TW201840283A - 用於製造刷子的方法、設備及射出成型半模部分 - Google Patents

Abstract

針對一種用於將刷毛無錨固定於刷毛載體（10）的方法或設備，本發明提出，在用於運送該等刷毛的工具件中設置加熱器（39）。在將該等刷毛推入該刷毛載體（10）中的錨定開孔（12）後，以施加壓力的方式封閉該等錨定開孔（12）。圍繞錨定開孔（12）的延長部（82）提供用於封閉錨定開孔（12）的材料。

Description

用於製造刷子的方法、設備及射出成型半模部分

本發明係有關於一種用於製造刷子的方法、設備及射出成型半模部分，該刷子具有刷毛載體，該刷毛載體由熱塑性塑膠構成且包含供至少一個刷毛插入並錨定於其中的至少一個錨定開孔。

實踐中普遍使用兩種方法製造刷子，特別是牙刷及家用刷子，即：用錨(金屬片或繩套環)或無錨固定刷毛束。與用錨不同，無錨方法並非彎折刷毛束並於該刷毛束之彎折處將刷毛束固定在刷毛載體上，而是以黏接或熱方式將刷毛束的一末端鎖固於刷毛載體上。實踐中常用的一種方法為，刷毛載體具有供刷毛束穿插之開孔。在此情況下，刷毛束以該刷毛束之背面末端伸出該等開孔並在刷毛載體背面被加熱。刷毛的熱塑性材料遂熔化，使得刷毛材料相互銜接並形成增厚部，藉該增厚部避免單個刷毛被向前拉出。通常藉由熱空氣或熱沖頭（Stempel）從背面液化數目眾多的刷毛束，使得單個刷毛束的材料相互銜接並於背面形成某種由液化刷毛末端構成的類似層之結構。接著，具體以噴敷（überspritzt）方式將此背面覆蓋。

上述解決方案之缺憾在於，由於需要遮蓋背面，必然在方法方面及設備方面產生可觀的附加成本。其中需注意的是，恰是在牙刷中，相鄰層之間的銜接面被實施得盡可能無隙，以免出現衛生問題。

術語「刷毛載體」係指成品刷子上承載刷毛或刷毛束之部件。其中，刷毛載體可為整個刷體，在牙刷中即指柄部、頸部及頭部所組成的一體式射出成型件，或者亦可僅為未來之刷體的預製組成部分。在後一種情況下，刷毛載體通常為由熱塑性塑膠構成的薄片，該薄片上設有一或數個開孔以填塞一或數個刷毛或刷毛束。在填塞並固定刷毛後，將薄片狀刷毛載體插入預製刷體，該刷體例如具有相應凹槽以容置該薄片狀刷毛載體。替代方案(此為常見情形)係將薄片狀刷毛載體作擠壓包封處理（umspritzt），從而形成由預製刷毛載體及以射出成型方式形成於該預製刷毛載體上之其餘部分組成的刷體。

CH 672 579 A5提出一種藉由錨片將刷毛束固定於刷毛載體的方法。意即，將刷毛束彎折，錨片位於彎折區並且壓入錨定開孔的壁部，藉此將刷毛束最終固定於刷毛載體上。但為了以最佳效果封閉刷毛載體端面或正面的開孔，使得該處不會繁殖細菌及孢子，應將刷毛載體上圍繞錨定開孔延伸且凸出於端面的凸起向內壓。然而，刷毛束自身係透過錨而非透過該凸起的此種塑形而得到固定。藉由塞孔工具將單個刷毛束依次塞入刷毛載體，該塞孔工具推動經彎折之刷毛束穿過管件。該管件自身在該管件之端面具有加熱器，該加熱器僅貼靠該凸起並將該凸起熔化或塑化，接著再將該凸起徑向向內壓。

除上述以無錨方式將刷毛或刷毛束固定於刷毛載體之方法外，理論上還存在其他方法，但該方法在實踐中從未實現過，即：將刷毛束推入刷毛載體，該刷毛載體具有開孔且經預熱。將刷毛束推入軟的刷毛載體後，藉由壓機施加壓力於刷毛載體供刷毛束凸出的正面，藉此壓縮開孔邊緣周圍的軟材料並減小開孔橫截面。下面將介紹若干相關方案。

DE 198 53 030 A1提出，刷毛束在刷毛束之背面具有相互熔合成增厚部的刷毛。刷毛載體具有開孔，在推入刷毛束之前，將加熱器的柱形延長部插入該等開孔，但不接觸開孔邊緣。開孔的內側邊緣被此輻射熱局部加熱。刷毛載體在邊緣區域內達到一個能改變結構的溫度，例如軟化溫度。提高溫度之目的在於減小孔洞橫截面，使得刷毛束被推入時必然鑽入壁部。移除加熱器後，將具有增厚末端的刷毛束推入開孔，其中該增厚部的橫截面大於開孔橫截面，使得增厚部鑽入定義並包圍開孔之邊緣的軟區，即鑽入相應壁部。接著，尚需藉由沖頭使刷毛載體的正面變形，使得刷毛載體的材料壓抵刷毛束並錨定該等刷毛束。

由US 5 224 763已知一種類似方法，其中刷毛載體具有呈凸起狀凸出的開孔邊緣。此處亦加熱開孔邊緣，具體方式為：將銷針狀加熱元件伸入開孔或者用熱空氣加工。開孔橫截面小於刷毛束的增厚末端，使得此末端被推入軟開孔的壁部後固定於其中。而後，用於刷毛束的固持器壓縮經加熱之環繞式凸起以提供額外材料來封閉刷毛載體端面銜接處之開孔。

由EP 0 355 412 A1已知一種方法，該方法係加熱刷毛束的增厚末端及（或）刷毛載體中的開孔邊緣，其中以如下方式選擇尺寸及溫度：使得在推入增厚末端後，開孔邊緣向內擠壓並且如卡扣連接般包圍增厚末端並以形狀配合方式容置該增厚末端。

EP 0 472 557 B1提出，藉由經加熱且具有銷針的沖頭鑽入由塑膠構成的板狀刷毛載體，使得該等銷針形成開孔以容置刷毛束。而後將刷毛束壓入衝壓而成之熱開孔，熔體圍繞刷毛束的增厚部上升。此外，模板可壓抵刷毛載體的頂面，以便使熔體進一步變形。其中，尤佳有延長部或凸起凸出於未變形之刷毛載體的頂面，該等延長部或凸起形成可供被壓向開孔之材料。

