EP0888072B1 - Bürste und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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EP0888072B1
EP0888072B1 EP96923964A EP96923964A EP0888072B1 EP 0888072 B1 EP0888072 B1 EP 0888072B1 EP 96923964 A EP96923964 A EP 96923964A EP 96923964 A EP96923964 A EP 96923964A EP 0888072 B1 EP0888072 B1 EP 0888072B1
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EP
European Patent Office
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bristles
brush
bundles
brush body
supporting
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96923964A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0888072A1 (de
Inventor
Andreas Lanvers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
M&C Schiffer GmbH
Original Assignee
M&C Schiffer GmbH
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8166253&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0888072(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by M&C Schiffer GmbH filed Critical M&C Schiffer GmbH
Publication of EP0888072A1 publication Critical patent/EP0888072A1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B3/00—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
    • A46B3/16—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier by wires or other anchoring means, specially for U-shaped bristle tufts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/08—Supports or guides for bristles
    • A46B9/12—Non-adjustable supports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a brush, in particular Toothbrush with a bristle bundle carrying brush body, the bristle bundle consist of plastic bristles.
  • the present invention further relates to a Brush, in particular toothbrush, with a brush body carrying bristle bundles, the bristle bundles consisting of plastic bristles at least in part are each surrounded by sleeve-shaped support elements.
  • a brush of the type mentioned is known from DE-PS 538 075.
  • Toothbrushes are bundles of bristles in rubber sleeves that are housed in a body are used and include tufts of natural bristles or animal hair.
  • the rubber sleeves in one Basic body used To produce the previously known toothbrush is therefore a considerable one Effort required.
  • the previously known toothbrush has the Disadvantage that dirt and / or bacteria between the body and the can stick in the rubber sleeves used. The previously known toothbrush Accordingly, it does not meet today's hygienic requirements.
  • the object of the present invention is a method To create a brush with brushes, especially toothbrushes can be economically manufactured to meet today's hygienic requirements are enough.
  • the present invention is also based on the object of a brush, and in particular to create a toothbrush of the type mentioned that is economical is producible and spreading the bristle bundles on their usage side Ends, which leads to a reduced usability of the brush, and at Toothbrushes are not medically recommended to oppose resistance.
  • the solution according to the invention therefore allows softer bristles or bundles of bristles to be used as before. Especially can now thinner bristles or softer bristle materials, or a combination of both become. This will be a gentler and above all very allows much more thorough brushing of the teeth and the danger injuries to the oral cavity, and especially the gums, decreased.
  • the one that is clearly perceptible to the user Deformation of the bristles during cleaning also reduces too high contact pressure when cleaning, because too much Deformation of the bristle bundles involuntarily by the user will be recognized as wrong and will be corrected immediately.
  • the brush thus supports a medically correct one Brush your teeth. It will also make cleaning more effective achieved because by using thinner bristles the number the bristles per bundle can be increased and thus more bristle ends are effectively engaged. This is preferably done Side support of the bristle bundles elastic.
  • the invention can be used for brushes with a bristle bundle as well as with brushes with a multitude of bristle bundles be used.
  • the use of the brush according to the invention is not on the dental field or limited the cosmetics area. Rather, such Brushing in all areas of everyday life and technology be used, preferably where a particular gentle cleaning of relief-like surface formations is required and / or a particularly long service life of the Bristles is desired.
  • each bristle bundle There is preferably a separate support element for each bristle bundle intended. This enables, with appropriate Selection of the support element in terms of its shape and Deformation capacity, the bending characteristic of individual bristle bundles individually set. For example on a toothbrush with several rows of bristles Bristle bundle or the front bristle bundle supported by higher rigidity than the remaining. It is also conceivable that only a part to support the bristle bundle by means of supporting elements which remaining, however, remain unsupported.
  • the support elements become integral with one another connected and attached as a support unit on the brush body.
  • the shape and the Deformation capacity of the respective support element of a bristle bundle can be set individually the integral design simpler manufacture of the support elements, since these are produced according to the invention using an injection molding process become.
  • the support element preferably has an elastic sleeve section in which a bristle receiving opening extends, and a base portion over which the sleeve portion is connected to the brush body.
  • a support of the bristle bundles in a solid material body for example a support plate of constant thickness
  • Support areas around the individual bristle bundles can through the formation of sleeve-like support elements more precise setting of direction-dependent deformation properties of the respective support element and a higher degree of deformation be achieved. Due to a flange-like expansion of the base section of the support element can be the contact surface between the brush body and the support element be enlarged to loosen the support element even better to prevent.
