DK154803B

DK154803B - Method for binding bristles to a support

Info

Publication number: DK154803B
Application number: DK329885A
Authority: DK
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Schlerf Coronet Werke
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1988-12-27
Also published as: DK329885A; DK329885D0; DK154803C

Description

iin

DK 154803 BDK 154803 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til at forbinde børstehår med en børstebærer, hvor begge parter består af termoplastisk materiale og af den i krav l's indledning angivne art. Ved børstehår forstås her enkelte børstehår og enhver flerdobbelt 5 samling af børstehår, f.eks. børstebundter, børstehoveder til pensler, børstestriber o.s.v.The invention relates to a method for connecting bristles to a brush carrier in which both parties are made of thermoplastic material and of the kind specified in the preamble of claim 1. Bristles are understood here to mean single bristles and any multiple collection of bristles, e.g. brush bundles, brush heads for brushes, brush strokes, etc.

Indenfor børste- og pensel industrien er arbejdet i over ti år med det problem at erstatte den kendte teknik til at forbinde 10 børstehår og børstebærere, ved hvilken børstehårene stikkes ind, indklæbes, indstanses eller presses ind i bæreren ved mere rationelle fremgangsmåder. Således kendes det fra DE patentskrift nr. 845.933 og DE fremlæggelsesskrift nr. 1.050.304 at smelte den ene ende af sammenbundtede børstehår og deforme-15 re denne til en hoved- eller pladeformet fortykkelse, indføre de bundtede børstehår med fortykkelsen i en støbeform for børstebæreren og i tilslutning hertil indføre smeltet flydende plast i støbeformen, således at de enkelte børstebundter efter plastens størkning er i børstebæreren. Den specielt i DE pa-20 tentskrift nr. 845.933 beskrevne fremgangsmåde, hvor børstebæreren støbes omkring børstebundets ende, fungerer sandsynligvis, når der benyttes de samme plastmaterialer til børstehår og børstebærer, men ikke hvis disse materialer er forskellige.In the brush and brush industry, the problem has been working for over ten years to replace the prior art to connect 10 bristles and bristles in which bristles are inserted, pasted, stamped or pressed into the support by more rational methods. Thus, it is known from DE Patent Specification No. 845,933 and DE Patent Specification No. 1,050,304 to melt one end of bundled bristles and deform it into a head or plate-shaped thickening, insert the bundled bristles with the thickening into a mold for the bristles. and, in addition, introduce molten liquid plastic into the mold so that the individual brush bundles after the plastic is solidified in the brush carrier. The method specifically described in DE Patent Specification No. 845,933, in which the brush carrier is molded around the end of the brush bottom, probably works when using the same plastic materials for bristles and bristles, but not if these materials are different.

Ved denne kendte fremgangsmåde finder der ikke nogen homogen 25 sammensmeltning af de to materialer sted, således som dette er en nødvendig forudsætning for at også en tilstrækkelig styrke af forbindelsen ved en endesvejsningsproces, men det drejer sig snarere om en vedhæftning, noget lignende en påklæbning.In this known method, no homogeneous fusion of the two materials takes place, as this is a necessary prerequisite to also a sufficient strength of the compound in an end welding process, but rather it is an adhesion, something similar to an adhesive.

På grund af produktionstekniske vanskeligheder og også på 30 grund af utilfredsstillende brugsegenskaber ved det færdige produkt, har denne fremgangsmåde ikke hævdet sig i praksis.Due to production technical difficulties and also due to unsatisfactory use properties of the finished product, this approach has not been claimed in practice.

Det har derfor ikke manglet på forsøg på ved svejning at forbinde af termoplast bestående børstehår umiddelbart med bør-35 stebæreren, der ligeledes er fremstillet af en termoplast, jvf. DE offentliggørelsesskrift nr. 23 35 468, nr. 28 49 510 og nr. 29 37 241. I denne forbindelse opstår det også fra den øvrige plastteknik kendte problem, at en varig svejseforbind-Consequently, there has been no attempt at welding thermoplastic bristles directly to the brush carrier, which is also made of a thermoplastic, cf. DE publication no. 23 35 468, no. 28 49 510 and no. 29 37 241. In this connection, there is also a problem known from the other plastics technology that a durable welding joint is used.

DK 154803 BDK 154803 B

2 else med tilstrækkelig styrke kun kan opnås, når begge sammenføjningsdeltagere - børstehår og børstebærer - består af det samme materiale. Forbindelse af uens materialer, f.eks. af polyamid, der hyppigt benyttes som børstehår til f.eks. tandbør-5 ster, med andre termoplaster, f.eks. polypropylen og polystyren, er hidtil ikke lykkedes på ti Ifredsti Ilende måde. Anvendelse af ens materialer fører imidlertid almindeligvis til, at produktet bliver dyrere, da der til børstehårene skal benyttes en forholdsvis dyr plast, til hvilken der skal stilles særlige 10 krav med hensyn til bøjningsevne, tilbagespringsevne, slidstyrke, varig elasticitet o.s.v., og der følgelig til børstebæreren med dens almindeligvis væsentligt større plastmassebe-hov skulle anvendes en lige så dyr plast.2 else with sufficient strength can only be achieved when both joints - bristles and bristles - consist of the same material. Connection of dissimilar materials, e.g. of polyamide, which is frequently used as a bristles for e.g. toothbrushes, with other thermoplastics, e.g. polypropylene and polystyrene, have so far failed in a satisfactory way. However, the use of similar materials generally results in the product becoming more expensive as a relatively expensive plastic must be used for which bristles, bending, resilience, durability, durable elasticity and so on are required. the brush carrier with its generally substantially greater plastic mass needs was to use an equally expensive plastic.

15 I den udstrækning man hidtil har overvejet sammensvejsning af børstehår og børstebærer har man smeltet børstebundterne ved deres ender og stumpt svejset dem på den i givet fald delvis smeltede børstebærer af samme termoplast.15 To the extent that hitherto welding of bristles and bristles has been considered, the bristles have been melted at their ends and bluntly welded on the partially melted bristles of the same thermoplastic.

