DE10235642A1 - Plastic toothbrush manufacture involves injection molding of bristles with a base and transfer to another station for injection of brush bodies - Google Patents

Plastic toothbrush manufacture involves injection molding of bristles with a base and transfer to another station for injection of brush bodies Download PDF

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Abstract

At first injection station(1) a bristle group comprising bristles and a bristle base connected to them are injection molded in one material. The bristle group is then transferred into a second injection station at which a further plastic material forming the brush body is injected onto the bristle group. Free bristle ends are profiled in the first injection station by a profiled cover plate(6). A bristle group may comprise several part groups which are injected one after the other. The two groups are combined by transferring to an injection station in which another material is injected around the bases of both bristle groups to form a brush body. Following body injection another plastic material may be injected onto areas of the body in another injection station. Bristles may be stretched after injection, the free ends being held and the bristles moved away from the bodies until the bristles break off at the clamping point. Free bristle ends may be sheared off, ground, profiled and/or rounded in a subsequent operation. An Independent claim is included for process equipment which comprises a first injection station(1) with a cavity(3) for molding the bristle group base and a cassette to one side of the cavity with bores(5) for molding bristles and a transfer mechanism for moving the cassette from the first to a second injection station which has a tool cavity for molding a brush body onto a bristle group base.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Zahnbürsten, die einen Bürstenkörper mit einem Borstenfeld aufweisen, wobei sowohl der Bürstenkörper als auch das Borstenfeld durch Spritzgießen hergestellt werden.The invention relates to a Method and device for producing toothbrushes, the a brush body with have a bristle field, both the brush body and the bristle field by injection molding getting produced.

Man kennt bereits Verfahren zur Bürstenherstellung, bei denen sowohl der Bürstenkörper als auch das Borstenfeld in einem Spritzgieß-Arbeitsgang gemeinsam gespritzt werden. Dabei müssen die Borsten jedoch vergleichsweise dick gespritzt werden, weshalb sich diese Verfahren nur bedingt zur Herstellung von Zahnbürsten eignen. Zudem ist wegen der Borsten ein hochwertiges Kunststoffmaterial, vorzugsweise Nylon zum Spritzen der Bürste erforderlich, was jedoch teuer ist. Da Borsten und Bürstenkörper bei den vorbekannten Verfahren in einem Arbeitsgang gespritzt werden, wird sehr viel Nylon benötigt, was die Bürsten verteuert und die Herstellung unwirtschaftlich macht.Processes for brush production are already known, where both the brush body and the bristle field is sprayed together in one injection molding operation become. The Bristles, however, are sprayed comparatively thick, which is why these methods are only conditionally suitable for the production of toothbrushes. In addition, because of the bristles is a high quality plastic material, preferably nylon is required to spray the brush, however is expensive. Because bristles and brush body at the known methods are injected in one operation, a lot of nylon is needed, what the brushes expensive and makes the production uneconomical.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kostengünstige Herstellung von qualitativ hochwertigen Zahnbürsten ermöglicht.There is therefore the task of a To provide a method and a device of the type mentioned in the introduction, which is an inexpensive Allows the production of high quality toothbrushes.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht hinsichtlich des Verfahrens darin, dass in einem ersten Arbeitsgang an einer ersten Spritzstation ein Borstenfeld bestehend aus Borsten und einem die Borsten einstückig am Borstengrund verbindenden Borstenfeld-Boden aus zumindest einem ersten Kunststoffmaterial gespritzt wird, und dass das Borstenfeld von einer ersten Spritzstation in eine weitere Spritzstation umgesetzt wird, an der der Borstenfeld-Boden des Borstenfeldes mit einem weiteren, den Bürstenkörper bildenden Kunststoffmaterial umspritzt wird. Somit können die Borsten entsprechend den Anforderungen mit einem hochwertigen Material und anschließend der Bürstenkörper mit einem preiswerteren Material gespritzt werden, so dass eine wirtschaftliche Produktion von qualitativ hochwertigen Zahnbürsten möglich ist.The solution to this problem according to the invention exists regarding the procedure in that in a first step a bristle field consisting of bristles at a first spray station and the bristles in one piece at the bristle base connecting the bristle field base from at least one first plastic material is injected, and that the bristle field transferred from a first spray station to another spray station on which the bristle field bottom of the bristle field is joined by another Brush body forming Plastic material is overmolded. The bristles can thus correspond to the Requirements with a high quality material and then the Brush body with a cheaper material can be injected, so that an economical Production of high quality toothbrushes is possible.

Der Borstenfeld-Boden sowie gegebenenfalls ein Teil der Borsten werden beim Spritzen des Bürstenkörpers mit Bürstenkörper-Material umspritzt und so in den Bürstenkörper eingebettet, so dass eine sichere Verbindung zwischen dem Bürstenkörper und dem Borstenfeld erzielt wird.The bristle field floor as well, if applicable some of the bristles are extrusion-coated with brush body material when the brush body is sprayed and thus embedded in the brush body, so that a secure connection between the brush body and the bristle field is achieved becomes.