DE 34 22 623 A1所提出的方法係將未設開孔的板狀刷毛載體與刷毛束焊接起來，該等刷毛束與該刷毛載體由同一種塑膠構成。將加熱工具移到刷毛載體與刷毛束尚未焊接在一起的側面之間以熔化兩側面。接著將刷毛束壓入刷毛載體的已熔化材料中。

本發明之目的在於提供一種簡單得多的刷子製造方法，該方法首先對設備投入要求較低，但同時能將刷毛或刷毛束穩妥錨定於錨定開孔中。

本發明用以達成此目的之解決方案為一種用於製造刷子的方法，該刷子包含：由熱塑性塑膠構成的刷毛載體，該刷毛載體具有正面及背面以及至少一個錨定開孔，將由熱塑性塑膠構成的至少一個刷毛插入並無錨錨定於該錨定開孔中，使得該刷毛凸出於該刷毛載體的該正面，其中該正面上的該至少一個錨定開孔具有圍繞該錨定開孔的端面邊緣，其特徵在於以下步驟： a) 提供刷毛載體，該刷毛載體在該端面邊緣的區域內具有至少一個背離該正面的延長部以產生材料堆積，其中該至少一個延長部在射出成型該刷毛載體之期間產生並與至少一個錨定開孔相關聯，b) 將該至少一個刷毛容置於工具件的容置開孔中，c) 在該至少一個刷毛尚位於該容置開孔期間，藉由該至少一個刷毛的增厚固定端將該至少一個刷毛推入該刷毛載體中在製造該刷毛載體時所形成的該錨定開孔，d) 減小該工具件到該刷毛載體的該距離，使得該工具件接觸該刷毛載體，e) 使該刷毛載體的該正面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的該熔化溫度，特定言之最高為該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%，f) 該工具件施加壓力於該刷毛載體，並且至少在包圍該錨定開孔的該端面邊緣的該區域內，連同該至少一個延長部，在減小該錨定開孔的該橫截面之情況下，使該刷毛載體如以下方式變形：使該至少一個刷毛嵌設並錨定於該錨定開孔中，且在該至少一個延長部上的該邊緣的該區域中的該刷毛載體的材料在變形期間側向移動至該錨定開孔中並壓靠該至少一個刷毛，g) 增大該工具件到該刷毛載體的該距離，以便從該容置開孔中拉出該至少一個刷毛，h) 其中在該步驟f）之後的該錨定開孔具有從該正面起測量至該增厚固定端的起始的深度，並且該至少一個與該錨定開孔相關聯的延長部在該步驟f）中的變形之前具有在理論體積的60％到110％的範圍內的體積，該理論體積係該深度以及在該步驟f）中的變形之前的該錨定開孔的內側與單個刷毛的外側或刷毛束的包絡的外側之間的環形表面之乘積。

在根據本發明的方法中，刷毛束可插入錨定開孔中。在一個延長部或多個延長部上的邊緣區域中的刷毛載體的材料接著在變形過程中側向移動至錨定開孔中，以從後方抓住刷毛或刷毛束並防止刷毛或刷毛束被拉出。

本發明係基於以下的構想：基本上由延長部提供將錨定開孔於正面封閉並且防止刷毛或刷毛束被拉出的材料。這意味著，與不設置或僅設置小體積的延長部相比，刷毛載體的厚度藉由變形而減小的程度較小。特別是對於從背面到正面距離較小的薄刷毛載體，這具有優點。藉由主要由延長部形成用於封閉錨定開孔的材料，刷毛載體變形時的接觸力可以保持小於沒有延長部的情況。

刷毛載體的加熱可以在減小工具件到刷毛載體的距離之前或期間，或者在工具件與刷毛載體的第一次接觸之後進行。因此，步驟d）和e）的順序未必是連續的。

在本發明中，多個延長部通常可圍繞錨定開孔延伸並彼此互補並僅與此錨定開孔相關聯。

然而，較佳地，延長部圍繞相關聯的錨定開孔環狀封閉以提供盡可能多的體積。就此以下可為優點：該環狀封閉的延長部在該延長部的縱向延伸上具有不同的橫截面積。這有助於最佳地跨越錨定開孔的內側與刷毛束或單個刷毛之間的不同距離。

如果至少一個錨定開孔（俯視該正面）是長形的，則該錨定開孔具有兩個較長的相對側部和兩個較短的相對側部。所有該等側部互補而形成錨定開孔。環狀封閉的延長部在較長側部的區域中具有比在較短側部的區域中更大的橫截面積。因此，在較長側部的區域中，有更多材料用於向內擠壓。正是在較長側部的區域中，刷毛或刷毛束可能被拉出的風險更大。

不同的橫截面積在以下情況下特別有利：將橫截面呈長條形的刷毛束推入長形錨定開孔中，其中該刷毛束的刷毛在形成增厚固定端時熔合在一起。該固定端的相對於該刷毛側向突出的凸起在該長條形的刷毛束的長側的區域中比在較短橫截側的區域中更寬。此更寬的凸起在塑形期間被額外材料覆蓋並固持。

長形錨定開孔的內側例如在變形之前與固定端的側向突出的凸起具有不同距離，其中在步驟f）中的變形期間將材料壓到外側刷毛。

至少一個延長部可與兩個相鄰錨定開孔相關聯。在步驟f）中將延長部的材料壓入兩個錨定開孔中，其中分別或共同地與兩個相鄰錨定開孔相關聯的延長部在步驟f）中的變形之前具有與錨定開孔相關聯的體積，該體積在理論體積的60％到110％的範圍內，該理論體積係深度以及在步驟f）中的變形之前的錨定開孔的內側與單個刷毛的外側或刷毛束的包絡的外側之間的該環形表面之該乘積。正是在錨定開孔相互間非常靠近的情況下，可能出現以下問題：沒有足夠的材料可用於封閉錨定開孔，因為連接片（Verbindungssteg）非常薄。本發明在連接片的區域中設置共同延長部，該共同延長部的材料被壓入兩個錨定開孔中。

就此，兩個相鄰錨定開孔可各自被一環狀封閉延長部所包圍。在錨定開孔之間，延長部彼此銜接。

延長部彼此銜接的部分之橫截面應比延長部的其餘部分之橫截面大。

刷毛或刷毛束也可以在根據本發明的方法中傾斜於正面地插入錨定開孔中並錨定在該錨定開孔中。為此，封閉環狀的延長部在接近刷毛或刷毛束的一側（刷毛或刷毛束傾斜於該側）上比在相對側上具有更小的橫截面積。由於刷毛或刷毛束的傾斜，使得該側上需要用材料填充的體積較小，此體積可藉由設置較小的延長部體積來平衡。如此便不存在由於材料過多而產生鄰接於外側刷毛或單個刷毛的外側且從正面伸出的毛刺（Grat）之風險。