20 Herved føres den smeltede ende under let tryk an mod børstebæreren, således at smelten breder sig tallerkenagtigt ud på børstebærerens optageside. I denne forbindelse er det også allerede i DE offentliggørelsesskrift nr. 29 37 241 foreslået indbyrdes at forbinde uens sammenføjningsdeltagere, nemlig po-25 lyurethan for børstebæreren og polyamid for børstehårene, hvorved de to sammenføjningsdeltagere smeltes i forbindelses-planet. Også her drejer det sig om en stumpsvejsning, da der indsættes ekstremt tynde børstebærere på ca. 1 mm, der derefter ved opvarmning skal kunne formes til rumlige former. End-30 videre er det fra den ovenfor beskrevne fremgangsmåde ifølge DE of nr. 2.335.468 kendt punktvis at smelte en børstebærer af fibermateriale og trykke de smeltede børstehårender ind i denne smelte, hvorved der også her kun fremkommer en stumpsvejse-lignende forbindelse, ved hvilken børstehårene skal holdes på 35 fiberlaget. I øvrigt er fiberformede børstebærere naturligt kun egnet til få brugsformål. I denne forbindelse er det endvidere kendt i forvejen at forsyne børstebæreren med huller og indføre børstebundternes smeltede ender i disse på en sådan20 With this, the molten end is brought under light pressure to the brush carrier, so that the melt spreads plate-like on the uptake side of the brush carrier. In this connection, it is also already proposed in DE Publication No. 29 37 241 to interconnect the different joint participants, namely polyurethane for the brist and polyamide for the bristles, whereby the two joint participants are fused in the connecting plane. Here, too, this is a blunt weld, as extremely thin brush carriers of approx. 1 mm, which must then be capable of being formed into spatial shapes by heating. Furthermore, it is known from the above-described method according to DE of No. 2,335,468 to melt a brush carrier of fibrous material and to press the molten brush ends into this melt, whereby here also only a blunt-like compound is obtained, by which bristles should be kept on the 35 fiber layer. Incidentally, fiber-shaped brush carriers are naturally only suitable for a few uses. In this connection, it is further known in advance to provide the brush carrier with holes and insert the molten ends of the brush bundles into such a

DK 154803 BDK 154803 B

3 måde, at der foregår en stumpsvejsning ved hullets bund, jvf.3 means that there is a butt weld at the bottom of the hole, cf.

DE offentiiggørelsesskrift 23 35 468, eller at børstehårenes smelte tilnærmelsesvis fuldstændigt udfylder hullet i børstebæreren, jvf. DE offentliggørelsesskrift 29 37 241. Herved 5 skal børstebundtets fastholdning forbedres, idet f.eks. hullerne har underskæringer, og idet man formodentlig også undgår smeltens tallerkenformede udbredelse på børstebærerens plane optageside. Denne fremgangsmåde, der udgør en form for hulfyldning, har ikke opnået nogen praktisk betydning.DE publication publication 23 35 468, or that the melting of the bristles almost completely fills the hole in the brush carrier, cf. DE publication 29 37 241. Hereby 5 the holding of the brush bundle is improved, e.g. the holes have undercuts and, presumably, also avoids the plate-shaped distribution of the melt on the flat surface of the brush carrier. This method, which is a form of hole filling, has not achieved any practical significance.

1010

Ved praktisk udøvelse af børsteteknikken kræves derfor børstehår og børstebærere af absolut ens termoplastiske stoffer (se side 3 næstsidste afsnit: Nachr ichtenbl att fur Biirsten- undTherefore, in practicing the brushing technique, bristles and brush carriers of absolutely identical thermoplastic substances are required (see page 3 penultimate section: Nachr ichtenbl att fur Biirsten- und

Pinsel Industrie 1983, side 307). Også inden for den almindeli-15 ge plastteknologi har forskningen vist (Prof. Dr. Ing. H. Potente "FUgen unterschiedlicher Plastomere" af 26.6. 1979 IKV-TH, Aachen), at de fleste plastomere ikke kan svejses sammen eller kun kan svejses sammen med et meget ringe resultat (kort sammendrag i "Plastverarbeiter 1980 nr. 4, side 203-207).Brush Industry 1983, page 307). Also in the field of ordinary plastic technology, research has shown (Prof. Dr. Ing. H. Potente "FUgen unterschiedlicher Plastomere" of 26.6. 1979 IKV-TH, Aachen) that most plastomers cannot be welded together or can only be welded. together with a very poor result (brief summary in "Plastic Works 1980 # 4, pages 203-207).

2020

Det er den foreliggende opfindelses formål, at ændre og forbedre den ovenfor beskrevne fremgangsmåde, således at der for ethvert vilkårligt materialepar af børstehår og børstebærer opnås en fejlfri og varig forbindelse.It is an object of the present invention to modify and improve the process described above so that for any material pair of bristles and bristles, a flawless and durable compound is obtained.

2525

Dette formål tilgodeses ifølge opfindelsen ved, at den indledningsvis omtalte fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte. I modsætning til den fra DE patentskrift nr. 845.933 kendte tek-30 nik gennemføres smelteprocessen ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen således, at de ved strækning under fibernes fremstilling dannede orienterede og strakte molekyler igen formes til deres "naturgivne " uordnede sammenf iltrede form, således at der på hvert enkelt børstehår opstår en slags kugle, og 35 hvor kuglerne af samtlige børstehår i et bundt løber sammen til en 1 insehovedformet fortykkelse, hvilket ikke opnås ved den kendte teknik. Endvidere opnår man i modsætning til den nævnte kendte teknik, at den på denne måde opnåede fortykkelseThis object is met in accordance with the invention in that the method of the invention mentioned in the introduction is characterized by the characterizing part of claim 1. Contrary to the technique known from DE Patent No. 845,933, the melting process of the process according to the invention is carried out so that the oriented and stretched molecules formed during stretching during the fabrication of the fibers are again formed into their "natural" disordered interlaced form, so that on each individual bristles a kind of sphere occurs, and 35 wherein the spheres of all bristles in a bundle coalesce to a 1-inch head-shaped thickening, which is not achieved by the prior art. Furthermore, contrary to the prior art, it is obtained that the thickener obtained in this way

DK 154803 BDK 154803 B

4 på børstehår- henholdsvis bundtenden trykkes ind i den på sin optageside smeltede børstebærer, hvilken indtrykning sker så dybt, indtil dennes smelte igen flyder sammen bag ved eller over den fortykkede ende.4 on the bristles or the bottom end, respectively, is pressed into the brush carrier melted on its uptake side, which impression is so deep that its melt again coalesces behind or above the thickened end.

