DE2155888A1

DE2155888A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten bzw. Borstenträgern

Info

Publication number: DE2155888A1
Application number: DE19712155888
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hänggi, Peter, Dübendorf; Budmiger, Hermann, Seewen; (Schweiz)
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-11-10
Publication date: 1972-05-18
Also published as: DK134383B; FR2113938A1; DE2155888C3; FR2113938B1; FI51142C; CH531406A; NL7115606A; ATA977671A; AT334320B; US3781402A; JPS546589B1; FI51142B; CA959614A; DE2155888B2; SE388536B; IT940538B; BE775146A; NO131378B; NO131378C; DK134383C

Description

Dipl. INQ. JULIUS QILIARD ₈ MÜNCHEN 55 PATENTANWALT MITTENWAI PER STRASSE 34

FERNRUF 745775 TELEX 0524655

Patentgesuch vom 9. November i97i

Herr Peter HANGGI, CH-8000 Dübendorf, Birchlerstr. 23b und Herr Hermann jJUDMlGExi, CH-4206 Seewen, kühlmatt 114

Unser Zeichen: χ3δΰ (Jitte angeoenl)

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten bzw.

borstenträgerη

Xn der iJürstenfabrikation sind zur Zeit einige Lersteiiverfahren bekannt. Zu diesen gehören zur Herstellung von oürsten aller Art mit synthetischen und Naturuorsten unter anderem das Verfahren zum bündelweisen Einstanzen von forsten in vorbereitete ajorstenträger, das sogenannte "Einwinden" von Jorsten, das z.ß. bei der Herstellung von i'laschenputziiiirsten angewendet wird, das fixieren der .jorstenuündel durch Draht schlingen bei bestimmten Jürstenarten etc. Daneben v/erden auch bürsten

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mit synthetischen Borsten nach dem KunststoffSpritzgußverfahren hergestellt, wobei vorzugsweise relativ dicke und kurze Borsten resultieren, die sich z.B. für Kopfmassage- ßürsten eignen und aus Polyäthylen gefertigt werden. Solche Borsten können nachträglich auch in ihrer Längsrichtung geschnitten werden, um kleinere Querschnitte zu erzielen, wobei jedoch die Borstenqualität in der Regel leidet.

Neuerdings ist ein Verfahren bekannt geworden, nach dem relativ dünne Borsten durch Spritzprägen herstellbar sind. Indessen ist bekannt, daß sowohl nach dem Spritzgußverfahren als auch nach dem Spritzprägeverfahren hergestellte Borsten hinsichtlich Qualität nicht an Borsten heranreichen, die üblicherweise für Bürsten herkömmlicher Art verwendet werden.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist indessen ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten dzw. Jorstenträgern vorzuschlagen, bei welchem jegliches Einsetzten von Borsten in Borstenträger entfällt, d.h. bei welchem die Borsten und der Borstenträger aus einem Stück gefertigt werden, ohne daß die oben geschilderten Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Ferner soll durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des genannten Verfahrens vorgeschlagen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen

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von Bürsten bzw. Borstenträgern durch Einspritzen eines thermoplastischen oder thermoplastähnlichen Kunststoffes ^n ein mehrteiliges trennbares Formwerkzeug, ist gekennzeichnet durch

a) Spritzgiessen eines aus Borstenträger, Borstenscha^t und einem Verdickungsabschnitt am äusseren Ende des Borstenschaftes bestehenden IJorstenkörpers unter Füllen eines Formhohlraumes im genannten Formwerkzeug, o) Strecken (lecken) des Jorstenschaftes auf eine bestimmte Länge durch eine in Richtung der Längsachse des Borstenschaftes vorgesehene Relativbewegung zwischen die, den Borstenträger und den 3orstenschaft enthaltenden Teile des Formwerkzeuges, wobei sowohl der Borstenträger als auch die Kopfpartie des Borstenschaft-es in den für ihre Herstellung vorgesehenen Abschnitten des Formwerkzeuges verankert sind,

c) Aostossen des Verdickungsabschnittes am äusseren Ende des Borstenschaftes nach vollzogenem Streckvorgang,

d) Ausformen des äusseren Borstenendes aus dem für die Formung des üorstenschaftes dienenden Formraumaoschnitt des genannten Werkzeuges, und

e) Ausformen des Borstenkörpers aus dem bezüglichen Teil des Formwerkzeuges.

