EP2210521A2 - Method for producing a brush, in particular a toothbrush - Google Patents

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EP2210521A2
EP2210521A2 EP10000272A EP10000272A EP2210521A2 EP 2210521 A2 EP2210521 A2 EP 2210521A2 EP 10000272 A EP10000272 A EP 10000272A EP 10000272 A EP10000272 A EP 10000272A EP 2210521 A2 EP2210521 A2 EP 2210521A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brush
brush body
light
plastic material
bristle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10000272A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2210521A3 (en
Inventor
Thomas Clos
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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Filing date
Publication date
Application filed by M&C Schiffer GmbH filed Critical M&C Schiffer GmbH
Publication of EP2210521A2 publication Critical patent/EP2210521A2/en
Publication of EP2210521A3 publication Critical patent/EP2210521A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • A46B3/06—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier by welding together bristles made of metal wires or plastic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
    • A46D1/003—Testing of brushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/005—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies by moulding or casting a body around bristles or tufts of bristles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D9/00—Machines for finishing brushes

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their fastening side ends in the surrounding brush body.
  • the attachment-side ends of the bundles of bristles are regularly melted first, thereby forming a thickening.
  • the individual bundles of bristles are regularly held in a perforated field plate which in any case partially covers the injection mold and has a hole pattern corresponding to the bristle field of the brush to be produced.
  • the hole pattern is formed by channels of the perforated field plate, which hold individual bristle bundles.
  • the bristle bundles held in the perforated field plate and provided with a thickening at the end are inserted into an injection mold and completely or partially surrounded by the injection-molding production of a base body of the brush body with the component forming the main body, i. embedded in it.
  • the attachment-side end of the bristle bundles is embedded in the injection molding.
  • the thereby introduced under high pressure into the cavity plasticized plastic displaced initially during the injection molding process air from the cavity. This exits, for example, from the space between the individual filaments of a bristle bundle and through the channels. If the injected amount of plastic material does not exactly match the volume of the cavity, a portion of the plastic material between filaments of a bundle of bristles may enter the channels for the bundles of bristles and form so-called over-molding.
  • the over-molding is defined as the material of the brush body that projects beyond the user-side surface of the brush head.
  • the bristle bundles are further in channels of the perforated field plate, wherein the channels of the perforated field plate are aligned with the channels of the support plate.
  • the carrier plate is encapsulated in the injection molding of the material for the brush head.
  • the positive encapsulation achieves a reliable connection of the prefabricated carrier plate to the brush head.
  • the sealing effect occurs only when the bundles of bristles are sufficiently secured against axial displacement in their channels. Otherwise, it may happen that the injection molding material penetrates between a thickening and the support plate and moves the thickening inwards into the cavity and away from the support plate. Then the corresponding channel mouth is exposed and the injection molding material can also spread in the channel between the filaments and show as overspray.
  • the previously known method is furthermore complicated, since a separate carrier plate has to be produced. Also, the carrier plate prevents the production of toothbrushes with a relatively thin brush head, since this consists at least of the support plate and the injected behind it plastic material.
  • Another method for producing a toothbrush is from EP 0 888 072 B1 known.
  • a two-component injection molding process is used.
  • the bristle bundles are melted at their end to be anchored so that mushroom-shaped thickening forms.
  • the thickened ends of the bristle bundles can be fastened in a brush body.
  • the individual bristle bundles are introduced for this purpose in a first injection molding with a relatively soft plastic in supporting elements that the thickenings of the individual bristle bundles protrude from a fixing side end of the support elements and the use-side ends of the bristle bundles from the other end of the respective support element.
  • the support elements serve to spread the bristle bundles on their Usage-side end, which leads to a reduced usability of the toothbrush to avoid.
  • the thickenings are then encapsulated in a second injection molding process with a plastic hard component, which forms the brush body.
  • the present invention is based on the problem to provide a method for producing a brush, with which the aforementioned disadvantages are avoided, which is inexpensive and with which a brush for a pleasant subjective Putzvorfinden can be produced.
  • the present invention is based on the problem to provide a method for producing a brush, with which the problem of overspray is met.
  • the present invention proposes a method having the features of claim 1. This differs from the generic state of the art in that the brush body is formed from a material that contrasts with the material of the bristle bundle and that the brush is visually inspected after the solidification of the plastic material for the presence of an over-injection that has penetrated into a bristle bundle.
  • the present invention is based on the finding that, by means of adapted contrasting between the material of the bristle bundles, on the one hand, and the material of the brush body, on the other hand, an optical examination for overspray is simplified.
  • the bristle bundles are examined in the area of the upper side of the brush body projected through the bundles of bristles, they stand out well from the material of the bundles of bristles, given appropriate contrasting.
  • the good contrasting can already be seen in daylight.
  • the contrasting can not or only slightly appear in daylight and be designed such that they only under special examination conditions, in the subsequent optical examination of the brush is performed after solidification of the plastic material, show and so between filaments of the bristle bundles crowded plastic material can be easily identified.
  • the inventive method opens up the possibility to reliably detect overspray and not to discard the quality requirements appropriate brushes.
  • the method according to the invention is customary, for example, in the assembly of semiconductor plates-each individual brush undergoes an optical examination after solidification of the plastic material, and substandard brushes are each automatically sorted out.