Das Putzergebnis kann mit Zahnbürsten verbessert werden, deren Borsten nicht alle gleich lang sind, sondern bei denen das Borstenfeld eine Profilierung aufweist, beispielsweise mit längeren Borsten an den Außenseiten. Dies kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt werden, wenn das Borstenfeld durch unterschiedliche Lagen der freien Borstenenden beim Spritzen mit einer Profilierung versehen wird, und wenn dazu die freien Borstenenden des insbesondere in der ersten Spritzstation befindlichen Borstenfeldes mit einer mit der gewünschten Profilierung profilierten Deckplatte beaufschlagt werden.The cleaning result can be improved with toothbrushes whose bristles are not all the same length, but with those the bristle field has a profile, for example with longer bristles the outsides. This can be done with the method according to the invention can be achieved if the bristle field through different layers Provide the free bristle ends with a profile when spraying and if the free bristle ends of the in particular the bristle field with the first spray station the desired profiling profiled cover plate.

Man kann die Borsten des Borstenfeldes einfarbig spritzen. Häufig ist es jedoch gewünscht, Teilbereiche des Borstenfeldes verschiedenfarbig zu gestalten. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Borstenfeld aus mehreren Teil-Borstenfeldern zusammengesetzt wird und wenn dazu nach dem Spritzen eines ersten Teil-Borstenfeldes zumindest ein weiteres Teil-Borstenfeld gespritzt wird, und wenn die Teil-Borstenfelder zur Bildung eines Gesamt-Borstenfeldes in eine Spritzstation umgesetzt werden, bei der die Böden der Teil-Borstenfelder mit einem weiteren, den Bürstenkörper bildenden Kunststoffmaterial umspritzt werden.You can see the bristles of the bristle field spray in one color. Frequently however, is it desirable To design different areas of the bristle field in different colors. For this it is useful if the bristle field is composed of several partial bristle fields and if so after spraying a first partial bristle field at least one other partial bristle field is sprayed, and when the partial bristle fields form a Entire bristle field can be implemented in a spraying station at which the floors the partial bristle fields are encapsulated with a further plastic material forming the brush body become.

Es ist beispielsweise möglich, an der ersten Spritzstation gleichzeitig mit zwei Spritzdüsen verschiedenfarbiges Material in separate Zuführungen zu spritzen. Diese zwei Teil-Borstenfelder können dann gemeinsam in eine weitere Spritzstation zum Spritzen des Bürstenkörpers umgesetzt werden. Es ist auch möglich, an der ersten Spritzstation ein erstes Teil-Borstenfeld zu spritzen und dieses Teil-Borstenfeld in eine zweite Spritzstation umzusetzen, an der mit einem andersfarbigen Spritzmaterial weitere Borsten an das Teil-Borstenfeld angespritzt werden. Gegebenenfalls kann das so erweiterte Teil-Borstenfeld noch an weitere Spritzstationen umgesetzt werden, um einen dritten und gegebenenfalls weitere Borstenfeld-Bereiche zu spritzen.For example, it is possible to the first spray station with two different colored nozzles at the same time Material in separate feeders squirt. These two partial bristle fields can then implemented together in another spray station for spraying the brush body become. It is also possible, to spray a first partial bristle field at the first spray station and convert this partial bristle field into a second spray station, on the bristles with a different colored spray material the partial bristle field be injected. If necessary, the partial bristle field thus expanded still be implemented at further spraying stations to a third and optionally spraying further bristle area areas.

Somit kann das Borstenfeld sehr flexibel gestaltet werden, beispielsweise mit verschiedenfarbigen Borsten oder mit Borsten aus unterschiedlich hartem Material etc.Thus, the bristle field can be very flexible be designed, for example, with different colored bristles or with bristles made of different hard materials etc.

Um auch den Bürstenkörper variabler gestalten zu können ist es zweckmäßig, wenn nach dem Spritzen des Bürstenkörpers in einem weiteren Spritzvorgang der Bürstenkörper zumindest bereichsweise mit einem weiteren Kunststoffmaterial umspritzt wird, und wenn dazu der Bürstenkörper gegebenenfalls in eine weitere Spritzstation umgesetzt wird.To make the brush body more variable too can it is useful if after spraying the brush body in a further spraying process of the brush bodies at least in some areas is encapsulated with another plastic material, and if so the brush body if necessary is implemented in another spray station.

Es ist zudem zweckmäßig, wenn als erstes Spritzmaterial zum Spritzen der Borsten Nylon, als zweites Spritzmaterial für den Bürstenkörper Polypropylen (PP) und gegebenenfalls als weiteres Spritzmaterial für die Bürstenkörper-Umspritzungen ein gummiartiges Material verwendet wird. Somit lassen sich hochwertige Borsten und ein stabiler und kostengünstiger Bürstenkörper herstellen, der gegebenenfalls mit einem gummiartigen Material umspritzt werden kann, um dessen Griffigkeit zu verbessern.It is also useful if as the first spray material for spraying the bristles nylon, as the second Spray material for the brush body polypropylene (PP) and optionally as a further spray material for the brush body extrusion coating rubbery material is used. This allows high quality Bristles and a stable and inexpensive brush body, if necessary can be overmolded with a rubber-like material to the Improve grip.

Ein weiterer Verfahrensschritt sieht vor, dass die Borsten des Borstenfeldes nach dem Spritzen gereckt werden, und dass dazu vorzugsweise die freien Enden der Borsten gehalten und in Längserstreckungsrichtung der Borsten vom Bürstenkörper wegbewegt werden. Dadurch erhöht sich die Elastizität der Borsten, wodurch deren Qualität weiter verbessert wird. Zudem werden die Borsten durch das Recken dünner, so dass die Borsten zunächst etwas dicker als für die fertige Zahnbürste gewünscht gespritzt werden können, was das Spritzen vereinfacht.A further method step provides that the bristles of the bristle field are stretched after spraying and that for this purpose the free ends of the bristles are preferably held and moved away from the brush body in the longitudinal direction of the bristles. This increases the elasticity of the bristles, which further improves their quality sert. In addition, the bristles become thinner as a result of the stretching, so that the bristles can initially be sprayed somewhat thicker than desired for the finished toothbrush, which simplifies spraying.

