DE10353541B4 - Method and device for producing brushes with bundles of bristles and nubs - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Bürsten mit Borstenbündeln sowie Noppen aus Kunststoff, Gummi oder gummiartigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Borstenbündel (2) in einen Bürstenkörper (3) gestopft und nachbearbeitet werden, dass zumindest die der Position der einzubringenden Noppen (18) am Bürstenkörper (3) benachbarten Borstenbündel (2) verdrängt werden, dass der Bürstenkörper (3) mit den verdrängten Borstenbündeln (2) einer Spritzgießform (4a, 4b) zum Spritzen der Noppen (18) zugeführt wird und dass anschließend zumindest die Noppen (18) mit dem Bürstenkörper (3) derart verbunden werden, dass die Noppen (18) in einem borstenfreien Bereich (7) zwischen den verdrängten Borstenbündeln (2) angebracht sind.A process for the production of brushes with bristle bundles and knobs of plastic, rubber or rubbery material, characterized in that first the bristle bundles (2) stuffed into a brush body (3) and post-processed that at least the position of the introduced nubs (18) on Brush body (3) adjacent bristle bundles (2) are displaced, that the brush body (3) with the displaced bristle bundles (2) an injection mold (4a, 4b) for spraying the studs (18) is fed and that then at least the knobs (18) be connected to the brush body (3) such that the nubs (18) in a bristle-free area (7) between the displaced bristle bundles (2) are mounted.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Bürsten mit Borstenbündeln sowie Noppen aus Kunststoff, Gummi oder gummiartigem Material.The invention relates to a method and an apparatus for the production of brushes with bristle bundles and knobs of plastic, rubber or gummiartigem material.
Aus dem Stand der Technik sind nachfolgend kurz beschriebene Bürsten vorbekannt, die sowohl Borsten als auch noppenartige Vorsprünge oder Stängel aufweisen:
Aus der
From the
Aus der
Die
Man kennt außerdem bereits Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, die zusätzlich zu den Reinigungsborsten gummiartige Noppen aufweisen, die beispielsweise zur Zahnfleisch-Massage oder zum Polieren der Zähne dienen. Derartige Bürsten werden gefertigt, indem zunächst der Bürstenkörper mit den Bündellöchern gespritzt wird und anschließend werden in einem zweiten Spritzvorgang die Noppen gespritzt. Schließlich werden die Borstenbündel in die Bündellöcher eingestopft. Bei der Festlegung des Borstenfeldes muss ein bestimmter Mindestabstand zwischen Noppen und Bündellöchern berücksichtigt werden, um das Stopfen überhaupt zu ermöglichen. Nach dem Stopfen der Borstenbündel werden diese abgeschert, wobei dies jedoch nur bis zur Länge der Noppen möglich ist, da diese sonst beschädigt werden. Zwar können einzelne Noppen während dem Abscheren auch verdrängt werden, was jedoch aufwändig ist und die Möglichkeiten beim Abscheren einschränkt. Problematisch ist auch das Abrunden der Borstenbündelenden mit Schleifscheiben, da hierbei die Borsten umgebogen werden und dabei die Schleifscheiben tiefer eingreifen als ein Abscheraggregat. Ein Wegdrücken der Noppen, um Beschädigungen zu vermeiden, ist dabei noch problematischer. Zudem entsteht beim Abrunden der Borstenbündel feiner Staub, der sich auf den Gummi-Noppen ablagert und nur schwer entfernt werden kann.In addition, brushes, in particular toothbrushes, which in addition to the cleaning bristles have rubber-like nubs which serve, for example, for gum massage or for polishing the teeth, are already known. Such brushes are made by first the brush body is sprayed with the bundle holes and then the nubs are sprayed in a second injection process. Finally, the bristle bundles are stuffed into the bundle holes. In determining the bristle field, a certain minimum distance between knobs and bundle holes must be taken into account in order to allow the plug at all. After tamping the bundles of bristles they are sheared off, but this is only possible up to the length of the nubs, as they are otherwise damaged. Although individual knobs can also be displaced during shearing, which is complicated and limits the possibilities of shearing off. Also problematic is the rounding of the bristle bundle ends with grinding wheels, as in this case the bristles are bent and thereby engage the grinding wheels deeper than a Abscheraggregat. Pushing away the knobs to avoid damage is even more problematic. In addition, the rounding of the bristle bundles produces fine dust, which deposits on the rubber knobs and is difficult to remove.
Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit Bürsten mit Borstenbündeln und Noppen einfach herstellbar sind und dabei die Noppen nicht beschädigt und/oder verunreinigt werden. Zudem sollen die Noppen vergleichsweise nah den Borstenbündeln anordenbar sein. Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 7It is therefore the object to provide a method and a device, with which brushes with bristle bundles and nubs are easy to produce while the nubs are not damaged and / or contaminated. In addition, the knobs should be arranged comparatively close to the bristle bundles. The object is achieved with a method according to
Die erfindungsgemäße Lösung besteht hinsichtlich des Verfahrens insbesondere darin, dass zunächst die Borstenbündel in einen Bürstenkörper gestopft und nachbearbeitet werden, und dass anschließend zumindest die Noppen, gegebenenfalls auch noch zusätzliche Teile mit dem Bürstenkörper verbunden werden. Durch das Einbringen der Noppen am Ende des Fertigungsvorgangs können die Borstenbündel in gewohnter Weise abgeschert, gerundet und geschliffen werden. Das Einbringen der Noppen nach dem Stopfen der Borstenbündel erlaubt zudem einen reduzierten Abstand zwischen Noppen und Borstenbündeln, was eine flexiblere Gestaltung des Borstenfeldes ermöglicht.With regard to the method, the solution according to the invention consists, in particular, in that first the bundles of bristles are stuffed into a brush body and reworked, and then at least the knobs, optionally also additional parts, are connected to the brush body. By introducing the knobs at the end of the manufacturing process, the bristle bundles can be sheared off in the usual manner, rounded and sanded. The introduction of the nubs after the tamping of the bristle bundles also allows a reduced distance between nubs and bristle bundles, which allows a more flexible design of the bristle field.
Die Noppen können dabei in Noppen-Aufnahmelöcher des Bürstenkörpers ein- oder auf den Bürstenkörper aufgespritzt werden. Beim Spritzen des Bürstenkörpers können neben den Bündel-Aufnahmelöchern auch entsprechende Aufnahmelöcher für die Noppen vorgesehen werden, die eine Verankerung und somit einen besonders guten Halt der Noppen an dem Bürstenkörper bewirken. Es ist jedoch auch möglich, die Noppen direkt auf die Bürstenkörper-Oberfläche anzuspritzen. Da sowohl der Bürstenkörper als auch die Noppen aus Kunststoffmaterial bestehen, wird beim Spritzen der Noppen eine feste Verbindung mit dem Bürstenkörper hergestellt.The knobs can be inserted into nub-receiving holes of the brush body or sprayed onto the brush body. When spraying the brush body, in addition to the bundle receiving holes, it is also possible to provide corresponding receiving holes for the knobs which bring about an anchoring and thus a particularly good hold of the knobs on the brush body. However, it is also possible to inject the nubs directly on the brush body surface. Since both the brush body and the knobs are made of plastic material, a firm connection with the brush body is produced during spraying of the knobs.
Zum Spritzen der Noppen ist es zweckmäßig, wenn zumindest die der Position der einzubringenden Noppen am Bürstenkörper benachbarten Borstenbündel verdrängt werden, wenn der Bürstenkörper mit den verdrängten Borstenbündeln einer Spritzgießform zum Spritzen der Noppen zugeführt wird und wenn gegebenenfalls die Verdrängereinrichtung nach dem Einsetzen des Bürstenkörpers in die Spritzgießform zurückgezogen wird.For spraying the knobs, it is expedient if at least the bristle bundles adjacent to the position of the knobs to be introduced are displaced when the bristle body with the displaced bristle bundles is fed to an injection mold for spraying the knobs and, if appropriate, the displacing means after inserting the brush body into the bristle Injection mold is withdrawn.
Das Verdrängen der Borstenbündel ist im Vergleich zum Verdrängen der stärkeren und weniger nachgiebigen Noppen einfacher möglich und erlaubt ein sicheres Zuführen der beborsteten Bürstenkörper in die Spritzgießform für die Noppen.The displacement of the bristle bundles is easier compared to the displacement of the stronger and less compliant nubs and allows a safe feeding the bristled brush body in the injection mold for the nubs.
