JPH04226610A - 剛毛束とプラスチック製剛毛支持体とを結合する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各剛毛束の剛毛の固定
側端部を加熱溶融して肥厚部を形成し、剛毛支持体の剛
毛植設側に、前記肥厚部を収容する複数の穴を設け、か
つ／又は、少なくとも前記肥厚部を収容する剛毛支持体
区域を加熱溶融し、前記剛毛束の肥厚部を前記剛毛支持
体の穴内又は溶融区域内へ熱変形させつつ圧入し、次い
で、該圧入時に上昇する材料に後成形加工を施す形式の
、剛毛束とプラスチック製剛毛支持体とを結合する方法
並びに該方法を実施する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】共にプラスチックから成る剛毛束と剛毛
支持体とを結合するために、一連の方法が公知になって
いる。本発明との関連においては、剛毛支持体に予め準
備された穴に剛毛束の肥厚部を挿入して両接合部分の一
方を加熱溶融又は熱変形することによって前記剛毛束を
剛毛支持体と接合し、溶融物の硬化時もしくは熱変形区
域の分子の再配向時に固定的な結合を得るようにする方
法だけが考慮される。

【０００３】剛毛と剛毛支持体とのために原則として同
じプラスチックを前提としている、例えば東独国特許第
２２１６３３号明細書に基づいて公知になっている溶着
法では、剛毛束は端部を加熱溶融され、かつ溶融物の合
流によって互いに接合される。同様に剛毛支持体も剛毛
植設側で局部的に制限されて、つまり結合部位を加熱溶
融され、ついで剛毛束と剛毛支持体とが合体される。圧
力によって溶融物は一緒に塑性流れを生じて溶着接合部
を形成する。しかしながらその際認識されたことは、溶
融動作に基づいて硬化時に剛毛支持体に不規則な表面が
生じることである。この理由から、上昇する溶融物を型
成形によって平滑にすること、或いは場合によっては、
溶着部に窪みを設け、上昇する溶融物を該窪み内へ押し
退け得るようにすることが提案されている。この手段の
結果、いかなる場合にも、表面の部分的平滑は得られる
。要するに全体的に滑らかで扁平な表面は得られないわ
けである。それというのは、外側域に充分な溶融温度を
得るためには剛毛支持体の中央域に比較的高い蓄熱が必
然的に生じ、溶融量と溶融物の粘稠性が内部から外部へ
向かって増大するからである。それゆえに個々の剛毛束
の溶着部位に同方向の後加工を施そうとしても、全面に
わたって同じ作業成績を得ることはどうしてもできない
。

【０００４】溶融液状態で同種のプラスチック材料又は
異種のプラスチック材料から成る剛毛と剛毛支持体とを
結合する操作は、１種の熱的な接合操作である。この場
合、剛毛端部を加熱溶融して肥厚部を形成し、該肥厚部
がなお可塑状態にある場合に剛毛束を、剛毛支持体に予
め成形された穴内に挿入することは、欧州特許出願公開
第１４９９９６号明細書に基づいて公知である。この場
合可塑状態の肥厚部は、アンダーカット部を有する穴を
埋めるために活用しようとするものである。穴内への肥
厚部挿入時に上昇する溶融物によって生じる剛毛支持体
表面の不規則性は殊に、差当ってアンダーカット部なし
に穴を構成しておき、肥厚部を該穴内に挿入し、次いで
周辺材料を肥厚部に一体成形することによって除かれね
ばならない。この目的のために剛毛支持体は穴の周辺域
にリング上の隆起部を有し、該隆起部は、次いで剛毛支
持体材料を可塑化することによって均し成形される。こ
の場合剛毛支持体表面の平滑性又は非平滑性はやはり穴
内の溶融物の状態に決定的に関連している。

【０００５】前記の公知の方法の認識の上に立って、剛
毛支持体に予め成形された穴の穴底範囲だけを加熱溶融
し、剛毛束（この場合は該剛毛束端部は互いに溶着され
ていない）を前記穴に、しかも前記穴底に位置している
溶融物内に挿入することが、ドイツ連邦共和国特許出願
公開第３６３７７５０号明細書に基づいて公知に成って
いる。前記溶融物は次いで穴内を、かつまた剛毛間を上
昇し、該剛毛の充分な定着を保証しようとする。この場
合は溶融物の容量は、穴内になお存在している自由容積
に関連して、溶融物が剛毛支持体の外部へ上昇しないよ
うに選ばれねばならない。これが純然たる願望的事項に
すぎないのは勿論である。それというのは、常に均等な
溶融物量を形成するために加熱エレメントから穴底範囲
の穴周壁への充分正確な熱伝達を実現することはできな
いからである。剛毛は実質的に摩擦接続によってしか保
持されないので、剛毛支持体内に引抜き不能に剛毛を定
着させる条件は与えられていない。

【０００６】冒頭で述べたドイツ連邦共和国特許出願公
開第３４０３３４１号明細書に基づいて公知に成ってい
る方法では、剛毛束内の剛毛は固定側端部で互いに溶着
されて肥厚部を形成し、該肥厚部は殊に硬化した状態で
、やはり局所的に例えば穴の形に溶融された剛毛支持体
内に、剛毛支持体の溶融物が分子の再配向に基づいて前
記肥厚部の後方で再び合流するまで押し込まれる。従っ
てこの場合も、溶融物が上昇して溶融物ビードを形成す
る事態は避けられず、該溶融物ビードは次いで均らし工
具又は後加工工具によって平滑に均らされるか又は変形
されて具象的な隆起が形成されることになる。従ってこ
の公知の方法も、東独国特許第２２１６３３号明細書に
関して述べた理由から完全に満足するにたるものではな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた方法を改良して、剛毛支持体内への剛毛束の固
定的な挿入結合を保証しつつ剛毛支持体に申し分のない
扁平な表面を得ようとすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の構成手段は、剛毛植設側上位の空間と、剛毛束間の空
間とを、該剛毛束により形成される剛毛域をリング状に
取り囲ませるように、剛毛支持体に対してシールし、剛
毛束圧入時に上昇する材料を圧力適用下で押し退けて圧
縮し、該材料によって前記のシールされた空間を埋める
ようにする点にある。

