RU2783791C2

RU2783791C2 - Stamped brush heads and methods for manufacture of brush head by stamping

Info

Publication number: RU2783791C2
Application number: RU2020106609A
Authority: RU
Inventors: Мартин ВАРХ; Михаэль МАЙДЛЬ; Флориан КОПЕЙНИГ
Original assignee: Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2022-11-17

Abstract

FIELD: personal care.

SUBSTANCE: group of inventions is proposed: stamped brush heads and methods for the manufacture of a brush head by stamping. The method for the manufacture of a brush head includes a stage of stamping of a set of holes in substrate material. It also includes a stage of insertion of at least one bristle bundle into each hole in substrate material. The method also includes a stage of fastening of a near end of each bristle bundle with at least part of a near side of substrate material for creation of a part of the head with combined near ends, which fastens the bristle bundle with substrate material to form a combined bundle node. The method also includes a stage of cut out of at least one holder element containing at least one combined bundle node from substrate material. The method also includes a stage of placement of a flat base of a neck relatively to at least one element of the holder of combined bundle nodes. The method also includes a stage of casting under pressure of matrix material around the flat base and the element of the holder of combined bundle nodes in such a way that matrix material at least partially embraces the flat base and elements of holders of combined bundle nodes.

EFFECT: improvement of characteristics of retention of bristle bundles.

15 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к способам изготовления узла головки щетки с пучками щетинок без анкеров, поверх которых отлита эластомерная матрица.[0001] The present invention relates generally to methods for manufacturing a brush head assembly with tufts of bristles without anchors over which an elastomeric matrix is cast.

Уровень техникиState of the art

[0002] Головки как ручных, так и механических зубных щеток содержат щетинки, используемые для чистки зубов, языка и щек. В некоторых зубных щетках щетинки прикреплены скобами или закреплены анкерами в шейке головки щетки. В других зубных щетках щетинки закреплены в головке без скоб способами, обычно известными как «тафтинг без анкеров (anchor free tufting, AFT)».[0002] The heads of both manual and mechanical toothbrushes contain bristles used for brushing the teeth, tongue and cheeks. In some toothbrushes, the bristles are stapled or anchored into the neck of the brush head. In other toothbrushes, the bristles are fixed in the head without staples in ways commonly known as "anchor free tufting (AFT)".

[0003] Существует несколько способов изготовления головок щеток посредством тафтинга без анкеров. В одном способе группы или пучки отдельных щетинок расплавляют или сплавляют вместе на одном конце, а затем поверх пучков щетинок отливают материал, который затем затвердевает с образованием головки щетки. В одном способе предварительно отформованный держатель используют для удержания пучков щетинок на месте, затем пучки щетинок расплавляют или сплавляют вместе на одном конце, а затем держатель и расплавленные концы пучков щетинок формуют поверх с шейкой щетки. В других способах пучки щетинок, которые расплавлены на одном конце, вставляют в отверстия на шейке щетки, и либо материал шейки нагревают для усадки вокруг пучков щетинок, либо поверх шейки щетки со вставленными пучками щетинок отливают другой материал. Однако в каждом из этих существующих способов изготовления существуют ограничения и трудности, так что способы изготовления медленны, включают несколько этапов и используют несколько типов оборудования или имеют превышающие допустимые уровни отказов, что приводит к расшатыванию щетинок или пучков щетинок, которые могут выпадать из головки щетки во время использования.[0003] There are several ways to make brush heads by tufting without anchors. In one method, groups or tufts of individual bristles are melted or fused together at one end and then material is cast over the tufts of bristles, which then solidifies to form a brush head. In one method, a preformed holder is used to hold the bristle tufts in place, then the bristle tufts are melted or fused together at one end, and then the holder and melted ends of the bristle tufts are molded over the neck of the brush. In other methods, tufts of bristles that are melted at one end are inserted into holes in the neck of the brush and either the neck material is heated to shrink around the tufts of bristles or another material is molded over the neck of the brush with the tufts inserted. However, there are limitations and difficulties in each of these existing manufacturing methods, such that the manufacturing methods are slow, involve multiple steps, and use multiple types of equipment, or have failure levels that are beyond tolerance, resulting in loose bristles or bristle tufts that may fall out of the brush head during time of use.

[0004] Таким образом, в данной области техники существует необходимость в способах и устройствах для более эффективного изготовления головок щеток способом «тафтинг без анкеров».[0004] Thus, there is a need in the art for methods and apparatuses for more efficient fabrication of brush heads in a "tufted without anchors" process.

[0004a] В WO 2016/181291 описана головка щетки, содержащая множество пучков щетинок и множество удерживающих колец, каждое из которых выполнено с возможностью приема ближнего конца по меньшей мере одного из пучков щетинок. По меньшей мере одно из удерживающих колец содержит поперечный выступ, проходящий от его стенки.[0004a] WO 2016/181291 describes a brush head comprising a plurality of bristle tufts and a plurality of retaining rings, each of which is configured to receive a proximal end of at least one of the bristle tufts. At least one of the retaining rings contains a transverse protrusion extending from its wall.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

[0005] Настоящее изобретение направлено на патентоспособные способы изготовления головки щетки с закрепленными пучками щетинок. Различные описанные в настоящем документе варианты реализации и воплощения направлены на способы изготовления, в которых в полосе или рулоне материала подложки выштампованы проходящие через них отверстия. При необходимости материал подложки может быть дополнительно проштампован и разделен на отдельные элементы держателей, пластины держателей, содержащие множество элементов держателей, и/или сеть держателей пучков, содержащую множество элементов держателей, соединенных между собой элементами сети или прядями материала.[0005] The present invention is directed to patentable methods for making a brush head with fixed bristle tufts. The various embodiments and embodiments described herein are directed to manufacturing methods in which a strip or roll of substrate material is stamped with holes extending through it. If necessary, the substrate material can be additionally stamped and divided into individual holder elements, holder plates containing a plurality of holder elements, and/or a network of bundle holders containing a plurality of holder elements interconnected by network elements or strands of material.

[0006] После образования элементов держателей (например, по отдельности или в виде части пластины держателей или сети держателей) элементы держателей могут быть подвергнуты дальнейшей обработке, включая вставку пучков щетинок в отверстия, скрепление щетинок и элементов держателей вместе и/или отлитие поверх материала матрицы. Каждый последующий этап может быть выполнен сразу после предыдущего этапа или позже. Это позволяет различными этапам или стадиям процесса изготовления быть выполненными в разное время или в разных местах.[0006] Once the holder elements have been formed (e.g., individually or as part of a holder plate or network of holders), the holder elements may be subjected to further processing, including inserting tufts of bristles into holes, bonding the bristles and holder elements together, and/or molding over the matrix material. . Each subsequent stage can be performed immediately after the previous stage or later. This allows different steps or stages of the manufacturing process to be performed at different times or in different places.

[0007] После вставки пучков щетинок в отверстия в материале подложки (или в элементе держателя, если он уже образован из материала подложки) при необходимости один или оба конца пучков щетинок могут быть обрезаны или отрегулированы для достижения необходимого контура, который станет щеточной поверхностью головки щетки и/или для достижения равномерной длины ближнего конца пучков щетинок.[0007] After inserting the bristle tufts into holes in the backing material (or in the holder element if already formed from the backing material), if necessary, one or both ends of the bristle tufts can be cut or adjusted to achieve the desired contour, which will become the brush surface of the brush head and/or to achieve a uniform length of the proximal end of the bristle tufts.