  • brushes can be produced when embedding bundles of bristles in a holding plate and / or a perforated field plate. It can also be dispensed with a holding plate made of plastic, which is connected by encapsulation with the plastic material of the brush head. On the sealing effect of the thickening at the inlet of the retaining channel of the retaining plate, as they are DE 10 2006 026 712 teaches, can sometimes be dispensed with.
  • the development according to claim 2 takes place with regard to the reliability of the optical examination and suggests that the bristle bundles are spread or spread apart. Due to the spreading or spreading of the bristle bundles, the viewing angle increases to individual areas between individual filaments of a bundle of bristles. Thus, the presence of over-molding can be reliably and quickly detected or excluded.
  • the spreading of the bristle bundles is preferably carried out automatically, for example by relative movement between a stationary expansion element and the moving brush, for example, during the delivery of the brush of the injection mold. The spreading or spreading takes place with the aim of making gaps between individual filaments within the bundle of bristles visible from the outside.
  • the individual filaments of a bundle of bristles are preferably pivoted relative to one another, ie fanned out, in which case preferably the outer filaments of a bundle of bristles are deflected in order to make the inner region of the bundle of bristles visible from the outside.
  • the development according to claim 3 takes place in view of an increase in the contrast between the material of the bristle bundle and the material of the brush body.
  • the contrast is increased by irradiating the brush with a light that differs from the daylight and during the irradiation, the optical contrast between the material for the bristle bundles and the material of the bristle body is amplified or even occurs.
  • the contrast may be represented as an optical brightening, preferably of the material of the brush body.
  • the development according to claim 4 offers two alternatives.
  • the exposure to the light other than the daylight is in addition to the daylight surrounding the brush, so that the person examining the brush can find his way around and, for example, turn and brush the brush.
  • the second alternative provides for exposure to the light other than daylight, excluding daylight, so that the examiner's environment is obscure to the examiner and he is not distracted and focuses on the optical examination of the brush can.
  • the developments according to claims 3 and 4 further allow a higher freedom of design in the color design of the brush.
  • the contrasting embodiment according to claim 1 may be chosen so that it leads to noticeable differences in contrast between the filament material on the one hand and the material of the brush head on the other hand, in particular under the examination conditions, whereas sometimes in daylight no corresponding contrast can be perceived.
  • the appearance of the brush in daylight and the appropriate material and color selection of the individual, the brush head forming components (especially plastic component and bristle filaments) can therefore be done solely from a design point of view. Concrete examples of a corresponding development are contained in claims 5 to 7.
  • the plastic material of the brush body contains a luminescent component which increases the contrast between the material of the brush body and the material of the bristle bundles.
  • At least such a large amount of the luminescent component is added to the material of the brush body that the material of the brush body shines under the influence of ultraviolet radiation.
  • the brush is irradiated with light in the ultraviolet wavelength range.
  • the luminescent component of the plastic material of the brush body is advantageously photoluminescent and may comprise a fluorescent substance and / or a phosphorescent substance.
  • the advantage of a phosphorescent substance is the longer afterglow even after completion of the irradiation.
  • the luminescent component may be an optical brightener.
  • the brush body contains as main component a polyolefin (PP).
  • PP polyolefin
  • the present invention further provides an apparatus for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their fastening side ends in the surrounding brush body proposed ,
  • This apparatus comprises, in a manner known per se, a device with an injection mold for the injection-molding of the brush according to the method of the invention.
  • the apparatus has a device for irradiating the produced brush with UV light and a device for an electro-optical detection of light radiation.
  • the device for irradiating the manufactured brushes with UV light has a light source emitting electromagnetic radiation in a wavelength range between 1 nm and 380 nm. This wavelength range also includes the range of UV-A light or near-UV light, also called "black light”.
  • the device for an electro-optical detection of light radiation converts light into an electrical signal.
  • the electro-optical detection can be done by means of a sensor, such as a light sensor or image sensor, or a photodiode.
  • the device for an electro-optical detection of light beams generates an electrical signal depending on the intensity of the incident light or the amount of sunken light rays, which can be fed to a control device wired or wirelessly.
  • the controller may determine the quantity and compare it with predetermined thresholds. When the threshold value is exceeded, an optical or acoustic signal for an operator of the apparatus according to the invention can be implemented so that a manual sorting out of a toothbrush takes place.
  • the device for electro-optical detection of light radiation also responds to light that is generally present in the environment, the device should be a tool for detecting the presence of over-molding in the region of the bristle bundles.
  • the bristle bundles consist of a material that contrasts with the material of the bristle bundle. The contrast is increased by irradiating the brush with UV light and radiating the overmoulding excited by the UV light in the visible range of the electromagnetic wavelengths.
  • the device for an electro-optical detection may, for example, be a camera.
  • a digital camera is particularly suitable because it produces an image by means of the camera electronics when light falls on a photosensitive surface through the objective.
  • the images of the brush to be examined can be compared with one another for the situation without irradiation with UV light and with irradiation with UV light.
  • a control circuit evaluates the comparison result, preferably directly on the basis of data containing the image information.
  • the apparatus preferably has a device for sorting out defective brushes, which interacts with a processor which receives signals from the device for the electro-optical detection and processes it so that measured values outside a predetermined standard lead to the sorting out of the corresponding brush. This is preferably removed during removal of the brush from the device with injection mold via a switch from the transport path.
  • the device for the electro-optical detection of the UV light radiation may comprise a photocell, through which in conjunction with a control circuit at a certain intensity level of the light, an indicator light as an indicator of the presence of overjections is switched on.