【０００９】本発明の方法では、剛毛支持体の直ぐ上位
の空間が、剛毛束と、剛毛域の外側の剛毛支持体との間
でシールされ、かつ、剛毛支持体に挿入された剛毛束間
で上昇する材料例えば溶融液式作業時の溶融物又は熱間
変形加工時に押し退けられる熱可塑性材料が、前記の規
定された空間内へ押し退けられると同時に圧縮される。 このようにして剛毛域全体に渡って扁平な表面が剛毛支
持体に得られ、かつまた、付加的な圧縮によって剛毛支
持体における剛毛束の安定的定着が改善される。

【００１０】個々の事例において押し退けられる材料に
は無関係に均等にかつ良好な表面品質を得るために、前
記空間は周縁側で弾性的に圧縮されるのが殊に有利であ
る。同じ目的を達成するためには、上昇する材料を押し
退けて圧縮する圧力が弾性的に発生させられるのが有利
である。

【００１１】剛毛域のシールと、上昇する材料の押し退
け並びに同時圧縮は、接合操作に直接続いて行なわれ、
かつ、その際なお存在している可塑性もしくは熱可塑性
を変形加工操作に活用することが可能である。圧力で負
荷される面全体にわたって溶融物の粘稠性を一様にする
ために、又は接合操作と変形加工操作との間に時間的な
遅延がある場合に少なくとも部分的に改めて加熱溶融す
るためには、リング状にシールされた空間に、剛毛のプ
ラスチック溶融温度以下の温度の熱が供給されるので、
剛毛の安定性が損なわれないばかりか、上昇する溶融物
の申し分のない押し退けと均しが保証される。

【００１２】本発明の有利な構成手段では、剛毛支持体
の剛毛植設側に、全剛毛域にわたって延びる窪みが設け
られ、該窪み内に、上昇する材料が圧力をかけられて押
し退けられる。

【００１３】剛毛植設側に設けられていて剛毛域全体に
わたって延びる窪み（該窪みは例えば剛毛束の範囲では
隆起部によって部分的に中断されていもよい）は、剛毛
支持体表面の輪郭に変化を生ぜしめることなしに、比較
的多量の溶融物を収容させることもできる。前記窪みの
寸法（面積と深さ）は具体的な適用例、例えば溶融池の
大きさもしくは拡がり、あるいは、肥厚部又は剛毛束に
よって押し退けられる溶融物容量などに適合される。

【００１４】本発明の別の構成手段では、剛毛支持体の
剛毛植設側に、穴又は該穴の一部分を包囲する隆起部が
設けられ、該隆起部が少なくとも或る所定の深さまで加
熱溶融され、かつ、上昇する材料と一緒に、前記隆起部
の外側でリング状にシールされた空間内へ押し退けられ
るようにするのが有利である。

【００１５】この方法上の変化態様では、剛毛植設側に
、横断面積と高さの規定された突起部が設けられ、該突
起部は、これに続く圧縮操作時に完全に又は部分的に扁
平に均される。

【００１６】方法上の別の変化態様では、剛毛支持体に
、剛毛束を収容する穴の側に個別的な小窪みを設け、剛
毛束の圧入時及び上昇する材料の押し退け時に前記小窪
みは、塑性変形する押し退け室として用いられる。

【００１７】本実施態様では、付加的な窪みによって、
自由な押し退け室が形成され、該押し退け室内には、均
しと圧縮時に押し退けられる材料が逃げ込むことができ
る。前記窪みは小さな直径の穴として構成されていても
よく、該穴は、剛毛束のための穴を熱成形する際に、及
び／又は上昇する溶融物を扁平に均す際に、閉じられか
つ変形され、特に縮小される。

【００１８】植設時に必要な溶融材料を最小限にするた
めに、剛毛支持体内の、剛毛束を収容する穴に、例えば
ウェブ又はリブ等から成る成形部が設けられ、かつ、該
成形部は穴周壁を加熱溶融する際に扁平に均らされる。

【００１９】この実施態様は同時にまた、前記成形部と
穴周壁の上面近くとを加熱溶融することによって溶融材
料量を最小限にするばかりでなく、また再現可能に確定
することを可能にする。前記リブやウェブは薄肉に構成
されているので、熱供給量が僅かであっても溶融・崩壊
し、剛毛支持体の周辺材料まで加熱溶融されることはな
い。

【００２０】前記方法上の技術手段は一方では溶融材料
量を最小限にするのに寄与し、また他方では、接合時に
上昇する溶融物を均すために寄与するのに対して、実際
の実験の結果判ったことは、特に上昇する溶融材料の量
と、順次に続く接合操作において上昇する溶融容量の均
等化とのためには接合操作自体及び加熱溶融時の熱的関
係が重要であるばかりでなく、また剛毛支持体への剛毛
束の供給方式も重要であるということである。通常では
剛毛束は、成層された案内板内に整合配設された通路内
でガイドされる。案内板間で又は案内板の１つによって
剛毛束は、その供給後に前記通卯路を互いにずらすこと
によって緊締されかつ前記案内板から張出した剛毛束端
部が加熱溶融される。しかしながら幾何学的関係が等し
いにも拘らず、上昇する溶融物の上昇度合が異なること
が判った。ところで、各剛毛束を個別的に流体圧又はば
ね力によって緊締する場合には前記の不都合な効果が除
かれること、あるいは少なくともその効果を低下させう
ることが判明した。