[0008] Ближние концы пучков щетинок или, в некоторых компоновках, ближние концы пучков щетинок и по меньшей мере часть ближней стороны материала подложки (или элемента держателя, если он уже образован из материала подложки) объединяют вместе посредством процесса скрепления, такого как расплавление, химическая адгезия или лазерное плавление с образованием части головки с объединенными ближними концами. Например, скрепление может включать процесс расплавления с использованием, например, лазера или источника тепла, посредством которого пряди щетинок и по меньшей мере часть элемента держателя закреплены друг с другом с образованием узлов объединенных пучков. При необходимости после охлаждения или затвердевания в процессе скрепления, если это не было сделано ранее, элементы держателей (с объединенными посредством скрепления щетинками) могут быть отштампованы или разрезаны на отдельные узлы объединенных пучков или множество узлов объединенных пучков, соединенных посредством пластины держателей или сети держателей, как описано выше. После штампования узлов объединенных пучков (например, по отдельности или в качестве части соединенной пластины держателей или сети держателей) поверх части плоского основания шейки головки щетки и узлов объединенных пучков может быть отлит материал матрицы, такой как эластомерный материал, с образованием, в результате, готовой головки щетки. Различные описанные в настоящем документе варианты реализации и воплощения обеспечивают экономически эффективное и действенное производство головок щеток с пучками щетинок, закрепленными в элементах держателя, образованных, по меньшей мере частично, штамповкой из рулона или полосы материала, что дает существенное улучшение.[0008] The proximal ends of the bristle tufts or, in some arrangements, the proximal ends of the bristle tufts and at least a portion of the proximal side of the support material (or the carrier element if already formed from the support material) are joined together by a bonding process such as melt, chemical adhesion or laser melting to form a part of the head with joint proximal ends. For example, bonding may include a melt process using, for example, a laser or a heat source, whereby the strands of bristles and at least a portion of the holder element are secured to each other to form knots of combined tufts. If necessary, after cooling or hardening during the bonding process, if this has not been done before, the elements of the holders (with the bristles combined by bonding) can be stamped or cut into individual nodes of the combined tufts or a plurality of nodes of the combined tufts connected by means of a holder plate or a network of holders, as described above. After the bundled tuft assemblies are stamped (e.g., individually or as part of a connected holder plate or network of holders), a matrix material, such as an elastomeric material, can be cast over the flat base portion of the brush head neck and the bundled tuft assemblies, resulting in a finished brush heads. The various embodiments and embodiments described herein provide for the cost-effective and efficient production of brush heads with bristle tufts secured in carrier elements formed at least in part by stamping from a roll or strip of material, resulting in a significant improvement.

[0009] В целом, согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ изготовления головки щетки. Способ включает этапы штамповки множества отверстий в материале подложки; вставки пучка щетинок в каждое из отверстий в материале подложки; скрепления ближнего конца каждого пучка щетинок с ближней стороной материала подложки для создания части головки с объединенными ближними концами; удаления излишних частей материала подложки с образованием множества элементов держателей вокруг отверстий в материале подложки, причем элементы держателей образуют множество узлов объединенных пучков, которые содержат части головки с ближними концами при их скреплении с пучками щетинок; расположения плоского основания шейки относительно узлов объединенных пучков и литья под давлением материала матрицы вокруг плоского основания и узлов объединенных пучков таким образом, что материал матрицы по меньшей мере частично охватывает плоское основание и элементы держателей узлов объединенных пучков.[0009] In general, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a brush head is provided. The method includes the steps of punching a plurality of holes in the substrate material; inserting a tuft of bristles into each of the holes in the backing material; bonding a proximal end of each bristle tuft to a proximal side of the backing material to create a proximal end united head portion; removing excess portions of the backing material to form a plurality of holder elements around holes in the backing material, the holder elements forming a plurality of united tuft assemblies that comprise proximal end head portions when bonded to the bristle tufts; positioning the flat base of the neck relative to the nodes of the combined beams and injection molding of the matrix material around the flat base and the nodes of the combined beams in such a way that the matrix material at least partially encloses the flat base and elements of the holders of the combined beams nodes.

[0010] В одном варианте реализации способ также включает получение материала подложки из рулона, полосы или комбинации, содержащей по меньшей мере одно из вышеуказанного. В одном варианте реализации множество отверстий (62), вырезанных или выштампованных в материале подложки, могут иметь различные формы, размеры или то и другое.[0010] In one embodiment, the method also includes obtaining a substrate material from a roll, strip, or combination containing at least one of the above. In one embodiment, the plurality of holes (62) cut or punched into the substrate material may be of various shapes, sizes, or both.

[0011] В одном варианте реализации этап скрепления включает подачу тепла для сплавления вместе пучков щетинок и материала подложки или элементов держателей, если они уже образованы из материала подложки. В одном варианте реализации пучки щетинок и материал подложки выполнены из одинакового или подобного материала, имеющего одинаковую или сходную температуру плавления. В других компоновках этап скрепления может быть выполнен посредством любого подходящего процесса, такого как сварка (ультразвуковая, лазерная и т.д.), плавление, использование клеящих материалов, химическое плавление и т.д.[0011] In one embodiment, the bonding step includes applying heat to fuse together the bristle tufts and the backing material or holder members if already formed from the backing material. In one embodiment, the bristle tufts and backing material are made from the same or similar material having the same or similar melting point. In other arrangements, the bonding step may be performed by any suitable process such as welding (ultrasonic, laser, etc.), melting, using adhesives, chemical melting, etc.

[0012] В одном варианте реализации способ также включает регулировку ближнего конца пучков щетинок, свободного конца пучков щетинок напротив ближнего конца или обоих концов. В одном варианте реализации удаление выполняют перед скреплением. В одном варианте реализации удаление выполняют после скрепления. В одном варианте реализации удаление включает образование сети держателей пучков или пластины держателей пучков, которая содержит множество соединенных вместе элементов держателей.[0012] In one embodiment, the method also includes adjusting the proximal end of the bristle tufts, the free end of the bristle tufts against the proximal end, or both ends. In one embodiment, removal is performed prior to bonding. In one embodiment, removal is performed after bonding. In one embodiment, removal includes forming a tuft holder network or tuft holder plate that contains a plurality of tuft holder elements connected together.

[0013] В одном варианте реализации сеть держателей пучков содержит множество узлов объединенных пучков, соединенных вместе после скрепления элементов держателей с пучками щетинок.[0013] In one embodiment, the tuft holder network comprises a plurality of bundled tuft assemblies connected together after the holder elements are bonded to the bristle tufts.

[0014] В целом согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен узел головки щетки. Узел головки щетки включает множество узлов объединенных пучков, каждый из которых включает пучок щетинок, содержащий множество прядей щетинок и имеющий свободный конец и ближний конец; элемент держателя, имеющий проходящее через него отверстие, выполненное с возможностью приема пучка щетинок; и часть головки с объединенными ближними концами, образованную скреплением ближнего конца пучков щетинок с элементом держателя; причем элементы держателей для каждого из множества узлов объединенных пучков были получены штамповкой из полосы материала подложки; шейку с плоским основанием и материал матрицы, по меньшей мере частично охватывающий плоское основание и элементы держателей узлов объединенных пучков.[0014] In general, according to another aspect of the present invention, a brush head assembly is provided. The brush head assembly includes a plurality of united tuft assemblies, each including a bristle tuft containing a plurality of bristle strands and having a free end and a proximal end; a holder element having a hole passing through it, configured to receive a bundle of bristles; and a proximal end united head portion formed by attaching the proximal end of the bristle tufts to the holder member; moreover, the elements of the holders for each of the many nodes of the combined beams were obtained by stamping from a strip of substrate material; a neck with a flat base and a matrix material at least partially covering the flat base and elements of the holders of the nodes of the combined beams.

[0015] В одном варианте реализации материал подложки и пучки щетинок состоят из одинакового или подобного материала. В одном варианте реализации часть головки с объединенными ближними концами образована пучками щетинок, расплавленными вместе с элементами держателя. В одном варианте реализации множество узлов объединенных пучков соединены между собой в сети держателей пучков или в пластине держателей пучков. В одном варианте реализации материал матрицы представляет собой эластомерный материал.[0015] In one embodiment, the backing material and the bristle tufts are composed of the same or similar material. In one embodiment, the proximal end portion of the head is formed by tufts of bristles melted together with the holder elements. In one embodiment, a plurality of bundled tuft nodes are interconnected in a tuft holder network or tuft holder plate. In one embodiment, the matrix material is an elastomeric material.

[0016] Следует принимать во внимание, что все комбинации вышеупомянутых концепций и дополнительных концепций, обсуждаемых более подробно ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящем документе. В частности, все комбинации заявленного предмета изобретения, приведенные в конце этого раскрытия, рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящем документе.[0016] It should be appreciated that all combinations of the above concepts and additional concepts discussed in more detail below (provided that such concepts are not mutually incompatible) are considered part of the subject matter disclosed herein. In particular, all combinations of the claimed subject matter provided at the end of this disclosure are considered part of the subject matter disclosed herein.

[0017] Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны из описанных ниже вариантов реализации и объяснены со ссылкой на них.[0017] These and other aspects of the present invention will be apparent from the embodiments described below and explained with reference to them.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0018] На чертежах одинаковые позиционные обозначения обычно относятся к одним и тем же частям на разных видах. Кроме того, чертежи не обязательно выполнены в масштабе, а вместо этого, как правило, сделан упор на иллюстрацию принципов изобретения.[0018] In the drawings, like reference numerals generally refer to the same parts in different views. In addition, the drawings are not necessarily drawn to scale, but instead, as a rule, emphasis is placed on illustrating the principles of the invention.

