem ausgewählten Bereich angreift und sie biegt, während es die Borsten außerhalb des ausgewählten Bereiches unbeeinflusst lässt und in dem verbogenen Zustand zumindest eines Teils der Borsten ein Abschneider zum Abschneiden der freien Enden der Borsten außerhalb des ausgewählten Bereiches verwendet wird.
DE 32 37 885 C2 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Förderschnecke für Gefäße, wobei in eine walzenartige Rundbürste mit Kunststoffborsten, insbesondere Polyamid ein an den Gefäßquerschnitt angepasster Gewindegang durch entsprechendes Kürzen bestimmter Borsten mittels eines draht- oder bandförmigen Heizelementes eingearbeitet wird.
US 7 201 454 B2 beschreibt ein Verfahren zum Führen von Borsten einer Bürste während eines Schneidprozesses, so daß nach dem Schneidprozeß die Borstenstruktur der Bürste verschiedenste Formen aufweist.
Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für Applikatoren zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten, insbesondere Maskarabürstchen oder Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen bereitzustellen, das es erlaubt, innerhalb kürzester Zeit hohe Stückzahlen des Applikators herzustellen und gleichzeitig unterschiedlich lange Auftragselemente des Applikators zu gewährleisten. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die Bereiche der relativ verkürzten Auftragselemente möglichst beliebig innerhalb des Applikators anzuordnen und den dadurch entstehenden Fertigungsmehraufwand gering zu halten. Darüber hinaus soll die Aufnahmefähigkeit eines flüssigen oder pastosen Mittels an dem Applikator oder den Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen verbessert werden.
Zudem ist es Aufgabe der Erfindung einen neuartigen Applikator zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruches 1 sowie den Applikator und/oder Zahnzwischenraumbürstchen gemäß Anspruch 34 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–33.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß die folgenden Verfahrensschritte vollzogen werden:
In einem ersten Schritt wird ein mit Auftragselementen versehener Auftragselementträger bereitgestellt. Anschließend wird ausgehend von wenigstens einem Heizelement eine thermische Beaufschlagung mindestens eines Teilbereiches der Auftragselemente ausgeführt, wobei ganz oder zeitweise zumindest während der thermischen Beaufschlagung wenigstens ein Wärmeabschirmelement zwischen mindestens einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement angeordnet wird. Durch die definierte Anordnung eines Wärmeabschirmelementes wird die vom Heizelement ausgehende thermische Beaufschlagung gezielt von Teilbereichen des Auftragselementes abgeschirmt. Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise eine gezielte bereichsweise Wärmebeaufschlagung bzw. Nichtwärmebeaufschlagung der Auftragselemente erreicht.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Wärmeabschirmelement vor der thermischen Beaufschlagung zwischen zumindest einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement angeordnet wird. Grundsätzlich ist es möglich, das Wärmeabschirmelement auch lediglich temporär während der thermischen Beaufschlagung zwischen einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement anzuordnen, jedoch ist es für einen zügigen Prozeßablauf vorteilhaft, das Wärmeabschirmelement vor Beginn der thermischen Beaufschlagung der Auftragselemente diesen zuzuordnen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenigstens ein Wärmeabschirmelement als Schutzhülle auszubilden, wobei die Mantelfläche der Schutzhülse wenigstens einen Durchbruch aufweist und die Schutzhülse derart über den Auftragselementträger aufgesteckt wird, daß wenigstens ein Auftragselement durch den Durchbruch hindurchragt. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß insbesondere, wenn der minimale Innenradius der Schutzhülse kleiner ist als das längste Auftragselement des Applikators, die Möglichkeit besteht, die hindurchragenden Auftragselemente einen Abstand von der Schutzhülsenaußenfläche aufweisen zu lassen. Wenn ein derartiger mit einer Schutzhülse versehener Auftragselementträger in den Wirkbereich eines Heizelementes gelangt, werden die „ungeschützten”, durch den Durchbruch hindurchragenden Auftragselemente mit der thermischen Energie des Heizelementes beaufschlagt und entsprechend beeinflußt (geschmolzen). Die Auftragselemente, welche nicht durch den Durchbruch der Schutzhülse ragen, werden von der Schutzhülse vor der Wärmeenergie des Heizelementes abgeschirmt, so daß im Ergebnis die Bereiche des Auftragselementträgers, deren Auftragselemente durch den Durchbruch hindurchragen, im fertigen Produkt die Bereiche der zurückgesetzten, verkürzten veränderten Auftragselemente bilden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, das Wärmeabschirmelement nach oder während der thermischen Beaufschlagung von dem Applikator abzuziehen. Durch das Lösen des Wärmeabschirmelementes von dem Applikator wird dieser frei und bildet das erwünschte Verfahrensprodukt. Zu Zwecken der Prozeßbeschleunigung kann es vorgesehen sein, den Applikator „frühzeitig” während der Wärmebeaufschlagungsphase von dem Wärmeabschirmelement zu trennen.