55

Ved kombination af de i krav 1 angivne kendetegn, foruden den særlige form til dannelse af fortykkelsen på børsteenden frem for alt denne fortykkelses indtrykning i den på optagesiden smeltede/blødgjorte børstebærer, er af afgørende betydning på 10 den måde, at det smeltede/blødgjorte bæremateriale kan strømme ind bag om fortykkelsen, således at fortykkelsen så at sige fører til formning af en underskæring på børstebæreren. Hverved fremkommer en kombineret smelte- og formsluttende forbindelse.In combining the features of claim 1, in addition to the particular shape for forming the thickening on the brush end and above all the thickening impression in the uptake-melted / softened brush carrier, it is essential that the melted / softened carrier material be used. can flow in behind the thickening, so that the thickening, so to speak, leads to the formation of an undercut on the brush carrier. Thereby a combined melting and molding compound is obtained.

1515

Opfindelsen går ud fra den erkendelse, at molekylerne ved ekstruderede og desuden overstrakte børstehår på grund af strækningsprocesserne rettes ud til strakte kæder, d.v.s. at molekylerne altså inden for børstehåret er orienteret i dettes 20 længderetning. Samffie virkninger optræder også ved sprøjtede, ekstruderede og på lignende måde fremstillede børstebærere, især i overfladeområdet, altså i det området, der er tæt ved værktøjet. Dér frembringes molekyleorienteringer, især ved forskydningsspændinger i det område, der er tæt ved grænsefla-25 den. Overføres termoplasten med denne "indefrosne" orientering til smeltet tilstand, så antager molekylerne igen deres spændingsfrie sammenf ilterede form. Med henblik på børstehårender-ne betyder det, at der for enden af det enkelte børstehår dannes en kugle, og at de enkelte kugler inden for et børstebundt 30 strømmer sammen til et linseformet hoved eller udvidelse, samtidigt med at børstehårlængden forkortes. I denne tilstand trykkes børstehårene ind i børstebærerens smeltede optageside, indtil de fortykkede ender ligger under bærerens overflade. Derved bliver børstebærerens smelte fortrængt så meget, at der 35 danner sig en slags krater, der imidlertid igen efter kort tid strømmer sammen, idet smelten i rummet bag fortykkelsen strømmer indad til børstebundtets omkreds. Smeltens strømningsevne beror i det væsentlige på de samme gendannelsesforekomster i det molekylåre område.The invention is based on the recognition that, due to the stretching processes, the molecules of extruded and additionally stretched bristles are directed to stretched chains, i.e. that is, the molecules within the bristles are oriented in their longitudinal direction. Samffie effects also occur in sprayed, extruded and similarly manufactured brush carriers, especially in the surface area, that is, in the area close to the tool. There, molecular orientations are produced, especially at shear stresses in the region close to the interface. If the thermoplastic is transferred with this "frozen" orientation to the molten state, the molecules will again assume their stress-free entangled form. For the purpose of the bristles, this means that at the end of the individual bristles, a ball is formed and that the individual balls within a brush bundle 30 flow together to form a lens-shaped head or extension, while shortening the bristles length. In this state, the bristles are pressed into the molten uptake side of the brush carrier until the thickened ends lie below the surface of the carrier. Thereby, the brush carrier's melt is displaced so much that a kind of crater forms, which, however, again after a short time flows together as the melt in the space behind the thickening flows inwards to the circumference of the brush bundle. The flowability of the melt depends essentially on the same recovery occurrences in the molecular range.

DK 154803 BDK 154803 B

5 I hærdet tilstand er der opnået en formsluttende forbindelse omfattende indbyrdes indgribende direkte kontakt mellem de to sammenføjningsdeltagere, da børstebundterne er forankret på grund af den plast, der trænger ind bagved og udfylder rummet 5 bag de fortykkede børsteender. På denne måde kan man fast og varigt indbyrdes forbinde sammenføjningsdeltagere af forskellige materialer, da det herved ikke længere kommer an på en stofmæssig forbindelse som svejsning eller en anden tilsvarende forbindelsesart. Også i forbindelse med godt svejsbare sam-10 menføjningsdeltagere, altså hvor den stofmæssige forbindelse dækker børstebundtets totale eller delvise indtrængningsdybde, forbedres denne stofmæssige forbindelse ved hjælp af den væsentlig større sammenføjningsflade i forholdet til stumpsvejsningen, og desuden ved formslutning. Dette har stor betydning, 15 fordi kvaliteten af sådanne svejseforbindelser, der for det meste fremstilles ved opvarmningsfremgangsmåder, i forbindelse med mange termoplaster, f.eks. polyamider, der benyttes til børstehår, på grund af ydre påvirkninger under svejseprocessen kan forringes indtil ubrugelighed. Således kan det nemt komme 20 til, at smeltefladerne oxideres, hvorved svejseforbindelsen overhovedet ikke kan fremstilles eller kun bliver mangelfuld. Dette gælder også ved tilsmudsninger eller for stor fugt. Smeltetemperaturen skal styres meget nøjagtigt, da smeltens viskositet ændres kraftigt ved små temperaturforskelle. Krym-25 peforekomster efter afkøling fører til spændinger i svejse forbindelsen, der nedsætter dens holdbarhedsvarighed. Slutteligt skal opvarmningen og afkølingen foregå langsomt, således at maskintakttiderne er forholdsvis små.5 In a cured state, a form-fitting connection is obtained comprising direct contact between the two joining members, as the brush bundles are anchored due to the plastic penetrating behind and filling the space 5 behind the thickened brush ends. In this way, joint members of different materials can be fixed and permanently interconnected, since it no longer depends on a material connection such as welding or other similar connection type. Also in connection with well-weldable joint joints, i.e., where the fabric joint covers the entire or partial depth of penetration of the brush bundle, this fabric joint is improved by the substantially larger joint surface relative to the butt weld, and also by mold closure. This is of great importance because the quality of such welds, which are mostly produced by heating methods, in connection with many thermoplastics, e.g. polyamides used for bristles, due to external influences during the welding process, can deteriorate until useless. Thus, it can easily cause the melting surfaces to be oxidized, whereby the weld joint cannot be made at all or only becomes defective. This also applies to soiling or excessive moisture. The melting temperature must be controlled very accurately as the viscosity of the melt is greatly altered by small temperature differences. Shrinkage-25 peephole deposits after cooling lead to stresses in the weld joint, which reduce its shelf life. Finally, the heating and cooling must take place slowly so that the machine clock times are relatively small.