[0019] На ФИГ. 1 показан вид в перспективе сбоку узла головки щетки в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.[0019] FIG. 1 is a side perspective view of a brush head assembly in accordance with an embodiment of the present invention.

[0020] На ФИГ. 2 показан вид сбоку в разрезе узла 20 объединенного пучка в соответствии с одним вариантом реализации, раскрытым в настоящем документе.[0020] FIG. 2 shows a sectional side view of a bundled beam assembly 20 in accordance with one embodiment disclosed herein.

[0021] На ФИГ. 3 схематически показана производственная линия для изготовления головки щетки согласно одному варианту реализации, раскрытому в настоящем документе.[0021] FIG. 3 schematically shows a production line for manufacturing a brush head according to one embodiment disclosed herein.

[0022] На ФИГ. 4А-4F показана полоса материала подожки и результирующие компоненты на различных стадиях производства в соответствии с раскрытыми в настоящем документе вариантами реализации.[0022] FIG. 4A-4F show a strip of backing material and resultant components at various stages of manufacture in accordance with the embodiments disclosed herein.

[0023] На ФИГ. 5 показан вид сбоку в разрезе, показывающий свободный конец пучков щетинок, регулируемых в основной пластине посредством контурной пластины в соответствии с одним этапом изготовления, раскрытым в настоящем документе.[0023] FIG. 5 is a sectional side view showing the free end of the bristle tufts adjusted in the base plate by the contour plate according to one manufacturing step disclosed herein.

[0024] На ФИГ. 6 показан вид сбоку в разрезе, показывающий материал матрицы, отлитый поверх на шейку и множество узлов объединенных пучков с образованием головки щетки согласно одному варианту реализации, раскрытому в настоящем документе.[0024] FIG. 6 is a sectional side view showing the matrix material cast over the neck and a plurality of tuft assemblies to form a brush head, according to one embodiment disclosed herein.

[0025] На ФИГ. 7 показана структурная схема способа изготовления узла головки щетки в соответствии с одним вариантом реализации.[0025] FIG. 7 is a flow diagram of a method for manufacturing a brush head assembly, in accordance with one embodiment.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

[0026] Настоящее изобретение описывает различные варианты реализации способа изготовления узла щетки с пучками щетинок, удерживаемых посредством способа «тафтинг без анкеров» в элементах держателей, полученных штампованием из рулона или полосы материала, которые затем вместе с частью шейки головки щетки объединены в материале матрицы, таком как эластомерный материал. Конкретнее, заявители настоящего изобретения обнаружили и оценили, что выгодно предложить штамповать отверстия в полосе или рулоне подложки, вставлять пучки щетинок в отверстия и скреплять ближний конец пучков щетинок по меньшей мере с частью материала подложки с образованием части головки с объединенными ближними концами. После удаления излишнего материала и скрепления пучка щетинок с материалом подложки (или элементом держателя) образуют узел объединенного пучка. Узлы объединенных пучков могут быть сформованы вместе с шейкой и материалом матрицы для образования головки щетки. Такое образование и вырезание элементов держателей из общей полосы или рулона материала подложки обеспечивает возможность эффективного и экономичного изготовления головок щеток.[0026] The present invention describes various embodiments of a method for manufacturing a brush assembly with tufts of bristles held by a “tufted without anchors” method in holder elements obtained by stamping from a roll or strip of material, which are then combined with a part of the neck of the brush head in a matrix material, such as an elastomeric material. More specifically, the present inventors have found and appreciated that it is advantageous to propose punching holes in a substrate strip or roll, inserting bristle tufts into the holes, and bonding the proximal end of the bristle tufts to at least a portion of the substrate material to form a proximal end combined head portion. After excess material is removed and the bristle tuft is bonded to the substrate material (or holder element), a combined tuft assembly is formed. The bundled tuft assemblies may be molded together with the neck and matrix material to form a brush head. Such formation and cutting of holder elements from a common strip or roll of backing material enables the brush heads to be manufactured efficiently and economically.

[0027] Обратимся к ФИГ. 1, на которой схематически представлен вид узла 10 головки щетки, согласно одному варианту реализации настоящего изобретения. Более конкретно, узел 10 головки щетки может содержать, без ограничения, множество узлов 20 объединенных пучков, расположенных, по меньшей мере частично, в материале 30 матрицы на дальнем конце шейки 40, который может быть назван плоским основанием 42. Плоское основание 42 может представлять собой в целом плоскую часть (или содержать такую часть), которая обеспечивает твердую, жесткую или иным образом усиленную подложку, которая во время использования ориентирована с щетинками узлов 20 объединенных пучков для поддержки щетинок узла 10 головки щетки. Шейку 40 может быть соединен с валом любой ручной или механической зубной щетки или образовать часть этого вала. Например, шейка 40 может быть выполнена с возможностью съемного соединения с исполнительным механизмом или приводным валом (не показан) механического устройства для ухода за полостью рта (например, электронной зубной щетки), в настоящее время известного или разрабатываемого.[0027] Referring to FIG. 1 which is a schematic view of a brush head assembly 10 according to one embodiment of the present invention. More specifically, the brush head assembly 10 may include, without limitation, a plurality of united tuft assemblies 20 located at least partially in the matrix material 30 at the distal end of the neck 40, which may be referred to as a flat base 42. The flat base 42 may be a generally flat portion (or comprise such a portion) that provides a hard, rigid, or otherwise reinforced substrate that, during use, is oriented with the bristles of the unit 20 of the combined tufts to support the bristles of the unit 10 of the brush head. The neck 40 may be connected to or form part of the shaft of any manual or mechanical toothbrush. For example, neck 40 may be removably coupled to an actuator or drive shaft (not shown) of a mechanical oral care device (eg, an electronic toothbrush) currently known or under development.

[0028] Как показано в разрезе по ФИГ. 2, каждый из узлов 20 объединенных пучков содержит пучок 21 щетинок. Каждый из пучков 21 щетинок содержит множество отдельных нитей или прядей 22 щетинок. Каждый пучок 21 щетинок имеет ближний конец 23, который закреплен на (или с ним, или к нему) элементе 24 держателя, и свободный конец 25, противоположный ближнему концу 23. Свободный конец образует чистящую поверхность, используемую для очистки поверхности зубов в готовом узле 10 головки щетки. Как более подробно обсуждено ниже, пучки 21 щетинок расположены в отверстиях в элементах 24 держателей. Пряди 22 могут быть расположены в пучках 21 в любой форме, определяемой отверстиями элементов 24 держателей, такими как круглые, треугольные, квадратные, пятиугольные, шестиугольные, семиугольные, восьмиугольные, девятиугольные, десятиугольные отверстия или отверстия другой формы.[0028] As shown in the section of FIG. 2, each of the combined tuft nodes 20 includes a tuft 21 of bristles. Each of the tufts 21 of bristles contains a plurality of individual filaments or strands 22 of bristles. Each tuft 21 of bristles has a proximal end 23 that is attached to (or with or to) the holder element 24, and a free end 25 opposite the proximal end 23. The free end forms a cleaning surface used to clean the surface of the teeth in the finished assembly 10 brush heads. As discussed in more detail below, the tufts 21 of bristles are located in holes in the members 24 of the holders. The strands 22 may be arranged in the tufts 21 in any shape defined by the openings of the holder members 24, such as round, triangular, square, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, nine-angled, decagonal or other shaped holes.