Es ist auch möglich, dass die Noppen in einem separaten Arbeitsgang gefertigt und anschließend mit dem Bürstenkörper verbunden werden, insbesondere in Aufnahmeöffnungen des Bürstenkörpers eingestopft oder auf diesem befestigt oder aufgeklebt werden.It is also possible that the knobs are made in a separate operation and then connected to the brush body, in particular in receiving openings of the Brush body stuffed or attached or glued to this.
Das Einbringen der Noppen ist dabei besonders einfach möglich, wenn die Noppen in Durchgangsöffnungen am Bürstenkörper von der dem Borstenfeld gegenüberliegenden Seite des Bürstenkörpers her eingesetzt werden. Der Arbeitsbereich zum Einbringen der Noppen befindet sich somit auf der den Borstenbündeln abgewandten Rückseite, so dass keine besonderen Vorkehrungen oder Maßnahmen zum Verdrängen von Borstenbündeln oder zum Zugänglichmachen der Noppen-Aufnahmeöffnungen getroffen werden müssen.The introduction of the knobs is particularly easy possible if the knobs are inserted into through holes on the brush body from the bristle field opposite side of the brush body ago. The working area for introducing the nubs is thus located on the rear side facing away from the bristle bundles, so that no special measures or measures for displacing bundles of bristles or for making the nub receiving openings accessible must be made.
Hinsichtlich der Vorrichtung ist die Erfindung insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestückungseinrichtung zum Bestücken eines beborsteten Bürstenkörpers zumindest mit Noppen vorgesehen ist. Es ergeben sich somit die bereits bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläuterten Vorteile.With regard to the device, the invention is characterized in particular in that an equipping device for equipping a bristled brush body is provided at least with nubs. This results in the advantages already explained in the description of the method according to the invention.
Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Bestückungseinrichtung eine Spritzgießmaschine mit einer Spritzgießform zum Spritzen der Noppen, eine Verdrängereinrichtung für die Borstenbündel sowie einen Übergabegreifer zum Einsetzen des mit Borstenbündeln bestückten Bürstenkörpers in die Spritzgießform aufweist. Nach dem Bearbeiten der Borstenbündel wird der beborstete Bürstenkörper mittels dem Übergabegreifer von einer Nachbearbeitungsstation in eine Spritzgießform eingesetzt, in der die Noppen auf den Bürstenkörper aufgespritzt oder in entsprechend vorgesehene Noppen-Aufnahmeöffnungen eingespritzt werden. Um zu verhindern, dass beim Einsetzen des Bürstenkörpers in die Spritzgießform einzelne Filamente der Borstenbündel abgeknickt werden oder in den Spritzbereich für die Noppen gelangen, werden zumindest die der Noppen-Spritzposition benachbarten Borstenbündel mit einer Verdrängereinrichtung aus dem unmittelbaren Spritzbereich verdrängt.An embodiment provides that the placement device has an injection molding machine with an injection mold for spraying the nubs, a displacement device for the bristle bundles and a transfer gripper for inserting the bristle bundles equipped brush body in the injection mold. After processing the bundles of bristles, the bristled brush body is inserted by means of the transfer gripper from a post-processing station into an injection mold in which the knobs are sprayed onto the brush body or injected into correspondingly provided stud receiving openings. In order to prevent individual filaments of the bristle bundles from being bent or getting into the injection area for the nubs when the brush body is inserted into the injection mold, at least the bristle bundles adjacent to the nub spraying position are displaced from the immediate injection area with a displacement device.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass als Bestückungseinrichtung eine Zuführ- und Einstopfvorrichtung zum Zuführen von separaten Noppen an den Bürstenkörper und zum Einstopfen der Noppen in Aufnahmeöffnungen des Bürstenkörpers vorgesehen ist. Da eine solche Einstopfvorrichtung im Vergleich zu einer Spritzgießvorrichtung weniger Platz benötigt, lassen sich die Noppen besonders nahe an vorhandene Borstenbündel anordnen, so dass kleinere Bürstengrößen möglich sind beziehungsweise eine kompaktere Anordnung von Borstenbündeln und Noppen realisiert werden kann.Another embodiment provides that a feeding and stuffing device for feeding separate knobs to the brush body and for stuffing the knobs in receiving openings of the brush body is provided as a loading device. Since such a stuffing device requires less space compared to an injection molding device, the knobs can be arranged particularly close to existing bristle bundles, so that smaller brush sizes are possible or a more compact arrangement of bristle bundles and nubs can be realized.