- 3b -

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Eine vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dafs vor dem Schliessen der Form in den zur Formung des Jorstenträgers vorgesehenen Abschnitt des Formwerkzeuges ein den

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Borstenkörper aufnehmender Bürstangriff mit einer Aufnahmepartie für den Borstenträger eingelegt wird. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung einer
Zweikolbanspritzgussmaschine in einem ersten Werkzeugabschnitt zuerst ein Bürstengriffteil aus einem ersten Kunststoff geformt wird, in welchem Griffteile eine zur Aufnahme des Borstenträgers dienende Ausnehmung vorgesehen ist* und dass hierauf in einem zweiten Werkzeugabschnitt, in welchen das im ersten Abschnitt geformte Griffteil hineinreichtρ der Borstenkörper eingespritzt wird.

Die erfindungsgemässe, zur Durchführung des vorerwähnten Verfahrens vorgesohlagene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug mindestens aus einem ersten Hauptabschnitt besteht, in welchem relativ zueinander bewegliche Pormhohlrausnabschnitte für die Herstellung des Borstenkörpers aus einem ersten Kunst« Stoffmaterial und Mittel für das Abstossen der Verdickung am äusseren Ende des Borstensohsftes vorgesehen sind, und allenfalls einen zweiten Kauptabschnitt enthält, welcher Mittel zum Formen eines Bürstengriffes aus einem zweiten Kunststoffmaterial besitzt.

Durch das Strecken bzw. Recken von aus Kunststoff gefertigten Borsten kann durch die dabei #intr«ten-

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de Molekülausrichtung eine wesentlich höhere Festigkeit erzielt werden, als dies bei durch Strang- oder Spritzpressen hergestellten Pasern der Fall ist. Dank dem vorgeschlagenen Verfahren ist es nun möglich, Borsten in einer Qualität herzustellen, die ungefähr der Qualität entspricht, welche bisher bei auf andere '//eise hergestellten synthetischen Borsten erreichbar ist, wobei eine sehr ^ wirtschaftliche Fertigungsweise möglich ist.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben, aus welcher Partien von bei der Durchführung des Verfahrens verwendbaren Werkzeugen hervorgehen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Partie eines Formwerkzeuges im Schnitt, in geschlossener Stellung des Formwerkzeuges und bei der Ausführung eines ersten Verfahrensschrittes . zur Herstellung einer Borste,

Fig. 2 die Teile des in Fig. 1 partiell gezeigten Formwerkzeuges in geöffneter Stellung und bei der Ausführung eines zweiten Verfahrensschrittes zur Herstellung einer Borste,

Fig. 3 eine einzelne nach dem in Fig. 2 dargestellten Verfahrensschritt aus dem B'ormwerkzeug ausgeformte Borste,

Fig. 4 eine mit mehr Details im Schnitt dargestellte Partie eines Formwerkzeuges zur Herstellung von

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Borsten mit borabiertem Ende., in geschlossener Stellung des Formwerkzeuges und bei der Ausführung eines ersten Verfahrensschritt es zur Herstellung einer Borste,,

Fig. 5 die Teile des in Fig. 4 partioll gezeigten Fonnwerkzeuges in geöffneter Stellung und bei der Ausführung eines zweiten Verfahrensschrittes zur Her« stellung einer Borste,

Flg. 6 in grösserem Massstab Details der Werkzeuggestaltung für das äussere Ende der zu spritzenden Vorform für eine mit bombierten! Enda herzustellende Borste im Bereich des striehlierten Kreises VI in Fig. 4, und

Fig. 7 ebenfalls in grösserem Massst-ab eine Darstellung der Verformung des äusseren Endes der im Werkzeug nach Fig. 4 hergestellten Borste im Bereich des Verdickungsabschnittes unterhalb der Bombierung am Borstenende.