【００２１】溶融物形成における不規則性の原因は殊に
、全剛毛束をただ１つのクランププレートによって負荷
する公知のクランプ方式の場合には、異なった緊締力が
個々の剛毛束に与えられ、その結果、接合時に個々の剛
毛束が他の剛毛束よりも強く変位したり又は後退したり
する点にある。その原因は、剛毛モノフィラメント直径
における不可避的に存在するトレランスに基づいて剛毛
束断面積が異なり、かつ剛毛束内部の剛毛パックが異な
るためと考えられる。本発明のように各剛毛束を流体圧
又はばね圧によって個々に緊締することによって、剛毛
束断面積及び剛毛パックには無関係に各剛毛束に等しい
大きさの緊締力を作用させ、ひいては如何なる剛毛束も
、また各剛毛束内の個々の剛毛も後方へ逃げるようなこ
とが無くなる。これによって、剛毛端部の加熱溶融時に
案内板から張出して存在する剛毛部分は常に等しく、ま
た接合操作中にも、剛毛束が逃げる虞れがないために等
しい圧着力もしくは等しい侵入力で剛毛支持体の溶融物
内に剛毛束を導入することが保証される。これによって
やはり、接合操作時に上昇する溶融物量が最小限に押さ
えられる一方、順次に続く接合操作において均等になる
。

【００２２】前述のネガティブな効果は次のようにして
一層除かれる。すなわち有利な実施態様によれば、間隔
をおいて配置された案内板間で剛毛束をロープ摩擦の原
理に基づいて、前記案内板に平行な緊締力を案内板間の
間隙内に作用させて緊締するようにするのである。

【００２３】クランププレートと剛毛束間及び各剛毛束
内の個々の剛毛間の摩擦作用が異なった状態で互いに上
下に位置する案内板間に緊定する通常の方式とは異なっ
て、ロープ摩擦の原理に従って本発明のように剛毛束を
変位させることによって、各剛毛束の剛毛間の摩擦力が
個々の剛毛の逃げを阻止するような緊締力を発生させる
ことが可能になる。

【００２４】本発明は前記方法を実施するために、剛毛
支持体用の受容部と、該受容部から間隔をおいて互いに
平行に配置されていて剛毛束を供給するために互いに整
合した通路を夫々有する少なくとも２つの案内板と、前
記剛毛束を少なくとも剛毛支持体との結合中に前記通路
内に位置固定する少なくとも１つのクランプ装置と、前
記通路から張り出す剛毛端部及び剛毛支持体の剛毛植設
側区域を加熱溶融する少なくとも１つの加熱装置とを備
えている形式の、例えば欧州特許第０１４９９９６号明
細書に基づいて公知に成っている、剛毛束とプラスチッ
ク製剛毛支持体とを結合する装置を出発点としている。

【００２５】前記の公知の装置を出発点とする本発明の
構成手段は、受容部寄りの案内板又は、該案内板に前置
された型板が、剛毛域をリング状に取り囲むシール区域
を有し、該シール区域が、前記案内板又は型板と前記受
容部との合体移動時に剛毛支持体又は該剛毛支持体用の
受容部に設けた対応したリング状のシール区域と協働す
る点にある。

【００２６】本発明のように構成した装置では、剛毛支
持体用受容部と案内板もしくは型板との合体移動時に前
記シール区域が作用し、かつ、剛毛域を内包する密閉さ
れた空間を剛毛植設側の上位に形成し、前記合体移動が
更に続行されると、該密閉空間内に、接合操作中に上昇
する溶融物が押込められることになる。

【００２７】前記シール区域を構成するためには種々の
可能性がある。例えばリング状のシール区域は、溝と、
該溝に係合するリブとから成っており、前記溝とリブの
一方は案内板又は型板に、また他方は剛毛支持体又は剛
毛支持体用の受容部に配置されているようにすることが
できる。

【００２８】この代わりに、リング状のシール区域は、
案内板又は型板に設けた段部と、該段部に係合するとこ
ろの、剛毛支持体又は剛毛支持体用の受容部に設けた段
部とから成っていることもできる。リング状のシール区
域は弾性的なリングによって形成されるか、又は該シー
ル区域にこのような弾性的なリングが配設されていても
よい。

【００２９】前記の両実施態様は、型板と剛毛支持体用
受容部との送り移動距離が異なっている場合でも、申し
分のないシール作用を保証するばかりでなく、前記空間
を充満する溶融物の押し退け作用も保証する。

【００３０】別の実施態様によれば、案内板又は型板と
剛毛支持体との間でシールされた空間内に、剛毛束用の
通路を有する弾性材質層が配置されており、該弾性材質
層が剛毛支持体上に載り、圧力負荷時に弾性変形するよ
うにする。

【００３１】前記の実施態様ではシール作用自体はやは
り前記段部などによって行なわれ、他面において溶融物
の押し退け時の変形成形圧は、加圧面の弾性に基づいて
常に一定にし、あるいは、有効空間が、押し退けられる
べき材料の容積に自動的に適合するようにすることもで
きる。

【００３２】更に本発明の有利な実施態様では、案内板
の少なくとも１つが中空室を有しているか、或いは２つ
の隣接した案内板間に中空室が形成されており、剛毛束
をガイドするために、前記中空室を貫通する通路が設け
られており、該通路の周壁が全体的又は部分的に、前記
中空室内の流体圧の作用を受けて剛毛束に対して変形可
能である。

