DE19738256C2 - Method and device for producing bristle fields and bristle field produced therewith - Google Patents
Method and device for producing bristle fields and bristle field produced therewithInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Borsten feldern für Bürsten, wobei Büschel von Kunststoffborsten in Lochungen einer Halteplatte eingeführt und die ihren späteren freien Arbeitsenden abgewandten Enden miteinander verschmolzen und dadurch an der Halteplatte festgelegt werden.The invention relates to a method for producing bristles fields for brushes, with tufts of plastic bristles in perforations introduced a holding plate and its later free Working ends facing away from one another are fused together and as a result be fixed on the holding plate.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to a device to carry out of the procedure.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Borstenfeld mit einer Halteplatte und dieser gegenüber vorstehenden Büscheln von Borsten aus Kunststoff für eine Bürste, hergestellt gemäß dem vorerwähnten Verfahren und/oder mittels der vorerwähnten Vorrichtung.Finally, the invention relates to a bristle field with a Holding plate and this opposite protruding tufts of bristles made of plastic for a brush, made according to the aforementioned Method and / or by means of the aforementioned device.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art, eine Vorrichtung zu seiner Durchführung und ein entsprechendes Borstenfeld für Bürsten, insbesondere für Zahnbürsten, ist aus der EP 0 405 204 B1 bekannt und hat sich bewährt. Es können dabei auf einfache und rationelle Weise aus Einzelborsten und Borstenbüscheln Borstenfelder gebildet werden, bei denen die Borstenbüschel und das Borstenfeld beliebige geometrische Anordnungen der freien Arbeitsenden der einzelnen Borsten haben können und die Befestigung an einer Halteplatte eine Verankerung mit Ankerplättchen vermeidet. Darüber hinaus erlaubt die Halteplatte die Bildung von an einem Bürstenkörper auswechselbar anbringbaren Borstenfeldern, was der Hygiene bei Zahnbürsten förderlich ist, ohne zu viel Abfall zu verursachen, weil die Bürstenkörper mit Stiel mehrfach weiterverwendet werden können.A method of the type mentioned, a device for its Implementation and a corresponding bristle field for brushes, in particular for toothbrushes, is known from EP 0 405 204 B1 and has proven itself. It can be simple and rational Formed from individual bristles and tufts of bristles in which the bristle tufts and the bristle field are arbitrary geometric arrangements of the free working ends of the individual Bristles can have and the attachment to a holding plate Avoids anchoring with anchor plates. Furthermore allowed the holding plate the formation of replaceable on a brush body attachable bristle fields, what the hygiene of toothbrushes is beneficial without causing too much waste because the Brush body with handle can be reused several times.
Für das Verschmelzen der Borsten mit der Halteplatte ist jedoch erforderlich, daß sie aus demselben hochwertigen Kunststoff bestehen müssen, aus dem auch die Kunststoffborsten gefertigt sind.For fusing the bristles with the holding plate is however required that they be made of the same high quality plastic from which the plastic bristles are also made.
Aus DE 86 90 193 U1 ist eine Borstenware, insbesondere Handwaschbür ste, mit einem Borstenträger und an gegenüberliegenden Seiten in Löchern des Borstenträgers angeordneten Kunststoffborsten bekannt. Die Löcher der beiden gegenüberliegenden Seiten stehen miteinander in Verbindung und die Borsten werden von den gegenüberliegenden Seiten her in diese Löcher wenigstens bis zur gegenseitigen Berührung eingeführt und durch Verschmelzen im Berührbereich miteinander verbunden. Dabei zeigt Fig. 6 eine Anordnung, bei welcher im Bereich der Löcher nach beiden Seiten hülsenartige Vorsprünge vorstehen, weil in diesem Falle der eigentliche Borstenträger relativ dünn ist und die Borsten über eine größere Länge erfaßt werden sollen. Dabei soll die Verankerung der Borstenbündel in diesen Lochungen durch eine Verdickung der Borstenbündel kraftschlüssig erfolgen. Dabei und auch in anderen Ausführungsbeispielen dieser Vorver öffentlichung werden die den Arbeitsenden abgewandten Enden der Borsten der miteinander fluchtenden Borstenbündel miteinander verschmolzen und sollen dadurch auch an dem Borstenträger beziehungsweise der Halteplatte festgelegt werden. Bei Zug- oder Druckbelastungen ergibt sich jedoch insbesondere beider Ausführungs form nach Fig. 6 mit den beidseits über die Halteplatte überstehenden hülsenartigen Führungen keine ausreichende Verankerung.DE 86 90 193 U1 discloses a bristle article, in particular a hand wash brush, with a bristle holder and plastic bristles arranged on opposite sides in holes in the bristle holder. The holes on the two opposite sides are connected to one another and the bristles are inserted into these holes from the opposite sides at least up to the point of mutual contact and connected to one another by fusing in the contact area. In this case 6, Fig. An arrangement in which, in the region of the holes on both sides projecting sleeve-like projections because in this case the actual bristle carrier is relatively thin and the bristles are to be detected over a greater length. The bristle bundles should be anchored in these perforations by a thickening of the bristle bundles. In this case and also in other exemplary embodiments of this prior publication, the ends of the bristles of the bristle bundles which are facing away from the working ends are fused together and are also intended to be fixed on the bristle carrier or the holding plate. In the case of tensile or compressive loads, however, there is in particular both embodiment form according to FIG. 6 with the sleeve-like guides protruding on both sides beyond the holding plate, not sufficient anchoring.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Vorteile der Verbindung der Borsten mit der Halteplatte gemäß EP 0 405 204 B1 erhalten bleiben, gleichzeitig aber ermöglicht wird, die Halteplatte und die Kunststoffborsten aus unterschiedlichen Werkstoffen zu fertigen und für den Werkstoff der Halteplatte einen anderen Werkstoff als für die Borsten zu wählen, beispielsweise einen preiswerteren Werkstoff oder einen Werkstoff mit für eine Halteplatte günstigeren Eigenschaften. Ferner besteht die Aufgabe, ein Borstenfeld der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Kunststoffborsten und die Halteplatte aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können.The invention is therefore based on the object of a method and to provide a device of the type mentioned, wherein the advantages of connecting the bristles to the holding plate according to EP 0 405 204 B1 are retained, but at the same time it is made possible the holding plate and the plastic bristles from different Manufacture materials and one for the material of the holding plate to choose a different material than for the bristles, for example a cheaper material or a material for one Holding plate more favorable properties. There is also the task to create a bristle field of the type mentioned, in which the plastic bristles and the holding plate from different Materials can exist.
Die Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß an der Halte platte auf deren den freien Arbeitsenden der Borsten abgewandter Oberseite Vorsprünge mit deren Querschnitt übertreffenden Köpfen, Verbreiterungen oder Überständen gebildet und dadurch mit Hinterschneidungen versehen werden, daß zuvor oder danach die Borsten in diese Lochun gen mit einem in den Bereich der Vorsprünge oder der Hinterschneidun gen ragenden Oberstand eingeführt werden, daß die Borsten im Bereich der Vorsprünge oder der Hinterschneidungen derart erhitzt werden, daß eine die Hinterschneidungen ganz oder teilweise ausfüllende Schmelze und/oder plastische Masse aus dem Kunststoff der Borsten entsteht, und daß durch die danach erstarrende Masse aus dem Kunst stoff der Borsten Formschluß zwischen den Borsten oder Borsten büscheln und den Hinterschneidungen der Halteplatte gebildet wird.The task is solved procedurally in that on the stop plate on the bristles facing away from the free working ends of the bristles Projections with heads that exceed their cross-section, Widenings or protrusions formed and thus with undercuts be provided that before or after the bristles in this hole with one in the area of the projections or the undercuts towards the top, the bristles are inserted in the area the protrusions or undercuts are heated in such a way that one completely or partially fills the undercuts Melt and / or plastic mass from the plastic of the bristles arises, and that through the then solidifying mass from art Fabric of the bristles form fit between the bristles or bristles tufts and the undercuts of the holding plate is formed.
Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, die Borsten-Enden bei ihrer gegenseitigen Verschmelzung auch mit der Halteplatte selbst zu verschmelzen, also Borsten und Halteplatte aus demselben Kunststoff zu fertigen. Vielmehr ergibt sich die Möglichkeit, zwar die Borsten eines Borstenbüschels weiterhin miteinander zu verschmelzen, mit der Halteplatte aber die Verbindung über den erwähnten Formschluß herzustellen, so daß die Halteplatte aus einem anderen Werkstoff bestehen kann. Es kann also praktisch eine Vernietung zwischen den Borstenbüscheln und der Halteplatte durchgeführt werden. Dabei ergibt sich durch diese Verfahrensweise eine absolute Dichtigkeit zwischen den Borsten und den jeweiligen Halteplatten unabhängig von deren Werkstoff, weil die plastische oder Schmelz-Masse des Kunststoffes der Borsten in jede ursprüngliche Öffnung, auch in Zwischenräume zwischen den einzelnen Borsten gelangt und solche Öffnungen dicht verschließt.This way it is no longer necessary to use the bristle ends in their mutual fusion also with the holding plate itself to fuse, i.e. bristles and holding plate from the same To manufacture plastic. Rather, the possibility arises the bristles of a tuft of bristles continue to clog together merge, but with the holding plate the connection via the Manufacture mentioned positive connection, so that the holding plate from a other material can exist. So it can practically be one Riveting between the tufts of bristles and the holding plate be performed. This results from this procedure an absolute tightness between the bristles and the respective Holding plates regardless of their material, because the plastic or enamel mass of the plastic of the bristles in each original Opening, also in the spaces between the individual bristles and tightly seals such openings.
Für die endgültige Bürstenfertigung kann die mit Borsten versehene Halteplatte in eine Spritzgußform eingelegt werden, um durch Umsprit zen einen Handgriff oder andere Befestigungselemente anzubringen. Ferner könnte eine mit den Borsten in erfindungsgemäßer Weise bestückte Halteplatte gemäß Fig. 8 von EP 0 405 204 B1 in einen schon gefertigten Bürstenkörper mit Stiel oder Handgriff eingesetzt und dort befestigt werden, wobei es sich auch um eine auswechselbare Halteplatte etwa gemäß DE 196 00 767 C1 oder gemäß DE 91 09 625 U1 handeln kann.For the final brush production, the bristled holding plate can be inserted into an injection mold in order to attach a handle or other fastening elements by injection molding. Furthermore, a holding plate equipped with the bristles in the manner according to the invention as shown in FIG. 8 of EP 0 405 204 B1 could be inserted into an already manufactured brush body with a handle or handle and fastened there, which is also a replaceable holding plate according to DE 196 00 767 C1 or can act according to DE 91 09 625 U1.
Ferner ist es jedoch auch möglich, daß die Halteplatte von vorneherein etwa analog der Ausführungsform gemäß Fig. 9 von EP 0 405 204 B1 Bestandteil des Bürstenkörpers ist, also diesen bildet und selbst einen Handgriff oder Stiel hat.Furthermore, however, it is also possible that the holding plate is part of the brush body from the outset, roughly analogously to the embodiment according to FIG. 9 of EP 0 405 204 B1, that is to say it forms it and itself has a handle or handle.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, daß eine Halteplatte mit Lochungen für die Borstenbüschel im Spritzgießverfahren hergestellt wird, wobei an Zwischenstege und Zwischenräume zwischen den Lochungen auf der Ober- oder Rückseite Vorsprünge, insbesondere stiftartige, leistenförmige, im Querschnitt mehreckförmige und/oder ringförmige Vorsprünge, mit Kreisring- oder Mehreckform, angeformt und diese Vorsprünge anschließend, insbesondere unter Wärmeeinwirkung, angestaucht werden, so daß an ihrem der Halteplatte abgewandten Ende der ihren Querschnitt übertreffende Kopf, die Verbreiterung oder der Überstand gebildet werden.A particularly useful embodiment of the invention The method can be that a holding plate with perforations for the bristle tufts is manufactured by injection molding, with intermediate webs and spaces between the perforations projections on the top or back, in particular pin-like, strip-shaped, polygonal and / or ring-shaped in cross-section Projections, with a circular or polygonal shape, and these Then protrusions, especially when exposed to heat, be upset so that the holding plate facing away from them End of the head surpassing its cross section, the widening or the supernatant is formed.
Auf diese Weise kann eine Halteplatte aus praktisch beliebigem Werkstoff, insbesondere Kunststoff gefertigt werden, bei welcher den Lochungen benachbart geeignete Vorsprünge angeordnet sind, die durch Anstauchen mit den gewünschten Hinterschneidungen versehen werden können. Beim gleichzeitigen oder anschließenden Verschmelzen der Borsten wird die Schmelze oder plastische Masse zumindest bereichsweise unter diese Köpfe, Verbreiterungen oder dergleichen gelangen und so gegen ein Herausdrücken aus der Lochung gesichert. Somit können die Borsten bei einer in aller Regel an ihnen auftreten den, von ihrem freien Arbeitsende her in Richtung der Halteplatte wirkenden Belastung nicht durch die Lochung verschoben werden.In this way, a holding plate can be made of virtually any Material, in particular plastic, are made in which Suitable projections are arranged adjacent to the perforations provided with the desired undercuts by upsetting can be. With simultaneous or subsequent merging at least the bristles become the melt or plastic mass in areas under these heads, widenings or the like reach and thus secured against being pressed out of the perforation. This means that the bristles can usually appear on them the, from their free end of work towards the holding plate acting load can not be shifted through the perforation.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der Querschnitt der Vorsprünge zumindest bereichsweise mit geringerer Abmessung als der Abstand der Lochungen der Halteplatte gewählt wird. Dadurch ergibt sich eine in beiden Richtungen wirksame Hinterschneidung zwischen den durch das Anstauchen gebildeten Köpfen oder dergleichen Ver breiterungen und der Oberseite der Lochungsränder, so daß Borsten sowohl in Druck- als auch in Zugrichtung durch ihr Verschmelzen und das Ausfüllen dieser Hinterschneidung festgelegt werden können.It is particularly favorable if the cross section of the projections at least in some areas with a smaller dimension than the distance the perforations of the holding plate is selected. This results in an effective undercut between the two formed by upsetting heads or the like Ver enlargements and the top of the perforated edges, so that bristles by merging both in the pushing and pulling directions and the completion of this undercut can be determined.
Die Halteplatte mit ihren Vorsprüngen kann aus einem Kunststoff, der eine höhere Schmelztemperatur als der Kunststoff der Kunststoff borsten hat, gespritzt werden. Dies ermöglicht es, für die Halteplatte einen entsprechend widerstandsfähigen und unter Umständen auch preiswerten Kunststoff zu wählen, bei welchem die Hinter schneidungen durch Anstauchen entsprechend bemessener Vorsprünge geschaffen werden können, ohne daß diese durch das Verschmelzen der in den Bereich der Hinterschneidungen ragenden Kunststoffborsten geschmolzen und eventuell zerstört werden.The holding plate with its projections can be made of a plastic, which has a higher melting temperature than the plastic the plastic bristles has to be sprayed. This allows for that Holding plate a correspondingly resistant and possibly also to choose inexpensive plastic, in which the back cuts by upsetting correspondingly dimensioned projections can be created without this by fusing the plastic bristles protruding into the area of the undercuts melted and possibly destroyed.