In den Figuren 1 bis 5 ist aus Gründen der Uebersichtliehkeit jeweils nur die Herstellung einer einzelnen Borste gezeigt, während in Wirklichkeit je=· wells die Anordnung im Formwerkzeug εο getroffen ist_c dass sämtliche an einem Borstenkörper vorgesehenen Borsten samt Borstenträger gleichzeitig herstellbar sind.

In Fig. 1 ist eine Partie eines Kunststoff-Spritzwerkzeuges gezeigt, wobei mit I₉ 2 und 3 Formteile

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des Werkzeuges bezeichnet sind» die in nicht dargestellter Art geführt sied, mn eins stets gleichbleibende gegenseitige Ausrichtung sichersusteilen. Die Formteile l_f 2 und 3 sind* wie aus Fig. 2 hervorgeht^, in der durch öle Pfeile X und Y dargestellten Richtungen aias©inandersiühbar, wobei die Formteile 1 und 3 entweder direkt oder übor Zwischenglieder mit bssüglichen Aufspannplatten einsr Kunststoffspritzgussmaschine antriebsverbunden sinä_s L· . welche Aufspannplatten ihrerseits relativ zueinander verschiebbar sind. Die Formteile I, 2 und 3 sind mit Formhohlraumabschnitten 4_P 5 uncl 6 versehen, die zur Aufnahme des Kunststoffniaterials für den Borstenkörper einer hei*zust@llenä©Ei Bürste dienen» vjobei der Hohlraum= abschnitt 4 sur Bildung d©s Borstentsi'ägei's* der Abschnitt

5 fiir die Formung des Borstensehaftes^ und der Abschnitt

6 für die Bildung einer Kopfpartie am äusseren Ende einer Borste dient, deren Zweclc nachstehend noch beschrieben wird»

Der Formabsehnitt 5 ist ein© sich nach oben konisch verjüngende Oeffnuns.

Der Borstenträger kann„ entßegen der in Fig. 1 gezeigten Darstellung^, ein gewelltes oder sickzaekfcJrmis gestaltetes Längenprofil aufweisen, um die in der modernen Bürstenherstellteehnik gebräuchliche "Bockbündelstellung" der Borsten zu erreichen, bsi welcher die

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Bürstenbündel nicht parallel, sondern schief zueinander verlaufend angeordnet sind. Da die Borsten im beschrie» benen Hers teilverfahren nur parallel zueinander verlauf·= fend erstellt werden können, wird die spätere "Bock« bündelstellung" dureh Flachziehen der gewellten oder zickzackförmigen Borstenträger erreicht.

Mit 7 ist ein auf der Oberseite des Formte!Is 3 eingearbeiteter Angusskaoal für die Zuleitung des einzuspritzenden Kunststoffmaterials bezeichnet. Weiter ist ein Messerschieber 8 mit einer Schnittkante 9 vorgesehen, der in Richtung des Pfeiles Z auf der plangeschliffenen oberen Fläche des mittleren Formteils 2 vor- und rückwärts verschiebbar ist.

Bereits an dieser Stolle sei erwähnt, dass der Hchlraumabschnitt 4» in welchen der Borstenträger zu liegen kommt_p z.B. zur Aufnahme eines vorgefertigten Bürstenstüokes dienen kann,, in ^reichem allfällige Ver~ ankerungsmittel für die Halterung des Borstenträgers am Bürstenstiel eingearbeitet sein können.

Die vorliegende Erläuterung des erfindungs= gemässen Verfahrens geht davon aus, dass die Herstellung des aus dem Borstonträger und den Borsten bestehenden Borstenkörpers auf einer "norinalon" Spritzgussmaschine vorzugsweise herkömmlichen Bauart erfolgt. Auf die Ver= Wendung von sogenannten Zvjeikolbenmaschinen für die auf=

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einanderfolgenda Herstellung von Borstenkörper und Bürstan* griff wird am Schluss z-urüekgekomnisn.