Wenn bei aufgesteckter Schutzhülse zumindest ein Teil der Applikatoren die Innenwandung der Hülse berühren, sind damit mehrere verfahrenstechnische Vorteile verbunden. Einerseits kann durch die Berührung eine Zentrierungsfunktion ausgeübt werden, da die Auftragselemente an der Innenwandung der Hülse entlang streichen und damit während der Zusammensetzungsphase den Applikator führen. Neben der Führungsfunktion kann auch eine Haltefunktion durch die Beaufschlagung der Innenwandung der Hülse mit den Auftragselementen des Applikators erreicht werden. Insbesondere die nicht durch einen Durchbruch der Schutzhülse hindurchragenden Auftragselemente können im Innenwandungsbereich der Hülse derart vorgespannt sein, daß der Applikator ohne weitere Hilfsmittel in der Schutzhülse definiert gehalten werden kann.
Zur vorteilhaften Beaufschlagung des Applikators mit thermischer Energie kann das mindestens eine Heizelement unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise ist das mindestens eine Heizelement radial oder axial relativ zum Auftragselementträger verstellbar oder verfahrbar. Durch eine relative Abstandsänderung kann die Intensität der auf den Applikator bzw. dessen Auftragselemente einwirkende Wärmeenergie verändert werden. Wenn eine über den Umfang des Applikators veränderliche Form der Auftragselemente erwünscht ist, kann es vorteilhaft sein, das mindestens eine Heizelement segmentweise über den Umfang des Applikators anzuordnen. Damit kann an unterschiedlichen Segmentbereichen des Umfangs des Applikators mit Wärmeenergie eingewirkt werden. Auch das Vorsehen zweier oder mehrerer Heizelemente, die gleichzeitig auf den Applikator einwirken, kann die Gestaltungsmöglichkeit für die Form der Auftragselemente des Applikators erweitern, ohne dabei den Herstellungsprozeß zeitlich zu verzögern.
Ein Beispiel für die gezielte Beeinflussung der Umfangskontur des Applikators ist beispielsweise eine durch die Wärmeeinwirkung hervorgerufene bereichsweise Verkürzung der Auftragselemente in Form wenigstens einer Längsnut zu nennen. Eine derartige Längsnut kann vorteilhafterweise auch spiralartig um die Mantelfläche des Applikators angeordnet sein. Derartige Ausgestaltungen erhöhen die Wertanmutung des Applikators. Darüber hinaus können die verkürzten Auftragselemente auch bereichsweise über die Länge des Applikators angeordnet werden.
Die auf den Applikator während der Wärmebehandlung einwirkende Wärmeintensität kann bereichsweise unterschiedlich ausgestaltet sein, so daß in einem ersten Teilbereich des Applikators mit einer ersten Wärmeintensität und in einem zweiten Teilbereich mit einer zweiten geringeren oder höheren Wärmeintensität auf den Applikator eingewirkt werden kann.
Im Hinblick auf die Ausgestaltungsmöglichkeiten der Schutzhülse ist zu nennen, daß diese zumindest an einem Querschnitt eine kreisförmige, ovale oder polygone Umfangsbegrenzungslinie aufweist. Je nach dem welche Flächen und Konturen die Durchbrüche aufweisen, kann zur Stabilität der Hülse eine entsprechende Querschnittsform gewählt werden, die eine ausreichende Stabilität gewährleistet sowie eine wirtschaftliche Fertigung der Hülse erlauben. Um die Wärmeeinwirkung auf die durch die Durchbrüche hindurchragenden Auftragselemente zu beeinflussen, kann es vorgesehen sein, die Schutzhülse entlang ihrer Längsachse und/oder ihrem Querschnitt mit einem variierenden Durchmesser und/oder einer variierenden Querschnittskonturform auszubilden. So kann die Schutzhülse in einem ersten Bereich relativ dünn ausgebildet sein, damit die Auftragselemente an diesem Bereich weit hindurchragen und in einem zweiten Bereich eine hohe Wanddicke aufweisen, so daß die Auftragselemente nur einen geringen Überstand besitzen. Die letzteren Auftragselemente werden in ihrer Länge weniger reduziert als die erstgenannten.