  • the bristle bundles are preferably fastened in the bristle body, whereby the individual bristle bundles are characterized by the respective Extend support elements through. Alternatively, you can the bundles of bristles are only attached to the support elements be, between the bristle bundles and the support elements Group liability is achieved.
  • the sleeve section or its outer contour be formed essentially cylindrical.
  • the necessary Apply bevels and bends In the preparation of of the support element or elements in a form Specialist for easier removal from the mold the necessary Apply bevels and bends.
  • the sleeve section can also be designed in this way be that its wall thickness at the end of use Bristles tapered.
  • the bending characteristic of the Systems bristle bundle / support element influenced in the desired manner become.
  • the shape of the outer sleeve can meet the requirements a desired bend line of the bristle bundle or individual bristles can be adjusted.
  • an integral support element interconnected.
  • the brush body can completely on the bristle side Integral support element are covered, resulting in a homogeneous Appearance and a high peel strength of the support elements leads.
  • Such an integral support element can also be used manufacture in a particularly efficient manner.
  • the support element can have a surface formation for enlargement the interface between the two are provided to to improve the peel strength.
  • a corresponding increase in surface area can for example by corrugation on one or both parts.
  • the attachment of Grooves, ribs, hole patterns or the like can be given.
  • One way is to fold a bundle of bristles and then the folded end by means of an anchor in the brush body to fix.
  • the anchor for example a plate-like one Metal or plastic part, can with that looped bristle bundle in a provided on the brush body Opening used, for example, punched.
  • the bristles can also be made by that the ends of the bristle bundles to be fastened are melted be so that thickenings form. The thickening are then with brush body material or with support element material overmolded, so that the bristle bundles form-fitting being held.
  • the brush can be used in a two-component injection molding process are produced, the brush body made of a hard plastic component and the support elements as a bristle border preferably made of a plastic soft component, for example consist of a thermoplastic elastomer, however can also be made from a hard component. Ideally, between the hard component of the brush body and the support element or the support elements composite adhesion realized. With appropriate material management can brush body and support elements in successive Manufacturing steps made in a single mold become.
  • a brush body that can be formed in one piece with the handle of the brush 10 is with a variety of in any way producible blind holes 11 provided.
  • Each of them serves Blind holes 11 for receiving a bundle of bristles 20 that a variety of, preferably thin, flexible bristles is made of plastic.
  • This bundle of bristles 20 is folded or looped around an anchor 40, see that all bristle ends point in one direction.
  • Each Bristle bundle is clawed in the brush body 11
  • Anchor 40 clamped in its blind hole 11.
  • the anchor is formed as a flat plate, which with respect to the Blind hole 11 essentially upright in the brush body 10 is stamped.
  • the support element 30 On the bristle side of the brush body is for each bundle of bristles 20 attached a support member 30.
  • the one in the figures 2a to 2c shown embodiment of the support element 30 has a bristle receiving opening 31 for lateral support of the bristle bundle 20.
  • the bristle bundles are preferably supported up to about half their length.
  • the Support element 30 has one in particular in the radial direction elastically deformable sleeve section 32 and one itself flange-like in the radial direction over the sleeve section 32 extending base portion 33. About this base section 33 is the respective support element 30 with the Brush body 10 connected. In the case of FIGS.
  • 2a to 2c shown embodiment extends the bristle receiving opening 31 through the sleeve portion 32 and the base portion 33 through.
  • the support element 30 or its base portion 33 and the brush body 10 shows a surface formation for enlarging the contact area provided between the two to ensure the peel strength of the respective support element to improve further. This can for example by corrugation or the attachment of grooves, ribs, hole patterns or similar on one or both contact surfaces respectively.
  • Group liability can be achieved between the support elements 30 or their Base sections 33 and the brush body can with appropriate Material selection and suitable manufacturing parameters Group liability can be achieved.
  • the individual support elements are mutually by their base sections 33 Connected to an integral support element and cover the brush body on the bristle side in the area of the bristles completely.
  • the sleeve section 32 is essentially cylindrical, so that the bristle bundle the bending behavior is the same in all directions.
  • the wall thickness of the sleeve section accordingly 32 and the arrangement of the bristle bundle 20 in the bristle receiving opening 31 allows the bending behavior of the bristle bundle / support element system in the desired manner and influence as needed.
  • the outer bundles of bristles, and especially their outer bristles, more supported are called the inner bristles or bristle bundles, so that the durability of the most stressed bristles is further improved.
  • the bending behavior of the bristle bundle 20 can the embodiment shown in Figures 2a to 2c also one only partial side support through the bristle receiving opening 31 be made, as is the case with the right Bristle bundle is shown in Fig.4.
  • FIG Fig.3 Another embodiment of the support element 30 is shown in FIG Fig.3 shown.