Die Erfindung erlaubt es jedoch auch, daß die Halteplatte aus Metall oder Metallblech gefertigt, zum Beispiel ausgestanzt wird und daß von der Seite, auf welcher die Borsten in Gebrauchsstellung überstehen, die Lochungen derart eingedrückt werden, daß die Lochungsränder an der Oberseite überstehen und zumindest bereichs weise von der jeweiligen Lochung, eine Hinterschneidung bildend, wegweisen. Gegebenenfalls kann schon beim Durchdrücken der Lochungen dafür gesorgt werden, daß die dabei auf die Oberseite einer solchen Metall-Halteplatte hochgebogenen Blechteile sich durch ein entsprechendes Formgegenstück derart biegen, daß von vorneherein die gewünschte Hinterschneidung entsteht.However, the invention also allows the holding plate to be made of metal or made of sheet metal, for example punched out and that from the side on which the bristles are in the use position survive, the perforations are pressed in such a way that the Perforate edges on the top and at least in some areas depending on the perforation, forming an undercut, point away. If necessary, you can press the holes be made sure that the top of such Metal holding plate bent up sheet metal parts by a corresponding Bend the counterpart in such a way that the desired one from the start Undercut occurs.
Eine Verfahrensweise vor allem bei einer Fertigung der Halteplatte aus einem Kunststoff kann darin bestehen, daß die Borstenbüschel zunächst in die Lochungen der Halteplatte eingebracht und eingefüllt werden - beispielsweise gemäß EP 0 405 204 B1 oder in anderer Weise -, daß dann die an der Oberseite der Halteplatte überstehenden Vorsprünge durch Hitzeeinwirkung angeschmolzen und/oder gestaucht und danach die über die Oberseite der Halteplatte und die angestauchten Vorsprünge überstehenden oder zumindest bis in den Bereich dieser Vorsprünge ragenden Halteenden der Borsten angeschmolzen werden. Dies ermöglicht eine Fertigung in einem Durchlaufverfahren, bei welchem die einzelnen Verfahrensschritte nacheinander durchgeführt werden können, wobei eine oder mehrere Heizstationen zum Anschmelzen zunächst der Vorsprünge und dann der Borsten durchlaufen werden können.A procedure especially in the manufacture of the holding plate made of a plastic can be that the bristle tufts first inserted into the holes in the holding plate and filled are - for example according to EP 0 405 204 B1 or in another Way - that then protrude at the top of the holding plate Protrusions melted and / or compressed by exposure to heat and then the over the top of the holding plate and the protruding projections or at least up to the Area of these projections projecting holding ends of the bristles be melted. This enables production in one Continuous process in which the individual process steps can be carried out successively, one or more Heating stations for melting the protrusions first and then the Bristles can be run through.
Für die Bildung von dem Querschnitt der Vorsprünge übertreffenden Köpfen, Verbreiterungen oder Überständen und die Ausfüllung der Hinterschneidung mit dem Kunststoff der Kunststoffborsten ist es vorteilhaft, wenn beim Anschmelzen der Vorsprünge und/oder der Borsten in Orientierungsrichtung der Borsten mit dem Heiz- oder Schmelzwerkzeug gleichzeitig ein Druck ausgeübt wird. Darüber hinaus wird durch diesen Druck auch eine gute Wärmeübertragung erzielt, so daß die plastisch werdende Kunststoffmasse dem Druck ausweicht und sich dadurch auch quer zur Orientierung der Borsten verformt.For the formation of surpassing the cross section of the protrusions Heads, widenings or protrusions and filling in the It is undercut with the plastic of the plastic bristles advantageous if when the projections and / or the melting Bristles in the direction of orientation of the bristles with the heating or Melting tool a pressure is applied at the same time. Furthermore good heat transfer is also achieved by this pressure, so that the plastic mass is evading the pressure and thereby deformed transversely to the orientation of the bristles.
Vor allem in den Fällen, in denen die anzuschmelzenden Borstenenden die mit einer Hinterschneidung und einem Kopf oder dergleichen Verbreiterung versehenen Vorsprünge zunächst überragen, ergibt sich eine besonders gute und feste Verankerung, weil der Kunststoff der Borsten dann diese Köpfe oder dergleichen Verbreiterungen an den Vorsprüngen der Halteplatte umschließt und so zu einer Befestigung in allen Richtungen beiträgt. Bei ausreichender Länge des Überstandes der Borsten vor ihrem Verschmelzen kann sogar erreicht werden, daß die Borsten oberhalb der Köpfe oder Verbreiterungen der Vorsprünge auch miteinander verschmolzen werden, was zu einem besonders stabilen Verbund mit einer Halteplatte führt, auch wenn diese aus einem anderen Werkstoff als die Borsten besteht, so daß eine derartige Bürste hohen Belastungen gewachsen ist.Especially in cases where the bristle ends to be melted the one with an undercut and a head or the like The projecting protrusions provided with widening initially result a particularly good and firm anchorage because of the plastic of the Then bristle these heads or similar widenings on the Protrusions of the holding plate encloses and thus to a fastening contributes in all directions. If the protrusion is long enough the bristles before they fuse can even be achieved that the bristles above the heads or widenings of the protrusions can also be fused together, resulting in a particularly stable Leads with a holding plate, even if this from a different material than the bristles, so that such Brush can handle high loads.
Es kann aber auch vor allem für auswechselbare Borstenfelder ausreichen, wenn nur der Zwischenraum zwischen einem Kopf oder einer Verbreiterung des jeweiligen Vorsprunges und der Oberseite der Halteplatte mit dem Kunststoff der Borsten ausgefüllt wird, so daß entsprechend weniger Werkstoff benötigt wird.But it can also be used primarily for interchangeable bristle fields suffice if only the space between a head or one Widening of the respective projection and the top of the Holding plate is filled with the plastic of the bristles, so that accordingly less material is required.
Bei all diesen Varianten der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird jedenfalls eine absolute Dichtigkeit und Haltbarkeit zwischen den Borsten und der Halteplatte erreicht.In all these variants of the procedure according to the invention at least an absolute tightness and durability between the Bristles and the holding plate reached.
Die eingangs erwähnte Vorrichtung ist zur Lösung der Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens ein Heizelement zum Anschmelzen der an der Oberseite der Halteplatte befindlichen ober überstehenden Enden der Borsten aufweist, daß eine Halterung oder Spannvorrichtung für die Halteplatte vorgesehen ist und daß eine Zustelleinrichtung für eine Relativbewegung zwischen Heizelement und Halterung für die Halteplatte zum Durchführen einer Anpreßbewegung vorgesehen ist. Somit kann die mit den zunächst unbefestigten Borsten versehene Halteplatte in den Bereich des Heizelementes gebracht werden, wo die an der Oberseite der Halteplatte überstehenden Borsten miteinander verschmolzen werden können, so daß sie zuvor dort angeordnete oder gleichzeitig angeschmolzen angestauchte Hinter schneidungen ausfüllen können. The device mentioned at the outset is for solving the problem characterized in that they have at least one heating element for melting the protruding one located on the top of the holding plate Ends of the bristles has a bracket or jig is provided for the holding plate and that a delivery device for a relative movement between heating element and holder for the holding plate is provided for performing a pressure movement is. This means that the bristles that are initially not attached can be attached Holding plate are brought into the area of the heating element where the bristles protruding from the top of the holding plate can be fused together so that they are there beforehand arranged or melted melted back can fill in cuts.
Besonders günstig ist es, wenn wenigstens zwei Arbeitsstationen mit Heizelementen vorgesehen sind und in einer ersten Arbeitsstation wenigstens ein mit Vorsprüngen ausgestattetes Heizelement angeordnet ist, dessen Vorsprünge relativ zu den Vorsprüngen der Halteplatte bewegbar und an deren Stirnflächen anpreßbar sind, und wenn in der zweiten Arbeitsstation wenigstens ein weiteres Heizelement zum Beaufschlagen und Anschmelzen der überstehenden Borstenenden vorgesehen ist. Dies ermöglicht die schon erwähnte Herstellung der Halteplatte und der Borsten aus unterschiedlichen schmelzbaren oder stauchbaren Werkstoffen oder Kunststoffen, wobei in einer ersten Arbeitsstation ein Heizelement auf die Schmelztemperatur der Halteplatte abgestimmt sein kann, das außerdem eine entsprechende Formgebung hat, um die an der Halteplatte vorgesehenen Vorsprünge in geeigneter Weise zur Bildung von Köpfen, Überständen oder Verbreiterungen anschmelzen und/oder anstauchen zu können. Dabei kann das Heizelement dieser ersten Arbeitsstation so gestaltet sein, daß es die schon an der Halteplatte überstehenden Enden der Borsten nicht berührt und nicht beeinträchtigt. Diese können dann in der zweiten Arbeitsstation angeschmolzen werden, so daß sie die zuvor gebildeten Hinterschneidungen ausfüllen und/oder die Köpfe oder Verbreiterungen umschließen können.It is particularly favorable if at least two work stations are provided with heating elements and in a first work station arranged at least one heating element equipped with projections is the projections relative to the projections of the holding plate are movable and can be pressed on their end faces, and if in the second workstation at least one further heating element for Applying and melting the protruding bristle ends is provided. This enables the production of the Holding plate and the bristles made of different fusible or compressible materials or plastics, being in a first Work station a heating element to the melting temperature of the Holding plate can be matched, which is also a corresponding Shaping has around the projections provided on the holding plate in a suitable manner for the formation of heads, protrusions or Melt widening and / or upsetting. Here the heating element of this first work station can be designed that it is the ends of the bristles that protrude from the holding plate not touched and not affected. These can then be viewed in the second work station are melted down so that they are the previously Fill the undercuts formed and / or the heads or Can include widenings.
