FI108396B - Menetelmõ harjatuotteiden valmistamiseksi injektiovalun avulla ja menetelmõn mukaisesti valmistetut harjatuotteet - Google Patents

Description

108396

Menetelmä harjatuotteiden valmistamiseksi injektiovalun avulla ja menetelmän mukaisesti valmistetut harjatuotteet * s Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukai nen menetelmä sekä patenttivaatimuksen 10 johdannon mukaiset harjatuotteet.

Siitä lähtien kun muoveja on käytetty harjatuotteiden sekä io harjaksiin että harjaksien kannattimiin, on tehty lukuisia yrityksiä korvata aikaisempi harjaskimppujen mekaaninen kiinnitys harjaskannattimeen muoto- tai ainekiinnityksellä ilman muita mekaanisia kiinnitysvälineitä. Näihin yrityksiin kuuluu etenkin ns. injektio, jossa kimppujen päät upotetaan ympäri-i5 injektiolla harjaskannattimen muovisulaan ja kiinnitetään harj askannattimeen.

Harjatuotteiden olennaisena laatutunnuksena on yksittäisten harjasten ja vastaavasti kimppujen irtivetolujuus, eli har-20 jasten täytyy olla upotettuja harjaskannattimen muovimassaan siten, etteivät ne irtoa käytössä esiintyvien voimien vaikutuksesta. Tunnetuista injektiovalumenetelmistä ovat siksi vain sellaiset osoittautuneet käyttökelpoisiksi, joissa in-jektiovalumuotissa olevat kimpunpäät on varustettu paksunnok-.... 25 sella, joka har jaskannattimen muovimassalla ympäri-injektion ’ jälkeen muodostaa eräänlaisen ankkurin ja lisäksi liittää harjakset toisiinsa kiinnityspuoleisesta päästään, niin että kimppuun tai myös vain yksittäisiin harjaksiin vaikuttavat irtivetovoimat tulevat johdetuiksi paksunnokseen ja tulevat 30 sen harjaskannattimeen tehdyn kiinnityksen vastaanottamiksi.

φ .

Kaikissa tunnetuissa menetelmissä käytetään injektiovalumuot-teja, joissa toinen muotinpuolisko on varustettu harjaspanos-ta vastaavalla lukumäärällä kanavia, joiden kautta harjaskim-35 put viedään niin pitkälle, että kimppujen päät ulottuvat muottionteloon. Kimpun harjaspäät liitetään tämän jälkeen toisiinsa joko paksunnoksen muodostavan liiman avulla (FR 1 2 108396 453 829/Piotrowski) tai - mikäli ne muodostuvat muovimonofi-lamenteista - sulattamalla, jolloin sula jähmettyy paksunnokseksi, jonka poikkileikkaus on suurempi kuin kimpun poikkileikkaus (DE 845 933 / Schiffer).

5

On ilmeistä, että harjaksien irtivetolujuus on sitä suurempi mitä suurempi on kimpun upotuspituus harjaskannattimessa. Tämä sotii kuitenkin seuraavia vaatimuksia vastaan: On sekä harjasten osalta, jotka yleensä on tehty korkea-arvoisista io muoveista, kuten polyamideista, että harjaskannattimen osalta pidettävä materiaalinkäyttö mahdollisimman pienenä, mikä on toteutettavissa vastaavasti harjasten lyhyellä kiinnityksellä. Edelleen on olemassa harjatuotteita, joissa harjaskannattimen seinänpaksuuden käyttöteknisistä syistä tulisi olla is mahdollisimman pieni. Tämä koskee esimerkiksi hammasharjoja, jotta suuontelon ahtauden johdosta saataisiin aikaan mahdollisimman lyhyt rakenne harjasten pituus mukaan lukien.

Harjasten kiinnityspituuden minimointi saavutetaan eräässä 20 tunnetussa menetelmässä (EP 0 142 885 / Anchor) siten, että harjaspäiden sulatuksella saatujen paksunnoksien tulisi harjaskannattimen muovisulan injektion injektiopaineen vaikutuksesta tulla tungetuiksi vasten kimppua pitävän kanavan suu-aukkoa, niin että kiinnityspituus käytännössä pienenee pak-25 sunnoksen paksuuteen ja kimpun ankkurointi pitäisi saada ai- • t i kaan yksinomaan paksunnoksen ja muotin seinän väliseen ahtaa seen rakoon tunkeutuvan harjaskannatinmuovimassan avulla. Tämän tunnetun menetelmän tavoitteena on samalla tiivistää kanava paksunnoksen avulla, jottei injektoitu muovisula pystyi-30 si pääsemään ulos kimpun reunasta tai harjasten välistä (ylipursuaminen) ja muodostaisi valmiissa harjassa purseita tai * ainakin antaisi epämiellyttävän ulkonäön. Tämä aiheuttaisi / myös epäsäännöllisyyttä taivutuskäyttäytymiseen harjasten ja harjaskannattimen liittymäalueella. Tämä menetelmä on kuiten- 35 kin useista syistä epätyydyttävä. Ensinnäkin paksunnoksen puristus kimpunkanavaa vasten ei toteudu varmuudella eikä ennen kaikkea toistettavasti, edelleen voi injektiovalumassan oh- 3 108396 jauksen johdosta muotin sisällä, paksunnoksen poikkileikkauksen johdosta, varsinkin paksunnoksen ulkoneman johdosta kimpun halkaisijaan nähden, paksunnos myös nousta leijumaan sulan sisällä, kimppu voi siis tulla osittain ulosvedetyksi 5 kanavasta sulaan, niin ettei saavuteta tiivistysvaikutusta eikä tasaista käyttöpituutta harjaskannattimen ulkopuolella. Myös kimpun irtivetolujuus on epätyydyttävä, koska ohuella materiaalikerroksella, joka tarttuu paksunnokseen, on enintään kohtalainen leikkauslujuus.