Auch die Materialbeschaffenheit der Schutzhülse kann sich positiv auf das Verfahrensergebnis auswirken. So kann es vorgesehen sein, daß die Schutzhülse aus einem zumindest schwach wärmeleitenden Material gebildet ist, das durch das Heizelement schwach erwärmt wird und damit die innerhalb der Schutzhülse liegenden Auftragselemente entsprechend schwach mit Wärme versorgt werden. Diese über die Wandung der Hülse geleitete Wärme kann auf die nicht durch den Durchbruch hindurchragenden thermoplastischen Auftragselemente einen Memory-Effekt haben, diese Auftragselemente verharren nach der Abkühlung in einer gebogenen Form. In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, die Schutzhülse aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Wärmekapazitäten zu verwenden. Damit kann gezielt an definierten Bereichen des Applikators eine entsprechend der Wärmekapazität des dort verwendeten Materials einwirkende Wärmeenergie bereitgestellt werden.
Ferner kann die Schutzhülse zumindest bereichsweise mit einer Kühleinrichtung versehen sein, die einerseits den beschriebenen, durch die Schutzhülsenwandung erzeugten Wärmeeffekt beeinflussen, als auch den Gesamtprozeß beschleunigen kann.
Ein weiteres Merkmal der Neuerung ist darin zu erblicken, daß vor der thermischen Beaufschlagung wenigstens ein Auftragselement mit einem flüssigen oder pastosen Mittel zumindest bereichsweise benetzt wird. Dieses Mittel kann als weitere Wärmebarriere verwendet werden, da dieses Mittel beispielsweise bei Wärmeeinwirkung seinen Aggregatszustand ändert und während dieser Phase Energie aufnimmt und damit temporär Wärmeenergie von den Auftragselementen fern hält. Analog zu der Anordnung und Ausgestaltung der Durchbrüche der Schutzhülse kann das flüssige oder pastose Mittel definiert bereichsweise an die Auftragselemente aufgetragen werden, um entsprechende Verformungen durch die Wärmeeinwirkung auf den Applikator zu erreichen.
Im Sinne eines Zusatzeffektes kann es vorgesehen sein, wenigstens zwei Auftragselemente aus unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Schmelzpunkten zu versehen. So wird es erreicht, daß bei konstanter Wärmebeaufschlagung der Auftragselemente diese entsprechend ihrer jeweiligen Schmelzpunkte sich unterschiedlich verformen.
Um ein besonders ansprechendes Verfahrenserzeugnis zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Durchbrüche der Schutzhülse äquidistant über den Umfang der Schutzhülse angeordnet sind, da sich die damit erzeugten verkürzten Auftragselemente entsprechend äquidistant über den Umfang des Applikators verteilen. Ferner kann es vorgesehen sein, daß wenigstens zwei Durchbrüche der Schutzhülse in ihrer Form und/oder Fläche unterschiedlich ausgeprägt sind.
Zur Erhöhung der Gestaltungsmöglichkeiten der durch dieses Verfahren ermöglichten Formen der Auftragselemente des Applikators ist es vorteilhaft, wenn nach einer ersten thermischen Beaufschlagung des Applikators dieser einer zweiten Wärmebehandlung zur Veränderung der Länge und/oder der Form der freien Enden zumindest eines Teils des Auftragselementes unterzogen wird. Hierfür kann dasselbe, ein weiteres oder kein Wärmeabschirmelement verwendet werden. Wenn ein weiteres Wärmeabschirmelement verwendet wird, kann dieses andersartige Ausnehmungen und/oder Wanddicken aufweisen, so daß das aus diesem Verfahren resultierende Verfahrensprodukt aus verschiedenen Wärmebehandlungsprozessen resultierende Auftragselemente (Länge, Form) besitzt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß nach einer ersten thermischen Einwirkung auf zumindest einen Teil der Auftragselemente ein erstes Wärmeabschirmelement oder eine erste Schutzhülse relativ zum Applikator derart verlagert wird. Bei einer zweiten thermischen Einwirkung werden weitere Auftragselemente wärmebehandelt. Beispielsweise sind wenigstens zwei Wärmeabschirmelemente oder Schutzhülsen relativ zueinander bewegbar gelagert, so daß nach einer ersten thermischen Einwirkungsphase (Zeit) die wenigstens zwei Wärmeabschirmelemente oder Schutzhülsen radial und/oder axial zueinander verlagert werden und so die Abschirmwirkung, die von den Wärmeabschirmelementen und/oder den Schutzhülsen ausgeübt wird, eine Veränderung erfährt. Durch die Veränderung der Wirkung der Wärmeabschirmelemente kann der Wärmeeinwirkungsprozeß feiner eingestellt und durchgeführt werden, ohne daß hierfür die Prozeßgeschwindigkeit wesentlich reduziert werden muß. In einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens zwei Schutzhülsen koaxial und relativ zueinander bewegbar, um die Auftragselemente des Applikators angeordnet und sind nach einer ersten thermischen Einwirkungsphase in einer ersten Anordnung zueinander gesetzt und während einer zweiten thermischen Einwirkungsphase derart axial und/oder radial zueinander verlagert, daß deren jeweiligen Durchbrüche während der ersten und der zweiten thermischen Einwirkungsphase die Auftragselemente anders hindurchführen.