30 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen og den yderligere fremstilling af formslutningen opnår man at eliminere sådanne påvirkningers negative resultater. Praktiske forsøg har vist, at man fejlfrit indbyrdes kan forbinde ikke blot børstehår og børstebærer af ønskede materialepar, men også materialer med 35 forskellig struktur (støbt, sprøjtet, opskummet o.s.v.). Det har endvidere vist sig, at udtrækningsstyrken for børstehår forankret ifølge opfindelsen forøges mange gange i forhold til børster ifølge teknikkens stade. Ligeledes undgår man de vedIn the process of the invention and the further preparation of the mold closure, the negative results of such influences are obtained. Practical experiments have shown that one can flawlessly connect not only bristles and bristles of desired pairs of materials, but also materials of 35 different structures (cast, sprayed, foamed, etc.). Furthermore, it has been found that the tensile strength of bristles anchored according to the invention is increased many times compared to prior art brushes. They also avoid it

DK 154803 BDK 154803 B

6 kendte børster udadtil åbne huller, der hyppigt, f.eks. i forbindelse med tandbørster, udgør et hygiejnisk problem. I forhold til på kendt måde borede børstebærere, der ved den forudgående boring nødvendigvis bliver svækkede, opnår man ved 5 fremgangsmåden ifølge opfindelsen en større styrke for børstebæreren, således at børstebærerens vægtykkelse kan reduceres til et minimum, der kun er lidt større end børstebundtets indtrængningsdybde. Dette er af betydning i visse brugstilfælde, f.eks. tandbørster, da kun den til opnåelse af de krævede 10 brugsegenskaber børstelængde har betydning, men ikke børstebærerens vægtykkelse. Tandbørsten kan altså med samme børstelængde formes fladere eller også udstyres med længere børster i6 known brushes open open holes frequently, e.g. in conjunction with toothbrushes, poses a hygienic problem. Compared to known drilled brush carriers which are necessarily weakened by the prior drilling, the method according to the invention provides a greater strength for the brush carrier, so that the wall thickness of the brush carrier can be reduced to a minimum which is only slightly greater than the depth of penetration of the brush bundle. This is important in some use cases, e.g. toothbrushes, since only the brush length of the required 10 usage properties is important, but not the brush thickness wall thickness. The toothbrush can thus be flattened with the same brush length or also equipped with longer brushes in

med samme totalhøjde. Hvis der er behov for det, f.eks. i for- Jwith the same total height. If needed, e.g. in for- J

bindelse med remme, bånd og lignende, kan børstebærerens flek- | 15 sibilitet øges ved at reducere vægtykkelsen uden at børstehårenes fastgørelse i bæreren reduceres.bonding with straps, straps and the like, the brush carrier's stain may | 15 visibility is increased by reducing the wall thickness without reducing the bristles' attachment to the wearer.

Den ifølge opfindelsen fremstillede forbindelse har i forhold til stumpsvejsede forbindelser en yderligere afgørende fordel: 20 I overgang mellem børstehårets lineære område og det tallerkenformet udvidede svejsested findes børstehårets styrkemæssigt svageste område, især bøjes det dér særligt nemt ud. Også udmatte 1 sesbrudstyrken er formindsket. Ved fremgangsmåden 25 ifølge opfindelsen er dette svage sted for børstehårene forankret i børstebæreren, og frem for alt er et bundts udvendigt beliggende børstehår oven for dette svage punkt radialt klemt inde af børstebærerens materiale, således at selve det svage punkt overhovedet ikke belastes.The compound according to the invention has a further decisive advantage over blunt-welded compounds: 20 In the transition between the linear region of the bristles and the plate-shaped expanded welding site, the strengths of the bristles are weakest in particular, and they are particularly easily bent there. Also, the fatigue strength of the fracture is reduced. In the method 25 according to the invention, this weak spot for the bristles is anchored in the bristle carrier, and above all, a bundle of exterior bristles above this weak point is radially squeezed inside the bristles material so that the weak point itself is not stressed at all.

3 03 0

Som anført i den kendetegnende del af krav 2, kan børstehårenes fortykkede ende i endnu blød tilstand trykkes ind i børstelegemets smeltede optageside. Men den fortykkede ende deformeres ikke ugunstigt i en sådan grad, at tilbagestrømning 35 af børstebærerens smelte ind over den fortykkede ende ikke længere er muligt.As stated in the characterizing part of claim 2, the thickened end of the bristles can be pressed into the molten uptake side of the brush body in yet soft condition. However, the thickened end is not adversely deformed to such an extent that backflow 35 of the brush carrier melt over the thickened end is no longer possible.

Ifølge den i den kendetegnende del af krav 3 angivne udførelsesform for opfindelsen kan børstehårenes fortykkede ende tilAccording to the embodiment of the invention set forth in the characterizing part of claim 3, the thickened end of the bristles can be

DK 154803 BDK 154803 B

7 deres delvise og fuldstændige størkning afkøles og kan i tilslutning hertil trykkes ind i børstebærerens smeltede optageside. Dette er fordelagtigt, når børstebærerens materiale eller også når denne på grund af sin konstruktion kun tillader 5 en forholdsvis svag opvarmning, således at smelten på optagesiden bliver meget sej.7, their partial and complete solidification is cooled and can subsequently be pressed into the molten uptake side of the brush carrier. This is advantageous when the brush carrier material or even when it due to its construction only allows a relatively weak heating, so that the melt on the uptake side becomes very cool.

Som anført i den kendetegnende del af krav 4 kan børstehårene under eller umiddelbart efter opvarmningen omformes ved deres 10 fortykkede ende. Dette kan frem for alt anbefales i forbindelse med store børstebundter og børstepakker eller også, når gendannelsesvirkningen fra strakte molekyler til filtrede mo-lekylkæder er mindre udpræget eller børstehårenderne kun udsættes for opvarmning til ringe dybde.As stated in the characterizing part of claim 4, the bristles can be reshaped at or near their thickened end during or immediately after heating. This is especially recommended in connection with large brush bundles and brush packages or also when the recovery effect from stretched molecules to filtered molecular chains is less pronounced or the brush ends are only exposed to heating to shallow depths.