Abstract

The method involves injecting a brush body in an injection molding operation. The brush body is made up of plastic material. The bristle bundles are embedded into the surrounding brush body with their fastening side ends. The brush body is made up of a material contrastive with the material of the bristle bundles. The brush is reviewed optically for the presence of an overmolding after the solidification of the plastic material. The overmolding penetrates in the bristle bundles. An independent claim is also included for an apparatus for manufacturing a brush, particularly a toothbrush.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei in einem Spritzgießvorgang der Bürstenkörper aus einem Kunststoffmaterial gespritzt wird und dabei die Borstenbündel mit ihren befestigungsseitigen Enden in den umgebenden Bürstenkörper eingebettet werden.The present invention relates to a method for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their fastening side ends in the surrounding brush body.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren werden die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel regelmäßig zunächst angeschmolzen, wodurch sich eine Verdickung ausbildet. Die einzelnen Borstenbündel werden regelmäßig in einer die Spritzgussform jedenfalls teilweise abdeckenden Lochfeldplatte gehalten, die ein dem Borstenfeld der herzustellenden Bürste entsprechendes Lochmuster aufweist. Das Lochmuster ist durch Kanäle der Lochfeldplatte gebildet, welche einzelne Borstenbündel halten.In the generic method, the attachment-side ends of the bundles of bristles are regularly melted first, thereby forming a thickening. The individual bundles of bristles are regularly held in a perforated field plate which in any case partially covers the injection mold and has a hole pattern corresponding to the bristle field of the brush to be produced. The hole pattern is formed by channels of the perforated field plate, which hold individual bristle bundles.

Die in der Lochfeldplatte gehaltenen und endseitig mit einer Verdickung vorgesehenen Borstenbündel werden in eine Spritzgussform eingesetzt und bei der spritzgießtechnischen Herstellung eines Grundkörpers des Bürstenkörpers mit der den Grundkörper bildenden Komponente ganz oder teilweise umgeben, d.h. darin eingebettet.The bristle bundles held in the perforated field plate and provided with a thickening at the end are inserted into an injection mold and completely or partially surrounded by the injection-molding production of a base body of the brush body with the component forming the main body, i. embedded in it.

Das befestigungsseitige Ende der Borstenbündel wird bei dem Spritzgießen eingebettet. Der dabei unter hohem Druck in die Kavität eingebrachte plastifizierte Kunststoff verdrängt zunächst während des Spritzgießvorganges Luft aus der Kavität. Diese tritt beispielsweise aus dem Zwischenraum zwischen den einzelnen Filamenten eines Borstenbündels und durch die Kanäle aus. Wenn die eingespritzte Menge des Kunststoffmaterials nicht exakt mit dem Volumen der Kavität übereinstimmt, kann ein Teil des Kunststoffmaterials zwischen Filamenten eines Borstenbündels in die Kanäle für die Borstenbündel gelangen und so genannte Überspritzungen bilden. Die Überspritzungen sind definiert als Material des Bürstenkörpers, das über die benutzerseitige Oberfläche des Bürstenkopfes übersteht.The attachment-side end of the bristle bundles is embedded in the injection molding. The thereby introduced under high pressure into the cavity plasticized plastic displaced initially during the injection molding process air from the cavity. This exits, for example, from the space between the individual filaments of a bristle bundle and through the channels. If the injected amount of plastic material does not exactly match the volume of the cavity, a portion of the plastic material between filaments of a bundle of bristles may enter the channels for the bundles of bristles and form so-called over-molding. The over-molding is defined as the material of the brush body that projects beyond the user-side surface of the brush head.

Es sind in der Vergangenheit bereits Vorschläge gemacht worden, solche Überspritzungen zu vermeiden.Proposals have already been made in the past to avoid such over-spraying.

So offenbart beispielsweise die als gattungsgemäß anzusehende DE 10 2006 026 712 A1 ein Verfahren, bei dem zunächst aus Filamenten zusammengestellte Borstenbündel in an einer Trägerplatte vorgesehene Kanäle eingeführt werden, so dass die nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel die Oberseite der Trägerplatte und die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel die Unterseite der Trägerplatte überragen. Danach werden die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel zum Ausformen einer Verdickung angeschmolzen, derart, dass die Verdickungen dichtend an den Mündungen der Kanäle der Trägerplatte anliegen. Die Borstenbündel liegen des Weiteren in Kanälen der Lochfeldplatte, wobei die Kanäle der Lochfeldplatte mit den Kanälen der Trägerplatte fluchten. Die Trägerplatte wird bei dem Spritzgießvorgang von dem Material für den Bürstenkopf umspritzt. Durch die formschlüssige Umspritzung wird eine zuverlässige Verbindung der vorgefertigten Trägerplatte mit dem Bürstenkopf erreicht. Beim Umspritzen liegen die Verdickungen dichtend gegen die Kanalöffnungen der Trägerplatte an, wodurch verhindert werden soll, dass das Kunststoffmaterial in Längsrichtung der Filamente der Borstenbündel nach oben steigt und sich als Überspritzung an der Oberfläche der Borstenbündel zeigt. Der dichtende Effekt tritt nur ein, wenn die Borstenbündel ausreichend gegen eine axiale Verschiebung in ihren Kanälen gesichert sind. Ansonsten kann es passieren, dass das Spritzgussmaterial zwischen eine Verdickung und die Trägerplatte eindringt und die Verdickung nach innen in die Kavität und von der Trägerplatte weg bewegt. Dann liegt die entsprechende Kanalmündung frei und das Spritzgussmaterial kann sich auch in dem Kanal zwischen den Filamenten ausbreiten und als Überspritzung zeigen.Thus, for example, discloses the considered to be generic DE 10 2006 026 712 A1 a method in which initially bundled bundles of filaments are introduced into provided on a support plate channels, so that the use-side Ends of the bristle bundles project beyond the upper side of the carrier plate and the attachment-side ends of the bristle bundles project beyond the underside of the carrier plate. Thereafter, the fastening-side ends of the bristle bundles are melted to form a thickening, such that the thickenings sealingly abut the mouths of the channels of the support plate. The bristle bundles are further in channels of the perforated field plate, wherein the channels of the perforated field plate are aligned with the channels of the support plate. The carrier plate is encapsulated in the injection molding of the material for the brush head. The positive encapsulation achieves a reliable connection of the prefabricated carrier plate to the brush head. When encapsulating the thickenings are sealingly against the channel openings of the support plate, which is to prevent that the plastic material in the longitudinal direction of the filaments of the bristle bundles rises and shows itself as over-molding on the surface of the bristle bundles. The sealing effect occurs only when the bundles of bristles are sufficiently secured against axial displacement in their channels. Otherwise, it may happen that the injection molding material penetrates between a thickening and the support plate and moves the thickening inwards into the cavity and away from the support plate. Then the corresponding channel mouth is exposed and the injection molding material can also spread in the channel between the filaments and show as overspray.