Zur Optimierung des Verfahrens (Erhöhung Prozeßgeschwindigkeit, Reduzierung der Ausschußquoten) ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Schutzhülse im Innenbereich mit radial zum Schutzhülsenzentrum weisenden Gleitschrägen ausgebildet ist. Durch die Anordnung derartiger Schrägen in der Innenwandung der Schutzhülse kann eine Führungsfunktion während des Zusammensetzens des Applikators und der Schutzhülse auf die Auftragselemente ausgeübt werden, so daß die Anordnung der Auftragselemente im zusammengesetzten Zustand besser beeinflußt werden kann. Dies läßt sich dadurch weiter positiv beeinflussen, indem die Gleitschrägen in Bereichen der Durchbrüche der Hülse angeordnet sind.
Zur möglichst ökonomischen Realisierung des Herstellungsverfahrens ist es vorteilhaft, daß das wenigstens eine Abschirmelement oder die wenigstens eine Schutzhülse auf einem Drehteller angeordnet ist, der segmentabschnittsweise verdrehbar ist und an einer Station ein über das Abschirmelement oder die Schutzhülse temporär verfahrbares/einfahrbares Heizelement angeordnet ist. Die Verwendung eines Drehtellers unterstützt den Automatisierungsprozeß des Herstellungsverfahrens. Insbesondere, wenn die Auftragselemente eine relativ starke reibschlüssige Verbindung mit dem Abschirmelement oder der Schutzhülse eingeht, kann es vorgesehen sein, daß das Abschirmelement oder die Schutzhülse als Träger des Applikators während zumindest einem Teilbereich des Herstellungsverfahrens des Applikators verwendet werden kann. Hierfür ist es von Vorteil, wenn auf dem Drehteller mehrere Abschirmelemente oder Schutzhülsen äquidistant zum Zentrum des Drehtellers angeordnet sind, um die Prozeßgeschwindigkeit zu erhöhen.
Ferner kann im und/oder an einer separaten Station des Drehtellers wenigstens ein auf die Applikatoren einwirkendes Kühlelement angeordnet sein. Ein derartiges Kühlelement kann die Auftragselemente frühzeitig herunterkühlen, um den Applikator entsprechend früher von der Schutzhülse zu trennen und damit den Prozeßablauf zu beschleunigen.
Um dem Applikator eine ausreichende Kühlphase zukommen zu lassen, ist es vorteilhaft, wenn eine Bestückungsstation des Applikators und eine Entnahmestation des Applikators derart auf dem Drehteller angeordnet sind, daß die Prozeßzeit des Applikators nach der Wärmebehandlung bis zu seiner Entnahme an der Entnahmestation länger dauert als die Prozeßzeit der Bestückung und/oder der Wärmebehandlung. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß auf dem Drehteller mehrere Abschirmelemente oder Schutzhülsen als Applikatorträger angeordnet sind und diese mit einem gewissen Vorlauf mit Applikatoren bestückt werden, so daß stets eine bestimmte Anzahl an Applikatoren als Zeitpuffer auf dem Drehteller mitgetragen werden bis sie die Entnahmestation erreichen.
Die Erfindung umfaßt ferner einen Applikator und/oder eine Zahnzwischenraumreinigungsbürste, die nach einem der vorangegangenen Verfahren hergestellt wurde.