Ein durch das vorbeschriebene Verfahren und/oder mit der vor beschriebenen Vorrichtung hergestelltes erfindungsgemäßes Borstenfeld mit einer Halteplatte und dieser gegenüber vorstehenden Büscheln von Borsten aus Kunststoff für eine Bürste ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte auf ihrer den überstehenden Borsten abgewandten Oberseite abstehende Vorsprünge mit Hinterschneidungen und diese bildenden Verbreiterungen sowie darunter befindlichen Querschnittsverminderungen aufweist, und daß die durch die Halteplatte hindurchgreifenden Halteenden der Kunststoffborsten im Bereich der Hinterschneidungen derart miteinander verschmolzen sind, daß der verschmolzene Teil der Borstenbüschel die Hinterschneidungen ganz oder teilweise und die Zwischenräume zwischen den Borsten und zwischen den Borsten und den Rändern der Lochungen ausfüllt. Somit wird gleichzeitig Formschluß zwischen den Borsten oder Borstenbüscheln und der Halteplatte und Dichtigkeit am Durchtritt der Borsten durch die Halteplatte bewirkt.One by the method described above and / or with the above described bristle field according to the invention with a holding plate and this opposite protruding tufts of plastic bristles for a brush is according to the invention characterized in that the holding plate on its the protruding projections with undercuts and these widenings as well has cross-sectional reductions located below, and that the holding ends which pass through the holding plate Plastic bristles in the area of the undercuts like this are fused together that the fused part of the Bristle tufts the undercuts in whole or in part and the Clearances between the bristles and between the bristles and fills the edges of the perforations. Thus at the same time Form fit between the bristles or tufts of bristles Holding plate and tightness at the passage of the bristles through the Holding plate causes.
Die angeschmolzenen Enden der Büschel von Kunststoffborsten können die mit Hinterschneidungen und Verbreiterungen versehenen Vorsprünge im Bereich der Hinterschneidungen und Vorsprünge umschließen und die Verbreiterungen können in den verschmolzenen Teil der Borstenbüschel eingebettet sein. Dies ergibt eine besonders innige Verbindung der Borsten mit der Halteplatte, obwohl deren Werkstoffe nicht miteinander verschmolzen werden. Somit kann die Halteplatte sogar aus Metall geformt, gestanzt oder eventuell auch gespritzt sein.The melted ends of the tufts of plastic bristles can the projections provided with undercuts and widenings enclose in the area of the undercuts and protrusions and the widenings can be found in the merged part of the Tufts of bristles must be embedded. This results in a particularly intimate one Connection of the bristles to the holding plate, although their materials not be fused together. Thus, the holding plate even formed from metal, punched or possibly also sprayed be.
Besonders guter Formschluß ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Borstenfeld, wenn der verschmolzene Teil der Borstenbüschel die mit Verbreiterungen und Hinterschneidungen versehenen Vorsprünge an der Oberseite der Halteplatte überragt und wenn der verschmolzene Bereich eines Borstenbüschels mit dem oder den verschmolzenen Bereichen des oder der Nachbarbüschel ebenfalls verschmolzen ist. Die verschmolzenen Borstenbüschel ergeben dadurch praktisch eine parallel zu der Halteplatte verlaufender zusammenhängender Bereich aus dem Kunststoff der Borsten, der sogar zu einem plattenförmigen Gebilde werden kann, wenn genügend überstehender Werkstoff der Borsten zum gegenseitigen Verschmelzen zur Verfügung steht. Particularly good interlocking results in the invention Bristle field when the fused part of the bristle tufts the projections provided with widenings and undercuts protrudes at the top of the holding plate and when the fused Area of a tuft of bristles with the fused one or more Areas of the or the neighboring tufts is also fused. The fused bristle tufts practically result in one contiguous area running parallel to the holding plate from the plastic of the bristles, which even becomes a plate-shaped Can be formed if there is enough protruding material Bristles for mutual fusing are available.
Ein Borstenfeld mit einer Halteplatte aus Metall oder Blech mit Lochungen zur Aufnahme der Büschel oder Bündel von Borsten kann erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet sein, daß die Lochungen von der Seite her, auf welcher die Borsten mit ihren Arbeitsenden überstehen, eingedrückt und durchgestoßen sind und daß die dadurch auf der Oberseite der Halteplatte geformten Lochungsränder Hinterschneidungen zum Aufnehmen der Schmelze der angeschmolzenen Kunststoffborsten bilden und ganz oder teilweise von dieser Schmelze umschlossen sind. Auch in diesem Falle werden also die überstehenden Borstenenden verschmolzen und bilden mit den möglicherweise gezackten, gezahnten und gebogenen Rändern der Lochungen der Metallplatte in erstarrtem Zustand eine feste Verbindung bei gleichzeitiger Abdichtung im Lochungsbereich.A bristle field with a holding plate made of metal or sheet metal Perforations for receiving the tufts or bundles of bristles can be According to the invention characterized in that the perforations of the side on which the bristles with their working ends survive, indented and pushed through and that the perforated edges shaped on the top of the holding plate Undercuts for taking up the melt of the melted Form plastic bristles and all or part of this melt are enclosed. In this case too, the protruding ones Bristle ends fused and may form with the jagged, serrated and curved edges of the perforations of the Metal plate in the solidified state with a firm connection simultaneous sealing in the perforation area.