  • This support element differs from that shown in Figure 2a mainly by its essentially frustoconical formation.
  • By decreasing the Wall thickness towards the end of the bristles can change the bending behavior of the bristle bundle / support element system is even more homogeneous than in the embodiment described above can be designed. In particular, this can stress the individual bristles further reduced in the exit area from the support element 30 become.
  • the conical design results in the transition area of the sleeve section 32 to the base section 33 a lower notch effect, so that the Stability of the support member 30 is further improved.
  • a separate support element can also be provided for each bundle of bristles 30, which is separated from the support elements of the other bristle bundles is to be provided.
  • FIG Fig.4 Another embodiment of the support elements 30 is shown in FIG Fig.4 shown, which is integral with a solid body are trained. This results from the outside the impression of a conventional brush, but that already described advantages of the preferably elastic Has side support of the bristle bundle 20. How exemplary in the bristle bundle shown on the right in FIG. 4 this is only partially supported laterally to form a to achieve directional bending characteristics.
  • blind holes 11 provided brush body 10, which preferably is injected from a hard plastic component the support elements 30 attached, for example by injection or also by an adhesive process or a Similar procedure, so that a deeper blind hole is created.
  • the support element is preferably a two-component injection molding process used.
  • the support elements 30 will make them out made of a plastic soft component. This gives a blind hole, the upper wall section one for the side support of the bristles has greater elasticity, and its lower part has sufficient strength for clawing of the armature 40.
  • the bristle of the already is carried out with the support elements connected brush body 10 then by driving in the anchor 40 with the folds around it Bristles or bundles of bristles through the respective support element 30 through into the brush body 10 and there Clawing or jamming of the anchor and thus the bristle bundle 20th
  • the bristle bundle 20 instructs its end to be anchored a thickening of melted Bristle material for sufficient bundle extraction worries.
  • the thickened ends of the bristle bundles 20 in the brush body 10 attached.
  • the individual Bristle bundle 20 introduced into prefabricated support elements 30, so that the thickenings 25 of the individual bristle bundles 20 protrude from the support members 30.
  • the thickening are then made with a plastic hard component overmolded, which forms the brush body 10.
  • the elastic side support of the bristle bundle 20 through the support elements 30 can also be through a plastic hard component (Material), their elasticity achieved by the shape of the individual support elements 30 becomes.
  • plastic hard components are preferred for this, which have a Shore A hardness of less than 70, used.
  • two-component process is not related to use limited by different materials but also includes the possibility of using the same material, for example with different colors.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere Zahnbürste mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei die Borstenbündel aus Kunststoffborsten bestehen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei die aus Kunststoffborsten bestehenden Borstenbündel zumindest zu einem Teil jeweils von hülsenförmigen Stütztelementen umgeben sind.
Eine Bürste der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 538 075 bekannt. Bei dieser Zahnbürste sind Borstenbündel in Kautschuk-Hülsen aufgenommen, die in einen Grundkörper eingesetzt sind und Büschel aus Naturborsten bzw. Tierhaaren umfassen. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Zahnbürste sind die Kautschuk-Hülsen in einen Grundkörper eingesetzt. Zur Herstellung der vorbekannten Zahnbürste ist somit ein erheblicher Aufwand erforderlich. Darüber hinaus weist die vorbekannte Zahnbürste den Nachteil auf, daß sich Schmutz und/oder Bakterien zwischen dem Grundkörper und den in diesen eingesetzten Kautschuk-Hülsen festsetzen kann. Die vorbekannte Zahnbürste genügt dementsprechend nicht den heutigen hygienischen Anforderungen.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste zu schaffen, mit dem Bürsten, insbesondere Zahnbürsten wirschaftlich hergestellt werden können, die den heutigen hygienischen Anforderungen genügen. Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Bürste, und insbesondere eine Zahnbürste der eingangs genannten Art zu schaffen, die wirtschaftlich herstellbar ist und einem Aufspreizen der Borstenbündel an ihren nutzungsseitigen Enden, welches zu einer verminderten Brauchbarkeit der Bürste führt, und bei Zahnbürsten medizinisch nicht zu empfehlen ist, einen Widerstand entgegensetzt.
Die verfahrensmäßige Lösung der obigen Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteranspüchen 1 bis 11 angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung bezüglich der Bürste ist in Anspruch 12 angegeben. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäße Bürste sind in den abhängigen Ansprüchen 13 bis 23 angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung bezüglich der Bürste ist in Anspruch 12 angegeben. Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bürste sind in den abhängigen Ansprüchen 13 bis 23 angegeben.
