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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten mit
gestopften und mittels Ankerplättchen
befestigten Borstenbündeln, insbesondere
von Zahnbürsten,
mit einer Spritzgießmaschine
zum Herstellen von Borstenbündel-Löcher aufweisenden
Bürstenkörpern, sowie
einer Stopfeinrichtung zum Einbringen und Verankern der Borstenbündel in
den Borstenbündel-Löchern der
Bürstenkörper.
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Solche
Vorrichtungen kennt man in zahlreichen Ausführungen, beispielsweise wie
in der
DE 37 19 823
C1 beschrieben.
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Bei
Bürsten,
insbesondere Zahnbürsten,
ist es einerseits erwünscht,
die Reinigungsfläche
oder Nutzungsseite mit möglichst
vielen einzelnen Borsten oder Fasern zu besetzen, um eine möglichst
gute Reinigungswirkung zu erzielen und andererseits sollte aber
ein gewisser Abstand zwischen den Borstenbündel vorhanden sein, damit
die Bürste
nach dem Benützen
rasch trocknen kann, was aus hygienischen Gründen wünschenswert ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und danach hergestellte
Bürsten
zu schaffen, wobei eine Borstenanordnung möglich ist, die einerseits eine
besonders gute Reinigungswirkung ermöglicht, die andererseits aber
ein rasches Trocknen nicht behindert. Zur Herstellung dieser Bürsten sollen
auch bisher schon verwendete Einrichtungen einsetzbar sein, insbesondere übliche Stopfwerkzeuge
und dergleichen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass zum Formen zumindest eines
Teiles der Borstenbündel-Löcher in
die Bürstenkörper Lochstempel
vorgesehen sind, deren wirksamer und beim Formen in das Formnest
eingreifender Querschnitt zur Erzeugung eines Loches größer ist
als der Querschnitt eines einzelnen Borstenbündels und dass diese Lochstempel
zumindest einen, zum freien inneren Ende hin randoffenen Einschnitt
zur Erzeugung eines Zwischensteges oder einer Trennwand innerhalb
des Gesamtlochquerschnittes und zum Aufteilen des Gesamtloches in
Teillochabschnitte mit jeweils einem etwa dem Borstenbündel-Querschnitt
entsprechenden Querschnitt aufweisen.
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Bei
dieser Vorrichtung können
auch bisher eingesetzte Maschinen verwendet werden, wobei im einfachsten
Fall die Spritzgießmaschine
mit geänderten
Lochstempeln ausgerüstet
ist. Eine Umstellung ist somit kostengünstig durchführbar. Durch
die Zwischenstege in den Gesamtlöchern
sind Teillochabschnitte gebildet, die wie bisher mit Borstenbündeln mit
Hilfe der Stopfeinrichtung bestückt
werden können.
Trotz dieser herkömmlichen
Arbeitsweise lassen sich damit in erwünschter Weise Bürsten mit
zum Beispiel streifenförmigen,
praktisch durchgehenden Borstenbündel-Reihen,
oder andere, aus Einzelbündeln
zusammengesetzte Borstenfeldformen auf einfache Weise herstellen.
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Zweckmäßigerweise
haben der oder die Einschnitte beim Lochstempel für den oder
die Zwischenstege oder Trennwände
vorzugsweise eine Dicke, die kleiner ist als die sich in Gebrauchsstellung einstellende
Querschnittsaufweitung zweier benachbarter Borstenbündel zu
deren Nutzungsende hin.
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Trotz
der Zwischenstege ergibt sich somit an den Nutzungsenden ein durchgehendes
Borstenfeld.
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Vorzugsweise
ist der Übergang
zwischen den Zwischensteg-Seitenwänden und der jeweils benachbarten
Lochwand gerundet ausgebildet. Dies erhöht die Stabilität der Zwischenstege
und vermeidet deren Beschädigung
auch bei größeren Stopfdrücken.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Bürste mit gestopften und mittels
Ankerplättchen
befestigten Borstenbündeln,
insbesondere auf Zahnbürsten.