【００３３】本発明の装置をこのように構成することに
よって、各個の剛毛束に対して、静水圧的な事情に基づ
いて前記中空室内に生じる一定の緊締力が作用し、この
緊締力は、ガイド通路内の剛毛束の逃げ又は各剛毛束内
の個々の剛毛の逃げを確実に避けるように設定される。

【００３４】同等の作用は、各ガイド通路の周壁が切欠
き部を有し、該切欠き部内には、剛毛束に対して作用す
るばね負荷されたクランプ体が係合しているようにする
ことによっても得られる。

【００３５】本発明の装置では、２つの隣り合った案内
板が間隔をおいて配置されており、両案内板間では、該
両案内板から隔てて配置された、剛毛束用の孔を有する
クランププレートが前記案内板に平行移動可能であり、
しかも前記両案内板からのクランププレートの距離及び
移動距離は、前記剛毛束の個々の剛毛間にロープ摩擦角
が得られるように選ばれているのが有利である。

【００３６】本実施態様では要するに、剛毛束は、間隔
をおいて配置された案内板間の間隙内へ偏位部を形成し
つつ押し入れられる訳である。この場合の偏位量は、剛
毛束又は各剛毛束の剛毛が逃げることができないように
選ばれる。

【００３７】クランプ体又はクランププレートの、剛毛
束に作用する面に、エッジを生ぜしめないように丸く面
取りが施されているのが特に有利である。

【００３８】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００３９】図１に示した装置は、例えば射出成形によ
って製造された剛毛支持体２を収容するための２部分か
ら成る受容部１を有し、前記剛毛支持体２は該受容部１
内で位置固定される。該受容部１から間隔をおいて平行
に成層された３枚の案内板３，４，５が配置されている
。前記案内板３と４との間にはクランププレート６が位
置している。案内板３，４，５は剛毛束８を供給するた
めに整合した通路７を有している。

【００４０】更に本発明の装置は、切断装置９（図１の
ａ及びｅ）並びに、剛毛支持体用の受容部１と前記案内
板３，４，５との間へ進入可能な加熱エレメント１０（
図１のｂとｃ）を有している。装置の作業態様は次の通
りである。

【００４１】剛毛束８は例えばリールから長尺ストラン
ドとして繰り出される。剛毛束支持体２は受容部１内で
は例えばクランプによって位置固定される。前記剛毛束
８は、所謂短尺裁断片としてか、あるいはリールから長
尺ストランドとして、差当っては互いに直接上下に重な
って位置する案内板３，４，５の通路７内へ導入される
。次いで案内板５が剛毛束８の自由端部の直ぐ手前まで
移動される。該案内板５はこの位置では切断装置９の切
断面として働き、該切断装置は剛毛束８の突出端部を等
しい最終寸法に分断する。

【００４２】次いで案内板５は後退させられるので、剛
毛束８の端部は露出させられる。次いで加熱エレメント
１０が剛毛端部と剛毛支持体２との間へ進入させられる
。加熱エレメント１０は図示の実施例では、剛毛支持体
２の剛毛植設側に面した方の側に、加熱されたピン１１
を、また反対の側には加熱鏡面１１ａを有している。 案内板３〜５と受容部１との適当な合体移動によって、
前記の加熱されたピン１１が剛毛支持体２の剛毛植設側
へ侵入して、そこに複数の穴を形成する一方、これと同
時に剛毛束８の露出端部が溶融されるので、該露出端部
に肥厚部１２が形成される。次いで案内板３，４，５及
び受容部１は図１のｄから判るように再び相互離間させ
られ、かつ加熱エレメント１０は進出移動させられる。 次いで全ユニットは図１のｅに示すように再び合体移動
させられる。その場合剛毛束８の肥厚部１２が、剛毛支
持体２の加熱溶融された穴１３内へ侵入する。図１のｂ
〜ｅに示した操作段階においてクランププレート６は方
向矢印で示した方向に案内板３，４に対して相対移動さ
せられるので、剛毛束８は通路７内に固定的に緊定され
る。

【００４３】図１のｅに示した接合操作のあと剛毛支持
体２の溶融物は、剛毛束８の肥厚部の後方へ流れる。溶
融物の硬化後に充分な破断強度が得られると、図１のｆ
に示したように案内板３〜５は共に再び上向移動される
。下部の案内板５は所定の位置へ移動し、次いで剛毛束
８は切断装置９によって使用側端部において所定長に切
断される。

【００４４】前記の方法によって製造されたブラシは図
２に概略的に示されている。大抵は剛毛支持体２の加熱
溶融部位の範囲では、程度の差こそあれ、著しい不規則
性が生じる。例えば溶融物の上昇によって剛毛支持体２
の表面の上位及び剛毛束８の区域に、ばり１４が形成さ
れることがある。その代りに又、剛毛束８の固定部位区
域にクレータ１５が、また付加的に穴底に空洞（図２に
おける右手の剛毛束）が形成されることもあり、更に又
、符号１６で示したように剛毛支持体２が剛毛植設側で
変形する虞れがある。これらの不規則性は、視覚的理由
からだけでなく、使用技術上の理由及び衛生上の理由か
ら見ても望ましいことではない。これに対して理想的な
構造が図３に示されており、このような構造こそ本発明
が達成しようとする目的に他ならない。