Beim Betrieb des nach Fig. 1 geschlossenen Form-Werkzeuges wird durch dan Arb@itshub des SpritskoXbsns einer nicht gezeigten Spritzgussmaschine ein für öi@ Herstellung von Borsten geeignetes Kunststoffmaterial* a.B» Polyamid^ über den Angusskanal 7 in öen Forrnhohlraurasb-= schnitt H eingespritzt und zunächst dieser Raumabsohnitt und anschliessend die Pormhohlrautnabschnitte 5 und 6 g©«= füllt. Auf die zum fehlerfreien Füllen dieser HohlPEUinabschnitte notwendigen Massnahmen beim Einspritzvorgang soll hier nicht eingetreten werden.

Nach dem Einspritzvorgang wird das Pormwerkiieug geöffnat und dessen Teile in eine Stellung gebracht,, die im wesentlichen aus Fig. 2 hervorgeht. Uabai bewegt sich das beispielsweise mit der beweglichen Aufspannplatte dar (nicht gezeigten) Spritzgussmaschine verbundene Formteil 3

_k in der Zeichnungsebene der Pig. 2 nach unten, während das

als ebenfalls bewegliche Formplatte ausgebildete Formteil 2 in eine Stellung gelangt„ in welcher deren Oberseite 2a mindestens so weit von der benachbarten Fläch© la des im vorliegenden Fall mit der festen Aufspannplatte der Spritzgussraaschine verbundenen Fox*ait©ils 1 entfernt ist, dass der Messerschiebsr 8 bzw. dessen Schmittkanfca 9 in die gezeigte Stellung übor dem Fortnhohlraum 5 im mitfc«

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leren Formteil 2 vorgeschoben werden kann.

Dank der sich aus der Formhohlraumgestalt bei geschlossenem Formwerkzeug (in Fig. 1 kreuzschraffiert angegeben) ergebenden initialen Form der Borsten, von denen aus früher erwähnten Gründen in der Zeichnung nur eine einzelne gezeigt ist, ergibt sich beim Auseinanderfahren der Formteile 2 und 3 eine Streckung bzw. Reckung des in Fig. 2 mit 10 bezeichneten Borstenschaftes. Dabei wird vorausgesetzt, dass der Borstenträger 11 stark genug im Hohlraumabschnitt 4 verankert ist, was durch die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schwalbenschwanzkontur gezeigt werden soll, und ferner der im Hohlraumabschnitt 6 gebildete Borstenkopf 12 (in Fig. 2 strichliert gezeichnet) widerstandsfähig genug ist, um das Ende der Borste an den Formteilen 2 und 3 wirksam zu verankern.

Durch die beschriebene Relativbewegung zwischen den Formteilen 2 und 3 wird ein Strecken der Borsten und damit der an sich bekannte Effekt einer Molekülausrichtung erzielt, die eine bedeutend höhere Festigkeit der Borste zur Folge hat. Dadurch ist eine Borstenqualität erzielbar, die praktisch den besten Ergebnissen von bisher herstellbaren synthetischen Borsten entspricht. Gleichzeitig tritt eine Durchmesserreduktion bei den Borsten auf, die sich nach dem gewünschten oder beim verwendeten Kunststoff material zulässigen Reckungsgrad richtet.

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- JA -

Nach erfolgtem Strecken der Borste 10 wird der Measersohieber 8 so weit über das obere Ende der Borst· hinausgeschoben, dass dabei der Borstenkopf 12 bzw.. 1?.' abgeschert wird, worauf sich das Borstenende entweder durch Zurückfedern aus dem Formhohlraum 5 im Formteil 2 selbst ausformt oder nach Rückziehen des Messerschiebers 8 und erneuten Anlegen des Fora teils 2 am Formteil 1 ausgeformt wird. Das Ausformen des Borstenkörpers aus den

Formteil 3 geschieht vorzugsweise auf {conventioneile Art

mittels Auswerferη und ist hier nicht gezeigt.

Fig. 3 zeigt eine nach obenstehender Beschreibung hergestellte Borste mit scharfkantig gestalteter Kopfpartie 13. Bs versteht sich, dass bereits während des Aueformens oder unmittelbar nachher auch die Angüsse aus den Kunststoffmaterial in den Kanälen 7 vom Borstenträger 11 abgetrennt werden.