Beim Recken der Borsten ist es zweckmäßig, wenn die freien Enden der Borsten in Längserstreckungsrichtung der Borsten vom Bürstenkörper wegbewegt werden, bis die Borsten im Bereich der sie haltenden Klemmstellen abreißen.When stretching the bristles, it is useful if the free ends of the bristles in the longitudinal direction of the Bristles moved away from the brush body until the bristles are in the area of the clamping points holding them tear off.

Nach dem Recken und abreißen der Borsten sind deren freie Enden rau oder scharfkantig. Um Verletzungen bei Benutzung der Zahnbürste zu vermeiden ist es daher zweckmäßig, wenn die freien Enden der Borsten in dem Spritzen nachgeordneten Arbeitsgängen abgeschert, geschliffen, profiliert und/oder gerundet werden.After stretching and tearing off the The free ends of the bristles are rough or sharp-edged. To injuries when using the toothbrush it is therefore advisable to avoid if the free ends of the bristles are sheared off in the subsequent spraying operations, be ground, profiled and / or rounded.

Hinsichtlich der Vorrichtung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spritzstation zum Spritzen eines Borstenfeldes oder eines Teil-Borstenfeldes mit Borsten und einem Borstenfeld-Boden vorgesehen ist, wobei die erste Spritzstation ein Formnest für den Borstenfeld-Boden aufweist, welches an einer Seite durch eine formbildende Seite einer Kassette mit in das Formnest mündenden Aufnahmeöffnungen zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes begrenzt ist, und dass eine Übergabevorrichtung zum Umsetzen der Kassette aus der ersten Spritzstation in zumindest eine weitere Spritzstation mit einem Formnest zum Spritzen des Bürstenkörpers und zum Umspritzen des die Borsten tragenden, von der Kassette gehaltenen Borstenfeld-Bodens vorgesehen ist. Damit werden die bereits beim erfindungsgemäßen Verfahren geschilderten Vorteile erreicht. Durch das Spritzen der Borsten in Kassetten ist ein einfaches Umsetzen der Borstenfelder von einer Spritzstation in eine nachgeordnete Spritzstation möglich. Zudem können die einzelnen Kassetten vor dem Zuführen an die nächste Spritzstation jeweils zunächst in einen Puffer umgesetzt werden, so dass die einzelnen Spritzstationen nicht synchron arbeiten müssen, wodurch der Produktionsprozess flexibel gestaltet und bei Ausfall einer Spritzstation an den anderen Spritzstationen noch weitergearbeitet werden kann.Regarding the device the invention characterized in that a first spray station for spraying a bristle field or a partial bristle field with Bristles and a bristle field bottom is provided, the first Injection station a mold nest for has the bristle field floor, which on one side by a shape-forming side of a cassette with ends in the mold nest receiving openings limited to the formation of the bristles of the bristle field to be sprayed and that is a transfer device for moving the cassette from the first injection station into at least another spray station with a mold cavity for spraying the brush body and for encapsulation of the bristle field base carrying the bristles and held by the cassette is provided. This means that they are already in the inventive method described advantages achieved. By spraying the bristles in cassettes is a simple transfer of the bristle fields from one Spray station possible in a downstream spray station. moreover can the individual cartridges before they are fed to the next injection station each first be implemented in a buffer so that the individual spraying stations don't have to work in sync which makes the production process flexible and in the event of a failure Spray station continued to work on the other spray stations can be.

Ein weiterführender Erfindungsgedanke sieht vor, dass die erste Spritzstation eine Deckplatte zur Begrenzung der Kassette an der dem Formnest für den Borstenfeld-Boden entgegengesetzten Seite aufweist, die mit den Aufnahmeöffnungen zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes der Kassette fluchtende Vertiefungen aufweist. Nach dem Entfernen der Deckplatte stehen die Borsten etwas aus der Kassette heraus, so dass sie an diesen freien Enden geklemmt und gereckt werden können, ohne sie aus der Kassette entfernen zu müssen, so dass die Borsten beim Recken weiterhin in den Aufnahmeöffnungen der Kassette gehalten und geführt sind.A further inventive idea sees before that the first spraying station had a cover plate for limitation the cassette at the opposite of the cavity for the bristle field floor Has side with the receiving openings to form the bristles recesses of the cassette's bristle field to be sprayed having. After removing the cover plate, the bristles stand a little out of the cassette so that it is clamped at these free ends and can be stretched without to have to remove them from the cassette so that the bristles when Stretching continues in the receiving openings the cassette are held and guided.