Die Abdichtung hat dabei bei allen vorerwähnten Ausführungsbeispielen nicht nur den Vorteil, das Eindringen von Feuchtigkeit beim späteren Gebrauch zu unterbinden, sondern ermöglicht auch ein nachträgliches Umspritzen auch mit hohem Spritzdruck, ohne daß bei einer solchen weiteren Fertigung Spritzgußmasse durch das Bürstenelement hindurchfließen kann.The seal has in all the aforementioned embodiments not just the benefit of moisture ingress later To prevent use, but also enables a subsequent Injection molding also with high injection pressure, without such further manufacture injection molding compound by the brush element can flow through.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei hinsichtlich der an einer Halteplatte vorgesehenen und zur Bildung von Hinterschneidungen dienenden Vorsprünge unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind, ohne daß die Erfindung auf diese gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:Below is an embodiment of the invention based on the Drawing described in more detail, with respect to the one Holding plate provided and to form undercuts serving projections shown different embodiments are without the invention shown on these embodiments should be limited. It shows in partly schematic Presentation:
Fig. 1 eine Draufsicht der Oberseite einer Halteplatte mit Lochungen und auf dieser Oberseite hochstehenden Vorsprüngen unterschiedlicher geometrischer Formen, wobei in Gebrauchsstellung in die Lochungen eingeführte und erfindungsgemäß befestigte Borsten mit ihren Arbeitsenden unterhalb der Zeichnungsebene zu liegen kommen, Fig. 1 is a plan view of the top of a support plate with holes and different from this top side upstanding projections geometric forms, introduced into the position of use in the perforations and in the present invention mounted bristles come to lie with their working ends below the plane of the drawing,
Fig. 2 einen Längsschnitt der Halteplatte mit Lochungen und Vorsprüngen gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal section of the retaining plate with holes and protrusions according to Fig. 1,
Fig. 3 in stark schematisierter Darstellung eine Arbeitsstation mit einem Heizelement, welches Vorsprünge hat, um die an der Halteplatte befindlichen Vorsprünge zwischen den Lochungen zu beaufschlagen, bevor das Heizelement wirksam ist, Fig. 3 in a highly schematic representation of a work station with a heating element, which has protrusions to act on the retainer plate located on the projections between the holes before the heating element is active,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Halteplatte mit Borsten nach der Beaufschlagung mit dem Heizelement gemäß Fig. 3, das heißt nach dem Bilden von Köpfen oder Verbreiterungen an den zwischen den Lochungen befindlichen Vorsprüngen, wobei die Querschnittsabmessungen dieser Vorsprünge kleiner als die Abstände der Lochungen im Bereich des jeweiligen Vorsprunges sind, Fig. 4 shows a section through a holding plate with the bristles after the application of the heating element according to Fig. 3, that is, after the formation of heads or spacers to the located between the perforations projections, the cross-sectional dimensions of these protrusions is smaller than the spacing of the perforations in the Area of the respective projection,
Fig. 5 in stark schematisierter Darstellung eine zweite Arbeitsstation mit einem weiteren Heizelement zur Beaufschlagung der an der Halteplatte zunächst im Bereich der Vorsprünge überstehenden Borstenenden wirksam wird, wobei der mit diesem Heizelement durchzuführende Anschmelzprozeß an den überstehenden Borstenenden bereits beendet und die Borstenenden derart miteinander ver schmolzen sind, daß sie die zuvor gebildeten Hinter schneidungen der Vorsprünge ausfüllen sowie Fig. 5 is a highly schematic representation of a second work station with a further heating element to act on the bristle ends projecting on the holding plate initially in the area of the projections, the melting process to be carried out with this heating element already ended at the projecting bristle ends and the bristle ends melted together in this way are that they fill in the previously formed undercuts of the projections and
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, bei welcher die zu verschmelzenden Borstenenden derart weit überstehen beziehungsweise so viel Kunststoff umfassen, daß sie in miteinander verschmolzenem Zustand die Köpfe oder Verbreiterungen und Hinterschneidungen der Vorsprünge in sich aufnehmen und umschließen und auch zusätzlich noch miteinander verschmolzen sind. Fig. 6 is a representation corresponding to FIG. 5, in which the bristle ends to be fused protrude so far or comprise so much plastic that, when fused together, they accommodate and enclose the heads or widenings and undercuts of the projections, and also additionally with one another are fused.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Halteplatte weist Lochungen 2 auf, in welche gemäß den Fig. 3 bis 6 Büschel 3 von Kunststoffborsten 4 eingeführt werden können, um dadurch Borstenfelder 5 für Bürsten zu bilden, die in den Fig. 5 und 6 jeweils in einem Teilschnitt angedeutet sind. Nach der Fertigstellung sind gemäß den Fig. 5 und 6 die den freien Arbeitsenden 6 der Borsten 4 abgewandten Enden 7, die gemäß Fig. 4 zunächst noch unabhängig voneinander sind, dann verschmolzen und in noch zu beschreibender Weise an der Halteplatte 1 festgelegt.A holding plate, designated as a whole by 1 , has perforations 2 , into which tufts 3 of plastic bristles 4 can be inserted according to FIGS. 3 to 6, in order to thereby form bristle fields 5 for brushes, which in FIGS. 5 and 6 are each in one Partial section are indicated. After completion, according to FIGS. 5 and 6, the ends 7 facing away from the free working ends 6 of the bristles 4 , which according to FIG. 4 are initially still independent of one another, are then fused and fixed on the holding plate 1 in a manner to be described.
Die Halteplatte 1 hat auf ihrer den freien Arbeitsenden 7 der Borsten 4 abgewandten Oberseite 8, auf welche man bei Fig. 1 blickt, Vorsprünge 9, die durch ein noch zu beschreibendes Verfahren mit Hinterschneidungen 10 versehen werden können, wobei vor allem Fig. 3 zunächst die Ausgangsform der Vorsprünge 9 und Fig. 4 dann die Vorsprünge 9 mit den Hinterschneidungen 10 schematisiert zeigt.The holding plate 1 has on its upper side 8 facing away from the free working ends 7 of the bristles 4 , which can be seen in FIG. 1, projections 9 , which can be provided with undercuts 10 by a method to be described, in particular FIG. 3 initially the initial shape of the projections 9 and FIG. 4 then shows the projections 9 with the undercuts 10 schematically.
Die Halteplatte 1 mit den Lochungen 2 kann zum Beispiel aus Kunststoff, gegebenenfalls auch aus Metall, im Spritzgießverfahren hergestellt werden. An Zwischenstegen 2a oder Zwischenräumen zwischen den Lochungen 2, welche Zwischenstege 2a einfach dadurch entstehen, daß die Lochungen 2 mit Abstand zueinander angeordnet werden, können gemäß den Fig. 1 bis 6 auf der Ober- oder Rückseite 8 die Vorsprünge 9 angeformt sein, wobei gemäß Fig. 1 diese Vorsprünge 9 unterschiedlichste Querschnittsformen haben können, wobei in Fig. 1 derartige unterschiedliche Querschnittsformen dargestellt sind, normalerweise eine solche Halteplatte 1 aber jeweils gleichartige oder übereinstimmende Vorsprünge 9 haben wird. Es ist aber auch denkbar und möglich, unterschiedliche Bereiche der Oberseite 8 der Halteplatte 1 mit unterschiedlichen Vorsprüngen 9 zu versehen.The holding plate 1 with the perforations 2 can be produced, for example, from plastic, optionally also from metal, in an injection molding process. An intermediate webs 2 a or spaces between the perforations 2, which intermediate webs 2 a simple arise because the perforations 2 are spaced from one another, the projections 9 can be shown in FIGS. 1 to 6 on the top or rear face 8 to be formed, is, and such in Fig. 1 different cross-sectional shapes are shown, normally such a holding plate 1 but in each case identical or matching projections 9 have 1, these projections may have a wide variety of cross-sectional shapes 9 wherein according to Fig.. However, it is also conceivable and possible to provide different areas of the upper side 8 of the holding plate 1 with different projections 9 .
So erkennt man in Fig. 1, daß diese Vorsprünge 9 stiftartig, leistenförmig, im Querschnitt kreuzförmig oder mehreckig oder auch richförmig ausgebildet sein können, wobei ein derartiger Ring nicht nur kreisrund, sondern seinerseits auch mehreckig gestaltet sein kann. Dabei erkennt man vor allem in Fig. 3, daß die Querschnitts abmessung dieser Vorsprünge 9 zumindest bereichsweise geringer als der an dieser Stelle befindliche Abstand der Lochungen 2 ist, das heißt die Vorsprünge 9 weichen in ihrer Ausdehnung zumindest in manchen Bereichen gegenüber den Zwischenstegen 2a etwas zurück.Thus, one seen in FIG., That these protrusions 9 may be formed like a pin, strip-shaped, cross-shaped in cross-section or polygonal or also rich shaped, wherein such ring may be designed not only circular, but in turn also polygonal. It can be seen above all in Fig. 3 that the cross-sectional dimension of these projections 9 is at least partially less than the spacing of the perforations 2 located at this point, that is, the projections 9 are soft at least in some areas compared to the intermediate webs 2 a something back.
