DE10303548B4 - Brush and method for its manufacture - Google Patents
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Abstract
Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenbündel aufweisenden Bürstenkopf, gekennzeichnet durch ein mit dem Bürstenkopf (2) verbundenes Borstenverbundteil (6) mit einer Folie (12), die durch Tiefziehen geformte und zur Bildung von Durchtrittsöffnungen (16) für die Borstenbündel (18) geöffnete Noppen (14) aufweist und welche die von den Borstenbündeln (18) überragte Oberfläche der Bürste bildet, den durch die geöffneten Noppen (14) durchragenden Borstenbündeln (18) und einem rückwärtig mit der Folie (12) verbundenen und die Borstenbündel (18) haltendes Rückenteil (34; 36).Brush, in particular a toothbrush, with a brush head having a bristle bundle, characterized by a bristle composite part (6) connected to the brush head (2) with a film (12) formed by deep-drawing and forming passage openings (16) for the bristle bundles (18). having open nubs (14) and which forms the surface of the brush projecting from the bristle bundles (18), the bristle bundles (18) projecting through the opened nubs (14) and a back-connected to the film (12) and the bristle bundles (18) holding back part (34; 36).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste, mit einem Borstenbündel aufweisenden Bürstenkopf sowie ein Verfahren zur Herstellung der Bürste.The present invention relates to a brush, in particular a toothbrush, with a brush head having a bristle bundle and a method for producing the brush.
Bürsten, insbesondere Zahnbürsten müssen bestimmten Anforderungen hinsichtlich der Flexibilität der Bürstenbündel erfüllen. So sollen die Borstenbündel zwar im Hinblick auf die erforderliche Putzwirkung möglichst flächig an der zu bürstenden Oberfläche, die nicht immer nicht eben ist, anliegen und mit der erforderlicher Anpresskraft gegen die zu reinigende Fläche wirken. Andererseits muss aber eine übermäßige Anpresskraft verhindert werden. Bei Pflegebürsten für Gegenstände kann eine übermäßige Anpresskraft zu Kratzspuren führen und bei Bürsten für die Körperpflege und die Mundhygiene führt eine übermäßige Anpresskraft der nutzungsseitigen Enden der Borstenfilamente mitunter zu Verletzungen, insbesondere bei Zahnbürsten zu einer Schädigung der empfindlichen Mundschleimhäute.Brushes, especially toothbrushes, have to meet certain requirements regarding the flexibility of the brush bundles. Thus, the bristle bundles, while being as flat as possible with respect to the required cleaning effect on the surface to be brushed, which is not always flat, and act with the required contact force against the surface to be cleaned. On the other hand, however, an excessive contact force must be prevented. In the case of caring brushes for objects, an excessive contact force can lead to scratch marks and brushes for personal care and oral hygiene, an excessive contact force of the usable ends of bristle filaments sometimes injury, especially in toothbrushes to damage the sensitive oral mucosa.
So ist es für Zahnbürsten bekannt, zwischen dem Griffstiel und dem Bürstenkopf einer Zahnbürste einen flexiblen Halsbereich vorzusehen (z. B.
Bei einem anderen Stand der Technik
Gemäß einem jüngeren Lösungsvorschlag (
Es hat sich gezeigt, dass die bisher bekannten Bürsten hinsichtlich der flexiblen Lagerung der Borstenbündel unter Berücksichtigung der hygienischen Anforderungen und der Auszugsfestigkeit der Borstenbündel wie auch fertigungstechnischer Anforderungen noch verbesserungsbedürftig sind und so liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Bürste zu schaffen, die eine erhöhte Nachgiebigkeit der Borstenbündel aufweist. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bürste anzugeben.It has been shown that the brushes known so far are still in need of improvement with regard to the flexible storage of the bristle bundles, taking into account the hygienic requirements and the pull-out strength of the bundles of bristles as well as production engineering requirements, and so the present invention is based on the problem of providing a brush which has a having increased compliance of the bristle bundles. Furthermore, the present invention is based on the problem of specifying a method for producing such a brush.