Das in der Fig. 1 und 2 dargestellte Formwerkzeug 1st nach dem beschriebenen Ausformen eines Borsten-W körpers und dem erneuten Schliessen der Form für eine weitere Fertigungsoperation bereit.

In der Flg. 4 und 5 ist ein weitgehend nach den oben beschriebenen Fertigungsprinzip arbeitendos Formwerkzeug zur Herstellung von Borstenkörpern mit am Aussenende gerundeten Borsten gezeigt. Mit 21 und 22 sind Werkzeugteile bezeichnet, die nit

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üer beweglichen bsw. dör fösfcsn Aufspannplatte einer herkömmlichen Kunststoffspritsgussmasohine verbunden sind. Auf dem Werkseugteil 21 1st eine Formplatte 23 montiert* die dem Formteil 3 in den Fig. 1 und 2 entspricht und «Inen Formraumabschnitt 24 zum Formen, des Borstenträgers enthält. Darüber liegt eine weitere Formplatte 25? die dem Formteil 2 in den Fig. 1 und 2 entspricht und einen sich nach oben verjüngenden Forvaraumafoschnltt 26 sum Formen des Borstenschaftes enthält. Die Formp3,atte 25 ist zusammen mit einer Führungsplatte 27* mittels Stüfcsbolzen 28 mit dem Werkzeugteil 22 fest verbunden. In der Führungsplatts 27 ist ein Form» und Äuswerferstift 9.9 gloitbar geführt, welcher in einem bezüglich den Werkaeugteilen 21 und 22 beweglichen Werkzeugteil 30 eingesetzt ist. Der Werkzeugteil 30 Übt in einem gewissen Sinns Funktionen des Werkzeugteils 1 gem'äss den Fig. 1 und 2 aus und besteht aus «iner unteren Stifthaltarplatte 30a und einer oberen Stützplatte 30b. Der Werkzeugteil 30 wird bezüglich seine? Funktion als Auswerferplafcte durch Mitnehmerstifte 31 (einer in Fig. 4 gezeigt), die mit dem Werkzeugteil 21 fest verbunden sind, gesteuert. Als MItnehmermittel dient im vorliegenden Beispiel eine gefeder= te Kugelarretierung 32, die beim Oeffnen des Kunststoff-Spritzwerkzeuges auf die untere platte 30a (Fig* 5) oder (nicht gf;2oißt) £iuf die obere Platte 30b des Werkzeug-

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teils 30 einwirkt. Andere hierfür geeignete (nicht dar-. gestellte) Mitneshraermittel in der Form von Klinken, Keilen, Gummikissen* hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen oder Kernzüge sind anstelle der gezeigten Kugelarretierung verwendbar.

Fest mit dem Werkzeugteil 22_P das wie oben erwähnt, mit der feststehenden Aufspannplatte der Sprits·= gussmaschine verbunden ist, sowie mit den Platten 25 und 27 ist auch eine zentrale Einspritzdüse 33 verbunden, über deren Bohrung 34 pl&stifiziertea Kunst stoff material iin Angugskanäle 35 zugeleitet wird, die je au einem der Pormraumabschnitte 24 führen.

TJm dem Aussenende der zu formenden Borste sine bombierte Oberfläche zu verleihen, und andererseits das obsre Ende der Borste für das Strecken nach dem Spritzen in der Formplatte 25 festzuhalten, ist einerseits gemäss FIg-. 6 das untere Ende des Stiftes 29 mit einer kugel* kalottenformigen Vertiefung 36 und andererseits das obere Ende des Formhohlraumab3chnittes 26 mit einer sich nach aussen erweiternden Anschrägung 37 versehen. Durch die letztgenannte Massnahme entsteht am Borsten» schaftende eine Verdickung 38, durch die der Borsten= schaft zur Durchführung des Streckens in der Formplatte 25 festgehalten wird.

