DE3823203A1 - Verfahren zum anbringen mindestens eines flexiblen, laengsausgedehnten elementes, anordnung mit einem solchen element und buerste - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen mindestens eines flexiblen, längsausgedehn­ ten Elementes, wie einer Borste oder eines Borsten­ bündels, in eine Halterung, bei dem in der Halterung eine Aufnahme vorgesehen wird und das Bündel in die Aufnahme eingelassen und dort befestigt wird sowie eine Anordnung mit mindestens einem solchen Element und eine Bürste, insbesondere Zahnbürste.

Verfahren der genannten Art sind, insbesondere für Borstenbündel, bekannt. Diese Verfahren lassen sich in zwei Kategorien einteilen. Bei der einen Kategorie wird in einer Halterung eine Sackbohrung vorgesehen und das Borstenbündel aus einer Mehrzahl U-förmig um­ gelegter Borstenschlaufen gebildet. Zum Anbringen des Borstenbündels in die erwähnte Sackbohrung wird, in das Borstenbündel, von oben ein Ankerelement vorgese­ hen und das Borstenbündel mit dem Ankerelement in die Sackbohrung eingepreßt. Dieses Vorgehen hat folgende Nachteile: Da das Borstenbündel hier mittels Preß­ sitzes in der Halterung befestigt wird, darf die Aus­ dehnung bzw. Dicke der Halterung, betrachtet in Bor­ stenbündelrichtung, ein bestimmtes Maß nicht unter­ schreiten, da ansonsten die Halterung aufgrund der Einpreßkräfte für das Borstenbündel birst. Anderer­ seits muß gewährleistet sein, daß die Preßkräfte zwischen Sackbohrungswandung und den einzelnen U-för­ mig eingelegten Borstenschlaufen sowie dem Ankerele­ ment derart hoch sind, daß alle vorgesehenen Bor­ stenschlaufen in der Halterung vor Ausziehen gesi­ chert sind. Dies führt dazu, daß, in Aufsicht, nur relativ klein ausgedehnte Bündel je für sich an der Halterung befestigt werden können. Ausgedehnte ein­ heitliche Borstenbündel als Ganzes in der Halterung zu befestigen, ist deshalb kaum möglich. Deshalb ist es üblich, z.B. bei Zahnbürsten, das Bürstenelement aus einer Vielzahl einzelner Borstenbündel zu bilden. Zudem ergibt sich, wegen der Notwendigkeit, den er­ wähnten Anker als Gegenpreßelement vorzusehen, eine Einschränkung in dem Sinne, als daß, in Aufsicht, nicht beliebig geformte Borstenbündel angebracht wer­ den können.

Bei einer zweiten Art des obengenannten Verfahrens wird wiederum in der Halterung eine Sackbohrung vorgese­ hen. Das Bündel wird wiederum durch U-Borstenschlau­ fen gebildet, die durch einen endständigen Haltering zusammengehalten werden. Dann wird das Bündel mit diesem Haltering in die Sackbohrung eingeschossen, wo insbesondere der Ring und damit das Bündel durch Preßsitz gehaltert werden. Bezüglich der notwendigen Wandstärke der Halterung gilt das bereits bei der erstgenannten Kategorie Gesagte: Damit die Halterung aufgrund der notwendigen Preßkräfte nicht birst, muß sie relativ dick sein. Das letzterwähnte Verfah­ ren weist im weiteren den Nachteil auf, daß das An­ bringen des Halteringes einen zusätzlichen Arbeits­ gang nötig macht.

Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, ein Verfahren eingangs genannter Art zu schaffen, bei dem die Bedingungen an die Halterungswandstärke wesent­ lich reduziert werden können, weiter in Aufsicht praktisch beliebig ausgedehnte und geformte Elemen­ tenbündel angebracht werden können, womit z.B. bei einer erwünschten Bürstenkonfiguration letztere mit wesentlich weniger oder gar nur einem Borstenbündel realisiert werden kann.

Um dies zu erreichen wird vorgeschlagen, nach dem Wortlaut von Anspruch 1 vorzugehen.

Dadurch, daß das Element in der Aufnahmeöffnung der Halterung verklebt, vergossen oder verschweißt wird, ergeben sich, im Gegensatz zu Preßsitz-Halterungen, keine Spannungen in der Halterung. Bei Anbringen meh­ rerer Elemente, wie eines Borstenbündels, ergibt sich weiter eine durchgehende Materialbrücke zwischen den einzelnen Elementen und der Wandung der Aufnahmeöff­ nung, wohingegen auch dann die Kräfte, welche auf die Aufnahmeöffnung und damit die Halterung wirken, prak­ tisch verschwindend sind. Damit läßt sich die Halte­ rung wesentlich feiner dimensionieren, was z.B. bei gewissen Bürstenanwendungen, wie beispielsweise bei automatischen Zahnbürsten, wesentlich ist. Ver­ schweißt werden das oder die Elemente und die Halte­ rung insbesondere, wenn beide aus einem Kunststoff bestehen, andernfalls wird auf die beiden anderen er­ wähnten Techniken gegriffen.