【００４５】図４〜図７には、図２との関連において述
べた不規則性を除くための第１の方法技術上の手段が示
されている。図４に示した実施例では、案内板５の前方
に、あるいは該案内板の代わりに、型板１７が設置され
ており、該型板の下側には剛毛域をリング状に取り囲む
シール区域１９を有する室１８が形成されている。剛毛
束８の肥厚部１２を剛毛支持体２の穴１３内に侵入させ
て行なう接合操作時に、型板１７が一緒に下向移動する
ので、剛毛支持体２の剛毛植設側の上位で室１８は完全
に密閉され、その場合、シール区域１９は剛毛支持体２
と協働する。図示の実施例では、シール区域は、型板１
７に設けた溝２０と、剛毛支持体２の剛毛植設側に設け
た隆起状のリブ２１とによって形成される。図４のｂに
示した合体状態では、剛毛植設側の上位に位置するリン
グ状シール区域１９内の空間は、外部に対して密封され
ている。これによって、型板１７によって押しのけられ
た溶融物は、空間内で均等分配され、同時に圧縮される
。図４のｃでは最終的な加工製品が示されており、この
場合剛毛支持体２の剛毛植設側における塑性変形動作に
基づいて、扁平凹所２２、しかも扁平な上面を有する扁
平凹所２２が形成されている。

【００４６】図５に示した実施例では、シール区域１９
（図５のｂ参照）は、型板１７に設けた段部２３と、や
はり段部２４として作用する剛毛支持体２の外側輪郭と
によって形成されている。本実施例では剛毛植設側は、
剛毛支持体２の縁輪郭に対比して幾分高められている。 型板１７は２部構成であり、すなわち外枠部分２５と、
該外枠部分に対して別個に移動可能なプレート２６とか
ら成っている。図５のａに示した出発位置から型板１７
は、外枠部分２５の段部２３が剛毛支持体２の段部２４
に当接してシールするまで、下向移動させられる。場合
によっては弾性的な力をかけられているプレート２６は
、受容部１と型板１７との合体移動時に残留して溶融物
のバランス作用とシール作用とを引き受け、該溶融物は
シール段部にまで分配される。図５のｃに示した製作済
み製品では剛毛支持体２の剛毛植設側に、ほとんど認知
されない、しかも特に不利な影響を及ぼさない程度の低
い段部２７が生じる。

【００４７】図６に示した実施例では剛毛支持体２は、
図５に示した実施例の場合とほぼ同様に構成されている
。図５の場合とは異なって型板１７は弾性的なシールリ
ング２８を有し、該シールリングは剛毛支持体２の受容
部１と協働する。シール区域１９は、図５の場合と同様
に、ギャップシール部によって形成される。弾性的なシ
ールリング２８は、受容部１と型板１７との合体移動時
に剛毛支持体２の剛毛植設側に溶融物を押しのける際の
圧力分布を補償するために役立つ。こうして製作された
製品が図６のｃに示されている。該製品は剛毛支持体２
の剛毛植設側に完全に平滑な表面を有している。

【００４８】図７に示した実施例では型板１７の型面は
、実質的に弾性質の材料層２９によって構成され、該弾
性材料層は、図７のｂに示すように、受容部１と型板１
７との合体移動時に圧縮される。本実施例でもシール区
域１９はやはり段部又はギャップシール部によって形成
される。弾性材料層２９もやはり剛毛支持体２の剛毛植
設側における均等な圧力分布のために役立つ。

【００４９】図８乃至図１０には、図３において理想化
された形態のブラシを製作するための操作変化態様が示
されている。図８に示した実施例では、剛毛支持体２は
剛毛全域にわたって延在する窪み３０を有し、該窪み内
に複数の穴１３が加熱エレメント１０の加熱されたピン
１１によって成形される。この場合該ピンの押し込み時
に上方に向かって上昇する溶融物が、前記窪み３０の深
度を区域的に減少させる。図４乃至図７の操作態様にお
ける穴成形に続く材料均し加工時に上方と側方とに逃げ
る溶融物が、前記窪み３０の残留陥没部３１内へ押し入
るので、図８のｃに示したように、剛毛植設側ではやは
り平滑な表面が得られる。

【００５０】図９に示した実施例では剛毛支持体２は、
予め製作された複数の穴１３′を有し（図９のａ）、こ
の場合は該穴はなお穴周壁だけを溶融変形されて穴１３
（図９のｂ）に成形されるにすぎない。これによって溶
融物量は最小限にされ、かつすでに述べた方式で平滑に
均される（図９のｃ）。

【００５１】図１０に示した実施例では、剛毛支持体２
の剛毛植設側にやはり、剛毛全域にわたって延在する窪
み３０が設けられている。図８に示した剛毛支持体の実
施態様とは異なって、本実施例の剛毛支持体２は予め成
形された複数の穴３２を有し、該穴は、前記窪み３０の
底から迫り上がったカラー３３をそれぞれ有している。 図１０のａ，ｂから判るように穴３２を加熱溶融しかつ
剛毛端部を溶融して肥厚部１２を形成した後、剛毛支持
体２には、より深い穴１３が生じ、その際前記の幾何学
的に規則正しいカラー３３は不規則に変形される。本実
施例では型板１７は剛毛束８の各通路３４の範囲に凹所
３５を有している。受容部１と型板１７との合体移動時
に溶融物はやはり窪み３０の残留陥没部３１内に押し入
って圧縮され、この場合図９のｃに示したように最終製
品は各剛毛束８の範囲に、均等に構成されたカラー状の
隆起部３６を有している。