Das vorbekannte Verfahren ist des Weiteren aufwendig, da eine gesonderte Trägerplatte hergestellt werden muss. Auch verhindert die Trägerplatte die Herstellung von Zahnbürsten mit einem relativ dünnen Bürstenkopf, da dieser zumindest aus der Trägerplatte und dem dahinter gespritzten Kunststoffmaterial besteht.The previously known method is furthermore complicated, since a separate carrier plate has to be produced. Also, the carrier plate prevents the production of toothbrushes with a relatively thin brush head, since this consists at least of the support plate and the injected behind it plastic material.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste ist aus der EP 0 888 072 B1 bekannt. Zur Herstellung einer derartigen Bürste wird ein Zweikomponenten-Spritzgießverfahren verwendet. Dabei werden die Borstenbündel an ihrem zu verankernden Ende angeschmolzen, so dass sich pilzförmige Verdickungen bilden. Die verdickten Enden der Borstenbündel können in einem Bürstenkörper befestigt werden. Die einzelnen Borstenbündel werden zu diesem Zwecke so in einem ersten Spritzgießvorgang mit einem relativ weichen Kunststoff in Stützelemente eingebracht, dass die Verdickungen der einzelnen Borstenbündel aus einem befestigungsseitigen Ende der Stützelemente und die nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel aus dem anderen Ende des jeweiligen Stützelementes herausragen. Die Stützelemente dienen dazu, ein Aufspreizen der Borstenbündel an ihrem nutzungsseitigen Ende, welches zu einer verminderten Brauchbarkeit der Zahnbürste führt, zu vermeiden. Die Verdickungen werden anschließend in einem zweiten Spritzgießvorgang mit einer Kunststoff-Hartkomponente umspritzt, die den Bürstenkörper bildet.Another method for producing a toothbrush is from EP 0 888 072 B1 known. To produce such a brush, a two-component injection molding process is used. The bristle bundles are melted at their end to be anchored so that mushroom-shaped thickening forms. The thickened ends of the bristle bundles can be fastened in a brush body. The individual bristle bundles are introduced for this purpose in a first injection molding with a relatively soft plastic in supporting elements that the thickenings of the individual bristle bundles protrude from a fixing side end of the support elements and the use-side ends of the bristle bundles from the other end of the respective support element. The support elements serve to spread the bristle bundles on their Usage-side end, which leads to a reduced usability of the toothbrush to avoid. The thickenings are then encapsulated in a second injection molding process with a plastic hard component, which forms the brush body.

Bei einer Zahnbürste gemäß der Offenbarung der EP 0 888 072 B1 ist der Benutzer vor Verletzungen durch Überspritzungen geschützt, da die Borstenbündel in dem betreffenden Abschnitt von den Stützelementen aus elastischem Material umgeben sind und der Benutzer daher den Bürstenkopf nicht so nah an das Zahnfleisch bzw. die Zahnkrone führen würde, dass die Überspritzungen zu Verletzungen führen könnten. Auch dieses Verfahren ist indes aufwendig.In a toothbrush according to the disclosure of EP 0 888 072 B1 the user is protected from being injured by over-molding because the bundles of bristles in the section concerned are surrounded by elastic material support elements and therefore the user would not guide the brush head so close to the gum or tooth crown that the over-molding could result in injury , However, this method is also expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste anzugeben, mit dem die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden, welches kostengünstig ist und mit dem eine Bürste für ein angenehmes subjektives Putzempfinden hergestellt werden kann. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste anzugeben, mit dem dem Problem einer Überspritzung begegnet wird.The present invention is based on the problem to provide a method for producing a brush, with which the aforementioned disadvantages are avoided, which is inexpensive and with which a brush for a pleasant subjective Putzvorfinden can be produced. In particular, the present invention is based on the problem to provide a method for producing a brush, with which the problem of overspray is met.