Obwohl es durchaus möglich ist, mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren ein oder mehrere Elemente an einer Halterung anzuordnen, derart, daß sie bezüglich der Halterung beidseitig vorstehen, wird bzw. werden be­ vorzugterweise und gemäß Wortlaut von Anspruch 3 das Element oder die Elemente von einer Seite her in die erwähnte Halterung eingelassen und auf der anderen Seite verklebt, vergossen oder verschweißt.

In Anbetracht, daß gemäß Anspruch 1 die Aufnahme­ öffnung nicht unbedingt vollständig durchgehend aus­ gebildet werden muß, ist ersichtlich, daß die ver­ bleibende, die erwähnte Öffnung noch abschließende dünne Partie der Halterung, insbesondere bei Kunst­ stoffausführung, dazu verwendet werden kann, ausge­ dehnt über die Querschnittsfläche, insbesondere eines Elementenbündels, Verschweißungsmaterial zu liefern.

Im weiteren wird vorgeschlagen, erfindungsgemäß ein Elementenbündel durch einzelne Elemente auszubilden und nicht, wie bekannt, durch U-förmig umgelegte Schlaufen, womit bei der Herstellung mindestens ein Arbeitsgang eingespart wird und eine homogene Elemen­ tenverteilung erzielt wird.

Da durch die erwähnte Schweiß-, Kleb- oder Vergieß­ technik die Elemente eines Bündels untereinander und schließlich mit der Halterung verbunden werden, er­ gibt sich die Möglichkeit, gemäß Wortlaut von An­ spruch 4 ausgedehnte Bündel zu realisieren, welche von den bekannten genäherten Kreis- oder Quadratfor­ men abweichende Formen in Aufsicht aufweisen, wie ge­ nähert elliptisch oder polygonförmig sind.

Damit ist die Möglichkeit eröffnet, an einer Bürste die Borstenanordnung durch wenige, beispielsweise nur ein einziges Borstenbündel als Elementenbündel zu realisieren.

Eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der die obenge­ nannte Aufgabe gelöst ist, ist in Anspruch 5 spezifi­ ziert.

Bevorzugte Ausführungsvarianten dieser Anordnung sind in den Ansprüchen 6 bis 8, eine Bürste mit einer der­ artigen Anordnung in Anspruch 9 spezifiziert.

Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an­ hand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verankertes Bündel von flexiblen, längs­ ausgedehnten Elementen in Form eines Bor­ stenbündels,

Fig. 2 ein Borstenbündel und eine Halterung hierfür gemäß Fig. 1, in noch nicht zu­ sammengestellter Konfiguration,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante einer Halterung zum erfindungsgemäßen Anbrin­ gen eines Borstenbündels gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der Halterung,

Fig. 5a bis 5c drei Beispiele einer erfindungsgemäßen Borstenbündelausbildung in Aufsicht an einer Halterung,

Fig. 6 schematisch ein nach dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren hergestelltes Bürsten-, insbesondere Zahnbürstenelement.

In Fig. 1 ist eine Halterung 1 dargestellt, in welcher, auch gemäß Fig. 2, zur Aufnahme eines Borstenbündels 3 eine Aufnahmeöffnung 5 vorgese­ hen ist. Das Borstenbündel 3 besteht bevorzugter­ weise aus einer Vielzahl nebeneinander liegender, einzelner Borsten 3 a und wird, beispielsweise mit einer lösbaren Halteklammer 7 schematisch in Fig. 2 dargestellt, zusammengehalten, die Teil z.B. eines Montageroboters ist. Das Bündel 3 wird in die Öffnung 5 der Halterung 1 eingeschoben. Da­ nach werden, wie wiederum in Fig. 1 bei 9 schema­ tisch eingetragen, das Borstenbündel 3 und die Halterung 1 durch Verschweißung, Verkleben oder Vergießen 9 miteinander verbunden. Dabei werden die einzelnen Borsten 3 a des Borstenbündels auch untereinander durch das bei Verschweißung fließfähig gemachte Material, bzw. durch den Klebstoff oder die Vergußmasse miteinander ver­ bunden. Welche der erwähnten Techniken angewandt wird, richtet sich unter anderem auch nach dem Material von Halterung 1 bzw. Borsten 3 a des Bor­ stenbündels 3. Insbesondere im Fall, daß die Halterung 1, wie auch die erwähnten Borsten 3 a, aus einem Kunststoff bestehen, wird der Ver­ schweißtechnik den Vorzug gegeben. Wie ersicht­ lich, wirken im montierten Zustand vom Borsten­ bündel 3 aus praktisch keinerlei Kräfte auf die Halterung 1, womit letztere je nach Bedarf dünn­ wandig ausgebildet werden kann, mit einer Mate­ rialstärke d, die wesentlich geringer ist als sie für Preßsitzbefestigungen des Bündels notwendig ist. Besteht die Halterung 1 aus einem schweiß­ fähigen Kunststoff, so kann alternativ zur Aus­ führungsvariante gemäß Fig. 2 die Aufnahmeöff­ nung 5 a in dem Sinne als Sacköffnung ausgebildet sein, als daß vor Anbringen des Borstenbündels die Öffnung 5 a durch einen relativ dünnen Ab­ schluß 11 verschlossen ist. Bei der Verschwei­ ßung zum Erhalt des Aufbaus gemäß Fig. 1 wird das Material des Abschlusses 11 fließfähig ge­ macht und bildet die Verbindung der einzelnen Borsten 3 a untereinander.