1515

Ifølge en videre udførelsesform for fremgangsmåden ifølge det i den kendetegnende del af krav 6 anførte, formes før eller ved opvarmningen af børstebærerens optageside udsparinger i denne til brug for de bundtede børsters isætning. Disse udspa-20 ringers dybde kan svare til børstebundtets nødvendige indtrængningsdybde, således at der ved smeltningen kun forekommer en plastificering af den forudformede udsparing og strømningen om bagved børstebundtets fortykkede ende. Det er imidlertid også muligt at udforme udsparingerne med mindre dybde og at 25 trykke børstebundtet ind til den endelige dybde.According to a further embodiment of the method according to the characterizing part of claim 6, recesses are formed therein before or upon heating the uptake side of the brush carrier for use in the insertion of the bundled brushes. The depth of these recesses may correspond to the necessary penetration depth of the brush bundle, so that during melting there is only a plasticization of the preformed recess and the flow around the thickened end of the brush bundle. However, it is also possible to design the recesses with less depth and to push the brush bundle to the final depth.

Fortrinsvis går man ved denne udførelsesform som anført i den kendetegnende del af krav 7, således frem, at smelten forbindelse med udsparingernes formning fortrænges opad under dannel-30 se af vulster, der rager op over optagesiden. På denne måde dannes der altså omkring hver udsparing en vulst, henholdsvis en liste, der rager op over børstebærerens optageside. Enten indføres børstebundtet så umiddelbart efter denne smelteproces eller en på denne måde fremstillet hærdet børstebærerer opvar-35 mes før børstebundtets isætning, således at vulstens henholdsvis listens materiale igen trænger ind i rummet bag de fortykkede børsteender. I denne forbindelse spiller den ovenfor beskrevne reorganisering i det molekylære område en væsentlig Μ Λ 1 1 ΛPreferably, in this embodiment, as set forth in the characterizing portion of claim 7, the melt is displaced upwardly by the forming of the recesses during formation of beads projecting over the uptake side. In this way, a bead is formed around each recess, respectively, a list which protrudes above the uptake side of the brush carrier. Either the brush bundle is then introduced immediately after this melting process or a cured brush carrier thus prepared is heated prior to the insertion of the brush bundle so that the material of the bead and molding, respectively, penetrates into the space behind the thickened brush ends. In this connection, the above-described reorganization in the molecular region plays a significant Μ Λ 1 1 Λ

DK 154803 BDK 154803 B

8 I det tilfælde, i hvilket den ovennævnte effekt ikke af sig selv forekommer i tilstrækkelig grad, f.eks. ved tykke børstebundter eller børstepakker, kan det som anført i den kendetegnende del af krav 8 anvises, at børstebæreren på sin optagesi-5 de umiddelbart omkring de indsatte børstehår efterformes under fortrængning af smelten ind i rummet bag de fortykkede ender. Denne efterformning kan i givet fald foregå på den måde, at der på børstebærerens optagesiden om hvert børstebundt frembringes delkugleformede forhøjninger, således at børstehårenes 10 styringslængde i børstebæreren forøges. Efterformningen kan imidlertid også blot føre til en egalisering eller glatning af optagesiden.8 In the case in which the aforementioned effect does not occur by itself sufficiently, e.g. in the case of thick brush bundles or brush packages, as stated in the characterizing part of claim 8, it can be stated that the brush carrier on its uptake side is immediately formed around the inserted bristles during displacement of the melt into the space behind the thickened ends. This shaping can, if necessary, take place in that on the uptake side of the brush carrier about each brush bundle, sub-spherical elevations are produced, so that the guide length of the bristles 10 in the brush carrier is increased. However, the post-shaping can also simply lead to a smoothing or smoothing of the recording side.

Som anført i den kendetegnende del af krav 9 kan det anvises, 15 at udsparingernes bund i forbindelse med deres formning hvælves, og at de bundtede børstehårender formes svarende til hvælvingen. Også i denne forbindelse sker udsparingernes formning fortrinsvis således, at der dannes en vulst i udsparingens randområde. Den tilsvarende formede bundtende med sin 20 fortykkelse trykkes ind i den smeltede udsparing, hvorved materialet fra vulsten strømmer ind bag fortykkelsen.As stated in the characterizing part of claim 9, it can be stated that the bottom of the recesses in connection with their shaping is vaulted and that the bundled bristles are formed corresponding to the vault. Also in this connection, the shape of the recesses preferably takes place so that a bead is formed in the peripheral area of the recess. The corresponding shaped bundle with its 20 thickening is pressed into the molten recess, whereby the material from the bead flows in behind the thickening.

Ifølge det i den kendetegnende del af krav 10 anført kan børstebæreren på den modsat til optagesiden beliggende bagside 25 smeltes på samme måde som på optages iden. Herved kan man tage hensyn til en yderligere effekt, der kan forekomme, når man gennemfører fremgangsmåden ifølge opfindelsen. På grund af, at de strakte molekyler gendannes til sammenfiltret form, kan børstebæreren i enkelte tilfælde krummes eller deformeres.According to the characterizing part of claim 10, the brush carrier can be melted on the opposite side of the uptake side 25 in the same way as on the uptake id. Hereby, an additional effect which may occur when carrying out the method of the invention may be taken into account. Because the stretched molecules are restored to the entangled shape, the brush carrier can in some cases be curved or deformed.

30 Denne hvælvingsformede deformer ing kan udlignes ved bagsidens opvarmning.30 This vault-shaped deformation can be offset by the rear heating.

I forbindelse med bagsidens smeltning kan man i givet fald forfølge yderligere mål. Ifølge det i den kendetegnende del af 35 krav 11 anførte kan der også dér isættes børstehår for f.eks. at opnå en tosidet bestykning med i givet fald forskellige børster i forskellig placering (neglebørste). I stedet for kan der også som anført i den kendetegnende del af krav 12 foretages en prægning, f.eks. i form af en indskrift eller et mærke.In connection with the melting of the back, additional targets can be pursued if necessary. According to the characterizing part of claim 11, bristles for e.g. to obtain a two-sided coating with different brushes in different positions (nail brush) if necessary. Instead, as stated in the characterizing part of claim 12, an embossing, e.g. in the form of an inscription or mark.