Um das Recken der Borsten zu vereinfachen ist es zweckmäßig, wenn die Vertiefungen der Deckplatte jeweils eine insbesondere kugelige Hinterschneidung aufweisen. Beim Spritzen des Borstenfeldes bildet sich so an den Borstenenden jeweils ein kugeliger Fortsatz, der beim Entfernen der Deckplatte von der Kassette in der Hinterschneidung gehalten wird und die Borsten daher direkt beim Entfernen der Deckplatte gereckt werden. Die Hinterschneidungen können so dimensioniert sein, dass sich die Fortsätze bei Erreichen einer bestimmten Auszugskraft aus den Hinterschneidungen herauslösen. Es werden so gereckte Borsten erzeugt, die an ihren freien Enden jeweils einen kugeligen Fortsatz tragen, der gegebenenfalls in einem nachgeordneten Arbeitsgang abgeschliffen werden kann.To make it easier to stretch the bristles it is expedient if the depressions of the cover plate are each particularly spherical Have an undercut. When spraying the bristle field forms each have a spherical extension at the bristle ends, the when removing the cover plate from the cassette in the undercut is held and the bristles therefore directly when removing the cover plate be stretched. The undercuts can be dimensioned that the extensions are at Reaching a certain pull-out force from the undercuts detach. In this way, stretched bristles are produced, each at their free ends carry a spherical extension, possibly in a subordinate Can be sanded.

Es ist jedoch auch möglich, die Hinterschneidungen derart zu dimensionieren, dass die Fortsätze fest in den Hinterschneidungen gehalten sind, so dass sie bei Erreichen einer bestimmten Auszugskraft von den Borsten abreißen. In diesem Fall ist es erforderlich, die nach dem Abreißen in den Hinterschneidungen verbleibenden Fortsätze zu entfernen, beispielsweise durch Ausblasen oder durch Ausstoßen mittels Auswurfstiften.However, it is also possible that Dimension undercuts so that the extensions are firm are held in the undercuts so that when they are reached tear off the bristles with a certain pull-out force. In In this case it is necessary that after tearing off in the To remove undercuts remaining extensions, for example by blowing out or by ejecting with ejection pins.

Die Vertiefungen der Deckplatte können auch über Verbindungskanäle miteinander verbunden sein. Beim Spritzen der Borsten entsteht so im Bereich der Vertiefungen ein Netz aus dem Spritzmaterial, von dem beim Entfernen der Deckplatte die Borsten abreißen. Das an der Deckplatte verbleibende Netz kann anschließend auf einfache Art von der Deckplatte entfernt werden, da nicht jede einzelne Vertiefung einzeln ausgeblasen oder ausgestoßen werden muss, sondern das Netz in einem Stück entfernt werden kann. Gegebenenfalls kann auch ein einziger, alle Vertiefungen der Deckplatte miteinander verbindender Verbindungskanal vorgesehen sein, so dass sich anstelle eines Netzes eine durchgehende Platte aus Spritzmaterial bildet, die ebenso wie ein Netz einfach zu entfernen ist.The depressions in the cover plate can also be connected to one another via connecting channels be connected. When the bristles are sprayed, this creates in the area the wells a mesh of the spray material, from which when removed Tear off the bristles on the cover plate. That on the cover plate remaining network can then can be easily removed from the cover plate, since not every individual wells are blown out or ejected individually must, but the mesh can be removed in one piece. Possibly can also be a single, all the depressions of the cover plate with each other connecting connecting channel can be provided so that instead a net forms a continuous plate of spray material, which is just as easy to remove as a network.

Beim Spritzen des Bürstenkörpers wird der Borstenfeld-Boden des in der Kassette gehaltenen Borstenfeldes mit dem Material für den Bürstenkörper umspritzt. Um insbesondere bei einem netzartigen Borstenfeld-Boden zu verhindern, dass dieser bei der fertigen Zahnbürste durch das Borstenfeld hindurch sichtbar bleibt, ist es zweckmäßig, wenn die Spritzstation zum Spritzen des Bürstenkörpers eine Deckplatte zur Beaufschlagung der freien Enden der von der Kassette gehaltenen Borsten aufweist, welche Deckplatte keine oder im Vergleich zu den Aufnahmeöffnungen der Deckplatte der ersten Spritzstation weniger tiefe Aufnahmeöffnungen aufweist. Wenn die freien Enden der Borsten mit der Deckplatte der Bürstenkörper-Spritzstation beaufschlagt werden, werden die Borsten etwas aus der Kassette herausgestoßen, so dass der Borstenfeldboden in das Formnest für den Bürstenkörper eintaucht und ein Zwischenraum zwischen Borstenfeld-Boden und der formbildenden Seite der Kassette entsteht, der beim Spritzen des Bürstenkörpers mit Spritzmaterial ausgefüllt wird. Der Borstenfeld-Boden ist somit von allen Seiten umspritzt, so dass er bei der fertigen Zahnbürste nicht mehr sichtbar ist. Dadurch wird auch den Borsten ein zusätzlicher Halt gegeben, die an ihren bodenseitigen Enden ebenfalls mit Bürstenkörper-Material umspritzt werden.When the brush body is sprayed, the material for the brush body is extrusion-coated around the base of the bristle field of the bristle field held in the cassette. In order to prevent a net-like bristle field base from remaining visible through the bristle field in the finished toothbrush, it is expedient if the spray station for spraying the brush body has a cover plate for loading the free ends of the bristles held by the cassette, which cover plate has no, or in comparison to the receiving openings of the cover plate of the first injection station less deep receiving openings. When the free ends of the bristles are acted upon by the cover plate of the brush body injection station, the bristles are pushed out of the cassette somewhat, so that the bristle field base dips into the mold cavity for the brush body and a space is created between the bristle field floor and the shape-forming side of the cassette that when spraying the brush body with spray material is filled. The bristle field base is thus encapsulated from all sides, so that it is no longer visible in the finished toothbrush. This also provides additional support for the bristles, which are also extrusion-coated with brush body material at their bottom ends.