Durch die Stützelemente wird ein verschleißbedingtes, bleibendes Ausweichen der Außenborsten von der ursprünglich vorgesehenen Stellung, zumindest im Bereich der Abstützung, unterbunden, so daß sich im Vergleich zu einer Bürste gleichen Verschleißgrades, jedoch ohne jegliche Abstützung, am Gebrauchsende der Borstenbündel eine geringere Aufspreizung ergibt, und somit eine längere Standzeit der Bürste ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es daher, weichere Borsten bzw. Borstenbündel als bisher einzusetzen. Insbesondere können nunmehr dünnere Borsten oder auch weichere Borstenmaterialien, oder auch eine Kombination aus beidem, verwendet werden. Hierdurch wird ein schonenderes und vor allem sehr viel gründlicheres Putzen der Zähne ermöglicht und die Gefahr von Verletzungen der Mundhöhle, und insbesondere des Zahnfleisches, verringert. Die für den Anwender deutlich wahrnehmbare Verformung der Borsten beim Putzen vermindert überdies einen zu hohen Anpreßdruck beim Putzen, da eine zu starke Verformung der Borstenbündel vom Anwender unwillkürlich als falsch erkannt und sofort korrigiert werden wird. Die erfindungsgemäße Bürste unterstützt somit ein medizinisch richtiges Putzen der Zähne. Außerdem wird ein effektiveres Putzen erzielt, da durch die Verwendung dünnerer Borsten die Anzahl der Borsten je Bündel erhöht werden kann und somit mehr Barstenenden wirksam in Eingriff sind. Vorzugsweise erfolgt die Seitenabstützung der Borstenbündel elastisch.
Die Erfindung kann sowohl bei Bürsten mit einem Borstenbündel als auch bei Bürsten mit einer Vielzahl von Borstenbündeln eingesetzt werden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Bürste ist jedoch nicht auf den zahnmedizinischen Bereich oder den Kosmetikbereich beschränkt. Vielmehr können derartige Bürsten in allen Bereichen des täglichen Lebens und der Technik eingesetzt werden, vorzugsweise dort, wo eine besonders schonende Reinigung von reliefartigen Oberflächenformationen erforderlich ist und/oder eine besonders hohe Standzeit der Borsten gewünscht wird.
Vorzugsweise ist für jedes Borstenbündel ein eigenes Stützelement vorgesehen. Dieses ermöglicht, bei entsprechender Auswahl des Stützelementes hinsichtlich seiner Form und seines Verformungsvermögens, die Biegekennlinie einzelner Borstenbündel individuell einzustellen. So können beispielsweise an einer Zahnbürste mit mehreren Borstenbündelreihen die außenstehenden Borstenbündel oder die vorderen Borstenbündel durch Stützelemente höherer Steifigkeit abgestützt werden als die verbleibenden. Es ist auch denkbar, lediglich einen Teil der Borstenbündel mittels Stützelementen abzustützen, die verbleibenden jedoch unabgestützt zu belassen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden mehrere oder alle Stützelemente integral miteinander verbunden und als Stützeinheit an dem Bürstenkörper angebracht. Abgesehen davon, daß auch hier die Form und das Verformungsvermögen des jeweiligen Stützelementes eines Borstenbündels individuell eingestellt werden kann, ermöglicht die Integralausführung eine einfachere Herstellung der Stützelemente, da diese erfindungsgemäß mit einem Spritzgußverfahren hergestellt werden.
Vorzugsweise weist das Stützelement einen elastischen Hülsenabschnitt auf, in dem sich eine Borstenaufnahmeöffnung erstreckt, und einen Basisabschnitt, über den der Hülsenabschnitt mit dem Bürstenkörper verbunden ist. Im Gegensatz zu einer Abstützung der Borstenbündel in einem Vollmaterialkörper, beispielsweise einer Stützplatte konstanter Dicke, mit Stützbereichen um die einzelnen Borstenbündel herum, kann durch die Ausformung von hülsenartigen Stützelementen eine genauere Einstellung richtungsabhängiger Verformungseigenschaften des jeweiligen Stützelementes sowie ein höherer Verformungsgrad erzielt werden. Durch eine flanschartige Ausdehnung des Basisabschnittes des Stützelementes kann die Kontaktfläche zwischen dem Bürstenkörper und dem Stützelement vergrößert werden, um ein Lösen des Stützelementes noch besser zu verhindern.
Vorzugsweise sind die Borstenbündel in dem Borstenkörper befestigt, wobei sich die einzelnen Borstenbündel durch die jeweiligen Stützelemente hindurch erstrecken. Alternativ können die Borstenbündel auch nur in den Stützelementen befestigt werden, wobei zwischen den Borstenbündeln und den Stützelementen Verbundhaftung erzielt wird.