DK 154803 BDK 154803 B

99

Ifølge den kendetegnende del af krav 13 kan børstehårendernes og/eller børstebærerens smeltning ske ved kontaktopvarmning, f.eks. efter varmelement- eller varmereflektionsfremgangsmåden eller ved kontaktfri opvarmning, f.eks. varmestråling, luft 5 eller tilsvarende. Også ved kontaktfri opvarmning dannes de linseformede fortykkelser eller hoveder.According to the characterizing part of claim 13, the melting of the bristles and / or the brush carrier can be effected by contact heating, e.g. by the heating element or heat reflection method or by contact-free heating, e.g. heat radiation, air 5 or equivalent. Also with contact-free heating, the lens-shaped thickens or heads are formed.

Nedenfor beskrives opfindelsen på grundlag af det på tegningen viste. På tegningen viser 10 fig. 1 et delbillede af en børstebærer benyttet ved udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen og skematisk et apparat til at gennemføre en fremgangsmåde ifølge opfindelsen, 15 fig. 2 set fra siden, et delsnit gennem en børste efter sammenføjningen, fig. 3 en børstebærer og et skematisk billede af et apparat til at gennemføre en anden fremgangsmåde ifølge opfindelsen i 20 en til fig. 1 svarende arbejdsfase, fig. 4 apparatet ifølge fig. 3 i sammenføjningsfasen, f i g. 5 set fra siden, et delsnit af en børste fremsti 11et på 25 apparatet vist i fig. 3, fig. 6 en variant for apparatet vist i fig. 3 i udgangstrinnet , 30 fig. 7 og 8 apparatet vist i fig. 6 i to mellemtirn, fig. 9 et delbillede af den færdige forbindelse mellem et børstebundt og børstebæreren i forstørret målestok, 35 fig. 10 et formværktøj til fremstilling af udsparinger i børstebæreren set i snit, og fig. 11 i snit et sammenføjningsværktøj i arbejdsstilling.The invention is described below on the basis of what is shown in the drawing. In the drawing, FIG. 1 is a partial view of a brush carrier used in the practice of the method of the invention and schematically an apparatus for carrying out a method of the invention; FIG. Fig. 2 is a side view, a partial section through a brush after joining; 3 shows a brush carrier and a schematic view of an apparatus for carrying out another method according to the invention in FIG. 1 corresponding to the working phase, fig. 4 the apparatus of FIG. 3 in the joining phase, f in g. 5 is a side view, a partial section of a brush front 11 of the apparatus shown in FIG. 3, FIG. 6 is a variant of the apparatus shown in FIG. 3 in the output stage, FIG. 7 and 8 the apparatus shown in FIG. 6 in two intermediate towers; FIG. 9 is a partial view of the finished connection between a brush bundle and the brush carrier on an enlarged scale; FIG. 10 is a sectional view of a molding tool for making recesses in the brush carrier; and FIG. 11 in section, a joining tool in working position.

DK 154803 BDK 154803 B

10 I fig. 1 ses skematisk et apparat til fremstilling af en tandbørste. I fig. 1 kan man fra oven og fra siden se et skaft 2 med den i det væsentlige rektangulære børstebærer 1. Børstebæreren 1 henholdsvis skaftet 2 er fastholdt i et ikke vist bæ-5 reorgan. I en afstand derfra er der i en bærer 5 udformet flere optageoranger 6, der hver kan optage et bundt 3 bestående af et antal børstehår 4. Børstebundtet 3 kan indsættes i bæreren 5 tilskåret efter ønske eller indføres i bæreren 5 som en endeløs streng (fig. 1 til højre). I det viste udførelsesek-10 sempel sker opvarmningen af børstebæreren l's optageside 7 såvel som af børstebundtet 3's ender ved hjælp af et pladeformet opvarmningselement 8, der er anbragt mellem børstebæreren 1 og børstehundterne 3's frie ender. Opvarmningselementet 8 kan forskydes i retning af den til højre viste dobbeltpil, kan 15 altså indføres i rummet mellem børstebæreren og børstehår, og efter at have smeltet børstebundtet 3's ender og børstebæreren l's optageside 7, igen trækkes tilbage for at man kan føre børstebærer og børstehårenderne sammen. I fig. 1 er smeltezonen på børsteoptagesiden 7 antydet skraveret.10 In FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for making a toothbrush. In FIG. 1, a shaft 2 can be seen from above and from the side with the substantially rectangular brush carrier 1. The brush carrier 1 and the shaft 2, respectively, are held in a carrier member (not shown). At a distance therefrom, in a carrier 5, several recording oranges 6 are formed, each of which can receive a bundle 3 consisting of a plurality of bristles 4. The brush bundle 3 can be inserted into the carrier 5 cut as desired or inserted into the carrier 5 as an endless string (FIG. 1 to the right). In the illustrated embodiment, heating is provided on the uptake side 7 of the brush carrier 1 as well as on the ends of the brush bundle 3 by means of a plate-shaped heating element 8 disposed between the brush ends 1 and the free ends of the brush dogs 3. The heating element 8 can be displaced in the direction of the double arrow shown on the right, 15 can thus be introduced into the space between the brush carrier and bristles, and after melting the ends of the brush bundle 3 and the uptake side 7 of the brush carrier 1, is again retracted to carry the bristles and bristles together. . In FIG. 1, the melt zone on the brush uptake side 7 is shaded.

2020

Ved børstehårenes opvarmning ved at føre bæreren 5 frem mod opvarmningselementet 8 eller omvendt eller også ved den ikke viste kontaktfrie opvarmning blev kun børstehårene 4's frie ender smeltet, hvorved de smelter sammen indbyrdes og danner 25 et afrundet linseformet hoved 9. I denne form føres børstebundterne 3 og børstebæreren 1 sammen, og de tykkere ender 9 presses under tryk ind i børstebærerens smeltede optageside 7, indtil de indtager den i fig. 2 viste stilling. Børstebæreren l's smelte og dens optageside strømmer bag om de tykke ender 30 9, således at de først ved indtrængningen dannede kratere 10 lukkes. Ved anvendelse af endeløse børstestrenge afskæres strengen efter sammenføjningen til den rette længde.By heating the bristles by advancing the carrier 5 towards the heating element 8 or vice versa or also by the contactless heating not shown, only the free ends of the bristles 4 were fused together, forming a rounded lens-shaped head 9 in this form. and the brush carrier 1 together, and the thicker ends 9 are pressurized into the molten uptake side 7 of the brush carrier until they occupy the one shown in FIG. 2. The melt of the brush carrier 1 and its uptake side flow behind the thick ends 30 9, so that the craters 10 formed upon entry are closed. By using endless brush strings, the string is cut after joining to the proper length.