在刷毛載體中的所有錨定開孔周圍可有封閉環狀的延長部，或者僅圍繞一些錨定開孔。

接著側向壓入出口區域中的錨定開孔中的材料無須僅是一個延長部或多個延長部本身的材料，而是，在將延長部塑形之前位於延長部下方的材料亦可側向壓入錨定開孔中。

另一個實施方式提供：步驟b）中的至少一個刷毛以與該較佳平坦的正面或凸出或凹入的彎曲正面成直角的方式插入該錨定開孔中，且接著在該步驟f）中藉由側向移動至該錨定開孔中的該材料而被與該正面傾斜地擠壓，且接著以該傾斜定向被錨定，或者垂直於正面地被擠壓，這是因為若沒有附加材料，刷毛或刷毛束的外側刷毛會向外傾斜。

錨定開孔在刷毛載體之內部由環狀邊緣所限定，該邊緣亦可被稱為限定錨定開孔的壁部的內側。由於刷毛載體是射出成型件，且在射出成型過程中產生一個或多個錨定開孔，所以在沒有滑塊（Schieber）的情況下工作時必須遵守射出成型所需的脫模斜度。該錨定開孔內部的邊緣（亦即限定錨定開孔的壁部的內側）由於不使用導板所造成的脫模斜度而略微向內部漸縮，使得壁部僅基本上垂直於正面延伸。

錨定開孔可以在垂直於正面所見的方向上具有長形的形狀。在刷毛末端藉由熱而熔合在一起的刷毛束中，已經發現，所得到的凸起在縱向方向上比在橫截方向上大。在此情況下，若此種在截面上呈長形的刷毛束被插入長形的錨定開孔中，那麼錨定開孔的邊緣在縱向側的區域中必須比在短側的區域中被更大程度地向內擠壓。端側邊緣可在邊緣的一個部分或多個部分的區域中具有至少一個延長部，在該一個部分或多個部分上，與相鄰錨定開孔的距離或與刷毛載體的向外結束正面的周側的距離最大為0.5 mm。當相互間非常靠近的錨定開孔導致壁部太薄時，沒有足夠的材料可用於向內擠壓並保持刷毛束。這藉由延長部來避免。

延長部特別具有較佳連續矩形的橫截面輪廓，這可以容易地製造且還允許更簡單的射出成型半模。

術語「射出成型半模部分」在下文中理解為完全形成射出成型半模中的腔穴內側的一體式組成部分，或者理解為多部分射出成型半模的一個部分或多個部分所形成的組件，其中多個部分一起形成射出成型半模中的腔穴內側。在後一種情況下，尤其是射出成型半模中的空腔的底部是獨立的部件，該獨立部件滑動地插入到第二部件的開口中，該第二部件又限定了凹部的邊緣。

一個或多個延長部在塑形時完全或幾乎完全平坦地擠壓，或更確切地說壓入由正面形成的平面中。充其量，對於至少一根刷毛或相鄰刷毛束可以保持最少的消耗。

較佳地，在根據本發明的方法中，刷毛載體的正面被加熱。其中使得該正面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的該熔化溫度，特定言之最高為該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%。根據特徵f），該工具件在該經加熱的刷毛載體上施加一壓力並使該經相應加熱的刷毛載體變形。

較佳藉由經加熱的工具件來加熱刷毛載體的正面。若工具件的端面接觸該正面數秒鐘(較佳變型即如此)，則工具件的端面溫度亦等於刷毛載體正面的溫度，使得該等溫度相一致。意即，使工具件的端面達到一溫度，該溫度低於刷毛材料及（或）刷毛載體材料的熔化溫度，特定言之最高為刷毛材料及（或）刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%。

上述處理步驟雖較佳以上述順序實施，但此並非是必須的。舉例而言，亦可先加熱刷毛載體的正面，接著再減小工具件到刷毛載體的距離，或者兩步驟可同時或部分同時進行。

透過工具件與固持件的相對運動實現距離變化，意即，工具件運動，而固持件靜止，或者反過來，或者工具件與固持件皆運動。

下文所述及之「至少一個刷毛」既指位於一個容置開孔及一個錨定開孔中的唯一一個刷毛，唯一一個刷毛束的位於一個容置開孔及一個錨定開孔中之複數個刷毛，亦指位於複數個容置開孔及錨定開孔中的數個刷毛束，因此，本發明不僅限於單個刷毛或複數個相互分開的單個刷毛之錨定。下文中有幾處會補充提及刷毛束以增加可讀性，但本發明一般性地既適用於具有一或數個單個刷毛的刷毛載體，亦適用於具有一或數個刷毛束的刷毛載體或兩相結合之情形。另外，此點與方法請求項及設備請求項皆有關。

下面將說明數項改良，該等改良自身即發明，但彼此結合能形成最佳化方案。需要強調的是，下文還將予以說明的設備亦可具有本文聯繫該方法所闡述的特徵，其中僅控制器經相應程式化。

由於前述加熱，用於容置刷毛載體的固持器有可能在運行過程中例如以輻射方式被加熱。另外，大量試驗結果表明，施加壓力於刷毛載體的時間有可能如此之長，以至於刷毛載體遠離正面的較深區域被過度加熱，使得刷毛載體在此等較深區域內亦被塑形。為防止此種情形，根據本發明的一項變型，在施加該壓力於該刷毛載體期間主動冷卻該刷毛載體的該背面。意即，設有例如以液冷方式工作的獨立冷卻裝置。藉此可在較窄限度內設定刷毛載體的以下體積區域，在該體積區域內，在施加壓力期間存在足夠高的溫度以實現塑形。此外，藉由該冷卻裝置在刷毛載體內部形成不發生變形的安全區。

在施加壓力期間主動冷卻刷毛載體的背面。其中，較佳確保刷毛載體在此過程中變得溫熱，最高達25℃。

特定言之以液冷方式主動冷卻前述固持器，該固持器用以從背面施加反作用力於該刷毛載體且供該刷毛載體貼靠。

該冷卻不僅可發生於刷毛載體的背面，視情況亦可至少發生於刷毛載體的所謂側面的區段上。該側面係指連接刷毛載體的正面與背面之面。藉由該冷卻避免該側面在刷毛載體於正面與背面之間受擠壓時側向向外發生塑性變形。為此，例如該固持器可具有用於刷毛載體的容置凹陷，該容置凹陷經構建而與刷毛載體互補且確保背面及側面貼靠於固持器。