Dabei ist es möglich, dass die Aufnahmeöffnungen als Sacklöcher zum Einstopfen der Noppen von der Borsten-Seite ausgebildet sind. Um das Einstopfen der Noppen zu vereinfachen, den Halt der Noppen an dem Bürstenkörper zu verbessern und ein unbeabsichtigtes Lösen der Noppen beim Gebrauch der Bürste zu vermeiden ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmeöffnungen für die Noppen konisch sich zum Borstenfeld verjüngend ausgebildet sind, gegebenenfalls eine Hinterschneidung aufweisen und in ihrem Öffnungsbereich an dem Bürstenkörper beziehungsweise eine Anfasung zum Einsetzen der Noppen aufweisen.It is possible that the receiving openings are formed as blind holes for stuffing the knobs of the bristle side. In order to simplify the stuffing of the knobs, to improve the hold of the knobs on the brush body and to avoid unintentional loosening of the knobs when using the brush, it is expedient if the receiving openings for the knobs are conically tapered to the bristle field, optionally an undercut and have in their opening area on the brush body or a chamfer for insertion of the knobs.
Es ist zweckmäßig, wenn zum Einstopfen der Noppen in die Aufnahmeöffnungen zumindest ein an jeweils eine Noppen-Aufnahmeöffnung annäherbarer Zuführkanal zur Aufnahme jeweils eines Noppen-Elements mit einem darin geführten Stößel vorgesehen ist, und wenn der Zuführkanal zumindest an seinem in Stopfposition der Aufnahmeöffnung zugewandten, in das Borstenfeld des Bürstenkörpers eindringenden Endbereich bezüglich seiner Querschnitts-Größe insbesondere elastisch verformbar ist. Der Zuführkanal kann an den benachbarten Borstenbündeln vorbei bis zur Bürstenkörper-Oberfläche geführt werden, um dann ein Noppen-Element in eine dafür vorgesehene Aufnahmeöffnung einzusetzen. An ihren freien Enden weiten sich die Borstenbündel etwas auf. Um zu verhindern, dass beim Einführen des Noppen-Zuführkanals in das Borstenfeld solche abstehenden Borsten erfasst und heruntergedrückt werden, kann der Querschnitt des Zuführkanals veränderbar sein. Beim Einführen weist der Zuführkanal einen geringen Querschnitt auf, um an den Borstenbündeln vorbeigeführt zu werden. Wenn der Zuführkanal bis zur Bürstenkörper-Oberfläche eingeführt ist, wird sein Querschnitt entsprechend dem Querschnitt der einzusetzenden Noppen vergrößert, so dass ein Noppen-Element mit dem Stößel in die jeweilige Aufnahmeöffnung eingepresst werden kann. Der Zuführkanal kann zur Veränderung seines Querschnitts insbesondere als längsgeschlitzte Blechröhre mit sich überlappenden Längskanten ausgebildet sein.It is expedient if at least one feeding channel, which can be approached in each case to a nub-receiving opening, for receiving in each case a nub element with a tappet guided therein, is provided for stuffing the nubs into the receiving openings, and if the feed channel faces the receiving opening at least at its stuffing position, in the bristle field of the brush body penetrating end portion in particular with respect to its cross-sectional size is elastically deformable. The feed channel can be guided past the adjacent bundles of bristles up to the brush body surface in order then to insert a knob element into a receiving opening provided for this purpose. At their free ends, the bundles of bristles expand slightly. In order to prevent such protruding bristles from being caught and pressed down during insertion of the knobbly feed channel into the bristle field, the cross section of the feed channel can be variable. When inserted, the feed channel has a small cross-section to be guided past the bristle bundles. When the feed channel is inserted to the brush body surface, its cross section is increased according to the cross section of the knobs to be used, so that a knob element can be pressed with the plunger in the respective receiving opening. The feed channel may be designed to change its cross section in particular as a longitudinally slotted metal tube with overlapping longitudinal edges.