Ved en ændret udførelsesform vist i fig. 3 forsynes børstebæ-35 reren 1 på optagesiden med udsparinger 11, hvis geometri og placering svarer til børsteanbringelsen. Udsparingerne 11 kan være forudformede eller også som vist i fig. 3 fremstillet ved hjælp af et tilsvarende opvarmningselement 8, der har enkelt- 11In a modified embodiment shown in FIG. 3, the brush carrier 1 on the recording side is provided with recesses 11, the geometry and position of which corresponds to the brush application. The recesses 11 may be preformed or also as shown in FIG. 3 made by means of a corresponding heating element 8 having single 11

DK 154803 BDK 154803 B

stående opvarmningsstifter 12. Ved smeltningen af børstebæreren l's optageside fortrænges det smeltede materiale til ring-vulster eller -lister 13, der rager ud over børstebæreren l's optageside. Som allerede beskrevet i forbindelse med fig. 1 og 5 2 smeltes børstebundterne 3's frie ender på samme måde, såle des at der igen dannes linseformede fortykkelser 9. Efter at opvarmningselementet 8 er ført væk, føres børstebærer 1 og børstebundterne 3 sammen (fig. 4), hvorved fortykkelserne 9 trænger ind i udsparingerne 11, og ringvu1sterne 13's smeltede 10 materiale igen strømmer sammen bag fortykkelserne 9. I dette tilfælde er børstebæreren l's optageside 7 ikke længere i plan, men der er hvert sted i børstebundterne 3's område dannet forhøjelser 14 (fig. 4 og 5).standing heating pins 12. Upon melting of the uptake side of the brush carrier 1, the molten material is displaced into ring beads or strips 13 which extend beyond the uptake side of the brush carrier 1. As already described in connection with FIG. 1 and 5 2, the free ends of the brush bundles 3 are melted in the same manner, so that lens-shaped thickens are formed again 9. After the heating element 8 is removed, brush carrier 1 and the brush bundles 3 are brought together (Fig. 4), whereby the thickening 9 penetrates. The recesses 11 of the recesses 11 and the molten 10 material of the annulus 13 again coalesce behind the thickening 9. In this case, the uptake side 7 of the brush carrier 1 is no longer level, but elevations 14 have been formed in the region of the brush bundles 3 (Figures 4 and 5).

15 I fig. 6 til 9 ses en udførelsesform for fremgangsmåden, der ligner den i fig. 3-5 viste, på grundlag af et enkelt børstebundt. Igen ses børstebæreren 1 og en bærer 5 til at optage børstebundter 3 eller endeløse børstestrenge mellem hvilke der i arbejdsfasen er anbragt et opvarmningselement 8. Opvarm-20 ningselement 8 har på sin ene side en formeflade 15 i form af en delkugle, og på den anden side en formeflade 16 af en form som en flad kegle. Opvarmningselementet har endivdere to særskilte opvarmningsindretninger 17 for den første side og 18 for den anden side, der holder området for delkug1eformef laden 25 15, henholdsvis kegleformef1aden 16 på forskellige temperatu rer, der er tilpasset til smeltepunktet for sammenføjningsdeltagernes pågældende materialer. En sådan temperaturadskillelse på opvarmningselementet kan selvfølgelig også forefindes ved de i fig. 1-5 viste udførelsesformer.In FIG. 6 to 9, an embodiment of the method similar to that of FIG. 3-5, on the basis of a single brush bundle. Again, the brush carrier 1 and a carrier 5 are seen to receive brush bundles 3 or endless brush strings between which a heating element 8 is arranged during the working phase. The heating element 8, on one side, has a forming surface 15 in the form of a sub-ball, and on the other. side a forming surface 16 of a shape like a flat cone. The heater element also has two separate heaters 17 for the first side and 18 for the second side which hold the region of the partial ball face 25 15 and the cone face face 16, respectively, at different temperatures adapted to the melting point of the respective materials of the joint members. Of course, such a temperature separation on the heating element can also be found in the 1-5.

3030

Ved denne udførelsesform er bæreren 5 endvidere udformet som formeværktøj. Den har nemlig i området for børsteudføringen en flad kegleformet fordybning 23.In this embodiment, the carrier 5 is further designed as a molding tool. Namely, it has a flat cone-shaped recess 23 in the area of the brush design.

35 Ved hjælp af kugleformefladen 15 frembringes i børstebæreren 1 en tilsvarende kalotformet udsparing 19, medens børstebundtet 3's ende ved opvarmningselementet 8's og bæreren 5's sammenføring bringes til den i fig. 7 viste form, der viser sig som en35 By means of the spherical surface 15, in the brush carrier 1, a corresponding calibrated recess 19 is produced, while the end of the brush bundle 3 at the heating element 8 and the carrier 5 is brought to the connection in FIG. 7, which appears as one

£ A M J. I r 1/ 1/ A Ί Μ A Λ Λ A «I A W 1,11 1 * >L 1 7 A M /« A η «S A /J A W£ A M J. I r 1/1 / A Ί Μ A Λ Λ A «I A W 1.11 1 *> L 1 7 A M /« A η «S A / J A W

DK 154803 BDK 154803 B

1212

Udsparingen 19 i børstebæreren 1 kan som ovenfor beskrevet dannes i smelteprocessen eller også være præfabrikeret i forbindelse med børstebæreren l's fremstilling. Ved smeltningen fortrænges udsparingen 19's materiale i hvert fald til en 5 vulstformet ring 22, der rager ud over børstebæreren l's optageside 7 (fig. 7).The recess 19 in the brush carrier 1 can be formed as described above in the melting process or may also be prefabricated in connection with the preparation of the brush carrier 1. At the melting, at least the material of the recess 19 is displaced to a bead-shaped ring 22 extending beyond the uptake side 7 of the brush carrier 1 (Fig. 7).

