KR20180030869A - 브러시 제조 방법 및 디바이스 - Google Patents

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KR20180030869A
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carrier
anchoring
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바트 부쉐리
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지비 부쉐리 엔브이
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Abstract

앵커를 사용하지 않고 강모 캐리어(10)에 강모들을 체결하기 위한 방법 또는 장치에 따르면, 가열부(39)는 강모들을 이송하도록 구성된 공구부에 구비된다. 강모들을 강모 캐리어(10)의 앵커링 개구들(12)에 삽입한 후, 앵커링 개구들은 압력을 인가함으로써 폐쇄된다.

Description

브러시 제조 방법 및 디바이스
본 발명은 적어도 하나의 강모(bristle)가 그 내부에 삽입되어 앵커링되는, 적어도 하나의 앵커링 개구를 갖는 열가소성 수지로 제조되는 강모 캐리어를 포함하는 브러시를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
브러시들, 특히 칫솔들, 또한 가정에 사용하기 위한 브러시들을 제조하기 위해, 2가지 방법들이 이 분야에 널리 보급되고 있는데, 앵커(작은 금속 플레이트들 또는 와이어 루프)를 사용함으로써, 또는 앵커를 사용하지 않는, 강모 터프트들의 체결이다. 앵커를 사용하는 것과는 반대로, 앵커-프리 방법에서는, 강모 터프트가 폴딩 위치의 강모 캐리어에서 폴딩되지 않고 체결되지 않지만, 접착 또는 열처리에 의해 강모 캐리어에 그 단부가 고정된다. 이 분야에서 널리 보급되는 일반적인 방법에 따르면, 강모 캐리어는 강모 터프트들이 삽입되는 개구를 갖는다. 이후, 강모 터프트들은 개구들로부터 후면이 돌출하고, 강모 캐리어의 후면 상에 가열된다. 따라서, 강모들의 열가소성 재료가 용융되고, 강모들이 서로 실질적으로 융합되어 두껍게된 부분을 야기하고, 따라서 단일 강모들을 전면을 향하여 풀-오프(pull-off)할 수 없다. 일반적으로, 상기 복수의 강모 터프트들은 고온 공기 또는 고온 펀치를 사용함으로써 후면 상에 액화되어, 각각의 강모 터프트들의 재료가 서로 머지되어, 액화된 강모 단부들로 제조되는 일종의 층을 후면 상에 형성한다. 이후, 이러한 후면은 커버되고, 특히 오버몰딩된다.
이러한 해결책의 단점은 후면의 요구되는 커버링으로 인하여, 방법 및 장치에 관하여 상당한 추가의 노력이 요구된다는 것이다. 그러나, 특히 칫솔들의 경우, 인접한 층들 사이의 전이 표면들이 위생의 문제들을 제거하기 위해 가능한 한 갭들 없이 형성되어야 한다는 것에 유의해야 한다.
용어 "강모 캐리어"는 강모 또는 강모 터프트들을 운반하는 최종 브러시의 부분을 나타낸다. 따라서, 강모 캐리어는, 칫솔의 경우, 손잡이, 목부, 헤드로 제조된 일체로 사출 성형된 부분인, 전체 브러시 바디, 또는 후속 브러시 바디의 미리 제조된 부분만을 형성할 수 있다. 후자의 경우, 강모 캐리어는 일반적으로 열가소성 수지로 제조된 얇은 판이며, 하나 또는 그 이상의 강모들 또는 강모 터프트들로 스터핑하기 위한 하나 또는 그 이상의 개구들이 구비된다. 강모들을 스터핑하고 체결시킨 후에, 판형 강모 캐리어는, 이후, 미리 제조된 강모 바디에 삽입되고, 예를 들어, 판형 강모 캐리어를 위한 각각의 리세스를 포함한다. 이에 대안적으로, 이는 일반적인 경우이며, 판형 강모 캐리어는 오버몰딩되며, 따라서 사출 성형된 나머지부와 미리 제조된 강모 캐리어로 구성된 강모 바디를 야기한다.
CH 672 579 A5는 작은 앵커 플레이트에 의해 강모 캐리어 내의 강모 터프트들을 체결시키는 방법을 제안한다. 이는 강모 터프트가 폴딩되고, 앵커링 개구의 벽에서 그 자체를 가압하는 작은 앵커 플레이트가 폴딩 영역에 배치되며, 따라서 강모 터프트가 최종적으로 강모 캐리어 상에 고정된다는 것을 의미한다. 그러나, 보다 세밀한 방식으로 강모 캐리어의 전방 면 또는 전면 상의 개구를 폐쇄하기 위해, 어떠한 박테리아 또는 포자들도 홀드를 발견하거나 증식하지 않을 것이며, 앵커링 개구를 둘러싸고, 전면으로부터 돌출되는 강모 캐리어가 내측으로 가압된다. 그러나, 강모 터프트 자체는 비드의 이러한 재성형에 의해 체결되지 않지만 앵커 자체에 의해 체결된다. 단일의 강모 터프트들은 이후 파이프를 통해 폴딩된 강모 터프트들을 푸싱하는, 스터핑 공구를 사용함으로써 강모 캐리어 내로 펀칭된다. 이후, 파이프 자체는 그 전면에 가열 디바이스를 가질 수 있으며, 단지 비드 상에서 지지하여, 용융 또는 가소화시키게 야기하고, 이후, 비드를 반지름 방향으로 내측으로 가압시킨다.
제2 방법으로서 전술한 강모 캐리어 상의 강모 또는 강모 터프트의 앵커리스 체결 가능성에 추가로, 제2 방법은 이론상으로 개발되어왔지만 이는 실현되지는 않았고, 강모 캐리어 내로 강모 터프트들을 타격시키는 것이고, 개구들을 포함하고, 예열된다. 강모 터프트들을 연성의 강모 캐리어에 타격한 후, 강모 캐리어는 강모 캐리어의 전면 상의 프레스 수단에 의해 압력에 노출되며, 강모 터프트들의 전면이 돌출되어, 개구들의 림 주위의 연성 재료가 압축되고 개구들의 단면들이 압축될 ㅅ수 있다. 이를 참조하여, 이하에 일부 개념들이 제시될 것이다.
DE 198 53 030 A1에서, 강모 터프트들은, 그 후면에 두껍게된 부분을 형성하기 위해 함께 융합된 강모들을 포함한다. 강모 캐리어들은, 개구의 림과 접촉하지 않으면서 강모 터프트들을 타격하기 전에 실린더 돌출부들의 가열이 도입되는, 개구들을 포함한다. 이러한 방사열에 의해 개구들의 내측 림이 국부적으로 가열된다. 강모 캐리어는 림의 영역에서 구조를 변화시키는 온도, 예를 들어 연화 온도로 가열된다. 이러한 온도 증가에 의해, 홀은 그 단면이 감소되고, 따라서 강모 터프트는 타격 동안 벽을 관통해야 한다. 가열 디바이스를 제거한 후, 강모 터프트들은 이후, 두껍게된 단부들을 사용함으로써 개구들 내로 타격되고, 두껍게된 부분의 단면은 개구의 단면보다 커서, 두껍게된 부분은, 개구를 정의하고 이를 포함하며, 즉, 각각의 벽에 있는, 림의 연성부를 관통한다. 강모 캐리어의 전면은 펀치를 사용하여 재성형되며, 따라서, 강모 캐리어의 재료는 강모 터프들에 대해 가압되며, 이들을 앵커링한다.
US 5 224 763로부터, 강모 캐리어가 개구의 비드형 돌출 림을 포함하는 유사한 방법이 공지되어 있다. 여기서, 개구의 림은, 개구 내로 돌출되는 핀형 가열 요소에 의해, 또는 고온 공기를 사용함으로써 가열된다. 개구 자체의 단면은 강모 터프트들의 두껍게된 단부보다 작고, 따라서 연성 개구의 벽에 타격 후 고정된다. 이후, 강모 터프트들에 대한 지지는 가열된 둘레방향 비드를 압축하여, 추가 재료가 강모 캐리어의 전면으로의 전이 시 개구를 폐쇄하는 것이 가능할 수 있도록 한다.
EP 0 355 412 A1로부터, 강모 터프트의 두껍게된 단부 및/또는 강모 캐리어의 개구의 림이 가열되는 방법이 공지되어 있으며, 치수 및 온도는, 두껍게된 단부를 타격한 후, 개구의 림은 내측으로 가압되며, 따라서 스냅 끼워맞춤과 유사한 두껍게된 단부를 둘러싸고, 형태 끼워맞춤 방식으로 두껍게된 단부를 수용한다.
EP 0 472 557 B1은 핀들을 포함하고, 따라서 핀들은 강모 다발들을 수용하기 위한 개구들을 형성하는, 가열된 펀치를 사용함으로써 수지로 제조되는 판형 강모 캐리어에 관통하는 것을 제안한다. 이후, 강모 터프트들은 여전히 고온인 펀칭된 개구들 내로 푸싱되고, 용융은 강모 터프트들의 두껍게된 부분 주위에 일어난다. 또한, 다이 플레이트는, 용융물을 또한 성형하기 위해, 강모 캐리어의 상면에 대해 가압될 수 있다. 여기서, 아직 재성형되지 않은 강모 캐리어의 상면에는, 재료를 형성하고, 재료로서 이용가능하며, 개구를 향해 가압되는, 비드들 또는 돌출부들이 돌출되고 있다는 것이 특히 바람직하다.
DE 34 22 623 A1에 따른 방법에서, 플레이트 형상이고 개구들 없이 구성되는 강모 캐리어는, 강모 캐리어와 동일한 플라스틱 재료로 이루어진 강모 터프트들과 융합된다. 가열 공구는 아직 함께 융합되지 않은 강모 캐리어 및 강모 터프트들의 측면 사이에서 이동되고, 따라서 둘다가 융합된다. 이후, 강모 터프트들은 강모 캐리어의 용융물 내로 가압된다.
본 발명의 목적은 브러시를 제조하기 위한 상당히 덜 복잡한 방법을 제공하는 것이고, 특히 장치에 대해서는 노력이 덜 필요하지만, 동시에 앵커링 개구 내에 강모 또는 강모 터프트의 확실한 앵커링을 제공한다.
이 목적은, 전면 및 후면을 갖는 열가소성 수지로 제조된 강모 캐리어, 및 열가소성 수지로 제조된 적어도 하나의 강모가, 앵커를 사용하지 않고 그 내부에 삽입되고 앵커링되고, 따라서 강모 캐리어의 전면으로부터 돌출하는, 적어도 하나의 앵커링 개구를 포함하는, 브러시를 제조하기 위한 방법에 의해 달성되는데, 이하의 단계들을 특징으로 한다:
상기 적어도 하나의 강모가 공구부의 수용 개구 내에 수용되는 단계;
상기 적어도 하나의 강모는, 그 체결 단부가 푸싱되는 한편, 수용 개구 내에, 강모 캐리어를 제조하는 동안 형성되어온, 강모 캐리어의 앵커링 개구 내로 여전히 위치되는 단계,
상기 강모 캐리어에 대한 공구부의 거리가 감소되고, 따라서 공구부가 강모 캐리어에 접촉하는 단계,
싱ㄱ; 강모 캐리어의 전면은, 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래의 온도로, 특히 강모 및/또는 강모 캐리어 재료의 각각의 용융 온도의 ℃의 최대 85%로 가열되는 단계,
상기 공구부는 가열된 강모 캐리어에 가압력을 인가하고, 적어도 하나의 강모가 앵커링 개구 내에 매립되고 앵커링되는 방식으로, 앵커링 개구의 단면을 감소시킴으로써, 앵커링 개구를 둘러싸는, 적어도 림의 영역에서 강모 캐리어를 재성형하는 단계,
및
강모 캐리어에 대한 공구부의 거리는 확장되고, 따라서 적어도 하나의 강모가 수용 개구로부터 인출되는 단계,
전면 상에 강모 캐리어의 가열은 바람직하게는, 가열된 공구부에 의해 수행된다. 공구부의 전면이 몇초 동안 전면과 접촉하는 경우, 이는 바람직한 변형의 경우이기 때문에, 이후, 공구부의 전면의 온도는 또한 강모 캐리어의 전면 상의 온도에 대응하며, 따라서 2개의 온도는 서로 대응한다. 이는, 공구부의 전면은, 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래의 온도로, 특히 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 각각의 용융 온도의 ℃의 최대 85%로 가열된다.
상술한 방법 단계들은 바람직하게는 상술한 순서로 수행되지만 이는 필수는 아니다. 예를 들어, 강모 캐리어의 전면은 또한 먼저 가열될 수 있고, 이후, 강모 캐리어에 대한 공구부의 거리는 감소될 수 있거나, 2개의 단계들 모두는 동시에 또는 동시에 부분적으로 수행될 수 있다.
거리의 변화는 공구부의 홀더부로의 상대적인 이동에 의해 수행되며, 즉, 공구부는 이동될 수 있고, 이후 홀더부는 이동하지 않거나, 또는 그 반대이거나, 공구부 및 홀더부 모두가 이동하고 있다.
이하에서 "적어도 하나의 강모"가 사용될 때, 이는, 수용 개구 및 앵커링 개구 내에 위치된 하나의 단일 강모, 수용 개구 및 앵커링 개구 내에 위치된, 단일 강모 터프트의 강모들, 및 수용 개구들 및 그 앵커링 개구들 내에 위치된, 여러 개의 강모 다발들을 나타내는 것으로 의도되며, 따라서 본 발명은 서로 이격되어 있는, 단일 강모 또는 단일 강모들의 앵커링에 제한되지 않는다. 또한, 강모 터프트들이 또한, 판독을 향상시키기 위해, 이하의 동일한 장소들에서 또한 언급될 때, 본 발명은 하나 이상의 단일 강모들을 갖는 강모 캐리어, 및 또한, 하나 또는 그 이상의 강모 터프트들 또는 그 조합들을 갖는 강모 캐리어를 위해 기본적으로 사용될 수 있다. 이는 또한 공정 청구항 및 장치 청구항에 관한 것이다.
앵커링 개구를 포함하는 강모 캐리어는 미리제조된 사출 성형 부분이여서, 제조하기에 매우 용이하고 재작업이 요구되지 않을 수 있다. 앵커링 개구들은 바람직하게는 사출 동안 이미 제조된다.
이하에서, 복수의 향상들이 설명될 것이며, 이는 본 발명 자체이고, 서로 조합될 때 또한 개선들을 나타낼 수 있다. 후술될 장치에는, 방법의 문맥에서 설명되는 특징들이 또한 제공될 것이며, 컨트롤러만이 이에 대응하게 프로그래밍되어야 한다는 것을 유의해야 한다.
가열로 인해, 강모 캐리어를 수용하는 홀더는 작업 동안, 예를 들어, 방사선 동안 가열될 수 있다. 또한, 강모 캐리어 상에 가압력이 인가되는 동안의 기간은, 강모 캐리어가 전면으로부터 더 깊게 및 보다 멀리 떨어진 위치들 상에 너무 많이 가열되며, 따라서, 광범위한 테스트들이 나타낸 바와 같이, 상기 더 깊은 영역들 내에 재성형될 수 있는, 충분한 길이를 가질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명의 변형예에 따르면, 강모 캐리어의 후면은 액티브하게 냉각되면서 가압력이 강모 캐리어 상에 인가된다. 이는, 별도의 냉각 디바이스는, 예를 들어, 액체 냉각에 의해 제공된다는 것을 의미한다. 따라서, 압력의 인가 동안 재성형을 위한 충분한 고온이 존재하는, 강모 캐리어의 부피 범위는 더 작은 경계 내에 설정될 수 있다. 또한, 강모 캐리어 내의 보안 영역은 냉각 디바이스에 의해 형성되고, 재성형이 발생하지 않는다.
가압력의 인가 동안, 강모 캐리어의 후면은 액티브하게 냉각된다. 바람직하게는, 여기서, 강모 캐리어가 공정 동안 최대 25℃로 가열된다는 것이 보장된다.
반대힘이 후면 상의 강모 캐리어 상에 인가되고, 강모 캐리어가 지지하는, 상술한 홀더는 특히 액체 냉각을 사용함으로써 액티브하게 냉각된다.
냉각은 강모 캐리어의 후면 상에 수행될 수 있을 뿐만 아니라, 강모 캐리어의 소위 측면의 일부에 또한 선택적으로 수행될 수 있다. 측면은 강모 캐리어의 전면과 후면을 연결하는 표면이다. 냉각으로 인해, 강모 캐리어가 전면과 후면 사이에서 스퀴즈드될 때, 측면은 외부를 향해 측방향으로 소성 변형가능하게 재성형되는 것이 방지된다. 여기서, 예를 들어, 홀더는 강모 캐리어에 대해 상보적인 방식으로 형성되는, 강모 캐리어를 위한 수용 리세스를 포함할 수 있으며, 홀더 상의 후면 및 측면의 지지를 보장한다.
강모 캐리어가 전면 상의 공구부에 의해 및 후면 상의 홀더에 의해 접촉될 때, 가압력이 강모 캐리어 상에 인가되면서, 가압력이 장치에 인가된다. 특히, 장치는 가압력을 인가하기 위해 이동되어 정지한다. 이는, 이들이 전면 상에 서로 접촉하기 때문에, 홀더와 공구부 사이에 거리가 없다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 이러한 접촉은 홀더와 공구부 사이의 절단면 내의 밀폐된 강모 캐리어 주위에 및 전체 면적에서 이루어진다. 따라서, 강모 캐리어를 수용하기 위한, 홀더와 공구부 사이에 형성되는 캐비티는 절단면에서 밀폐된다. 여기서, 강모 캐리어 재료는 갭으로 이동하여, 전체 강모 캐리어 상에 리지를 형성할 수 있다.
놀랍게도 테스트들 동안 나타난 바와 같이, 강모 캐리어의 안정성 및 정확성, 및 적어도 하나의 강모, 특히 강모 터프트의 강모들의 정렬은, 장치가 즉시 멀어지게 이동되지 않으며, 소위 인가 시간(전면과 후면 사이에 강모 캐리어에 압력이 인가되는 동안의 기간) 후에, 강모가 즉시 제거되지 않을 때, 증가될 수 있다. 사이클 시간에 관하여 매우 불리하지만, 인가 시간 후에 전면과 공구부 사이의 환기 갭이 발생된다. 이는, 공구부 및 홀더가 서로로부터 약간 제거될 것이라는 것을 의미한다. 여기서, 장치는 완전히 멀리 이동되지 않으며, 또한, 강모 캐리어가 제거되거나 제거될 수 있는, 위치로 이동되지 않는다. 적어도 하나의 강모, 바람직하게는 하나 또는 그 이상의 강모 터프트들을 포함하는 강모 캐리어를 위해 휴지 기간이 통합되며, 장치 내의 환기 갭은 전면을 냉각시키는 역할을 한다. 이러한 휴지 기간에서, 홀더의 형상에 따라, 후면은 추가로 측면과 접촉할 수 있고, 이는 형상 안정화 효과를 가져온다.
미리결정된 휴지 기간은 적어도 1초, 특히 적어도 1.5초여야 한다. 바람직하게는, 이러한 시간 동안, 홀더와 공구부 사이의 다른 이동은 수행되지 않는다. 대안적으로, 느린 개방 이동이 수행될 수 있다.
적어도 하나의 강모, 특히 하나 또는 그 이상의 강모 터프트들이 전체 휴지 기간에 걸쳐 관련된 수용 개구 내에 유지될 때 특히 유리하다. 수용 개구는, 휴지 기간 동안, 하나 또는 그 이상의 강모 터프트들의 강모(들)의 형상을 유지한다. 여기서, 앵커링 개구 주위의 영역은 보다 안정적이게 된다. 명백히, 내부 응력이 감소된다.
환기 갭은, 장치의 이동 방향(장치의 개방 및 폐쇄 이동 동안 홀더와 공구부 사이의 이동 방향)에서 측정되는, 적어도 1 mm의 높이를 가져야 한다.
상술한 바와 같이, 바람직하게는 환기 갭은 휴지 기간 동안 일정하게 유지될 수 있다.
선택적으로, 냉각 공기는 환기 갭을 통해 강모 캐리어의 전면으로 블로잉될 수 있다. 따라서, 휴지 기간의 지속 시간이 단축될 수 있다.
본 발명의 추가의 특징은, 장치의 폐쇄된 위치에 도달함으로써 완료되는, 공구부와 강모 캐리어의 서로에 대한 공급 운동 후, 가압력은 미리결정된 인가 시간 동안 폐쇄된 위치에서 강모 캐리어 상에 인가된다. 사이클 시간을 가능한 한 짧게 유지하려는 의도에도 불구하고, 본 발명의 이러한 특징적인 특징에 따르면, 따라서, 장치는, 폐쇄된 위치로 이동되지 않고 즉시 다시 개방되며, 이는 일반적으로, 물품들의 가압, 재성형 또는 펀칭 동안의 경우이기 때문이다. 가압력은 강모 캐리어의 저항에 따라 달라지기 때문에, 인가 시간 동안 일정하도록 요구되지 않는다. 강모 캐리어의 증가하는 재성형으로 인해, 따라서 가압력은 감소할 것이다.
체류 시간은 적어도 1초, 특히 적어도 1.5초여야 한다.
최대 3초, 특히 최대 2.5초의 체류 시간들은 최적인 것으로 증명되었다. 그 이상은 요구되지 않는다.
강모 캐리어는, 체류 시간 동안, 특히 전체 체류 시간, 그러나 선택적으로는 또한 이미 전면 상의 공급 운동 동안, 전면 상에 가열될 수 있다. 가열이 공급 운동 동안 이미 수행되는 경우, 사이클 시간이 감소될 수 있다. 또한, 전면은, 예를 들어 방사선에 의해 공급 운동 동안 이미 가열된다. 전면이 가열된 공구부에 접촉하자마자, 전면 및 강모 캐리어는, 장치의 후속 폐쇄 동안 가열되며, 원하는 온도가 된다.