Eine solche Bürste
ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein
aus mehreren Einzel-Borstenbündeln
zusammengesetztes Borstenteilfeld aufweist, deren benachbarte Einzel-Borstenbündel durch
Stege oder Zwischenwände im
Bereich des Borstenbündel
loches voneinander getrennt sind und dass die Teillochabschnitte
einen Aufnahmequerschnitt jeweils etwa entsprechend dem Querschnitt
eines Borstenbündels
aufweisen.
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Bei
dieser Bürste
können
also Borstenteilfelder aus mehreren Einzel-Borstenbündeln in
praktisch beliebiger Kombination zusammengesetzt sein. Es ergeben
sich so eine Vielzahl zusätzlicher
Gestaltungsmöglichkeiten.
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Die
Einzel-Borstenbündel
lassen sich dabei wie bisher mit vorhandenen Stopfwerkzeugen einbringen,
wobei auch benachbart zu dem aus einzelnen Borstenbündeln zusammengesetzten
Borstenteilfeld einzeln stehende Borstenbündel mit dem gleichen Stopfwerkzeug
eingebracht werden können.
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Die
zu einem Borstenteilfeld zusammengesetzten Borstenbündel, die
eine praktisch geschlossene Nutzungsseite aufweisen, sind bei der
Austrittsstelle aus dem Bürstenkörper durch
den Zwischensteg geringfügig
zueinander beabstandet, so dass in diesen, nahe dem Verankerungsende
liegenden Borstenbündel-Bereich
Querdurchtrittskanäle
gebildet sind, durch die das Borstenteilfeld gut belüftbar ist und
dadurch rasch trocknen kann. Gleichzeitig wird durch die geschlossene
Nutzungsseite die Reinigungswirkung verbessert.
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Zusätzliche
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend
ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der
Zeichnungen noch näher
erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
Aufsicht auf ein kopfseitiges Bürstenkörperende
mit darin befindlichen Borstenbündel-Löchern,
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2 eine
Seitenansicht eines Lochstempels für ein Borstenbündel-Loch
mit drei Teillochabschnitten,
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3 eine
Stirnseitenansicht des in 2 gezeigten
Lochstempels,
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4 eine
Stirnseitenansicht eines Lochstempels mit gerundeten, schmalseitigen
Enden,
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5 eine
Aufsicht eines Bürstenkörperkopfes
mit einem aus mehreren Teillochabschnitten gebildeten Borstenbündel-Loch für ein Borstenteilfeld,
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5 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Bürstenkörpers im
Bereich eines Borstenbündel-Loches
mit zwei Teillochabschnitten,
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6 eine
schematische Darstellung eines Stopfwerkzeuges mit Borstenbündel-Abteiler
und zugeordnetem Borstenmaterial-Magazin,
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8 und 9 unterschiedlich
geformte Austrittsöffnungen
des Stopf- werkzeuges
und
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10 eine
Teilaufsicht eines Bürstenkörpers mit
ovalen Borstenbündel-Löchern.
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Ein
in 1 mit seinem kopfseitigen Ende vergrößert dargesteller
Zahnbürstenkörper 1 weist mehrere,
unterschiedlich geformte Borstenbündel-Löcher 2, 2a 2b,
sowie drei herkömmliche,
runde Borstenbündel-Löcher 2c auf.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
lassen sich mit den Borstenbündel-Löchern 2, 2a, 2b streifenförmige Borstenteilfelder
schaffen, die aus mehreren Einzel-Borstenbündeln zusammengesetzt sind.
Diese Borstenbündel sind
in Teillochabschnitte 3 der Borstenbündellöcher 2, 2a, 2b eingestopft,
die durch Zwischenstege 4 voneinander getrennt sind. Dabei
weisen die Teillochabschnitte 3 etwa einen Lochquerschnitt
auf, der dem eines einzelnen Borstenbündels 5 (vgl. 6)
entspricht.
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Wie
gut in 6 erkennbar, ist die Dicke der Zwischenstege 4 wesentlich
kleiner als die sich in Gebrauchsstellung einstellende Querschnittsaufweitung
der beiden benachbarten Borstenbündel 5 zu deren
Nutzungsende 6 hin.