Zur Lösung des obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Dieses unterscheidet sich dadurch von dem gattungsbildenden Stand der Technik, dass der Bürstenkörper aus einem mit dem Material des Borstenbündels kontrastierenden Material gebildet wird und dass die Bürste nach dem Erstarren des Kunststoffmaterials optisch auf das Vorhandensein einer in ein Borstenbündel eingedrungenen Überspritzung untersucht wird.To solve the above problem, the present invention proposes a method having the features of claim 1. This differs from the generic state of the art in that the brush body is formed from a material that contrasts with the material of the bristle bundle and that the brush is visually inspected after the solidification of the plastic material for the presence of an over-injection that has penetrated into a bristle bundle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch angepasste Kontrastierung zwischen dem Material der Borstenbündel einerseits und dem Material des Bürstenkörpers andererseits eine optische Untersuchung auf Überspritzung vereinfacht wird. Diese heben sich bei einer Untersuchung der Borstenbündel im Bereich der von den Borstenbündeln durchragten Oberseite des Bürstenkörpers bei angemessener Kontrastierung gut von dem Material der Borstenbündel ab. Die gute Kontrastierung kann sich beispielsweise bereits bei Tageslicht zeigen. Die Kontrastierung kann aber bei Tageslicht nicht oder nur wenig in Erscheinung treten und derart ausgebildet sein, dass sich diese erst unter speziellen Untersuchungsbedingungen, die bei der nachfolgenden optischen Untersuchung der Bürste nach Erstarren des Kunststoffmaterials durchgeführt wird, zeigen und so zwischen Filamenten der Borstenbündel gedrängtes Kunststoffmaterial leicht identifiziert werden kann.The present invention is based on the finding that, by means of adapted contrasting between the material of the bristle bundles, on the one hand, and the material of the brush body, on the other hand, an optical examination for overspray is simplified. When the bristle bundles are examined in the area of the upper side of the brush body projected through the bundles of bristles, they stand out well from the material of the bundles of bristles, given appropriate contrasting. For example, the good contrasting can already be seen in daylight. However, the contrasting can not or only slightly appear in daylight and be designed such that they only under special examination conditions, in the subsequent optical examination of the brush is performed after solidification of the plastic material, show and so between filaments of the bristle bundles crowded plastic material can be easily identified.

Danach eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, zuverlässig eine Überspritzung zu erkennen und nicht den Qualitätserfordernissen entsprechende Bürsten auszusondern. Dabei kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren - wie beispielsweise bei der Bestückung von Halbleiterplatten üblich - jede einzelne Bürste nach Erstarren des Kunststoffmaterials einer optischen Untersuchung unterzogen und qualitativ minderwertige Bürsten jeweils automatisiert ausgesondert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Bürsten bei Einbetten von Borstenbündeln in einer Halteplatte und/oder einer Lochfeldplatte hergestellt werden. Dabei kann auch auf eine aus Kunststoff hergestellte Halteplatte, die durch Umspritzen mit dem Kunststoffmaterial des Bürstenkopfes verbunden wird, verzichtet werden. Auf die abdichtende Wirkung der Verdickung am Einlass des Haltekanals der Halteplatte, wie sie die DE 10 2006 026 712 lehrt, kann mitunter verzichtet werden.Thereafter, the inventive method opens up the possibility to reliably detect overspray and not to discard the quality requirements appropriate brushes. In this case, with the method according to the invention-as is customary, for example, in the assembly of semiconductor plates-each individual brush undergoes an optical examination after solidification of the plastic material, and substandard brushes are each automatically sorted out. With the method according to the invention, brushes can be produced when embedding bundles of bristles in a holding plate and / or a perforated field plate. It can also be dispensed with a holding plate made of plastic, which is connected by encapsulation with the plastic material of the brush head. On the sealing effect of the thickening at the inlet of the retaining channel of the retaining plate, as they are DE 10 2006 026 712 teaches, can sometimes be dispensed with.