Vorzugsweise kann der Hülsenabschnitt bzw. dessen Außenkontur im wesentlichen zylindrisch ausgebildet werden. Bei der Herstellung des bzw. der Stützelemente in einer Form wird der Fachmann zum leichteren Lösen aus der Form die erforderlichen Formschrägen und Krümmungen anbringen.
Alternativ hierzu kann der Hülsenabschnitt auch so ausgebildet werden, daß sich seine Wanddicke zum Gebrauchsende der Borsten hin verjüngt. Hierdurch kann die Biegekennlinie des Systems Borstenbündel/Stützelement in gewünschter Weise beeinflußt werden. Die Gestalt der Außenhülse kann den Erfordernissen einer gewünschten Biegelinie des Borstenbündels bzw. einzelner Borsten angepaßt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden mehrere oder alle Stützelemente über ihre Basisabschnitte unter Bildung eines Integralstützelementes miteinander verbunden. Der Bürstenkörper kann borstenseitig vollständig von dem Integralstützelement abgedeckt werden, was zu einem homogenen Erscheinungsbild und einer hohen Ablösefestigkeit der Stützelemente führt. Zudem läßt sich eine derartiges Integralstützelement in besonders effizienter Weise herstellen.
Zwischen dem Bürstenkörper und dem jeweiligen Basisabschnitt des Stützelementes kann eine Oberflächenformation zur Vergrößerung der Berührfläche zwischen beiden vorgesehen werden, um die Ablösefestigkeit zu verbessern. Eine entsprechende Oberflächenvergrößerung kann beispielsweise durch eine Riffelung an einem oder beiden Teilen erfolgen. Als weitere Beispiele zur Vergrößerung der Berührfläche kann die Anbringung von Rillen, Rippen, Lochmustern oder ähnlichem angeführt werden.
Eine Möglichkeit besteht darin, ein Borstenbündel zu falten und das gefaltete Ende dann mittels eines Ankers in dem Bürstenkörper zu fixieren. Der Anker, beispielsweise ein plättchenförmiges Metall- oder Kunststoffteil, kann mit dem darum geschlungenen Borstenbündel in eine an dem Bürstenkörper vorgesehene Öffnung eingesetzt, beispielsweise eingestanzt werden.
Alternativ hierzu kann die Beborstung auch dadurch erfolgen, daß die zu befestigenden Enden der Borstenbündel angeschmolzen werden, so daß sich Verdickungen bilden. Die Verdickungen werden dann mit Bürstenkörpermaterial oder mit Stützelementmaterial umspritzt, so daß die Borstenbündel formschlüssig gehalten werden.
Die Bürste kann in einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden, wobei der Bürstenkörper aus einer Kunststoff-Hartkomponente und die Stützelemente als Borsteneinfassung vorzugsweise aus einer Kunststoff-Weichkomponente, beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer bestehen, jedoch ebenfalls aus einer Hartkomponente gefertigt werden können. Idealerweise wird zwischen der Hartkomponente des Bürstenkörpers und dem Stützelement bzw. den Stützelementen Verbundhaftung realisiert. Bei entsprechender Materialführung können Bürstenkörper und Stützelemente in aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten in einem einzigen Formwerkzeug hergestellt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nun nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1:
eine Gesamtansicht einer Bürste in Form einer Zahnbürste, nach der Erfindung,
Fig. 2a:
eine Schnittansicht durch den Bürstenkörper und ein Stützelement mit einem eingesetzten Borstenbündel,
Fig. 2b:
die gleiche Ansicht wie in Fig. 2a, jedoch vor dem Einsetzen des Borstenbündels,
Fig. 2c:
einen gegenüber der Fig. 2a um 90° versetzten Schnitt durch das Borstenbündel,
Fig. 3 :
eine zweite Ausführungsform des Stützelementes,
Fig. 4:
eine dritte Ausführungsform der Stützelemente,
Fig. 5 :
eine Teilansicht einer Draufsicht auf die Borstenenden,
Fig. 6 :
ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste nach einer der Figuren 1 bis 6,
Fig. 7 :
eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, bei der die Borstenbündel jeweils mit einem angeschmolzenen Ende im Stützelement befestigt sind,
Fig. 8 :
eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, bei der die Borstenbündel jeweils mit einem angeschmolzenen Ende im Bürstenkörper befestigt sind.
Im folgenden wird nun anhand der Figuren 2a bis c ein erstes Ausführungsbeispiel erläutert, wobei auf eine Zahnbürste mit einer Vielzahl von Borstenbündeln, wie in Fig.1 gezeigt, Bezug genommen wird.