[0029] Пряди 22 щетинок могут быть изготовлены из такого материала, как пластики, в частности акрилонитрил-бутадиен-стирол, нейлоны, такие как полиамидный нейлон, термопластичные полимеры, такие как полипропилен, или из аналогичного материала, или из вариантов или комбинаций этих материалов. Элемент 24 держателя и пряди 22 щетинок могут быть изготовлены из одних и тех же или совместимых материалов для достижения достаточного скрепления с образованием замкнутого уплотненного блока, например, во время процессов скрепления, таких как сварка, сплавление, химическое взаимодействие, расплавление и т.д. Например, материал прядей 22 щетинок и в некоторых компоновках элементы 24 держателей можно выбирать таким образом, что они будут расплавлены и сплавлены вместе при определенном коэффициенте плавления. Однако могут быть использованы разнородные материалы при возможности достижения достаточного скрепления между материалами другим способом, таким как клеящий материал или химическое взаимодействие. Например, при выполнении прядей 22 щетинок и выбранных элементов 24 держателей из разнородных материалов, которые не будут (или не будут в достаточной степени) расплавлены или сплавлены вместе, пряди 22 могут быть прикреплены к соответствующему элементу 24 держателя посредством клеящего материала или другого материала или в процессе, отличном от расплавления или сплавления при нагревании. Чтобы показать это, пряди 22 щетинок могут быть скреплены вместе посредством клеящего материала или другого материала, или один или более процессов (отличных от нагрева) могут быть применены для скрепления элемента 24 держателя и прядей 22 щетинок. В качестве еще одного иллюстративного примера, пряди 22 щетинок и элемент 24 держателя могут быть скреплены в целом посредством клеящего материала или другого материала или одного или более других процессов (отличных от нагрева), которые скрепляют элемент 24 пряди 22.[0029] The bristle strands 22 may be made from a material such as plastics, such as acrylonitrile butadiene styrene, nylons such as polyamide nylon, thermoplastic polymers such as polypropylene, or a similar material, or variations or combinations of these materials. . The holder element 24 and the bristle strands 22 may be made from the same or compatible materials to achieve sufficient bonding to form a closed sealed unit, for example, during bonding processes such as welding, fusion, chemical reaction, melting, etc. For example, the material of the bristle strands 22 and, in some arrangements, the holder members 24 may be chosen such that they will be melted and fused together at a specific melting point. However, dissimilar materials may be used provided sufficient bonding between the materials can be achieved by other means, such as an adhesive material or chemical interaction. For example, if the bristle strands 22 and selected holder elements 24 are made of dissimilar materials that will not (or will not be sufficiently) melted or fused together, the strands 22 may be attached to the corresponding holder element 24 by means of an adhesive material or other material, or in a process other than melting or melting when heated. To show this, the bristles 22 may be bonded together with an adhesive or other material, or one or more processes (other than heat) may be used to bond the holder element 24 and the bristles 22. As another illustrative example, the strands 22 of the bristles and the holder element 24 may be held together by an adhesive or other material or one or more other processes (other than heat) that hold the element 24 of the strand 22 together.

[0030] Ближние концы 23 пучков 21 щетинок (и по меньшей мере часть элементов 24 держателей при их изготовлении из совместимых материалов) скреплены для образования части 26 головки с объединенными ближними концами, что закрепляет пучки 21 щетинок в отверстиях посредством элементов 24 держателей с образованием, тем самым, узла 20 объединенного пучка. По меньшей мере часть 26 головки с объединенными ближними концами узла 20 объединенного пучка и часть шейки 40 (например, плоское основание 42) могут быть отформованы вместе внутри материала 30 матрицы с образованием узла 10 головки щетки. Согласно варианту реализации материал 30 матрицы изготовлен из одного или более разновидностей гибкого термопластичного эластомера или силиконовой резины. Шейка 40 может быть выполнена из материала с более высоким значением модуля упругости, чем материал 30 матрицы (например, из жесткого, упругого пластика).[0030] The proximal ends 23 of the bristle tufts 21 (and at least a portion of the holder members 24 when made from compatible materials) are bonded to form a proximal end combined head portion 26 that secures the bristle tufts 21 in the apertures via the holder members 24 to form, thus, the node 20 of the combined beam. At least a head portion 26 with the combined proximal ends of the combined beam assembly 20 and a portion of the neck 40 (eg, flat base 42) may be molded together within the matrix material 30 to form the brush head assembly 10. In an embodiment, the matrix material 30 is made from one or more flexible thermoplastic elastomer or silicone rubber. The neck 40 may be made of a material with a higher modulus of elasticity than the matrix material 30 (eg, a rigid, resilient plastic).

[0031] Производственная линия 50 для изготовления головок щетки, например, головки 10 щетки, показана на ФИГ. 3. Различные этапы или стадии, используемые в производственной линии 50, могут быть лучше поняты из ФИГ. 4А-4Е, на которых этапы отмечены соответствующим номером по ФИГ. 3 в скобках. На этапе [1] на производственную линию 50 подают материал 60 подложки в виде заготовки. Материал 60 подложки может быть предоставлен в виде рулона 51 или в какой-либо другой форме, такой как полоса 51a (не показана), пластина и т. д. Как обсуждено более подробно ниже, материал 60 подложки может иметь ширину и толщину, достаточные для изготовления элементов 24 держателя. Материал 60 подложки может быть образован как отрезок материала определенной длины таким образом, что элементы 24 держателя для ряда головок щетки могут быть последовательно изготовлены из одного куска материала подложки, например, при разматывании материала 60 подложки с рулона 51 или подаче полосы 51а на производственное оборудование. В некоторых компоновках материал 60 подложки может иметь одно или более направляющих отверстий 61, как показано на ФИГ. 4A-4D, для содействия перемещения материала 60 подложки между различными частями производственного оборудования в производственной линии и/или для удержания материала 60 подложки в надлежащем положении и натяжении на производственном оборудовании, например, посредством зацепления отверстий 61 с соответствующими стержнями на производственном оборудовании.[0031] A production line 50 for making brush heads, such as brush heads 10, is shown in FIG. 3. The various steps or stages used in the production line 50 can be better understood from FIG. 4A-4E, in which the steps are marked with the corresponding number in FIG. 3 in brackets. In step [1], the substrate material 60 is supplied to the production line 50 in the form of a blank. The substrate material 60 may be provided as a roll 51 or in some other form such as a strip 51a (not shown), a plate, etc. As discussed in more detail below, the substrate material 60 may have a width and thickness sufficient to manufacturing elements 24 holder. The backing material 60 may be formed as a length of material such that the holder elements 24 for a series of brush heads can be made in succession from a single piece of backing material, for example, by unwinding the backing material 60 from a roll 51 or feeding a strip 51a to a manufacturing facility. In some arrangements, the substrate material 60 may have one or more guide holes 61 as shown in FIG. 4A-4D to facilitate movement of the backing material 60 between different parts of the production equipment in the production line and/or to hold the backing material 60 in proper position and tension on the production equipment, such as by engaging holes 61 with appropriate pins on the production equipment.

[0032] На этапе [2] множество отверстий 62 выполняют штампованием через материал 60 подложки. Как можно видеть из ФИГ. 4A-4C, различные размеры, формы и схемы расположения отверстий 62 могут быть выполнены штампованием материала 60 подложки. Таким образом, каждое из отверстий 62 (и/или все они вместе) может иметь размеры, формы и/или схемы расположения, отражающие запланированное расположение пучков 21 щетинок в узле 10 головки щетки, после его завершения. Как будет лучше понято с учетом нижеследующего раскрытия, элементы 24 держателей образованы из материала 60 подложки, а отверстия 62 представляют собой отверстия, проходящие через элементы 24 держателей, в которые вставлены и закреплены пучки 21 щетинок. Этап [2] может быть выполнен с использованием штампа и/или штамповочного оборудования 52 или другого подходящего средства введения отверстий 62 в материал 60 подложки. При необходимости получения различных окончательных конфигураций щетинок для разных конфигураций могут быть использованы разные штампы.[0032] In step [2], the plurality of holes 62 are punched through the substrate material 60. As can be seen from FIG. 4A-4C, various sizes, shapes, and patterns of apertures 62 may be formed by stamping substrate material 60. Thus, each of the holes 62 (and/or all of them together) may be sized, shaped, and/or patterned to reflect the intended placement of the bristle tufts 21 in the brush head assembly 10, once completed. As will be better understood in view of the following disclosure, the holder elements 24 are formed from the backing material 60, and the holes 62 are holes through the holder elements 24 into which the bristle tufts 21 are inserted and secured. Step [2] may be performed using a die and/or stamping equipment 52 or other suitable means of introducing holes 62 into the substrate material 60. If different final bristle configurations are desired, different dies can be used for different configurations.