Gemäß Fig. 4 kann gegebenenfalls die Aufnahme­ öffnung 5 an der dem vorragenden Borstenbündel 3 abgewandten Seite der Halterung 1 aufgeweitet sein, um insbesondere bei Einsatz der Klebe- oder Ausgießtechnik, einen Aufnahmeraum für die Kleb- bzw. Vergußmasse 13 zu bilden.

Wie in Fig. 1 gestrichelt eingetragen, kann mit der dargestellten Technik auch ein Borstenbündel 3 an einer Halterung 1 angeordnet werden, welches beidseitig von der Halterung 1 vorragt.

Da, wegen des Vorsehens der Verschweißung bzw. Verklebung oder des Ausgießens, die Verbindung der Borsten, untereinander und zur Halterung 1 dieses Bündels, durch eine Materialbrücke 9 ge­ mäß Fig. 2 erstellt wird, ergibt sich die Mög­ lichkeit, Borstenbündel auszubilden, die, in Auf­ sicht, beliebig geformt und ausgedehnt sind.

In Fig. 5a ist beispielsweie ein lang ausgedehn­ tes einzelnes Borstenbündel an der Halterung 1 dargestellt, in Fig. 5b ein mäanderförmig ange­ legtes Borstenbündel 3 und in Fig. 5c eine weite­ re Phantasie-Borstenbündelkonfiguration. Die er­ findungsgemäße Technik ermöglicht, wie in Fig. 6 dargestellt, Bürsten und insbesondere Zahnbürsten herzustellen, bei denen die gesamte Borstenanord­ nung durch ein einziges oder nur wenige Borsten­ bündel 3 gebildet ist, was herstellungstechnisch Vereinfachungen mit sich bringt, zudem, für den Benutzer, eine homogene Bürstenstruktur ergibt. Insbesondere bei der Herstellung von kleinen Bür­ stenelementen für automatische Bürstenaggregate, wie für automatische Zahnbürsten, ist das erfin­ dungsgemäße Anbringen von Borstenbündeln an ih­ ren Halterungen ein wesentlicher Vorteil, indem bei beliebiger Bündelausformung geringe Halte­ rungswandstärken gewählt werden können.

Die Erfindung wurde anhand der Fig. 1 bis 6 an Borstenbündeln erläutert. Sie läßt sich aber auf beliebige Bündel längsausgedehnter, flexibler Elemente anwenden, sowie auf Bündel beliebiger Anzahl Elemente bis hin zu einem einzelnen derar­ tigen Element, wie als Zahnstocher.

Claims (9)

1. Verfahren zum Anbringen mindestens eines flexi­ blen, längsausgedehnten Elementes (3) in eine Halte­ rung (1), bei dem in der Halterung (1) eine Aufnahme (5) vorgesehen wird und das Bündel (3) in die Aufnah­ me (5) eingelassen und dort befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahme in der Halterung (1) eine mindestens nahezu durchgehende Aufnahmeöff­ nung (5) vorgesehen wird und das Element (3) darin verschweißt, verklebt oder vergossen wird (9).

2. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß anstelle eines Elementes (3) mehrere Ele­ mente, wie ein Bündel, wie ein Borstenbündel, in der Aufnahme (5) angebracht werden.

3. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Element oder die Elemente (3) von einer Seite her in die Aufnahmeöffnung (5) einge­ lassen werden und auf der anderen Seite, vorzugsweise mit der Halterung (1) im wesentlichen bündig, mit letzterer verschweißt, verklebt oder vergossen wird bzw. werden.

4. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das oder die Elemente (3) und die Aufnahmeöffnung (5) in Aufsicht eine von ei­ ner genäherten Kreis- oder Quadratform abweichende Form aufweisen, wie eine genähert elliptische oder polygonförmige Form aufweisen.

5. Anordnung mit mindestens einem flexiblen, längs­ ausgedehnten Element, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) in einer Aufnahmeöffnung (5) in der Halterung (1) steckt und darin verschweißt, verklebt oder vergossen ist.

6. Anordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Elemente in einer Aufnahmeöffnung stecken, wie ein Borstenbündel (3).

7. Anordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Element oder die Elemente (3) einseitig aus der Aufnahmeöffnung (5) vorragt bzw. vorragen und auf der Gegenseite verklebt, vergossen oder verschweißt ist bzw. sind.

8. Anordnung, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Element oder die Ele­ mente (3) in Aufsicht eine von einer genäherten Kreis- oder Quadratform abweichende Form, wie eine elliptische oder polygonförmige Form aufweisen.

9. Bürste, insbesondere Zahnbürste, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mindestens eine Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 aufweist, vorzugsweise mit einem einzigen Bündel von Borsten als Elemente.