Wenngleich Überspritzungen trotz genauster Steuerung moderner Spritzgießanlagen nicht vermieden werden können, führt dies gemäß der Erfindung jedenfalls zu keiner Beeinträchtigung der mit der Bürste später zu reinigenden Oberfläche, respektive einer Gefährdung der die Bürste benutzenden Person, da den Anforderungen nicht genügende Bürsten bei der sich an die Herstellung anschließenden Überprüfung ausgesondert werden können.Although overspraying can not be avoided, despite the strict control of modern injection molding, this leads according to the invention in any case to no impairment of the brush later with the surface to be cleaned, respectively a threat to the person using the brush, since the requirements are not sufficient brushes at the Production subsequent review can be eliminated.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 erfolgt im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der optischen Untersuchung und schlägt vor, dass die Borstenbündel gespreizt bzw. aufgespreizt werden. Durch das Spreizen bzw. Aufspreizen der Borstenbündel erhöht sich der Betrachtungswinkel auf einzelne Bereiche zwischen einzelnen Filamenten eines Borstenbündels. Somit kann zuverlässig und schnell das Vorhandensein von Überspritzungen festgestellt oder auch ausgeschlossen werden. Das Spreizen der Borstenbündel erfolgt dabei vorzugsweise automatisiert, beispielsweise durch Relativbewegung zwischen einem ortsfesten Spreizelement und der bewegten Bürste, beispielsweise beim Abfördern der Bürste von dem Spritzgießwerkzeug. Das Spreizen bzw. Aufspreizen erfolgt dabei mit dem Ziel, Zwischenräume zwischen einzelnen Filamenten innerhalb des Borstenbündels von außen sichtbar zu machen. Beim Spreizen bzw. Aufspreizen werden vorzugsweise die einzelnen Filamente eines Borstenbündels relativ zueinander verschwenkt, d.h. aufgefächert, wobei vorzugsweise insbesondere die äußeren Filamente eines Borstenbündels ausgelenkt werden, um den inneren Bereich des Borstenbündels von außen sichtbar zu machen.The development according to claim 2 takes place with regard to the reliability of the optical examination and suggests that the bristle bundles are spread or spread apart. Due to the spreading or spreading of the bristle bundles, the viewing angle increases to individual areas between individual filaments of a bundle of bristles. Thus, the presence of over-molding can be reliably and quickly detected or excluded. The spreading of the bristle bundles is preferably carried out automatically, for example by relative movement between a stationary expansion element and the moving brush, for example, during the delivery of the brush of the injection mold. The spreading or spreading takes place with the aim of making gaps between individual filaments within the bundle of bristles visible from the outside. When spreading or spreading apart, the individual filaments of a bundle of bristles are preferably pivoted relative to one another, ie fanned out, in which case preferably the outer filaments of a bundle of bristles are deflected in order to make the inner region of the bundle of bristles visible from the outside.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 erfolgt im Hinblick auf eine Erhöhung des Kontrastes zwischen dem Material des Borstenbündels und dem Material des Bürstenkörpers. Der Kontrast wird dadurch erhöht, dass die Bürste mit einem Licht bestrahlt wird, das sich von dem Tageslicht unterscheidet und während der Bestrahlung der optische Kontrast zwischen dem Material für die Borstenbündel und dem Material des Borstenkörpers verstärkt wird oder überhaupt erst auftritt. Der Kontrast kann sich als ein optisches Aufhellen, bevorzugt des Materials des Bürstenkörpers, darstellen.The development according to claim 3 takes place in view of an increase in the contrast between the material of the bristle bundle and the material of the brush body. The contrast is increased by irradiating the brush with a light that differs from the daylight and during the irradiation, the optical contrast between the material for the bristle bundles and the material of the bristle body is amplified or even occurs. The contrast may be represented as an optical brightening, preferably of the material of the brush body.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4, bietet zwei Alternativen. Bei der ersten Alternative erfolgt die Bestrahlung mit dem Licht, das sich von dem Tageslicht unterscheidet, zusätzlich zu dem die Bürste umgebenden Tageslicht, so dass derjenige, der die Bürste untersucht, sich in der Umgebung zurechtfindet und beispielsweise die Bürste drehen und wenden kann. Die zweite Alternative sieht die Bestrahlung mit dem Licht, das sich von dem Tageslicht unterscheidet, unter Ausschluss des Tageslichtes vor, so dass die Umgebung bei der Untersuchung für den Untersuchenden im Dunkeln liegt und er nicht abgelenkt wird und sich auf die optische Untersuchung der Bürste konzentrieren kann.The development according to claim 4, offers two alternatives. In the first alternative, the exposure to the light other than the daylight is in addition to the daylight surrounding the brush, so that the person examining the brush can find his way around and, for example, turn and brush the brush. The second alternative provides for exposure to the light other than daylight, excluding daylight, so that the examiner's environment is obscure to the examiner and he is not distracted and focuses on the optical examination of the brush can.

Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4 erlauben des Weiteren eine höhere Gestaltungsfreiheit bei der farblichen Ausbildung der Bürste. Die kontrastierende Ausgestaltung gemäß Anspruch 1 kann dabei so gewählt sein, dass sie insbesondere unter den Untersuchungsbedingungen zu merklichen Kontrastunterschieden zwischen dem Filamentenmaterial einerseits und dem Material des Bürstenkopfes anderseits führt, wohingegen mitunter bei Tageslicht kein entsprechender Kontrast wahrgenommen werden kann. Die Erscheinung der Bürste bei Tageslicht und die hierzu zu treffende Material- und Farbauswahl der einzelnen, den Bürstenkopf bildenden Komponenten (speziell Kunststoffkomponente und Borstenfilamente) kann daher allein unter gestalterischen Gesichtspunkten erfolgen. Konkrete Beispiele für eine entsprechende Weiterbildung sind in den Ansprüchen 5 bis 7 enthalten.The developments according to claims 3 and 4 further allow a higher freedom of design in the color design of the brush. The contrasting embodiment according to claim 1 may be chosen so that it leads to noticeable differences in contrast between the filament material on the one hand and the material of the brush head on the other hand, in particular under the examination conditions, whereas sometimes in daylight no corresponding contrast can be perceived. The appearance of the brush in daylight and the appropriate material and color selection of the individual, the brush head forming components (especially plastic component and bristle filaments) can therefore be done solely from a design point of view. Concrete examples of a corresponding development are contained in claims 5 to 7.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 sieht vor, dass das Kunststoffmaterial des Bürstenkörpers eine lumineszierende Komponente enthält, welche den Kontrast zwischen dem Material des Bürstenkörpers und dem Material der Borstenbündel erhöht.The development according to claim 5 provides that the plastic material of the brush body contains a luminescent component which increases the contrast between the material of the brush body and the material of the bristle bundles.

Vorteilhafterweise wird bei dem Herstellungsverfahren jedenfalls eine so große Menge der lumineszierenden Komponente dem Material des Bürstenkörpers zugegeben, dass das Material des Bürstenkörpers unter Einfluss von ultravioletter Strahlung leuchtet.Advantageously, in the manufacturing process, at least such a large amount of the luminescent component is added to the material of the brush body that the material of the brush body shines under the influence of ultraviolet radiation.

Vorteilhafterweise wird bei der optischen Untersuchung die Bürste mit Licht im ultravioletten Wellenbereich bestrahlt.Advantageously, in the optical examination, the brush is irradiated with light in the ultraviolet wavelength range.