較佳在裝入該至少一個刷毛後，才藉由該可加熱工具件加熱該刷毛載體。

可藉由集成電阻加熱器或藉由經加熱的鄰近部件加熱該工具件，該鄰近部件在接觸該刷毛載體的該接觸表面外部暫時接觸該工具件，且在此接觸時將熱傳導至該工具件上。工具部件受控加熱到預定溫度，這並非是藉由「偶然」加熱或多或少的相鄰熱部件而實現，而是藉由僅分配給工具件的加熱器實現。在一設備中施加該壓力，其中在施加該壓力於該刷毛載體期間，該刷毛載體在正面接觸工具件，並且在背面接觸固持器。特定言之，該設備超程移行而硬停止(auf Block gefahren)以施加該壓力。意即，在固持器與工具件之間不存在距離，因為二者在端面上彼此接觸。此接觸較佳為全面接觸並且圍繞被合圍的刷毛載體而發生於固持器與工具件之間的分離面內。如此一來，形成於固持器與工具件之間以容置刷毛載體的腔穴在該分離面內被密封。在此，刷毛載體的材料不會進入一間隙而在成品刷毛載體上形成毛刺。

試驗結果出人意料地表明，若在所謂的作用時間(即在正面與背面之間施加壓力於刷毛載體的時間)之後不立即分離該設備並移除該刷毛載體，則可提高該刷毛載體的穩定性及精度，以及提高該至少一個刷毛，特別是刷毛束中的刷毛的定向穩定性及定向精度。儘管此點極其不利於循環時間，但在作用時間之後，在該正面與該工具件之間形成通風間隙。意即，將工具件及固持器彼此輕微分開。其中不將該設備完全分離，亦不使該設備達到刷毛載體被移除或可被移除之狀態。使刷毛載體連同該至少一個刷毛，較佳連同一或數個刷毛束一起暫時進入休止階段，在該休止階段中，通風間隙在設備中用於冷卻該正面。在此休止階段中，該背面視情況繼續接觸固持器，該側面亦視固持器形狀而定繼續接觸固持器，此能起到穩定形狀之作用。

該預定休止階段的時長應當為至少1秒，特定言之為至少1.5秒。在此段時間內，固持器與工具件之間較佳不發生進一步之運動。作為替代方案，可發生緩慢的打開運動。

以下特別有益：該至少一個刷毛，特別是該或該等刷毛束，在此整個休止階段期間皆停留在對應的容置開孔中。該容置開孔使該刷毛或者一或數個刷毛束的刷毛在休止階段期間保持形狀。藉此穩定錨定開孔周圍的區域。顯然，內應力被消除。

該通風間隙應具有至少1 mm之高度，此高度係沿該設備的移行方向(設備分離及閉合時固持器與工具件之間的運動方向)所測得。

如前所述，可使該通風間隙較佳在該休止階段期間保持恆定。

視情況可透過該通風間隙向該刷毛載體的該正面吹送冷卻空氣。藉此可縮短該休止階段的時長。

本發明的另一特徵為：在該工具件與該刷毛載體相對所實施的、以達到該設備的閉合位置為終點之進給運動之後，於該閉合位置上在預定保持時間內施加該壓力於該刷毛載體。儘管存在盡可能縮短循環時間之願望，但根據本發明的此項特徵，並不閉合該設備並立即再度打開該設備，壓製、塑形或衝壓物體時通常即如此。該壓力在該保持時間期間不必是恆定的，因為該壓力與刷毛載體的阻力有關。因此，該壓力隨刷毛載體變形程度的增大而減小。

該保持時間應當為至少1秒，較佳為至少1.5秒。

結果表明，最長3秒、特定言之最長2.5秒的保持時間為最佳。不需要更長的保持時間。

可以在該保持時間期間，特定言之在整個該保持時間期間，在該正面上加熱該刷毛載體，但視情況亦可在該進給運動期間已在該正面上加熱該刷毛載體。若已在進給運動期間進行加熱，則可節省循環時間。因為即使在進給運動期間，該正面亦會例如因輻射而被加熱。在此情況下，一旦該正面接觸經加熱之工具件，在接下來閉合該設備期間，該正面及刷毛載體遂被加熱並達到一定溫度。

壓力對刷毛載體的作用時間為該保持時間與該進給運動期間的一時段之和，在該時段中，工具件首次接觸正面且同時固持器接觸背面，並且被壓縮至達到完全閉合位置。此作用時間應當為至少4秒，特定言之為至少5秒。

結果表明，最長15秒、特定言之最長10秒的作用時間為極限。

其中，該保持時間較佳短於閉合時使得刷毛載體被壓縮的上述時段。此閉合及壓縮係以固持器相對於工具件的極其緩慢之進給速度而進行。特別地，此時段為至少3秒，特定言之為至少4秒。

試驗結果表明，該保持時間最長為閉合時使得刷毛載體被壓縮之上述時段的50%，特定言之最長為閉合時使得刷毛載體被壓縮之上述時段的40%。

為縮短循環時間，以下可能是有意義的：已透過其他措施而非僅藉由接觸工具件來加熱刷毛載體的正面。可以預熱刷毛載體。舉例而言，可以在刷毛載體已位於固持器中時向該刷毛載體的正面吹送熱空氣，或者使該刷毛載體短時曝露於一熱源(例如輻射熱)，而該熱源並不形成該工具件。此點可發生於工具件相對固持器做進給運動期間，或者亦可在時間上先於此進給運動發生。舉例而言，可在固持器/工具件做調節運動期間或者在工具件被側向移向固持器之前加熱刷毛載體。藉此可縮短接下來以接觸工具件之方式而實現加熱所需要的時間。

本發明的另一特徵為：該至少一個刷毛的自由端以端面支撐在該設備中。此支撐應當確定該刷毛的軸向位置或者一或數個刷毛束的刷毛在同一刷毛束內部的軸向位置或複數個刷毛束的相對軸向位置。在存在數個刷毛束的情況下，若例如以側向觀察該刷子，則該等刷毛束的末端應呈鋸齒形。其他選項為：刷毛束呈鋸齒形、一端漸尖或一端呈錐形。

預期地，用作止擋或成形手段之上述支撐亦應在施加壓力於刷毛載體期間發揮作用，以阻止該刷毛、該等刷毛或刷毛束在此段時間內移動。但結果表明，以下是有益的：至少在施加壓力於刷毛載體期間已移除此支撐，較佳尚在施加壓力之前或者於該設備做進給運動期間在工具或固持器接觸刷毛載體的正面與背面之後已移除此支撐。意即，至少在施加壓力的最後階段，視情況亦在整個施加壓力期間，所使用的上述支撐被移除。至少在最後階段或亦在整個變形過程階段中被該支撐導入刷毛的最小壓力可導致刷毛變形，或者導致刷毛歪斜或相互不平行，哪怕一個刷毛束內部的刷毛亦相互不平行。