[0033] Во время штамповки материал 60 подложки и/или его части могут быть зацеплены в пресс-форме или в основной пластине 53 или на пресс-форме и пластине. После штампования материала 60 подложки он готов к дальнейшей обработке, либо сразу, либо позднее и/или в другом месте. В более позднее время и/или в определенном месте отштампованный материал 60 подложки может быть свернут или уложен в стопу, а затем снова развернут или снова загружен в оборудование для дальнейшей обработки на том же самом или другом производственном оборудовании. Материал 60 подложки может быть оставлен в основной пластине 53 в ходе нескольких этапов или может выполнять перемещение между различными основными пластинами 53, например, специально расположенными, при необходимости, на каждом этапе.[0033] During stamping, the substrate material 60 and/or portions thereof may be engaged in the mold or base plate 53 or the mold and plate. Once the backing material 60 has been stamped, it is ready for further processing, either immediately or later and/or elsewhere. At a later time and/or location, the embossed backing material 60 may be rolled up or stacked and then unfolded again or reloaded into equipment for further processing on the same or different production equipment. The backing material 60 may be left in the main plate 53 in several stages, or may be moved between different main plates 53, for example specially located as needed at each stage.

[0034] На этапе [3] один или более пучков 21 щетинок вставляют в множество отверстий 62 в материале 60 подложки. Как можно понять, пучки 21 щетинок должны быть подходящего размера для соответствия каждому соответствующему отверстию 62 и/или размер и форма отверстий 62 определяют соответствующую форму и размер соответствующих пучков 21 щетинок при заполнении отверстий 62 прядями 22 щетинок. Как показано на ФИГ. 5, контурная пластина 54 может быть размещена под пучками 21 щетинок и имеет форму, соответствующую необходимым контуру и/или длине для свободных концов 25 пучков 21 щетинок при их сборе в головке 10 щетки. Таким образом, конфигурация контурной пластины 54 помогает определить форму или угол поверхности щетки, образованной каждым из пучков 21, а также длину пучков 21 щетинок головки 10 щетки после ее окончательного выполнения.[0034] In step [3], one or more bristle tufts 21 are inserted into a plurality of holes 62 in the backing material 60. As can be understood, the bristle tufts 21 must be of the appropriate size to fit each respective hole 62 and/or the size and shape of the holes 62 determine the appropriate shape and size of the respective bristle tufts 21 when the holes 62 are filled with the bristles 22. As shown in FIG. 5, the contour plate 54 can be placed under the bristle tufts 21 and is shaped to the desired contour and/or length for the free ends 25 of the bristle tufts 21 when assembled in the brush head 10. Thus, the configuration of the contour plate 54 helps determine the shape or angle of the brush surface formed by each of the tufts 21, as well as the length of the bristle tufts 21 of the brush head 10 after it has been completed.

[0035] Например, контурная пластина 54 может представлять собой или содержать пластину или кусок твердого материала (например, металла, пластика и т.д.), на которую будет оперт свободный конец 25 пучков 21 щетинок для сохранения их надлежащей длины в процессе производства. В одной компоновке контурная пластина 54 может содержать контурную поверхность 54а, такую как показана на ФИГ. 5, причем такую поверхность 54a используют для определения формы того, что станет свободными концами 25 пучков 21 щетинок в узле 10 головки щетки. Контурная пластина 54 может быть выполнена в виде съемной и сменной вставки или содержать ее, так что могут быть достигнуты различные необходимые формы свободных концов щетинок для готовой головки щетки. При необходимости можно использовать отдельную контурную пластину для каждого пучка щетинок (например, в виде множества подвижных штифтов, причем каждый штифт выровнен с одним соответствующим пучком 21 щетинок). В одном варианте реализации основная пластина 53 может содержать множество частичных отверстий 57, в которые вставляют пучки 21 до тех пор, пока они не коснутся дна, для определения необходимой формы и/или длины пучков 21.[0035] For example, the contour plate 54 may be or comprise a plate or piece of hard material (eg, metal, plastic, etc.) against which the free end 25 of the bristle tufts 21 will be supported to maintain their proper length during manufacture. In one arrangement, the contour plate 54 may include a contoured surface 54a, such as shown in FIG. 5, such a surface 54a being used to define the shape of what will become the free ends 25 of the bristle tufts 21 in the brush head assembly 10. The contour plate 54 may be formed as or comprise a removable and replaceable insert, so that various desired shapes of the free ends of the bristles for the finished brush head can be achieved. If desired, a separate contour plate can be used for each bristle tuft (for example, in the form of a plurality of movable pins, each pin aligned with one corresponding bristle tuft 21). In one embodiment, the base plate 53 may include a plurality of partial holes 57 into which the tufts 21 are inserted until they touch the bottom to determine the desired shape and/or length of the tufts 21.

[0036] В некоторых компоновках по настоящему изобретению ближний конец 23 (и/или свободный конец 25) пучков 21 щетинок может быть обрезан до необходимой длины. Например, на ФИГ. 4А-4В часть ближнего конца 23 пучков 21 щетинок показана на этапе [3] выступающей из ближней стороны 63 материала 60 подложки, и эту выступающую часть удаляют на этапе [3.1]. В этом варианте реализации выступающая часть может быть обрезана до заданной высоты, например, для облегчения выполнения последующих процессов скрепления, в частности, плавления или других процессов, которые имеют тенденцию к частичному расходу прядей 22 щетинок во время скрепления. Обрезка или подрезка щетинок 22 может быть выполнена ножом или другим режущим инструментом, например, проходящим вдоль поверхности ближней стороны 63 материала 60 подложки.[0036] In some arrangements of the present invention, the proximal end 23 (and/or free end 25) of the bristle tufts 21 can be cut to the desired length. For example, in FIG. 4A-4B, a part of the proximal end 23 of the bristle tufts 21 is shown in step [3] protruding from the proximal side 63 of the backing material 60, and this protruding part is removed in step [3.1]. In this embodiment, the projection may be cut to a predetermined height, for example, to facilitate subsequent bonding processes, such as melting or other processes that tend to partially consume the bristle strands 22 during bonding. Trimming or trimming of the bristles 22 may be performed with a knife or other cutting tool, such as running along the surface of the proximal side 63 of the backing material 60 .

[0037] На этапе [4] ближние концы 23 множества пучков 21 щетинок скрепляют вместе, что может включать скрепление пучков 21 с окружающим материалом 60 подложки или по меньшей мере его частью. Например, достаточное количество тепла для сплавления вместе компонентов можно прилагать для образования части 26 головки с объединенными ближними концами, как обсуждалось выше со ссылкой на ФИГ. 2. Таким образом, следует понимать, что часть 26 головки с объединенными ближними концами может быть образована как комбинация одного или более элементов из объединенных вместе по меньшей мере части стороны 63 материала 60 подложки и по меньшей мере части ближнего конца 23 пучков 21 щетинок. Плавление или расплавление может быть достигнуто посредством источника 55 тепла, такого как нагретый пресс, плунжер, пластина или штифт, который вступает в прямой физический контакт с ближним концом 23 пучков 21 щетинок и/или с ближней стороной 63 материала 60 подложки. В качестве альтернативы плавление или расплавление могут быть достигнуты с использованием нагретого воздуха, сварочного лазера, химического плавления или множества других приспособлений, которые обеспечивает достаточное количество тепла для возможности скрепления щетинок 22, например, посредством излучения, конвекции, проводимости и т.д. Как отмечалось выше, для образования узла 20 объединенного пучка материал 60 подложки и пучки 21 щетинок могут быть выполнены из материала, имеющего один и тот же или аналогичный состав, такой как акрилонитрил-бутадиен-стирол, нейлон, полипропилен, или варианты или комбинации этих материалов.[0037] In step [4], the proximal ends 23 of the plurality of bristle tufts 21 are bonded together, which may include bonding the tufts 21 to the surrounding backing material 60, or at least a portion thereof. For example, sufficient heat to fuse the components together can be applied to form a head portion 26 with joint proximal ends, as discussed above with reference to FIG. 2. Thus, it should be understood that the head portion 26 with combined proximal ends can be formed as a combination of one or more elements of combined together at least part of the side 63 of the substrate material 60 and at least part of the proximal end 23 of the tufts 21 of bristles. Melting or melting can be achieved by a heat source 55, such as a heated press, plunger, plate, or pin, that comes into direct physical contact with the proximal end 23 of the bristle tufts 21 and/or the proximal side 63 of the backing material 60. Alternatively, melting or melting can be achieved using heated air, laser welding, chemical melting, or a variety of other devices that provide sufficient heat to allow the bristles 22 to be held together, such as by radiation, convection, conduction, etc. As noted above, to form the combined tuft assembly 20, the backing material 60 and the bristle tufts 21 can be made from a material having the same or a similar composition, such as acrylonitrile butadiene styrene, nylon, polypropylene, or variations or combinations of these materials. .