Moderne Zahnbürsten weisen ein profiliertes Borstenfeld mit unterschiedlich langen Borsten auf, mit denen das Putzergebnis verbessert werden kann. Zur Herstellung derartiger Zahnbürsten kann die Kassette zur Aufnahme der Borsten an der in Spritz-Position dem Borstenfeld-Boden abgewandten Seite eine Profilierung und die Deckplatten eine zu der Profilierung der Kassette komplementäre Profilierung aufweisen.Modern toothbrushes have a profiled bristle field with bristles of different lengths, with which the cleaning result can be improved. To produce such toothbrushes the cassette for holding the bristles at the base of the bristle field in the spray position a side profiling and the cover plates one to have complementary profiling of the profiling of the cassette.

Es ist zweckmäßig, wenn die Aufnahmeöffnungen der Kassette zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes einen Durchmesser von etwa 0,2 mm aufweisen. Solch geringe Durchmesser sind erforderlich, um Borsten mit guten Putzeigenschaften zu erreichen. Beispielsweise mit Erodierverfahren lassen sich Aufnahmeöffnungen mit entsprechenden Durchmessern erzeugen. Da die Borsten beim Recken noch etwas dünner werden, können die Aufnahmeöffnungen auch einen etwas größeren Durchmesser aufweisen, oder es lassen sich bei der fertigen Bürste Borsten mit einem Durchmesser von weniger als etwa 0,2mm realisieren.It is useful if the receiving openings the cassette for forming the bristles of the bristle field to be sprayed have a diameter of about 0.2 mm. Such are small diameters required to achieve bristles with good cleaning properties. For example, erosion processes can be used to make receiving openings with appropriate diameters. Because the bristles when stretching a little thinner can be the receiving openings also a slightly larger diameter have, or bristles can be in the finished brush with a diameter of less than about 0.2 mm.

Das Spritzen des Borstenfeldes ermöglicht auch verschiedenst geformte Borsten. Beispielsweise können die Aufnahmeöffnungen der Kassette zur Bildung der Borsten einen kreisförmigen, ovalen, drei- oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.Spraying the bristle field also enables differently shaped bristles. For example, the receiving openings the cassette to form the bristles a circular, have oval, triangular or polygonal cross-section.

Es ist auch möglich, dass die Aufnahmeöffnungen zum die freien Borstenenden bildenden Ende der Kassette sich insbesondere konisch verjüngend ausgebildet sind.It is also possible that the receiving openings to the free end of the cassette forming the bristle ends conically tapered are.

Somit können je nach Anforderung unterschiedliche Borstenfelder gefertigt werden. Es können auch Borstenfelder mit verschiedenartigen Borsten gebildet werden, indem mehrere Teil-Borstenfelder nacheinander gespritzt und zu einem Gesamt-Borstenfeld zusammengefügt werden.Thus, depending on the requirement, different Bristle fields are manufactured. Bristle fields can also be used Different types of bristles are formed by several partial bristle fields in succession sprayed and into a total bristle field together become.

Nachstehend sind die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren anhand der Zeichnungen näher erläutert.Below are the device according to the invention and the method is explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 eine Schnittdarstellung einer ersten Spritzstation zum Spritzen eines Borstenfeldes, 1 2 shows a sectional illustration of a first spraying station for spraying a bristle field,

2 eine Schnittdarstellung einer Spritzstation zum Spritzen des Bürstenkörpers, 2 1 shows a sectional illustration of a spraying station for spraying the brush body,

3 und 3 and

4 schematische Darstellungen eines Bürstenkörpers mit unterschiedlichen Borstenfeldern. 4 schematic representations of a brush body with different bristle fields.

Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Zahnbürste mit einem Bürstenkörper und einem Borstenfeld weist gemäß 1 eine erste Spritzstation 1 zum Spritzen eines Borstenfeldes auf. Die Spritzstation 1 weist ihrerseits eine Spritzgießform 2 mit einem Formnest 3 für einen Borstenfeld-Boden auf. Das Formnest 3 ist oberseitig durch eine formbildende Seite einer Kassette 4 begrenzt, die in das Formnest 3 mündende Aufnahmeöffnungen 5 zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes trägt. Die Kassette 4 ist ihrerseits an der dem Formnest 3 für den Borstenfeld-Boden entgegengesetzten Seite von einer Deckplatte 6 beaufschlagt, die mit den Aufnahmeöffnungen 5 zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes der Kassette 4 fluchtende Vertiefungen 7 aufweist.A device for producing a toothbrush with a brush body and a bristle field has according to 1 a first spray station 1 for spraying a bristle field. The spray station 1 in turn has an injection mold 2 with a mold nest 3 for a bristle field floor. The nest of forms 3 is on the top through a form-forming side of a cassette 4 limited that in the mold nest 3 opening openings 5 contributes to the formation of the bristles of the bristle field to be sprayed. The cassette 4 is in turn at the mold nest 3 for the opposite side of the bristle field from a cover plate 6 acted upon with the receiving openings 5 to form the bristles of the bristle field of the cassette to be sprayed 4 aligned recesses 7 having.