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Die
Zwischenstege 4 sind dabei so dünn ausgebildet, daß sie einerseits
dem Einpreßdruck beim
Einstopfen eines Borstenbündels
widerstehen, andererseits aber sind die beiden zueinander benachbarten
Borstenbündel 5 nur
soweit zueinander beabstanden, daß deren Nutzungsenden 6 ein
geschlossenes Borstenfeld ergeben. Außerhalb des Borstenbündelloches
weiten sich die Borstenbündel im
Querschnitt zu den Nutzungsenden 6 etwas auf, so daß der durch
den Zwischensteg 4 bedingte Abstand überbrückt wird. In erwünschter
Weise wird so das am Nutzungsende 6 durchgehende Borstenteilfeld
geschaffen.
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Durch
die dicht am Nutzungsende 6 zusammenstehenden Borsten wird
eine besonders gute Reinigungswirkung erzielt.
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Gleichzeitig
mit der guten Reinigungswirkung erreicht man aber auch, daß die Borstenbündel nach
Gebrauch gut abtrocknen können,
da im Zwischensteg-nahen Bereich quer zur Längserstreckung der Borstenbündel verlaufende
Zwischenkanäle 7 gebildet
sind, durch die Luft gut zirkulieren und damit Feuchtigkeit abführen kann.
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Die 2 bis 4 zeigen
in unterschiedlichen Ansichten Lochstempel 8, 8a,
mit denen Borstenbündel-Löcher mit
jeweils drei Teillochabschnitten 3 beim Herstellen eines
Bürstenkörpers eingeformt werden
können.
Der Lochstempel 8a würde
das in 1 gezeigte Borstenbündel-Loch 2a ergeben.
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Bei
den Lochstempeln 8 gemäß 2 und 3 entspricht
der wirksame, und beim Formen in ein Formnest eingreifende Querschnitt
etwa dem Querschnitt von drei einzustopfenden Borstenbündeln 5.
Zur Bildung der Zwischenstege 4 weist der Lochstempel 8, 8a zwei
zum freien Ende 9 hin randoffene Einschnitte 10 auf.
Die Tiefe t ist vorzugsweise so bemessen, daß die Zwischenstege 4 mit
ihren äußeren Enden
mit der Außenfläche des
Bürstenkörperkopfes
fluchten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese Zwischenstege 4 etwas
kürzer
auszubilden, oder aber auch etwas überstehend.
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5 zeigt
am Ende eines Bürstenkörperkopfes 11a ein
aus sechs Teillochabschnitten 3 zusammengesetztes Borstenbündel-Loch 2d,
in das ein vergleichsweise großes
Borstenteilfeld einstopfbar ist. Auch hier ist der Aufnahmequerschnitt
der einzelnen Teillochabschnitte 3 so abgestimmt, daß mit dem
gleichen Stopfwerkzeug in einem Arbeitsdurchlauf sowohl die Teillochabschnitte 3 des
Gesamtloches 2d als auch die konventionellen Borstenbündel-Löcher 2c gestopft
werden können.
Dies ist ein erheblicher Vorteil, da ein Umstellen des Stopfwerkzeuges
oder aber ein zweiter Stopfdurchlauf nicht erforderlich ist.
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5 läßt auch
noch gut erkennen, daß jeweils
der Übergang
zwischen den Zwischenstegseitenwänden
und der jeweils benachbarten Lochwand und auch zwischen den sich
kreuzenden Zwischenstegen, gerundete Übergänge 16 vorgesehen
sind. Diese begünstigen
eine dichte Füllung
der einzelnen Teillochabschnitte 3 und außerdem wird
dadurch die Stabilität
der Zwischenstege 4 wesentlich erhöht. Dies ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn großflächigere
Borstenteilfelder aus einer Vielzahl von Borstenbündeln 5 gebildet
werden soll, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 der
Fall ist. Andererseits ermöglichen
die gerundeten Übergänge 16 durch
ihre stabilitätserhöhende Wirkung
auch, daß insbesondere
bei den Ausführungsformen
nach 1 die Zwischenstege 4 sehr dünn ausgebildet werden
können.