10 Tämän menetelmän epäkohdat on ainakin osittain poistettu toisen tunnetun menetelmän avulla (EP 0 326 634 / Coronet), jonka mukaan kimppuihin paksunnoksen muodostamisen jälkeen kohdistetaan vetovoima, joka tiivistää paksunnoksen kanavan suu-i5 aukkoa vasten. Tällä tavalla saadaan aikaan mahdollisimman lyhyt ja kaikille kimpuille yhteinen upotuspituus eikä esiinny ns. ylipursuamista (muovimassan tunkeutumista kanavaan sekä kimppujen välistä että myös kimppujen ulkokehästä). Jäljelle jää kuitenkin paksunnoksen kiinnityksen enintään kohta-20 lainen leikkauslujuus.

Vielä erään tunnetun menetelmän (DE 1 050 304 / Beck) mukaan tarkoituksena on estää ylipursuaminen siten, että harjatuot-teen panoksen kaikki harjakset kootaan paketiksi ja kiinni-25 tyspuoleiseen päähän muodostetaan levy, johon harjaskannatti- x men muovimassa tarttuu ympäri vain reunanpuoleisesti. Tämä toteutus voi olla asianmukainen pensseleissä, maalausharjois-sa tai vastaavissa, joissa ei ole kyse lukuisten pienten kimppujen vaikutuksesta. Siten tämä menetelmä kuitenkin ra-3o joittuu vain tietynlaisiin harjatuotteisiin. Muuten on myös tässä tapauksessa ankkurointiin käytettävissä oleva poikki- « * leikkaus hyvin pieni, joten sen leikkauslujuus ei riitä ta vanomaisissa kuormituksissa.

35 Tunnettujen menetelmien osalta, joilta sinänsä voidaan odottaa parhaat tulokset (EP 0 142 885 ja EP 0 326 634), on osoittautunut, että jo mainittujen epäkohtien lisäksi näiden 4 108396 menetelmien mukaan valmistetuissa harjatuotteissa, varsinkin hammasharjoissa, esiintyy muita odottamattomia laatupuutteita. Siten tapahtuu - viimeistään tietyn käyttöajan jälkeen -kimppujen leviämistä ja harjaksien uudelleensuoristumiskyvyn 5 huomattavaa huononemista, eli tämän menetelmän kohdalla yksittäisten harjasten taivutuslujuus ilmeisesti pienenee, mikä ei ole havaittavissa, kun upotuspituus on suurempi. Silloin taas (DE 845 993, FR 1 453 829) esiintyy epäedullisen suuren materiaalinkulutuksen ohella muita epäedullisia vaikutuksia. io Esimerkiksi muotista poistamisen jälkeen osoittautuu aina silloin tällöin, etteivät kimput ole keskenään yhdensuuntaisia tai etteivät ne ole kohtisuorassa harjaskannattimen kiinni tyspuoleiseen pintaan nähden, vaan ovat kallellaan halutusta asennostaan tai harjakset ovat vääristyneet upotusalueel-i5 taan.

Käyttöteknisistä syistä suositeltavan suuremman upotuspituu-den tapauksessa täytyy estää ylipursuaminen ja siitä seuraava purseidensynty. On sen tähden myös tämän menetelmän yhteydes-20 sä jo ehdotettu tiivistystoimenpiteitä, esimerkiksi niin, että kanavassa olevaan kimppuun viedään kara kanavassa olevien harjasten puristamiseksi tiiviisti (DE 38 32 520 / Schif-fer). Toisessa menetelmässä (DE 2 922 877 / Zahoransky) kanava kapenee kohti muottionteloa ja kimput painetaan kavennuk-25 seen. Lisäksi kanavaan tulee kohdistaa paineilmaa ulkoa päin.

* i

Kaikkien tunnettujen menetelmien yhteydessä, joissa käytetään lisätiivistystoimenpiteitä, myös silloin, kun nämä johtavat sinänsä toivottavaan suurempaan kiinnityspituuteen, havaitaan 30 kuitenkin laatupuutteita tuotteessa. Harjaskannattimen pinnassa esiintyy harjaskimppujen alkualueella ylipursuamista ja epätasaisuuksia, varsinkin materiaalikärkien, halkeamien ja onteloiden ja näistä johtuvien purseiden ja reunojen muodossa. Poikkileikkauksessa esiintyy silloin tällöin kutistus-3s reikiä. Nämä pintavirheet ovat ei-toivottavia varsinkin hammasharjoissa, koska voivat vahingoittaa limakalvoja, mutta myös kehoharjoissa. Hammasharjat tai kehoharjat, joissa on 5 108396 näitä puutteita, eivät myöskään täytä hygieenisiä vaatimuksia, koska ne aiheuttavat ei-toivottavia kerrostumia, varsinkin bakteeripesäkkeiden muodostumista ja bakteerien lisääntymistä. Lopuksi ne myös heikentävät irtivetolujuutta.

5

Keksinnön tarkoituksena on kehittää patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää sillä tavalla, että mahdollisimman pienellä materiaalinkäytöllä saavutetaan kimppujen sekä myös yksittäisten harjasten riittävä irtivetolujuus, io säilytetään harjasten taivutusjoustavuus ja uudelleensuoris-tuskyky ja saavutetaan moitteeton pinta harjaskannattimen kiinnitysalueella. Lisäksi tarkoituksena on saada aikaan näitä vaatimuksia täyttäviä harjatuotteita.

is Keksinnön lähtökohtana on sinänsä tunnettu tieto, että mono-filamenttien venytyksen ja termisen stabiloinnin kautta saavutettu harjasten taivutuslujuus ja vastaavasti taivutusjous-tavuus (uudelleensuoristuskyky) huononee paksunnoksen muodostamiseksi tehtävän harjaspäitten sulattamisen johdosta. II-20 meisesti tapahtuu harjasten ja paksunnoksen välittömällä liittymäalueella molekylaarista uudelleenorientoitumista ja sen myötä tällä alueella yksittäisen harjaksen taivu-tusominaisuuksien huononemista, mutta myös vetolujuuden pienenemistä. Ensiksimainittu johtaisi tunnetuissa menetelmissä, 25 joissa paksunnos tiivistetään kanavaa vasten, kimppujen le-•viämiseen. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla, mahdollisimman pienellä materiaalinkäytöllä harjaksiin ja harjaskannat-timiin, upotetaan harjasten termisesti heikennetty alue, niin että harjakset vapaan, harjaskannattimen ulkopuolella oleval-30 ta pituudeltaan täysin säilyttävät venytyksen ja termisen stabiloinnin kautta saamansa ominaisuudet. Myös yksittäisten « harjasten irtivetolujuus paranee, koska heikennetty alue on kiinnitettynä.

35 Kimppua sulatettaessa termisesti vaurioitunut pituus riippuu useista tekijöistä, varsinkin sulatuslämpötilan korkeudesta ja lämpövaikutuksen kestosta, muovin tyypistä ja monofila- i 6 108396 menttien halkaisijasta. Varsinaisesti vaurioituva pituus on ilman ongelmia todettavissa yksittäisen kimpun osalta esiko-keessa kimpun pään sulattamisen ja muutamien vaihtotaivutus-kuormituksien avulla, niin että voidaan määrätä valmistetta-5 van tuotteen tarvittava upotuspituus injektiovalumenetelmää varten.

Kuten edellä on epäsuorasti mainittu, on harjasten terminen vaurioituminen, joskin eri yhteydestä, nimittäin harjasten ja io harjaskannattimien yhteenhitsauksesta, ennestään tunnettua (DE 9 206 990 UI / Bickel). Tällöin otetaan harjan monimutkainen rakenne huomioon, jolloin harjan runko on harjasten puolella varustettu syvennyksellä. Harjakset hitsataan ohuen muovilevyn päälle, joka sovitetaan syvennykseen ja joka pei-15 tetään kimppujen päälle pujotetulla reikälevyllä. Tarkoituksena on, että levyn reiät tukisivat kimppuja sivusuunnassa.

Lisäksi tarvitaan vielä erityisiä osia reikälevyn ja kimppu-levyn kiinnittämiseksi harjanrunkoon. Tällainen harja ei ole valmistettavissa siedettävin kustannuksin eikä se reunojensa 20 ja rakojensa johdosta vastaa hammas- tai kehoharjoja koskevia fysiologisia ja hygieenisiä vaatimuksia. Lisäksi yksittäisten harjasten irtivetolujuusongelma jää ratkaisematta.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä termisesti vaurioitunut 25 alue upotetaan yksinomaan harjaskannattimen muovilla ympäröi-j mällä. Kimppujen upotuspituus määrätään paksunnoksen ja kana van suuaukon välisen etäisyyden perusteella. Tämän etäisyyden täytyy kuitenkin keksinnön mukaan täyttää lisäehto; sen täytyy nimittäin olla ainakin niin suuri, että injektoinnin yh-3o teydessä muottiontelossa poistungettu ilma, joka siirtyy etenkin syvennyksiin, rakoihin jne. ja näin ollen myös har-* jaskimpun paksunnoksen taakse, voi poistua kanavan kautta ja toisinaan myös harjasten välistä, koska tämä ilma oletettavasti on syynä tunnettujen menetelmien yhteydessä kimpun al-35 kuosassa havaittaviin onteloihin, kutistumisreikiin jne.Sama pätee sulan mahdollisten kaasuuntumistuotteiden osalta ("Kunststoff-Lexikon" 6. painos, Carl Hanser Verlag). Keksin- 7 108396 non mukaisen menetelmän avulla poistetaan siis myös nämä epäkohdat. Toisaalta paksunnoksen ja kanavan suuaukon välinen etäisyys ei saa olla niin suuri, että tapahtuisi ylipursuamista. Keksinnön avulla määrätään olennaiset parametrit mah-s dollisimman pienen etäisyyden, nimittäin harjasten termisesti heikentyneen pituusalueen, mitoittamiseen, jolloin saadaan aikaan muotin moitteeton ilmanpoisto upotuksen alueella onte-loiden, kutistumisreikien jne välttämiseksi ja sileän pinnan aikaansaamiseksi harjaskannattimeen ylipursuamisen estämisen io avulla. Keksinnön erityisenä etuna on se, että aikaisemman injektioteknologian edellyttämästä kimppujen kanavien tiivistyksestä voidaan luopua.

Käytännön kokeet ovat osoittaneet, että tavanomaisten harja-i5 tuotteiden osalta keksinnön mukaisesti määritellyt parametrit toteutuvat silloin, kun kimppu on sovitettu ja kiinnitetty kanavaan siten, että paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta on kaksinkertainen - viisinkertainen harjasten halkaisijaan nähden. Tämä on numeerisesti määritettävissä siten, että 20 etäisyys harjaksien halkaisijan ollessa enintään 0,3 mm on 0,1-1,0 mm, edullisesti enintään 0,4 mm, suurempien halkaisijoiden tapauksessa 0,5-2,0 mm, edullisesti enintään 1,5 mm.

25 Toisaalta muotin ilmanpoiston varmistamiseksi, toisaalta yli-: pursuamisen estämiseksi käytetään erään suoritusesimerkin mukaisesti kimppuja, joissa kimpun harjasten poikkileikkauksen summa on 50-75% kimppua kannattavan kanavan poikkileikkauksesta .

30 Tässä rakenteessa toisaalta harjasten väliset ja toisaalta ‘ ? näiden ja kanavanseinämän väliset kapillaarit ovat riittävän suuria jotta ilma voisi moitteettomasti poistua muotista, varsinkin paksunnoksien kohdalla olevien alileikkauksien alu-35 eella, toisaalta kuitenkin riittävän ahtaita estämään muo-visulan, joka sopivin teknologisin toimenpitein saatetaan jähmettymään mahdollisimman nopeasti kimppujen kiinnitysalu- 8 108396 eella (injektiovalumuotin ohjaus ja teho, materiaalinvalinta kimppukanavien alueella, injektionopeuden ja paineen ohjaus jne.) tunkeutuminen harjaskapillaareihin ja vastaavasti kanavaan .

5

Keksinnön mukaisesti noudatettavat parametrit voidaan määrätä toisen käyttösuureen avulla, jolloin kimppu sovitetaan ja kiinnitetään kanavaan siten, että paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta on alueella 20-50% kanavan halkaisijasta, jol-io loin edellä mainitun suoritusesimerkin yhteydessä mainittu täyttöaste lisäksi on noudatettava.

Menetelmän käytännön toteutuksessa menetellään edullisesti niin, että kimppu viedään kanavaan niin pitkälle, että sen is pää on etäisyyden "A" päässä kanavan suuaukosta, sulatetaan tämän jälkeen pituudelta "L" pienempi kuin "A", niin että paksunnos on etäisyyden "B" päässä kanavan suuaukosta, ja että kimppu tämän jälkeen vedetään takaisin kanavassa kunnes paksunnos on halutun etäisyyden "C" pienempi kuin "B" päässä 20 kanavan suuaukosta.

Näin menetellen haluttu ja mahdollisimman pieni etäisyys on varsin yksinkertaisesti ja tarkasti asetettavissa. Tällöin on periaatteessa mahdollista muodostaa kimppuja johtavat kanavat 25 suoraan injektiovalumuotin toiseen puoliskoon ja muodostaa j kimpun pään paksunnos" injektiovalumuotin ollessa auki. Edul lisesti menetellään kuitenkin niin, että kimppu sulatetaan päästään paksunnoksen aikaansaamiseksi injektiovalumuotin ulkopuolella olevassa, kanavan käsittävässä pitimessä ja si-3o joitetaan paikalleen siihen ja sen jälkeen liitetään pidin paikalleensijoitettuine kimppuineen toista muotinpuoliskoa • >. < : ' täydentäen tiiviisti injektiovalumuottiin. Tällä menettely- tekniikalla on se etu, että valmistelutyöt kimpun osalta eivät tapahdu jatkuvassa käytössä kuumenevan injektiovalumuotin 35 välittömässä yhteydessä vaan sen ulkopuolella. Täten vältytään harjasten vaurioitumiselta jo injektiovalumuotin säteilyn vaikutuksesta, toisaalta saadaan aikaan muovisulan nopea 9 108396 jähmettyminen kimpun päässä ja pitimen alueella ja siten ylipursuaminen estetyksi.

Tämä menetelmä on vielä optimoitavissa siten, että pidintä 5 kuljetusmatkallaan injektiovalumuottiin ja siitä pois ja mahdollisesti kimppua paksunnoksen muodostamisen jälkeen jäähdytetään, niin että kimput ja pidin aina voidaan pitää samassa alhaisessa ja hallittavassa lämpötilassa ja viedä injektiovalumuottiin tässä tilassa.

10

Keksinnön tavoitteeseen voidaan edellä mainitun menetelmän avulla päästä myös siten, että kimpun pään sulatuksen jälkeen muotoutumassa olevaa, vielä pehmeäplastista massaa muotoillaan harjasten suuntaan siten, että se tunkeutuu näiden vä-i5 liin ja pitkin kimpun ympärystä ja ympäröi harjaksia ainakin yli osan niiden monofilamentteja sulatettaessa molekylaarisen uudelleenorientoinnin johdosta termisesti heikennetystä pi-tuusalueesta.

20 Tässä menetelmässä tulee ainakin osa harjasten heikennetystä pituusalueesta välittömästi harjasmateriaalin ympäröimäksi ja stabiloimaksi muotoilemalla vielä pehmeäplastista paksunnosta. Tällä tavalla voidaan kimpun ja paksunnoksen kokonaisupo-tuspituus edelleen minimoida.

25 , Tätä menetelmää voidaan vielä muunnella siten, että kimppu viedään niin pitkälle kanavaan, että paksunnoksen muodostamisen ja muotoilun jälkeen tämä on sellaisen etäisyyden päässä kanavan suuaukosta, että monofilamenttien niitä sulatettaessa bo molekylaarisen uudelleenorientoinnin johdosta heikentynyt pituusalue tulee osittain paksunnoksen muotoilun yhteydessä - *’ siirtyneen sulatettujen monofilamenttien massan ympäröimäksi, osittain harjaskannattimen injektoidun muovisulan ympäröimäksi, ilman että muovisula tunkeutuu kanavaan.

35

Harjasten sen osapituuden, jota paksunnoksen siirtynyt massa ei ympäröi, tarvitsee tässä menetelmässä vain olla niin mi- 108396 ίο toitettuna, että saadaan haluttu ilmanpoisto kimppujen alueella kanavan kautta ja vastaavasti ylipursuaminen estetyksi.

Ilman poistumista moitteettomasti muottiontelosta, varsinkin 5 kimppujen kiinnitysalueella, kuten myös ylipursuamisen estoa, helpotetaan vielä erään suoritusesimerkin mukaisesti siten, että injektionopeutta pienennetään maksimiarvosta injektion alussa kunnes injektiovalumuotti on täysin täyttynyt ja että tavalliseen tapaan kohdistettua jälkipainetta nostetaan al-lo haisesta alkuarvosta korkeampaan arvoon.

Samaan suuntaan vaikuttaa keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukainen toimenpide, että kanavan käsittävällä muotinpuo-1iskolla on kanavan suuaukon alueella tähän nähden konsentri-15 nen ääriviiva, joka pidentämällä muovimassan juoksumatkaa paksunnoksen ja kanavan suuaukon välisellä alueella johtaa massan juoksunopeuden hidastumiseen ja nopeuttaa muovimassan jäähtymistä tällä alueella.

20 Juoksumatkan pidennys kimppujen alueella on rakenteellisesti toteutettavissa siten, että ääriviiva on kanavaa muottionte-lon sisällä pidentävän kauluksen muodostama, tai siten, että ääriviiva on muotin seinämässä olevan syvennyksen muodostama ja kanavan suuaukko sijaitsee syvennyksen pohjassa.

25 * · < <·· j :'Keksinnön mukaisen menetelmätekniikan avulla ei ainoastaan ole mahdollista valmistaa korkealaatuisia tuotteita, varsinkin myös hammasharjoja, minimaalisella materiaalihukalla, vaan myös käyttää injektiovalutekniikkaa, jolla saadaan kor-30 kealaatuisia harjoja mitä tulee kädensijan yleisiin pinta- ominaisuuksiin. Voidaan nimittäin suorittaa injektio esimer-' kiksi hammasharjan kädensijapään alueelta, mikä normaalisti vaatii suuren injektiopaineen, muottiontelon täyttämiseksi moitteettomasti. Tämä suuri injektiopaine johtaa edelleen 35 vastaavaan muottiontelossa olevan ilman paineen nousuun, joka ilma kuitenkin keksinnön mukaisesti asetetun paksunnoksen ja kanavan suuaukonreunan välisen etäisyyden ansiosta poistuu tl 1 08396 moitteettomasti. Tällöin voidaan erityisesti myös luopua muista ilmanpoistotoimenpiteistä, eli injektiovalumuotin erotuspinnan kautta tai lisäilmanpoistokanavien kautta, injek-tiovalumuotti voidaan siis sulkea niin tiiviiksi, ettei myös-5 kään erotuspintaan muodostu purseita ja edelleen lisäinjek-tiopisteet harjaskannattimen pinnalla käyvät tarpeettomiksi.

Sellaisen harjatuotteen osalta, jossa on patenttivaatimuksen 16 johdannon mukaiset piirteet, päästään keksinnön tavoittee-lo seen siten, että paksunnos on sellaisen etäisyyden päässä harjaskannattimen kimpunpuoleisesta pinnasta, joka suunnilleen vastaa harjasten monofilamentteja sulatettaessa termisesti heikentynyttä pituusaluetta.

is Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen menetelmän suoritusesimerkkejä viitaten oheiseen kaaviolliseen piirustukseen.

kuviot 1-3 esittävät paksunnoksen valmistusta, jolloin tähän 20 tarvittavaa laitetta on hahmoteltu kaaviollisesti kuvioissa la, 2a ja 3a ja työalueen suurennusta kuvioissa Ib, 2b ja 3b; kuvio 4 esittää kaaviollista näkymää injektiovalumuotista injektion tapahtuessa ,- 25 t kuvio 5 esittää kaaviollista näkymää, kun harja poistetaan muotista; kuviot 6 ja 7 esittävät menetelmän toista muunnelmaa paksun- 30 noksen valmistamiseksi, jolloin tarvittavat laiteosat on esi tetty kuvioissa 6a ja 7a ja työalueen suurennus on esitetty * kuvioissa 6b ja 7b; kuviot 8-10 esittävät menetelmän muita muunnelmia kaavioi-35 lisena esityksenä.

12 108396

Kuvioissa la-3a on esitetty kimppukasetin kaksi välimatkan päähän toisistaan sovitettua reijitettyä levyä 1 ja 2, joiden väliin on sovitettu suuntanuolen 3 mukaisesti siirrettävä puristuslevy 4. Reijitettyjen levyjen 1 ja 2 sekä puristusle-s vyn 4 reijityskuvio vastaa valmistettavan harjaspanoksen kimppujärjestelyä.

Kun puristuslevy 4 on auki viedään harjakset 5 kimpun muodossa, ja nimenomaan lyhytleikkaukksina tai päättömästä säkeestä io otettuina, ohjauslevyjen 1, 2 ja puristuslevyn 3 reikiin, kunnes ne ulottuvat tietyn verran reikälevyn 2 ohi. Tämän jälkeen ohiulottuvan kimpunpään eteen viedään kuumennuslaite 6 (kuvio 2a), joka harjasten päihin koskematta kuumentaa niitä ja sulattaa ne, niin että muodostuu paksunnos (kuvio 2a). is Tämän jälkeen viedään puristuslevy 4 avoimeen asentoon (kuvio 3a) ja kimppu asetetaan oikeaan kohtaan paksunnokseen 7 vaikuttavan luistin 8 avulla ja sen jälkeen viedään puristuslevy suljettuun asentoon, jota ei ole esitetty.

20 Kuvion Ib suurennetusta esityksestä on nähtävissä, että kun kimppu viedään paikalleen, harjakset 5 ulkonevat reikälevyn ohi mitan "A" verran. Kun harjaksien päät sulatetaan kuvion 2a mukaisesti, harjakset saatetaan sulaan tilaan yli pituuden "L" (kuvio Ib), niin että tällöin muodostuva paksunnos 7 on 25 minimaalisen etäisyyden "B" päässä reikälevystä 2. Luistin 8 avulla (kuvio 3a) viedään sitten paksunnos 7 suuntaan kohti reikälevyä 2 sen verran, että se on halutun etäisyyden "C" päässä tämän pinnasta (kuvio 3b).

3o Näin kiinnitetty kimppu viedään sitten reikälevyjen 1, 2 ja puristuslevyn 4 muodostaman kasetin avulla ja keskitysväli- $ neen 9 avulla injektiovalumuotin 11 toisen muotinpuoliskon 10 yhteyteen, jolloin kasetti sulkee tämän muotinpuoliskon 10 muottipesän. Kun muotti on suljettu toisen muotinpuoliskon 12 35 avulla injektoidaan injektiopään 13 avulla harjaskannatintä varten tarkoitettu muovisula, joka leviää muottionteloon ulottuvien kimpunpäiden, siis paksunnoksen 7 ja pituuden "C" 13 108396 osalta harjasten ympäri (kuvio 3b). Poistungettu ilma poistuu kimpunkanavan muodostavien reikälevyn 2 reikien kautta ja harjakset 5 tulevat pituuden "C" yli muovisulan ympäröimäksi ilman että tämä tunkeutuu reikälevyn 2 kimpunkanavaan. Jos 5 harjaskannatin tai vastaavasti harjan kädensija on riittäväs ti jäähtynyt, viedään reikälevyistä 1, 2 ja puristuslevystä 4 muodostuva kasetti pois, avataan muotinpuolisko 10 ja otetaan valmis harja 14 ulos.

io Kuvion 6a mukaisessa suoritusesimerkissä reikälevy 2 käsittää muottikehykseen ulottuvan, konsentrisen kauluksen 15. Harjakset viedään reikälevyjen 1, 2 ja puristuslevyn 4 muodostamaan kasettiin, kun puristuslevy on auki, samaan tapaan kuin on esitetty viitaten kuvioon la. Reikälevyn 2 ohi ulottuvat har-i5 jasten päät sulatetaan yhdistetyn kuumennus- ja muotoilulait-teen 16 avulla ja sulaa muotoillaan kaulusta 15 vasten, niin että jälleen muodostuu paksunnos 7, jonka halkaisija "D" sulatuksen jälkeen aluksi on hieman suurempi kuin kimpun halkaisija (kuvio 6b) ja muotoilun ansiosta suurenee hal-2o kaisijaksi "E". Muotoilun jälkeen viedään harjakset 5 ja vastaavasti näiden muodostama kimppu puristuslevyn 3 ollessa avoinna luistin 17 avulla suuntaan kohti muottionteloa kunnes paksunnos 7 on etäisyyden "C" (kuvio 3b) päässä reikälevyn 2 kauluksesta 15 (kuvio 7b). Paksunnoksen 7 vielä pehmeäplasti-25 sen sulan muotoilu voidaan myös suorittaa siten, että vielä pehmeäplastinen massa tungetaan sekä termisen käsittelyn johdosta heikentyneiden harjasten väliin että kimpun ulkokehään, harjaksien suuntaan, kuten on esitetty kuvioissa 8-10. Tällä tavalla tulee ainakin osa harjasten 5 termisesti heikenty-30 neestä pituudesta upotetuksi itse harjasmateriaaliin, kuten on nähtävissä alueiden 18 osalta kuviossa 10.

Ylipursuamisen estämiseksi ja harjaskannattimen muovisulan nopeamman jäähdyttämisen saamiseksi aikaan voi muotinpuolis-35 koissa ja vastaavasti reikälevyssä 2 kimpunkanavan alueella olla juoksutietä pidentävä, konsentrinen ääriviiva, esim.

5 108396 14 kaulus 15 (kuvio 8) tai myös vastaava syvennys 19, jonka pohjaan kimpunkanava aukeaa.

10 15 20 25 30 35

Claims (14)

1. Menetelmä harjatuotteiden valmistamiseksi, jotka käsittävät muovisen harjaskannattimen ja ainakin yhden tähän kiinni- s tetyn harjaskimpun, joka muodostuu venytetyistä ja stabiloiduista muovimonofilamenteista, jolloin harjaskimppu viedään harjaskannatinta varten tarkoitetun injektiovalumuotin toisessa muotinpuoliskossa olevaan kanavaan, sulatetaan harjaskimpun injektiovalumuotin muottionteloon ulottuva pää vä-lo limatkan päässä kanavan suuaukosta sovitetuksi paksunnokseksi, jonka poikkileikkaus on suurempi kuin kimpun tai kimppu-ryhmän poikkileikkaus ja joka injektiovalumuotin sulkemisen ja harjaskannatinta varten tarkoitetun muovisulan injektoin-nin jälkeen tulee upotetuksi sulaan, tunnettu siitä, is että kimpun paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta asetetaan siten, että toisaalta muovisulan injektioinnin yhteydessä muottiontelossa oleva poistungettu ilma ja muovisulan mahdolliset kaasuuntumistuotteet tulevat poisjohdetuiksi kanavan kautta, toisaalta ainakin monofilamenttien sulatuksessa mole-20 kylaarisen uudelleenorientoinnin johdosta termisesti heikentynyt monofilamenttien pituusalue tulee muovisulan ympäröi-mäksi ilman että tämä tunkeutuu kanavaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että kimppu sovitetaan kanavaan ja kiinnitetään siten, että paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta on kaksin-kertainen-viisinkertainen harjasten halkaisijaan nähden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n - 30. e t t u siitä, että kimppu sovitetaan kanavaan ja kiinnitetään siten, että paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta riippuen harjasten halkaisijasta on 0,1 - 2,0 mm. 1 Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että paksunnoksen etäisyys harjashalkaisijan ollessa enintään 0,3 mm asetetaan 0,1 - 1,0 mm väliin, edullisesti 16 108396 enintään 0,4 mm, suurempien halkaisijoiden tapauksessa 0,5 -2,0 mm väliin, edullisesti enintään 1,5 mm.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, t u n -5 n e t t u siitä, että kimppu sovitetaan kanavaan ja kiinnitetään siten, että paksunnoksen etäisyys kanavan suuaukosta on alueella 20 - 50% kanavan halkaisijasta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, t u n -io n e t t u siitä, että käytetään kimppuja, joissa kimpun harjasten poikkileikkauksien summa on 60 - 75% kimppua pitävän kanavan poikkileikkauksesta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, t u n -is n e t t u siitä, että viedään kimppu kanavaan niin pitkälle, että sen pää on etäisyyden "A" päässä kanavan suuaukosta, sulatetaan tämän jälkeen kimpun pää pituudelta "L" pienempi kuin "A", niin että paksunnos on etäisyyden "B" päässä kanavan suuaukosta, ja että kimppu tämän jälkeen vedetään takai-20 sin kunnes paksunnos on halutun etäisyyden "C" pienempi kuin "B" päässä kanavan suuaukosta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kimpun pää sulatetaan paksunnokseksi 25 kanavan käsittävässä injektiovalumuotin ulkopuolella olevassa *' ! pitimessä ja asetetaan paikalleen siihen ja tämän jälkeen liitetään'pidin paikalleenasetettuine kimppuineen mainittua toista muotinpuoliskoa täydentäen injektiovalumuottiin tiiviisti . 30

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytetään pidintä sen matkalla injektiovalumuottiin ja siitä pois ja mahdollisesti kimppua paksunnoksen muodostamisen jälkeen. 35

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kimpun pään sulatuksen jälkeen muotou- 17 1 08396 tumassa olevaa vielä pehmeäplastista massaa muotoillaan harjasten suuntaan siten, että se tulee tungetuksi näiden väliin ja pitkin kimpun ympärystä ja tulee ympäröimään ainakin osan harjasten monofilammenttien sulatuksen yhteydessä molekylaa-5 risen uudelleenorientoinnin johdosta termisesti heikentyneestä pituusalueesta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viedään kimppu kanavaan niin ίο pitkälle, että paksunnoksen muodostamisen ja muotoilun jälkeen tämä on sellaisen etäisyyden päässä kanavan suuaukosta, että monofilamenttien sulatuksen yhteydessä molekylaarisen uudelleenorientoinnin johdosta heikentynyt monofilamenttien pituusalue tulee osin paksunnoksen muotoilun yhteydessä tun-i5 getun monofilamenttien sulatusmassan, osin injektiodun har- jaskannatinmuovisulan ympäröimäksi, ilman että muovisula tunkeutuu kanavaan.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että injektionopeutta lasketaan injektion alkuvaiheen maksiminopeudesta kunnes injektiovalu-muotti on täysin täyttynyt ja että tavalliseen tapaan kohdistettua jälkipainetta nostetaan alhaisesta alkuarvosta suurempaan arvoon. 25 **' I 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kanavan käsittävällä muotinpuo-liskolla on kanavan suuaukon alueella suuaukkoon nähden kon-sentrinen ääriviiva, joka paksunnoksen ja kanavan suuaukon 30 välisellä alueella muovisulan juoksumatkan pidentämisen ansiosta johtaa massan juoksunopeuden hidastumiseen ja nopeuttaa muovisulan jäähtymistä tällä alueella.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnet -35 t u siitä, että ääriviivan muodostaa muottiontelossa olevaa kanavaa pidentävä kaulus. „ 108396

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että ääriviivan muodostaa muotin seinämässä oleva syvennys ja että kanavan suuaukko on syvennyksen pohjassa. v

16. Harjatuote, joka käsittää muovisen harjaskannattimen (14) ja ainakin yhden tähän kiinnitetyn harjaskimpun, joka muodostuu venytetyistä ja stabiloiduista muovimonofilamenteista ja jonka harjaskannattimeen injektion avulla kiinnitetyssä päässä on monofilamenttien sulatuksella aikaansaatu paksunnos io (7), tunnettu siitä, että paksunnos (7) on etäisyyden (6) päässä harjaskannattimen (14) kimpunpuoleisesta pinnasta, joka suunnilleen vast„aa monofilament tien sulatuksen yhteydessä harjasten (5) termisesti heikentynyttä pi-tuusaluetta. 15 20 25 • · . c 30 35 19 1 08 396