Die Erfindung/Neuerung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen
1a eine schematische Seitenansicht eines Applikators vor der Wärmebeaufschlagung der Auftragselemente;
1b eine schematische Seitenansicht eines Applikators gemäß 1a nach der thermischen Beaufschlagung;
2a eine schematische Seitenansicht eines in einer Schutzhülse befindlichen Applikators während der thermischen Beaufschlagung;
2b eine schematische Seitenansicht eines Applikators gemäß 2a nach der thermischen Beaufschlagung;
3a eine schematische Seitenansicht eines in zwei Schutzhülsen eingesetzten Applikators während der thermischen Beaufschlagung;
3b eine schematische Seitenansicht eines Applikators gemäß 3a nach der thermischen Beaufschlagung;
4a eine schematische Seitenansicht eines mit zwei Schutzhülsen versehenen Applikators während einer ersten thermischen Beaufschlagungsphase;
4b eine schematische Seitenansicht eines Applikators gemäß 4a während einer zweiten thermischen Beaufschlagungsphase;
4c eine schematische Seitenansicht eines Applikators gemäß 4b nach der zweiten thermischen Beaufschlagungsphase;
5a eine schematische stirnseitige Ansicht eines in einer Schutzhülse befindlichen Applikators während der thermischen Beaufschlagung;
5b eine schematische stirnseitige Ansicht eines Applikators gemäß 5b nach der thermischen Beaufschlagung;
6 eine schematische Draufsicht auf einen Drehteller zur Bearbeitung eines Applikators.
Der in den Zeichnungsfiguren 1a und 1b dargestellte Applikator 1 umfaßt eine Seele 2, von der Auftragselemente 3 radial abstehend angeordnet sind. Während der thermischen Beaufschlagungsphase durch die Heizelemente 4 wird zumindest ein mit Auftragselementen 3 versehener Bereich 5 des Applikators 1 durch ein Wärmeabschirmelement 6 vor der von den Heizelementen 4 abgestrahlten Wärmeenergie geschützt. Den anderen Ausführungsformen (2a–5a) ist das Wärmeabschirmelement 6 als Schutzhülse 7 ausgebildet. In der Zeichnungsfigur 1b ist das Resultat der Wärmebehandlung gemäß 1a dargestellt. Der ungeschützte mit Auftragselementen 3 versehene Bereich 8 des Applikators 1 ist mit in ihrer Länge verkürzten Auftragselementen 3 versehen, die an ihrem Ende eine Anhäufung der Kunststoffmasse aufweisen. Dahingegen sind die Auftragselemente 3 des geschützten Bereichs 5 des Applikators 1 unversehrt, so daß der resultierende Applikator 1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Auftragselemente 3 wenigstens zweier unterschiedlicher Längen und/oder zweier unterschiedlicher Auftragselementendformen aufweist.
Das Wärmeabschirmelement 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1a und 1b berührt während der Wärmebeaufschlagungsphase nicht die Auftragselemente 3. Im Gegensatz dazu wird in der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Zeichnungsfiguren 2a und 2b das hier als Schutzhülse 7 ausgebildete Wärmeabschirmelement 6 von den Auftragselementen 3 des Applikators 1 zumindest teilweise berührt. Vor oder während der Wärmebeaufschlagungsphase wird beispielsweise in Richtung des Pfeils A die Schutzhülse 7 über den mit Auftragselementen 3 versehenen Bereich des Applikators 1 aufgesetzt und/oder der Applikator entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils A in die Schutzhülse 7 eingesetzt.
Der Einfachheit halber wurde in den Zeichnungsfiguren 2a–4c jeweils nur eine Hälfte des Applikators 1 dargestellt, der untere Bereich kann beispielsweise symmetrisch (an der Symmetrieachse 9 gespiegelt) ausgebildet sein. Durch das Aufziehen der Schutzhülse 7 wird ein Teil der Auftragselemente 3 umgebogen (Auftragselemente 3''), ein weiterer Teil der Auftragselemente 3 gelangen durch einen Durchbruch 10 der Schutzhülse 7 und „federn” in ihre Ursprungsform zurück. Es ist dabei anzumerken, daß es sich bei den Auftragselementen 3 um ein elastisches thermoplastisches Material handelt. Wenn nun – wie in Zeichnungsfigur 2a angedeutet – das Heizelement 4 Wärmeenergie in Richtung des Applikators 1 abstrahlt, werden die durch den Durchbruch 10 hindurchragenden Auftragselemente 3' unmittelbar von der Wärmeenergie beaufschlagt, so daß – wie in Zeichnungsfigur 2b dargestellt – die Auftragselemente 3' relativ zu den geschützten Auftragselementen 3'' in ihrer Länge verkürzt und an ihren Endbereichen Materialverdickungen ausgebildet werden. Die Schutzhülse 7 kann ausgehend von dem Verfahrensschritt gemäß 2a zu dem Verfahrensschritt gem. 2b sowohl entsprechend der Richtung des Pfeils A als auch entgegengesetzt dieser verlagert werden. Darüber hinaus kann die Schutzhülse 7 auch mehrteilig ausgebildet sein, so daß sie grundsätzlich auch in radialer Richtung zur Symmetrieachse 9 des Applikators 1 entfernt werden kann.