강모 캐리어 상의 압력 인가 시간은, 공급 운동의 기간 플러스 인가 시간의 합에 의해 결정되며, 전면은 공구부에 의해 접촉되고, 동시에 후면은 처음으로 홀더에 의해 접촉되며, 완전히 폐쇄된 위치에 도달할 때까지 압축된다. 인가 시간은 적어도 4초, 특히 적어도 5초이다.
15초의 최대 인가 시간, 특히 최대 10초는 한계인 것으로 입증되었다.
여기서, 체류 시간은 바람직하게는 상술한 함께 이동하는 기간보다 작으며, 강모 캐리어는 압축된다. 상기 함께 이동하고 압축하는 것은 공구부에 관하여 홀더의 매우 느린 공급 운동으로 수행된다. 특히, 이러한 기간은 적어도 3초, 특히 적어도 4초 지속한다.
테스트들은, 체류 시간이 강모 캐리어가 압축되면서 함께 이동하는 동안 위의 기간의 최대 50%, 특히 최대 40%인 것을 나타냈다.
사이클 시간을 감소시키기 위해, 다른 수단에 의해, 뿐만 아니라 공구부의 접촉에 의해 이미 강모 캐리어의 전면을 가열시키는 것이 유리할 수 있다. 강모 캐리어는 예열될 수 있다. 예를 들어, 강모 캐러이가 홀더 내에 이미 위치되지 않는 경우, 가열된 공기는 그 전면 상으로 블로잉될 수 있거나, 공구부를 형성하지 않는, 가열원(예를 들어, 방사열)에 노출될 수 있다. 이는 공구부의 홀더로의 공급 운동 동안 또는 상기 공급 운동 전에 수행될 수 있다. 따라서, 강모 캐리어는, 예를 들어, 홀더/공구부의 조정 이동 동안 또는 공구부가 측방향으로 홀더로 이동되기 전, 강모 캐리어는 예열될 수 있다. 따라서, 공구부와의 접촉에 의해 후속 가열 시간이 감소될 수 있다.
본 발명의 추가의 특징은, 장치 내의 적어도 하나의 강모의 자유 단부는 그 전면 상에 지지된다는 것이다. 이러한 지지는 서로에 대한 동일한 강모 또는 강모 터프트들 내에, 하나 이상의 강모 터프트들 내에, 강모 또는 강모들의 축방향 위치를 설정해야 한다. 복수의 강모 터프트들의 경우, 강모는, 예를 들어, 측면도에서 볼 수 있는 강모 터프트의 단부들 상에 톱니의 형상을 가질 수 있다. 다른 옵션들은, 강모 터프트가 톱니 형상으로 형성되고, 점으로 테이퍼링되거나, 원추형으로 테이퍼링되는 것을 포함한다.
정지 또는 성형 수단으로서 작용하는 지지부는, 이때 강모, 강모들 또는 강모 터프트들의 임의의 이동을 방지하기 위해, 강모 캐리어 상에 가압력의 인가 동안 또한 작용해야 한다는 것이 예상될 것이다. 그러나, 강모 캐리어 상에 가압력의 인가 동안, 바람직하게는 가압력의 인가 동안에도, 또는 공구 또는 홀더에 의해 강모 캐리어의 전면 및 후면에 접촉한 후 장치의 공급 운동 동안, 적어도 지지부를 제거하는 것이 유리하다는 것이 나타났다. 이는, 이전에 삽입되어온 지지부가, 적어도 가압력 인가의 라스트 단계에, 선택적으로 또한 가압력의 전체 인가 시간 동안 제거된다는 것을 의미한다. 최소한 라스트 단계에서 또는 또한 재성형 공정의 전체 단계 동안, 지지부에 의해 강모들 상에 전달되는 최소 압력은, 강모들의 재성형을 야기할 수 있고, 강모들이 경사지도록 야기하거나, 서로 평행하게 정렬되지 않게 야기할 수 있거나, 이는 강모 터프트 내에 있지 않다.
이러한 문맥에서, 적어도 하나의 강모/강모 터프트가 수용 개구 내로 클램핑되고 클램핑에 의해 축방향으로 위치될 수 있는 방식으로, 적어도 하나의 강모의 단면 및 공구부 내의 관련된 수용 개구의 단면이 정렬된다. 강모 터프트의 강모들 또는 강모가 축방향으로 정렬될 때, 이들은 수용 개구 내로 클램핑되고, 따라서 축방향으로 위치된다. 물론, 이러한 클램핑은 단지 최소 클램핑으로, 일반적으로, 이전에 수행된 축방향 정렬 공정에서 이동을 가능하게 한다. 그러나, 강모/강모 터프트의 자체 무게의 의해 또는 또한 장치의 이동 동안 관성으로 인해, 수용 개구 내의 강모/강모 터프트의 자동이거나 바람직하지 않은 이동이 일어나지 않는다.
유사하게는, 이는 본 분야에서 사용되는 앵커리스 고정의 경우이기 때문에, 적어도 하나의 강모 또는 전체 강모 터프트는, 이를 용융 온도보다 높게 가열시킴으로써, 강모 재료의 열 재성형에 의해, 두껍게된 체결 단부를 얻을 수 있다. 강모 터프트를 사용할 때, 강모 터프트의 강모들은 열 재성형에 의해 융합될 것이다. 그러나, 여기서, 인접한 강모 터프트들이 서로 추가로 융합되지 않지만, 각 강모 터프트는, 앵커링 개구 내에 삽입되는 팁에 의해,, 두껍게된 체결 단부를 갖는다.
본 발명에 의해, 강모 터프트들이 개구의 림을 재성형함으로써 앵커링 개구 내에 체결될 수 있을 뿐만 아니라, 강모 터프트들의 일반적인 필라멘트들의 다수의 두께를 갖는, 미리 제조된 소위 엘라스토머 세정 요소들(예를 들어, 열가소성 수지들로 제조됨) 내에 체결될 수 있다. 상기 세정 요소들은 세정 및 또한 칫솔의 경우, 잇몸 마사지를 향상시키는 역할을 한다. 또한, 세정 요소들은 핀 형상을 가질 필요가 없지만, 임의의 단면들, 특히 신장된, 아크형, 십자형 또는 라운드(원형 또는 타원) 형상 및 또한 중심 개구들을 포함하는 대응하는 환형 형태들을 가질 수 있다.
적어도 하나의 앵커링 개구는 엘라스토머 재료, 특히 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer; TPE)로 제조된 단일의 미리 제조된 강모로 충진될 수 있다. 상기 단일 강모는 강모 캐리어의 재성형에 의해, 앵커링 개구 내에 앵커링된다.
바람직하게는, 단일의 미리 제조된 강모는, 0.6 mm보다 크고, 특히 0.9 mm보다 큰, 단면에서 측정될 때, 최대 벽 두께를 갖는다. 예를 들어, 직사각형 단면 형상의 경우, 최대 벽 두께는 길이 방향으로 측정된다.
선택적으로, 단일 미리 제조된 강모는 두껍게된 체결 단부를 가질 수 있으며, 이는 앵커링 개구 내로 삽입되고, 강모 캐리어의 앵커링 개구의 재성형된 림에 의해 결합된다. 두껍게된 체결 단부는, 단일 강모의 제조 동안, 및 앵커링 개구의 림을 재성형함으로써, 강모를 인상시키고 탄성적으로 재성형시키지 않음으로써 생성된다. 그러나, 대안적으로, 강모가 충분한 두께를 갖고, 림이 탄성 강모 내로 가압되어, 이후 체결 단부가 변위된 재료에 의해 두껍게될 수 있는 경우, 두껍게된 체결 단부를 제거하는 것이 또한 가능할 것이다.
두껍게된 체결 단부는 예를 들어 편평한 실린더 형상을 갖고/갖거나 단일의 미리 제조된 강모는 다성분 사출 성형 부분이다. 이러한 문맥에서, 두껍게된 체결 단부는, 앵커링 개구 외부의 단일의 미리 제조된 강모의 적어도 외부 탑 표면보다, 다른 바람직하게는 보다 경질의 재료, 예를 들어, 폴리프로필렌일 수 있다. 바람직하게는, 체결 단부는 단일의 미리 제조된 강모의 전체 나머지부보다 더 경질이다. 보다 경질의 체결 단부로 인해, 앵커링 개구 내의 강모의 시트가 향상된다.
일반적으로, 복수의 앵커링 개구들은 강모 캐리어 내에 구비되고, 적어도 하나의, 바람직하게는 그 이상의 앵커링 개구들에는 단일의 미리 정의된 강모(들)이 구비된다. 그러나, 적어도 다른, 바람직하게는, 다른 앵커링 개구들 모두에는 미리 제조된 강모 터프트들이 구비되어, 브러시는 종래의 강모 터프트들 및 더 두꺼운 엘라스토머 세정 요소들의 혼합물을 포함할 수 있다.
측면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 단일의 강모는 자유 단부가, 예를 들어, 적어도 강모 터프트의 자유 단부가 돌출되고, 따라서, 이는 강모 터프트들보다 짧지 않다. 이는 엘라스토머 세정 요소들, 즉 단일 강모들이 강모 터프트들보다 더 길고, 그 단부들을 넘어 전면 상에 돌출될 때 유리할 수 있다. 물론 엘라스토머 세정 요소들은 또한 강모 터프트들보다 더 짧을 수도 있다.
본 발명의 추가의 특징은, 강모 캐리어 내의 앵커링 개구를 정의하는 벽이, 재성형 후 앵커링 개구 내에 배치된 적어도 하나의 전체 강모 터프트 또는 적어도 하나의 강모의 체결 단부 상의 단지 섹션들을 지지한다는 것이다. 따라서, 체결 단부는, 강모들이 하나의 유닛으로 서로 일체로 머지되는, 강모 터프트의 두껍게된 체결 단부 또는 두껍게된 단부일 수 있다. 임의의 방향으로 강모 또는 강모 터프트의 임의의 이동을 방지하기 위해, 전체 앵커링 개구가, 가능한 한 밀착-끼워맞춤 및 갭이 없게 체결 단부를 지지한다는 것이 예상되어야 한다. 그러나, 본 발명은 상이한 접근을 취한다. 체결 단부는 완전히 압축되지 않지만 앵커링 개구 내에 일부 간극들을 갖는다. 이로써, 적어도 하나의 강모의 위치, 특히 그러나 강모 터프트 내의 강모들은 보다 정확하게 조정될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 강모 터프트의 두껍게된 단부는 완전히 압축되지 않고, 강모들은 서로 멀어지게 가압하려 할 것이고, 따라서, 더이상 서로에 대한 평행한 정렬을 갖지 않는다.
예를 들어, 재성형은 앵커링 개구의 마우스의 영역 내에 놓여 있는, 앵커링 개구의 림의 영역에서, 즉, 벽의 일부 영역에서만 수행되어야 한다.
최종 브러시에 대하여, 앵커링 개구의 벽은 적어도 0.8 mm의 깊이에 걸쳐 강모의 또는 적어도 하나의 전체 강모 터프트의 체결 단부를 클램핑하지 않고/않거나 또한 체결 단부를 재성형하지 않는다. 체결 단부의 클램핑 및/또는 재성형이 수행되지 않는 이러한 영역은, 앵커링 개구의 바텀에서 시작하고, 강모 캐리어의 전면을 향해 적어도 0.8 mm 이상으로 추가로 연장된다.
벽과 적어도 하나의 강모/강모 터프트 사이, 특히, 앵커링 개구의 바텀 또는 이의 바텀에 인접한 영역에서 환기 갭이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 전체 강모는 두껍게된 체결 단부를 가질 수 있다. 앵커링 개구의 림은 재성형되고, 이는 전면을 향해 마우스의 영역에 위치한, 벽의 영역이다. 이러한 영역에서, 림은, 수축되어, 앵커링 개구가 바텀을 향하여 확대되고, 두껍게된 체결 단부는 인출 방향에서 뒤로부터 재성형된 림에 의해 결합되고, 따라서, 강모/강모 터프트들로부터의 인출은 정지부로서 작용하는 림에 의해 방지될 수 있다.
상술한 강모 터프트의 강모들 또는 강모의 정렬의 정확성에 관하여, 두껍게된 체결 단부는, 전체 축방향 길이의 최대 50%만을 따라서 후면에 대한 축방향으로, 강모 캐리어의 전면 옆의 그 단부로부터 시작하여, 앵커링 개구 내에 클램핑될 수 있다. 예를 들어, 이는 강모 단부들의 용융 동안 일반적으로 발생되기 때문에, 체결 단부가 구형인 경우, 구형의 이러한 절반부의 최대만이, 전면을 향하는, 앵커링 개구 내에 클램핑된다.
재성형에 의해 형성된 마우스에 인접한 앵커링 개구의 수축된 "목부", 즉 뒤로부터 두껍게된 체결 단부와 결합하는 앵커링 개구의 재성형된 림은, 0.5-1.3 mm, 특히 0.6-0.9 mm의 축방향 연장(본 발명의 문맥에서, "축방향"은 항상, 후면에 대한 전면의, 또는 후면으로부터 전면으로의 방향을 나타냄)을 가질 수 있다. 이는 매우 낮은 높이이다.
본 발명에 의해 제조된 브러시들, 특히 칫솔들은 본 발명으로 인해 강모 캐리어의 영역 내의 매우 낮은 두께를 가질 수 있다. 종래 기술에서, 헤드의 영역 내의 칫솔들의 두께는 4 mm보다 큰 한편, 4 mm 아래의 두께는 본 발명에 의해 보관되며, 강모 또는 강모 터프트들의 경우, 종래 기술보다 양호한 고정력이 보관된다. 또한, 본 발명으로 인해, 전면의 림에 매우 가까운, 강모 터프트들, 또한 더 큰 강모 터프트들을 위치시키는 것이 가능하고, 이는 지금까지 가능하지 않았다.
강모 터트프들은 또한 앵커링 개구의 림을 재성형함으로써 단면으로 수축될 수 있다. 이는, 강모 터프트가 앵커링 개구 내에 체결되고, 강모 터프트의 림이, 강모들이 나란히 배치되는 영역에서 압축되는 방식으로, 앵커링 개구의 림이 재성형된다는 것을 의미한다. 강모들이 나란히 배치되는 영역은, 바람직하게는, 융합된 강모들에 의해 형성된 체결 단부에 직접 지지한다. 따라서, 강모 터프트는, 앵커링 개구 내에 강모 터프트를 삽입한 후, 강모 터프트가 이전에 가졌던, 앵커링 개구를 재성형하고 수축한 후 더 작은 단면을 얻는다.
바람직하게는, 강모 터프트는 적어도 3%, 특히 적어도 5%만큼 압축된다는 것이 제공된다. 상기 압축은, 단면의 차이, 즉, 림의 영역 내의 재성형된 앵커링 개구, 즉, 전면에 대한 앵커링 개구의 마우스의 단면에 대한, 공구부의 수용 개구의 단면적의 차이에 의해 정의된다.
그러나, 칫솔들의 경우, 단면은 최대 0.4 mm만큼만 감소된다.
바람직하게는, 재성형 전에, 앵커링 개구는, 임의의 힘을 인가하지 않으면서, 체결 단부의 앵커링 개구로의 삽입을 가능하게 하기 위해, 터프트/강모의 체결 단부의 최대 단면과 비교할 때, 0.2 mm 미만의 초과를 갖는다. 재성형 후, 앵커링 개구의 수축된 림은 형태 끼워맞춤을 야기하고, 림의 단면은 체결 단부의 최대 단면보다 단지 약 0.1 내지 0.3 mm 좁을 수 있다. 최대 초과 길이는 우수한 풀-아웃 값들을 실현하기에 충분하다.
본 발명은 또한 그 후면 상에 사출 성형된 엘라스토머들을 이미 갖는 강모 캐리어들을 처리하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 엘라스토머는, 강모/강모 터프트가 전면으로부터 앵커링 개구 내에 삽입될 때, 강모 캐리어의 후면 상에 이미 사출 성형된다. 강모 캐리어가 가압력의 인가 동안 수용되는 홀더는 리세스를 포함한다. 이러한 리세스는, 엘라스토머를 포함하는 후면 상에 강모 캐리어를 수용하는 방식으로 형성된다. 특히, 리세스의 형상은 오버몰딩이 구비된 강모 캐리어와 상보적일 수 있다. 엘라스토머가 돌출하는 노브들을 갖는 혀 클리너로서 칫솔들을 위해 구현되기 때문에, 홀더는 이들 노브들을 위한 함몰부를 포함하며, 이는 대응하는 상보적인 방식으로 형성된다.
그러나, 바람직하게는, 리세스의 깊이는, 엘라스토머를 수용하기 위한 그 부피가 엘라스토머의 압축되지 않은 부피보다 작도록 형성된다. 이로 인해, 수용부의 부피는, 앵커링 개구의 림을 재성형하기 위해, 가압력의 인가 동안 압축된 엘라스토머의 실제 부피로 구성된다. 엘라스토머가 강모 캐리어보다 더 연질이기 때문에, 가압력이, 개재된 엘라스토머로 인해 매우 낮아지는 것이 방지되어야 한다.
재성형 동안 홀더에 의해 인가되는 반대 힘은 엘라스토머를 통해 강모 캐리어의 전면으로 완전히 전달될 수 있다. 따라서, 엘라스토머를 개재하지 않으면서, 강모 캐리어의 후면과 홀더의와 직접 접촉은 강모 캐리어에 대한 반대 힘을 전달할 필요가 없다.
전술한 본 발명에 따른 방법의 많은 옵션들은 이하의 향상된 단계들을 포함할 수 있다:
상기 공구부가 가열되어, 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면이 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도보다 낮은 온도, 특히, 강모 및/또는 강모 캐리어 재료의 각각의 용융 온도의 ℃의 85% 아래로 가열될 수 있는 단계, 상기 공구부는 강모 캐리어에 대해 이동되어, 공구부가 강모 캐리어에 접촉시키고 이를 가열시킬 수 있는 단계.
추가의 양태에 따르면, 적어도 하나의 앵커링 개구, 및 앵커링 개구 내에 삽입되고, 앵커를 사용하지 않고 그 내부에 앵커링되는, 적어도 하나의 강모를 포함하는 강모 캐리어를 포함하되, 상기 강모 캐리어 및 적어도 하나의 강모는, 동일할 수 있거나, 상이한 종류일 수 있는, 열가소성 수지로 형성되는 브러시를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 이하의 단계들에 의해 추가로 향상된다:
상기 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면은 주변 온도와 210℃ 사이, 특히 150℃ 사이의 범위에 놓여 있는 미리결정된 온도로 가열되는 단계;
상기 공구부는 강모 캐리어에 대해 이동되어, 공구부는 강모 캐리어에 접촉하고 미리결정된 온도로 이를 가열하지만, 강모 캐리어 및 적어도 하나의 강모를 용융시키지 않는 단계.
임의의 실시예들에서, 열가소성 수지는 바람직하게는 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 바람직하게는 BR003, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate; PBT), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리아미드(polyamide; PA), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate; PVA), 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 아크릴니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylnitrile-butadiene-styrene-copolymer; ABS), 및 스티렌-아크릴니트릴 공중합체(styrene-acrylnitrile-copolymer; SAN)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 단독중합체 및 공중합체는 전술한 열가소성 수지들과 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 공구부가 강모 캐리어와 접촉할 때, 공구부에 삽입된 강모 캐리어 및 적어도 하나의 강모는 용융되지 않는다. 여기서, 미리결정된 온도는 바람직하게는 열가소성 수지의 용융 온도의 최대 85%이다. 따라서, 강모들 및/또는 강모 캐리어의 손상이 확실히 방지될 수 있다.
바람직하게는, 미리결정된 온도는 30℃와 150℃ 사이, 보다 바람직하게는 60℃와 140℃ 사이, 특히 90℃와 130℃ 사이, 또는 100℃와 115℃ 사이의 범위에 놓여 있다.
더 바람직한, 미리결정된 온도는 열가소성 수지의 유리 전이 온도보다 높다. 따라서, 열가소성 수지의 충분한 재성형성이 보장된다.
본 발명에 따른 방법은, 한편으로는, 강모, 강모 터프트 또는 강모 터프트들의 배타적으로 앵커리스 체결을 제공하기 때문에, 종래 기술과는 근본적으로 상이하다. 앵커링 개구는 미리 제조되는데, 이는, 수용 개구들이 강모 캐리어의 사출 성형 동안에 이미 생성된다기보다는, 강모 캐리어 내로 홀들을 가압하기 위해 사용되는 가열된 펀치들은 없다는 것을 의미한다. 또한, 내측의 수용 개구가 먼저 가열되지 않고, 따라서 개구의 내측의 림이 연화되어, 강모 또는 강모 터프트가 수용 개구의 연성 벽 내로 가압된다. 오히려, 강모 또는 강모 터프트(들)이 바람직하게는 먼저 수용 개구에 삽입되고, 이후 강모 캐리어는 용융 없이 공구부에 대향하는 그 전면 상에서 가열된다. 공정은 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래에서 수행되며, 강모 또는 강모 터프트가 공급될 때, 이후 멀리 이동되어야 하고, 별도의 전용 가열 공구에 의해서는 수행되지 않는다. 따라서, 강모 또는 강모 터프트가 위치되는 공구부 자체에 의한 이러한 가열은, 의도되지도 않고 유도되지도 않을 수 있는데, 종래 기술의 강모 터프트가 강모 캐리어의 연화된 가열된 벽으로 관통되어야 하고, 따라서, 높은 고유한 안정성을 가져, 강모 터프트 상에 인가되는 가압력을 전달할 수 있기 때문이다. 후면으로부터 강모 터프트에 인가된 가압력 및 저온 강모 터프트의 고유한 강성으로 인해, 강모 캐리어의 연화된 벽에서 앵커링 단부를 가압할 수 있었다. 또한, 가열은 강모 캐리어를 가열 공구부 자체와 접촉시킴으로써 수행되며, 비접촉식 가열에 의해서는 수행되지 않는데, 이는 종래 기술에서 널리 보급되기 때문이다. 따라서,한편으로는, 에너지 전이는 더 빨리 달성될 수 있고, 다른 한편으로는 장치는 보다 적은 부품들을 사용함으로써 실현될 수 있다.