Mit einer Spritzdüse 8 kann das Material für das Borstenfeld, insbesondere Nylon, in das Formnest 3 und die Kassette 4 eingespritzt werden. Nach dem Einspritzvorgang und der Aushärtungsphase befindet sich in der Spritzgießform 2 ein Borstenfeld mit einzelnen gespritzten Borsten, die von einem plattenförmigen Borstenfeld-Boden zusammengehalten werden.With a spray nozzle 8th can the material for the bristle field, especially nylon, in the mold cavity 3 and the cassette 4 be injected. After the injection process and the curing phase is in the injection mold 2 a bristle field with individual sprayed bristles, which are held together by a plate-shaped bristle field base.

Nach dem Entfernen der Deckplatte 6 kann die Kassette 4 mit dem darin gehaltenen Borstenfeld mit einer nicht näher dargestellten Übergabevorrichtung aus der Spritzgießform entnommen und in eine weitere Spritzstation 9 (2) umgesetzt werden.After removing the cover plate 6 can the cassette 4 with the bristle field held therein with a transfer device, not shown, removed from the injection mold and into a further injection station 9 ( 2 ) are implemented.

Diese weitere Spritzstation 9 weist ein Formnest 10 zum Spritzen des Bürstenkörpers auf. Das Formnest 10 wird oberseitig von der Kassette 4 mit dem Borstenfeld begrenzt, so dass der Borstenfeld-Boden 12 in das Formnest 10 eintaucht. Beim Einspritzen des Bürstenkörper-Materials wird der Borstenfeld-Boden 12 so mit dem Bürstenkörper-Material umspritzt, dass er fest mit dem Bürstenkörper verbunden wird.This other spray station 9 shows a mold nest 10 to spray the brush body. The nest of forms 10 is on the top of the cassette 4 bounded with the bristle field so that the bristle field floor 12 in the mold nest 10 dips. When the brush body material is injected, the bristle field bottom becomes 12 overmolded with the brush body material so that it is firmly connected to the brush body.

Um zu vermeiden, dass der Borstenfeld-Boden 12 bei der fertigen Zahnbürste von außen sichtbar bleibt, werden die freien Enden der in der Kassette 4 gehaltenen Borsten mit einer Deckplatte 11 beaufschlagt, die im Gegensatz zur Deckplatte 6 der ersten Spritzstation 1 keine Aufnahmeöffnungen aufweist. Dadurch werden die über die Kassette 4 überstehenden Borsten in die Kassette 4 eingeschoben und folglich das Borstenfeld beziehungsweise der Borstenfeld-Boden 12 etwas aus der Kassette 4 herausgeschoben und der Borstenfeld-Boden 12 taucht vollständig in das Formnest 10 ein, so dass zwischen dem Borstenfeld-Boden 12 und der formbildenden Seite der Kassette 4 ein Spalt entsteht, der beim Spritzen des Bürstenkörpers mit Spritzmaterial ausgefüllt wird, so dass der Borstenfeld-Boden 12 rundherum mit diesem Material umgeben ist und bei der fertigen Zahnbürste von außen nicht mehr sichtbar ist.To avoid the bristle field floor 12 When the finished toothbrush remains visible from the outside, the free ends of those in the cassette 4 held bristles with a cover plate 11 acts in contrast to the cover plate 6 the first spray station 1 has no receiving openings. This will put the over the cassette 4 protruding bristles in the cassette 4 inserted and consequently the bristle field or the bristle field base 12 something from the cassette 4 pushed out and the bristle field floor 12 completely immersed in the mold nest 10 one so that between the bristle field floor 12 and the shape-forming side of the cassette 4 a gap is created which is filled with spray material when the brush body is sprayed, so that the bristle field floor 12 is completely surrounded with this material and is no longer visible from the outside in the finished toothbrush.

Wie aus den 1 und 2 gut zu erkennen ist, weist die Kassette 4 eine Profilierung und die Deckplatten 6, 11 jeweils eine zu der Profilierung der Kassette 4 komplementäre Profilierung auf. Dadurch erhalten die einzelnen Borsten des Borstenfeldes unterschiedliche Längen und das Borstenfeld der fertigen Zahnbürste so eine entsprechende Profilierung. Ein nachträgliches Einbringen einer Profilierung durch Abscheren oder Schleifen der Borsten ist nicht erforderlich.Like from the 1 and 2 the cassette is clearly visible 4 a profile and the cover plates 6 . 11 one each for profiling the cassette 4 complementary profiling. This gives the individual bristles of the bristle field different lengths and the bristle field of the finished toothbrush is given a corresponding profile. Subsequent introduction of a profile by shearing or grinding the bristles is not necessary.

In den 3 und 4 ist jeweils schematisch ein Bürstenkopf 13 mit unterschiedlich angeordneten Borstenfeldern 14 dargestellt. Dies verdeutlicht schematisch, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren Borstenfelder mit beliebig angeordneten Borsten hergestellt werden können. Das Borstenfeld 14 kann auch aus verschiedenen Teil-Borstenfeldern zusammengesetzt sein. Beispielsweise können die in kreisförmigen Gruppen angeordneten Borsten des Bürstenkopfes gemäß 3 ein erstes Teil-Borstenfeld 15a und die in rechteckigen Gruppen angeordneten Borsten ein zweites Teil-Borstenfeld 15b bilden. Die Teil-Borstenfelder 15a, 15b können beispielsweise nacheinander an verschiedenen Spritzstationen mit unterschiedlich farbigem Material gespritzt werden, um so ein optisch ansprechenderes Borstenfeld zu erzeugen.In the 3 and 4 is schematically a brush head 13 with differently arranged bristle fields 14 shown. This clarifies schematically that bristle fields with arbitrarily arranged bristles can be produced with the device according to the invention and the method. The bristle field 14 can also be composed of different partial bristle fields. For example, the bristles arranged in circular groups can correspond to the brush head 3 a first partial bristle field 15a and the bristles arranged in rectangular groups form a second partial bristle field 15b form. The partial bristle fields 15a . 15b can, for example, be sprayed in succession at different spraying stations with differently colored material in order to produce a bristle field that is more visually appealing.