Das Einsetzen der Noppen kann vereinfacht werden, wenn die Aufnahmeöffnungen als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, insbesondere zum Einstopfen der Noppen von der dem Borstenfeld abgewandten Seite des Bürstenkörpers. Dadurch sind keine Vorkehrungen zum Verdrängen von Borstenbündeln erforderlich. Die Noppen sind dabei nach dem Einsetzen von der dem Borstenfeld abgewandten Seite des Bürstenkörpers sichtbar, was als gestalterisches Merkmal für die Bürste genutzt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, die dem Borstenfeld abgewandte Seite des Bürstenkörpers mit einer Abdeckung zu versehen. Die eingestopften Noppen können mit der dem Borstenfeld abgewandten Seite des Bürstenkörpers eben abschließen. Es ist jedoch auch möglich, dass die eingestopften Noppen über die dem Borstenfeld abgewandte Seite des Bürstenkörpers als zusätzliche Nutzenden überstehen. Diese vorzugsweise ein oder mehrere Millimeter überstehenden Nutzenden können außer zum Polieren der Zähne und zur Massage des Zahnfleisches beispielsweise auch als Zungenbürste oder Massage-Elemente für den Mundinnenraum genutzt werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Spritzgießmaschine zum Spritzen der Noppen als Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine zum Spritzen unterschiedlicher Noppen ausgebildet sein. Die unterschiedlichen Noppen können sich dabei hinsichtlich der Farbe und/oder der Form unterscheiden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass eine Spritzgießmaschine mit einer Spritzgießform zum Spritzen zusätzlicher Teile, beispielsweise eines Saugnapfes an oder in den mit Borstenbündeln bestückten Bürstenkörper vorgesehen ist. Die Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine kann sowohl zum Spritzen gegebenenfalls unterschiedlicher Noppen als auch zum Spritzen oder Umspritzen wenigsten eines zusätzlichen Teiles ausgebildet sein. Die Noppen und/oder die gegebenenfalls zusätzlich vorgesehenen Teile können auch als fertige Teile zugeführt und dann durch Umspritzen mit dem Bürstenkörper verbunden werden. Dazu kann vor der oder den Spritzgießmaschine(n) eine Montageeinrichtung zum Anbringen wenigsten eines zusätzlichen, bei der Spritzgießmaschine zu umspritzenden Teiles und/oder zum Anbringen von gegebenenfalls bei der Spritzgießmaschine zu umspritzenden Noppen vorgesehen sein. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie den nachfolgend erläuterten Zeichnungen.The insertion of the knobs can be simplified if the receiving openings are formed as through holes, in particular for stuffing the knobs of the bristle field side facing away from the brush body. As a result, no provisions for displacing bristle bundles are required. The nubs are visible after insertion of the side facing away from the bristle field of the brush body, which can be used as a design feature for the brush. However, it is also possible to provide the side facing away from the bristle field of the brush body with a cover. The stuffed nubs can just finish with the side facing away from the bristle field of the brush body. However, it is also possible that the stuffed nubs on the side facing away from the bristle field of the brush body as additional Survivors. These preferably one or more millimeters protruding users can be used except for polishing the teeth and for massage of the gums, for example, as a tongue brush or massage elements for the oral cavity. According to a development of the invention, the injection molding machine for spraying the knobs can be designed as a multi-component injection molding machine for spraying different knobs. The different nubs can differ in terms of color and / or shape. Furthermore, there is the possibility that an injection molding machine is provided with an injection mold for spraying additional parts, such as a suction cup on or in the brush body equipped with bristle bundles. The multi-component injection molding machine can be designed both for spraying possibly different knobs as well as for spraying or molding at least one additional part. The nubs and / or optionally additionally provided parts can also be supplied as finished parts and then connected by injection molding with the brush body. For this purpose, in front of the or the injection molding machine (s), a mounting device for attaching at least one additional, to be encapsulated in the injection molding machine part and / or for attaching possibly to be encapsulated in the injection molding nubs. Further embodiments of the device according to the invention will become apparent from the claims and the drawings explained below.
Es zeigt:It shows:
In den
An dem Übergabegreifer
Der Bürstenkörper
Die
In
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