전체 재성형 공정 동안, 강모 캐리어는 용융 온도보다 아래의 온도, 바람직하게는 용융 온도 상당히 아래의 온도, 예를 들어, ℃로 계산된 각각의 용융 온도보다 아래의 적어도 15%, 및 바람직하게는 °K로 나타나는 유리 전이 온도 이상의 최대 15°의 온도로 가열되고, 강모 캐리어 재료의 경우, 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는다. 300°K 아래의 유리 전이 온도를 갖는 강모 재료의 경우, 전체 재성형 공정 동안 강모 캐리어가 가열되는 온도는 °K로 계산된 유리 전이 온도보다 높은 최대 50%이다. 바람직하게는, 강모 캐리어는 유리 전이 온도보다 높은 온도로 가열된다.
위에 및 이하에 설명된 본 발명 및 유리한 변형예들은, 특히, 강모 캐리어 재료로서 폴리프로필렌의 사용에 기초하며, 일부 그룹들은 300°K의 유리 전이 온도를 가지며, 다른 것들은 300°K보다 높은 유리 전이 온도를 갖는다. 다른 바람직한 강모 캐리어 재료들은 PET, PBT, PA, ABS, SAN, 및 PC이다. 이들 강모 캐리어 재료들 모두는 300°K 보다 높은 유리 전이 온도를 갖는다.
유리 전이 온도는, 예를 들어 동적 기계 열 분석(dynamic mechanic thermal analysis; DMTA)에 의해 확인될 수 있다. 반결정성 열가소성 물질들의 경우 용융 온도는 용융 범위의 상단으로 간주된다. 용융 온도의 확인은, 무형 열가소성 물질의 경우, 예를 들어 동적 시차 열량계법(dynamic difference calorimetry; DSC)에 의해 수행될 수 있다. 무형 열가소성 물질들의 경우 플로우에서 처리 범위로의 전이는 용융 온도로 간주된다.
강모 캐리어들을 제조하기 위한 사이클 시간이 매우 짧기 때문에, 본 발명의일 실시예에 따르면 공구부는 강모 캐리어와 접촉하기 전에 가열된다. 이는 물론 강모 또는 강모 터프트 자체가 이미 가열되어 있다는 단점을 가지며, 이는 강모 터프트가 연성 벽으로 가압해야 하기 때문에 종래 기술에서는 의도되지 않았다. 본 발명에 따르면, 공구부는 강모 캐리어와 접촉하기 전에 미리결정된 최대 작동 온도까지 가열될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 강모 캐리어의 수지의 용융 온도가 강모 또는 강모들의 용융 온도 아래인 것을 제공한다. 그러나, 강모 캐리어 재료는, 강모 재료, 예를 들어 폴리프로필렌 및 PA와 동일한 브러시들도 있다.
상술한 바와 같이, 강모 캐리어는 적어도 하나의 강모를 공구부에 의해 삽입한 후, 바람직하게는 접촉만으로 가열되어야 한다. 물론, 강모 캐리어가 온간 또는 고온 공구부에 접근하는 경우 최소의 온도 상승이 발생할 수 있지만, 이러한 온도 상승은 전혀 중요하지 않으며, 직접 표면에서만 발생한다.
그러나, 공급 운동의 지속 시간이 매우 긴 경우, 공구부는, 공구부의 공급 운동 동안, 공급에 의해 접촉 영역의 영역 내의 강모 캐리어를, 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래이고, 바람직하게는 강모 캐리어의 재료의 유리 전이 온도보다 높거나 동일한, 온도로 가열시킨다는 것이 대안으로서 고려될 수 있다. 대안으로서 또는 상보적인 방식으로, 강모 캐리어는 또한 강모 캐리어를 상술한 온도로 접촉시킴으로써 공구부에 의해 가열될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 강모 캐리어를, 미리결정된 온도 또는 상술한 온도의 범위로 가열시키는 것은, 재성형 공정이 완료될 때까지, 공구부와 마주보는 강모 캐리어(전면)의 표면 아래에서 0.25-0.5 mm 관통해야 한다. 공구부가 오랫동안 강모 캐리어에 대해 가압되고, 따라서 이를 가열시키기 때문에, 가열 에너지는 또한 강모 캐리어의 내면으로 깊게 관통한다. 이러한 이유로, 공구부는, 공구부에 의해 강모 캐리어의 제1 접촉에서 매우 깊게 가열될 필요는 없으며, 가열이 공급 운동 및 인가 시간(접촉 기간) 동안 달성되는 것이 충분하다.
강모 캐리어에 대한 공급 운동의 제 1 단계에서, 공구부는 앵커링 개구를 둘러싸는 적어도 림의 영역에서, 그러나 바람직하게는 전체 접촉 영역에서, 300℃보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료가 사용될 때, 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도의 ℃의 60%, 특히 80%인, 임계 온도보다 높은 온도로 가열시킬 수 있다. 이는, 특히, 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 폴리프로필렌, PET, PBT, PA, ABS, SAN, 및 PC의 변형체들과 같은 강모 캐리어 재료들에 관한 것이다. 대안적으로, 임계 온도는, 유리 전이 온도가 300°K 아래인 강모 캐리어 재료가 사용되는 경우, 특히, 이러한 낮은 유리 전이 온도들을 갖는, 폴리프로필렌의 변형체들이 사용되는 경우의 주변 온도이다. 공구부가 공급 운동의 제2 단계에서 림을 재성형하기 전에 가열이 수행되고, 림은 적어도 하나의 강모를 가압한다.
강모 캐리어 재료는, 유리 전이 온도와, ℃로 계산된 열가소성 재료의 용융 온도의 약 85% 아래의 사이의 범위인 온도로 특히 가열될 수 있다. 사용된 열가소성 재료에 따라, 온도는, 바람직하게는 30℃와 210℃ 사이에, 보다 바람직하게는 60℃와 140℃ 사이, 바람직하게는 90과 130℃ 사이, 또는 100℃와 150℃ 사이의 범위이다.
테스트들이 나타낸 바와 같이, 공구부가 강모 캐리어에 접촉하기 전에, 특히, 300°Kelvin보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료가 사용될 때(이는 특히 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 폴리프로필렌 변형체들, PET, PBT, PA, ABS, SAN, 및 PC과 같은 강모 캐리어 재료들에 관한 것임) 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도 아래이거나, 또는 300°K 미만의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료, 즉, 특히 이러한 낮은 유리 전이 온도를 갖는 폴리프로필렌의 변형체들이 사용될 때, 주변 온도와 동일한, ℃의 40%, 특히 ℃의 20%인 임계 전이 온도보다 높은 온도로 강모 캐리어가 가열되기 전, 강모 또는 강모 터프트는 먼저 수용 개구 내로 푸싱된다. 앵커링 개구의 림은 강모 캐리어의 전면 상에 적어도 외부 림에 있다.
본 발명의 또 다른 변형예에서, 앵커링 개구의 림이 주변 온도보다 높은 적어도 30℃의 온도로 가열되기 전에, 특히, 앵커링 개구의 내면에 앵커링 개구의 림이 공구부에 의해 위의 주변 온도보다 높게 가열되기 전, 적어도 하나의 강모 또는 강모 터프트는 앵커링 개구 내로 먼저 푸싱된다. 이는, 개구 내의 림이 라스트 변형체에서 현저하게 가열되지 않으며, 이는 가열성 핀들이 개구의 내부 림, 즉, 홀의 바텀까지 개구를 정의하는 벽을 가열시키기 위해 가열성 핀들이 개구 내로 관통되는 종래 기술과 반대된다.
재성형은, 강모 터프트가 압축될 수 있도록, 강모 캐리어의 림이 전체 둘레를 따라 강모 캐리어의 전면으로의 전이 시, 체결된 강모 터프트들의 외부 강모들에 대해 가압하는 종류여야 한다. 물론, 압축의 종류 및 양은 강모 터프트의 단면에 따라 달라진다. 칫솔들의 경우, 앵커링 개구의 단면은, 예를 들어, 최대 0.3 mm만큼, 바람직하게는 최대 0.15 mm만큼 감소된다.
바람직하게는, 개구 벽의 가열의 부재는 또한 다른 실시예들을 나타낸다. 이는, 선택적으로 일반적으로 전면의 영역에서만, 즉 앵커링 개구에 대한 전면의 전이 시, 림은 미리결정된 임계 온도 또는 온도로 가열되지만, 주변 온도는, 공구부가 강모 캐리어와 접촉하지 않는 한 개구 내에 기본적으로 유지된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공구부는 또한 공구부가 강모 캐리어와 접촉하는 전체 접촉 영역에서 가열되며, 앵커링 개구의 림 주위에 포인트 형상의 영역 또는 라인 형상의 영역에서는 가열되지 않는다. 이는, 공구부가 전체 접촉 영역, 및 따라서 인가된 고압에 의해 상기 재료 영역을 이동시키고 재성형하는 공구부의 전체 인접 재료 영역을 사용할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 공구부가, 공구부를 마주보는 강모 캐리어의 전체 전면, 즉 전면이지만, 전면의 영역의 적어도 70% 및 그 위에 노출 압력에 접촉할 때 유리하다. 종래 기술에서, 일종의 칼라는, 유일한 가열되고 재성형된 재료인, 돌출된 비드들로 인해 제조된 강모 캐리어에 형성되어왔다. 본 발명은 그와 매우 상이하고, 특히, 강모 캐리어 부분들은 가열되고, 재성형되며, 앵커링 개구들의 전면 림에 멀리 위치된다.
강모 캐리어의 후면은 앵커링 동안 공구부에 의해 가열되어서는 안되며, 공구부에 마주보는 전면만이 사실상 가열되고 재성형될 수 있는 한편, 후면은, 강모 캐리어의 판형의 안정한 베이스로 나타낼 수 있는, 구조를 형성한다. 따라서, 강모 캐리어의 이러한 부분은 압력에 노출되는 동안 재성형되거나 변화되지 않는다.
공구부는 또한 적어도 강모 캐리어에 압력을 인가하는 전체 시간 동안 전면에서 강모 캐리어를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 단시간 내에 강모 캐리어를 예열하고, 이후 강모 캐리어의 가열된 재료 부분들에서 강모 터프트들을 급격하게 이동시키는 것을 목적으로 하지 않는데, 이는, 강모 터프트들이 이후 타격되는, 예열된 강모 캐리어들에 의한 종래 기술의 경우이기 때문이다.
본 발명에 사용되는 수지는, 예를 들어, 코폴리에스테르, 특히 EastarTM BR003(230-280℃의 용융 온도 범위를 가짐), 폴리프로필렌, 특히 165℃의 용융 온도를 갖는 PPH5042와 같은 단독중합체, 폴리카보네이트 , 폴리아미드, 폴리비닐아세테이트 또는 폴리에틸렌이다. 이 경우, 이들 재료들은, 주변 온도보다 높은 유리 전이 온도를 갖고, 여기서 300°K이고, 에너지가 공구부를 통해 강모 캐리어로 전달된다. 이는 또한 유리 전이 온도가 주변 온도보다 아래의 재료들의 경우 또한 유리하다. 그러나, 강모 캐리어의 이러한 재료들에 대한 본 발명의 변형예에 따라, 공구부에 의한 강모 캐리어의 가열을 제거하는 것도 가능하다. 이후, 재성형은 주변 온도에서 강모 캐리어의 공구부의 압력에 의해서만 배타적으로 실현된다.
유리하게는, 이하에서 설명될 본 발명에 따른 장치에 의해, 및 본 발명에 따른 방법에서 강모 캐리어 재료들은 이하의 온도로 가열될 것이다:
Figure pct00001
본 발명에 따르면, 특히 PET의 경우, 강모 캐리어의 전면의 가열은 75-95℃, 특히 80-90℃의 범위로 제공되고, PP의 경우 115-125℃, 특히 110-120℃의 온도로 제공된다.
특히, 멜트 플로우 인덱스(melt flow index; MFI)가 6-35, 바람직하게는 10-15인 PP가 사용된다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 전체적으로 수용 개구, 강모 캐리어 및 공구부 내의 복수의 앵커링 개구들 및 복수의 수용 개구들 내에 삽입되는, 강모만을 제공하지 않는다. 수용 개구들은 지정된 앵커링 개구들로 정렬된다. 강모 터프트들은 이후 수용 개구들에 삽입되고, 이후 앵커링 개구들 내에 삽입되며, 바람직하게는 동시에 삽입된다. 공구부는 적어도 앵커링 개구들 사이의 전체 영역이 가열되도록, 앵커링 개구들의 림들, 바람직하게는 전체 접촉 영역을 동시에 가열한다. 강모 캐리어의 전면에 압력을 인가함으로써, 앵커링 개구들이 동시에 폐쇄되고, 따라서 강모 터프트들이 동시에 앵커링된다.
바람직하게는, 공구부와, 공구부 상의 강모 캐리어 사이의 접촉 영역은 공구부를 마주보는 강모 캐리어의 전면과 같이, 평면이다.
강모 캐리어에 대한 공구부의 공급 이동은 제어된 압력 및 시간 및/또는 압력 및 경로 제어 방식으로 수행될 수 있다.
이에 대안적으로, 장치는 예를 들어(예를 들어, 스핀들 드라이브를 통해) 전기 모터를 제공함으로써 단순히 이동하여 정지되었고, 전기 모터의 파워 또는 에너지의 소비가 검출되고 미리결정된 임계값에 도달할 때, 장치가 홀더와 공구부가 바람직하게는 서로 접촉하는 폐쇄 위치에 있다고 가정된다. 이 시점에서 소위 체류 시간이 시작될 수 있다.
용어 "강모 캐리어와 관한 공구부의 이동 또는 공급 운동"은 2개의 부분들 중 하나 또는 모두의 부분들이 서로에 대해 이동하고 있다는 것을 나타낸다.
본 발명의 추가의 변형예에 따르면, 강모 캐리어와 접촉할 때 시작하여, 공구부는 바람직하게 일정하게 유지되는 가압력을, 미리 결정된 기간 동안 강모 캐리어 상에 인가한다. 상기 선택적인 방법은, 이후, 공구부와 강모 캐리어를 서로 제거하기 위해, 가압력이 단순히 생성되어, 소위 인가 시간으로서, 일정 기간 동안 강모 캐리어에 인가되기 때문에 실현하기가 특히 쉽다. 여기서, 본 발명의 다른 변형예들에서와 같이, 캐리어 내의 강모 또는 강모 터프트(들)을 앵커링하기 위해 필요한 추가적인 방법 단계들이 없다.
강모 캐리어에 대한, 또는 그 상으로, 공구부로부터의 공급 운동 및/또는 가압력은, 최대 공급 경로가 시간에 따라 비선형 방식으로 도달할 때까지 공구부에 의해 강모 캐리어의 제1 접촉으로부터 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 온도의 더 길거나 더 짧은 초기 인가 시간이 실현될 수 있으며, 이후 강모 캐리어 재료를 추가로 영구적으로 재성형시키기 위해 또 다른 압력이 인가된다.
전술한 종래 기술과 반대로, 관련된 앵커링 개구(들) 내의 삽입 동안, 적어도 하나의 강모 또는 전체 강모 터프트(들)의 체결 단부는, 물론 재성형 전 및 강모 캐리어를 가열하기 전, 앵커링 개구의 단면보다 작을 수 있다. 이는, 종래 기술에서 제안된 바와 같이, 강모 터프트는 앵커링 개구의 측벽 내로 푸싱되지 않는다는 것을 의미한다. 체결 단부는, 가열되지 않거나, 연화시키기 위해 충분한 정도로 가열되지 않기 때문에, 또한 앵커링 개구의 바텀으로 가압되지 않는다. 또한, 수용 개구로부터 강모들을 푸싱하는 데 요구되는 힘을 초과하는, 강모들 상에 인가되는 축방향 힘은 없다.
압력이 강모 캐리어 상에 인가되고, 또한 가열되는 동안, 강모 캐리어 상의 공구부의 상당히 긴 인가 시간은, 본 방법에 중요하고, 종래 기술에 대한 상당한 차이를 나타낸다. 인가 시간은 적어도 4초, 특히 5초, 및 최대 15초, 특히 최대 10초에 이른다. 이러한 긴 인가 시간에 걸쳐, 압력은 동일할 수 있고/있거나 강모 캐리어의 영구적인 가열이 수행될 수 있다.
앵커링 개구는 특히 최대 4 mm, 추가로 특히 최대 2.7 mm의 깊이를 갖는 블라인드 홀일 수 있다.
강모 캐리어가 전면의 영역에서 재성형됨에 따라, 강모 캐리어의 두께는 본 발명에 따른 방법에 의해 감소된다.
앵커링 개구는 단지 전체 깊이의 최대 85%, 특히 최대 70%, 특히 최대 60%의 깊이까지 재성형되고 수축되며, 이는 블라인드 홀의 바텀 영역에서 테이퍼되지 않을 것이라는 것을 의미한다.
종래 기술과의 상당한 추가의 차이는 또한 인가된 압력이며, 이는 지금까지 제안된 방법들보다 상당히 높다. 즉, 공구부는 적어도 200 bar, 특히 적어도 400 bar의 압력을 강모 캐리어 상에 인가하고 있다.
적어도 하나의 앵커링 개구, 바람직하게는 모든 앵커링 개구들은, 이보다는, 앵커링 개구의 마우스 영역 내의 공구부에 의한 강모 캐리어의 충돌 전에, 돌출된 칼라를 갖지 않으며, 강모 캐리어들은 공구부, 적어도 공구부와의 접촉 영역에 마주보는 전면 상의 평면이다. 200 bar 또는 그 이상의 매우 높은 압력은, 표면 또는 접촉면의 전체 면적이 재성형되고, 이하에 설명될 하나의 예외를 제외하고, 재료 수집으로서 요구되는 돌출된 칼라는 없다는 것을 보장한다.
앵커링 개구가 공구부에 대향하는 그 전면으로 경사진 방식으로 연장되는 그 내면에 림 부분을 포함하는 경우, 이러한 영역에서 추가적인 재료 수집이 필요할 수 있다. 이후, 공구부에 의한 강모 캐리어의 충돌 전에, 강모 캐리어는 공구부를 향하여 전면에 대향하게 돌출되는, 경사형 림 부분의 영역에서 전면 림 상에 돌출부를 갖는다. 이를 제외하고, 강모 캐리어의 전면은 유리하게는 완전히 평면이다.
공구부로서, 특히 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트가 로딩된 매거진이 사용된다. 복수의 강모들 또는 복수의 강모 터프트들이 강모 캐리어에 체결되어야 하는 경우, 따라서 모든 강모들 또는 강모 터프트들은 동일한 매거진에 수용되고, 로딩 후에 모두 동시에 삽입된다.
로딩 후, 강모 또는 강모 터프트들의 체결 단부(들)은 그 체결 단부가 매거진으로부터 돌출하고, 매거진으로부터 제거되지 않으면서, 상기 체결 단부 상에 가열될 것이다. 이후, 매거진으로부터 자유롭게 돌출하는, 체결 단부에서 두껍게된 부분이 생성된다. 따라서, 매거진은 전용 펀칭 공구가 아니지만, 또한 이송 공구이며, 이는 로딩 스테이션에서 강모 캐리어로 측방향으로 이동되며, 이후, 강모 캐리어에 대해 가압된다.
이후, 두껍게된 부분, 즉, 두껍게된 체결 단부는, 강모 캐리어 내의 앵커링 개구 내에 삽입되기 전, 액티브하게 냉각될 수 있고, 즉, 생성 직후에 액티브하게 냉각될 수 있다. 이는 증가된 사이클 시간을 가져온다. 또한, 가압력의 인가 동안 두껍게된 부분의 후속 재성형이 방지되어, 강모들은 최적의 방식으로 더이상 서로 정렬되지 않는다. 그러나, 액티브 냉각은, 두껍게된 체결 단부가 그 곳에 존재하는 주변 온도에 의해 장치 내에서 냉각된다는 것을 의미하지는 않는다. 이보다는, 예를 들어, 팬에 의해 발생되는 액티브 공기 흐름의 냉각 디바이스가 제공된다. 상기 공기 흐름은 주변 공기를, 예를 들어 그에 더 멀리 떨어진 위치로부터, 가열된 부분으로 이송할 수 있거나, 또는 공기 상태 시스템으로부터 나오는 냉각된 공기를 제공할 수 있다. 추가의 가능성은, 강모(들)을 포함하는 체결 단부가 통과되는, 저온 챔버를 제공하는 것이다.
전술한 바와 같이, 공구부는, 예를 들어, 강모 캐리어와 마주보는 평면 전면 (적어도 강모 캐리어와의 접촉 영역에서) 및/또는 기하학적 구조를 가지며, 이는 앵커링 개구 내로 돌출되도록 구성되어 있지 않고, 즉, 종래 기술에 제안된 바와 같이, 핀형 돌출부들 등을 갖지 않는다.
알아낸 바와 같이, 강모 캐리어에 대해 모두가 서로 지지하는, 홀더와 공구부 사이의 소위 절단면의 위치가 중요하다. 따라서, 홀더 내에서뿐만 아니라 부분적으로 공구부 내에 강모 캐리어를 수용하도록 구성된 캐비티를 형성하는 것이 유리하다. 그러나 강모 캐리어의 두께에 관하여, 캐비티의 주요 부분은 홀더의 리세스에 의해 형성된다. 절단면은 바람직하게는 강모 캐리어의 측면과 전면 사이의 라운딩된 전이부에 가깝거나 또는 바로 인접, 즉 라운딩된 전이부의 외부여야 한다. 따라서, 이 라운딩된 전이부는 강모 캐리어의 스퀴즈드된 재료에 의해 형성되는, 임의의 리지 또는 단계와 함께 제공되지 않는다.
압력 및 열, 또는 압력만 인가함으로써, 강모 캐리어의 총 두께는 부분적으로 뿐만 아니라 전체적으로 영구적으로 감소된다. 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면은 특히 최대 140℃, 특히 최대 130℃의 온도로 가열된다. 예를 들어, 강모 캐리어용 재료들로서, 폴리프로필렌, PET, ABS 또는 SAN이 사용된다.