Das Verfahren gem. 3a und 3b verwendet für die thermische Beaufschlagung des Applikators 1 zwei Wärmeabschirmelemente 6, die als Schutzhülsen 7', 7'' ausgebildet sind, wobei die Schutzhülse 7', 7'' sich sowohl in der Dimensionierung und/oder Form ihres Durchbruchs 10', 10'' unterscheiden.
Vorzugsweise unterscheiden sie sich zusätzlich in ihrer Wärmekapazität, so daß die äußere Schutzhülse 7' eine geringere Wärmekapazität hat und damit ein besserer thermischer Leiter ist als die innere Schutzhülse 7''. Verfahrenstechnisch werden die beiden Schutzhülsen 7', 7'' gleichzeitig in die Richtung des Pfeils A auf den Applikator 1 aufgesetzt. Nach einer thermischen Behandlung ergibt sich ein Applikator 1 gemäß der Zeichnungsfigur 3b, der sowohl geschützte Bereiche 5 mit thermisch unversehrten Auftragselementen 3'', gänzlich ungeschützte Bereiche 8 mit entsprechend verkürzten und verformten Auftragselementen 3' als auch durch die abgeschwächte thermische Beaufschlagung durch die thermisch leitende Schutzhülse 7' mäßig in ihrer Form beeinflußte Auftragselemente 3''.
Die Verfahrensschritte gem. Zeichnungsfiguren 4a–4c verwenden zwei Wärmeabschirmelemente 6, die als Schutzhülsen 7', 7'' ausgebildet sind. Als erstes werden die beiden Hülsen auf den Applikator 1 aufgesetzt. Dabei besitzen die beiden Schutzhülsen 7', 7'' unterschiedliche Durchbrüche 10, 10', 10'', so daß zumindest ein Teil der Auftragselemente 3' durch beide Schutzhülsen 7', 7'' hindurchragt, ein Auftragselement 3'''' nur durch die innere Schutzhülse 7'' hindurchragt und von der äußeren Schutzhülse 7' überdeckt wird und weitere Auftragselemente 3'' von der inneren Schutzhülse 7'' zurückgehalten werden. Während der thermischen Einwirkung durch das Heizelement 4 werden die gänzlich hindurchragenden Auftragselemente 3' thermisch beaufschlagt und entsprechend verändert. In einem zweiten Schritt wird die äußere Schutzhülse 7' axial, parallel zur Symmetrieachse 9 des Applikators 1 verlagert, so daß die thermisch beaufschlagten Auftragselemente 3' nun von einen Teil der Schutzhülse 7' überdeckt werden und gleichzeitig die ursprünglich von der Schutzhülse 7' zurückgehaltenen Auftragselemente 3'''' gänzlich freigesetzt sind und bei einer erneuten oder noch andauernden Energieabgabe des Heizelementes 4 eine thermische Beeinflussung erfahren. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Schutzhülsen 7', 7'' derart voneinander beabstandet, daß die durch die axiale Bewegung verschobenen Auftragselemente 3' nicht abgeschert werden können. Alternativ oder zusätzlich kann um dieser Gefahr entgegenzuwirken, ein Aufnahmebereich 11 an den Durchbrüchen 10 der inneren Schutzhülse 7'' vorgesehen werden. In diesem Aufnahmebereich 11 können die während der Axialbewegung der äußeren Schutzhülse 7' die ursprünglichen durchragenden und nun verschobenen Auftragselemente 3' ausweichen. Dadurch, daß die als zweites thermisch beaufschlagten Auftragselemente 3' von der innenliegenden Schutzhülse 7' umgeben sind, werden diese wie in Zeichnungsfigur 4c dargestellt, stärker verkürzt als die als erstes thermisch beaufschlagten Auftragselemente 3'. Letztere waren während ihrer Wärmebehandlung von der äußeren Schutzhülle 7' umgeben, damit konnte die Wärmeenergie nicht so „tief” wirken wie bei den Auftragselementen 3''''. Das Ergebnis ist ein Applikator, der allein durch die thermische Behandlung Auftragselemente in drei verschiedenen Langen bereitstellt.