Zum Herstellen der Borstenfelder 5 gemäß Fig. 5 und 6 für Bürsten, bevorzugt für Zahnbürsten, werden also nach der Herstellung der Halteplatte 1 Büschel 3 von solchen Kunststoffborsten 4 in die Lochungen 2 eingeführt, wobei auf der einen Seite der größere Abschnitt der Borsten 4 mit den Arbeitsenden 6 angeordnet wird, während an der Oberseite 8 die demgegenüber entgegengesetzten Enden 7 gemäß Fig. 3 und 4 zunächst überstehen und in den Bereich der Vorsprünge 9 ragen oder im Ausführungsbeispiel sogar darüber vorstehen.For the manufacture of the bristle field 5 of FIG. 5 and 6 for brushes, preferably toothbrushes, to be introduced so after the production of the holding plate 1 tufts 3 of such plastic bristles 4 in the holes 2, wherein on one side of the larger section of the bristles 4 the working ends 6 is arranged, while on the upper side 8 the opposite ends 7 according to FIGS. 3 and 4 initially protrude and protrude into the area of the projections 9 or even protrude above in the exemplary embodiment.
Um die Borsten 4 mit der Halteplatte 1 fest zu verbinden und gleichzeitig abzudichten, werden zunächst gemäß Fig. 3 die Vorsprünge 9 erhitzt und dann in erwärmtem und plastischem Zustand angestaucht, so daß sie von ihrer in Fig. 3 links dargestellten Formgebung ausgehend mit einem an ihrem Ende angeformten, ihren Querschnitt übertreffenden Kopf oder einer Verbreiterung 11 oder dergleichen in Querrichtung orientiertem Überstand versehen werden. Man erkennt vor allem in Fig. 4 deutlich, daß sich dadurch zwischen der unmittelbar auf der Höhe der Lochungen 2 befindlichen Oberseite 8 der Halteplatte 1 und diesen Verbreiterungen 11 die schon erwähnte angestrebte Hinterschneidung 10 gebildet wird. Dabei ist diese Hinterschneidung nicht nur zwischen der Verbreiterung 11 und dem Vorsprung 9 vorgesehen, was unter Umständen schon ausreichen könnte, weil dadurch die Borsten 4 nach ihrer Verschmelzung in einer Richtung formschlüssig festgelegt werden, die von ihren Arbeitsenden 6 zu ihren abgewandten und verschmolzenen Enden 7 gerichtet ist, sondern die Hinterschneidung 10 ist auch gegenüber der Ausgangsstelle dieser Vorsprünge 9 gebildet, weil die Vorsprünge 9 mit geringerer Abmessung als der in Fig. 3 und 4 sichtbare Abstand der einander benachbarten Lochungen 2 der Halteplatte 1 gewählt ist. Dadurch werden die Hinterschneidungen 10 praktisch zu Einschnürungen, die die verschmolzenen Kunststoffborsten 4 in Zug- und in Druckrichtung formschlüssig festlegen und außerdem abdichten können.In order to firmly connect the bristles 4 to the holding plate 1 and seal them at the same time, the projections 9 are first heated as shown in FIG. 3 and then compressed in the heated and plastic state, so that they start with a shape as shown in FIG. 3 on the left formed on its end, its cross section exceeding head or a widening 11 or the like in the transverse direction overhang. It can be seen particularly in FIG. 4 that the desired undercut 10 already mentioned is thereby formed between the upper side 8 of the holding plate 1 located directly at the level of the perforations 2 and these widenings 11 . This undercut is not only provided between the widening 11 and the projection 9 , which could be sufficient under certain circumstances, because as a result the bristles 4 are positively fixed after their fusion in one direction, from their working ends 6 to their opposite and fused ends 7 is directed, but the undercut 10 is also formed opposite to the starting point of these projections 9 , because the projections 9 are chosen with a smaller dimension than the distance between the perforations 2 of the holding plate 1 which are visible in FIGS. 3 and 4. As a result, the undercuts 10 practically become constrictions which can positively lock the fused plastic bristles 4 in the pulling and pushing directions and also seal them.
Diese Ausbildung der Haltelatte 1 ermöglicht es, sie mit ihren Vorsprüngen 9 aus einem anderen Kunststoff als die Kunststoffborsten 4 herzustellen, vorzugsweise aus einem Kunststoff, der eine höhere Schmelztemperatur als der Kunststoff der Kunststoffborsten 4 hat. Müßten die Kunststoffborsten 4 mit der Halteplatte 1 durch gegenseitiges Verschmelzen verbunden werden, müßten die Kunststoffe übereinstimmen oder jedenfalls übereinstimmende Schmelz- oder Erweichungstemperaturen haben. Dies kann durch die Verwendung von Vorsprüngen 9 mit Hinterschneidungen 10 in der schon erwähnten Weise vermieden werden.This design of the holding slat 1 makes it possible to manufacture it with its projections 9 from a different plastic than the plastic bristles 4 , preferably from a plastic that has a higher melting temperature than the plastic of the plastic bristles 4 . If the plastic bristles 4 had to be connected to the holding plate 1 by mutual fusion, the plastics would have to match or in any case have matching melting or softening temperatures. This can be avoided by using projections 9 with undercuts 10 in the manner already mentioned.
Die in den Fig. 3 bis 6 angedeutete Verfahrensweise zum Herstellen von Borstenfeldern 5 verläuft folgendermaßen:The procedure indicated in FIGS. 3 to 6 for the production of bristle fields 5 proceeds as follows:
Zunächst ist die Halteplatte 1 beispielsweise durch Spritzgießen herzustellen, wobei sie an der Oberseite 8 mit den Vorsprüngen 9 versehen wird.First, the holding plate 1 is to be produced, for example, by injection molding, with the projections 9 being provided on the top 8 .
Dabei kann gleichzeitig auf dieser Oberseite 8 noch ein Zapfen 13 vorgesehen werden, falls nämlich die Halteplatte 1 mit den mit ihr verbundenen Borsten 4 später als auswechselbares Borstenfeld beispielsweise gemäß DE-Patent 196 00 767 gestaltet und benutzt werden soll.At the same time, a pin 13 can also be provided on this upper side 8 if the holding plate 1 with the bristles 4 connected to it is later to be designed and used as an exchangeable bristle field, for example according to DE patent 196 00 767.
Danach werden die Borsten 4 in die Lochungen 2 der Halteplatte 1 eingebracht und eingefüllt, beispielsweise gemäß europäischem Patent EP 0 405 204 B1 oder auch in einer beliebigen anderen Weise. Sie nehmen dann die in Fig. 3 dargestellte Lage ein, ragen also mit ihrer größeren Länge und ihren Arbeitsenden 6 aus der Halteplatte 1 heraus und stehen gleichzeitig über deren Oberseite 8 über.The bristles 4 are then introduced and filled into the perforations 2 of the holding plate 1 , for example in accordance with European patent EP 0 405 204 B1 or in any other way. They then assume the position shown in FIG. 3, that is to say with their greater length and their working ends 6 protrude from the holding plate 1 and at the same time protrude beyond the top 8 thereof.
Dann werden die an der Oberseite 8 der Halteplatte 1 überstehenden Vorsprünge 9 durch Hitzeeinwirkung plastifiziert oder angeschmolzen und gestaucht, so daß die Hinterschneidungen 10 entstehen, wie es der Vergleich der Fig. 3 und 4 verdeutlicht. In Fig. 3 sind die Vorsprünge 9 noch unverändert, in Fig. 4 aber so angestaucht, daß Hinterschneidungen 10 gebildet sind.Then the protrusions 9 protruding on the upper side 8 of the holding plate 1 are plasticized or melted and compressed by the action of heat, so that the undercuts 10 arise, as the comparison of FIGS. 3 and 4 illustrates. In Fig. 3, the projections 9 are still unchanged, but in Fig. 4 so that undercuts 10 are formed.
Anschließend werden die Halteenden 7 der Borsten 4 in dem Bereich der Vorsprünge 9 und der Hinterschneidungen 10 angeschmolzen und verschmolzen, so daß sie gemäß Fig. 5 oder 6 nicht nur zwischen ihnen selbst befindliche kleine Zwischenräume und Abstände, sondern vor allem auch die Hinterschneidungen 10 ausfüllen und dadurch in ihrer axialen Richtung formschlüssig festgelegt werden.Subsequently, the holding ends 7 of the bristles 4 are melted and fused in the area of the projections 9 and the undercuts 10 , so that they not only fill small gaps and spaces between them, but above all the undercuts 10 as shown in FIG. 5 or 6 and thereby be positively fixed in their axial direction.