Die anlässlich der Beschreibung der Werkzeug-

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ausführungsform gomäss den Fig, 1 und 2 geinmchtsn a meinen Angaben gelten sinngemäss auch für die Herstellung von Borstenkörpern bzw. Bürsten mit aem "Werkzeug nach Fig. 4. Nachdem also das Kunststoffspri'tsgusswerkzeug in die in Pig-, 4 gezeigte geschlossene Form gebracht worden 1st, erfolgt der Einspritzvorgang, durch welcher für die Herstellung von Borsten geeignetes Kunststoff= material über die Bohrung 34 in der Einspritzdüse 33 und den An^usskanal 35 in den Forrnhohlratvnabschnitt 24 eingespritzt wird. Bei diesem Vorgang werden ebenfalls die Borsten in früher beschriebenen Weise gespritzt.

Nach dem Einspritzvorgawg wird des FortBwerk= zeug geöffnet und seine Teile in eins Stellung gebracht* die im wesentlichen aus ?ig, 5 hervorgeht. Dabei bewegt sich das mit der beweglichen Aufspannplatte der Sprits= gussmas chine verbundene SOriröell 21 in der Zeichnungs·= ebene der Fig. 5 in Richtung des Pfeiles Y nach unten* während das als Aufspannplatte ausgebildete Formteil feststeht. Mit der Abwärtsbev?egung des Formte! 1ε 21 wan= dert auch die mit ihm verbundene Formplatte 23 sowie der darin verankerte Borstenträger 41 nach unten. Die Formplatte 25 und die Führungsplatte 27 verbleiben vor» erst in ihrer ursprünglichen Stellung relativ zur Aufspannplatte 22.

Beim Oeffnen des Forrmtferkseuges gejnäss Fig. 4,

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befindet sich im Formhohlraum der Platte 25 ein Kunst-Btoffkörper entsprechend der initialen Form einer Borste, die nun auf die in Fig. 5 gezeigte Länge gestreckt wird. Dank der bereits erwähnten Verankerung der beiden Borstenenden ist eine programmgsmSsse Streckung des Borstenschaftes sichergestellt.

Damit die in Fig. 6 besser sichtbare*Verdickung am oberen Snde der Borste beim anschliessend stattfindenden Ausformen aus dem Hohlraumabschnitt 26 austreten kann, muss das Formteil 21 um einen Weg nach unten gezogen werden* der etwas länger ist als die Dicke der Formplatte 25. Dabei gelangt die K/ugei 42 der Kugolarretierung 32 am Mitnehmerstift 31 mit der Stifthalterplatte 30a in Eingriff und das Werkzeugteil 30 samt dem Form- und Auswerferstift 29 wird nach untan gezogen. Der vordere Teil des Stiftes 29 gelangt dabei, viie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, in das engeschrägte Ende 37 des Hohlraumabschnittes 26 hinein und stösst dadurch das Borstenende durch das als KalibrierzoßQ 37a wirkende untere Ende der Anschrägung 37 aus,, wodurch auch ein weiteres, allenfalls unerwünschtes Strecken der Borste verhindert und auch ein Stauchen des Borstenendes vermieden wird. Weil zu diesem Zeitpunkt das Borstenmaterial noch nicht vollständig stabil geworden ist, wird die Materialverdickung unmittelbar unterhalb der Bon-

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bierung beim Vorbeiziehen an der Kalibrierzone 37a zurtickgestaucht, so dass eine praktisch glatte Boretenoberflächs resultiert. Es versteht sich, dass der Form- und Auswerferstift 29 auoh anders gestaltet sein kann, um seine Doppelfunktion ausüben zu können. Insbesondere 1st eine Ausführungsform möglich, die teleskopartig aufgebaut ein gefedertes Mittel=, oder Mantelstüclc besitzt, durch welche die Form» und Auswerferaufgaben In geeigneter Weise aufgeteilt werden können.

Das gemäss den Fig. 4 und 5 beschriebene Formwerkzeug ist nach dem beschriebenen Ausformen eines Borstenkörpers und dem erneuten Schliessen der Form für eine weitere Fertlgung3operaticn bereit.