Zur Lösung des obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Diese unterscheidet sich von der gattungsbildenden Bürste durch ein mit dem Bürstenkopf verbundenes Borstenverbundteil, das eine Folie, welche die von den Borstenbündeln überragte Oberfläche der Bürste bildet, die Borstenbündel sowie ferner ein rückwärtig mit der Folie verbundenes und die Borstenbündel haltendes Rückenteil aufweist. Die Folie des Borstenverbundteiles weist durch Tiefziehen geformte Noppen auf, die zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen für die Borstenbündel geöffnet worden sind. Zum Öffnen können die Noppen am Ende des Tiefziehens durch ein Formwerkzeug durchstoßen werden. Alternativ können die Noppen auch abgeschnitten werden. Die nach dem Öffnen der Noppen verbleibende Restlänge derselben dient der umfänglichen Abstützung eines endseitigen Längenbereiches der durch die Noppen hindurchgeführten Borstenbündel. Die Folie des Borstenverbundteiles ist vorzugsweise eine Kunststofffolie. Die Folie kann aber auch aus einem anderen Material als Kunststoff, beispielsweise aus Metall gebildet sein.To solve the above problem, the present invention proposes a brush having the features of
Das Tiefziehen der Folie erlaubt eine einfache Herstellung eines die strukturelle Integrität der Bürste wesentlich beeinflussenden Bauteils. Die Folie und das Rückenteil bilden das dichtes mattenartiges Borstenverbundteil aus, welches den Bürstenkopf oberseitig abdeckt und gegen Eindringen von Schmutz und Bakterien versiegelt.The deep drawing of the film allows easy production of a structural integrity of the brush significantly influencing component. The film and the back form the dense mat-like bristle composite part, which covers the top of the brush head and sealed against ingress of dirt and bacteria.
Die Folie hat eine Stärke von vorzugsweise höchstens 1 mm, besonders bevorzugt von weniger als 200 μm und das Rückenteil kann sich über die gesamte Höhe des Bürstenkörpers erstrecken, ist vorzugsweise als sehr flaches Bauteil von weniger als ¼ der Höhe des Bürstenkörpers, besonders bevorzugt von 1 mm und insbesondere mit einer Dicke von weniger als 200 μm ausgebildet, so dass das Borstenverbundteil aufgrund der geringen Materialstärke sehr flexibel ist. Die einzelnen, in dem Borstenverbundteil gehaltenen Borstenbündel können dementsprechend bei einem übermäßigen Anpressdruck an den nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel in Längsrichtung der Borstenbündel zurückweichen und/oder um das befestigungsseitige Ende verschwenken. Dementsprechend kann eine Beschädigung der zu reinigenden Gegenstände bzw. eine Verletzung des Benutzers, insbesondere eine Verletzung der Mundschleimhäute bei der Benutzung der Bürste vermieden werden.The film has a thickness of preferably at most 1 mm, more preferably less than 200 microns and the back part may extend over the entire height of the brush body is preferably a very flat component of less than ¼ of the height of the brush body, more preferably from 1 mm and in particular with a Thickness of less than 200 microns, so that the bristle composite part is very flexible due to the low material thickness. Accordingly, the individual bristle bundles held in the bristle composite part can, in the event of an excessive contact pressure on the use-side ends of the bristle bundles, retreat in the longitudinal direction of the bristle bundles and / or pivot about the fastening-side end. Accordingly, damage to the objects to be cleaned or a violation of the user, in particular a violation of the oral mucosa in the use of the brush can be avoided.
Im Hinblick auf eine hinreichende Führung und umfängliche Stützung der Borstenbündel wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Noppen Kanäle ausbilden, deren axiale Länge dem 0,5- bis 4fachen des Borstenbündeldurchmessers entspricht. Diese Kanäle können an ihrem oberflächenseitigen Ende vor dem Einbringen der Borstenbündel einen etwas geringeren Durchmesser als die Borstenbündel haben und so zu einer verbesserten Abdichtung der Borstenbündel gegenüber der Folie beitragen. Das gegenüberliegende Ende der Kanäle, wo sich üblicherweise das befestigungsseitige Ende der Borstenbündel befindet, läuft vorzugsweise konisch aus und bietet dementsprechend einen trichterförmigen Einlass, der das Einschieben der Borstenbündel von der Rückseite der Folie her begünstigt und ferner einen Einzugsbereich für das befestigungsseitige Ende der Borstenbündel bildet. Dieser Einzugsbereich kann insbesondere dann zu einer verbesserten Befestigung der Borstenbündel gegenüber der Folie führen, wenn die Borstenbündel an ihrem befestigungsseitigen Ende eine Verdickung aufweisen, die durch Anschmelzen gebildet ist und die vor dem vollständigen Abkühlen und damit Aushärten der Verdickung gegen die Rückseite der Folie umgeformt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise die Verdickung zu einem an die jeweilige Einzugsbereich des Kanals angepassten Pfropf umgeformt werden.In view of sufficient guidance and extensive support of the bristle bundles, it is proposed according to a preferred development of the present invention that the studs form channels whose axial length corresponds to 0.5 to 4 times the bristle bundle diameter. These channels can have a slightly smaller diameter than the bristle bundles at their surface-side end prior to the introduction of the bristle bundles and thus contribute to an improved sealing of the bristle bundles with respect to the film. The opposite end of the channels, where usually the attachment-side end of the bristle bundles is located, is preferably conical and accordingly provides a funnel-shaped inlet which promotes the insertion of the bristle bundles from the back of the film and further forms a collection area for the attachment-side end of the bristle bundles , This catchment area can in particular lead to an improved attachment of the bristle bundles with respect to the film when the bristle bundles have a thickening at their attachment end which is formed by melting and which is formed against the back of the film before complete cooling and thus curing of the thickening , In this way, for example, the thickening can be reshaped into a graft adapted to the respective catchment area of the channel.