강모 캐리어 재료로 PET를 사용할 때, 강모 캐리어의 전면이, 재성형 동안, 75-95℃, 특히 80-90℃로 가열되고, 6-35, 바람직하게는 10-15의 PP(예를 들어, 멜트 플로우 인덱스(MFI))를 가짐)를 사용할 때, 105-125℃, 특히 110-120℃의 온도로 가열된다는 것을 알게 되었다.
간략히 전술한 바와 같이, 엘라스토머, 특히 그 전면에서 돌출하는 TPE로 제조된 탄성 세정 요소는 적어도 하나의 강모를 체결하기 전후에 강모 캐리어에 사출 성형되고 고정될 수 있으며, 세정 요소는 강모 캐리어의 림 상에 및/또는 강모들 또는 강모 터프트들 사이의 림의 내측에 배치된다. 따라서, 동일한 브러시 내의 세정 요소들의 혼합물들이 고려될 수 있다. 강모 캐리어에 대한 앵커링 개구의 림을 재성형함으로써 체결되는 사출 성형된 세정 요소들, 강모 다발들, 및 앵커링 개구의 림을 재성형함으로써 강모 캐리어에 또한 체결될 수 있는, 엘라스토머로서 구성된 단일 강모들, 미리 제조된 세정 요소들은, 임의의 조합으로 강모 캐리어 상으로 부착될 수 있다. 추가로, 강모 바디는 다성분 사출 성형 부분으로서 구성될 수 있다.
강모들은 또한 미리 날카롭게 될 수도 있고, 화학적으로 또는 기계적으로 미리 날카롭게 된 강모들이거나, 미리 라운딩될 수도 있다.
복수의 강모 터프트들이 동일한 강모 캐리어에 고정될 수 있으며, 적어도 하나의 강모 터프트는 하나 이상의 다른 강모 터프트의 터프트들보다 상이한 용융 온도를 갖는 다른 재료로 제조되는 강모들로 이루어진다. 상이한 강모 재료들로 제조되는 강모 터프트들은, 터프트의 강모들을 함께 융합하여 두껍게된 체결 단부를 형성하기 위해, 상이하게 가열된다. 이는 상이한 방식으로 실현될 수 있다: 가열 디바이스를 마주보는 강모 터프트의 단부와 가열 디바이스 사이의 거리는 강모 재료에 따라 상이하게 설정되고/되거나 가열 디바이스는 강모 물질에 따라 상이한 온도로 가열되고/되거나 상이한 온도로 가열되는 상이한 가열 디바이스들이 관련된 강모 재료에 따라 사용된다.
예를 들어, 강모 터프트들이 다른 높이에서 매거진으로부터 푸싱된다. 용이한 용융 재료로 제조된 이들 강모 터프트들은, 예를 들어, 다른 강모 터프트들보다 매거진에 가깝게 유지되어, 더 돌출되는, 강모 터프트들이 다른 것들보다 가열 디바이스에 접근하고, 따라서 보다 크게 가열된다. 대안적으로, 강모 터프트들은, 가열 디바이스에 접근하기 위해, 매거진으로부터 체결 단부가 차례로 상이한 강모 재료들을 포함하는 강모 단부들을 푸싱함으로써, 차례로 또한 처리될 수 있다. 이후, 가열 디바이스는 2개의 상이한 적절한 상이한 온도들로 가열되거나, 상이한 온도로 가열된 가열 디바이스들은 각각의 관련된 강모 터프트들에 대해 사용될 수 있다.
예를 들어, 나일론과 PBT로 제조된 강모들을 포함하는 브러시의 경우, 먼저 나일론으로 제조된 강모들이 가열되고, 이후 PBT로 제조된다.
전술한 유리한 변형예들은 또한 임의의 방식으로 서로 명시적으로 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 목적은, 또한 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트, 바람직하게는 복수의 강모 터프트들을 포함하는 하나의 브러시를 제조하기 위한 장치에 의해 해결되는데, 특히 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 위한 적어도 하나의 앵커링 개구 를 갖는 강모 캐리어를 포함하며, 장치는 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 위한 적어도 하나의 수용 개구를 갖는, 공구부(예를 들어, 프레스 펀치로서 구성됨) 및 강모 캐리어를 위한 홀더를 포함하고, 수용 개구는 강모 캐리어와 마주보는 공구부의 전면 상에서 끝나고, 공구부는, 전면이 최대 140℃, 특히 최대 130℃의 온도로 가열되는 방식으로 구성되고 제어된, 전면의 적어도 일부를 가열시키는, 가열부를 포함한다. 특히, 강모 캐리어를 위한 재료로서 폴리프로필렌, PET, ABS, 또는 SAN이 사용된다.
본 발명에 따른 장치에서, 강모 또는 강모 터프트(들)에 대한 일시적인 지지부서 작용하는 공구부가 프레스 펀치로서 또한 동시에 이송 수단으로서 사용된다. 가열은, 어떤 면에서는 공구부의 전면 상에 구현되고, 강모 캐리어에 대해 이동될 때, 전면은 최대 140℃의 온도, 특히 최대 130℃의 온도로 가열되는 방식으로 컨트롤러에 의해 제어된다. 이론상으로 더 높은 온도를 사용할 수 있지만, 그 컨트롤러 또는 조정은 각각의 미리 정의된 방식으로 온도를 제한하는, 장치는 또한 정의에 따른 장치의 일부다.
방법에 대해 이미 상술한 바와 같이, 공구부의 공급 운동은 홀더 및/또는 공구부의 이동에 의해 강모 캐리어의 홀더에 대해 실현될 수 있으며, 공급 운동은 압력 및 시간 및/또는 압력 및 경로에 의해 제어되거나, 시간에 의해서만 제어되거나 경로에 의해서만 제어된다.
본 발명에 따른 장치는, 강모 캐리어 상에, 적어도 200 bar, 특히 적어도 400 bar의 압력을 생성할 수 잇고, 이는 홀더를 향한다는 것을 의미한다. 다.
공구부의 가열성은, 강모 캐리어와의 전체 접촉 영역에서 실현되거나, 또는 홀더에 대향하고, 따라서 홀더 내에 삽입된 강모 캐리어에 대향하는, 공구부의 전면의 전체 면적 내에서 실현될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법애 관하여 이미 설명된 바와 같이, 공구부는 예를 들어 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트가, 장치의 로딩 스테이션에 로딩되는 매거진이다. 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트(일반적으로, "적어도 하나의 강모"는 전체 설명 및 청구범위를 위한 하나 이상의 강모 터프트들을 나타냄)는 로딩 후 체결 단부가 매거진으로부터 돌출한다. 로딩 스테이션의 하류에 배치된 용융 스테이션에서, 체결 단부(들)이 가열되어, 두껍게된 부분이 각각 형성된다. 하나 이상의 강모 터프트를 사용할 때, 각각의 강모 터프트의 강모는 열 재성형에 의해 융합될 것이다. 특히, 일종의 버섯형, 컵형, 또는 구형의 두껍게된 부분이 형성된다.
일반적으로, 본 발명에 따른 장치에서, 매거진은 이동될 수 있고 스테이션들은 고정될 수 있거나, 매거진은 고정되게 유지되며, 스터핑 공구들 또는 가열 디바이스들 또는 홀더들은 매거진으로 이동된다. 상기 공구들 또는 홀더들은, 예를 들어, 차례로 고정식 매거진들로 이동하는, 회전 캐러셀 상에 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 장치는, 공구부가 강모 캐리어에 의해 접촉되기 전 가열되는 방식으로, 강모 캐리어에 대한 공구부의 공급 운동, 및 공구부의 가열 공정을 제어하는 컨트롤러를 갖는다. 이는, 공구부의 공급 운동이 홀더를 향하기 전에, 공구부가 이미 가열된다는 것을 의미한다. 이러한 단계에서, 최대 작동 온도가 존재할 수 있지만 필수는 아니다. 강모 캐리어는, 적어도 하나의 강모가 공구부에 의해 삽입될 때까지 가열되지 않으며, 이는, 매거진에 대한 두껍게된 단부의 초과 길이 및 강모 캐리어 상의 각각의 접촉면에 대한 매거진의 전면의 거리에 의해 실현된다.
본 발명에 따른 장치는 특히, 공구부가 재성형 공정을 위해 강모 캐리어의 전면을 가열하기 위해 요구되는, 원하는 온도로 영구적으로 가열되는 방식으로 구성된다. 이는, 적어도 하나의 강모 또는 강모 터프트(들)이 수용 개구(들)에 삽입될 때 공구부도 이미 가열되고 원하는 온도를 갖는다는 것을 의미한다. 두껍게된 체결 단부를 형성하기 위해, 공구부가, 강모의 용융 동안 적어도 하나의 강모/강모 터프트를 수용할 때, 수용 개구 내의 적어도 하나의 강모/강모 터프트의 체류 시간 및/또는 공구부의 온도는, 강모 또는 강모 터프트의 강모들의 재성형을 야기하지 않는다.
공구부의 강모 캐리어로의 공급 운동 동안 및/또는 강모 캐리어를 접촉하는 동안, 공구부가, 공구부와의 접촉면의 영역에서 강모 캐리어를, 강모 캐리어 재료의 용융 온도 미만이고, 바람직하게는 강모 캐리어의 재료의 유리 전이 온도보다 높거나 동일한 온도로 가열시키는 방식으로, 컨트롤러는, 이러한 온도를 공구부를 가열시키고, 공구부의 강모 캐리어로의 공급 이동을 제어할 수 있고, 특히 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, 공구부의 온도가, °K로 계산된 유리 전이 온도 초과의 최대 15%로 설정되고, 300°K 미만의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, °K의 유리 전이 온도보다 높은 최대 50%로 설정되는 방식으로, 컨트롤러가 프로그래밍되도록 구성된다.
본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치에서, 표준 1 성분 또는 다성분 사출 성형 방법으로 제조되는, 강모 바디들 또는 강모 캐리어들이 물론 공급될 수 있다. 따라서,(금속) 앵커링 기술을 이용하여 실제로 전통적으로 스터핑되는, 칫솔들에서 사용되는, 손잡이들 또는 보다 일반적인 의미에서는, 강모 바디들 또는 강모 캐리어들이 사용될 수 있다. 그러나, 일반적으로 이들 손잡이들/강모 바디들/강모 캐리어는 본 발명에 따른 방법에 요구되는 것보다 더 깊은 앵커링 개구들을 갖는다.
또한 수년 동안, 다성분 손잡이들 또는 강모 바디들 또는 강모 캐리어들이 앵커링 기술에 제공되고, 엘라스토머 구조물들은, 강모 헤드의 림의 및/또는 앵커링 개구들 사이의 강모 바디의 헤드 영역에서 사출 성형된다. 강모 헤드의 후면 상에, 엘라스토머 혀 클러너들이 예를 들어 부착되고 사출 성형될 수 있다. 임의의 이들 가능성들 중 어느 것은 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치에도 적용된다.
앵커링 기술에서, 이들 엘라스토머 구조물들은 스터핑이 수행되기 전에 전면 또는 후면에 부착된다. 강모들을 스터핑한 후에 엘라스토머 구조물의 부착은 예외로서 수행되며, 일반적인 경우는 아니다. 대부분의 경우, 상기 엘라스토머 구조물들은 다성분 사출 성형 공구에서보다 보다 경질의 캐리어 구조물로 주입된다. 이러한 칫솔 바디들용 다성분 공구들은 매우 광범위하게 사용된다.
본 발명에 따른 방법 및/또는 본 발명에 따른 장치에 의해 공급되는 손잡이, 강모 바디들/강모 캐리어들은 오늘날 문제가 일어나지 않는 것으로 알려진 임의의 강모 바디 사출 성형 기술 및 사출 성형 공구들을 사용하여 사출 성형될 수 있다. 따라서, 앵커링 개구들은 라운드일 수 있거나, 임의의 바람직한 단면 형상을 가질 수 있고, 주입 캐비티 내로 돌출하는, 몰드 핀들을 사용하여 미리 주입된다. 상기 핀들은 사출 형 부품의 전체 탈형이 수행되기 전에, 예를 들어, 슬라이더들을 사용하여, 주입된 수지의 적절한 냉각 및/또는 경화 후에 캐비티들부터 푸싱될 수 있다. 따라서, 소위 몰드 핀들은 평행하게 및/또는 서로 각진 방식으로 배치될 수 있어, 따라서, 사출 성형 부분 내의 평행하게 및/또는 각진 앵커링 개구들을 생성시킬 수 있다. 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치에서, 핀들은, 앵커링 기술을 사용함으로써 스터핑되어야 하는, 강모 바디들 또는 강모 캐리어들의 사출 성형 동안보다는, 이러한 종류의 부품들의 사출 성형 동안, 주입 캐비티들 내에서 덜 멀리 침지할 수 있다. 따라서, 앵커링 개구들의 주입 길이는 더 작은 깊이를 갖는다. 이들 개구들이 덜 깊기 때문에, 본 발명에 따른 방법에 의해 및 본 발명에 따른 장치에 의해 제조된 브러시들의 헤드들의 총 두께는 강모 헤드들과 비교하여 상당히 감소되며, 앵커링 기술을 사용하여 스터핑된다. 이는 칫솔들의 제조에 임상적인 이점을 가져온다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치는, 강모 캐리어 또는 강모 바디를 위한 클리어 재료들을 사용할 때 뚜렷한 이점들을 갖는다. 이러한 재료들은 일반적으로 PET, 코폴리에스테르, SAN, ABS 등이다. 폴리프로필렌으로 제조된 강모 캐리어들/강모 바디들/손잡이들과 유사하게, 상기 재료들은 미리 사출 성형된 앵커링 개구들을 가질 수 있고/있거나 다성분 방법에서 엘라스토머들(예를 들어, TPE, TPU)가 구비될 수 있다. 강모 캐리어들/강모 바디들/손잡이들이 다성분 방법을 사용하여 사출 성형된 후, 장치에 관한 위의 및 하기에서 설명된 바와 같이, 이들은 본 발명에 따라 추가로 처리될 수 있다.
홀더 및, 예를 들어, 프레스 펀치로서 작용하는 공구부를 포함하는 스테이션의 상류에, 강모 캐리어를 생성하기 위한 사출 성형 스테이션이 제공될 수 있으며, 사출 성형 절반부는 주입 캐비티 내로 돌출하는 적어도 하나의 돌출부를 가져 제공되며, 이는 고정된 방식으로 사출 성형 절반부에 체결되거나 그의 일체형 부품이다. 따라서, 사출 몰드 절반부에 대해 지금까지 사용된 액티브 슬라이더들은 부분적으로 또는 완전히 중복된다. 각각의 돌출부는 블라인드 홀로 형성된 앵커링 개구를 생성한다. 슬라이더들은 제조하기에 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 유지 보수 및 수리에 대해서도 비용이 많이 들 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 있어서, 강모 또는 강모 터프트가, 앵커링 개구를 위한 최소 깊이를 요구하는, 강모 캐리어 내의 앵커를 사용하여 고정되지 않으며, 강모 또는 강모 다발을 고정시키기 위한 감소된 깊이를 갖는 앵커링 개구들이 충분하다.
그러나, 본 발명은 또한 브러시를 제조하기 위한, 특히 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치를 생성하고, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 위한 적어도 하나의 수용 리세스를 포함하는 공구부 및 대향하는 홀더가 제공된다. 공구부 및 홀더는 서로를 향해 및 서로 멀어지게 (공급 방향으로 및 공급 방향에 대향하게) 이동가능하다. 공구부는, 예를 들어, 일체화된 전기 저항 가열에 의해 가열가능하고, 홀더에는, 특히 냉각수 회로에 연결된, 액티브 냉각 디바이스가 구비된다. 따라서, 서로 접촉하고, 강모 캐리어를 수용하기 위한 적어도 하나의 공통 캐비티를 정의하는 구성 요소들에서, 가열 및 냉각이 동시에 수행된다.
장치는 적어도 하나의 전기 모터, 바람직하게는 강모 캐리어 상에 가압력을 인가하기 위한 서보 모터를 갖는다. 전기 모터들은, 가압력이 매우 용이하게 설정될 수 있고, 이들이 신뢰할 수 있고 쉬운 방법으로 조정될 수 있다는 장점을 갖는다.
가압력을 인가하기 위한 다수의 전기 모터들이 제공될 수 있다. 또한, 전기 모터는, 공구부와 홀더 사이의 복수의 캐비티들을 한정함으로써, 복수의 강모 캐리어들을 압력에 또한 노출시킬 수 있다. 장치의 출력 속도를 증가시키기 위해, 복수의 강모 캐리어들을 각각 압력에 노출시키는, 특히, 복수의 전기 모터들이 제공된다.
또한, 턴테이블들 또는 등가물들은 제조 속도를 증가시키는데 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛들, 어떤 스테이션들이 더 긴 사이클 시간을 요구하는지에 따라, 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는, 작동 동안, 공구부가, 강모 캐리어 상에 압력의 인가 동안 요구되는 온도로 영구적으로 가열되는 방식으로 프로그래밍된 컨트롤러를 포함한다. 따라서, 작동 공정 동안 존재하는 원하는 온도 변화는 없어서, 공구부에 대한 가열 시간이 없으며, 이는 사이클 속도에 부정적인 영향을 줄 것이다.
최종적으로, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 장치를 위한 홀더에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이러한 홀더에는 적어도 하나의 냉각 채널이 구비된다. 홀더 외부의 단자들은 냉각 회로, 특히 액체 냉각 회로에 대한 연결을 가능하게 한다.
홀더는 특히 강모 캐리어(들)을 수용하기 위한 하나 또는 그 이상의 캐비티들을 갖는 플레이트이다.
또한, 홀더는, 바람직하게는, 부분적인 캐비티들을 형성하기 위해 복수의 강모 캐리어들을 위한 함몰부들이다. 함몰부들을 포함하는 홀더가 브러시(표면적 지지부)의 디자인에 정확히 일치되는 사실로 인해, 신규 홀더는 모든 신규 디자인을 위해 제조되어야 한다. 따라서, 홀더들은 비용이 매우 많이 든다. 또한, 냉각 채널들은 비용을 증가시킨다.
비용을 감소시키기 위해, 홀더가, 밀링에 의해 간단히 제조된 그루브 형태를 갖는, 그 후면 상에 단 하나의 냉각 채널을 갖는 것이 유리할 수 있다. 이후, 냉각 채널은 플랜지 플레이트를 제공함으로써 완료되고, 예를 들어, 영구적으로 설치되고, 그 전면에는 또한 그루브가 구비된다. 이후, 홀더가 플랜지 플레이트로 나사 결합될 때, 2개의 그루브들 모두는 서로 보완하여, 폐쇄된 냉각 채널 또는 폐쇄된 냉각 채널들을 형성할 수 있다. 대안적으로, 냉각 채널(들)은 판형 홀더를 통해 하나 또는 그 이상의 드릴링들에 의해 또한 생성될 수 있다. 예를 들어, 서로에 대한 림의 측면 상에 평행한 홀들을 연결시키기 위해, 플레이트들은 자동차의 라디에이터와 유사하게 제공될 수 있다. 이들은 유체 방식으로 냉각 채널들의 인접한 단부들을 연결시킨다.
각각의 강모 캐리어의 경우, 홀더는, 강모 캐리어에 대해 상보적으로 형성되는 리세스를 갖고, 강모 캐리어는 바람직하게는 약간 돌출된다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 관하여 상술한 이점들 및 특징들은, 본 발명에 따른 방법에 대응하여, 본 발명에 따른 장치에도 적용되며, 개별적으로 또는 조합하여 적용된다는 것을 명시적으로 유의해야 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치는 임의의 브러시들에 사용될 수 있고, 칫솔들에 제한되지 않는다는 것을 유의해야 한다. 방법 및 장치는, 예를 들어, 가정에서 사용되는 브러쉬들, 스크러버들, 가정에서 사용되는 빗자루들 또는 임의의 종류의 빗자루들, 식기세척 브러시, 욕실 브러시들, 헤어브러시들, 칫솔들, 진공 청소기 브러시들, 손 세정 브러시들 및 임의의 종류의 페인트 브러시들(예를 들어, 네일 래커 브러시들, 페이스 브러시들(칫솔들, 수동 또는 전기 브러시들)에 사용될 수 있다. 따라서, 이하의 도면들에 설명된 세부사항들 및 변형예들은 또한 임의의 이들 브러시들에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 참조되는, 이하의 설명 및 이하의 도면들로부터 명백해질 것이다.
도면들은 이하를 나타낸다:.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 방법의 상이한 후속 단계들을 사시 평면도 및 사시 저면도이며, 본 발명에 따른 장치도 도시한다.
도 2는 도 1e의 앵커링 스테이션의 사시 저면도의 확대도이다.
도 3은, 매거진 및 캐리어가 서로를 향해 이동되기 전 도 1e 및 도 1f에 표시된 앵커링 스테이션을 통한 단면도이다.
도 4는 매거진과 강모 캐리어의 제1 접촉 동안 도 3에 따른 스테이션의 각각의 도면이다.
도 5 및 도 5a는, 스테이션을 멀리 이동시키고 이를 개방시키기 바로 전, 공급 운동이 완료된 후 및 인가 시간이 종료된 후, 도 3에 따른 앵커링 스테이션의 각각의 도면들이다.
도 6은 대안적인 로딩 스테이션을 통한 단면도이다.
도 7은 강모 터프트들이 처리되고, 각진 방식으로 배향된, 도 3에 따른 앵커링 스테이션을 통한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 사용되는 대안적인 강모 캐리어를 통한 단면도이다.
도 9은 본 발명에 의해 제조되는 강모 캐리어의 전면도이다.
도 10은 도 9에 따른 강모 캐리어를 사출 성형하는데 사용되는, 사출 성형물을 통한 단면도이다.
도 11은 강모 터프트의 및/또는 단일 엘라스토머 강모들의 삽입 동안 강모 캐리어를 통한 단면도이다.