Ein mit dem Handgriff der Bürste einstückig ausbildbarer Bürstenkörper 10 ist mit einer Vielzahl von in beliebiger Weise herstellbaren Sacklöchern 11 versehen. Dabei dient jedes der Sacklöcher 11 zur Aufnahme eines Borstenbündels 20, das aus einer Vielzahl von, vorzugsweise dünnen, flexiblen Borsten besteht, die aus Kunststoff hergestellt sind. Dieses Borstenbündel 20 ist um einen Anker 40 gefaltet bzw. geschlungen, so daß sämtliche Borstenenden in eine Richtung weisen. Jedes Borstenbündel ist durch den im Bürstenkörper 11 verkrallten Anker 40 in seinem Sackloch 11 festgeklemmt. Der Anker ist dabei als flaches Plättchen ausgebildet, das bezüglich des Sackloches 11 im wesentlichen hochkant in den Bürstenkörper 10 eingestanzt ist.
Auf der Borstenseite des Bürstenkörpers ist für jedes Borstenbündel 20 ein Stützelement 30 angebracht. Die in den Figuren 2a bis 2c gezeigte Ausführungsform des Stützelementes 30 besitzt eine Borstenaufnahmeöffnung 31 zur seitlichen Abstützung des Borstenbündel 20. Vorzugsweise werden die Borstenbündel bis etwa zur Hälfte ihrer Länge abgestützt. Das Stützelement 30 weist einen insbesondere in Radialrichtung elastisch verformbaren Hülsenabschnitt 32 sowie einen sich flanschartig in Radialrichtung über den Hülsenabschnitt 32 hinaus erstreckenden Basisabschnitt 33 auf. Über diesen Basisabschnitt 33 ist das jeweilige Stützelement 30 mit dem Bürstenkörper 10 verbunden. Bei der in den Figuren 2a bis 2c gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die Borstenaufnahmeöffnung 31 durch den Hülsenabschnitt 32 und den Basisabschnitt 33 hindurch. Vorzugsweise ist zwischen dem Stützelement 30 bzw. dessen Basisabschnitt 33 und dem Bürstenkörper 10 eine Oberflächenformation zur Vergrößerung der Berührfläche zwischen beiden vorgesehen, um die Ablösefestigkeit des jeweiligen Stützelementes weiter zu verbessern. Dies kann beispielsweise durch eine Riffelung oder auch die Anbringung von Rillen, Rippen, Lochmustern o.ä. an einer oder beiden Berührflächen erfolgen. Zwischen den Stützelementen 30 bzw. deren Basisabschnitten 33 und dem Bürstenkörper kann bei entsprechender Materialauswahl und geeigneten Herstellungsparametern Verbundhaftung erzielt werden.
Die einzelnen Stützelemente sind untereinander durch ihre Basisabschnitte 33 Zu einem Integralstützelement verbunden und decken den Bürstenkörper borstenseitig im Bereich der Borsten vollständig ab.
Bei der in den Figuren 2a bis 2c gezeigten Ausführungsform des Stützelementes ist der Hülsenabschnitt 32 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, so daß sich für das Borstenbündel ein in alle Richtungen gleichartiges Biegeverhalten ergibt. Durch eine entsprechende Gestaltung der Wanddicke des Hülsenabschnittes 32 sowie die Anordnung des Borstenbündels 20 in der Borstenaufnahmeöffnung 31 läßt sich das Biegeverhalten des Systems Borstenbündel/Stützelement in gewünschter Weise und je nach Bedarf beeinflussen. Durch eine exzentrische Anordnung des Borstenbündels in dem Hülsenabschnitt 32, wie bei den in Fig.5 rechts dargestellten Borstenbündeln gezeigt, können beispielsweise die außenliegenden Borstenbündel, und insbesondere wiederum deren Außenborsten, stärker abgestützt werden als die innenliegenden Borsten bzw. Borstenbündel, so daß die Haltbarkeit der am stärksten beanspruchten Borsten weiter verbessert wird. Zur Beeinflussung der Richtungsabhängigkeit des Biegeverhaltens des Borstenbündels 20 kann bei dem in Figur 2a bis 2c gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine lediglich teilweise Seitenabstützung durch die Borstenaufnahmeöffnung 31 vorgenommen werden, wie dies bei dem rechten Borstenbündel in Fig.4 gezeigt ist.