【００５２】図１１に示した実施例では各剛毛束８又は
、該剛毛束に所属した各穴１３（図１１のｂ）には、剛
毛全域にわたって延在する窪み３０のほかに、複数の小
窪み３０′が配設されており、該小窪みは、固定状態の
剛毛束よりも深い位置で剛毛支持体２内に延在している
。該小窪み３０′は穴１３の成形時に（図１１のｂ）閉
じられ同時に縮小される。次いで剛毛束８が穴１３に挿
入されかつ上昇する溶融物が圧縮されると、塑性変形可
能な材料は前記窪み内に押し入ることができる（図１１
のｃ）。

【００５３】図１２に示した実施例では、溶融物量は、
内向きに張出した複数個の（図示の実施例では直径方向
に配置された４個の）ウェブ１３″を備えた前もって製
作された穴１３′を有することによって最小限に抑えら
れる。要するに前記ウェブと剛毛支持体の上面に近い穴
周壁だけが溶融されるので、図１２のｂに示したように
、加熱溶融して剛毛束８を挿入する際に、ごく少量の溶
融物が上方へ押しのけられるにすぎない。場合によって
は、これに続く圧縮は、各剛毛束８を剛毛支持体の上面
で細いカラーによって取り囲むようにして行なわれる。

【００５４】図１３には、シール区域１９のための別の
変化態様が示されている。剛毛支持体２は剛毛植設側を
加熱溶融して穴１３を形成したのち、該剛毛支持体の溶
融物の上昇によって、やはり不規則な表面を有している
。型板１７は本実施例では、剛毛域をリング状に包囲す
るウェブ３７を有しており、該ウェブは受容部１と型板
との合体移動時に剛毛支持体２内へ侵入し、こうして図
１３のｂから判るようにシール区域１９を形成する。 このようにして製作された、図１３のｃに示した製品は
、剛毛支持体２の剛毛植設側に、剛毛域を環状に囲むわ
ずかな深さの条溝３８を有し、該条溝は、使用技術の点
から見ても衛生上の観点に立って見ても製品に不利な影
響をおよぼすことはない。

【００５５】図１４〜図１７には、剛毛束８を限定的に
クランプするための方法上の変化態様が示されている。 図１４に示した実施例では、剛毛束８をガイドするため
の複数の通路７を有する案内板３と４とは、少なくとも
クランプ位置において比較的大きな相互間隔をおいて配
置されている。案内板３，４間では、やはり両案内板か
ら間隔をおいてクランププレート６が横方向に移動可能
であり、該クランププレートの孔３９は強い曲率で丸く
面取りされている。クランププレート６の横方向移動に
よって、剛毛束８は案内板３と４との間で強く側方に変
位されるので、剛毛束８はクランプ位置では均等にかつ
再現可能に位置固定されている。また１つの剛毛束の個
々の剛毛間の摩擦状態は、接合操作時にも個々の剛毛が
逃げることがないような状態である。

【００５６】図１５に示した変化実施態様では、中空室
４１を有する案内板４０が設けられている。前記中空室
４１には、スリーブ４２が通されており、該スリーブ自
体は、剛毛束８のための通路を形成している。スリーブ
４２は少なくとも１つの切欠き部４３を有しかつ弾性的
なチューブ４４によって包囲されている。前記中空室４
１は油圧又は空圧を給圧することができ、従って該チュ
ーブは図１５のｂに示したように、スリーブ４２の切欠
き部４３内へ変形することができる。流体圧と、スリー
ブ４２の切欠き部４３内へ侵入するチューブ区分４５と
に基づいて、剛毛束８はスリーブ４２の内部で緊締され
る。その場合剛毛束８もしくは剛毛パックの直径のばら
つきには無関係に一定の緊締力が保証されている。

【００５７】図１５に示した実施態様は、図１６に示す
ように純機械式に構成することもできる。この場合スリ
ーブ４２はやはり切欠き部４３を有しているが、案内板
内にクランプ体４６が設けられており、該クランプ体は
例えばばね力によって図１６のａに示した位置から、図
１６のｂに示したクランプ位置へ運動可能である。この
構成の代わりに、適正なガイド手段とシール手段とを講
じることによって、前記クランプ体４６を流体によって
負荷することも可能である。

【００５８】図１７に示した実施例では、案内板４０は
、図１５に示した実施態様の場合と同様に、やはり中空
室１７を有している。しかし該中空室４１内には、スリ
ーブ４３の代わりに、多室型ダイヤフラム４７が嵌め込
まれており、前述の実施態様で示した案内板３，４，５
内の通路７に相応して複数の貫通路４８を有し、該貫通
路を通って剛毛束８が供給される。前記ダイヤフラム４
７はやはり流体圧力によって負荷されるので、該ダイヤ
フラムの周壁が前記貫通路の範囲で、図１７のｂに示し
たように、膨張する。ダイヤフラム４７の内部のハイド
ロスタティックな圧力状態に基づいて各剛毛束８には等
しい緊締力が作用する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の結合装置の主要部分を６つの操作段階
ａ）〜ｆ）で示した概略図である。