[0038] На этапе [5] после образования части 26 головки с объединенными ближними концами (и достаточного ее охлаждения или отверждения) в одной компоновке по настоящему изобретению излишние части 64 материала 60 подложки могут быть удалены, например, при помощи штамповочного или режущего оборудования 56 для образования отдельных узлов 20 объединенных пучков, таких, как показаны на ФИГ. 2. Как лучше всего показано на ФИГ. 4C-4E, в одной компоновке по настоящему изобретению вместо отдельных или дискретных узлов 20 пучков может быть образована пластина 28 держателей пучков в качестве группы элементов 24 держателей пучков, соединенных между собой прядями или элементами сети (например, в конечной схеме пучка щетинок для головки 10 щетки). Увеличенные варианты сети 28 держателей пучков на этапе [5] показаны на ФИГ. 4D и 4E. Этап [5] может включать операцию предварительной резки, в которой элементы 24 держателей пучков и/или сеть 28 держателей пучков все еще прикреплены к материалу 60 подложки посредством одной или более прядей или сетей, как лучше всего видно на ФИГ. 4D. В одном варианте реализации настоящего изобретения этап [5] изготовления не используют. В этом варианте реализации вместо образования сети 28 держателей пучков посредством удаления излишних частей 64 создают пластину 29 держателей узлов объединенных пучков, как лучше всего показано на ФИГ. 4C (на этапе [4]) и ФИГ. 4F. В этом варианте реализации процесс изготовления переходит с этапа [4] непосредственно на этап [6] и пластину 29 держателей узлов объединенных пучков удаляют из материала 60 подложки, как описано ниже.[0038] In step [5], once the proximal end head portion 26 has been formed (and sufficiently cooled or cured) in one arrangement of the present invention, excess portions 64 of the substrate material 60 may be removed, for example, using stamping or cutting equipment 56 to form individual nodes 20 combined beams, such as shown in FIG. 2. As best shown in FIG. 4C-4E, in one arrangement of the present invention, instead of individual or discrete tuft assemblies 20, a tuft holder plate 28 may be formed as a group of tuft holder elements 24 interconnected by strands or network elements (e.g., in the final tuft of bristles for head 10 brushes). Enlarged versions of the network 28 beam holders in step [5] are shown in FIG. 4D and 4E. Step [5] may include a pre-cutting operation in which the tuft holder elements 24 and/or tuft holder network 28 are still attached to the substrate material 60 by one or more strands or networks, as best seen in FIG. 4D. In one embodiment of the present invention, manufacturing step [5] is not used. In this embodiment, instead of forming a network of tuft holders 28 by removing redundant parts 64, a bundled tuft holder plate 29 is created, as best shown in FIG. 4C (at step [4]) and FIG. 4F. In this embodiment, the manufacturing process proceeds from step [4] directly to step [6] and the bundled beam assembly holder plate 29 is removed from the substrate material 60 as described below.

[0039] На этапе [6] отдельные узлы 20 объединенных пучков и/или сети 28 держателей пучков узлов объединенных пучков или пластины 29 держателей узлов объединенных пучков могут быть полностью удалены из материала 60 подложки. Увеличенный вид сети 28 держателей пучков показан на ФИГ. 4E. После отделения готовых узлов 20 объединенных пучков (либо отдельных, либо соединенные в сети 28 держателей пучков или в пластине 29 держателя пучков) от материала 60 подложки, излишний материал подложки может быть утилизирован или переработан на этапе [10], например, обработан оборудованием 59 для измельчения или резки отходов, как это используют в известных способах промышленной переработки отходов.[0039] In step [6], the individual bundle nodes 20 and/or bundle bundle holder networks 28 or bundle bundle holder plates 29 can be completely removed from the substrate material 60 . An enlarged view of the network of 28 bundle holders is shown in FIG. 4E. After separating the finished assemblies 20 of the combined beams (either individual or connected in a network of beam holders 28 or in a beam holder plate 29) from the substrate material 60, excess substrate material can be disposed of or recycled in step [10], for example, processed by equipment 59 for shredding or cutting waste, as is used in known industrial waste processing methods.

[0040] На этапе [7] шейку 40 выполняют в соответствии с любой необходимой известной или разработанной в будущем стандартной технологией изготовления, например, посредством формования шейки 40 из пластика. На этапе [8] шейку 40 и узлы 20 объединенных пучков (например, отдельно или соединенными между собой в сети 28 держателей пучков или пластине 29 держателей пучков) располагают относительно друг друга и льют поверх них материал 30 матрицы. Например, как показано на ФИГ. 6, шейка 40 головки щетки расположена с возможностью размещения части плоского основания 42 шейки 40 в надлежащем месте по отношению к узлам 20 объединенных пучков. Узлы 20 объединенных пучков могут удерживаться в соответствующих отверстиях 57 или каналах в основной пластине 53, а позиционирование плоского основания 42 выполняют с использованием соответствующей полости 58, образованное в основной пластине 53, как показано на ФИГ. 5, или с использованием другого приспособления для позиционирования. Это создает пространство, в которое может быть инжектирован материал 30 матрицы, например эластомерный материал, как показано на ФИГ. 6. В результате материал 30 матрицы образует формованную область, которая охватывает по меньшей мере часть плоского основания 42 и узлы 20 объединенных пучков (например, части 26 головки с объединенными ближними концами) с образованием узла 10 головки щетки. На этапе [9] готовая головка 10 щетки может быть вытолкнута из основной пластины 53 (не показано).[0040] In step [7] the neck 40 is made in accordance with any required known or future standard manufacturing technology, for example, by molding the neck 40 from plastic. In step [8], the neck 40 and the bundled bundle assemblies 20 (for example, separately or interconnected in a bundle holder network 28 or bundle holder plate 29) are positioned relative to each other and matrix material 30 is poured over them. For example, as shown in FIG. 6, the neck 40 of the brush head is positioned to accommodate the flat base portion 42 of the neck 40 in a proper location with respect to the combined tuft nodes 20. The bundled bundle nodes 20 may be held in respective holes 57 or channels in the base plate 53, and the positioning of the flat base 42 is performed using a corresponding cavity 58 formed in the base plate 53 as shown in FIG. 5, or using another positioning device. This creates a space into which a matrix material 30, such as an elastomeric material, can be injected, as shown in FIG. 6. As a result, the matrix material 30 forms a molded region that encloses at least a portion of the flat base 42 and the combined tuft assemblies 20 (eg, head portions 26 with combined proximal ends) to form the brush head assembly 10. In step [9], the finished brush head 10 may be ejected from the main plate 53 (not shown).

[0041] Следует принимать во внимание, что возможны вариации вышеописанных процессов изготовления. Например, рассмотренные выше этапы и стадии могут быть выполнены лишь при необходимости, выполнены в другом порядке или заменены другими этапами ил стадиями. В одном варианте реализации материал 60 подложки штампуют таким образом, например, на этапе [2], что излишние части 64 материала 60 подложки удаляют перед тафтингом. Таким образом, элементы 24 держателей пучков и/или сети 28 держателей пучков подвергают тафтингу и затем соединяют с подвергнутыми тафтингу щетинками вместо того, что описано выше. В одном варианте реализации элементы 24 держателей, сеть 28 держателей пучка или пластина 29 держателей могут быть полностью вырезаны из материала 60 подложки (например, как обсуждено в связи с этапами [5-6]) и дальнейшая обработка (например, вставка пучков щетинок в соответствии с этапом [3], скрепление или сплавление в соответствии с этапом [4], литье поверх в соответствии с этапом [8] и т.д.) может быть завершена (например, после вырезания их из материала 60 подложки элементы 24 держателя, сеть 28 держателей пучка или пластина 29 держателей могут быть сохранены в одной и той же основной пластине 53 до завершения всех этапов изготовления). В других вариантах реализации обеспечена возможность переноса частично обработанного материала 60 подложки между различными основными пластинами, пресс-формами или элементами производственного оборудования в одном и том же месте или в разных местах, на объектах и / или во времени.[0041] It should be appreciated that variations in the manufacturing processes described above are possible. For example, the steps and steps discussed above may be performed only if necessary, performed in a different order, or replaced by other steps or steps. In one embodiment, the backing material 60 is stamped in such a way, for example in step [2], that excess portions 64 of the backing material 60 are removed prior to tufting. Thus, the tuft holder elements 24 and/or the tuft holder network 28 are tufted and then connected to the tufted bristles instead of as described above. In one embodiment, the holder elements 24, the tuft holder network 28, or the holder plate 29 may be completely cut from the substrate material 60 (eg, as discussed in connection with steps [5-6]) and further processed (eg, insertion of bristle tufts according to with step [3], bonding or fusion according to step [4], overcasting according to step [8], etc.) can be completed (for example, after cutting them from the substrate material 60, holder elements 24, network 28 beam holders or holder plate 29 can be stored in the same main plate 53 until all manufacturing steps are completed). In other embodiments, the partially machined backing material 60 can be transferred between different base plates, molds, or pieces of manufacturing equipment at the same location or at different locations, facilities, and/or time.