Eine weitere Ausführungsform des Stützelementes 30 ist in Fig.3 gezeigt. Dieses Stützelement unterscheidet sich von der in Fig.2a gezeigten Form vor allem durch seine im wesentlichen kegelstumpfartige Ausbildung. Durch die Abnahme der Wanddicke zum Ende der Borsten hin kann das Biegeverhalten des Systems Borstenbündel/Stützelement noch homogener als in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gestaltet werden. Insbesondere kann hierdurch die Belastung der einzelnen Borsten im Austrittsbereich aus dem Stützelement 30 weiter verringert werden. Zudem ergibt sich durch die konische Ausgestaltung im Übergangsbereich des Hülsenabschnittes 32 zum Basisabschnitt 33 eine geringere Kerbwirkung, so daß auch die Standfestigkeit des Stützelementes 30 weiter verbessert wird.
Für jedes Borstenbündel kann auch ein separates Stützelement 30, das von den Stützelementen der anderen Borstenbündel getrennt ist, vorgesehen werden.
Eine weitere Ausrührungsform der Stützelemente 30 ist in Fig.4 gezeigt, die hierbei integral mit einem Vollmaterialkörper ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich von außen der Eindruck einer konventionellen Bürste, die jedoch die bereits beschriebenen Vorteile der vorzugsweise elastischen Seitenabstützung der Borstenbündel 20 besitzt. Wie beispielhaft bei dem in Fig.4 rechten Borstenbündel gezeigt, kann dieses auch nur teilweise seitlich abgestützt werden, um eine richtungsabhängige Biegecharakteristik zu erzielen.
Im folgenden soll nun die Herstellung einer Bürste nach einer in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform anhand von Fig.6 genauer beschrieben werden. An dem bereits mit Sacklöchern 11 versehenen Bürstenkörper 10, der vorzugsweise aus einer Kunststoff-Hartkomponente gespritzt wird, werden die Stützelemente 30 angebracht, beispielsweise durch Anspritzen oder aber auch durch ein Klebeverfahren oder ein ähnliches Verfahren, so daß ein tieferes Sackloch entsteht. Zur einfachen und rationellen Fertigung des Bürstenkörpers und der Stützelemente wird hierzu bevorzugt ein Zweikomponenten-Spritzgußverfahren eingesetzt. Zur Erzielung einer ausreichenden Elastizität der Stützelemente 30 werden diese aus einer Kunststoff-Weichkomponente hergestellt. Hierdurch ergibt sich ein Sackloch, dessen oberer Wandabschnitt eine für die Seitenabstützung der Borsten höhere Elastizität besitzt, und dessen unterer Teil eine ausreichende Festigkeit zur Verkrallung des Ankers 40 aufweist. Die Beborstung des bereits mit den Stützelementen verbundenen Bürstenkörpers 10 erfolgt dann durch das Eintreiben des Ankers 40 mit den darum gefalteten Borsten bzw. Borstenbündeln durch das jeweilige Stützelement 30 hindurch bis in den Bürstenkörper 10 und die dortige Verkrallung bzw. Verklemmung des Ankers und damit des Borstenbündels 20.
Zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren 7 und 8 gezeigt. Hierbei weist das Borstenbündel 20 an seinem zu verankernden Ende eine Verdickung aus angeschmolzenem Borstenmaterial auf, die für eine ausreichende Bündelauszugskraft sorgt.
Bei der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform ist lediglich die Verdickung 25 der Borstenbündel 20 in der Borstenaufnahmeöffnung 31 des jeweiligen Stützelementes 30 aufgenommen, somit die Borstenbündel in den Stützelementen befestigt. Zur Erhöhung der Bündelauszugskraft wird das Borstenmaterial und das Stützelementmaterial so ausgewählt, daß Verbundhaftung erzielt wird.
Zur Herstellung einer derartigen Bürste mittels Zweikomponenten-Spritzgießverfahren werden die Borstenbündel 20 an ihrem in dem Stützelement 30 zu verankernden Ende angeschmolzen, so daß sich pilzförmige Verdickungen 25 bilden. Die Verdickungen werden dann mit Stützelementmaterial umspritzt, die die Verdickdungen umschließt. Anschließend werden die Stützelemente mit dem Bürstenkörper verbunden, der beispielsweise an das bzw. die Stützelemente angespritzt werden kann.
Bei einer weiteren, in Fig.8 gezeigten Ausführungform werden die verdickten Enden der Borstenbündel 20 in dem Bürstenkörper 10 befestigt. Hierzu werden beispielsweise die einzelnen Borstenbündel 20 in vorgefertigte Stützelemente 30 eingebracht, so daß die Verdickungen 25 der einzelnen Borstenbündel 20 aus den Stützelementen 30 herausragen. Die Verdickungen werden anschließend mit einer Kunststoff-Hartkomponente umspritzt, die den Bürstenkörper 10 bildet.