Die Zeichnungsfiguren 5a und 5b zeigen das Herstellungsverfahren in einer zum Applikator 1 stirnseitigen Ansicht, daraus ist erkennbar, daß sowohl das Heizelement 4 als auch die Schutzhülse 7 als hülsenartige Elemente ausgebildet werden können. Analog zu dem Verfahren gem. 2a und 2b ragen hier die Auftragselemente 3' durch die Durchbrüche 10 der Schutzhülse 7 und andere Auftragselemente 3'' werden von der Schutzhülse 7 zurückgehalten, so daß während der thermischen Beaufschlagung durch das Heizelement 4 die ursprünglich durch die Durchbrüche 10 hindurchragenden Auftragselemente 3' verkürzt werden.
Für das oben beschriebene Verfahren ist es vorteilhaft, wenn dieses auf einem Drehteller 12 ausgeführt wird, so daß auf einer Bestückungsstation 13 die vorgefertigten Applikatoren 1 manuell oder automatisch in die Schutzhülsen 7, die fest auf dem Drehteller 12 montiert sind und als Träger der Applikatoren 1 zumindest während eines Teiles des Herstellungsverfahrens dienen, eingebracht werden. Durch Verdrehen des Drehtellers 12 in die Richtung des Pfeils B gelangen die Applikatoren 1 zu einer Vorbereitungsstation (nicht dargestellt), die eine mechanische Einwirkung auf den Applikator 1 vollzieht, um diesen eine definierte Ausrichtung innerhalb der Schutzhülse 7 zu geben. Dies kann beispielsweise durch ein Eindrücken des Applikators 1 in die Schutzhülse 7 geschehen. Damit können Anordnungsungenauigkeiten verursacht von der Bestückungsstation 13 ausgeglichen werden. Ferner kann die Vorbereitungsstation mit einer optischen oder andersartigen Kontrolleinrichtung versehen sein, die die Ausrichtung des Applikators 1 innerhalb der Schutzhülse 7 kontrolliert und gewährleistet, daß die nachfolgende Wärmebehandlung in der Wärmebehandlungsstation 14 zuverlässig ausgeführt werden kann. In der Wärmebehandlungsstation 14 kann beispielsweise ein ring- oder hülsenartiges Heizelement 4 axial und damit parallel zur Symmetrieachse 9 des Applikators 1 verfahren gelagert werden. Nach der Wärmebehandlung in der Wärmebehandlungsstation 14 werden die Applikatoren 1 durch Weiterdrehen des Drehtellers 12 zur Entnahmestation 15 transportiert, wo sie manuell und/oder automatisiert (Unterdruck) entnommen und den weiteren nachfolgenden Prozeßschritten unterzogen werden können (Zusammenfügen mit den Applikatorfläschchen, Bedrucken, Verpacken). Bei dem dargestellten Verfahren sind die Bearbeitungsstationen 13, 14, 15 nicht äquidistant zueinander ausgerichtet, dies hat den Grund, daß nach der Wärmebehandlungsstatio 14 dem wärmebehandelnden Applikator 1 durch seinen „längeren” Transportweg zur Entnahmestation 15 eine Abkühlzeit zugesprochen wird, damit während der Entnahme des Applikators 1 in der Entnahmestation 15 keine weiteren Formveränderungen des Auftragselementes 3 durch dessen Restwärme entstehen kann.

1: Applikator
2: Seele
3, 3', 3'', 3''': Auftragselement
4: Heizelement
5: Bereich (geschützt) v. 1
6: Wärmeabschirmelement
7, 7', 7'': Schutzhülse
8: Bereich (ungeschützt) v. 1
9: Symmetrieachse
10, 10', 10'': Durchbruch
11: Aufnahmebereich v. 7
12: Drehteller
13: Bestückungsstation
14: Wärmebehandlungsstation
15: Entnahmestation
A: Pfeil
B: Pfeil

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Applikators zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten, insbesondere Maskarabürstchen oder Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen, mit einer Vielzahl von Auftragselementen, die von einem zentralen Auftragselementträger radial nach außen abstehen und aus einem thermoplastischen Material bestehen, mit folgenden Verfahrensschritten: a. Bereitstellen eines mit Auftragselementen versehenen Auftragselementträgers; b. thermische Beaufschlagung mindestens eines Teilbereiches der Auftragselemente durch wenigstens ein Heizelement, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt: ganz oder zeitweises Anordnen zumindest während der thermischen Beaufschlagung wenigstens eines Wärmeabschirmelementes zwischen mindestens einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeabschirmelement vor der thermischen Beaufschlagung zwischen zumindest einem Teil der Auftragselemente und dem Heizelement angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wärmeabschirmelement als Schutzhülse ausgebildet ist, die an ihrer Mantelfläche wenigstens einen Durchbruch aufweist und über den Auftragselementträger derart aufgesteckt wird, daß wenigstens ein Auftragselement durch den Durchbruch hindurchragt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeabschirmelement nach oder während der thermischen Beaufschlagung von dem Applikator abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der minimale Innenradius der Schutzhülse kleiner ist als das längste Auftragselement des Applikators.