[0042] Обратимся к ФИГ. 7, на которой показан способ 200 изготовления в рамках одного или более различных вариантов реализации и воплощения головки 10 щетки, описанных или иным образом предусмотренных в настоящем документе. На этапе 210 способа 200 предоставлена полоса 51а или рулон 50 материала 60 подложки (например, как описано выше для этапа [1]). На этапе 220 образуют множество отверстий 62 через материал 60 подложки, размер, форма и схема расположения которых соответствуют запланированному расположению щетинок в законченном узле 10 головки щетки (например, как описано выше для этапа [2]).[0042] Referring to FIG. 7, which shows a manufacturing method 200 within one or more of the various embodiments and embodiments of the brush head 10 described or otherwise contemplated herein. At step 210 of method 200, a strip 51a or roll 50 of substrate material 60 is provided (eg, as described above for step [1]). In step 220, a plurality of holes 62 are formed through the backing material 60 sized, shaped, and patterned to match the intended bristle arrangement in the finished brush head assembly 10 (eg, as described above for step [2]).

[0043] При необходимости в одном варианте реализации (на этапе 230) материал подложки штампуют или режут таким образом, что излишние части 64 материала подложки удаляют для образования одного или более отдельных элементов 24 держателей пучков и/или взаимосвязанных сети или элементов 28 держателей пучков. Элементы держателей и/или сеть держателей могут быть полностью вырезаны из материала подложки перед последующей обработкой. После штампования или разрезания материала подложки для образования только отверстий или и отверстий и элементов держателей и/или сети держателей) он готов к дальнейшей обработке либо немедленно, либо позднее и/или в другом месте.[0043] Optionally, in one embodiment (at 230), the substrate material is punched or cut such that excess portions of the substrate material 64 are removed to form one or more separate tuft holder elements 24 and/or interconnected network or tuft holder elements 28. The holder elements and/or the network of holders may be completely cut out of the substrate material prior to further processing. After punching or cutting the substrate material to form only holes or both holes and elements of holders and/or network of holders) it is ready for further processing either immediately or later and/or elsewhere.

[0044] На этапе 240 способа 200 пучок 21 щетинок, содержащий множество прядей 22 щетинок, вставляют в каждое из отверстий, образованных на этапе 220. В некоторых вариантах реализации на этапе 250 ближний конец 23 и/или свободный конец 25 пучков щетинок может быть обрезан или отрегулирован для установки необходимой длины и/или контурной обработки (например, с использованием основной пластины 53 и/или контурной пластины 54, как обсуждалось в отношении этапов [3-3.1] выше).[0044] At step 240 of the method 200, a bristle tuft 21 containing a plurality of bristle strands 22 is inserted into each of the holes formed in step 220. In some embodiments, at step 250, the proximal end 23 and/or the free end 25 of the bristle tufts may be trimmed or adjusted to the desired length and/or contouring (for example, using the main plate 53 and/or the contour plate 54, as discussed in relation to steps [3-3.1] above).

[0045] На этапе 260 способа 200 пучки щетинок скрепляют. Например, этап 260 может включать приложение тепла к ближнему концу пучков 21 щетинок для сплавления щетинок и/или материала подложки для образования части 26 головки с объединенными ближними концами. В качестве альтернативы на этапе скрепления могут быть использованы лазерная сварка, клеящие материалы или другие способы скрепления.[0045] In step 260 of method 200, the bristle tufts are secured. For example, step 260 may include applying heat to the proximal end of the bristle tufts 21 to fuse the bristles and/or backing material to form the proximal end united head portion 26 . Alternatively, laser welding, adhesives, or other bonding methods may be used in the bonding step.

[0046] Необязательный этап 270 напоминает необязательный этап 230 и может быть выполнен при невыполнении ранее этапа 230. Таким образом, на необязательном этапе 270, после образования части головки с объединенными ближними концами узла объединенного пучка излишние части материала подложки могут быть удалены для образования отдельных элементов 24 держателей пучков и/или взаимосвязанной группы элементов держателей пучков, расположенных в сети 28 держателей пучков.[0046] The optional step 270 resembles the optional step 230 and may be performed if step 230 was not performed earlier. Thus, in the optional step 270, after forming the head portion with the combined proximal ends of the combined beam assembly, excess portions of the substrate material can be removed to form separate elements 24 tuft holders and/or an interconnected group of tuft holder elements arranged in a network of 28 tuft holders.

[0047] На этапе 280 способа 200 готовые элементы 24 держателя пучков и/или сеть 28 держателей пучков или пластина 29 держателей могут быть вырезаны из материала подложки. Следует отметить, что этап 280 может быть выполнен непосредственно после этапа 230 или, при необходимости, как его часть.[0047] In step 280 of the method 200, finished tuft holder elements 24 and/or tuft holder network 28 or holder plate 29 may be cut from the substrate material. It should be noted that step 280 may be performed directly after step 230, or as part of it, if desired.

[0048] На этапе 290 способа 200 участок плоского основания 42 шейки 40 головки щетки размещают относительно узлов 20 объединенных пучков, как описано выше. Материал 30 матрицы может затем быть инжектирован в пространство, созданное между узлами объединенных пучков и частью плоского основания шейки. Материал матрицы после его затвердевания охватывает по меньшей мере часть плоского основания в шейке и узлы объединенных пучков с образованием готового узла 10 головки щетки, как показано на ФИГ. 1.[0048] At step 290 of the method 200, the flat base portion 42 of the neck 40 of the brush head is placed relative to the nodes 20 of the combined tufts, as described above. The matrix material 30 may then be injected into the space created between the nodes of the combined beams and the flat base portion of the neck. The matrix material, once solidified, encloses at least a portion of the flat base in the neck and the bundle bundle assemblies to form a finished brush head assembly 10 as shown in FIG. one.

[0049] Следует понимать, что все определения, как они определены и использованы в настоящем документе, контролируемы определениями словаря, определениями в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычными значениями определенных терминов.[0049] It should be understood that all definitions, as defined and used herein, are controlled by dictionary definitions, definitions in documents incorporated by reference, and/or conventional meanings of certain terms.

[0050] Грамматические средства выражения единственного числа, используемые в настоящем документе в описании и в формуле изобретения, следует, если явно не указано иное, понимать как означающие «по меньшей мере один».[0050] The singular grammatical means used herein in the description and in the claims should, unless expressly stated otherwise, be understood to mean "at least one".

[0051] Выражение «и/или», используемое в настоящем документе в описании и в формуле изобретения, должно быть понято, как означающее «один или оба» из элементов, соединенных таким образом, то есть элементов, которые конъюнктивно присутствуют в некоторых случаях и дизъюнктивно присутствует в других случаях. Несколько элементов, перечисленных посредством термина «и/или», должны быть истолкованы одинаково, то есть «один или более» элементов, соединенных таким образом. При необходимости могут присутствовать другие элементы, отличные от элементов, специально обозначенных посредством термина «и/или», независимо от того, связаны они или не связаны с теми элементами, которые конкретно определены.[0051] The expression "and/or" as used herein in the description and in the claims is to be understood to mean "one or both" of the elements so connected, that is, elements that are conjunctively present in some cases and disjunctively present in other cases. Several elements listed by the term "and/or" should be construed in the same way, that is, "one or more" elements connected in this way. Other elements other than those specifically indicated by the term "and/or" may be present as needed, whether or not they are related to those elements specifically defined.