Die elastische Seitenabstützung der Borstenbundel 20 durch die Stützelemente 30 kann auch durch eine Kunststoff-Hartkomponente (Werkstoff) erfolgen, deren Elastizität durch die Formgestaltung der einzelnen Stützelemente 30 erzielt wird. Bevorzugt werden hierfür jedoch Kunststoff-Weichkomponenten, die eine Shore-A-Härte kleiner 70 aufweisen, eingesetzt.
Der Begriff Zwei-Komponentenverfahren ist nicht auf die Verwendung von verschiedenen Materialien beschränkt, sondern schließt auch die Möglichkeit ein, gleiches Material beispielsweise mit unterschiedlicher Farbe einzusetzen.

Claims (23)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenbündel (20) tragenden Bürstenkörper (10), wobei die Borstenbündel (20) aus Kunststoffborsten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Spritzgießvorgang hülsenartige, die einzelnen Borstenbündel (20) umschließende Stützelemente (30) aus Kunststoffmaterial für zumindest einen Teil der Borstenbündel (20) einstückig mit dem Bürstenkörper (10) hergestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (30) an den Bürstenträger (10) angespritzt und anschließend die Borstenbündel (20) durch die Stützelemente (30) hindurch in den Bürstenkörper (10) eingeführt und in diesem verankert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (20) mit ihren befestigungsseitigen Enden von dem Material der Stützelemente (30) umgeben oder in den umgebenden Bürstenkörper (10) eingebettet werden.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (30) und der Bürstenkörper (20) in einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (30) aus einem gummielastischen Weichkunststoffmaterial und der Bürstenkörper (10) aus einem Hartkunststoffmaterial gespritzt werden.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (30) einstückig und in einem flächigen Verbund mit dem Bürstenkörper (10) spritzgießtechnisch hergestellt werden.
  7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenkörper (10) an die Stützkörper (30) angespritzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (30) und der Bürstenkörper (10) in einem Spritzgießverfahren aus einem Hartkunststoff, insbesondere mehrfarbig gespritzt werden.
  9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (20) diese durch Aufschmelzen mit einer Verdickung versehen und anschließend durch Umspritzen mit einem hülsenartigen Stützelement (30) in dieses eingebettet werden.
  10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (20) diese durch Aufschmelzen mit einer Verdickung versehen und anschließend durch Umspritzen mit dem Bürstenkörper (10) in diesen eingebettet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (20) oberhalb der Verdickung mit den Stützelementen (30) umgeben, insbesondere umspritzt werden.
  12. Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenbündel (20) tragenden Bürstenkörper (10), wobei die aus Kunststoffborsten bestehenden Borstenbündel (20) zumindest zu einem Teil jeweils von hülsenförmigen Stützelementen (30) umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (30) aus Kunststoffmaterial bestehen und einstückig mittels Spritzgießen an dem Bürstenkörper (10) ausgebildet sind.
  13. Bürste nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (20) durch die Stützelemente (30) elastisch abgestützt werden.
  14. Bürste nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Borstenbündel (20) ein eigenes Stützelement (30) vorgesehen ist.
  15. Bürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Stützelemente (30) integral miteinander verbunden und als Einheit an dem Bürstenkörper (10) vorgesehen sind.
  16. Bürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (30) einen elastisch verforbaren Hülsenabschnitt (32) aufweist, in dem sich eine Borstenaufnahmeöffnung (31) zur Aufnahme eines Borstenbündels erstreckt, und einen Basisabschnitt (33), über den der Hülsenabschnitt (32) mit dem Bürstenkörper (10) verbunden ist.
  17. Bürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel an dem Bürstenkörper (10) befestigt sind und sich durch das jeweilige Stützelement hindurcherstrecken.
  18. Bürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel mit einem Ende jeweils an dem Stützelement (30) befestigt sind.
  19. Bürste nach zumindest einem der vohergehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Hülsenabschnittes (32) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
  20. Bürste nach zumindest einem der vohergehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Hülsenabschnittes (32) zum Gebrauchsende der Borstenbündel (20) hin verjüngt.
  21. Bürste nach zumindest einem der vohergehenden Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Stützelemente über ihre jeweiligen Basisabschnitte (33) miteinander verbunden sind.
  22. Bürste nach zumindest einem der vohergehenden Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß daß zwischen dem Bürstenkörper (10) und dem jeweiligen Stützelement (30) eine Oberflächenformation (12) zur Vergrößerung der Berührfläche zwischen dem Bürstenkörper (10) und dem jeweiligen Stützelement (30) vorgesehen ist.
  23. Bürste nach zumindest einem der vohergehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützelement (30) als Spritzgußteil herstellbar ist.
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