Im Hinblick auf die unterschiedlichen Anforderungen ist die Folie vorzugsweise als Extrusionsfolie ausgebildet und weist verschiedene Lagen aus unterschiedlichen Kunststoffen auf. So kann eine Lage die strukturelle Integrität der umgeformten Folie sicherstellen, wohingegen die andere, vorzugsweise an der Oberfläche befindliche Lage mit Rücksicht auf die hygienischen Eigenschaften und gegebenenfalls die Abdichtung der Borstenbündel gegenüber dem Borstenverbundteil ausgewählt worden ist. Die rückseitige Schicht wird wiederum aus einem Material gebildet, welches vorzugsweise das Befestigen des Rückenteiles an der Folie, gegebenenfalls das Fixieren und Abdichten der Borstenbündel gegenüber der Folie begünstigt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Oberfläche der Folie, welche die Oberfläche der Bürste im Bereich des Borstenverbundteiles bildet, sowie die andere Außenfläche, also die Rückfläche jeweils aus eine Polypropylen-Schicht auszubilden. Zwischen diesen beiden äußeren Polypropylen-Schichten ist vorzugsweise einer Polyamidschicht vorgesehen, durch welche die mechanischen Eigenschaften der Folie begünstigt wird.In view of the different requirements, the film is preferably formed as an extrusion film and has different layers of different plastics. Thus, one ply can ensure the structural integrity of the formed film, whereas the other, preferably surface, ply has been selected with respect to the hygienic properties and optionally the sealing of the bundles of bristles to the bristle composite. The back layer is again formed of a material which preferably favors the attachment of the back to the film, optionally the fixing and sealing of the bristle bundles to the film. It has proven to be advantageous to form the surface of the film, which forms the surface of the brush in the region of the bristle composite part, as well as the other outer surface, ie the rear surface in each case of a polypropylene layer. Between these two outer polypropylene layers, a polyamide layer is preferably provided by which the mechanical properties of the film is favored.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Elastizität des Borstenverbundteiles ist es zu bevorzugen, das Rückenteil durch eine auf die Folie aufgesiegelte Rückenfolie auszubilden. Alternativ kann das Rückenteil durch Anspritzen eines Kunststoffes, beispielsweise eines Thermoplasten oder eines thermoplastischen Elastomers gegen die Folie ausgebildet und mit der Folie verbunden werden. In beiden Fällen wird vorzugsweise das Rückenteil zumindest mit der Rückseite der Folie verbunden. Im Hinblick auf ein möglichst freies Verschwenken der Borstenbündel kann hierbei auf eine Verbindung zwischen dem Rückenteil und dem befestigungsseitigen Ende der Borstenbündel verzichtet werden. Ebenso gut kann das Rückenteil auch an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel haften. Im Hinblick darauf kann die Rückenfolie beispielsweise aus Polypropylen gebildet sein. Ebenso gut kann die Rückenfolie als Koextrusionsfolie mehrere Schichten von unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere Kunststoffwerkstoffen umfassen. Die an der Folie anliegende Oberfläche des Rückenteiles weist dabei vorzugsweise ein Material auf, welches im Hinblick auf die gewünschte Haftung des Rückenteils gegenüber der Folie und/oder den Borstenbündeln bzw. den Bürstenkopf ausgewählt worden ist. Die rückwärtige Schicht der Rückenfolie kann insbesondere mit Rücksicht auf die gewünschte Elastizität der Abstützung und Lagerung der Borstenbündel ausgewählt werden.With regard to the highest possible elasticity of the bristle composite part, it is preferable to form the back part by a back film which has been sealed onto the film. Alternatively, the back may be formed by molding a plastic, such as a thermoplastic or a thermoplastic elastomer, against the film and bonded to the film. In both cases, the back part is preferably connected at least to the back of the film. With regard to a possible free pivoting of the bristle bundles can be dispensed with a connection between the back part and the fastening-side end of the bristle bundles. As well, the back part can also adhere to the attachment-side ends of the bristle bundles. In view of this, the backsheet may be formed of polypropylene, for example. Just as well, the backsheet may comprise as coextrusion film several layers of different materials, in particular plastic materials. The surface of the back part bearing against the film preferably has a material which has been selected with regard to the desired adhesion of the back part to the film and / or the bristle bundles or the brush head. The backsheet of the backsheet may be selected particularly in consideration of the desired elasticity of the support and storage of the bundles of bristles.