도 12는 본 발명에 사용되는 단일의 미리 제조된 강모들의 변형예들이다.
도 13는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치의 변형예들이다.
도 14는 본 발명에 따른 장치의 변형예의 확대 단면도이며, 여기서 본 발명에 따른 홀더를 갖는 앵커링 스테이션이다.
도 15는 본 발명에 따른 장치의 추가 변형예들의 확대 단면도이며, 여기서 엘라스토머가 구비된 강모 캐리어를 위한, 본 발명에 따른 홀더를 갖는 앵커링 스테이션이다.
도 1에서, 브러시들, 예를 들어 칫솔들을 제조하기 위한 장치가 도시되어 있다. 잘 알려진 바와 같이, 이러한 칫솔은 전면 상에 돌출된 강모 터프트들을 포함하는 강모 헤드, 목 및 손잡이를 포함한다. 이들 3개의 부분들은 일체로 형성되고, 서로 머지될 수 있으며, 이들은 소위 강모 바디를 형성한다. 강모 헤드는 직접 스터핑될 수 있거나 블라인드 홀들로 형성된 앵커링 개구들을 미리 제조한, 판형 강모 캐리어를 갖는 2개의 부분들로 구현될 수 있으며, 이후, 상기 플레이트형 강모 캐리어는 용접, 접착제에 의해, 또는 오버몰딩에 의해 헤드의 나머지부와 결합된다. 이에 대한 대안은 강모 헤드가 하나의 부분으로 구성되며, 따라서 강모 캐리어 자체를 형성한다는 것이다.
그러한 실시예가 도 1에 도시되어 있고, 강모 헤드는 또한 강모 캐리어(10)를 형성한다. 이 도면에서, 강모 캐리어(10)는 브러시의 손잡이, 목, 및 헤드를 포함하기 때문에 강모 바디이다. 강모 캐리어(10)는 미리 제조된 사출 성형 부분이다. 도 2는 강모 캐리어(10)가, 강모 터프들이 삽입되어 고정되는, 사출 성형 동안 형성된 다수의 미리 제조된 개구들(12)을 하면에 갖는다는 것을 도시한다. 그러나, 이하의 설명은 판형 강모 캐리어들(10)에도 적용되며 그에 따라 판독될 수 있다.
도 1에 도시된 장치는, 복수의 스테이션들, 도 1a 및 도 1b에 도시된 로딩 스테이션(14), 용융 스테이션(16), 및 도 1e, 1f에 도시된 강모 터프트들을 위한 앵커링 스테이션(18)을 포함한다.
모든 스테이션들은 단일 스테이션들을 통해 강모 터프트들을 이송하는, 공구부라고도 하는 매거진(20)에 의해 통과될 것이다.
도 1에서, 브러시를 위한 수용 개구들을 갖는 매거진(20)이 도시되어 있고, 이하에 보다 상세히 표시될 것이며, 복수의 인접한 그룹들의 수용 개구들이 매거진(20)에서 복수의 브러시들을 위해 형성되는 방식으로, 실제 동작에서, 매거진(20)은 바람직하게는 치수가 정해진다. 또한, 복수의 브러시들을 위한 수용 개구들의 그룹들의 복수의 열들이 구비될 수 있다.
매거진(20)은, 예를 들어, 일정한 두께를 갖는 플레이트형 부분이고, 도 1에 따른 상부 평면 전면(22)을 갖는다. 이에 대한 대안으로서, 기본적으로 플레이트의 형상을 갖는 매거진은 도 14에 도시된 바와 같이 평면일 수도 있는 바텀(202)을 갖는 평면 전면(22) 상에 리세스(200)를 가져, 강모 캐리어(10)를 수용하기 위한 캐비티의 일부를 형성할 수 있다.
매거진이 복수의 스테이션들을 통과하고, 이후 추가의 브러시들의 제조에 사용되기 때문에, 매거진 순환 작동이 장치에 제공되고, 다수의 동일한 매거진들(20)은 단일 스테이션들을 통해 차례로 일정한 간격들로 통과한다. 따라서, 매거진(20)은 장치를 통한 강모 터프트들(24)의 이송 수단이다. 이에 대한 대안으로서, 매거진은 고정될 수 있으며, 단일 스테이션들은, 예를 들어, 캐러셀 상에서와 같이, 매거진 주위로 일정한 간격들로 통과된다. 복수의 고정식 매거진들은, 보다 정확하게는 매거진들에 배열된, 강모 터프트들이 동시에 처리될 수 있다.
매거진(20)은 홀 디자인을 갖는 복수의 수용 개구들(26)을 갖고, 홀 디자인은 강모 캐리어(10)의 홀 디자인에 대응한다.
각각의 강모 터프트(24)는, 이하에 설명될 바와 같이, 예를 들어, 핀들을 사용함으로써, 도 1a에 도시된 바와 같이, 매거진(20) 내로 하나씩 강모 저장소로부터 삽입된, 여러 개의 강모들을 포함한다. 단일 강모 터프트들(24)은 가압된 공기 또는 진공으로 충진된 파이프들을 통해 공급될 수 있다.
강모들은 열가소성 재료, 특히 PA, PBT, 폴리에스테르, 코폴리에스테르 또는 폴리프로필렌으로 제조되지만, 이들은 엘라스토머들로도 제조될 수 있다. 또한, 예를 들어 엘라스토머 코팅을 갖는 PA의 코어를 포함하는, 공압출된 강모들을 삽입하는 것도 가능하다. 나중에 도 11 및 도 12을 참조하여 설명될 바와 같이, 앵커링 개구 내에 단지 강모 다발들(24)을 삽입 및 매립하는 것이 또한 필수는 아니지만, 예를 들어, 엘라스토머 세정 요소로서 구성된, 단 하나의 단일 미리제조된 강모는, 위에 및 이하에 설명된 방법에 따라 그 앵커링 개구 내에 삽입되고 고정될 수 있다. 이러한 세정 요소들은 개별 공정 내에서 사출 성형되고 발포되며, 강모 캐리어(10)보다 더 연성이다.
강모 터프트들(24)은 대향 단부들을 포함하고, 후면 단부(28), 소위 체결 단부들이 매거진(20)으로부터 약간 돌출되며, 즉 이들은 전면(22)으로부터 약간 돌출된다. 이는 도 1b에 도시되어 있다.
강모 터프트들(24)이 완전히 로딩된 매거진(20)은 도 1c에 도시된 바와 같이 용융 스테이션(16)에서 측방향으로 이송된다. 상기 스테이션에서는, 가열 디바이스(30)가 존재하는데, 예를 들어 플레이트 가열 또는 고온 공기 가열일 수 있다. 단일 강모들이 그 용융 온도를 초과하고 터프트의 강모들이 두껍게된 체결 단부로 서로 융합되도록, 강모 터프트들(24)의 후면 단부들(28)은 비접촉 방식으로 가열된다. 따라서, 강모 터프트(24)의 강모는 일체로 원피스로 서로 연결된다. 강모 터프트(24)의 두껍게된 부분(32)은 인접한 강모 터프트들(24)의 인접한 두껍게된 부분들로 머지되지 않지만, 구형 형상의 또는 렌즈 형상의 두껍게된 부분들을 유지한다. 또한, 바람직하게는 두껍게된 부분들, 또는 융합된 강모 단부들의 액체 재료에 대해 가압되는 펀치는 없다.
동일한 강모 캐리어(10)에서, 복수의 강모 터프트들(24)이 앵커링될 수 있고, 적어도 하나의 강모 터프트들(24)은, 적어도 하나의 다른 강모 터프트(24)의 강모들보다 상이한 용융 온도를 갖는 다른 재료로 제조되는 강모들로 이루어진다. 상이한 강모 재료들로 이루어진 강모 터프트들(24)은, 두껍게된 체결 단부를 형성하기 위해, 터프트의 강모들을 융합시키도록, 상이한 정도로 가열될 것이다. 이는 상이한 방식으로 실현될 수 있다: 가열 디바이스(30)와 마주보는 강모 터프트(24)의 단부와, 가열 디바이스(30) 사이의 거리는, 강모 재료에 따라 상이하게 설정되고/되거나 가열 디바이스(30)가 강모 재료에 따라 상이한 온도로 가열되고/되거나 관련된 강모 재료와 일치하는, 상이한 온도로 가열되는, 상이한 강모 디바이스들(30)이 사용된다.
예를 들어, 강모 터프트들은 강모 재료에 따라 상이한 높이에서 매거진(20)으로부터 푸싱된다. 다른 강모 다발들, 따라서 더 돌출하는 강모 다발들(24)이 가열 디바이스에 접근하고, 따라서 보다 크게 가열되기 때문에, 용이하게 용융되는 재료로 제조된 이들 강모 다발들(24)은, 예를 들어 매거진(20)에 가깝게 유지된다.
대안적으로, 강모 다발들(24)은 또한, 가열 디바이스(30)에 접근하기 위해, 매거진으로부터 그 체결 단부와 차례로, 상이한 강모 재료들을 포함하는 강모 터프트들(24)을 푸싱함으로써 차례로 처리될 수 있다. 이후, 가열 디바이스(30)가 2개의 적절한 상이한 온도로 가열되거나, 상이한 온도로 가열된 가열 디바이스들(30)은 각각의 관련된 강모 다발들을 위해 사용될 수 있다.
단일 강모 터프트 또는 강모 터프트들의 그룹들로부터의 푸싱은, 예를 들어, 분할된 베이스플레이트(44)(도 5 참조)을 사용함으로써 수행되며, 그 부분들은 강모들의 길이 방향으로 서로 독립적으로 이동가능하다.
나일론 및 PBT로 제조된 강모들을 포함하는 브러시의 경우, 예를 들어, 먼저 나일론으로 제조된 강모들이 가열되고, 이후 PBT로 제조된 이들이 가열된다.
선택적으로, 두껍게된 부분(32)은 용융 스테이션(16)에서, 또는 후속 앵커링 스테이션(18)으로 가는 중에, 또는 그 앵커링 스테이션(18) 내에, 액티브하게 냉각될 수 있다. 이는, 예를 들어, 팬에 의해 공급되는 차가운 공기(214)(도 1c 참조)의 흐름에 의해, 또는 후면 상에 연화된 두껍게된 부분들(32)을 포함하는, 매거진(20)이 통과되는, 저온 챔버로서 스테이션(1d)를 설계함으로써 수행된다.
매거진(20)은 강모 터프트들(24)을 후속 앵커링 스테이션(18)으로 전진시킨다. 상기 앵커링 스테이션은 강모 터프트들(24)이 앵커를 사용하지 않고 배타적으로 강모 캐리어(10)의 앵커링 개구들(12)에 고정되는 것을 보장한다.
앵커링 스테이션(18)은 적어도 홀더(34)(바람직하게는, 복수의 홀더들(34))을 포함하며, 이는, 표면적을 따라 그 후면이 홀더(34) 상에서 지지하도록(도 14 또한 참조), 전면(22)에 대향하는 전면(36) 상에(도 2 참조), 강모 캐리어(10)의 대응하는 형상에 상보적인 방식으로 형성되는, 리세스(38)(복수의 강모 캐리어들(10)이 수용되어야 하는 경우, 복수의 리세스들)를 갖는다.
홀더(34)는, 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 강모 캐리어(10)의 전면의 영역과 상보적인 방식으로 형성되는, 매거진(20)의 함몰부(200) 내로 돌출하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 강모 캐리어(10)가 약간 돌출되는, 평면 전면(36)을 갖는다.
매거진(20)은, 예를 들어, 외부로부터 제공된 플레이트 가열에 의해 가열가능하여, 이는 매거진(20)이 금속으로 제조됨에 따라, 앵커링 스테이션(18)에서 매거진(20)에 의해 측방향으로 이동되고 이를 매우 빠르게 가열할 수 있다.
이에 대안적으로, 매거진(200)은 도 2 및 도 14에 도시된 바와 같이, 가열, 특히, 전기 저항 가열부(39)로 구성된다. 가열부들의 와인딩들은 기호들로 표시되며, 이들은 전면(22), 또는 전면(22)의 일부를 형성하는, 함몰부(200)의 바텀(202) 옆의 함몰부(200)에 가깝게 배치되어 있다.
전기 단자 접촉부들(41), 예를 들어 매거진(20)의 측면 상의 와이퍼 접촉부들은, 가열부(39)을 활성화시키기 위해, 앵커링 스테이션(18) 내의 매거진(20)의 이동 동안 전기적으로 매거진(20)을 커플링하게 할 수 있다. 물론, 함몰부(200)의 바텀(202)을 포함하는 전면(22)이 그 자체로 전기 저항 가열층을 형성하여, 전면이 여기서 직접 가열될 수 있다는 것이 또한 고려될 수 있다.
매거진(20)이 고정되어 있는 경우, 가열에 대한 전기 연결은 매우 간단한 방식으로 실현될 수 있고, 영구적인 연결로서 구성될 수 있다.
가열부(39)는 바람직하게는 강모 캐리어(10)와 접촉하는 전체 전면(22)이 가열되는 것을 보장하며, 이는 또한 두껍게된 부분들(32) 사이의 부분들이다.
전면(22)(강모 캐리어(10)와의 접촉 영역에서)이 가열되는 온도는, 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료, 바람직하게는 2개의 재료 모두의 용융 온도 아래이다. 특히, 이들 재료들의 각각의 용융 온도의 ℃로 계산된 최대 85%이다. 예를 들어, 2개의 재료들 모두가 100℃의 용융 온도를 갖는 경우, 전면(22) 상의 최종적으로 가열된 매거진(20)의 온도는 최대 85℃이다.
도 3은, 매거진(20) 및 강모 캐리어(10)가 서로를 향해 이동되기 전, 도 1e의 앵커링 스테이션(18)을 통한 단면도이다.
길이방향(A)(축방향 또는 공급 방향으로도 나타남)으로 볼 때, 두껍게된 부분(32)의 치수는 앵커링 개구(12)의 각각의 단면보다 작고, 따라서, 앵커링 개구(12)의 내부 림(40) 상에서 지지하거나 림(40)과 접촉하지 않고, 앵커링 개구(12) 내에 삽입될 수 있다. 특히, 이 시점에서, 원통형 앵커링 개구(12)는, 두껍게된 부분(32)(체결 단부)의 최대 단면과 비교할 때, 최대 0.2 mm, 특히 최대 0.15 mm의 과잉 치수만을 갖는다.
원하는 온도로 영구적으로 가열되는, 즉 전체 작동 동안의 매거진(20) 및/또는 홀더(34)는 서로를 향해 서로에 대해 이동되고, 본 경우에는, 강모 캐리어(10)를 갖는 홀더(34)만이 이동되어, 전면(22)이 강모 캐리어(10)의 전면(42) 및 마주보는 평면 전면과 접촉하기 전에, 앵커링 개구(12)에 먼저 도착할 수 있다. 공급 운동 동안, 강모 캐리어(10)가 매거진(20)에 의해 접촉되지 않는 한, 강모 캐리어(10)는 전혀 가열되지 않는데, 이는 공급 운동이 매우 빠르게 수행되고, 도 3에 도시된 앵커링 스테이션(18)의 개방된 위치에서 체류 시간이 없기 때문이다.
모든 강모 터프트들(24)이 전면, 전면 자유 단부들, 및 지지부를 형성하는, 베이스 플레이트(44)(도 3 참조)는, 서로 전방 단부 상에 강모 터프트들(24)을 정렬시키고, 동시에, 원한다면 두껍게된 부분(32)과 전면(22) 사이의 갭을 생성하도록 구성된다. 베이스 플레이트(44)는, 단일 강모들 및 강모 터프트들(24)에 대한 지지부로서 적용된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전면(22)은 강모 캐리어(10)의 전면(42)과 접촉하고, 따라서 강모 캐리어(10)를 2개의 부분들 사이의 전체 접촉 영역에서 가열시킨다.
강모 캐리어(10)는 특히 폴리프로필렌, ABS, PA, PVT, PET, 또는 PC와 같은,열가소성 재료, 특히 상술한 열가소성 수지들로 제조된다.
그러나, 홀더(34)의 이동은 도 4에 도시된, 제1 접촉부의 위치에 남아 있지 않으며, 홀더(34) 및 매거진(20)에 의해 강모 캐리어(10) 상에 매우 높은 압력이 인가되기 때문이다.
예를 들어, 서로를 향한 이동 동안, 적어도 200 bar, 바람직하게는 적어도 400 bar의 압력이 강모 캐리어(10) 상에 인가된다. 이 압력은 강모 캐리어(10) 및 매거진(20)에 의해 제1 접촉부에 이미 인가되며, 인가 시간(접촉 시간)에 걸쳐 동일하게 유지된다.
이 압력은 강모 캐리어(10)가 적어도 4초, 특히 5초 이상, 최대 15초, 특히 최대 10초의 인가 시간에 걸쳐 동시에 가열되면서 유지된다.
인가 시간은 공급 운동 동안 체류 시간과 일정 기간(소위 압축 시간)으로 구성되며, 이는, 전면(42)이 매거진(20)에 의해 접촉되고, 강모 캐리어(10)의 후면이 홀더(34)에 의해 동시에 접촉될 때 시작한다. 홀더와 공구부가 최대 정도로 서로를 향해 이동되고, 홀더와 공구부의 거리가 체류 시간 동안 일정하게 유지되는, 위치에 도달할 때, 압축 시간이 종료된다. 체류 시간은, 공급 운동이 완료되는, 즉, 장치가 완전히 폐쇄되며, 강모 캐리어(10)가 폐쇄된 캐비티 내에 수용되는, 기간이다. 상기 체류 시간은 바람직하게는 적어도 1초, 바람직하게는 적어도 1.5초 및/또는 최대 3초, 특히 최대 2.5초이다.
압축 시간 동안, 홀더의 공구부까지의 거리는 매우 느리고 일정한 속도로 감소된다. 예를 들어, 0.3 mm의 전체 압축 경로가 3초 안에 가장 빠르게 통과된다.
인가 시간 동안, 매거진(20)은 바람직하게는 계속 가열되고, 매거진(20)의 큰 질량으로 인해, 작동 온도로의 제1 가열 후 추가 가열을 정지시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 인가 시간 동안, 강모 캐리어(10)는 계속 가열된다.
장치는 특히 정지되도록 이동되며, 즉, 홀더(34)는, 리세스(38) 및 함몰부(200)에 의해 형성되는 캐비티 외부의, 전면(36)(도 14 참조)의 함몰부(200) 외부의 전면(22)의 일부와 접촉한다. 상기 접촉 영역에서, 캐비티가 환형 둘레 방향의 접촉 영역에 의해 밀폐되기보다는, 재료가 캐비티로부터 관통할 수 있는, 갭이 제공되지 않는다.
또한, 바람직하게는 일반적으로, 도시된 실시예에만 한정되지 않고, 홀더(34)와 매거진(20) 사이의 접촉 영역에 가열이 제공되지 않기 때문에, 가열만이 존재하고 전면(42)과 매거진(20) 사이의 접촉 영역에 효과적이다.
전면(36)에 의해 정의되는, 홀더(34) 및 공구부(여기서, 매거진(20)) 사이의 절단면은 바람직하게는 강모 캐리어(10)의 후면보다 전면(42)에 더 가까이 위치된다. 보다 정확하게는, 전면(42)과 후면을 연결하는, 측면(212) 사이의 라운딩된 전이부에 거의 또는 직접 인접한다.
베이스 플레이트(44)로서 구성된 지지부가 가압력의 인가의 라스트 단계 동안, 즉, 인가 시간의 종료에서 최소한 제거되고, 강모들을 더이상 접촉하지 않는 것이 유리하다. 이는 서로를 향해 및 강모 캐리어(10)에 대해 모두, 강모들의 정렬의 정확성을 향상시킨다. 그러나, 바람직하게는, 화살표 Y로서 기호들에 의해 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 체류 시간의 시작 전 또는 인가 시간 전에, 베이스 플레이트(44)가 이미 제거된다. 예를 들어, 도 1에 따르면, 적절하다면, 베이스 플레이트(44)는 스테이션 c) 및 d)에서만 삽입된다.
전체 인가 시간 동안 강모 터프트들과 단일 강모의 축방향 위치를 또한 정의할 수 있도록 하기 위해, 수용 개구(26)의 단면 및 그 안에 삽입된 강모 터프트(24)의 단면은, 강모 터프트(24)가 수용 개구(26)에 클램핑되고, 축방향으로 고정된 방식으로 위치되는 방식으로, 정렬된다. 자체 무게로 인해, 또는 또한, 스테이션들 내에 및 스테이션으로부터 스테이션으로의 이동 동안 관성에 의해, 강모 터프트(24)가 변위되지 않는다.
도시된 예에서, 전체 편평한 전면은, 적어도 강모 캐리어(10)의 전면(42)상의 매거진(20)과의 접촉이 존재하는 위치들에서 가열된다. 매거진(20)이 함몰부(200)를 갖는 경우, 가열이 함몰부(200)의 바텀(202)의 영역에서만 배치될 때 충분하고 유리하다. 그러나, 매거진(20)이 일반적으로 스틸로 제조되기 때문에, 전체 매거진(20)이 가열된다. 그러나, 설정된 온도들은, 강모 캐리어(10)의 전면(42)을 원하는 온도로 가열시키도록 구성된다.
인가 시간 동안 전면(42)의 영역에서 강모 캐리어가 가열되는 온도는, 강모 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래, 특히 ℃로 계산된 각각의 용융 온도의 85%에서 또는 그 아래이다. 따라서, 온도는 전면(22) 또는 바텀(202)의 영역에서 매거진(20)의 전술한 최대 작동 온도와 동일하다.
이에 대한 대안으로서, 앵커링 개구(12)의 적어도 림(50)은 전면(42)의 마우스에 인접한 앵커링 개구(12)의 벽 영역을 형성하는, 전면(42)의 영역에서 가열될 수 있다.