0052] Используемый в настоящем документе в описании и формуле изобретения термин «или» следует понимать как имеющий то же значение, что и термин «и/или», как определено выше. Например, при разделении элементов в списке термины «или» или «и/или» должны быть интерпретированы как включающие, то есть описывающие включение по меньшей мере одного элемента, но также включение более чем одного элемента из числа или списка элементов, и, при необходимости, включение дополнительных неперечисленных элементов. Только те термины, что четко обозначены как противоположные, такие как «только один из» или «точно один из» или, при использовании в формуле изобретения, «состоящий из» будут относиться к включению ровно одного элемента из числа или списка элементов. В целом, используемый в настоящем документе термин «или» должен быть истолкован только как указывающий на исключающие альтернативы (то есть, «один или другой, но не оба»), когда ему предшествуют термины исключительности, такие как «либо», «один из» «только один из» или «точно один из».0052] As used herein in the specification and claims, the term "or" should be understood to have the same meaning as the term "and/or" as defined above. For example, when separating elements in a list, the terms "or" or "and/or" should be interpreted as inclusive, that is, describing the inclusion of at least one element, but also the inclusion of more than one element from a number or list of elements, and, if necessary , including additional items not listed. Only those terms that are clearly marked as opposites, such as "only one of" or "exactly one of" or, when used in the claims, "consisting of" will refer to the inclusion of exactly one element from a number or list of elements. In general, as used herein, the term "or" should only be construed as indicating exclusive alternatives (i.e., "one or the other, but not both") when preceded by exclusivity terms such as "either", "one of ""only one of" or "exactly one of".

[0053] Используемое в настоящем документе в описании и формуле изобретения выражение «по меньшей мере один» в отношении списка из одного или более элементов следует понимать как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов из списка элементов, но не обязательно включающий по меньшей мере один из всех без исключения элементов, специально указанных в списке элементов, и не исключающий любые комбинации элементов из списка элементов. Это определение также допускает, что при необходимости могут присутствовать элементы, отличные от элементов, конкретно определенных в списке элементов, к которым относится выражение «по меньшей мере один», независимо от того, связаны они или не связаны с теми элементами, которые конкретно определены.[0053] As used herein in the description and claims, the expression "at least one" in relation to a list of one or more elements should be understood to mean at least one element selected from any one or more elements from the list of elements, but not necessarily including at least one of all, without exception, the elements specifically specified in the list of elements, and not excluding any combination of elements from the list of elements. This definition also allows that elements other than the elements specifically defined in the list of elements to which the expression "at least one" refers may be present, if desired, whether or not they are related to those elements specifically defined.

[0054] Следует также понимать, что, если явно не указано иное, в любых способах, заявленных в настоящем документе, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором изложены этапы или действия способа.[0054] It should also be understood that, unless expressly stated otherwise, in any methods claimed herein that include more than one step or action, the order of the steps or steps of the method is not necessarily limited to the order in which the steps or steps of the method are set forth.

[0055] В формуле изобретения, а также в приведенном выше описании все переходные выражения, такие как «содержащий», «включающий», «несущий», «имеющий», «охватывающий», «относящийся», «удерживающий», «составленный из» и т.п., следует понимать как неисчепывающие, то есть, означающие «включающий, но не ограниченный ими». Только переходные выражения «состоящий из» и «состоящий по существу из» должны быть исчерпывающими или полуисчерпывающими переходными терминами, соответственно.[0055] In the claims, as well as in the above description, all transitional expressions such as "comprising", "including", "carrying", "having", "encompassing", "related", "retaining", "composed of ", etc., should be understood as non-exhaustive, that is, meaning "including, but not limited to". Only the transitional expressions "consisting of" and "consisting essentially of" must be exhaustive or semi-exhaustive transitional terms, respectively.

[0056] Хотя несколько вариантов реализации настоящего изобретения были описаны и проиллюстрированы в настоящем документе, специалисты в данной области техники способны легко предвидеть множество других средств и/или структур для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более из описанных в настоящем документе преимуществ, причем каждое из таких изменений и/или модификаций можно полагать находящимся в пределах объема вариантов реализации изобретения, описанных в настоящем документе. В целом, специалисты в данной области техники легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в настоящем документе, предназначены лишь для примера и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которого используют настоящее изобретение. Специалисты в данной области техники распознают или смогут установить, используя не более чем обычные эксперименты, множество эквивалентов конкретных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящем документе. Следовательно, следует понимать, что вышеизложенные варианты реализации представлены только в качестве примера и что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов варианты реализации изобретения могут быть реализованы на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты реализации настоящего изобретения в соответствии с настоящим изобретением направлены на каждую отдельную особенность, систему, изделие, материал, набор и/или способ, описанные в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объем настоящего изобретения.[0056] Although several embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, many other means and/or structures for performing the function and/or obtaining results and/or one or more of those described herein can be easily foreseen by those skilled in the art. benefit document, each of such changes and/or modifications being considered to be within the scope of the embodiments of the invention described herein. In general, those skilled in the art will readily appreciate that all parameters, dimensions, materials, and configurations described herein are for exemplary purposes only and that the actual parameters, dimensions, materials, and/or configurations will depend on the particular application or applications, for which the present invention is used. Those skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the invention described herein. Therefore, it should be understood that the foregoing embodiments are provided by way of example only and that, within the scope of the appended claims and their equivalents, embodiments of the invention may be practiced otherwise than as specifically described and claimed. Embodiments of the present invention in accordance with the present invention are directed to each individual feature, system, article, material, kit and/or method described herein. In addition, any combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits and/or methods, unless such features, systems, articles, materials, kits and/or methods are mutually incompatible, is included within the scope of the present invention.

Claims

1. Method (200) for manufacturing a brush head (10), comprising the steps:

punching (220) a plurality of holes (62) in the material (60) of the substrate;

inserting (240) at least one tuft (21) of bristles into each of the holes in the substrate material;

fastening (260) of the proximal end (23) of each bundle of bristles with at least a part of the proximal side (63) of the substrate material to create a part (26) of the head with combined proximal ends, which fastens the bundle of bristles with the substrate material to form a unit (20) of the combined beam;

cutting (280) at least one element (24) of the holder, containing at least one node (20) of the combined beam, from the material (60) of the substrate;

placing the flat base (42) of the neck (40) relative to at least one element of the holder of the nodes of the combined beams; and

injection molding (290) of the matrix material (30) around the flat base and the united tuft holder element such that the matrix material at least partially encloses the flat base and the united tuft holder elements.

2. The method of claim 1, further comprising providing the substrate material from a roll (51), a strip (51a), or a combination of at least one of the above.

3. A method according to claim 1, wherein it is possible to use a plurality of holes (62) cut or stamped in the substrate material and having different shapes, sizes, or both.

4. The method of claim 1, wherein the bonding step includes applying heat to fuse together the proximal end of the bristle tufts and at least a portion of the proximal side of the backing material.

5. The method of claim 4, wherein the bristle tufts and backing material are made from the same or similar material having the same or similar melting point.

6. The method of claim 1, further comprising the step (250) of adjusting the proximal end of the bristle tufts, the free end of the bristle tufts against the proximal end, or both ends, which is performed prior to the bonding step (260).

7. The method of claim 1, further comprising the step (230) of removing at least one excess portion (64) of the backing material (60), which is performed prior to the bonding step (260).

8. The method of claim 1, further comprising the step (270) of removing at least one excess portion (64) of the backing material (60), which is performed after the bonding step (260).

9. The method of claim 1 wherein the removal comprises forming a tuft holder network (28) or a tuft holder plate (29) which comprises a plurality of holder elements (24) connected together.

10. The method of claim 9, wherein the tuft holder network or tuft holder plate comprises a plurality of tuft bundle nodes (20) connected together after tuft bundle nodes are formed.

11. Brush head (10), comprising:

- a neck (40) with a flat base (42);

- a plurality of nodes (20) of combined bundles, each of which contains: a bundle (21) of bristles, containing a plurality of strands (22) of bristles and having a free end (25) and a proximal end (23); a holder element (24) stamped from the backing material (60), having an opening (62) passing through it, configured to receive a bundle of bristles; and a head portion (26) with combined proximal ends formed by bonding the proximal end of the bristle tuft to at least a portion of the proximal side (63) of the backing material (60) as a combination of one or more of at least a portion of the proximal side combined together ( 63) material (60) of the substrate and at least part of the proximal end (23) of the bundles (21) of bristles;

- a material (30) of the matrix, covering, at least partially, a flat base and elements of the holders of the nodes of the combined beams.

12. A brush head according to claim 11, wherein the backing material and the bristle tufts are made of the same or similar material.

13. The brush head of claim 12, wherein the bonding of the proximal end portion of the head is accomplished by fusing together the proximal end of the bristle tuft to the proximal side of the backing material.

14. A brush head as claimed in claim 11, wherein the plurality of united tuft assemblies are connected in a tuft holder network (28) or in a tuft holder plate (29).

15. The brush head of claim 11 wherein the matrix material is an elastomeric material.