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung und mit Rücksicht auf die hygienischen Eigenschaften wird vorgeschlagen, an dem Bürstenkopf einen geschlossenen Hohlraum auszubilden, der rückwärtig des Borstenverbundteiles vorgesehen ist. Die Tiefe des Hohlraumes in Längsrichtung der Borstenbündel ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass bei jedem erdenklichen Zurückfedern der Borstenbündel in ihrer Längsrichtung die Rückseite des Borstenverbundteiles zu keiner Zeit gegen die Innenfläche eines Rückenteiles des Bürstenkörpers stößt, welcher die Ausnehmung rückseitig abdeckt.According to a further preferred embodiment and with regard to the hygienic properties, it is proposed to form on the brush head a closed cavity, which is provided at the rear of the bristle composite part. The depth of the cavity in the longitudinal direction of the bristle bundles is preferably chosen such that at any conceivable springback of the bristle bundles in their longitudinal direction, the back of the bristle composite part at no time abuts against the inner surface of a back portion of the brush body, which covers the recess on the back.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Hohlraum mir einem die Elastizität der Folie beeinflussenden Medium gefüllt. Dieses Medium kann ein Gas sein. Alternativ kann das Medium auch ein Gel oder ein Elastomer sein. Die Auswahl des Mediums erfolgt mit Rücksicht auf die gewünschte elastische Abstützung des Borstenverbundteiles.According to a further preferred embodiment, the cavity is filled with a medium influencing the elasticity of the film. This medium can be a gas. Alternatively, the medium may also be a gel or an elastomer. The selection of the medium takes place with regard to the desired elastic support of the bristle composite part.
Der Bürstenkopf kann als einteiliges Bauteil zusammen mit dem Griffstiel mittels Spritzgießen ausgebildet sein. Hierbei wird der Hohlraum als zu der Oberseite des Bürstenkopfes offene Ausnehmung angelegt und später durch Anbringen des Borstenverbundteiles vollständig geschlossen. Bei einer alternativen Ausgestaltung wird der Bürstenkopf mit einem eine mittlere Ausnehmung umgebenden Rand ausgeformt, der an der Vorderseite das Borstenverbundteil hält und der an seiner Rückseite mit einem den Bürstenkopf abschließenden Verschlussdeckel abgedeckt ist. Im Hinblick auf die hygienischen Anforderungen ist der Verschlussdeckel bündig in den Bürstenkopf eingelassen. Das Borstenverbundteil kann hierbei als Einlegeteil in ein Formwerkzeug bei der spritzgießtechnischen Herstellung des Bürstenkopfs zusammen mit dem Griffstiel von der Kunststoffmasse randseitig umschlossen und damit in den Bürstenkopf eingebaut werden. Zusätzlich können hierbei an der Rückseite des Borstenverbundteiles ein oder mehrere Kissen angeordnet werden, die gleichfalls beim Spritzgießen des Bürstenkopfes von der Kunststoffschmelze umschlossen und somit in dem hierbei ausgebildeten Hohlraum aufgenommen werden. Dieses Kissen kann ein Gas oder eine Flüssigkeit enthalten. Alternativ kann das Kissen aus einem Gel oder einem Elastomer bestehen. The brush head may be formed as a one-piece component together with the handle stem by means of injection molding. Here, the cavity is created as open to the top of the brush head recess and later completely closed by attaching the bristle composite part. In an alternative embodiment, the brush head is formed with an edge surrounding a central recess, which holds the bristle composite part at the front and which is covered on its rear side with a closure lid closing the brush head. In terms of hygienic requirements, the cap is flush with the brush head. The bristle composite part can in this case as an insert into a mold in the injection-molding production of the brush head together with the handle stem of the plastic compound peripherally enclosed and thus be installed in the brush head. In addition, one or more cushions can hereby be arranged on the rear side of the bristle composite part, which are likewise enclosed in the injection molding of the brush head by the plastic melt and thus accommodated in the cavity formed in this case. This pillow can contain a gas or a liquid. Alternatively, the pad may be made of a gel or an elastomer.