강모 캐리어(10)가 적어도 림(50)의 영역에서, 바람직하게는 매거진과의 전체 접촉 영역에서 가열되는 온도는 재료의 용융 온도보다 낮거나 상당히 낮아야할 뿐만 아니라, 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도의 범위에 놓여 있어야 한다. 예를 들어, 600 bar 이상의 매우 높은 압력의 경우, 적어도 림(50)의 영역에서 전면(42)의 영역에서 강모 캐리어(10)를, 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도의 ℃의 60%, 특히 ℃의 80%인, 임계 온도 위의 온도로만, 가열시키는 것이 가능할 수 있고, 강모 캐리어 재료의 경우, 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는다. 바람직하게는, 그러나, 이러한 임계 온도는 유리 전이 온도와 동일하거나 약간 초과한다. 300 보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, 가열 온도는 K 로 계산도니 유리 전이 온도 초과의 최대 50%이다.
추가의 변형예에 따르면, 특히, 앵커링 개구(12) 내부의 림(40)이 매거진(20)에 의해 주변 온도보다 높게 가열되기 전에, 전면(42)의 적어도 림(50), 특히 전면(42)의 영역 내의 강모 캐리어(10)의 전체 접촉면의 가열은, 주변 온도보다 높은 적어도 30℃의 온도로 가열된다.
도면들에 도시된 바와 같이, 평면 전면(22), 또는 전면(42)의 영역 내의 평면 바텀(202)을 가지기 때문에, 매거진(20)은, 앵커링 개구(12)로 돌출되는 돌출부들 등을 갖지 않는다.
전면(42)이 또한 평면이고 칼라 등이 앵커링 개구(12)의 마우스 영역, 즉 림(50)의 영역에 존재하지 않기 때문에, 종래 기술의 경우와 같이, 강모 캐리어 재료의 전체 영역은 압력 및 온도의 인가 동안 전면(42)의 영역에서 재성형된다. 재료는 흘러 나가는 경향이 있고, 따라서 마우스 영역의 앵커링 개구들(12)로 들어가 좁혀진다.
열 및 압력을 인가함으로써, 총 두께(D), 따라서 전면(42)에 대한 앵커링 개구(12)의 마우스 영역에서의 강모 캐리어(10)의 최대 두께가 영구적으로 감소된다. 후방으로부터 인출 방향으로 두껍게된 체결 단부와 결합하고, 따라서 강모 터프트(24)을 고정시키는 일종의 수축이 형성된다.
두껍게된 체결 단부와 앵커링 개구(12)의 벽 사이에는 어떠한 접착도 형성되지 않는다.
극단적인 방법으로 림을 재성형할 필요는 없다. 예를 들어, 칫솔들의 경우, 림(218)의 영역 내의 폭 또는 직경(D1)에 대한, 두껍게된 부분(32)(각각의 단면에 대하여)의 가장 두꺼운 지점의 직경(D2)의 또는 폭의 차가는 단지 약 0.1-0.5 mm이 되도록, 림(218)(도 5a 참조)의 영역 내의 원래의 폭 또는 원래의 단면(D3)을 갖는 앵커링 개구(12)의 단면을, 폭 또는 내부 직경(D1)으로 감소시키는 것으로 충분하다는 것을 알게 되었다.
두껍게된 부분(32)이 삽입 동안 아직 재성형되지 않은 앵커링 개구(12)에 관한 작은 크기를 가질 때 유리하다(즉, D2가 D3보다 작다).
그러나, 이는 필수가 아니다. 예를 들어, 앵커링 개구(12)를 향한 두껍게된 부분(32)의 최대 측면 오프셋이 존재할 수 있지만, 두껍게된 부분(32)은 작은 크기를 갖고, 둘레 방향 갭은 가장 두꺼운 지점 상의 두껍게된 부분, 앵커링 개구(12)의 내면 사이에 존재해야 한다. 오프셋으로 인해, 두껍게된 부분은 앵커링 개구 내에 삽입 동안 측면 상의 앵커링 개구(12)의 벽과 접촉할 수 있다. 이러한 문맥에서, 두껍게된 부분(32)이 앵커링 개구 내로 삽입될 때, 두껍게된 부분의 재료가 내부에서 완전히 고화되지 않는 것이 유리할 수 있다. 두껍게된 부분이 비교적 얇은 냉각된 필름을 형성하고 여전히 내부가 매우 연성인 경우, 두껍게된 부분을 포함하는 필름은 두껍게된 부분 자체를 손상시키지 않고 단순히 내측으로 휜다. 두껍게된 부분은 뒤에서 재성형된 림에 의해 둘레방향으로 결합되도록 여전히 적합하게 되어 있다.
이러한 개념으로, 완전히 고화되지 않은 상태의 두껍게된 부분(32)을 앵커링 개구(12) 내로 삽입하기 위해, 일반적으로, 앵커링 개구(12)의 단면과 비교하여 대형으로 형성된, 두껍게된 부분(32)을 사용하는 것도 가능하고, 즉, D2는 D3보다 크거나 같다.
도 5a에서, 두껍게된 부분(32)이 직경(D1)에 관하여 과장된 방식으로 도시되는 바와 같이, 앵커링 개구(12) 및 두껍게된 부분(32)을 수용하기 위한 수축된 림(218)에 의해 외부로 제한되는 공간이 과장된 방식으로 도시되어 있다.
그러나 사실상, 앵커링 개구(12)를 형성하는 전체 벽이 두껍게된 부분(32) 또는 두껍게된 부분(32)으로부터 연장되고 외부에 위치되는 강모들 상에서 지지한다. 대신에, 벽은 림(218)의 영역 내에 및 바로 인접한 부분(220) 내에서만 재성형되고, 이는 바텀(208)에 외부로 팽창되며, 두껍게된 부분(32) 또는 강모들 상에 이들 부분들에만 지지하며, 그 위에 압력을 인가한다.
그러나, 두껍게된 부분은, 정확한 방식으로 강모 터프트의 축방향 위치를 정의하기 위해 바텀(208)과 접촉하는 것이다.
나머지 영역, 예를 들어, 바텀(208)과 두껍게된 부분(32) 사이, 또는 바텀(208)에 인접한 벽의 주변의 영역에, 벽과 두껍게된 부분(32)의 외부 사이에는 하나 이상의 환기 갭들(22)이 있어, 이러한 영역에서 이들이 압축되고, 클램핑되고/되거나 재성형되지 않을 수 있다.
림(218)의 영역에서, 매거진(20)의 상태와 비교할 때, 강모 터프트(24)의 두껍게된 부분은, 림(284)을 적어도 3%만큼, 특히 적어도 5%만큼, 수축하고 협소화함으로써 수행된다. 이로써, 매거진 내의 수용 개구의 단면적은, 그 가장 좁은 점에서 림(218)의 단면적과 비교된다.
모든 앵커링 개구들(12)은 도시된 장치 및 동시에 각각의 방법에 의해 폐쇄되고, 따라서 모든 강모 터프트들(24)은 동시에 강모 캐리어(10)에 앵커링된다.
도 4 및 도 5a에 추가로 볼 수 있는 바와 같이, 전체 앵커링 개구는 재성형되지 않지만, 앵커링 개구(12)의 총 깊이(T)의 85%, 특히 70%와 동일한 특정 깊이(t)로 재성형되고/되거나, 0.5-1.3 mm, 특히 0.6-0.9 mm의 측방향 연장을 갖는다.
두껍게된 부분(32) 자체는 바람직하게는 실제 총 길이의 최대 50%에 걸쳐 축방향으로만 앵커링 개구에 클램핑된다. 클램핑의 나머지는 두껍게된 부분(32)으로부터 연장되는 강모들의 영역에서 수행된다.
앵커링 개구(12)의 벽은 바텀(208)에서 시작하여 적어도 0.8 mm의 깊이(Z)(도 5a 참조)에 걸쳐 재성형되지 않고/않거나 이 영역에서 두껍게된 부분(32) 및 또한 강모들은 클램핑되지 않는다.
브러시 제조 후 앵커링 개구의 깊이(T)는 최대 4 mm, 특히 최대 2.7 mm이다.
모든 앵커링 개구들(12)은 블라인드 홀들이여서, 강모 터프트들의 어떠한 부분도 가시적이거나 이측면으로부터 돌출하지 않으므로, 강모 캐리어(10)는 후면에서 커버될 필요는 없다.
이러한 방식으로 생성된 앵커링은 강모 캐리어들에 대한 유일한 앵커링이며, 금속 앵커 또는 금속 와이어가 요구되지 않는다.
일반적으로, 강모 캐리어(10)가 그 용융 온도에 가까운 온도로 가열되어서는 안되지만 유리 전이 온도에 가까운 온도로 상당히 낮아져서는 안된다는 것이 도시된 실시예에 제한되지 않는다는 것을 유의해야 한다. 특히, 가열 온도 및 따라서 전면(22) 및 강모 캐리어(10)의 영역에서 매거진(20) 상의 온도는 그 전면에 강모 캐리어 재료 및/또는 그 전면에 강모 물질로 이루어진다.
PET를 사용할 때, 본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 전면(42)은 재성형 동안, 75-95℃의 온도, 특히 80-90℃, PP의 경우, 105-205℃, 특히 110-120℃의 온도로 가열된다. PP는 특히, 초기 상태에서 6-35, 바람직하게는 10-15의 멜트 플로우 인덱스(MFI)를 갖는 방식으로 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전면(22) 및 따라서 강모 캐리어(10)는 최대 140℃, 특히 최대 130℃의 온도로 가열되고, 바람직하게는 100 내지 115℃ 범위의 온도로 가열된다. 재료들로서, 특히, 폴리프로필렌, PET, ABS, 코폴리에스테르 및 SAN이 강모 캐리어에 사용된다.
강모 캐리어(10)의 후면(206) 및 앵커링 개구들(12)의 후면(206)으로부터 적어도 바텀(208)(바람직하게는 전면(42)을 추가로 향함)으로 연장되는 영역은 재성형되어서는 안된다. 강모 캐리어(10)의 전면(42)에 최대한 가깝게, 인가된 압력으로 인해 재성형이 수행되는 온도 한계를 이동시키기 위해, 홀더(34)는 액티브 냉각이 제공될 수 있다.
도 3 및 도 14에서, 이러한 냉각은 냉각 액체가 흐르는 냉각 채널들(210)에 의해 형상화된다. 냉각 채널들(210)은 바람직하게는 20℃ 아래, 특히 10℃ 아래의 냉수를 홀더(34)를 통해 펌핑하는 냉각수 회로에 연결된다. 압력의 인가 동안, 후면(206)은 따라서 최대 25℃로 가열될 것이다. 또한, 강모 캐리어(10)의 전면(42)과 후면(206)(도 14 참조)을 연결하는 측면(212)은 홀더(34) 내에서 충분한 방식으로 냉각될 수 있어, 이는 재성형되지 않고, 재성형 및 변형이 일어나는 각각의 온도 아래로 유지된다.
미리결정된 인가 시간 후에, 홀더(34)와 매거진(20)은 다시 서로 멀어지게 이동되어, 강모 터프트들(24)은 그 수용 개구들(26)로부터 인출된다. 강모 캐리어(10)에 대한 다른 성형에 의한 후처리는 요구되지 않는다.
멀어지게 이동하는 것은 바람직하게는 한 단계에서 수행되지 않지만, 휴지 기간은 멀리 이동되는 공정에서 통합된다. 여기에서, 공구부, 즉 매거진(20) 및 홀더(34)는 최소 정도로 서로 멀리 이동되어, 공구부, 즉 매거진(20)의 전면(42)과 후면 사이의 0.5 mm보다 크거나 동일한 작은 환기 갭(228)(도 5a 참조)가 형성될 수 있다. 미리결정된 환기 갭(228)이 그 높이에 도달할 때, 거리는, 적어도 1초, 특히 적어도 1.5초에 달하는, 휴지 기간 동안 바람직하게는 일정하게 유지된다.
선택적으로, 이 휴지 기간에서, 냉각 공기는 통기 갭(228)을 통해 강모 캐리어(10)의 전면으로 블로잉되어 전면을 냉각시킬 수 있다.
그러나, 상기 휴지 기간 동안, 강모들은 도 5a에 도시된 바와 같이 수용 개구(26) 내에 남아 있다. 휴지 기간에서, 앵커링 개구의 재성형된 영역은 안정화되어, 강모 터프트들의 강모들이 서로 평행하게 연장되고 균등하게 정렬될 수 있다.
휴지 기간 후에, 장치는 멀리 이동되어, 전체 강모 캐리어가 제거될 수 있다.
각각의 이동 및 온도를 정확하게 제어하기 위해, 장치는 가열 온도뿐만 아니라 인가된 압력 및 이동 플로우가 제어되는, 컨트롤러(51)를 포함한다. 또한, 가열(30)은 동일한 컨트롤러(51)에 의해 제어될 수 있다.
강모 캐리어 재료가, 유리 전이 온도가 주변 온도보다 높지 않은, 폴리프로필렌과 같은 어떤 종류의 재료인 경우, 강모 캐리어를 가열할 필요는 없지만, 이는 필수는 아니다. 또한 여기서는 유리 전이 온도보다 거의 초과의 최소 가열이 유리할 수 있지만, 다시 용융 온도보다 상당히 아래일 수 있다. 이러한 강모 캐리어 재료들에 대해 가열이 수행되어야 하지 않거나 수행되지 않는 경우, 앵커링 개구들(12)은 상술한 인가 시간 동안 상술한 압력을 인가함으로써 배타적으로 폐쇄된다. 여기서, 가열 없이 매거진들(20)을 사용하거나, 가열을 갖는 매거진을 사용하는 것이 가능하며, 가열은 단순히 활성화되지 않는다.
강모 캐리어 재료에 상관없이, 이하가 적용된다: 홀더(34) 및 따라서 강모 캐리어(10)에 대한 매거진(20)의 공급 운동 동안(부분들의 상대적인 이동은 이들 부분들 중 하나 또는 모두가 다른 부품을 향해 이동될 수 있다는 것을 나타냄) 압력 및 시간 제어된 공급 운동 및/또는 압력 및 경로 제어된 공급 운동이 유리할 수 있다.
특히, 공급 운동의 제 1 단계에서, 림(50) 또는 전체 전면(42)이 임계 온도보다 높은 온도로 가열되는 경우 유리하다. 상기 임계 온도는 강모 캐리어 물질이 300˚K보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 경우, ℃로 계산된 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도 아래의 60%, 특히 80%이다. 그러나, 바람직하게는 임계 온도는 ℃의 유리 전이 온도 위의 최대 20%의 유리 전이 온도에 해당한다. 공급 운동의 이하의 제2 단계에서, 이후 림(50)은 재성형되고, 림(50)은 강모들에 대해 가압된다.
이에 대안적으로, 강모 캐리어가 전후면 상에 접촉되고, 따라서, 축방향으로 압축될 때, 일정한 작은 속도로 공급 운동이 수행되고, 매거진(20)과 홀더(34)가 함께 이동되어 정지된다.
또한, 도 5에 도시된 실시예의 경우에도, 재료는 림(50)의 영역에서 강모들을 밀폐 상태로 가압하여, 강모와 림(50) 사이에 갭이 구비되지 않을 수 있다.
매거진(20)의 로딩은 도 1a에 도시된 바와 같이 강모 싱귤레이션 디바이스를 통해 직접 또는 도 6에 도시된 다른 변형예에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 먼저 복수의 수용 개구들을 갖는 카트리지(60)가 강모 터프트들로 충진된다. 이러한 카트리지를 사용함으로써, 이후, 단일의 강모 터프트들이 예를 들어, 이동식 핀들(62)에 의해 매거진(20) 내로 직접 가압될 때까지 저장될 수 있다.
대안적으로, 디플렉터 플레이트(64)가 카트리지(60)와 매거진(20) 사이에 구비될 수 있으며, 이는, 이를 통해 이동되는, 강모 터프트들(24)에 대한 경사형 이송 개구들(66)을 갖는다. 예를 들어, 강모가, 상이한 두께를 갖는 강모 터프트들을 포함할 때, 도 6의 좌측 상에 도시된 바와 같이, 복수의 강모 터프트들(24)을 수렴 이송 개구들(66)에 의해 더 큰 강모 터프트들을 결합하는 것이 또한 가능하다. 물론, 브러시들이 있을 때, 매거진은 경사형 수용 개구들(26)을 포함할 수 있으며, 강모 터프트들은 전면(42)과 수직으로 연장되지 않지만, 이에 경사진 방식으로 배치된다. 그러나, 여기서 도시된 고정부가 도면들에 해당한다. 대안적으로, 경사진 방식으로 정렬된 이러한 강모 터프트들(24)을 위한 앵커링 개구들(12)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 그에 경사진 강모 터프트(24)의 측면 상의 영역에서 약간 경사진 방식으로, 또는 원추형으로, 또는 원추형으로만 구현될 수 있다.
도 8에서, 내부에는, 그 공구부에 대향하는 전면(42)에 경사진 방식으로 연장되는, 림 부분(80)을 포함하는 앵커링 개구가 도시되어 있다. 경사진 림부(80)의 영역에서 전면 림(50)상의 공구부에 의해 강모 캐리어의 충돌 전, 강모 캐리어는 전면(42)으로부터 공구부를 향해 돌출하는 돌출부(82)를 갖고, 그로부터 멀어지는 것은 편평한 전면(42)을 갖는다.
도 9 및 도 10의 강모 캐리어(10)는 사출 몰드 절반부들(100,102)을 포함하는 사출 몰드에서 본 발명에 따른 장치의 일부인 사출 성형 스테이션에서 제조된다. 상기 사출 성형 스테이션은 상술한 강모 캐리어(10)를 스터핑하기 위한 스테이션 상류에 배치된다. 상기 사출 몰드 절반부들(100,102)은 서로간에 캐비티(104)를 형성하며, 액체 수지가 주입되어 강모 캐리어(10)를 제조할 수 있다. 종래 기술의 사출 성형 스테이션들 동안, 사출 몰드 절반부(100)는, 사출 몰드 절반부(100)를 통해 캐비티(104) 내로 돌출되고 사출 몰드를 개방하기 전에 인출된 핀 형태 상의 액티브 슬라이더들이 구비되며, 이러한 변형예는 훨씬 더 간단한 해결책을 제공한다. 여기서, 하나 이상의 돌출부들(106)은 즉 캐비티(104) 내로 자유롭게 돌출하는, 사출 몰드 절반부(100) 상에 고정된 방식으로 장착된다. 이들 돌출부들(106)은 앵커링 개구들(12)을 생성한다. 앵커링 개구들(12)의 깊이는 앵커링 기술을 사용하여 스터핑된 지금까지 제조된 강모 캐리어들보다 상당히 낮다. 대안적으로, 사출 몰드 절반부(100)의 바텀은, 돌출부들(106)이 위치되는, 이동식 인서트(107)(도 10의 점선들)를 가질 수 있다. 사출 성형 후, 인서트(107)는 보다 용이한 변형을 위한 사출 몰드 절반부의 함몰부 내로 하향으로 풀링되어, 돌출부들이 사출 성형된 앵커링 개구들(12)로부터 풀링될 수 있고, 강모 캐리어들(10)의 후속 제거가 용이해진다.
도 9는 강모 캐리어(10)의 실시예들의 일부 변형예들을 도시한다. 원형 또는 타원형의 앵커링 개구들(12)이 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 임의의 종류의 형상들이 구성될 수 있다. 예를 들어, 신장된 개구들, X자형, C자형의 앵커링 개구 또는 임의의 형상의 앵커링 개구들이 실현될 수 있다. 이들 큰 앵커링 개구들은, 그 단부들을 융합함으로써 큰 고정 터프트로 결합된, 여러 개의, 단일 강모 터프트들로 구성된, 강모 터프트들이 로딩될 수 있다. 이러한 큰 강모 터프트들은 각각의 벽형 강모 구조물을 야기한다.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법은 복수의 강모 터프트들과 함께 사용될 뿐만 아니라, 예를 들어, 페인트브러시를 제조하기 위해 및 강모 캐리어 내의 단 하나의 또는 단지 일부의 단일 강모들을 체결하기 위해, 하나의 강모 터프트만이 사용될 수 있다.
따라서, 앵커링 개구들(12)은 일반적으로 반드시 강모 다발들을 수용하고 고정시키는 역할을 하지 않을 수 있으며, 이보다는, 임의의 엘라스토머 수지들로 미리 제조된 단일 강모들은, 강모 다발들에 관하여 이전에 설명된 바와 같이 임의의 방식으로 정확하게 수용되고 고정될 수 있다. 이들 강모들은 플레이트형 형상을 가질 수 있고, 예를 들어, 신장된 앵커링 개구들(12)에 삽입될 수 있으며, 앵커링 개구들(12)의 림을 재성형함으로써 내부에 매립될 수 있다. C자형의 단면을 갖는 미리 사출 성형된 세정 요소는, 예를 들어, 단일 강모로서, C자형 앵커링 개구(12) 내로, 예를 들어, 삽입된다. 물론, 많은 복수의 강모들(24')로 이루어진 또한 강모 터프트듣ㄹ(24)은 강모 캐리어(10) 내로 삽입될 수 있다. 강모 터프트들(24')은 예를 들어, 강모 터프트들(24)의 필드의 중앙부에 위치될 수 있고, 그 반대로는 단일 또는 그 이상의 강모 터프트들(24)을 밀폐시킬 수 있다.
강모 터프트들에 의해 또한 설명된 전술한 요소들은 단일의 큰 강모들에도 사용될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 단지 예로서, 도 7 및 도 8의 경사형 앵커링 개구(12) 내로 삽입될 수 있고, 그 내부에 앵커링될 수 있는, 강모 캐리어(10)에 대해 경사지게 연장되는 판 형상의 강모가 언급되어야 하고, 그 내부에 고정될 수 있다. 그러나, 단일 강모는, 신장된 나머지부가 각진 방식으로 돌출하는, 앵커링 단부(32)를 가질 수 있어, 도 4에 따른 원통형 앵커링 개구(12) 내로 삽입될 수 있고, 강모는 경사진 방식으로 앵커링 개구의 외부에 연장된다.