在此情況下，以下可能是有意義的：該至少一個刷毛的橫截面與該工具件中之對應容置開孔的橫截面相適配，使得該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束被夾持在該容置開孔中且可透過該夾持而得到軸向定位。意即，若該刷毛或一刷毛束的刷毛軸向定向，則該等刷毛被夾持在容置開孔中並藉此得到軸向定位。當然，此夾持僅為最低限度之夾持，一般允許在預先進行的軸定向過程中發生移動。然而，刷毛或刷毛束的本身重量或該設備運動期間的慣性能防止刷毛或刷毛束在容置開孔中發生非期望的自行移動。

以下與實踐中所採用的無錨固定相似：該至少一個刷毛或該整個刷毛束可透過該刷毛材料的熱塑形而獲得增厚固定端，具體方式為：將該刷毛材料加熱至超過熔化溫度。在使用一刷毛束之情況下，藉由熱塑形合併該刷毛束的刷毛。但其中並非亦合併相鄰刷毛束，而是每個刷毛束自身具有增厚固定端，將刷毛束以該增厚固定端朝前的方式插入錨定開孔。

在錨定站的外部執行該塑形，至少該等步驟c）到f）在該錨定站中進行。

因此，當相應的固定端插入錨定開孔中時，增厚固定端的材料較佳地已固化。

本發明不僅可透過開孔邊緣的塑形將刷毛束固定於錨定開孔，亦可將預製的所謂彈性清潔元件(例如由熱塑性塑膠構成)固定於錨定開孔，該等清潔元件的厚度數倍於刷毛束的普通細絲。此等清潔元件用於改良清潔效果，若涉及牙刷，則亦用於按摩牙齦。另外，此等清潔元件並非必須呈銷針狀，而是可具有任意橫截面，特別是長條形、弧形、十字形或圓形(渾圓形或橢圓形)以及包含中心開孔之相應環形。

可為該至少一個錨定開孔裝填由彈性體材料，特別是熱塑性彈性體(thermoplastischem Elastomer; TPE)構成的一單個預製刷毛。使該刷毛載體變形以將此單個刷毛錨定於該錨定開孔。

以橫截面測量，該單個預製刷毛較佳具有大於0.6 mm、特定言之大於0.9 mm的最大壁厚。以矩形橫截面為例，沿縱向測量該最大壁厚。

可選地，該單個預製刷毛可具有增厚固定端，藉由該增厚固定端將該刷毛推入該錨定開孔，並且該增厚固定端被該刷毛載體的錨定開孔的經塑形之邊緣包圍。該增厚固定端係在製造單個刷毛時產生，而非例如透過刷毛的壓入及彈性變形以及錨定開孔的邊緣塑形而產生。作為替代方案，若刷毛足夠厚並且將邊緣壓入彈性刷毛，則可在無增厚固定端之情況下進行操作，如此一來，固定端被擠出的材料增厚。

該增厚固定端例如具有扁平柱體之形狀，且（或）該單個預製刷毛為多組分射出成型件。在此情況下，該增厚固定端可由至少不同於該單個預製刷毛位於該錨定開孔外部之外表面的材料構成，該材料較佳至少比該外表面更硬，例如聚丙烯。該固定端較佳甚至比該單個預製刷毛的整個其餘部分更硬。該更硬的固定端使得刷毛在錨定開孔中的固定效果更佳。

該刷毛載體中通常設有數個錨定開孔，其中至少一個錨定開孔，較佳數個錨定開孔僅配設該或該等單個預製刷毛。至少一個其他錨定開孔，較佳其餘錨定開孔則配設預製刷毛束，使得該刷子包含由傳統刷毛束及更厚的彈性清潔元件所組成之混合形式。

以側視圖觀之，該單個刷毛的自由端例如至少延伸至該刷毛束的自由端，意即，該單個刷毛不短於該等刷毛束。以下可能是有益的：該等彈性清潔元件(即該等單個刷毛)甚至長於刷毛束且在正面凸出於刷毛束的末端。當然，該等彈性清潔元件亦可短於刷毛束。

本發明的另一特徵為：定義該刷毛載體中的該錨定開孔之該壁部在該變形後從該正面僅變形到該增厚末端上方。其中，該固定端亦可例如為一增厚末端或一刷毛束的增厚固定端，刷毛在該增厚固定端中一體銜接。預期地，整個錨定開孔盡可能緊密且無隙地貼靠在固定端上，以阻止刷毛或刷毛束在任一方向上之運動。但本發明不同於此。該固定端不被完全壓縮，而是在錨定開孔內部具有一定間隙。藉此可更精確地設定該至少一個刷毛的位置，特別是一刷毛束內部之刷毛的位置。舉例而言，當一刷毛束的增厚末端被完全壓縮時，刷毛會試圖叉開，從而不再相互平行定向。

舉例而言，該變形應當僅發生於該錨定開孔的邊緣區域，意即，發生於位於錨定開孔的出口區域之壁段區域。

以該成品刷子觀之，該錨定開孔的壁部在至少0.8 mm的深度上不夾持該刷毛或該至少一整個刷毛束的該固定端及（或）亦不使該固定端變形。使得該固定端不被夾持及（或）不變形之此區域以該錨定開孔的底部為起點且越過該至少0.8 mm進一步朝該刷毛載體的正面方向延伸。

在該壁部與該至少一個刷毛或該刷毛束之間甚至可存在氣隙，尤其在該底部區域或鄰接該錨定開孔的該底部之區域。

如前所述，該至少一個刷毛或該至少一整個刷毛束可具有一增厚固定端。使該錨定開孔的邊緣變形，即該壁部的位於通往該正面的出口區域之區域。在此區域將該邊緣如此縮窄，使得該錨定開孔朝該底部方向擴展並且該增厚固定端沿拉出方向被該變形邊緣從後面卡住，從而藉由起止擋（Anschlag）作用的該邊緣防止該刷毛/該刷毛束被拉出。

在該刷毛或一刷毛束的刷毛的定向精確性方面，如前所述，該增厚固定端可從該增厚固定端鄰近該刷毛載體的該正面之末端為起點，沿軸向朝該背面僅以該增厚固定端的軸向總長度的至多50%被夾持在該錨定開孔中。舉例而言，若該固定端為熔化刷毛末端時通常所產生的球體，則至多僅該球體指向該正面的一半被夾持在錨定開孔中。