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Beim
Einsetzen von Borstenbündeln 5 werden
zum Verankern dieser Borstenbündel
in dem jeweiligen Bürstenkörperloch
Ankerplättchen 17 mit eingebracht,
die in 5 strichliniert angedeutet sind. Diese graben
sich beim Einstopfen an gegenüberliegenden
Seiten des Bürstenkörperloches
etwas in die Lochwand ein und halten damit das gefaltet eingestopfte
Borstenbündel 5.
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Bei
den streifenförmigen
Borstenbündel-Löchern 2, 2a, 2b ist
quer zur Längserstreckung
dieser Löcher
ein problemloser Eingriff der Ankerplättchen in das angrenzende Bürstenkörpermaterial
möglich, so
daß hierbei
eine entsprechende Positionierung zwischen Bürstenkörper und Stopfwerkzeug vorgenommen
wird.
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Bei
einem Borstenteilfeld mit zum Beispiel mehrreihigen Teillochabschnitten 3,
wie dies bei dem Borstenbündel-Loch 2d gemäß 5 der
Fall ist, greifen die Ankerplättchen 17 auch
in Zwischenstege 4 ein. In diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn
die Zwischenstege 4 etwas dicker ausgebildet sind, wie dies
bei dem mittig durchlaufenden Steg bei dem Borstenbündel-Loch 2d angedeutet
ist. Gegebenenfalls genügt
es auch, im Eingreifbereich der Ankerplättchen 17 Verdickungen
oder Ausbauchungen der Zwischenstege 4 vorzusehen. Da die
Anker nur ein oder zwei Zehntel Millimeter in die Seitenwand eingreifen,
genügt
bereits eine geringfügige
Aufdickung der Zwischenstege 4 für den in 5 gezeigten
Anwendungsfall.
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Bei
einer Anordnung der Ankerplättchen 17 gemäß 5 mit
gleicher Ausrichtung ist ein durchgehender Stopfablauf möglich.
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7 zeigt
ein Stopfwerkzeug 12 mit einem Borstenbündel- Abteiler 15,
der eine zwischen einem in einem Magazin 19 befindlichen
Borstenvorrat 18 und einem im Stopfwerkzeug 12 befindlichen
Innenkanal hin- und herschwenkbare Abteilkerbe 14 aufweist.
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Die
in ein Borstenbündel-Loch
eingestopften Borstenbündel 5 passen
sich zwar beim Einbringen in das Borstenbündel-Loch an dessen Querschnittsform
an. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Borstenbündel bereits beim Austritt
an der Austrittsöffnung 13, 13a (vgl. 8 und 9)
eine an die Querschnittsform des Borstenbündel-Loches angepaßte Form
aufweist.
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Auch
der Innenkanal des Stopfwerkzeuges 12 sowie der Querschnitt
der Abteilkerbe 14 des Borstenbündel-Abteilers 15 können an
die Querschnittsform des Borstenbündels in seiner späteren Verankerungslage
angepaßt
sein.
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Durch
diese Formanpassung lassen sich auch die in 10 erkennbaren,
ovalen Borstenbündel-Löcher 2e besser,
insbesondere mit hohem Füllungsgrad
stopfen.
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Erwähnt sei
noch, daß für Borstenbündel-Löcher mit
unterschiedlichem Aufnahmevolumen und/oder bei unterschiedlichen
Ausrichtungen der Ankerplättchen 17,
mehrere Stopfmaschinen hintereinander angeordnet sein können. Mit
einer solchen Anlage, mit der zum Beispiel um 90° gedrehte Ankerplättchen einsetzbar
sind, ergeben sich eine ganze Reihe zusätzlicher Gestaltungsmöglichkeiten
beim Borstenfeld von Bürsten.
Insbesondere können
damit Bürsten
mit längs-
und querliegenden Streifen- Teilborstenfeldern und auch innerhalb
des Gesamtborstenfeld unterschiedlichen Borstenbündel- Querschnitten hergestellt
werden.