【図２】実際に生じる構造態様のブラシの概略断面図で
ある。

【図３】理想的な構造態様のブラシの、図２に相当する
断面図である。

【図４】溶融ゾーンのシール手段を有する本発明の第１
の実施態様による装置を３つの操作段階ａ）〜ｃ）で示
した詳細図である。

【図５】図４に示した実施例とは異なった第２実施態様
による結合装置を３つの操作段階ａ）〜ｃ）で示した詳
細図である。

【図６】第３実施態様による結合装置を３つの操作段階
ａ）〜ｃ）で示した詳細図である。

【図７】第４実施態様による結合装置をやはり３つの操
作段階ａ）〜ｃ）で示した詳細図である。

【図８】異なった操作態様による３つの操作段階ａ）〜
ｃ）の概略図である。

【図９】更に異なった操作態様による３つの操作段階ａ
）〜ｃ）の概略図である。

【図１０】図８に示した操作態様の変化態様の概略図で
ある。

【図１１】付加的な押しのけ室を有する結合装置を３つ
の操作段階ａ）〜ｃ）で示した概略図である。

【図１２】溶融材料量を最小限にするための操作態様に
よる３つの操作段階ａ）〜ｃ）の概略図である。

【図１３】２種の操作態様を最適的に組み合わせて３つ
の操作段階ａ）〜ｃ）で示したの概略図である。

【図１４】剛毛束クランプのための実施例を示す概略図
である。

【図１５】剛毛束クランプのための異なった実施例を示
す概略図である。

【図１６】図１５に示した実施例の変化態様を示す概略
図である。

【図１７】剛毛束クランプのための更に異なった実施態
様を示す概略図である。

【符号の説明】

１　　　　受容部、　　２　　　　剛毛支持体、　　３
，４，５　　　　案内板、　　６　　　　クランププレ
ート、　　７　　　　通路、　　８　　　　剛毛束、　
　９　　　　切断装置、　　１０加熱エレメント、　　
１１　　　　ピン、　　１１ａ　　　　加熱鏡面、　　
１２　　　　肥厚部、１３，１３′　　　　穴、　　１
３″　　　　リブ、　　１４　　　　ばり、　　１５　
　　　クレータ、　　１６　　　　剛毛植設側変形部、
　　１７　　　　型板、　　１８　　　　室、　　１９
シール区域、２０　　　　溝、　　２１　　　　隆起状
のリブ、　　２２　　　　扁平凹所、２３，２４　　　
　段部、　　２５　　　　外枠部分、　　２６　　　　
プレート、　　２７　　　　低い段部、　　２８　　シ
ールリング、　　２９　　　　弾性材料層、　　３０　
　　　窪み、３０′　　　　小窪み、　　３１　　　　
残留陥没部、　　３２　　　　穴、　　３３　　　　カ
ラー、３４　　　　通路、　　３５凹所、　　３６　　
　　カラー状の隆起部、　　３７　　　　ウェブ、　　
３８　　　　条溝、　　３９　　　　穴、　　４０　　
　　案内板、　　４１　　中空室、４２　　　　スリー
ブ、　　４３　　　　切欠き部、　　４４　　　　チュ
ーブ、　　４５　　　　チューブ区分、　　４６　　　
　クランプ体、　　４７　　　　ダイヤフラム、　　４
８　　　　貫通路