該錨定開孔透過變形而形成的鄰近該出口之縮窄「頸部」，即該錨定開孔從後面卡住該增厚固定端的變形邊緣，可例如具有0.5至1.3 mm、特定言之0.6至0.9 mm之軸向延伸(在本發明範圍內，軸向始終指從該正面到該背面或者從該背面到該正面的方向)。此為一相當小的高度。

藉由本發明而製成的刷子，特別是牙刷，可基於本發明而在刷毛載體區域具有極小的厚度。習知牙刷在頭部區域具有超過4 mm的厚度，藉由本發明則可實現低於4 mm之厚度，同時，對刷毛或刷毛束的固持力優於先前技術。此外，本發明亦能將刷毛束(包括較大的刷毛束)定位得極其鄰近該正面的邊緣，以往無法做到此點。

藉由使錨定開孔的邊緣變形，還可縮窄刷毛束的橫截面。意即，將一刷毛束固定於該錨定開孔，並且使該錨定開孔的邊緣如此變形，使得該邊緣在供該等刷毛並置的區域內壓縮該刷毛束。供該等刷毛並置的該區域較佳直接鄰接由熔化刷毛所形成之該固定端。由此，該刷毛束在錨定開孔變形並縮窄之後所獲得的橫截面小於此前該刷毛束被插入錨定開孔之後所具有的橫截面。

較佳地，將該刷毛束壓縮至少3%，特定言之至少5%。此壓縮係由工具件中的容置開孔的橫截面(確切而言，橫截面面積)與邊緣區域(即，錨定開孔通往正面的出口)的變形錨定開孔的橫截面之差所定義。

但在牙刷中，該橫截面例如至多僅減小0.4 mm。

較佳地，該錨定開孔在該錨定開孔變形之前僅在側向上相對於該刷毛束/該刷毛的固定端的最大橫截面具有小於0.2 mm之過盈，以便能將固定端輕鬆推入錨定開孔。變形後，透過錨定開孔的縮窄邊緣形成形狀配合，其中該邊緣的橫截面僅可比固定端的最大橫截面窄0.1至0.3 mm。此最低限度的超過足以用來實現突出的拉出值（Auszugswerte）。

本發明亦能加工背面已以射出成型方式形成彈性體之刷毛載體。意即，當該刷毛/該刷毛束在正面被插入該錨定開孔時，該彈性體已以射出成型方式形成於該刷毛載體的背面。用於在施加壓力時容置該刷毛載體的該固持器具有一凹槽。此凹槽經構建而從背面連同彈性體一併容置刷毛載體。特定言之，該凹槽可經構建而與經該包封處理之刷毛載體的形狀互補。由於該彈性體在牙刷中多數實施為具有凸出凸粒的舌苔清潔器，該固持器相應具有與此等凸粒互補之凹陷。

然而，較佳如此實施該凹槽的深度，使得該凹槽用於容置該彈性體的體積小於該彈性體的未壓縮體積。藉此在施加壓力以使錨定開孔的邊緣變形時，使得凹槽中的體積與經壓縮之彈性體的實際體積相匹配。由於該彈性體比刷毛載體軟，須防止設於中間的彈性體使壓力變得過小。

變形時由固持器所施加的反作用力可被該彈性體完全導入刷毛載體的前部。意即，在未中間設置彈性體之情況下，刷毛載體的背面並非必須直接接觸固持器以將反作用力導入刷毛載體。

本發明方法的前述各種選項可具有以下最佳化步驟：

加熱該工具件，使得該工具件與該刷毛載體相對的端面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的熔化溫度，特定言之低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%。使該工具件相對於該刷毛載體運動，使得該工具件接觸並加熱該刷毛載體。

根據另一態樣，本發明用於製造一刷子的方法透過以下步驟而得到進一步發展，該刷子包含一刷毛載體，該刷毛載體具有至少一個錨定開孔及插入並無錨錨定於該錨定開孔中的至少一個刷毛，其中該刷毛載體及該至少一個刷毛由熱塑性塑膠構成，該熱塑性塑膠可以是相同或不同的：

使該工具件與該刷毛載體相對的端面達到預定溫度，該預定溫度處於介於環境溫度與210℃、特定言之介於環境溫度與150℃之間的範圍內；

使該工具件相對於該刷毛載體運動，使得該工具件接觸該刷毛載體並使該刷毛載體達到該預定溫度，但不熔化該刷毛載體及該至少一個刷毛。

在所有實施方式中，該熱塑性塑膠皆較佳選自聚酯、特別是聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylenterephthalat; PET)、較佳BR003、以及聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylenterephthalat; PBT)、聚丙烯(Polypropylen; PP)、聚碳酸酯(Polycarbonat; PC)、聚醯胺(Polyamid; PA)、聚醋酸乙烯酯(Polyvinylacetat; PVA)、聚乙烯(Polyethylen; PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer; ABS)及苯乙烯-丙烯腈共聚物(Styrol-Acrylnitril-Copolymer; SAN)所組成之群組。可以使用包含上述熱塑性塑膠的均聚物及共聚物。

根據本發明，當該工具件接觸該刷毛載體時，該刷毛載體及該至少一個被插入該工具件的刷毛不應熔化。為此，該預定溫度較佳最高為該熱塑性塑膠的熔化溫度的85%。藉此肯定能防止刷毛及（或）刷毛載體受損。

該預定溫度較佳處於介於30℃與150℃，尤佳介於60℃與140℃，特定言之介於90℃與130℃或者介於100℃與115℃之間的範圍內。

進一步較佳地，該預定溫度高於該熱塑性塑膠的玻璃轉移溫度。藉此使該熱塑性塑膠具有足夠的變形能力。

本發明的方法根本性不同於先前技術，因為一方面，該方法僅提出對於該刷毛、該刷毛束或該等刷毛束的無錨固定。該錨定開孔自身是預製的，意即，本發明並非將經加熱的沖頭壓入刷毛載體以形成孔洞，而是在以射出成型方式形成刷毛載體時即已產生容置開孔。此外亦非先從內側加熱容置開孔以軟化開孔的內側邊緣，以便將刷毛或刷毛束壓入容置開孔的軟壁部。確切而言，較佳先將該刷毛或者該或該等刷毛束推入容置開孔，而後才加熱但不熔化刷毛載體與工具件相對的正面。在刷毛材料及（或）刷毛載體材料的熔化溫度以下進行操作，其中藉由裝有刷毛或刷毛束的工具件，而非例如藉由專設的純加熱工具實現加熱，當提供刷毛或刷毛束時，須再度移開該加熱工具。此種藉由裝有刷毛或刷毛束的工具件而實現的加熱之所以在先前技術中既無法設想亦非顯而易見的原因在於，在先前技術中，刷毛束應當鑽入刷毛載體經加熱的軟壁部且因此而須具有較高的固有穩定性，以便能傳遞施加在刷毛束上的壓入力。惟有藉由施加於刷毛束背面的壓入力及冷刷毛束的固有剛性，方能將錨定端壓入刷毛載體的軟化壁部。另外，該加熱係藉由用具有加熱作用的工具件接觸刷毛載體而實現，而非透過先前技術中普遍所採用的非接觸式加熱而實現。藉此一方面能加快能量傳遞速度，另一方面可減少該設備的部件數。