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–5, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufgesteckter Schutzhülse zumindest ein Teil der Applikatoren die Innenwandung der Hülse berühren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Heizelement radial und/oder axial relativ zum Auftragselementträger verstellbar oder verfahrbar ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Heizelement segmentweise über den Umfang des Applikators angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Heizelemente gleichzeitig auf den Applikator einwirken.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Wärmeeinwirkung hervorgerufene bereichsweise Verkürzung der Auftragselemente wenigstens eine Längsnut in der Anordnung der Auftragselemente ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Längsnut spiralartig um die Mantelfläche des Applikators angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verkürzten Auftragselemente bereichsweise über die Länge des Applikators angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teilbereich des Applikators mit einer ersten Wärmeintensität und ein zweiter Teilbereich mit einer zweiten geringeren oder höheren Wärmeintensität beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeenergie durch höhere Wärmeleistung des Heizelementes und/oder längere Energieabgabedauer gesteigert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse zumindest an einem Querschnitt eine kreisförmige, ovale oder polygone Umfangsbegrenzungslinie aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse entlang ihrer Längsachse und/oder ihrem Querschnitt einen variierenden Durchmesser und/oder Querschnittkonturform aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse wenigstens zwei unterschiedliche Wandstärken aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Wärmekapazitäten besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–18, dadurch gekennzeichnet, daß in und/oder an der Schutzhülse zumindest bereichsweise eine Kühleinrichtung (Kühlkanal) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der thermischen Beaufschlagung wenigstens ein Auftragselement mit einem flüssigen oder pastösem Mittel zumindest bereichsweise bedeckt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Auftragselemente aus unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Schmelzpunkten bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–21, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche der Schutzhülse äquidistant über den Umfang der Schutzhülse angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2–22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Durchbrüche der Schutzhülse in ihrer Form und/oder Fläche unterschiedlich sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten thermischen Beaufschlagung des Applikators, dieser einer zweiten Wärmebehandlung zur Veränderung der Länge und/oder der Form der freien Enden zumindest eines Teils der Auftragselemente unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten thermischen Einwirkung auf zumindest einen Teil der Auftragselemente ein erstes Wärmeabschirmelement oder Schutzhülse relativ zum Applikator derart verlagert wird, daß bei einer zweiten thermischen Einwirkung weitere Auftragselemente wärmebehandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Wärmeabschirmelemente oder Schutzhülsen relativ zueinander bewegbar gelagert sind und nach einer ersten thermischen Einwirkung die wenigstens zwei Wärmeabschirmelemente oder Schutzhülsen radial und/oder axial zueinander verlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Schutzhülsen koaxial und relativ zueinander bewegbar gelagert sind und nach einer ersten thermischen Einwirkung die wenigstens zwei Schutzhülsen radial und/oder axial zueinander verlagert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schutzhülse im Innenbereich mit radial zum Schutzhülsenzentrum weisenden Gleitschrägen ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschrägen im Bereich der Durchbrüche der Hülse angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Abschirmelement oder die wenigstens eine Schutzhülse auf einem Drehteller angeordnet sind, der segmentabschnittsweise verdrehbar ist und an einer Station ein über das Abschirmelement oder die Schutzhülse temporär verfahrbares Heizelement angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehteller mehrere Abschirmelemente oder Schutzhülsen äquidistant zum Zentrum des Drehtellers angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehteller und/oder an einer separaten Station des Drehtellers wenigstens ein auf die Applikatoren einwirkendes Kühlelement angeordnet ist.
Verfahren nach der Ansprüche 30–32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bestückungsstation des Applikators und eine Entnahmestation des Applikators derart auf dem Drehteller angeordnet wird in den Drehtellerprozeßablauf eingebunden wird, daß die Prozeßzeit des Applikators nach der Wärmebehandlung bis zu seiner Entnahme an der Entnahmestation länger dauert als die Prozeßzeit der Bestückung und/oder der Wärmebehandlung.
Applikator und/oder Zahnzwischenraumreinigungsbürstchen zum Auftragen von insbesondere kosmetischen Produkten, insbesondere Maskarabürstchen, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1–33.