Efter at opvarmeelementet 8 er fjernet, føres bæreren 5 med børstebundterne 3 hen mod børstebæreren 1, således at den keg-10 leformede fortykkelse 20 trænger ind i udsparingen 19 til vul-sten 22 på børstebæreren 1 igen lukkes bag vulsten 21 på børstebundtet 3. Derved dannes den i fig. 9 viste faste forbindelse selv i forbindelse med ikke-svejsebare materialepar, der ikke danner en forbindelse hidrørende fra materialerne indbyr-15 des binding eller kohæsion. Efter behov kan forbindelsen forbedres ved indtrykning af vulsten 22 ved hjælp af bæreren 5's formflade 23.After the heater element 8 is removed, the carrier 5 with the brush bundles 3 is directed towards the brush carrier 1 so that the cone-shaped thickening 20 penetrates the recess 19 of the bead 22 on the brush carrier 1 again closed behind the bead 21 on the brush bundle 3. it is formed in FIG. 9, even in the case of non-weldable pairs of materials, which do not form a compound derived from the materials by bonding or cohesion. As needed, the connection can be improved by pressing the bead 22 by the mold surface 23 of the carrier 5.

I fig. 10 ses et formeværktøj 24 til fremstilling af udsparin-20 ger i børstebæreren. Dette formeværktøj har en midtplaceret tap 25 til dannelse af udsparingen såvel som en rende 26, der omgiver denne taps fod. I renden 26 formes det ved udsparingens formning fortrængte materiale til en ringvulst. Til at indsætte det ved sin ende smeltede børstebundt 3 med sin for-25 tykkelse i børstebæreren l's smeltede optageside 7 kan f.eks. formeværktøjet 27, der udgør en del af bæreren 5, tjene, hvilket formeværktøjet ved børstebundtets udføringsside igen har en ringformet fordybning 28. Bæreren 5 føres med børstebundtet 3 hen til børstebæreren 1 således, at børstebundtet 3 trænger 30 ind gennem den af formeværktøjet 24's tap 25 (fig. 10) formede, smeltede udsparing. Ved yderligere fremføring formes den af formeværktøjet 24's rende 26 (fig. 10) forudformede, smelteflydende ringvulst 29 til en defineret from. På børstebæreren l's optageside dannes der så en kontur, der ligner den, 35 der er beskrevet på grundlag af fig. 4 og 5. Derved kan børstehårenes styringslængde inden for børstebæreren ved dennes minimale vægtykkelse optimeres. Desuden glattes optagesidens overflade.In FIG. 10, there is shown a molding tool 24 for making recesses 20 in the brush carrier. This molding tool has a centered pin 25 for forming the recess as well as a groove 26 surrounding the foot of this pin. In the gutter 26, the material displaced by the recess is formed into a ring bead. For example, to insert the brush bundle 3 melted at its end with its thickness into the molten uptake side 7 of the brush carrier 1, e.g. the forming tool 27, which forms part of the carrier 5, serves, which at the embodiment side of the brush bundle has an annular recess 28. The carrier 5 is brought with the brush bundle 3 to the brush carrier 1 so that the brush bundle 3 penetrates through the pin 25 of the molding tool 24. (Fig. 10) shaped, molten recess. Upon further advance, the melt-flowing ring bead 29 preformed by the molding tool 24 (Fig. 10) is formed into a defined seam. On the uptake side of the brush carrier 1, a contour similar to that 35 formed on the basis of FIG. 4 and 5. In this way, the length of the bristles within the brush carrier can be optimized at its minimum wall thickness. In addition, the surface of the recording side is smoothed.

Claims

A method of connecting bristles (4) to a brush bar (1), wherein both parties are made of thermoplastic material and wherein the bristles are melted at their one end to form a thickening (9) and the bristle carrier is melted on its uptake side. (7), after which the bristles are pressed into the bristles and, if applicable, held in this position until the solidification of the melt 10, characterized by the use of molecular-oriented, stretched material bristles, so that the bristles are heated so that the orientations are restored. and the bristles (4) with their thickened end (9) are pressed into the softened / melted brush carrier (1) until their melt flows back together behind the thickened end.

A method according to claim 1, characterized in that the thickened end (9) of the bristles (4) is pressed into the molten uptake side (7) of the bristles in a still soft state.

Method according to claim 1, characterized in that the thickened end (7) of the bristles (4) is cooled to their partial or complete solidification and is subsequently pressed into the molten up-side (7) of the brush carrier (1).

A method according to any one of claims 1-3. characterized in that the bristles (4) at their thickened end (7) 30 are reshaped during or immediately after heating.

Method according to one of claims 1-4, characterized in that the uptake side (7) of the brush carrier (1) is only partially melted / softened around the places (11) where the bristles (3) are later applied.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that before or in connection with the heating of the uptake side (7) of the brush carrier in the molds there are recesses (11, 19. for inserting bristles).

Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the melt is displaced upwardly in connection with the forming of the grooves (11, 19) to form beads projecting over the uptake side (7).

Method according to one of Claims 1-7, characterized in that the brush carrier (1) on its uptake side (7) is immediately divisible around the inserted bristles (3) during the displacement of the melt into the space behind the thickened ends (9). reshaped and / or smoothed (fig - 9).

Method according to one of claims 1-8, characterized in that in connection with the forming of the recesses (19), their bottom is curved and the ends (20, 4) of the bundled bristles (3) are formed corresponding to the curvature. 20 io. Method according to one of claims 1-9, characterized in that the brush carrier (1) is melted on the opposite side of the brush uptake side (7), as well as on the uptake side.

A method according to any one of claims 1-10 for the manufacture of brushes having a plurality of brush groups (3) on opposite sides, characterized in that on the uptake side (7) of the bristles (3, 4) and on the back side is simultaneously inserted bristles (3, 4). 30

Method according to claim 10, characterized in that the brush carrier (1) is embossed on its reverse side in connection with the softening / melting, e.g. an inscription.

Process according to one of claims 1-12, characterized in that the melting / softening of the brush hair ends (9, 20) and / or the brush carrier (1) is carried out by contact or contact free heating.