在整個塑形過程期間，將該刷毛載體加熱至低於該熔化溫度的溫度，較佳加熱至一溫度，該溫度遠低於該熔化溫度，若刷毛載體材料具有大於等於300°K的玻璃轉移溫度，則該溫度例如比以℃計算的相關熔化溫度至少低15%，且較佳比以°K計算的玻璃轉移溫度最多高15%。若刷毛材料具有小於300°K的玻璃轉移溫度，則該刷毛載體在整個塑形過程期間經加熱而達到的溫度比以°K計算的玻璃轉移溫度最多高50%。較佳將該刷毛載體加熱至超過該玻璃轉移溫度之溫度。

本發明以及本發明的前述及下述有益變型特別提出使用聚丙烯作為刷毛載體材料，聚丙烯的若干群組具有小於300°K的玻璃轉移溫度，其他群組具有超過300°K的玻璃轉移溫度。其他的較佳刷毛載體材料為PET、PBT、PA、ABS、SAN及PC。此等刷毛載體材料皆具有超過300°K之玻璃轉移溫度。

玻璃轉移溫度例如可藉由動態機械熱分析(Dynamisch-Mechanische Thermoanalyse; DMTA)加以測定。就部分晶性的熱塑性塑膠而言，熔化溫度係指熔點範圍的上限。熔化溫度例如可藉由動態差示熱量測定(Dynamische Differenzkalorimetrie; DSC)加以測定。就非晶形熱塑性塑膠而言，到流動範圍或處理範圍的轉移即為熔化溫度。

為使得製造刷毛載體時的週期相當短，本發明的一實施方式提出，該工具件在該工具件接觸該刷毛載體之前經加熱。當然，此做法具有刷毛或刷毛束被一併加熱之缺點，這在先前技術中是不希望的，因為刷毛束應當壓入軟壁部。根據本發明，該工具件可在該工具件接觸該刷毛載體之前已被加熱至該工具件的預定最高工作溫度。

本發明還在本發明的一技術方案中提出，該刷毛載體的該塑膠的熔化溫度低於該刷毛或該等刷毛的熔化溫度。然而，除此之外亦存在刷毛載體材料與刷毛材料相同之刷子，例如聚丙烯及PA。

如前所述，該刷毛載體應當在插入該至少一個刷毛後才被該工具件加熱，且較佳僅透過接觸而加熱。當然，若刷毛載體接近溫熱的或熱的工具件，則可能發生最低限度的增溫，但此增溫是絕對可忽略不計的且僅發生於直接表面。

但若該進給運動用時極長，則作為替代方案，該工具件可在該工具件做該進給運動期間，在與該工具的接觸面區域使該刷毛載體達到一溫度，該溫度低於該刷毛載體材料的熔化溫度且較佳大於等於該刷毛載體的材料的玻璃轉移溫度。作為替代或補充方案，亦可在該工具件接觸該刷毛載體時使該刷毛載體達到上述溫度。

根據本發明的一實施方式，將刷毛載體加熱至預定的上述溫度或溫度範圍之加熱操作應達到刷毛載體面對工具件的表面(正面)以下0.25 mm至0.5 mm，直至變形過程結束。由於工具件較長時間地壓抵刷毛載體並在其間加熱該刷毛載體，熱能亦更深地進入刷毛載體內部。如此一來，工具件第一次接觸刷毛載體時，工具件不必已被深度加熱，在進給運動及作用時間(接觸時間)期間實現此加熱，就夠了。

該工具件可在相對於該刷毛載體所做之該進給運動的第一階段中，至少在包圍該錨定開孔的該邊緣區域，但較佳在整個接觸區，將該刷毛載體加熱至一溫度，該溫度高於一極限溫度，若以玻璃轉移溫度大於等於300°K的刷毛載體材料進行操作，則該極限溫度相當於該刷毛載體材料以℃計算之玻璃轉移溫度的60%，特定言之80%。此點尤適用於諸如玻璃轉移溫度大於等於300°K的聚丙烯變型、PET、PBT、PA、ABS、SAN及PC等刷毛載體材料。作為替代方案，若以玻璃轉移溫度小於300°K的刷毛載體材料進行操作，則該極限溫度即為環境溫度，使用具有如此之低的玻璃轉移溫度的聚丙烯變型時，尤為此情形。該加熱發生於該工具件在該進給運動的第二階段使該邊緣變形並且該邊緣壓抵該至少一個刷毛之前。

特別地，可將該刷毛載體材料加熱至一溫度，該溫度處於介於玻璃轉移溫度與該熱塑性塑膠以℃計算之熔化溫度的約85%以下之間的範圍內。根據所使用的熱塑性材料，此溫度較佳處於介於30℃與210℃，尤佳介於60℃與140℃，較佳介於90℃與130℃或者介於100℃與115℃之間的範圍內。

試驗結果表明，應當在該工具件接觸該刷毛載體之前，尤其在該刷毛載體至少在包圍該錨定開孔的該邊緣區域(較佳在整個接觸區)被加熱至一溫度之前，先將該刷毛或該刷毛束推入該容置開孔，該溫度高於一極限溫度，若以玻璃轉移溫度大於等於300°K的刷毛載體材料進行操作，則該極限溫度比該刷毛載體材料以℃計算的玻璃轉移溫度低40%，特定言之低20%(此點尤適用於諸如玻璃轉移溫度大於等於300°K的聚丙烯變型、PET、PBT、PA、ABS、SAN及PC等刷毛載體材料)，或者若以玻璃轉移溫度小於300°K的刷毛載體材料進行操作，即尤指具有如此之低的玻璃轉移溫度的聚丙烯變型，則該極限溫度與環境溫度一致。該錨定開孔的該邊緣至少是該刷毛載體的該正面上的外緣。