Die lumineszierende Komponente des Kunststoffmaterials des Bürstenkörpers ist vorteilhafter Weise photolumineszent und kann einen fluoreszierenden Stoff und/oder einen phosphoreszierenden Stoff umfassen. Der Vorteil eines phosphoreszierenden Stoffes ist das längere Nachleuchten auch noch nach Beenden der Bestrahlung. Die lumineszierende Komponente kann ein optischer Aufheller sein.The luminescent component of the plastic material of the brush body is advantageously photoluminescent and may comprise a fluorescent substance and / or a phosphorescent substance. The advantage of a phosphorescent substance is the longer afterglow even after completion of the irradiation. The luminescent component may be an optical brightener.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Bürstenkörper als Hauptbestandteil ein Polyolefin (PP).According to a preferred embodiment, the brush body contains as main component a polyolefin (PP).

Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Apparat zur Herstellung einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei in einem Spritzgießvorgang der Bürstenkörper aus einem Kunststoffmaterial gespritzt wird und dabei die Borstenbündel mit ihren befestigungsseitigen Enden in den umgebenden Bürstenkörper eingebettet werden, vorgeschlagen. Dieser Apparat umfasst in an sich bekannter Weise eine Vorrichtung mit einer Spritzgussform zum spritzgießtechnischen Herstellen der Bürste nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Des Weiteren hat der Apparat eine Vorrichtung zum Bestrahlen der hergestellten Bürste mit UV-Licht sowie eine Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlung. Die Vorrichtung für das Bestrahlen der hergestellten Bürsten mit UV-Licht weist eine Lichtquelle auf, die elektro-magnetische Strahlen in einem Wellenlängenbereich ausstrahlt, der zwischen 1 nm und 380nm liegt. Dieser Wellenlängenbereich umfasst auch den Bereich des UV-A-Lichtes oder Nahen-UV-Lichtes, das auch "Schwarzlicht" genannt wird.The present invention further provides an apparatus for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their fastening side ends in the surrounding brush body proposed , This apparatus comprises, in a manner known per se, a device with an injection mold for the injection-molding of the brush according to the method of the invention. Furthermore, the apparatus has a device for irradiating the produced brush with UV light and a device for an electro-optical detection of light radiation. The device for irradiating the manufactured brushes with UV light has a light source emitting electromagnetic radiation in a wavelength range between 1 nm and 380 nm. This wavelength range also includes the range of UV-A light or near-UV light, also called "black light".

Die Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlung wandelt Licht in ein elektrisches Signal um. Die elektro-optische Erkennung kann mittels eines Sensors, wie einem Lichtsensor oder Bildsensor, oder einer Photodiode erfolgen. Die Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlen erzeugt in Abhängigkeit von der Intensität des eingefallenen Lichts oder von der Menge der eingefallenen Lichtstrahlen ein elektrisches Signal, das einer Steuereinrichtung leitungsgebunden oder drahtlos zugeleitet werden kann.The device for an electro-optical detection of light radiation converts light into an electrical signal. The electro-optical detection can be done by means of a sensor, such as a light sensor or image sensor, or a photodiode. The device for an electro-optical detection of light beams generates an electrical signal depending on the intensity of the incident light or the amount of sunken light rays, which can be fed to a control device wired or wirelessly.

Die Steuereinrichtung kann die Quantität ermitteln und mit vorgegebenen Schwellenwerten vergleichen. Bei Überschreiten des Schwellenwertes kann ein optisches oder akustisches Signal für einen Bediener des erfindungsgemäßen Apparates umgesetzt werden, damit ein händisches Aussortieren einer Zahnbürste erfolgt.The controller may determine the quantity and compare it with predetermined thresholds. When the threshold value is exceeded, an optical or acoustic signal for an operator of the apparatus according to the invention can be implemented so that a manual sorting out of a toothbrush takes place.

Die Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlung reagiert auch auf Licht, das allgemein in der Umgebung vorhanden ist, die Vorrichtung soll ein Hilfsmittel für das Feststellen des Vorhandenseins von Überspritzungen im Bereich der Borstenbündel sein. Die Borstenbündel bestehen aus einem mit dem Material des Borstenbündels kontrastierenden Material. Der Kontrast wird erhöht, indem die Bürste mit UV-Licht bestrahlt wird und die Überspritzungen angeregt durch das UV-Licht im sichtbaren Bereich der elektromagnetischen Wellenlängen ausstrahlen. Die Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung kann beispielsweise eine Kamera sein. Eine digitale Kamera ist besonders geeignet, da sie mittels der Kameraelektronik ein Abbild erzeugt, wenn durch das Objektiv Licht auf eine lichtempfindliche Fläche fällt. Die Abbilder der zu untersuchenden Bürste können miteinander für die Situation ohne Bestrahlung mit UV-Licht und mit Bestrahlung mit UV-Licht verglichen werden. Eine Steuerschaltung wertet das Vergleichsergebnis aus, vorzugsweise unmittelbar aufgrund von Daten, die die Bildinformation enthalten.The device for electro-optical detection of light radiation also responds to light that is generally present in the environment, the device should be a tool for detecting the presence of over-molding in the region of the bristle bundles. The bristle bundles consist of a material that contrasts with the material of the bristle bundle. The contrast is increased by irradiating the brush with UV light and radiating the overmoulding excited by the UV light in the visible range of the electromagnetic wavelengths. The device for an electro-optical detection may, for example, be a camera. A digital camera is particularly suitable because it produces an image by means of the camera electronics when light falls on a photosensitive surface through the objective. The images of the brush to be examined can be compared with one another for the situation without irradiation with UV light and with irradiation with UV light. A control circuit evaluates the comparison result, preferably directly on the basis of data containing the image information.