Dabei zeigen die Fig. 5 und 6 zwei unterschiedliche Möglichkeiten. In Fig. 5 ist der ursprüngliche Überstand der Borsten 4 mit ihren zu verschmelzenden Enden 7 so gewählt, daß gerade etwa das Niveau zwischen den Vorsprüngen 9 und ihren Verbreiterungen 11 ausgefüllt wird. In Fig. 6 hingegen sind die Überstände der Kunststoffborsten 4 so groß, daß nicht nur die Zwischenräume zwischen den Hinter schneidungen 10 ausgefüllt werden, sondern die Borsten 4 auch noch oberhalb dieser Vorsprünge 9 und oberhalb der Verbreiterungen 11 miteinander verschmolzen werden und praktisch parallel zur Oberseite 8 einen Zusammenhang oder ein zusammenhängendes Gebilde ergeben, was zu einer noch größeren Festigkeit und besseren Dichtigkeit führt. In diesem Fall der Fig. 6 sind dann praktisch die Verbreiterungen 11 in den Kunststoff eingebettet, der beim Anschmelzen und Verschmelzen der Kunststoffborsten 4 verflüssigt oder plastifiziert und gestaucht wird.Here, FIGS. 5 and 6 show two different ways. In Fig. 5, the original overhang of the bristles 4 with their ends 7 to be fused is selected so that just about the level between the projections 9 and their widenings 11 is filled. In FIG. 6, however, the supernatants of the plastic bristles 4 are so great that not only the gaps are filled in between the rear overlaps 10, but the bristles 4 are also fused together even above these projections 9 and above the spacers 11 and practically parallel to the top 8 result in a connection or a coherent structure, which leads to an even greater strength and better tightness. In this case, FIG. 6, the widenings 11 are then practically embedded in the plastic, which is liquefied or plasticized and compressed when the plastic bristles 4 melt and fuse.
Es sei noch erwähnt, daß beim Anschmelzen oder Plastifizieren der Vorsprünge 9 und/oder der Borsten 4 in Orientierungsrichtung der Borsten 4 mit einem jeweiligen Heiz- oder Schmelzwerkzeug 14 oder 15 ein Druck ausgeübt wird, um den weichwerdenden Kunststoff gleichzeitig quer zu den Vorsprüngen 9 beziehungsweise quer zu den Borsten 4 zu verdrängen.It should also be mentioned that when the projections 9 and / or the bristles 4 are melted or plasticized, a pressure is exerted in the direction of orientation of the bristles 4 with a respective heating or melting tool 14 or 15 in order to simultaneously cause the plastic that is softening transversely to the projections 9 and to displace across the bristles 4 .
Fig. 3 bis 6 zeigt gleichzeitig schematisiert zumindest einen Teil der Vorrichtung zum Herstellen von Borstenfeldern 5, wobei vor allem die schon erwähnten Heizelemente oder Heizwerkzeuge 14 und 15 zu sehen sind. Dazu kommt eventuell noch eine Halterung oder Spannvorrichtung für die mit den Borsten 4 bestückten Halteplatten 1 und eine Zustelleinrichtung für die Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Heizelement oder -werkzeug 14 oder 15 und der Halteplatte 1 bzw. ihrer Halterung oder Spannvorrichtung, um die Vorsprünge 9 und in einem weiteren Arbeitsschritt die überstehenden Enden 7 der Borsten 4 mit den Heizelementen oder -werkzeugen 14 und 15 in Berührung zu bringen und die Anpreß- oder Druckbewegung zur Stauchung und Verschmelzung durchführen zu können. Figures 3 to 6 shows. Simultaneously schematically at least a part of the apparatus for producing bristle fields 5, wherein especially the already mentioned heating elements or heating dies are seen 14 and 15. In addition, there may also be a holder or clamping device for the holding plates 1 equipped with the bristles 4 and an infeed device for the relative movement between the respective heating element or tool 14 or 15 and the holding plate 1 or its holder or clamping device, around the projections 9 and in a further step to bring the protruding ends 7 of the bristles 4 into contact with the heating elements or tools 14 and 15 and to be able to carry out the pressing or pressing movement for compression and fusion.
Dabei ergibt sich aus den Fig. 3, 5 und 6, daß zwei Arbeits stationen vorgesehen sind, nämlich eine Arbeitsstation mit Heizelementen 14 und eine mit Heizelementen 15, wobei die erste Arbeitsstation gemäß Fig. 3 mit einem Heizelement 14 versehen ist, das mit Vorsprüngen 14a ausgestattet ist, die relativ zu den Vorsprüngen 9 der Halteplatte 1 bewegbar und an deren Stirnflächen anpreßbar sind, also zwischen die Enden 7 der Borsten 4 eingreifen können, ohne diese zu beaufschlagen.In this case, 3 5 and 6 is clear from the FIG., That two work are provided stations, namely, a work station with heating elements 14 and with heating elements 15, wherein the first working station is provided in Fig. 3 with a heating element 14, with protrusions 14 a is equipped, which are movable relative to the projections 9 of the holding plate 1 and can be pressed against the end faces thereof, that is to say they can engage between the ends 7 of the bristles 4 without acting on them.
In einer zweiten Arbeitsstation ist gemäß Fig. 5 und 6 wenigstens ein weiteres Heizelement oder -werkzeug 15 zum Beaufschlagen und Anschmelzen der überstehenden Borstenenden 7 vorgesehen. Fig. 3 zeigt dabei die Anordnung vor Betätigung des Heizwerkzeuges 14, während in Fig. 4 das Ergebnis der Beaufschlagung der Halteplatte 1 und ihrer Vorsprünge 9 durch die Vorsprünge 14a des Heizelementes 14 dargestellt ist, das heißt in diesem Falle sind die Vorsprünge 9 mit einer Verbreiterung 11 und dadurch auch einer Hinterschneidung 10 versehen.In a second work station is shown in FIG. 5 and 6 at least one further heating element or tool 15 is provided for pressurizing and melting the projecting bristle ends 7. Fig. 3 shows the arrangement before actuation of the heating tool 14 , while in Fig. 4 the result of the action of the holding plate 1 and its projections 9 is shown by the projections 14 a of the heating element 14 , that is, in this case, the projections 9 with a widening 11 and thereby also provide an undercut 10 .
Fig. 5 und 6 zeigen jeweils das Ergebnis der Bearbeitung in der zweiten Arbeitsstation mit Hilfe des Heizelementes oder Heizwerkzeu ges 15, wobei die überstehenden Borstenenden 7 jeweils miteinander verschmolzen sind, so daß sie die Hinterschneidungen 10 ausfüllen (Fig. 5) oder zusätzlich sogar die Verbreiterungen 11 in sich aufnehmen, so daß diese in den Kunststoff der Borsten 4 eingebettet sind (Fig. 6). Fig. 5 and 6 each show the result of the processing in the second work station with the aid of the heating element or Heizwerkzeu ges 15, wherein the protruding bristle ends 7 are fused together in each case so that it undercuts 10 fill out (Fig. 5) or in addition, even the Include widenings 11 so that they are embedded in the plastic of the bristles 4 ( Fig. 6).
Somit zeigen die Fig. 5 und 6 schließlich auch, wenn auch nur teilweise, weil abgeschnitten, die fertigen Borstenfelder 5 mit der Halteplatte 1 und dieser gegenüber vorstehenden Büscheln 3 von Borsten 4 aus Kunststoff, welche Borstenfelder 5 mit dem eigentlichen Bürstenkörper umspritzt werden können oder aber, wie schon erwähnt, als Wechselköpfe in Bürstenkörper eingefügt werden können. Die Halteplatte 1 hat dabei auf ihrer den überstehenden Borsten 4 abgewandten Oberseite 8 die schon mehrfach erwähnten abstehenden Vorsprünge 9 mit Hinterschneidungen 10 und diese bildenden Verbreiterungen 11 sowie darunter befindlichen Querschnittsvermin derungen, welche Querschnittsverminderungen im Ausführungsbeispiel gleichzeitig die Hinterschneidungen 10 sind. Die durch die Halteplatte 1 dabei hindurchgreifenden Halteenden 7 der Kunststoff borsten 4 sind im Bereich der Hinterschneidungen 10 derart miteinander verschmolzen, daß der verschmolzene Teil der Borsten büschel 3 die Hinterschneidungen 10 ganz oder teilweise und die Zwischenräume zwischen den Borsten 4 und zwischen den Borsten 4 und den Rändern der Lochungen 2 ausfüllt, so daß eine Dichtigkeit gegen Feuchtigkeit oder auch gegen einen Kunststoff erreicht wird, falls das Borstenfeld 5 anschließend mit einem aus Kunststoff bestehenden Bürstenkörper umspritzt wird.Thus, FIGS. 5 and 6, finally, even if only partially, because the finished bristle fields 5 with the cover plate 1 and this can be 5 molded with the actual brush body also cut off with respect to the preceding tufts 3 of bristles 4 made of plastic, which bristle fields or but, as already mentioned, can be inserted into the brush body as replaceable heads. The holding plate 1 has thereby the upstanding projections already mentioned several times 9 changes with undercuts 10 and this forming spacers 11 and underlying Querschnittsvermin on its the projecting bristles 4 upper side facing away 8, which cross section reductions at the same time, the undercuts 10 in the embodiment. The passing through the holding plate 1 holding ends 7 of the plastic bristles 4 are fused together in the area of the undercuts 10 such that the fused part of the bristle tufts 3, the undercuts 10 wholly or partially and the spaces between the bristles 4 and between the bristles 4 and fills the edges of the perforations 2 so that a tightness against moisture or against a plastic is achieved if the bristle field 5 is then encapsulated with a brush body made of plastic.
Beide Ausführungsbeispiele des Borstenfeldes 5 (Fig. 5 einerseits und Fig. 6 andererseits) haben also gemeinsam, daß die verschmolzenen Borstenenden 7 mit entsprechend hinterschnittenen Vorsprüngen 9 vernietet sind, wobei aber beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 noch hinzu kommt, daß die angeschmelzenen Enden 7 der Büschel 3 von Kunststoffborsten 4 die mit Hinterschneidungen 10 und Verbreiterungen 11 versehenen Vorsprünge 9 nicht nur im Bereich der Hinter schneidungen (wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5), sondern auch im Bereich der Vorsprünge 9 und der Verbreiterungen 11 umschließen, so daß die Verbreiterungen 11 in den verschmolzenen Teil der Borstenbüschel 3 eingebettet sind. Dabei überragt der verschmolzene Teil der Borstenbüschel 3 die mit Verbreiterungen 11 und Hinterschneidungen 10 versehenen Vorsprünge 9 an der Oberseite 8 der Halteplatte 1 und der verschmolzene Bereich eines Borsten büschels 3 ist gleichzeitig auch mit dem oder den verschmolzenen Bereichen des oder der Nachbarbüschel ebenfalls verschmolzen, so daß sich oberhalb der Verbreiterungen 10 eine durchgehende Schicht aus dem Kunststoff ergibt, aus welchem die Kunststoffborsten 4 bestehen und womit diese einstückig verbunden sind. Eine entsprechend feste und dichte Verbindung ergibt sich trotz der Fertigung der Halteplatte 1 und der Borsten 4 aus unterschiedlichen Werkstoffen.Both exemplary embodiments of the bristle field 5 ( FIG. 5 on the one hand and FIG. 6 on the other hand) therefore have in common that the fused bristle ends 7 are riveted with correspondingly undercut projections 9 , but in the exemplary embodiment according to FIG. 6 there is also the fact that the melted ends 7 the tuft 3 of plastic bristles 4, the projections 9 provided with undercuts 10 and widenings 11 not only in the area of the undercuts (as in the embodiment according to FIG. 5), but also in the area of the projections 9 and the widenings 11 , so that the widenings 11 are embedded in the fused part of the bristle tufts 3 . The fused part of the bristle tufts 3 projects beyond the projections 9 provided with widenings 11 and undercuts 10 on the upper side 8 of the holding plate 1 and the fused area of a bristle tuft 3 is also fused to the fused area or portions of the neighboring tufts as well that there is a continuous layer of plastic above the widenings 10 , from which the plastic bristles 4 consist and with which these are connected in one piece. A correspondingly firm and tight connection results despite the manufacture of the holding plate 1 and the bristles 4 from different materials.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Halteplatte 1 auch aus Metall bestehen könnte, beispielsweise aus einer Blechplatine, die ausgestanzt wird und bei welcher Lochungen 2 durchgestoßen werden, so daß sich die Lochungsränder an der Oberseite dieser Halteplatte 1 nach oben verformen und dort von vorneherein Hinterschneidungen bilden, die beim Anschmelzen der überstehenden Kunststoffborsten 4 umschlossen werden können, so daß auch dann eine feste und dichte Verbindung zwischen Halteplatte 1 und Borsten 4 geschaffen wird, die ein nachträgliches Umspritzen mit einem Bürstenkörper ermöglicht und auch keine Flüssigkeit hindurchtreten läßt, wenn es sich um eine Zahnbürste handelt.It should be mentioned at this point that the holding plate 1 could also consist of metal, for example from a sheet metal blank which is punched out and in which perforations 2 are pierced, so that the perforated edges on the top of this holding plate 1 deform upwards and from there outset undercuts form which can be enclosed during the melting of the protruding plastic bristles 4, so that even a strong and tight connection between the holding plate 1 and bristles 4 is provided that allows a subsequent encapsulation with a brush body and can also pass no fluid, if it is a toothbrush.
Das Borstenfeld 5 für Bürsten mit einer Halteplatte 1, diese durchsetzenden Lochungen 2 und durch diese Lochungen 2 geführten Kunststoffborsten 4 wird dadurch hergestellt, daß die Halteplatte 1 auf deren den freien Arbeitsenden 6 der Borsten 4 abgewandter Oberseite 8 mit Vorsprüngen 9 mit Hinterschneidungen 10 oder Einziehungen oder dergleichen versehen wird, daß die Borsten 4 in diese Lochungen 2 mit einem in den Bereich der Hinterschneidungen 10 ragenden Überstand eingeführt werden, daß die Borsten 4 im Bereich der Hinterschneidungen 10 derart erhitzt werden, daß eine die Hinterschneidungen ganz oder teilweise ausfüllende Schmelze oder plastische Masse aus dem Kunststoff der Borsten 4 entsteht, und daß durch die danach erstarrende Masse aus Kunststoff der Borsten Formschluß zwischen den Borsten 4 oder Borstenbüscheln 3 und den Hinterschneidungen 10 und somit der Halteplatte 1 gebildet wird. Gleichzeitig kann durch diesen Anschmelzvorgang eine hohe oder absolute Dichtigkeit im Bereich der Enden 7 der Borsten 4 und zumindest im Nachbarbereich der Oberseite 8 oder auch noch innerhalb der Lochungen 2 der Halteplatte 1 erzielt werden.The bristle field 5 for brushing with a support plate 1, passing through them holes 2 and guided through these perforations 2 plastic bristles 4 is prepared by the holding plate 1 on which the free working ends 6 of the bristles 4 remote from upper side 8 with projections 9 with undercuts 10 or retractions or the like is provided that the bristles 4 are inserted into these perforations 2 with a protrusion projecting into the area of the undercuts 10 , that the bristles 4 are heated in the area of the undercuts 10 such that a melt or plastic filling the undercuts completely or partially Mass from the plastic of the bristles 4 arises, and that the subsequently solidifying plastic mass of the bristles form-fit between the bristles 4 or tufts 3 and the undercuts 10 and thus the holding plate 1 is formed. At the same time, a high or absolute tightness can be achieved in the region of the ends 7 of the bristles 4 and at least in the neighboring region of the upper side 8 or even within the perforations 2 of the holding plate 1 by this melting process.
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