단일의 개별적으로 제조된 강모(24') 또는 강모들(24')은 바람직하게는 강모 캐리어(10) 내의 앵커링 개구들(12)의 각 림들을 재성형함으로써 강모 터프트들(24)과 함께 동시에 고정된다. 이에 대안으로서, 복수의 개별 재성형 동작들은 상이한 강모들 또는 강모 터프트들에 대해 차례로 수행될 수 있다. 여기서, 또한 상이한 압력들 및/또는 온도들은, 필요하다면 가열된 공구부(들)에 의해 인가될 수 있으며, 강모 또는 강모 터프트들이 상이한 재료들로 제조될 수 있기 때문이다.
상기 변형예들에 추가로 또는 대안적으로, 엘라스토머 세정 요소들(108)은 예를 들어, 강모 캐리어(10)의 에지 상에 사출 성형될 수 있다. 이러한 세정 요소들(108)은 미리 제조되지는 않지만, 또한 강모 캐리어(10)의 전면 상에 돌출되고, 잇몸을 마사지하는 역할을 한다.
여기서, 강모 캐리어(10)는, 예를 들어, 에지 상에 홀들을 가질 수 있거나 또는 에지의 측면에만 리세스를 가질 수 있으며, 예를 들어 세정 요소들(108)이 사출 성형된다. 또한, 브러시들의 경우 점점 더 일반적으로 됨에 따라, 강모 캐리어(10)의 후면은 보다 연질의 수지로 오버몰딩될 수 있다.
후자의 경우, 세정 요소들(108)이 보다 연질의 수지로 제조된 후면 층에서 일체로 머지되는 것이 유리하다. 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 절반부에 대한 변형예를 보여주는, 상부 절반부의 경우, 보다 연질의 수지로 제조된 후면 층은, 또한, 예를 들어 댐퍼로서 작용하기 위해, 강모 캐리어(10)의 보다 경질의 수지 주위에 일종의 프레임을 또한 형성할 수 있다.
추가의 변형예는, 칫솔 헤드의 경우, 강모 캐리어(10)가 강모 바디의 목부와, 더 연질의 수지로 제조되는 힌지(110)를 사용하여 커플링된다는 것이다.
일반적으로, 이는 강모 캐리어가 라스트 강모 바디 또는 전체 강모 바디의 일부로서 작은 플레이트일 수 있다는 모든 변형예들에 적용된다. 예를 들어, 강모 캐리어는 다성분 사출 성형 부분일 수 있으며, 이는 최종적으로 매립될 때 전체 강모 바디를 이미 형성한다. 반대로, 이미 강모들을 강모 바디의 일부에 매립하고, 이후 강모 캐리어를 형성하고, 이후 강모들을 포함하는 상기 강모 캐리어를 오버몰딩하는 것이 또한 가능하다.
이에 따르면, 사출 성형 스테이션은 또한 다성분 사출 성형 스테이션으로 구현될 수 있거나, 강모들이 앵커링되는, 스테이션이 배치되는, 복수의 사출 성형 스테이션들이 구비될 수 있다.
임의의 종류의 단면 형상을 갖고, 엘라스토머로 제조되는, 단일의 미리 제조된 강모들 및/또는 세정 요소들(108)은 강모 터프트들의 적어도 길이에 대해 전방으로 연장되지만, 이들은 또한 이들을 넘어 돌출할 수 있거나, 강모 터프트들보다 짧을 수 있다.
도 11은 전술한 바와 같이, 강모 터프트들(24)이 체결 단부 상에 두껍게된 부분(32)을 사용함으로써 앵커링 개구(12) 내에 삽입되고, 림을 재성형함으로써 그 내부에 앵커링될뿐만 아니라, 단일의 미리 제조된 강모들(24')(측면에서 볼 수 있는 임의의 형상에서 및 또한 단면에서)은, 상술한 방법 및 상술한 장치에 의한 앵커를 사용하지 않고 강모 캐리어 내에 매립될 수 있다. 강모들(24')은 엘라스토머 재료, 특히 TPE로부터 사출 성형된다.
강모 캐리어(10)로부터 돌출하는 부분 상에, 강모들(24')은 0.6 mm보다 큰, 특히 0.9 mm보다 큰 최대 벽 두께(d)(단면에서 측정된 바와 같음)를 갖는다.
미리 제조된 강모들(24')은, 내측으로 재성형되는 림이 체결 단부(32')와 결합하여 형태 끼워맞춤 장착을 실현하도록, 높이가, 관련된 앵커링 개구들(12)의 깊이들보다 작은, 두껍게된 체결 단부(32')를 추가로 포함할 수 있다. 체결 단부들(32')은, 예를 들어, 편평한 실린더들이고, 그 형상은 앵커링 개구(12)의 형상으로 정렬되어 있다. 그러나, 각각의 체결 단부(32')의 외부 치수들은, 삽입 동안, 재성형이 수행되기 전에, 체결 단부(32')와 앵커링 개구(12)의 벽 사이에 측방향 갭이 존재하는 방식으로, 앵커링 개구(12)의 단면으로 정렬된다.
체결 단부(32')는 다른 재료, 특히 강모(24')의 나머지부보다 보다 경질의 재료로 제조될 수 있다. 이에 대한 예는 폴리프로필렌으로 제조된 체결 단부(32')일 것이다. 또한, 강모(24')의 코어만이 더 경질의 재료로 제조될 수 있고, 이후 보다 연질의 재료로 오버몰딩된다. 따라서, 전체 체결 단부(32') 또는 그 코어를 형성하는, 보다 경질의 재료로 제조된 디스크가 고려될 수 있다.
마찬가지로, 도 12의 좌측에 따르면, 코어를 형성하는 디스크(112)는 강모 캐리어(10)의 외부에 위치될, 강모(24')의 부분에서 돌출된, 그 위에 일체로 성형된 돌출부(114)를 가질 수 있다.
도 12의 우측에 도시된 강모(24')의 변형예가, 경질 수지로 제조된 체결 단부(32), 및 보다 연질 수지로 제조된 부분(118)이 사출 성형되어 구성된다.
도 12에 도시된 단일 강모들(24)은 점으로 테이퍼링되며, 이에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 혀 클리너로서 역할을 하는 칫솔, 예를 들어, 엘라스토머 부분들은, 강모 캐리어(10)의 나머지부보다 더 넓은, 강모 캐리어의 후면 상에, 사출 성형된다. 엘라스토머(232)는 노브들 또는 리브들을 포함할 수 있다. 엘라스토머(232)의 외부 표면 영역에서, 홀더(34) 내의 리세스(38)는, 비압축된 상태로 엘라스토머(232)의 형상에 상보적인 방식으로 구성된다. 그러나, 압축된 상태(장치의 폐쇄된 상태, 도 15 참조)에서 엘라스토머(232)가 허용되는, 부피는 응력이 가해지지 않은 상태보다 작다. 이는, 엘라스토머(232)의 할당된 높이가 원하는 압력으로 감소된다. 선택적으로, 재성형 동안, 전체 역압조차도, 엘라스토머(232)를 통해, 홀더(34)를 통해 강모 캐리어(10)로 전달될 수 있다.
도 13에서, 상이한 스테이션들을 포함하는 전체 장치가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 장치는 이하에 설명될 모든 스테이션들을 포함할 필요는 없다는 것을 유의해야 한다.
특히, 이전 도면들, 특히 도 1에 의해 설명되어온, 모든 변형예들 및 세부사항들은, 예를 들어, 냉각, 환기 등, 또한 온도, 온도 범위들 또는 기간 및 상술한 사용된 재료들에 관계 없이, 개별적으로 또는 조합하여 이러한 실시예에서 실현될 수도 있다.
스테이션(A)에서 강모 또는 강모 터프트들이 싱귤레이팅되고 추가의 이송이 수행된다. 좌측 도면은 기계적으로 또는 화학적으로 날카롭게 될 수 있는, 전체 강모들이 강모 분리 디바이스에 의해 강모들 내에서 인출되는, 소위 섬유 박스(120)를 도시한다.
이들 강모 터프트들(24)은 이송 장치에 의해 스테이션(B)로 이송되며, 강모 터프트들(24)은 최종 터프트 기하학적 구조 및 적절하다면, 라스트 브러시의 홀 디자인에서 이미 전달된다.
예를 들어, 강모 터프트들(24)은 특히 플레이트의 형상을 갖는 제 1 중간 매거진(124)에 삽입된다. 중간 매거진(124)에 의해, 강모 터프트들(24)은, 이후 추가의 플레이트(128) 내의 푸셔들(126)에 의해 푸싱될 수 있으며, 복수의 강모 터프트들(24)이 공통의 더 큰 강모 다발로 머지시키기 위해, 또는 경사진 방식으로 강모 터프트들(24)을 정렬시키기 위한, 재성형 또는 방향 전환 개구들이, 적절하다면 제공된다.
이후, 강모 터프트들(24)은 매거진(20) 내로 보다 깊게 푸싱된다. 바람직하게는, 매거진(20)에서, 라스트 브러시의 홀 기하학적 구조가 실현되지만, 이는 후술될 바와 같이 필수는 아니다.
그러나, 적절하다면, 플레이트(128) 및/또는 중간 매거진(124)이 또한 제거되어, 강모 터프트들(24)은 매거진(20) 내로 직접 이송될 수 있다. 이는 터프트 또는 터프트 기하학적 구조의 원하는 최종 위치 및 최종 브러스의 홀 디자인에 따라 달라진다.
분리 후 강모 터프트들(24)의 이송은, 스테이션(B)의 제1 중간 매거진(124) 및/또는 매거진(20) 내로 도 2에 도시된 슬라이더들 또는 푸셔들(126)을 사용하여 기계적으로 수행될 수 있다. 추가의 대안으로서, 좌측으로부터의 제 2 이미지에서, 스테이션(A)에서, 분리된 강모 터프트들은, 과압 또는 부압이 인가되는, 파이프들 또는 튜브들(134)에 의해, 중간 매거진(124) 또는 매거진(20)으로 이송된다는 것이 도시되어 있다.
강모 터프트들을 위해 사용된 이송 수단에 상관 없이, 이들은 차례로, 그룹들에서 차례로 하나씩, 또는 동시에 모두, 매거진(20) 내로 공급되고/공급되거나 삽입될 수 있다.
스테이션(A)에 대한 제3 대안은 평행한 필라멘트들로 제조된 와인딩된 스트랜드(136)를 도시한다. 스트랜드(136)는 코일(138)에 와인딩되고 연속적으로 디코일링된다. 스트랜드(136)의 단부는 중간 매거진(124) 또는 매거진(20)의 개구들에 삽입되고, 그후 절단된다. 스트랜드의 단부를 절단한 후, 절단 길이를 갖는 강모 터프트들(24)이 형성된다. 예를 들어, 이동식 X-Y-테이블에 의해, 한편으로는 이동식 가이던스에 수용된 스트랜드의 단부 또는 코일이 매거진(20) 또는 중간 매거진(124)에 대해 이동되거나 다른 한편으로는 매거진(20)/중간 매거진(124)은 스트랜드의 단부에 대해 이동되어, 매거진(20) 또는 중간 매거진(124)의 모든 개구들이 차례로 충진될 수 있다. 또한, 여러 개의 코일들 및 스트랜드들이 또한 매거진(20)/중간 매거진(124)에 대해 이동될 수 있다. 이후, 완전히 로딩된 매거진(20) 또는 중간 매거진(124)은 스테이션 밖으로 이동되어 스테이션(B)로 또는 스테이션(C)에 직접 이송된다. 스테이션(B)에서, 푸셔들(126)은 강모 터프트들(24)을 매거진(20) 내로 가압한다
X-Y-테이블을 제거하기 위해, 복수의 롤들(138)로부터의 스트랜드들은 또한 매거진(20) 또는 중간 매거진(124)으로의 각각의 개구들 내로 동시에 이송되고, 이후 절단될 수 있다.
스테이션(C)는 소위 프로파일링 스테이션이다. 여기서, 강모 터프트들(24)은 축방향으로 이동되여, 브러싱에 사용되는 터프트들의 후속 단부들은 하나의 면에 배치되거나, 보다 일반적으로 임의의 미리정의된 표면의 단부에 배치된다.
도시된 실시예에서, 웨이브형은 미리 정의되어 있고, 따라서 상보적인 웨이브형을 갖는 지지 플레이트(140)가 매거진(20)으로부터 이격된다. 강모 터프트들(24)은 이후, 압력 플레이트(142)에 의해 하향으로 가압되고, 모든 강모 단부들이 지지 플레이트(140) 상에 인접할 때까지, 지지 플레이트(140)의 표면에 대한 상보적인 형상을 갖는다.
그러나, 스테이션(C)는 상이한 길이를 갖거나 동일한 길이를 갖는 적절한 푸셔들(126)에 의해 스테이션(B)에서 원하는 프로파일이 이미 달성될 수 있는 경우에, 적절하다면, 제거될 수도 있다. 2개의 변형예들은, 상이한 길이를 갖는 푸셔들(126)에 의해 스테이션(B)에서 소위 프리-프로파일링을 수행함으로써 서로 결합될 수 있고, 이후 미세 프로파일링은 스테이션(C)에서 지지 플레이트(140)에 의해 수행된다.
스테이션(D)는, 하류 스테이션에서 강모 단부들의 최적 용융 공정을 달성하기 위해, 강모 터프트들의 후방 단부들이 절단되는 절단 스테이션이다. 상이한 길이로 매거진(20)으로부터 후면으로 돌출할 수 있는 강모 터프트들(24)은, 나이프(144)를 사용함으로써, 고온 와이어(146)를 사용함으로써 열적으로, 매거진(20)에 매우 가까이 기계적으로 절단된다. 기계식 나이프(144)를 사용할 때, 적절하다면, 매거진(20)은 카운터 나이프의 역할을 할 수도 있다. 이 경우, 강모 터프트들(24)은 절단 후에 후면 상의 매거진(20)으로부터 푸싱되어 이들은 그로부터 약간 돌출될 수 있다.
스테이션(B) 또는 스테이션(C) 이후, 강모 단부들이 매거진(20)으로부터 후면에 동일한 길이로 이미 돌출되어 있는 경우에, 적절하다면, 스테이션(D)는 제거될 수 있다. 이는 특히, 전면 터프트 단부들이, 한 면에서 끝나는 경우이다.
이후, 강모 터프트(24)의 돌출부는 스테이션(E)에서 용융되고, 따라서 터프트의 모든 필라멘트들은 서로 융합되고, 최종 버섯 형상의 두껍게된 터프트 단부이다. 터프트 단부들의 두께는 매거진(20)으로부터 후면 상에 돌출하는 필라멘트들의 재료의 부피에 의해 제어된다. 이로써,터프트 단부의 기하학적 구조가 또한 설정될 수 있다.
용합은 터프트 단부들과 접촉하거나 이들에 이격될 수 있는, 가열된 펀치(148)에 의해 수행될 수 있어, 필라멘트들이 방사열에 의해 (특히 적외선을 사용함으로써) 융합할 수 있다. 대안적으로, 용융은 열풍에 의해 달성될 수 있다. 형성되는 강모 터프트들에 대해 항상 단 하나의 단일의 관련된 두껍게된 부분이 생성된다는 것은 중요한데, 이들 필라멘트들만이 융합에 의해 서로 연결되며, 나중에 동일한 앵커링 개구 내에 고정될 것이기 때문이다. 두껍게된 부분(32)의 냉각은, 또한, 상술한 바와 같이 적절할 때 여기서 수행될 수 있다.
형성된 단모 터프트에 대해 단지 하나의 단일 연관된 농축이 발생한다는 것은 중요하며, 그 필라멘트는 융착에 의해 서로 연결되어야 하고, 이후에 동일한 앵커링 개구에 고정될 것이기 때문에 중요하다. 농축물(32)의 냉각은 또한 상술한 바와 같이 적절할 때 여기에서 수행될 수 있다.
후속 스테이션(F)에서, 강모 터프트들은 강모 캐리어(10)의 앵커링 개구들(12) 내로 그 두껍게된 체결 단부들이 삽입되고, 이후 상세히 상술한 바와 같이 가압된다. 이러한 삽입은 동시에, 순차적으로, 또는 그룹으로 순차적으로 수행될 수 있다.
추가의 대안은 각 채널들을 포함하는 방향 전환 플레이트를 제공하는 것이며, 강모 터프트들(24)은 강모 캐리어의 앵커링 개구들 내로 추가로 푸싱되기 위해, 그 두껍게된 고정 단부들이 삽입된다. 상기 변형예는, 브러시의 후속 홀 디자인 또는 강모 터프트들(24)의 정렬이 매거진에서 아직 완전히 실현되지 않을 때의 옵션이다.
전술한 개별적으로 제조된 단일 강모들(24')은 매거진(20) 또는 강모 캐리어(10)에 먼저 임의의 순서로 각 스테이션에 공급될 수 있다.
가압력은, 예를 들어 액추에이터, 예를 들어, 바람직하게는 홀더(34) 상에 장착되는 전기 모터(240)(도 1f 참조)를 사용함으로써, 적절하다면, 기어형 스핀들 너트(242)를 개재함으로써 인가된다. 물론, 이는 임의의 실시예들에 적용된다.
전기 모터는 특히 서보 모터이다.
일반적으로, 액추에이터를 사용함으로써, 복수의 강모 캐리어들(10)은 또한 동시에 앵커링 개구 내에, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 유지하기 위해 동시에 재성형될 수 있다. 여기서, 홀더(34)는 강모 캐리어에 상보적인 방식으로 복수의 리세스들(38)을 갖는다.
전체 브러시들의 출력을 증가시키기 위해, 다시 복수의 홀더들(34)을 구동시키고, 다시 복수의 강모 캐리어들(10)을 수용하는, 특히, 복수의 액추에이터들이 평행하게 구비된다.
컨트롤러(51)는 대응하는 프로그래밍으로 구성되어, 상술한 방법이 장치에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법으로, 강모 터프트들이 강모 캐리어에 앵커링될 수 있으며, 이는 매우 길고 얇다. 본 발명은 8mm 이상의 길이이고, 2 mm 미만의 폭, 특히 1mm 미만의 강모 터프트들을 갖는 강모 캐리어들을 실현한다.
큰 림의 큰 길이에 관하여, 동일한 연장부로의 내측으로 앵커링 개구들의 각각의 림들을 성형하는 것이 필수는 아니다. 내측으로 덜 재성형되는, 림 부분들과 교대하는, 앵커링 개구를 향해 내측으로 더 재성형되는, 일부의 돌출하는 림 부분들을 제공하는 것이 충분하다는 것을 알게 되었다.