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　各剛毛束の剛毛の固定側端部を加熱溶
   融して肥厚部を形成し、剛毛支持体の剛毛植設側に、前
   記肥厚部を収容する複数の穴を設け、かつ／又は、少な
   くとも前記肥厚部を収容する剛毛支持体区域を加熱溶融
   し、前記剛毛束の肥厚部を前記剛毛支持体の穴内又は溶
   融区域内へ熱変形させつつ圧入し、次いで、該圧入時に
   上昇する材料に後成形加工を施す形式の、剛毛束とプラ
   スチック製剛毛支持体とを結合する方法において、剛毛
   植設側上位の空間と、剛毛束間の空間とを、該剛毛束に
   より形成される剛毛域をリング状に取り囲ませるように
   、剛毛支持体に対してシールし、剛毛束圧入時に上昇す
   る材料を圧力適用下で押し退けて圧縮し、該材料によっ
   て前記のシールされた空間を埋めることを特徴とする、
   剛毛束とプラスチック製剛毛支持体とを結合する方法。
2. 【請求項２】　　前記空間を周縁側で弾性的にシールす
   る、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】　　上昇する材料を押し退けて圧縮する圧
   力を弾性的に発生させる、請求項１又は２記載の方法。
4. 【請求項４】　　リング状にシールされた空間に、剛毛
   の溶融温度以下の温度で給熱する、請求項１から３まで
   のいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】　　剛毛支持体の剛毛植設側に、剛毛全域
   にわたって延びる窪みを設け、該窪み内へ、上昇する材
   料を圧力をかけて押し退ける、請求項１から５までのい
   ずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】　　剛毛支持体の剛毛植設側に、穴又は該
   穴の一部分を包囲する隆起部を設け、該隆起部を少なく
   とも或る所定の深さまで加熱溶融し、かつ、上昇する材
   料と一緒に、前記隆起部の外側でリング状にシールされ
   た空間内へ押し退ける、請求項１から５までのいずれか
   １項記載の方法。
7. 【請求項７】　　　　剛毛支持体に、剛毛束を収容する
   穴の側に個別的な小窪みを設け、剛毛束の圧入時及び上
   昇する材料の押し退け時に前記小窪みを、塑性変形する
   押し退け室として用いる、請求項１から６までのいずれ
   か１項記載の方法。
8. 【請求項８】　　剛毛支持体内の、剛毛束を収容する穴
   に成形部を設け、穴周壁の上面近くを加熱溶融する際に
   前記成形部を扁平に均らす、請求項１から７までのいず
   れか１項記載の方法。
9. 【請求項９】　　穴に、成形部としてウェブ又はリブを
   設ける、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法
   。
10. 【請求項１０】　　各剛毛束の剛毛の固定側端部を加熱
    溶融して肥厚部を形成し、剛毛支持体の剛毛植設側に、
    前記肥厚部を収容する複数の穴を設け、かつ／又は、少
    なくとも前記肥厚部を収容する剛毛支持体区域を加熱溶
    融し、前記剛毛束の肥厚部を前記剛毛支持体の穴内又は
    溶融区域内へ熱変形させつつ圧入し、次いで、該圧入時
    に上昇する材料に後成形加工を施し、しかも成層された
    複数の案内板に設けた複数の通路を通して前記剛毛束を
    供給して前記案内板間に緊締し、該案内板から張り出し
    た剛毛束端部を加熱溶融する形式の、剛毛束とプラスチ
    ック製剛毛支持体とを結合する方法において、各剛毛束
    を個別的に流体圧又はばね力によって緊締する、請求項
    １から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 【請求項１１】　　　　各剛毛束の剛毛の固定側端部を
    加熱溶融して肥厚部を形成し、剛毛支持体の剛毛植設側
    に、前記肥厚部を収容する複数の穴を設け、かつ／又は
    、少なくとも前記肥厚部を収容する剛毛支持体区域を加
    熱溶融し、前記剛毛束の肥厚部を前記剛毛支持体の穴内
    又は溶融区域内へ熱変形させつつ圧入し、次いで、該圧
    入時に上昇する材料を後成形加工を施し、しかも成層さ
    れた複数の案内板に設けた複数の通路を通して前記剛毛
    束を供給して前記案内板間に緊締し、該案内板から張り
    出した剛毛束端部を加熱溶融する形式の、剛毛束とプラ
    スチック製剛毛支持体とを結合する方法において、間隔
    をおいて配置された案内板間で剛毛束をロープ摩擦の原
    理に基づいて、前記案内板に平行な緊締力を案内板間の
    間隙内に作用させて緊締する、請求項１から９までのい
    ずれか１項記載の方法。
12. 【請求項１２】　　剛毛支持体用の受容部と、該受容部
    から間隔をおいて互いに平行に配置されていて剛毛束を
    供給するために互いに整合した通路を夫々有する少なく
    とも２つの案内板と、前記剛毛束を少なくとも剛毛支持
    体との結合中に前記通路内に位置固定する少なくとも１
    つのクランプ装置と、前記通路から張り出す剛毛端部及
    び剛毛支持体の剛毛植設側区域を加熱溶融する少なくと
    も１つの加熱装置とを備えている、請求項１記載の方法
    を実施するための剛毛束とプラスチック製剛毛支持体と
    を結合する装置において、受容部（１）寄りの案内板（
    ５）又は、該案内板に前置された型板（１７）が、剛毛
    域をリング状に取り囲むシール区域（１９）を有し、該
    シール区域が、前記案内板又は型板と前記受容部との合
    体移動時に剛毛支持体（２）又は該剛毛支持体用の受容
    部（１）に設けた対応したリング状のシール区域と協働
    することを特徴とする、剛毛束とプラスチック製剛毛支
    持体とを結合する装置。
13. 【請求項１３】　　リング状のシール区域（１９）が、
    溝（２０）と、該溝に係合するリブ（２１）とから成っ
    ており、前記溝とリブの一方が案内板（５）又は型板（
    １７）に、また他方が剛毛支持体（２）又は剛毛支持体
    用の受容部（１）に配置されている、請求項１２記載の
    装置。
14. 【請求項１４】　　リング状のシール区域（１９）が、
    案内板（５）又は型板（１７）に設けた段部（２３）と
    、該段部に係合するところの、剛毛支持体（２）又は剛
    毛支持体用の受容部（１）に設けた段部（２４）とから
    成っている、請求項１２記載の装置。
15. 【請求項１５】　　リング状のシール区域（１９）が弾
    性的なリング（２８）によって形成されている、請求項
    １２記載の装置。
16. 【請求項１６】　　案内板（５）又は型板（１７）と剛
    毛支持体（２）との間でシールされた空間（１８）内に
    、剛毛束（８）用の通路を有する弾性材質層（２９）が
    配置されており、該弾性材質層が剛毛支持体（２）上に
    載り、圧力負荷時に弾性変形する、請求項１２から１５
    までのいずれか１項記載の装置。
17. 【請求項１７】　　案内板（５）又は型板（１７）が加
    熱されている、請求項１２から１６までのいずれか１項
    記載の装置。
18. 【請求項１８】　　案内板（３〜５）の少なくとも１つ
    が中空室（４１）を有しているか、或いは２つの隣接し
    た案内板（３，４）間に中空室が形成されており、剛毛
    束（８）をガイドするために、前記中空室を貫通する通
    路（４２，４４，４８）が設けられており、該通路の周
    壁（４４）が全体的又は部分的に、前記中空室（４１）
    内の流体圧の作用を受けて剛毛束（８）に対して変形可
    能である、請求項１２から１７までのいずれか１項記載
    の装置。
19. 【請求項１９】　　各ガイド通路（４２）の周壁が切欠
    き部（４３）を有し、該切欠き部内には、剛毛束（８）
    に対して作用するばね負荷されたクランプ体（４６）が
    係合している、請求項１２から１７までのいずれか１項
    記載の装置。
20. 【請求項２０】　　２つの隣り合った案内板（３，４）
    が間隔をおいて配置されており、両案内板間では、該両
    案内板から隔てて配置された、剛毛束（８）用の孔（３
    ９）を有するクランププレート（６）が前記案内板に平
    行移動可能であり、しかも前記両案内板からのクランプ
    プレートの距離及び移動距離は、前記剛毛束（８）の個
    々の剛毛間にロープ摩擦角が得られるように選ばれてい
    る、請求項１２から１７までのいずれか１項記載の装置
    。
21. 【請求項２１】　　クランプ体（４６）又はクランププ
    レート（６）の、剛毛束（８）に作用する面に、エッジ
    を生ぜしめないように丸く面取りが施されている、請求
    項１９又は２０記載の装置。