Claims (18)

Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten, die einen Bürstenkörper mit einem Borstenfeld (14) aufweisen, wobei sowohl der Bürstenkörper als auch das Borstenfeld (14) durch Spritzgießen hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Arbeitsgang an einer ersten Spritzstation (1) ein Borstenfeld (14) bestehend aus Borsten und einem die Borsten einstöckig am Borstengrund verbindenden Borstenfeld-Boden (12) aus zumindest einem ersten Kunststoffmaterial gespritzt wird, und dass das Borstenfeld (14) von einer ersten Spritzstation (1) in eine weitere Spritzstation (9) umgesetzt wird, an der der Borstenfeld-Boden (12) des Borstenfeldes mit einem weiteren, den Bürstenkörper bildenden Kunststoffmaterial umspritzt wird.Method for producing toothbrushes which have a brush body with a bristle field ( 14 ), both the brush body and the bristle field ( 14 Be) made by injection molding, characterized in that in a first operation at a first injection station ( 1 ) a bristle field (14) consisting of bristles and a bristle field base connecting the bristles in one piece to the bristle base ( 12 ) is injection molded from at least a first plastic material, and that the bristle field ( 14 ) from a first spray station ( 1 ) in another spray station ( 9 ) is implemented on which the bristle field floor ( 12 ) of the bristle field with another plastic material forming the brush body. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenfeld durch unterschiedliche Lagen der freien Borstenenden beim Spritzen mit einer Profilierung versehen wird, und dass dazu die freien Borstenenden des insbesondere in der ersten Spritzstation (1) befindlichen Borstenfeldes (14) mit einer mit der gewünschten Profilierung profilierten Deckplatte (6) beaufschlagt werden.A method according to claim 1, characterized in that the bristle field is provided with a profile by different positions of the free bristle ends during spraying, and that the free bristle ends of the in particular in the first spraying station ( 1 ) located bristle field ( 14 ) with a cover plate profiled with the desired profile ( 6 ) are applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenfeld (14) aus mehreren Teil-Borstenfeldern (15a, 15b) zusammengesetzt wird und dass dazu nach dem Spritzen eines ersten Teil-Borstenfeldes (15a) zumindest ein weiteres Teil-Borstenfeld (15b) gespritzt wird, und dass die Teil-Borstenfelder (15a, 15b) zur Bildung eines Gesamt-Borstenfeldes (14) in eine Spritzstation (9) umgesetzt werden, bei der die Böden (12) der Teil-Borstenfelder (15a, 15b) mit einem weiteren, den Bürstenkörper bildenden Kunststoffmaterial umspritzt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the bristle field ( 14 ) from several partial bristle fields ( 15a . 15b ) and that after spraying a first partial bristle field ( 15a ) at least one additional partial bristle field ( 15b ) is sprayed, and that the partial bristle fields ( 15a . 15b ) to form a total bristle field ( 14 ) in a spray station ( 9 ) in which the floors ( 12 ) of the partial bristle fields ( 15a . 15b ) with another plastic material forming the brush body. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spritzen des Bürstenkörpers in einem weiteren Spritzvorgang der Bürstenkörper zumindest bereichsweise mit einem weiteren Kunststoffmaterial umspritzt wird, und dass dazu der Bürstenkörper gegebenenfalls in eine weitere Spritzstation umgesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that after spraying the brush body in a further spraying process of the brush bodies at least in some areas is encapsulated with another plastic material, and that too the brush body if necessary is implemented in another spray station. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Spritzmaterial zum Spritzen der Borsten Nylon, als zweites Spritzmaterial für den Bürstenkörper Polypropylen (PP) und gegebenenfalls als weiteres Spritzmaterial für die Bürstenkörper-Umspritzungen ein gummiartiges Material verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that as the first spray material for spraying the bristles nylon, as second spray material for the brush body polypropylene (PP) and optionally as a further spray material for the brush body extrusion a rubber-like material is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten des Borstenfeldes (14) nach dem Spritzen gereckt werden, und dass dazu vorzugsweise die freien Enden der Borsten gehalten und in Längserstreckungsrichtung der Borsten vom Bürstenkörper wegbewegt werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bristles of the bristle field ( 14 ) are stretched after spraying, and for this purpose the free ends of the bristles are preferably held and moved away from the brush body in the longitudinal direction of extension of the bristles. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Recken die freien Enden der Borsten in Längserstreckungsrichtung der Borsten vom Bürstenkörper wegbewegt werden, bis die Borsten im Bereich der sie haltenden Klemmstellen abreißen und dass anschließend gegebenenfalls die abgerissenen Borstenreste entfernt, insbesondere ausgeblasen oder herausgedrückt werden.A method according to claim 6, characterized in that for Stretch the free ends of the bristles in the longitudinal direction of the Bristles moved away from the brush body until the bristles are in the area of the clamping points holding them tear off and that afterwards if necessary, the torn bristle remnants removed, in particular blown out or pushed out become. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Borsten beim Spritzen netzartig durch mitgespritzte Stege oder durch eine mitgespritzte Platte verbunden werden und dass diese Stege oder die Platte beim Recken als Greifhilfe dient und nach dem Recken abgetrennt wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that the free ends of the bristles in the form of a net by spraying Webs or be connected by a molded plate and that these webs or the plate serve as a gripping aid when stretching and is separated after stretching. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Borsten in dem Spritzen nachgeordneten Arbeitsgängen abgeschert, geschliffen, profiliert und/oder gerundet werden.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the free ends of the bristles are downstream in the syringe operations sheared, ground, profiled and / or rounded. Vorrichtung zum Herstellen einer Zahnbürste mit einem Bürstenkörper und einem Borstenfeld, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spritzstation (1) zum Spritzen eines Borstenfeldes (14) oder eines Teil-Borstenfeldes (15a, 15b) mit Borsten und einem Borstenfeld-Boden (12) vorgesehen ist, wobei die erste Spritzstation (1) ein Formnest (3) für den Borstenfeld-Boden (12) aufweist, welches an einer Seite durch eine formbildende Seite einer Kassette (4) mit in das Formnest (3) mündenden Aufnahmeöffnungen (5) zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes (14) begrenzt ist, und dass eine Übergabevorrichtung zum Umsetzen der Kassette (4) aus der ersten Spritzstation (1) in zumindest eine weitere Spritzstation (9) mit einem Formnest (10) zum Spritzen des Bürstenkörpers und zum Umspritzen des die Borsten tragenden, von der Kassette gehaltenen Borstenfeld-Bodens (12) vorgesehen ist.Device for producing a toothbrush with a brush body and a bristle field, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a first spray station ( 1 ) for spraying a bristle field ( 14 ) or a partial bristle field ( 15a . 15b ) with bristles and a bristle field base ( 12 ) is provided, the first spray station ( 1 ) a nest of forms ( 3 ) for the bristle field floor ( 12 ), which on one side by a shape-forming side of a cassette ( 4 ) in the mold nest ( 3 ) opening openings ( 5 ) to form the bristles of the bristle field to be sprayed ( 14 ) is limited, and that a transfer device for Moving the cassette ( 4 ) from the first spray station ( 1 ) in at least one other spray station ( 9 ) with a mold nest ( 10 ) for injecting the brush body and for encapsulating the bristle field base which supports the bristles and is held by the cassette ( 12 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spritzstation (1) eine Deckplatte (6) zur Begrenzung der Kassette (4) an der dem Formnest (3) für den Borstenfeld-Boden (12) entgegengesetzten Seite aufweist, die mit den Aufnahmeöffnungen (5) zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes (14) der Kassette (4) fluchtende Vertiefungen (7) aufweist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the first spray station ( 1 ) a cover plate ( 6 ) to limit the cassette ( 4 ) at the mold nest ( 3 ) for the bristle field floor ( 12 ) has opposite side, which with the receiving openings ( 5 ) to form the bristles of the bristle field to be sprayed ( 14 ) the cassette ( 4 ) aligned recesses ( 7 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (7) der Deckplatte (6) jeweils eine insbesondere kugelige Hinterschneidung aufweisen.Device according to claim 10 or 11, characterized in that the depressions ( 7 ) the cover plate ( 6 ) each have an in particular spherical undercut. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (7) der Deckplatte (6) über Verbindungskanäle miteinander verbunden sind.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the depressions ( 7 ) the cover plate ( 6 ) are connected to each other via connection channels. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzstation (9) zum Spritzen des Bürstenkörpers eine Deckplatte (11) zur Beaufschlagung der freien Enden der in der Kassette (4) gehaltenen Borsten aufweist, welche Deckplatte (11) keine oder im Vergleich zu den Aufnahmeöffnungen (5) der Deckplatte (6) der ersten Spritzstation (1) weniger tiefe Aufnahmeöffnungen aufweist.Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the spray station ( 9 ) a cover plate for spraying the brush body ( 11 ) for loading the free ends of the in the cassette ( 4 ) held bristles, which cover plate ( 11 ) none or in comparison to the receiving openings ( 5 ) the cover plate ( 6 ) of the first spray station ( 1 ) has less deep receiving openings. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (4) zur Aufnahme der Borsten an der in Spritz-Position dem Borstenfeld-Boden (12) abgewandten Seite eine Profilierung aufweist, und dass die Deckplatten (6, 11) eine zu der Profilierung der Kassette (4) komplementäre Profilierung aufweisen.Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the cassette ( 4 ) for picking up the bristles at the base of the bristle field in the spray position ( 12 ) facing away from a profile, and that the cover plates ( 6 . 11 ) one for profiling the cassette ( 4 ) have complementary profiling. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (5) der Kassette (4) zur Bildung der Borsten des zu spritzenden Borstenfeldes (14) einen Durchmesser von etwa 0,2 mm aufweisen.Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the receiving openings ( 5 ) the cassette ( 4 ) to form the bristles of the bristle field to be sprayed ( 14 ) have a diameter of about 0.2 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (5) einen kreisförmigen, ovalen, drei- oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the receiving openings ( 5 ) have a circular, oval, triangular or polygonal cross section. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (5) zu dem die freien Borstenenden bildenden Ende der Kassette (4) insbesondere konisch verjüngend ausgebildet sind.Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the receiving openings ( 5 ) to the end of the cassette forming the free bristle ends ( 4 ) are particularly conically tapered.
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