Die für das Strecken bevorzugten Temperatur-Verhältnisse werden durch in geeigneter Welse in den Formplatten 2, 3 bzw. 23, 25 angebrachte (nicht gezeigte) Heiz- und/oder Kühlmittel eingestellt, welche durch Temperatur-Steuerelemente reguliert werden. Das Strecken kann auoh durch beim Formöffnsn eingeblasene Luft beeinflusst werden. Die Borstenquerschnitte können praktisch jede beliebige Form aufweisen, also z.B. rund, drei-, vier-, sechs- oder achteckig sein.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrenadet&il* richten sich vorzugsweise auf das Herstellen des Borstenkörper, d.h. der Borsten und ri.js die Boraten enthalten«

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den Borstenträgers. Weil indessen für die Borsten und den Bürstengriff häufig unterschiedlich harte, unterschiedlich gefärbte oder anderweitig unterschiedlich· Materialien gefordert werden, ist es relativ selten» da·· aus einem einzigen Material gefertigte Bürsten hergestellt werden. Ohne dass indessen in den Zeichnungen speziell darauf hingewiesen wird, ist es für den Fachmann verständlich, dass die Formhohlraumabschnitte 4 (Fig. 1} und 24 (Fig. 4) auch so gestaltet werden können, dass

x.B. zuerst ein passend geformtes S'cieletück darin eingelegt wird, worauf auf dieses noch der Borstenkörper aufgespritzt wird.

Fachleuten mit Kenntnissen über Arbeitssiögl.ichkeiten mit sogenannten Zweikolbenmaschinen dürfte es aufgrund der vorstehenden Darlegungen ohne weiteres verständlich sein, dass in einem geeignet gebauten Werkzeug durch Einspritzen eines ersten Materials entweder zuerst der Borstenkörper, und ansohliessend der Bürstengriff, oder

P umgekehrt, hergestellt wird. Auf diese Weise können Bürsten in vollautomatischen Verfahrensabläufen hergestellt werden.

£e ergibt sich daraus, dass sich nach dem beschriebenen Verfahren und den erläuterten Werkzeugen Bürsten mit Kunststoffborsten in äusserst wirtschaftlicher Welse herstellen lassen. Die Möglichkeit des

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Herstellens von Borsten mit bombierten Enden ist namentlich für die Fabrikation von Zahnbürsten von erheblicher Bedeutung, weisen doch die "vom Strang" abgeschnittenen Borsten an ihren Enden häufig scharf« Kanten und Spitaen auf, die sich für die Zahnpflege al» ungeeignet erweisen^ und daher zusätzlich saubergeschliffen werden müssen.

Während nach den bisher bekannten Bür^stenherstellverfahren dünne Borsten nur bündelweise in einen Borstenkörper eingesetzt werden konnten, 1st es nach dem beschriebenen Verfahren möglich, diese in beliebiger Konfiguration und in gewissen Grenzen euch in unterschiedlicher Länge anzuordnen. Das erfinäungiSgenriässe Verfahren gestattet die Herstellung von Borsten bis zu Minimal' durchmeseern von ca. O₄I mm. Es lassen sich Bürsten von praktisch beliebiger Länge herstellen und der Minimal« abstand zwischen benachbarter« Borsten kann bis zu 0*05 betragen. Je nach Abstufung der Formhohlraum-Höhen können auch im Seitenriss beliebige Borsterxbilder erzeugt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Bürsten bzw. Borstenträgern durch Einspritzen eines thermoplastischen oder thermopiastähniichen. Kunststoffes in ein mehrteiliges trennbares Formwerkzeug, gekennzeichnet durch

a) Spritzgiessen eines aus Borstenträger (ll), iiorstenschaft (10) und einem Verdickungsabschnitt (i2'j 3&) am äusseren Ende des Jorstenschaftes bestehenden Δον-stenkörpers unter Füllen eines Formhohlraumes im genannten Formwerkzeug,

b) Strecken (Recken) des ßorstenschaftes auf eine Destimmte Länge durch eine in Dichtung der Längsachse des öorstenschaftes vorgesehene Relativbewegung zwischen die, den Borstenträger und den i^orstenschaft enthaltenden Teile des Formwerkzeuges, wobei sowohl der jorstenträger als auch die Kopfpartie des ßorstenschaftes in den für ihre Herstellung vorgesehenen Abschnitten des Formwerkzeuges verankert sind,

c) Abstossen des Verdickungsabschnittes am äusseren Ende des Borstenscha^ftes nach vollzogenem Streckvorgang,

d) Ausformen des äusseren uorstenendes aus dem für die Formung des üorstenschaftes dienenden Formraumabschnitt des genannten Werkzeuges, und