Im Falle einer Befestigung der Borstenbündel durch Ausbilden einer angeschmolzenen Verdickung befindet sich diese vorzugsweise zwischen der Folie und dem Rückenteil und kann somit durch Anlegen des Rückenteiles auf einfache Weise in axialer Richtung gesichert und durch Verbinden mit dem Rückenteil fixiert werden.In the case of fixing the bristle bundles by forming a fused thickening, this is preferably between the film and the back part and can thus be secured by applying the back part in a simple manner in the axial direction and fixed by connecting to the back part.
Zur Lösung des verfahrensmäßigen Aspektes des der Erfindung zugrundeliegenden Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine Folie zur Ausbildung von Noppen tiefgezogen, und die Noppen werden dann zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen für die Borstenbündel geöffnet werden. Daraufhin werden die Borstenbündel in die Folie eingebracht und die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel werden an die Rückseite der Folie angelegt. Schließlich wird das Rückenteil auf die Rückseite der Folie aufgebracht, um die Borstenbündel mit ihrem befestigungsseitigen Ende zwischen der Folie und dem Rückenteil zu sichern. Danach wird das derart hergestellte Borstenverbundteil an einem Bürstenkopf befestigt.To solve the procedural aspect of the problem underlying the invention, a method for producing a brush according to claim 15 is proposed by the present invention. In this method, first a film is deep-drawn to form nubs, and the nubs will then be opened to form openings for the bristle bundles. Thereafter, the bristle bundles are introduced into the film and the attachment-side ends of the bristle bundles are applied to the back of the film. Finally, the back is applied to the back of the film to secure the bundles of bristles with their attachment side end between the film and the back. Thereafter, the bristle composite part thus prepared is attached to a brush head.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache und dauerhafte sowie dichte Abdichtung des mattenartigen Borstenverbundteiles wird dieses vorzugsweise als Einlegeteil in eine Spritzgießform eingelegt und durch Umspritzen mit dem Bürstenkopf verbunden. Aus gleichem Grund kann dabei auf der Rückseite des Borstenverbundteiles ein Kissen angeordnet und beide Teile in die Spritzgießform eingelegt werden, um das Verbundteil zusammen mit dem Kissen durch Umspritzen in den Bürstenkopf aufzunehmen.With regard to the simplest and most durable and tight seal of the mat-like bristle composite part of this is preferably inserted as an insert in an injection mold and connected by injection molding with the brush head. For the same reason can be arranged on the back of the bristle composite part a cushion and both parts are inserted into the injection mold to receive the composite part together with the cushion by encapsulation in the brush head.
Bei einer alternativen Ausgestaltung wird das Borstenverbundteil nach der separaten Herstellung des Bürstenkopfes zusammen mit einem angeformten Griffstiels über einer an dem Bürstenkopf ausgesparte Ausnehmung eingesetzt und mit dem Bürstenkopf verbunden. Auf der dem Borstenverbundteil gegenüberliegenden Seite wird diese Ausnehmung durch einen Verschlussdeckel verschlossen, der das Eindringen von Schmutz und Verunreinigungen im Bereich des Bürstenkopfes an der Rückseite des Borstenverbundteiles verhindert.In an alternative embodiment, the bristle composite part is used after the separate production of the brush head together with an integrally molded handle on a recessed on the brush head recess and connected to the brush head. On the side opposite the bristle composite part, this recess is closed by a closure lid, which prevents the ingress of dirt and impurities in the area of the brush head on the rear side of the bristle composite part.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:Further details, advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the drawings. In this show:
In
Ein Verfahren zur Herstellung des Borstenverbundteiles
Aus der in
Die in den
Von der Rückseite
Danach wird ein weiteres Formwerkzeugteil
Das derart hergestellte Borstenverbundteil
Bei dem in den
Die Rückenfolie
Das in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Bürstenkopfbrush head
- 44
- Ausnehmungrecess
- 66
- BorstenverbundteilBristle composite part
- 88th
- Verschlussdeckelcap
- 1010
- BürstenkopfkörperBrush head body
- 1212
- Foliefoil
- 12a12a
- Rückseiteback
- 1414
- Noppeburl
- 14b14b
- Vorderseitefront
- 1616
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 1818
- Borstenbündelbristle bundles
- 1919
- Kanalchannel
- 2020
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 2222
- Werkzeugteiltool part
- 2424
- Haltekanalretaining channel
- 2626
- Anlageflächecontact surface
- 2828
- Verdickungthickening
- 3030
- Werkzeugteiltool part
- 3434
- Rückenteilback
- 3636
- Rückenfolieback film
- 3838
- Griffstilgrip style
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-
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |