JP5619132B2 - ブラシのための剛毛フィールドを製造するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシ、特に歯ブラシのための剛毛フィールド（剛毛域）を製造するための方法であって、該方法は剛毛束を、貯えられた剛毛サプライから分断して、ガス流または空気流によって搬送し、かつ中央プレートもしくはセンタプレートに設けられた穿孔内に導入する方法に関する。

さらに本発明は、ブラシのための剛毛フィールドを製造するための装置であって、貯えられた剛毛サプライと、該剛毛サプライから個々の剛毛束を取り出すための取出し装置と、ガス流または空気流によって、センタプレートに設けられた穿孔内に剛毛束を搬送するための搬送装置とが設けられている形式の装置に関する。

このような方法ならびに装置は、たとえば欧州特許第０４０５２０４号明細書に基づき公知である。この場合、ホースもしくはチューブを介して複数のフィラメント束が支持プレートへ搬送される。これらのフィラメント束は引き続き、熱可塑性の支持プレートと溶着され、かつ／またはブラシヘッドを形成するために、フィラメント束を取り囲むようにプラスチック材料を射出成形することにより、射出成形されたプラスチック材料内に埋め込まれる。フィラメント束を収容する型の穿孔の充填度は、ガス流または空気流を用いた剛毛束の供給に基づき比較的低い。その理由は、ガス流または空気流を用いた束搬送のための供給管路は、制限された充填度しか許さないからである。なぜならば、さもないと供給管路が閉塞したり、または個々のフィラメントが搬送時に供給管路内に留まったままとなるからである。充填度は、プレートに設けられた孔内に保持された全てのフィラメント横断面の総和に対するプレートの孔横断面の比である。低い充填度に基づき、剛毛フィラメントを取り囲むようにプラスチック材料が高い射出成形圧で射出成形されると、射出成形材料がフィラメントを貫通し、その結果、射出成形材料がブラシ表面に現れて目に見えるようになってしまう。このことは、見栄えを悪くするか、またはブラシを使用不可能にしてしまう恐れがある。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０１７１号明細書には、ブラシを製造するための方法および装置が記載されている。このブラシの剛毛束は射出成形法でブラシボディに結合される。紡毛束の範囲における過剰射出の危険を減少させるために、剛毛束保持部に設けられた複数の貫通孔内に保持された剛毛束は、搬送プランジャを用いて保持部から圧縮装置の孔付プレートへ移送される。この孔付プレートは、剛毛束保持部の孔フィールドに相当する孔フィールドを有しており、ただしこの場合、これらの貫通孔の横断面はそれぞれ少しだけ小さく形成されており、これにより剛毛束はそれぞれ圧縮される。こうして圧縮された剛毛束は射出成形機に供給され、この射出成形機では、これらの剛毛束を取り囲むようにプラスチック材料が射出成形される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０１７１号明細書に記載のブラシ製造機では、剛毛束が、型プレートの手前の孔付プレートに設けられた複数の孔内に位置決めされて、押圧ピンによって型プレートの複数の剛毛束収容孔内に引き渡される。これらの剛毛束収容孔はこの場合、それぞれ少なくとも所定の区分において孔付プレートの孔の横断面に比べて減じられた横断面を有しており、これにより剛毛束はプラスチック射出成形による取り囲みの前に圧縮される。
同様の装置が、ドイツ連邦共和国実用新案第２９７１２５５４号明細書に記載されている。この場合にも、剛毛束は押込みピンによって搬送プレートから圧縮プレートへ移動され、このときに押し合わされる。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８３３９号明細書に記載の方法においても、剛毛束はプランジャにより負荷され、これによりタンピングプレートから孔フィールドプレートへ移送される。タンピングプレートに設けられた、剛毛束を収容する排出通路が送出側でホッパ状に先細りになるように形成されているので、剛毛束はタンピングプレートから孔フィールドプレートへの移送時に圧縮される。
しかし、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０１７１号明細書ならびにドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０１７１号明細書、ドイツ連邦共和国実用新案第２９７１２５５４号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８３３９号明細書に記載の構成では、剛毛束が、ガス流または空気流によって剛毛束保持部に導入されない。この場合、個々の剛毛フィラメントは別の剛毛フィラメントよりも迅速に搬送されることが生じ得るか、またはセンタプレートへの移送時に個々の剛毛フィラメントが引き留められる恐れがあるので、センタプレートの内部には長手方向で互いにずらされた配置された剛毛フィラメントが存在し得る。

したがって、冒頭で述べた方法および装置を改良して、剛毛束の一層高い充填密度が達成され得るようになり、ひいては高い射出成形圧においても過剰射出が回避されるような方法および装置を提供するという課題が生じる。さらに、剛毛フィラメントが長手方向で互いにずらされて配置されていることが回避されることが望まれる。

この課題の本発明による解決手段は、方法に関しては、センタプレートに設けられた穿孔内に引込み可能な孔ピンによって、軸方向で互いにずらされて位置する剛毛フィラメントを、センタプレートの同一の孔の内部で押し合わせ、剛毛束を、センタプレートに設けられた穿孔内に引込み可能な前記孔ピンによってセンタプレートから除去して、剛毛束を収容するための複数の穿孔を有し、ただし該穿孔の横断面はそれぞれ該穿孔に供給された剛毛束の横断面よりも小さく形成されているコンパクタプレート内へ移送し、このときに剛毛束の剛毛密度を高めることにある。ガス流または空気流によって剛毛束がセンタプレートへ搬送される際には、個々の剛毛フィラメントが別の剛毛フィラメントよりも高速に搬送されてしまうことが生じたり、あるいはセンタプレートへの移送時に個々の剛毛フィラメントが引き留められてしまう恐れがあるので、センタプレートの内部には、長手方向で互いにずらされて配置された剛毛フィラメントが存在し得る。センタプレートの内部で、剛毛長手方向におけるずれのない、再び整列された剛毛束を得るためには、軸方向で互いにずらされて位置する剛毛フィラメントが、センタプレートに設けられた穿孔内に引込み可能な孔ピンによって、センタプレートの孔の内部で押し合わされる。

剛毛束がコンパクタプレートへ移送されると、剛毛束はそれ自体圧縮される。すなわち、剛毛全体がその外周に関して少しだけ縮小され、こうして１つの剛毛束の個々の剛毛フィラメントの相互間隔が減じられる。これにより、引き続きブラシヘッドまたはブラシボディ全体を形成するために剛毛を取り囲むようにプラスチック材料を射出成形する際には、射出材料が剛毛束を貫通して外方へ押し出され、ひいてはブラシが使用不能となる危険が生じることなしに、高い射出圧を用いて作業することができる。

必要に応じて、センタプレート内に保持された剛毛束を、まず輪郭プレート内へ移送することができる。この場合、センタプレートの個々の剛毛束は輪郭プレート内で合流されて、より大きな１つの共通の剛毛束を形成し、かつ／または前記個々の剛毛束の横断面が変えられ、該剛毛束は引き続き輪郭プレートからコンパクタプレート内へ移送される。輪郭プレート内への移送により、まず複数の小さな剛毛束が１つの大きな束にまとめられ、かつ／または完成したブラシの所望の剛毛フィールドもしくは剛毛フィールドに相応して、特別な束輪郭、たとえば楕円形または星形の束輪郭が達成され得る。したがって、たとえばより大きな連繋した剛毛範囲を有する複雑な剛毛フィールドが実現可能となる。

また、センタプレートに設けられたそれぞれ１つの穿孔内に、軸方向で互いにずらされた状態で複数の剛毛束を順次に導入し、該剛毛束を、輪郭プレートまたはコンパクタプレートへの移送前に、センタプレートの穿孔内へ引込み可能な孔ピンによって押し合わせることもできる。これによっても、剛毛束の剛毛密度を高めることができる。また、種々異なる剛毛束、たとえば種々の色の剛毛束を順次にセンタプレートの同一の穿孔内に導入し、次いでこれらの剛毛束を押し合わせて１つの共通の多色剛毛束を形成することも可能である。

剛毛束の固定側端部を取り囲むようにプラスチック材料を射出成形する前に、剛毛束の使用側端部をプロファイリングし、剛毛束の、使用側端部とは反対の側の端部を面一に切り揃えることができる。こうして、たとえば剛毛束を負荷するプロファイリングピンまたは対応プロファイリング部を有するプロファイルプレートによって、剛毛フィールドの簡単なプロファイリングが可能となる。剛毛キャリヤまたはブラシヘッドの射出成形後に剛毛束の自由端部を剪断することにより行う手間のかかるプロファイリングは必要にならない。

コンパクタプレート内での圧縮後に、剛毛束を取り囲むようにプラスチック材料を射出成形することができる。この場合、射出材料が剛毛フィラメットを貫いて押し通されることなしに、高い射出圧も可能となる。場合によっては、剛毛束を取り囲むように射出成形材料を射出成形する前に、剛毛束の固定側の端部をまず溶融させることもできる。このことは、束範囲における過剰射出の危険を一層減少させる。

溶融または射出成形による取り囲みは、直接にコンパクタプレート内で行なわれ得る。しかし、剛毛束を予めコンパクタプレートから型カセット内へ移送することも可能である。

装置の構成に関して、本発明は、軸方向で互いにずらされて位置する剛毛フィラメントを、センタプレートの同一の孔の内部で押し合わせるために、センタプレートに設けられた穿孔内に引込み可能な孔ピンが設けられており、センタプレートの下流側にコンパクタプレートが配置されており、該コンパクタプレートが、剛毛束を収容するための複数の穿孔を有しており、該穿孔の横断面が、それぞれ各穿孔に供給された剛毛束の横断面よりも小さく形成されており、さらに、センタプレートからコンパクタプレートへ剛毛束を送るための、センタプレートに設けられた穿孔内に引込み可能な孔ピンを備えた装置が設けられていることにより特徴付けられている。

この場合、既に本発明による方法を説明する際に述べた利点が得られる。

コンパクタプレートが輪郭プレートに後置されており、すなわちコンパクタプレートが輪郭プレートの下流側に配置されており、該輪郭プレートが複数の穿孔を有していて、これらの穿孔のうち少なくとも１つの穿孔が、センタプレートの少なくとも２つの剛毛束を収容するために寸法決めされており、かつ／またはセンタプレートの対応する穿孔の横断面とは異なる横断面を有していると有利である。剛毛束はこの場合、センタプレートからまず輪郭プレートへ引き渡され、この輪郭プレートにおいて個々の剛毛束がまとめられて、より大きな１つの共通の剛毛束を形成するか、または完成したブラシの所望の剛毛フィールドに相応して、剛毛束に特殊な外側輪郭、たとえば楕円形または星形の輪郭が付与され得る。こうして輪郭プレートによって変形させられた剛毛束は次いでコンパクタプレート内へ引き渡され、このコンパクタプレートにおいて剛毛束は前で説明した通りに圧縮される。

この場合、剛毛束を輪郭プレートからコンパクタプレート内へ移送するための移し替え装置が設けられていることが可能である。輪郭プレートにおいて剛毛束に輪郭を付与した後に、輪郭プレートは移し替え装置の範囲へ運動させられ、輪郭付与された剛毛束は、たとえば輪郭プレートに設けられた穿孔内に導入可能な孔ピンによってコンパクタプレート内へ移送される。

択一的には、輪郭プレートとコンパクタプレートとが、輪郭プレートに設けられた穿孔の長手方向で相前後して配置されていてよく、剛毛束をセンタプレートから輪郭プレート内へ送るための送り装置が、剛毛束をコンパクタプレートへ送るためにも働くように形成されていてよい。センタプレートから輪郭プレートへ、そして輪郭プレートからコンパクタプレートへの剛毛束の移し替えは、唯１回の過程で行われる。これにより、移し替えを特に迅速に行うことができ、そして当該装置の、スペース節約的でかつ構造的に単純な構造を実現することができる。輪郭プレートは特にスペース節約的に形成され得る。なぜならば、剛毛束は輪郭プレートを通って直接にコンパクタプレートへ送られるので、輪郭プレートは、剛毛束を保持して収容する目的ではなく、単に剛毛束を変形させるために、剛毛長手方向において小さな延在長さを有しているだけで済むからである。

センタプレートに剛毛束を供給するためには、搬送装置が、剛毛束のための少なくとも１つの中空管路を有していてよい。中空管路の送出側の端部とセンタプレートとは、互いに相対的に位置決め可能であってよく、これによりセンタプレートの全ての穿孔を順次に剛毛束で充填することができる。

剛毛束によるセンタプレートの全ての穿孔の一層迅速な充填を可能にするためには、搬送装置が、センタプレートの穿孔の数に適合された数の中空管路を有していると有利である。したがって、全ての穿孔を同時に充填することができる。個々の中空管路は供給側に、剛毛サプライからのそれぞれ１つの剛毛束を収容するための２つまたは２つ以上の管路区分を有していてもよい。これらの管路区分は送出側において合流されて、より広幅の１つの共通の管路区分を形成し、こうして既にセンタプレートにおいて個々の大きな穿孔を、相応する量の剛毛フィラメントで充填することができる。

中空管路が、フレキシブルな材料から成るチューブであると、構造的に単純でかつ廉価な構造が得られる。特にプラスチックから成るチューブを使用することができる。

中空管路は、鋼、特殊鋼またはその他の金属から成る管接続部であってもよい。プラスチックチューブは、ガス流または空気流を用いた剛毛束搬送時の圧力に耐えられるようにするために、ある程度の材料厚さを必要とする。金属から成る中空管路の場合には、中空管路の材料厚さ、ひいてはその外径が、プラスチックチューブよりも小さく寸法設定されていてよいので、このような中空管路は端部側において互いに一層接近して配置され得ると共に、センタプレートの穿孔も同じく一層密に設置され得る。これにより、センタプレートは全体的に、より小さな寸法を有することができ、このことは当該装置の所要スペースを減少させる。互いに密接して配置された剛毛束を備えた剛毛フィールドが可能となる。

本発明のさらに別の有利な実施態様では、搬送装置が、中空管路の、剛毛サプライとは反対の側の端部のための保持部と、該保持部に対して間隔を置いて配置された、負圧を発生させるための真空チャンバとを有しており、センタプレートが、前記保持部と前記真空チャンバとの間に配置可能であり、前記真空チャンバの内部に、センタプレートの穿孔内に導入された剛毛束のためのストッパとして衝突プレートが配置されている。剛毛束はその場合、真空チャンバ内に形成された負圧によりセンタプレート内へ搬送される。剛毛束がセンタプレートに留まり、これ以上真空チャンバ内へ吸い込まれないようにするために、衝突プレートが設けられている。剛毛束はこの衝突プレートに当接し、こうして所定の終端位置に保持される。

この場合、衝突プレートは、該衝突プレートとセンタプレートとの間の間隔を変えるために可動に支承されていてよい。センタプレートと衝突プレートとの間の間隔を介して、ガス流または空気流の吸込み力を制御することができる。中空管路が、搬送したい剛毛束によって密に満たされればされるほど、十分な吸込み力を確保するためには、センタプレートと衝突プレートとの間の間隔がますます大きく調節されなければならない。衝突プレートがセンタプレートに接触するまで衝突プレートをセンタプレートへ接近させることにより、剛毛束を搬送後に再び完全にセンタプレートの穿孔内へ押し戻すことができる。これによって、剛毛束を有するセンタプレートは、剛毛束をコンパクタプレートもしくは輪郭プレートへ送るための送り装置へ位置決めされ得る。

各プレート内への剛毛束の導入を容易にするためには、センタプレート、輪郭プレートおよび／またはコンパクタプレートの穿孔が、導入側にそれぞれ１つの面取り部を有していると有利である。

斜めに位置する個々の剛毛束を備えた剛毛フィールドを可能にするためには、コンパクタプレートに設けられた少なくとも個々の穿孔が、斜めに配置されていてよい。したがって、全ての剛毛束が互いに平行に位置しているわけではない複雑な剛毛フィールドも実現可能となる。

剛毛サプライが、種々異なる剛毛材料のための複数の材料供給部を有していてよい。すなわち、たとえば種々異なる材料から成る剛毛束または種々の色の剛毛束を有するブラシを製作することができる。

穿孔が剛毛束で充填される間および／または穿孔が通気される間、近傍の周囲を、イオン化された空気で負荷することができる。

剛毛束には、脈動する空気圧が作用し得る。この場合、カウンタプレートが剛毛束をセンタプレート内に引き留める。カウンタプレートは剛毛束のための抑えとして働き、かつ往復運動することができる。

１つまたは複数のピンが設けられていてよい。１つまたは複数のピンは、１つまたは複数のピン保持部に結合されている。ピンガイドプレートにより、ピンは穿孔の上に正確に嵌合するように保持されるようになる。ピンは複数の剛毛束を押し合わせて１つの剛毛束を形成することができる。この場合、カウンタプレートにより、剛毛束が押合わせの間に穿孔から進出することを阻止することができる。ピンとカウンタプレートとを一様に往復運動させることにより、１つの束が個別フィラメントの均一な向きを得るようになる。

剛毛束を収容するために、支持プレートが設けられていてよい。この場合、剛毛束はこの支持プレート内へ押し込まれる。ピンが穿孔内に進入する前に、支持プレートはセンタプレートの下方に位置決めされる。個々の剛毛束を押し合わせて１つの共通の束を形成することは、支持プレートにおいてはじめて行われる。剛毛束を支持プレート内に引き留めるためには、ストッパプレートを使用することができる。

支持プレートの近傍周辺部は、イオン化された空気によって負荷され得る。

ピンは種々の長さを有していてよく、かつ／または相応して斜めの輪郭または湾曲させられた輪郭を有していてよく、そしてカウンタプレートは相応する対応輪郭を有していてよい。カウンタプレートは剛毛束の押合わせ後に除去され得る。センタプレートの下方の張り出したフィラメントはカッタにより切り落とすことができる。

カウンタプレートを用いる代わりに、穿孔内部のカウンタピンを用いても、対応輪郭を形成することができる。

スライダを用いて、分断プレートから剛毛束を押し出すことができる。１つまたは複数のスライダにより、分断プレートの下方または上方で分断プレートから１つの剛毛束を取り出すことができる。

剛毛束を収容するためには、導入ホッパを使用することができる。この導入ホッパは剛毛束に被さるように降下することができ、そして剛毛束を分断プレートから除去することができる。

対応部材により、剛毛束は分断プレートおよび／またはスライダに対してクランプされて保持され得る。

チューブ保持プレートが設けられていてよい。サクションチューブを導入ホッパの通過部に並ぶようにチューブ保持プレート内に押し込むことができる。したがって、既に剛毛束の搬出前にサクションチューブ内には負圧が発生し得る。

１つの束が分断プレートから取り出されるやいなや、サクションチューブを導入ホッパの貫通孔の正面に移動させることができる。

サクションチューブは型プレートに結合され得る。この場合、サクションチューブのジオメトリ的な形状、つまり幾何学的な形状は、型プレートに設けられた貫通孔の幾何学的な形状に適合する。

サクションチューブ内での剛毛束の供給は同時か、または時間的にずらされて行なわれ得る。

付加的な供給路を介して、１種または数種の付加的な物質をサクションチューブ内に導入することができる。このような物質は、たとえば洗浄剤、イオン化された空気、滑剤、剛毛の寿命を表示するための手段または剛毛のためのコーティング剤であってよい。

サクションチューブによる搬送の前に、剛毛束を片側または両側で仮綴じして合わせることができる。このような結合はその場合、押合わせの前に解離される。

センタプレートに設けられた穿孔の横断面は、サクションチューブの横断面よりも小さく形成されていてよい。これにより、剛毛束は２つの部分剛毛束に分割される。センタプレートに設けられた穿孔の横断面は、たとえばサクションチューブの横断面の５０〜９８％に相当していてよい。

サクションチューブの内側横断面のジオメトリ、つまり幾何学的形状は、穿孔の幾何学的形状に相当していてよく、たとえば円形であるか、または円形とは異なっていてよい。穿孔の幾何学的形状は、たとえば次に挙げる幾何学的形状のうちの１つに相当していてよい：ひょうたん形の長孔、楕円形、半月形、三角形、多角形、正方形、方形、星形、菱形、稲妻形、文字の形状、数の形状。

センタプレートには、前で述べたような複数の、しかも互いに異なる形状が現れてよい。

センタプレートの幅は、相前後して配置された部分剛毛束の束長さを加算した長さよりも広幅に形成されていてよく、特に束長さの総和の１．１〜２倍に相当していてよい。

センタプレートに設けられた穿孔は、互いに対して所定の角度を成して位置していてよい。

チューブのための保持部に設けられた貫通孔は、種々の横断面および幾何学的形状を有していてよい。

複数のチューブが合流されると、互いに異なる特性を有する剛毛束を合流させることができる。

切断に対して付加的に剛毛束の両方の端部に、またはいずれか一方の端部にのみ、加工部を有する剛毛束を処理することができる。このような加工部は以下のものであってよい：丸められたフィラメント；一体射出成形されたフィラメント；化学的に処理されたフィラメント；熱処理されたフィラメント；スリット付けされたフィラメント；斜めに切断されたフィラメント；互いに異なる長さのフィラメントを有する束；真っ直ぐに切断されたフィラメント；研磨されたフィラメント；粒子を備えたフィラメント。

以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

導入ホッパの下方に準備された、分断された剛毛束を示す断面図である。 図１と同様の、分断された剛毛束の断面図であるが、ただしこの場合、導入ホッパは剛毛束に被さるように降下されている。 図２に示した、分断された剛毛束の断面図であるが、ただしこの場合、剛毛束は円弧体または円形ディスクから取り出されている。 図３に示した、分断された剛毛束の断面図であるが、ただしこの場合、サクションチューブが導入ホッパの上に被せられている。 図４に示した断面図と同様の断面図であるが、ただしこの場合、剛毛束は吸い出されている。 図５に示した配置形式を、逆流する空気と共に示す断面図である。 剛毛束がセンタプレートを介して衝突プレートに当接するまで吸い込まれる配置形式を示す断面図である。 真空が遮断された状態でセンタプレート内の剛毛束が衝突プレートに当て付けられている配置形式を示す断面図である。 センタプレート内の剛毛束が圧縮空気分配器とカウンタプレートとの間に位置している配置形式を示す断面図である。 図９に相当する断面図であるが、ただしこの場合、脈動する空気流が示されている。 センタプレート内の剛毛束がピンユニットとカウンタプレートとの間に位置している配置形式を示す断面図である。 図１１に示した断面図と同様の断面図であるが、ただしこの場合、ピンが剛毛束を押し合わせている。 剛毛束が支持プレートを通ってストッパプレートにまで移動させられる状態を示す断面図である。 嵌め込まれたチューブエレメントを備えた型プレートを示す断面図である。 幾何学的に互いに異なる貫通孔を備えた型プレートを示す斜視図である。 剛毛サプライと、搬送装置と、センタプレートと、真空チャンバとを備えた装置を示す断面図である。 センタプレートに設けられた穿孔内に係合したピンユニットを備えたセンタプレートを示す断面図である。 図１７に示した配置形式を、剛毛束がピンユニットにより押し合わされた状態で示す断面図である。 輪郭プレートとコンパクタプレートとに引き渡された剛毛束を備えたセンタプレートを示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするための１加工段階において示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするための別の加工段階において示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするためのさらに別の加工段階において示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするためのさらに別の加工段階において示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするためのさらに別の加工段階において示す断面図である。 コンパクタプレート内に保持された剛毛束を、剛毛フィールドをプロファイリングするためのさらに別の加工段階において示す断面図である。 取出しプレートと、この取出しプレートに接触した輪郭プレートとを、輪郭プレートの下側から見た図である。 図２６に示した配置を側方から見た断面図である。 図１７に示した配置を上から見た図である。 図２７に示した配置を、取出しプレートと輪郭プレートとが互いに間隔を置いた状態で示す斜視図である。

全体を符号１００で示した、ブラシのための剛毛フィールドを製造するための装置は、図１６に示したように、剛毛サプライ１０１と、この剛毛サプライ１０１から個々の剛毛束５を取り出すための取出し装置１０２と、ガス流または空気流によってセンタプレート２１に設けられた複数の穿孔２２内に剛毛束５を搬送するための搬送装置１０３とを有している。

図１〜図６につき、センタプレート２１に搬送するために個々の剛毛束５を準備する過程を詳しく説明する。

図１には、材料ボックスから円弧体または円形ディスク６によって取り出された剛毛束５のための分断装置が示されている。この分断装置は、導入ホッパ３の下方に設けられている。剛毛束５の落下はボトムプレート９によって阻止される。円弧体または円形ディスク６と、導入ホッパ３との間の間隔Ｄ１ａは、剛毛束５が導入ホッパ３の下方で自由に運動し得るように形成されなければならない。

剛毛束５には、スライドプレート８が接触している。サクションチューブ１はチューブ保持プレート２に保持される。サクションチューブ１によって吸込み（Ｐｆ１）によって真空が形成される間、チューブ保持プレート２の下面２ａと、導入ホッパ３の上面３ａとは互いに接触している。

図２に示したように、導入ホッパ３は方向Ｐｆ２で下方へ向かって剛毛束５に被せられる。円弧体または円形ディスク６と導入ホッパ３との間の最小間隔Ｄ１ｂが維持されなければならない。

導入ホッパ３とスライドプレート８と対応部材７とを矢印Ｐｆ３，Ｐｆ４，Ｐｆ５の方向で同時に運動させることにより、図３に示したように、円弧体または円形ディスク６から剛毛束５が離れる。スライドプレート８が対応部材７を押圧することにより、剛毛束５は固持される。

図４に示した状態では、サクションチューブ１が導入ホッパ３の頭上に設置される。対応部材７は矢印Ｐｆ５ｂの方向でクランプを解除し、ボトムプレート９は矢印Ｐｆ７の方向で間隔Ｄ２ａを間隔Ｄ２ｂにまで減少させ、ひいては剛毛束５をサクションチューブ１内へ押し込む。

剛毛束５が吸い込まれると、図５に示したように、ボトムプレート９を矢印Ｐｆ８の方向で初期位置へもたらすことができる。

クリーニングのためには、図６に示したように矢印Ｐｆ９の方向でサクションチューブ１に圧縮空気が導通される。

図７には、剛毛束５の吸込みプロセスが示されている。サクションチューブ１によって、剛毛束５は矢印Ｐｆ１の方向で、センタプレート２１に設けられた穿孔２２内へ搬送されて、衝突プレート２３に当接する。

センタプレート２１に設けられた穿孔２２の入口面取り部２２ａには、剛毛束５の一部を引き留めることができる。剛毛束５は２つの区分に分断され、すなわち衝突プレート２３に当接した突出した剛毛束区分５ａと、引き留められた剛毛束区分５ｂとに分断される。

吸込み管片２９により、真空チャンバ２６ａから矢印Ｐｆ１２の方向で空気が永続的に取り出される。衝突プレート２３の周囲では、センタプレート２１から矢印Ｐｆ１０の方向で空気が取り出される。多孔性の衝突プレート２３の場合には、付加的にシールプレート２４を通じて矢印Ｐｆ１１の方向でセンタプレート２１から空気を取り出すことができる。シールプレート３０を方向Ｐｆ１３に運動させることにより、センタプレート２１から取り出される空気量を制御することができる。シールプレート３０はガイド２７を有しており、このガイド２７によって、シールプレート３０は回転しないようになっている。

センタプレート２１と衝突プレート２３との間の間隔Ｄ７は極めて重要である。間隔Ｄ７が過度に小さく調節されると、空気量は全てのフィラメントをセンタプレート２１内に引き込むためには不十分となる。間隔Ｄ７が過度に大きく調節されると、剛毛束区分５ａのフィラメントが折れ曲がって、矢印Ｐｆ１０の方向で真空チャンバ内に吸い込まれる恐れがある。

衝突プレート２３は、ガイド２８によってシールプレート３０のガイド２７の内部に案内される。しかし、これらのガイドを互いに別個に行うこともできる。

図８に示したような、閉じられた状態では、衝突プレート２３とシールプレート３０とが、センタプレート２１に接触している。剛毛束区分５ａは再びセンタプレート２１内へ押し戻される。

サクションブロック２６とシールプレート３０との間のシール部２５および衝突プレート２３とシールプレート３０との間のシール部２４は、真空チャンバ２６ａを衝突プレート２３とセンタプレート２１とから分離する。

センタプレート２１およびサクションチューブ１の確実な通気を得るためには、型プレート２０の下面２０ａにおいて環状通気が行われると望ましい。このことにより、通気の際に剛毛束区分５ｂが再びサクションチューブ１内へ押し戻されなくなる。サクションチューブ１と導入ホッパ３とを介してセンタプレート２１を通気することも可能ではあるが、しかし、より長い時間がかかる。

センタプレート２１の通気後に、このセンタプレート２１を側方で型プレート２０とサクションブロック２６との間で取り出すことができる。このセンタプレート２１を、図９に示したように圧縮空気分配部４０とカウンタプレート４２との間に移動させることができる。

図１０に示したように、センタプレート２１内には、矢印Ｐｆ１５の方向で、脈動する空気が流入する。空気が逃出し得るようにするために、カウンタプレート４２はセンタプレート２１から間隔Ｄ１０を空けたところまで遠ざけられる。

矢印Ｐｆ１５の空気圧の脈動により、剛毛束区分５ａと剛毛束区分５ｂとの間の移行範囲では、フィラメントが軽度に互いに入り込み合うようになる（５ｃ、図１１）。空気圧Ｐｆ１５の脈動は、できるだけ多くのフィラメントが互いに入り込まれるまで行われなければならない。

図１１に示した状態では、センタプレート２１の上面２１ａに、ピンガイドプレート４３ｃと個別ピン４３ｂとピンホルダ４３ａとを備えたピンユニットが位置している。カウンタプレート４２は再びセンタプレート２１に接触している。製作を複数の生産ステップに分割できるようにするために、図１０に示したカウンタプレート４２を、図１１では別のカウンタプレートに交換することができる。

矢印Ｐｆ１７ａの方向に個別ピン４３ｂを降下させることにより、剛毛束区分５ａ，５ｂは押し合わされて、１つの完全な剛毛束５ｄを形成する（図１２参照）。カウンタプレート４２を振動させることにより、このプロセスは容易となる。

図１３に示した状態では、図１２の状態に比べて、カウンタプレート４２が支持プレート４５により代えられている。支持プレート４５から間隔Ｄ１２を置いて、ストッパプレート４７が設けられている。個別ピン４３ｂは剛毛束５ｄを支持プレート４５内に押し込み、この場合、個別ピン４３ｂは、剛毛束５ｄがストッパプレート４７に当接するまで押し込む。支持プレート４５に設けられた面取り部４６は、支持プレート４５内への剛毛束５ｄの導入を容易にする。

個別ピン４３ｂと、間隔Ｄ１２の範囲に設けられたストッパプレート４７とを複数回一緒に往復運動させることにより、剛毛束５ｄは支持プレート４５の内部で均質に配置されるようになる。

部分剛毛束もしくは剛毛束区分５ａ，５ｂをセンタプレート２１の内部で押し合わせて１つの共通の剛毛束５を形成することは、図１７および図１８にも図示されている。図１７および図１８は図１１および図１２に類似しているが、この場合、図１７および図１８において右外側に示した剛毛束５はその他の剛毛束５よりも大きな直径を有している。このような大径の剛毛束５は、たとえば図１６に示したように、Ｙ字形に分岐された中空管路１０４ａを用いて、剛毛サプライ１０１からの２つの小さな剛毛束５から構成することができる。

図１６に示した装置１００の中空管路１０４，１０４ａは、フレキシブルな材料から成るチューブであり、このことは簡単でかつフレキシブルな組付けを可能にすると共に、廉価である。それにもかかわらず、剛毛束５の確実でかつ信頼性の良い搬送が保証されている。

図１９に示した実施形態では、センタプレート２１に輪郭プレート１０５とコンパクタプレート１０６とが後置されている。すなわち、センタプレート２１の下流側に輪郭プレート１０５とコンパクタプレート１０６とが配置されている。剛毛束５はピン４３ｂによって輪郭プレート１０５とコンパクタプレート１０６とに移される。輪郭プレート１０５は複数の穿孔１０７を有しており、これらの穿孔１０７のうち、１つの穿孔１０７ａはセンタプレート２１の２つの剛毛束５を収容するために寸法決めされている。これにより、種々の大きさの剛毛部分フィールドを備えた剛毛フィールド、たとえば長い幅の剛毛区分を備えた範囲を得ることができる。輪郭プレート１０５からは、剛毛束５が直接にコンパクタプレート１０６内に送られる。コンパクタプレート１０６に設けられた穿孔１０８はそれぞれ、輪郭プレート１０５に設けられた対応する穿孔１０７よりも小さく形成された横断面を有している。このことは、特に図２０から判る。これにより、剛毛束５の剛毛密度は高められる。すなわち、剛毛束５の個々のフィラメント１０９は、一層密接して互いに接触し、かつ一層小さな相互間隔を有する。これにより、あとで剛毛束５の固定側端部をプラスチック材料の射出形成により埋め込む際には、比較的高い射出圧においてもプラスチック材料が個々のフィラメントの間に押し通されて、これによってブラシが使用不能となることは回避される。

図１９に示したピン保持プレートもしくはピンホルダ４３ａとピンガイドプレート４３ｃとを備えた個別ピン４３ｂはこの場合、引き続き剛毛束５をセンタプレート２１から輪郭プレート１０５とコンパクタプレート１０６とへ送るための１つの共通の送り装置１１０を形成する。

択一的には、剛毛束５がまずセンタプレート２１から輪郭プレート１０５へ引き渡され、輪郭プレート１０５が別の加工ステーションへ送られ、そしてこの別の加工ステーションにおいて別個の移し替え装置を用いて剛毛束５がコンパクタプレート１０６内へ移送されることも可能である。

また、剛毛束５をセンタプレート２１からまず取出しプレート１１１内へ引き渡し、引き続きこの取出しプレート１１１から輪郭プレート１０５内へ送ることも可能である。このような配置は図２６〜図２９に図示されている。図２７には、取出しプレート１１１およびこの取出しプレート１１１に後置された輪郭プレート１０５の断面図が示されている。図２６には、取出しプレート１１１および輪郭プレート１０５を下から見た図、図２８には、上から見た図がそれぞれ示されている。図２９には、取出しプレート１１１と輪郭プレート１０５とが、図面を見易くするために互いに相互間隔を置いた状態で斜めから見た図が示されている。特に図２９の斜視図から判るように、輪郭プレート１０５の穿孔１０７はそれぞれ、取出しプレート１１１に設けられた対応する穿孔１１２とは異なる横断面を有している。こうして、取出しプレート１１１から輪郭プレート１０５内へ剛毛束５が移し替えられると、剛毛束の横断面もしくは外側輪郭が変えられる。図２９に示したように、たとえば円形の剛毛束を六角形、方形または楕円形の剛毛束に変形させるか、または方形の剛毛束を円形の剛毛束に変形させることができる。

輪郭プレート１０５において剛毛束を変形させた後に、これらの剛毛束を、前で説明したように、引き続きコンパクタプレート内へ移し替えることによって圧密にすることができる。

図２１〜図２５には、コンパクタプレート１０６内への移し替え後に剛毛束５がどのようにプロファイリングされるのかが概略的に図示されている。このためには、まず輪郭プレート１０５が取り除かれる（図２１）。これにより、剛毛束５はコンパクタプレート１０６内にのみ保持されている。引き続き、図２２に示したように、剛毛束５の使用側の端部が、プロファイルプレート１１３によって負荷される。剛毛束５の個別のフィラメント１０９の規定された位置を確保するために、剛毛束５は反対の側からカウンタプロファイルプレート１１４によって負荷される。カウンタプロファイルプレート１１４が取り除かれた後に（図２３）、剛毛束５の、使用側の端部とは反対の側が、カッタ１１５を用いてコンパクタプレート１０６の表面に沿って面一に切り取られる（図２４）。プロファイルプレート１１３が取り除かれた後に（図２５）、プロファイリングされた剛毛束５を、たとえば型プレートに引き渡すことができる。この型プレートは、固定側の剛毛束端部をプラスチック材料の射出成形により取り囲みかつブラシヘッドまたはブラシ本体を射出成形するための射出成形型内に挿入される。射出成形による取り囲みの前に剛毛フィールドをこのようにプロファイリングすることにより、既に研削された剛毛フィラメントを原料として剛毛サプライ１０１で加工することができるようになり、そしてブラシ本体の射出成形後に剛毛束自由端部をあとからプロファイリングしかつ研削することは必要とならなくなる。

図１４には、種々のチューブシステム、単独サクションチューブ１、二重サクションチューブ５２および三重サクションチューブ５３が、どのように型プレート２０に取り付けられているのかが示されている。任意の数の多重サクションチューブが考えられる。これらの多重サクションチューブにより、複数の個別剛毛束を矢印Ｐｆ１の方向で示したように、合流させることができる。

剛毛束の静電気の帯電を除去するか、または剛毛束をクリーニングするか、または剛毛束に滑剤を供給し得るようにするために、矢印Ｐｆ２０で示したように、付加的な管路を介して剛毛束にガス、液体または粉末を供給することができる。

図１５に示したような種々の幾何学的な貫通孔２０ｂを実現できるようにするためには、サクションチューブ１，５２，５３が型プレート２０の貫通孔２０ｂ内にしっかりと付着するように配慮しなければならない。サクションチューブ１，５２，５３を固定した後に、面２０ａ（図７）を越えて場合によっては突出しているチューブ部分を切断によって除去することができる。

種々の特性を有する剛毛束を合流させて、これらの剛毛束を互いに対して規定の位置に位置させたい場合、このことは以下のようにして実現され得る：
− 第２の剛毛束を位置させたい位置において、相応するスペーサピンが衝突プレートに取り付けられる。このスペーサピンは、ほぼ剛毛束区分５ａと剛毛束区分５ｂとを合わせた長さを有している。
− 第１の剛毛束５のサクションチューブ１は穿孔２２全体にわたって延びている。第１の充填時に、スペーサピンは第２の充填のためのスペースを確保する。
− 第１の充填が終了した後に、第１の充填のためのサクションチューブが穿孔２２に被せられる。この第２の充填時において、サクションチューブの横断面はスペーサピンに相当し、かつこのスペーサピンの上にも位置決めされることが望ましい。
− 第２の剛毛束がスペーサピンの先端に到達したら、このスペーサピンは衝突プレート２３内へ引き戻される。
− 剛毛束区分５ａと剛毛束区分５ｂとの合流は、両充填物の混合を生ぜしめない。

Claims (7)

1. ブラシ、特に歯ブラシのための剛毛フィールドを製造するための方法であって、該方法は剛毛束（５）を、貯えられた剛毛サプライ（１０１）から分断して、ガス流または空気流（Ｐｆ１）によって搬送し、かつセンタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に導入する方法であって、センタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に引込み可能な孔ピン（４３ｂ）によって、軸方向で互いにずらされて位置する剛毛フィラメント（５ａ，５ｂ）を、センタプレート（２１）の同一の孔（２２）の内部で押し合わせ、剛毛束（５）を、センタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に引込み可能な前記孔ピン（４３ｂ）によってセンタプレート（２１）から除去して、剛毛束（５）を収容するための複数の穿孔（１０８）を有し、ただし該穿孔（１０８）の横断面はそれぞれ該穿孔（１０８）に供給された剛毛束（５）の横断面よりも小さく形成されているコンパクタプレート（１０６）内へ移送し、このときに剛毛束（５）の剛毛密度を高め、この場合に、センタプレート（２１）内に保持された剛毛束（５）を、まず輪郭プレート（１０５）内へ移送し、このときにセンタプレート（２１）の個々の剛毛束（５）を輪郭プレート（１０５）内で合流させて、より大きな１つの共通の剛毛束（５）を形成し、かつ／または前記個々の剛毛束（５）の横断面を変え、該剛毛束（５）を引き続き輪郭プレート（１０５）からコンパクタプレート（１０６）内へ移送する、ことを特徴とする、ブラシのための剛毛フィールドを製造するための方法。
2. センタプレート（２１）に設けられたそれぞれ１つの穿孔（２２）内に、軸方向で互いにずらされた状態で複数の剛毛束（５）を順次に導入し、該剛毛束（５）を、輪郭プレート（１０５）またはコンパクタプレート（１０６）への移送前に、センタプレート（２１）の穿孔（２２）内へ引込み可能な孔ピン（４３ｂ）によって押し合わせる、請求項１記載の方法。
3. 剛毛束（５）の使用側端部をプロファイリングし、剛毛束（５）の、使用側端部とは反対の側の端部を面一に切り揃える、請求項１または２記載の方法。
4. 剛毛束（５）の結合側の端部を溶融させ、かつ／または該端部を取り囲むようにプラスチック材料を射出成形してブラシヘッドを形成する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 特に請求項１から４までのいずれか１項記載の方法を実施するための、ブラシ、特に歯ブラシのための剛毛フィールドを製造するための装置であって、貯えられた剛毛サプライ（１０１）と、該剛毛サプライ（１０１）から個々の剛毛束（５）を取り出すための取出し装置（１０２）と、ガス流または空気流（Ｐｆ１）によって、センタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に剛毛束（５）を搬送するための搬送装置（１０３）とが設けられている形式の装置において、軸方向で互いにずらされて位置する剛毛フィラメント（５ａ，５ｂ）を、センタプレート（２１）の同一の孔（２２）の内部で押し合わせるために、センタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に引込み可能な孔ピン（４３ｂ）が設けられており、センタプレート（２１）の下流側にコンパクタプレート（１０６）が配置されており、該コンパクタプレート（１０６）が、剛毛束（５）を収容するための複数の穿孔（１０８）を有しており、該穿孔（１０８）の横断面が、それぞれ各穿孔（１０８）に供給された剛毛束（５）の横断面よりも小さく形成されており、さらに、センタプレート（２１）からコンパクタプレート（１０６）へ剛毛束（５）を送るための、センタプレート（２１）に設けられた穿孔（２２）内に引込み可能な孔ピン（４３ｂ）を備えた装置が設けられており、この場合に、センタプレート（２１）内に保持された剛毛束（５）は、まず輪郭プレート（１０５）内へ移送され、このときにセンタプレート（２１）の個々の剛毛束（５）を輪郭プレート（１０５）内で合流させて、より大きな１つの共通の剛毛束（５）を形成し、かつ／または前記個々の剛毛束（５）の横断面を変え、該剛毛束（５）を引き続き輪郭プレート（１０５）からコンパクタプレート（１０６）内へ移送させるようになっている、ことを特徴とする、ブラシのための剛毛フィールドを製造するための装置。
6. コンパクタプレート（１０６）が輪郭プレート（１０５）の下流側に配置されており、該輪郭プレート（１０５）が複数の穿孔（１０７）を有していて、これらの穿孔（１０７）のうち少なくとも１つの穿孔（１０７）が、センタプレート（２１）の少なくとも２つの剛毛束（５）を収容するために寸法決めされており、かつ／またはセンタプレート（２１）の対応する穿孔（２２）の横断面とは異なる横断面を有している、請求項５記載の装置。
7. 搬送装置（１０３）が、センタプレート（２１）の穿孔（２２）の数に適合された数の中空管路（１０４）を有している、請求項５または６記載の装置。

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