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e) Ausformen des iJorstenkörpers aus dem bezüglichen Teil des Formwerkzeuges.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daii vor dem Schliessen der Form in den zur Formung des üorstenträgers vorgesehenen Abschnitt des Formwerkzeuges ein den borstenkörper aufnehmender Bürstengriff mit einem Aufnahmeteil für den borstenträger eingelegt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdickungsabschnitt am äusseren Ende des Jorstenschaftes nach dessen Streckung abgeschnitten wird (Fig. 2).

4. Verfahren nach'den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstossen des Verdickungsabschnittes am äusseren Ende des ßorstenschaftes nach dessen Streckung durch Zurückschieben der Verdickung durch eine Kalibrierzone an dem den iiorstenschaft formenden Abschnitt des Formwerkzeuges erfolgt (Fig. 7)·

5· Verfahren nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß das Ajstossen des Verdickungsabschnittes mittels eines im Formwerkzeug beweglich angeordneten Teils (29) erfolgt.

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6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß das äussere Ende (36) des Borstenschaftes durch einen im Formwerkzeug in liichtung der 3orstenlangsach.se beweglichen Formteil (29) geformt wird.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer Zweikolbenspritzgußmaschine in einem ht ersten Werkzeugabschnitt zuerst ein Bürstengriffteil aus einem ersten Kunststoff geformt wird, in welchem Griffteil eine zur Aufnahme des iiorstenträgers dienende Ausnehmung vorgesehen ist, und daß hierauf in einem zweiten Werkzeugabschnitt, in welchem das im ersten Abschnitt geformte Griffteil hineinreicht, der Borstenkörper eingespritzt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug mindestens ^ aus einem ersten Hauptabschnitt besteht, in welchem relativ

zueinander bewegliche Formhohlraumabschnitte (4, 5> 6, 24, 26, 29) für die Herstellung des ßorstenkörpers aus einem ersten Kunststoffmaterial und Mittel (8, 29) für das ADstossen der Verdickung am äusseren Ende des Jorstenschaftes vorgesehen sind, und allenfalls einen zweiten Hauptabschnitt enthält, weicher Mittel zum Formen eines ßürstengriffes aus

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einem zweiten Kunststoff besitzt.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Hauptabschnitt durch ein bewegungsgesteuertes Trennmaterial unterteilbar sind, das während der Erstellung des ßürstengriffes oder des ßorstenkörpers zwischen die genannten Hauptabschnitte eingesetzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9y dadurch gekennzeichnet, daß die den Formhohlraum (5, 26) für die Herstellung des Jorstenschaftes bildende Bohrung in Zuflußrichtung des Kunststoffmaterials konisch verjüngt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Mittel für das Abstossen der Verdickung ein Messerschieber mit einer Schneidkante ist (Fig. i, 2).

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kittel für das Abstossen der Verdickung/Bezügiich des Formabschnittes zur Herstellung des Jorstenschaftes relativ beweglicher, als Auswerferstift gestalteter Formteil und eine Kalibrierzone im

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engsten Guerschnittsbereich des genannten Formabschnittes sind, wobei dieser Formabschnitt am stiftseitigen Ende eine Anschrägung besitzt, die einesteils zum Erstellen der Verdickung am Borstenschaft, und anderenteils zur Aufnahme des vorderen Endes des Auswerferstiftes während der Auswerferoperation dient (Fig. 4» 5)·

13· Vorrichtung nach Anspruch Ii, dadurch gekennzeichnet, daß der als Auswerferstift gestaltete Formteil (29) auf seiner Stirnseite mit einer der Gestalt des ßorstenendes entsprechenden Konturierung versehen ist.

Peter Ilänggi, und Hermann Budmiger

Vertreter:

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