Mit dieser Apparatur ist es möglich, automatisiert im Wege des Spritzgießens hergestellte Bürsten zu untersuchen und eventuell den Qualitätsanforderungen nicht genügende Bürsten auszusortieren. Hierzu weist die Apparatur vorzugsweise eine Vorrichtung zum Aussortieren schadhafter Bürsten auf, die mit einem Prozessor zusammenwirkt, der Signale der Vorrichtung für die elektro-optische Erkennung erhält und so weiter verarbeitet, dass außerhalb einer vorgegebenen Norm liegende Messwerte zum Aussortieren der entsprechenden Bürste führen. Diese wird vorzugsweise beim Abfördern der Bürste von der Vorrichtung mit Spritzgussform über eine Weiche von der Transportstrecke entfernt.With this apparatus, it is possible to automatically investigate brushes produced by means of injection molding and to sort out any brushes which do not satisfy the quality requirements. For this purpose, the apparatus preferably has a device for sorting out defective brushes, which interacts with a processor which receives signals from the device for the electro-optical detection and processes it so that measured values outside a predetermined standard lead to the sorting out of the corresponding brush. This is preferably removed during removal of the brush from the device with injection mold via a switch from the transport path.

Die Vorrichtung für die elektro-optische Erkennung der UV-Lichtstrahlung kann eine Photozelle aufweisen, durch die in Verbindung mit einer Steuerschaltung bei einem bestimmten Intensitätsgrad des Lichtes eine Anzeigeleuchte als Indikator für das Vorhandensein von Überspritzungen einschaltbar ist.The device for the electro-optical detection of the UV light radiation may comprise a photocell, through which in conjunction with a control circuit at a certain intensity level of the light, an indicator light as an indicator of the presence of overjections is switched on.

Claims (11)

Verfahren zum Herstellen einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei in einem Spritzgießvorgang der Bürstenkörper aus einem Kunststoffmaterial gespritzt wird und dabei die Borstenbündel mit ihren befestigungsseitigen Enden in dem umgebenden Bürstenkörper eingebettet werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bürstenkörper aus einem mit dem Material des Borstenbündels kontrastierenden Material gebildet wird und dass die Bürste nach dem Erstarren des Kunststoffmaterials optisch auf das Vorhandensein einer in ein Borstenbündel eingedrungenen Überspritzung untersucht wird.A method for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their attachment-side ends in the surrounding brush body,
characterized,
in that the brush body is formed from a material which contrasts with the material of the bristle bundle, and that after the solidification of the plastic material, the brush is optically examined for the presence of an overmoulding which has penetrated into a bristle bundle. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optische Untersuchung der Bürste den Schritt des Spreizens bzw. Aufspreizens der Borstenbündel umfasst.Method according to claim 1,
characterized,
in that the optical examination of the brush comprises the step of spreading or spreading the bundles of bristles. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optische Untersuchung den Schritt des Bestrahlens mit einem Licht, das sich von dem Tageslicht unterscheidet, umfasst.Method according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the optical examination comprises the step of irradiating with a light which differs from the daylight. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bestrahlung mit dem Licht, das sich von dem Tageslicht unterscheidet, alternativ zusätzlich zu dem die Bürste umgebenden Tageslicht erfolgt oder unter Ausschluss des Tageslichtes.Method according to claim 3,
characterized,
that the irradiation with the light, which differs from the daylight, alternatively takes place in addition to the daylight surrounding the brush or in the absence of daylight. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kunststoffmaterial des Bürstenkörpers eine lumineszierende Komponente enthält.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the plastic material of the brush body contains a luminescent component. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedenfalls eine ausreichend große Menge der lumineszierenden Komponente dem Kunststoffmaterial des Bürstenkörpers zugegeben wird, so dass das Material des Bürstenkörpers unter Einfluss von Ultraviolettstrahlung leuchtet.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
in any case, a sufficiently large amount of the luminescent component is added to the plastic material of the brush body, so that the material of the brush body is illuminated under the influence of ultraviolet radiation. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optische Untersuchung den Schritt des Bestrahlens mit Licht im ultravioletten Wellenbereich enthält.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the optical inspection includes the step of irradiating light in the ultraviolet wavelength range. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die lumineszierende Komponente einen fluoreszierenden Stoff und/oder einen phosphoreszierenden Stoff umfasst.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
in that the luminescent component comprises a fluorescent substance and / or a phosphorescent substance. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bürstenkörper als Hauptkomponente ein Polyolefin (PP) enthält.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the brush body as the main component contains a polyolefin (PP). Apparat zum Herstellen einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem Borstenbündel tragenden Bürstenkörper, wobei in einem Spritzgießvorgang der Bürstenkörper aus einem Kunststoffmaterial gespritzt wird und dabei die Borstenbündel mit ihren befestigungsseitigen Enden in den umgebenden Bürstenkörper eingebettet werden, mit einer Vorrichtung mit einer Spritzgussform zum Herstellen der Bürste; einer Vorrichtung zum Bestrahlen der hergestellten Bürste mit UV-Licht; und einer Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlung.Apparatus for producing a brush, in particular a toothbrush, with a bristle bundle-carrying brush body, wherein in an injection molding of the brush body is injected from a plastic material and thereby the bristle bundles are embedded with their fastening side ends in the surrounding brush body, with a device with an injection mold for manufacturing the brush; a device for irradiating the produced brush with UV light; and a device for an electro-optical detection of light radiation. Apparat nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung für eine elektro-optische Erkennung von Lichtstrahlung eine Kamera ist.Apparatus according to claim 10,
characterized,
that the device for an electro-optical detection of light radiation is a camera.
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