Claims (76)

  1. 전면 및 후면, 및 열가소성 수지로 제조된 적어도 하나의 강모가 앵커를 사용하지 않고 그 내부에 삽입되고 앵커링되어, 강모 캐리어의 전면으로부터 돌출할 수 있는, 적어도 하나의 앵커링 개구를 갖는, 열가소성 수지로 제조되는 강모 캐리어를 포함하는, 브러시 제조 방법으로서, 이하의 단계들:
    상기 적어도 하나의 강모가 공구부의 수용 개구 내에 수용되는 단계,
    상기 적어도 하나의 강모는, 그 체결 단부가, 강모 캐리어를 제조하는 동안 형성되어온, 강모 캐리어 내의 앵커링 개구 내로 삽입되는 한편, 상기 적어도 하나의 강모는 수용 개구 내에 여전히 위치되는 단계,
    상기 강모 캐리어에 대한 공구부의 거리가 감소되어, 공구부가 강모 캐리어에 접촉할 수 있는 단계,
    상기 강모 캐리어의 전면이, 강모 재료의 용융 온도 아래의 및/또는 강모 캐리어 재료 아래의, 특히, 강모 및/또는 강모 캐리어 재료의 각각의 용융 온도의 ℃의 최대 85%의 온도로 가열되는 단계,
    상기 공구부는 가열된 강모 캐리어 상에 가압력을 인가하고, 적어도 하나의 강모가 앵커링 개구 내에 매립되고 앵커링되는 방식으로, 앵커링 개구의 단면을 감소시킴으로써, 앵커링 개구를 둘러싸는 적어도 림의 영역에서 강모 캐리어를 재성형하는 단계,
    및
    상기 강모 캐리어에 대한 공구부의 거리가 확장되고, 따라서 적어도 하나의 강모는 수용 개구로부터 인출되는 단계를 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강모 캐리어의 후면이 액티브하게 냉각되는 한편, 가압력이 강모 캐리어에 인가되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 강모 캐리어의 후면이, 특히, 가압력의 인가 동안, 후면의 온도는 최대 25℃인 방식으로 냉각되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 재2항 또는 제3항에 있어서,
    홀더는 가압력의 인가 동안 강모 캐리어의 후면과 접촉하고, 강모 캐리어에 대한 반대힘을 인가하며, 강모 캐리어를 냉각시키고, 상기 홀더는 액체 냉각되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    강모 캐리어의 전면과 후면을 연결시키기 위한 측면의 적어도 일부는 강모 캐리어 상에 가압력의 인가 동안 액티브하게 냉각되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압력의 인가는, 강모 캐리어 상에 가압력이 인가되면서, 강모 캐리어가 공구부에 의한 그 전면 상에 및 홀더에 의한 그 후면 상에 접촉되는, 장치에서 수행되고, 상기 장치는 가압력의 인가 동안 이동되어 정지되고, 따라서 상기 홀더 및 공구부의 전면들은 그 전체 표면들에서 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    압력의 인가 후에, 환기 갭이 전면과 공구부 사이에 형성되고, 강모 캐리어의 및 적어도 하나의 강모의 유닛은 미리결정된 휴지 기간 동안 장치 내에 유지되는 방식으로, 상기 공구부 및 홀더는 서로 제거되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 미리정의된 휴지 기간은 적어도 1초, 특히 적어도 1.5초인 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강모는 전체 휴지 기간 동안 수용 개구 내에 남아 있는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환기 갭의 높이는, 장치의 이동 방향으로 측정되었을 때, 1 mm보다 크거나 동일하고/동일하거나 환기 갭은 휴지 기간 동안 일정한 값으로 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휴지 기간 동안, 냉각 공기는, 환기 갭을 통해 강모 캐리어의 전면으로 블로잉되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 잇어서,
    상기 강모 캐리어는 휴지 기간 동안 홀더 내에 남아 있는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치의 폐쇄된 위치에 도달함으로써 완료되는, 공구부와 강모 캐리어의 서로에 대한 공급 운동 후, 가압력은 미리결정된 체류 시간 동안 폐쇄된 위치에서 강모 캐리어 상에 인가되고, 특히 상기 체류 시간은 적어도 1초, 바람직하게는 적어도 1.5초 및/또는 최대 3초, 특히 최대 2.5초인 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 강모 캐리어는, 체류 시간 동안, 특히 또한 공급 운동 동안 그 전면 상에 가열되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 압력은 적어도 4초, 특히 적어도 5초의 인가 시간 동안 전면과 후면 사이에 강모 캐리어 상에 인가되고, 상기 인가 시간은 공급 운동 동안 기간 플러스 체류 시간과 동일하고, 상기 기간은 바람직하게는 적어도 3초이고, 상기 전면은 공구부에 의해 접촉되며, 후면은 동시에 홀더에 의해 접촉되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강모의 자유 단부는 그 전면 상에 장치 내에 지지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지지부는, 바람직하게는 가압력의 인가 전에, 강모 캐리어 상에 가압력의 인가 동안, 또는 공구부 및 홀더 각각에 의해 강모 캐리어의 전면 및 후면과 접촉한 후 장치의 공급 운동 동안 적어도 제거되고, 가압력의 인가 동안 적어도 라스트 단계는 지지부 없이 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 제15항 및 제16항, 또는 제15항 및 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강모의 자유 단부는 적어도 체류 시간 동안 지지되지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강모의 단면 및 관련된 수용 개구의 단면은, 적어도 하나의 강모가 수용 개구 내로 클램핑되고, 클램핑에 의해 축방향으로 위치되도록 구성되는 방식으로, 정렬되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강모 또는 전체 강모 터프트는 강모 재료의 열 재성형에 의해 생성된 두껍게된 체결 단부를 가지며, 강모 터프트를 사용할 때, 강모 터프트의 강모들은 열 재성형 의해 서로 융합되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 앵커링 개구는 엘라스토머 재료, 특히 열가소성 엘라스토머(TPE)로부터 미리 제조된, 적어도 하나의 단일 강모로 충진되고, 상기 강모는 강모 캐리어를 재성형함으로써 앵커 개구 내에 앵커링되며, 특히 상기 단일 미리 제조된 강모는, 그 단면에서 측정될 때, 0.6 mm보다 크고, 추가로 특히 0.9 mm보다 큰 최대 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 단일의 미리 제조된 강모는 두껍게된 체결 단부를 포함하고, 이는 앵커링 개구 내로 삽입되고, 강모 캐리어의 앵커링 개구의 재성형된 림에 의해 둘러싸여지고, 특히, 상기 두껍게된 단부는 편평한 실린더의 형상을 갖고/갖거나 단일 미리 제조된 강모는 다성분 사출 성형된 부분이고, 바람직하게는 두껍게된 체결 단부는, 앵커링 개구 외부의 단일 미리제조된 강모의 적어도 외부면보다, 바람직하게는, 단일 미리 제조된 강모의 전체 나머지부보다, 다른 바람직하게는 더 경질의 재료, 예를 들어, 폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    복수의 앵커링 개구들은 강모 캐리어 내에 구비되고, 상기 적어도 하나의 앵커링 개구는 단일의 미리 제조된 강모만이 구비되며, 상기 적어도 하나의 추가의 앵커링 개구에는 미리 제조된 강모 터프트가 구비되어, 브러시는, 한편으로는 강모 터프트들의 강모들보다 더 두꺼운 적어도 단일의 강모를 포함하고, 다른 한편으로는 적어도 하나의 강모 터프트를 포함할 수 있고, 특히, 상기 단일 강모는, 측면에서 볼 때, 강모 터프트의 적어도 자유 단부에, 그 자유 단부가 돌출하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    재성형 후, 강모 캐리어 내의 앵커링 개구를 정의하는 벽은, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 전체 강모 터프트의 체결 단부 상에 섹션들에만 지지하고, 강모 또는 강모 터프트는 앵커링 개구 내에 위치되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 재성형은, 앵커링 개구의 마우스의 영역 내에 위치되는, 앵커링 개구의 림의 영역에서만 수행되고, 따라서, 전체 브러시에 대하여, 상기 앵커링 개구의 벽은 앵커링 개구의 바텀에서부터 시작하는, 적어도 0.8 mm의 깊이에 걸쳐, 적어도 하나의 강모의 또는 적어도 하나의 전체 강모 터프트의 체결 단부를 클램핑하지 않고/않거나 앵커링 개구의 바텀에서부터 시작하는, 적어도 0.8 mm의 깊이에 걸쳐 재성형되지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    환기 갭은, 벽과 적어도 하나의 강모 사이의 적어도 섹션들, 특히 앵커링 개구의 바텀 또는 이의 바텀에 인접한 영역 내에 구비되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 터프트 또는 적어도 하나의 전체 강모 터프트는 두껍게된 체결 단부를 포함하고, 상기 앵커링 단부가 바텀을 향해 확대되고, 재성형된 림은 인출 방향으로 뒤로부터 두껍게된 체결 단부를 결합하는 방식으로, 상기 앵커링 개구의 림은 재성형되고, 앵커링 개구는 그 마우스의 영역에서 수축되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 두껍게된 체결 단부는 앵커링 개구의 축방향으로, 강모 캐리어의 전면에 인접한 그 단부로부터 시작하여, 전체 축 방향 길이의 최대 50%까지만 클램핑되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    뒤로부터 두껍게된 체결 단부와 결합하는 앵커링 개구의 재성형된 림은 0.5-0.3 mm, 특히 0.6-0.9 mm의 축방향 치수를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    강모 터프트는 앵커링 개구 내에 체결되고, 강모 터프트의 림이, 강모들이 서로 옆에 배치되는, 영역에서 콤팩트화되고, 따라서, 상기 강모 터프트는, 앵커링 개구 내에 강모 터프트를 삽입한 후 및 재성형 전 더 작은 단면을 갖는 방식으로, 앵커링 개구의 림이 재성형되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압력의 인가는, 가압력이 강모 캐리어에 인가되면서, 강모 캐리어가 공구부에 의한 그 전면 상에 및 홀더에 의한 그 후면에 접촉되고, 상기 강모 캐리어의 후면은 사출 성형된 엘라스토머에 의해 정의되며, 상기 홀더는 오버몰드가 구비된 강모 캐리어를 수용하기 위한 리세스를 포함하며, 상기 리세스는, 특히, 오버몰드를 포함하는 강모 캐리어의 형상에 상보적인 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 홀더로부터의 반대 힘은 재성형 동안 엘라스토머를 통한 강모 캐리어로 완전히 전달되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 단계들: 상기 공구부는 가열되어, 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면은, 강모 재료 및/또는 강모 캐리어 재료의 용융 온도 아래의 온도로, 특히 강모/강모 캐리어 재료의 각각의 용융 온도의 ℃의 최대 85%로 가열되고, 상기 공구부는 강모 캐리어에 대해 이동되어, 공구부는 강모 캐리어에 접촉하고, 이를 가열시키는 단계를 특징으로 하는, 방법.
  34. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 단계들: 상기 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면이, 주변 온도와 210℃, 바람직하게는 150℃ 사이의 범위에 있는, 미리 정의된 온도로 가열되는 단계, 및 상기 공구부는 강모 캐리어에 대해 이동되어, 상기 공구부는 강모 캐리어에 접촉하고, 이를 가열시키지만, 강모 캐리어 및 적어도 하나의 강모를 용융시키지 않는 단계를 특징으로 하는, 방법.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 바람직하게는 BR003, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리에틸렌(PE), 아크릴니트릴-부타디엔-스티렌-공중합체(ABS) 및 스티렌-아크릴니트릴-공중합체(SAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부가 강모 캐리어와 접촉하기 전에, 특히 그 미리결정된 최대 작동 온도로 가열되는 것을 특징으로 하고/하거나 적어도 하나의 강모를 삽입한 후 강모 캐리어는 공구부에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는, 강모 캐리어로의 공구부의 공급 운동 동안 및/또는 강모 캐리어에 접촉하는 동안, 공구부에 의해 접촉면의 영역 내의 강모 캐리어를, 강모 캐리어 재료의 용융 온도 미만이고, 바람직
    하게는 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도보다 높거나 동일한 온도로 가열시키고, 특히, 300°K 보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, °K의 유리 전이 온도보다 높은 최대 15%이고, 300°K의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, °K의 유리 전이 온도보다 높은 최대 50%인 것을 특징으로 하는, 방법.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어에 대한 공급 운동의 제1 단계에서, 상기 공구부는, 앵커링 개구를 둘러싸는 적어도 림의 영역에서 강모 캐리어를, 임계 온도 위의 온도로 가열시키고, 300°Kelvin보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도의 ℃의 40%, 특히 ℃의 20%이거나, 상기 공구부가 공급 운동의 제2 단계에서 림을 재성형하고, 림은 적어도 하나의 강모에 대해 가압하기 전에, 300°K 아래의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우 주변 온도와 동일한 것을 특징으로 하는, 방법.
  39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부가 강모 캐리어에 접촉하기 전에, 특히 강모 캐리어가 앵커링 개구를 둘러싸는 적어도 림의 영역에서 임계 온도 이상보다 높은 온도로 가열되기 전에, 적어도 하나의 강모가 수용 개구 내로 먼저 삽입되며, 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우 강모 캐리어 재료의 유리 전이 온도의 ℃의 60%, 특히,℃의 80%에 대응하거나, 300°K 미만의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우 주변 온도에 대응하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  40. 제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 앵커링 개구의 적어도 림이, 주변 온도보다 높은 적어도 30℃인 온도로 가열되기 전, 특히 앵커링 개구 내부의 앵커링 개구의 림이 공구부에 의해 주변 온도보다 높게 가열되기 전에, 적어도 하나의 강모는 먼저 수용 개구 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  41. 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는, 강모 캐리어에 공구부가 접촉하는, 전체 접촉 영역에서 가열되고, 상기 공구부는, 공구부와 마주보는 전체 전면과 접촉하지만, 전면의 적어도 최소 70%와 접촉하며, 이에 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  42. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어는, 앵커링 동안 공구부에 의해 가열되지 않는 후면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  43. 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는, 적어도 강모 캐리어 상에 압력을 인가하면서 그 전면 상에 강모 캐리어를 가열시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
  44. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어는 복수의 앵커링 개구들을 포함하고, 상기 공구부는, 관련된 앵커링 개구들을 향해 각각 정렬되는, 복수의 수용 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하며, 수용 개구들 내에 배치되는 복수의 강모 터프트들은, 관련된 앵커링 개구들 내로 삽입되고, 바람직하게는 동시에, 공구부는 동시에 앵커링 개구들의 림들을 가열시키고, 강모 캐리어의 전면 상에 동시에 압력을 인가함으로써 이들을 폐쇄하며, 따라서, 강모 터프트들을 앵커링하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  45. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어에 대한 공구부의 공급 운동은 압력 및 시간에 의해 제어되거나 압력 및 경로에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  46. 제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는 강모 캐리어에 접촉할 때 시작하는 미리결정된 기간 동안 강모 캐리어에 바람직하게 일정한 가압력을 인가하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  47. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어에 대해 또는 그 상에 공구부에 의해 인가되는 압력 및/또는 공급 운동은, 최대 공급 경로에 도달할 때까지 공구부에 의해 강모 캐리어의 접촉 시 시작하는 시간의 경과에 따라 비선형이고, 상기 공급 운동의 제1 단계는 후속 제2 단계보다 느리거나 빠르거나, 압력은 후속 제2 단계보다 각각 낮거나 높은 것을 특징으로 하는, 방법.
  48. 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 앵커링 개구 내로 삽입 동안, 상기 적어도 하나의 강모 또는 전체 강모 터프트의 체결 단부는, 특히 최대 0.3 mm만큼, 추가로 바람직하게는 최대 0.15 mm만큼 앵커링이 개구의 단면보다 작은 것을 특징으로 하는, 방법.
  49. 제1항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 앵커링 개구는, 특히 최대 4 mm, 추가로 특히 최대 2.7 mm의 깊이를 갖는 블라인드 홀인 것을 특징으로 하고/하거나 상기 앵커링 개구는 그 전체 깊이의 적어도 85%, 특히 최대 70%의 깊이로만 재성형되고 수축되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  50. 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는 적어도 200 bar, 특히 적어도 400 bar의 압력을 강모 캐리어 상에 인가하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  51. 제1항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 앵커링 개구는, 앵커링 개구의 마우스 영역 내의 공구부에 의해 강모 캐리어의 충돌 전, 바람직하게는 돌출 칼라 없이 형성되고, 특히 편평하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  52. 제1항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 앵커링 개구는 공구부에 대향하여 전면에 경사지게 연장되는, 내부에 림부를 포함하되, 상기 공구부에 의해 강모 캐리어의 충돌 전, 상기 강모 캐리어는, 경사형 림부의 영역 내에 전면 림 상에, 공구부를 향해 전면에 대향하여 돌출하는 돌출부를 포함하고, 그 이외에는 바람직하게는 편평한 전면을 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  53. 제1항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트가 로딩된 매거진이며, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 로딩한 후, 체결 단부가 매거진으로부터 돌출하고, 체결 단부가 가열되며, 따라서 두껍게된 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 두껍게된 부분은, 체결 단부가 특히 액티브 공기 흐름 또는 저온 챔버에 의해 앵커링 개구 내로 삽입되기 전, 이후에 액티브하게 냉각되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  55. 제1항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 강모 터프트들이 각각의 관련된 수용 개구들 내의 공구부에 수용되고 바람직하게는 동시에 관련된 앵커링 개구들에 앵커링되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  56. 제1항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는 상기 강모 캐리어와 마주보는 평면 전면 및/또는 상기 앵커링 개구 내로 돌출하도록 구성되지 않은 기하학적 구조를 갖는 것을 특징으로 하고/하거나 상기 홀더의 절단면으로부터 시작하여, 공구부는, 강모 캐리어의 형상으로 구성된, 함몰부를 갖고, 상기 함몰부는, 바람직하게는, 분리면이 강모 캐리어의 측면의 높이에 및 강모 캐리어의 측면과 전면 사이의 라운딩된 전이부에 인접하게 위치되는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  57. 제1항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강모 캐리어의 전체 두께는 열과 압력을 인가함으로써 감소되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  58. 제1항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부가 가열되어, 강모 캐리어에 대향하는 공구부의 전면이 최대 140℃, 특히 최대 130℃인 온도로 가열될 수 있고, PET가 강모 캐리어 재료로 사용될 때, 그리고 PP가 강모 캐리어 재료, 바람직하게는 6-35, 바람직하게는 10-15의 멜트 플로우 인덱스(MFI)를 갖는 PP 재료로서 사용될 때, 상기 강모 캐리어의 전면은 70-95℃, 특히 80-90℃으로 가열되고, 상기 전면은 105-125℃, 특히 110-220℃로 가열되는, 방법.
  59. 제1항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
    전면에서 돌출하는 엘라스토머, 특히 TPE로 제조된 적어도 하나의 탄성 세정 요소가 사출 성형되고, 적어도 하나의 강모의 체결 전 또는 체결 시 강모 캐리어에 체결되며, 상기 세정 요소는, 강모 캐리어의 림 상에 및/또는 강모들 또는 강모 터프트들 사이에 림의 내측으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  60. 제1항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동일한 강모 캐리어 내에, 복수의 강모 터프트들이 앵커링되고, 상기 적어도 하나의 강모 터프트는, 적어도 하나의 추가의 강모 터프트의 강모들과 같은 다른 용융 온도를 갖는 다른 재료로부터의 강모들로 제조되고, 상이한 강모 재료들로 이루어진 강모 터프트들은, 터프트의 강모들을 융합하여 두껍게된 체결 단부를 형성하기 위해, 상이한 온도로 가열되고, 특히 가열 디바이스와 마주보는 강모 터프트의 단부 및 가열 디바이스 사이의 거리는 강모 재료에 따라 상이한 방식으로 설정되고/설정되거나 상기 가열 디바이스는 강모 재료에 따라 상이한 온도로 가열되고/되거나 강모 재료에 일치하는, 상이한 온도들로 가열되는, 다양한 가열 디바이스들이 사용되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  61. 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 포함하고, 브러시는, 특히 제1항 내지 제60항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 위한 적어도 하나의 앵커링 개구를 갖는 강모 캐리어를 포함하는, 브러시를 제조하기 위한 장치로서,
    상기 장치는, 강모 캐리어용 홀더 및 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 터프트용 적어도 하나의 수용 개구를 갖는 공구부를 포함하고, 상기 수용 개구는 상기 강모 캐리어와 마주보는 공구부의 전면 상에서 끝나고, 상기 공구부는 전면의 적어도 일부를 가열하는 가열부를 포함하고, 상기 전면이 최대 140℃, 특히 최대 130℃의 온도로 가열되는 방식으로 구성되고 제어되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 공구부는 이를 향하여 및 그로부터 멀리 홀더에 대해 이동가능하고, 특히 상기 공급 운동은 압력 및 시간에 의해 제어되고/제어되거나 압력 및 경로에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  63. 제61항 또는 제62항에 있어서,
    상기 장치는 공구부가 강모 캐리어에 적어도 200 bar, 특히 적어도 400 bar의 압력을 제공할 수 있는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  64. 제61항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는 상기 강모 캐리어와의 전체 접촉 영역에 대해 가열가능한 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  65. 제61항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부는 장치의 로딩 스테이션 내에 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트들이 로딩된 매거진이며, 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트가 로딩 후에 그 체결 단부가 매거진으로부터 돌출하고, 용융 스테이션이 로딩 스테이션의 하류에 구비되며, 상기 체결 단부가 가열되고, 따라서 두껍게된 부분이 형성되고, 강모 터프트를 사용할 때, 강모 터프트의 강모들은 열 재성형에 의해 서로 융합되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  66. 제61항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구부가, 강모 캐리어에 접촉하기 전에, 특히 미리결정된 최대 작동 온도로 가열되는 방식으로, 강모 캐리어에 대해 공구부의 공급 운동 및 공구부의 가열 작동을 제어하고/하거나, 강모 캐리어가, 공구부에 의해 적어도 하나의 강모를 삽입한 후에만 가열되는 방식으로 제어를 수행하는, 컨트롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 공구부가 이러한 온도로 가열가능하고 공구부가 강모 캐리어로 이동되어, 공구부는, 공구부의 강모 캐리어로의 공급 동안 및/또는 강모 캐리어를 접촉하는 동안, 공구부와의 접촉면의 영역 내에서 강모 캐리어를, 강모 캐리어의 재료의 용융 온도 아래 및 바람직하게는, 강모 캐리어의 재료의 유리 전이 온도보다 높거나 동일한 온도로 가열할 수 있는 방식으로 프로그래밍되고, 특히 상기 컨트롤러는, 300°K보다 높거나 동일한 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, °K의 유리 전이 온도보다 높은 최대 15%로 설정되고, 300°K 아래의 유리 전이 온도를 갖는 강모 캐리어 재료의 경우, °K의 유리 전이 온도보다 높은 최대 50%로 설정되는 방식으로 프로그래핑되도록 설정되는, 장치.
  68. 제61항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 복수의 스테이션들을 포함하고, 상기 강모 캐리어를 제조하기 위한 사출 성형 스테이션이 상기 홀더와 공구부를 포함하는 스테이션의 상류에 제공되고, 사출 몰드 절반부는 사출 성형 스테이션 내에 구비되며, 상기 사출 몰드 절반부는 사출 캐비티 내로 돌출하는 적어도 하나의 돌출부를 가지며, 상기 적어도 하나의 돌출부는 사출 몰드 절반부에 견고하게 장착되거나, 또는 그 일부이며, 상기 돌출부는 블라인드 홀로서 구성되는 앵커링 개구를 생성시키며, 특히 상기 사출 몰드 절반부는 슬라이더들 없이 구성되고/구성되거나 특히 상기 사출 스테이션은 다성분 사출 몰드 스테이션인 것을 특징으로 하는, 장치.
  69. 특히 제61항 내지 제68항 중 어느 한 항에 따른, 브러시를 제조하기 위한, 및 제1항 내지 제68항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 적어도 하나의 강모 또는 적어도 하나의 강모 터프트를 위한 적어도 하나의 수용 개구를 포함하는 공구부 및 대향하는 홀더를 포함하고, 상기 공구부 및 홀더는 서로를 향해 및 서로 멀어지게 이동가능하며, 상기 공구부는 가열되고, 홀더에는 액티브 냉각 디바이스가 구비되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  70. 제61항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
    이는, 적어도 전기 모터, 가압력을 인가하기 위해, 특히 서보 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  71. 제17항에 있어서,
    공유된 전기 모터는 복수의 강모 캐리어들에 가압력을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  72. 제70항 또는 제71항에 있어서,
    복수의 전기 모터들은 가압력의 인가를 위해 제공되고, 각 전기 모터는 공구부 및 홀더를 서로를 향해 이동시키며, 상기 적어도 하나의 강모 캐리어는 공구부와 홀더 사이에 수용되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  73. 제61항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는, 작동 동안 공구부가 강모 캐리어 상에 압력을 인가하기 위해 원하는 온도로 가열되는 방식으로 프로그래밍되는, 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  74. 제69항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더에는 적어도 하나의 냉각 채널이 구비되는 것을 특징으로 하는, 장치를 위한 홀더.
  75. 제74항에 있어서,
    상기 홀더는 복수의 강모 캐리어들을 위한 리세스들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀더.
  76. 제74항 또는 제75항에 있어서,
    각각의 강모 캐리어의 경우, 상기 홀더는, 강모 캐리어에 상보적으로 형성되는 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀더.
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