本發明的另一變型提出，在該錨定開孔的該邊緣被加熱至比環境溫度至少高30℃的溫度之前，尤其在該錨定開孔位於該錨定開孔內部的該邊緣被該工具件加熱至超過環境溫度之前，先將該至少一個刷毛或該刷毛束推入該容置開孔。意即，在後一項變型中，開孔內部的邊緣未被明顯加熱，而在先前技術中，可被加熱的銷針應鑽入開孔以將開孔的內側邊緣(即定義開孔的壁部)加熱至孔洞底部。

該變形應如此進行，使得刷毛載體的邊緣在與刷毛載體的正面或端面的銜接部上整圈壓抵已被固定之刷毛束的外側刷毛，藉此壓縮該刷毛束。當然，壓縮方式及壓縮範圍取決於刷毛束的橫截面。以牙刷為例，錨定開孔的橫截面最多減小0.3 mm，較佳最多減小0.15 mm。

不加熱開孔壁部較佳亦適用於其餘實施方式。意即，視情況一般僅在正面區域，即在正面到錨定開孔的銜接部上，使邊緣達到規定的極限溫度或溫度，而只要工具件不接觸刷毛載體，則開孔中大體保持環境溫度。

本發明的一較佳實施方式提出，在供該工具件接觸該刷毛載體的整個接觸區內亦加熱該工具件，且並非僅在該錨定開孔的邊緣周圍的點狀區域或線狀區域。其優點在於，工具件能夠對整個接觸區且進而對工具件的整個鄰接材料區域加以利用，以便藉由所施加的較高壓力來使此材料區域運動並為此材料區域塑形。另外，以下是有益的：該工具件甚至接觸該刷毛載體的整個面向該工具件之該端面，即該刷毛載體的正面，至少接觸並施加壓力於該正面至少70%的面積。在先前技術中，藉由所製成刷毛載體上的凸起形成某種類似凸緣之結構，該凸緣形成唯一的經加熱且經塑形之材料。但本發明明顯不同於此，因為本發明正是將刷毛載體遠離錨定開孔的端面邊緣之區段加熱並為該等區段塑形。

該刷毛載體的背面不應在該錨定期間被該工具件加熱，因此實際僅面對該工具件的該正面被加熱並被塑形，而該背面則形成穩定的板狀結構，該結構可被稱作刷毛載體的基底。因此，刷毛載體的此部分在施加壓力期間亦不被塑形或改變形狀。

該工具件可至少在該工具件施加壓力於該刷毛載體的整段時間內亦從端面加熱該刷毛載體。意即，本發明並非短時預熱刷毛載體，且接著使刷毛束快速運動進入刷毛載體經加熱的材料區段，而先前技術則是預先加熱刷毛載體，再將刷毛束推入刷毛載體。

本發明所使用的塑膠例如是：共聚酯，特別是Eastar^TM BR003(具有230℃至280℃之熔化溫度範圍)、聚丙烯，特別是熔化溫度為165℃的均聚物，例如PPH5042、聚碳酸酯、聚醯胺、聚醋酸乙烯酯或聚乙烯。若此等材料具有超過環境溫度(在此為300°K)之玻璃轉移溫度，則應透過工具件向刷毛載體傳遞能量。此點對於玻璃轉移溫度低於環境溫度的材料亦是有益的。但根據本發明的一變型，在刷毛載體採用此類材料之情況下，亦可不必用工具件來加熱刷毛載體。在環境溫度下僅透過工具件施加於刷毛載體的壓力來實現塑形。

有益地，在本發明的方法中，藉由下文還將予以說明的本發明的設備將刷毛載體材料加熱至以下溫度：

特別地，本發明針對PET提出在75℃ 至95℃、特定言之80℃至90℃的範圍內加熱刷毛載體的正面，針對PP提出在115℃至125℃、特定言之110℃至120℃的範圍內加熱刷毛載體的正面。

特別地，使用具有6至35、較佳10至15之熔融流動指數(Melt-Flow-Index; MFI)的PP。

在較佳實施方式中，本發明的方法並非僅設置一個總體上被插入容置開孔的刷毛，而是在刷毛載體中設置數個錨定開孔並且在工具件中設置數個容置開孔。容置開孔分別對準對應的錨定開孔。在容置開孔中插入刷毛束，而後將該等刷毛束推入錨定開孔，較佳為同時推入。工具件至少同時加熱該等錨定開孔的邊緣，較佳整個接觸面，從而加熱該等錨定開孔之間的整個區域。藉由向刷毛載體的正面施加壓力，同時封閉該等錨定開孔並藉此同時錨定該等刷毛束。

工具件與刷毛載體之間的接觸區較佳在工具件上是平直的，刷毛載體面對工具件的正面同樣是平直的。然而，亦有以下之刷毛載體：具有凸面或凹面彎曲的正面。工具件具有與此互補的端面。

該工具件相對於該刷毛載體之該進給運動可以壓力及時間控制及（或）壓力及行程控制的方式完成。

作為替代方案，該設備超程移行而硬停止，具體方式為：例如設置電動馬達(例如透過主軸傳動)，其中偵測該電動馬達的電流消耗或功率消耗，並且自達到規定極限起認為該設備處於閉合位置，在該閉合位置上，固持器與工具件較佳相互接觸。此時間點可作為所謂的保持時間的起點。

術語「工具件相對於刷毛載體的運動或進給運動」係指，兩部件中的其中一者或兩部件相對運動。

本發明的另一變型提出，該工具件自接觸該刷毛載體之時間點起在規定時間內施加較佳保持恆定的壓力於該刷毛載體。此可選方法特別容易實現，因為是簡單地向刷毛載體施加一段時間的壓力，即所謂的作用時間，而後再將工具件與刷毛載體分開。與本發明的其餘變型一樣，此處亦不必實施其他處理步驟來將該刷毛或者該或該等刷毛束錨定於刷毛載體中。

該工具件相對於該刷毛載體之該進給運動及（或）該工具件施加於該刷毛載體之該壓力可自該工具件接觸該刷毛載體起，直至達到最大進給行程為止，在時間上為非線性。藉此例如可達到該溫度的較長或較短之初始作用時間，接著施加另一壓力以使得刷毛載體材料進一步地永久變形。

與前述的先前技術不同，該至少一個刷毛或者該或該等整個刷毛束的該固定端在被推入對應錨定開孔時可小於該錨定開孔的橫截面，當然是在刷毛載體變形及被加熱之前。意即，刷毛束並非如先前技術所提出那樣被壓入錨定開孔的側向壁部。固定端亦非被壓入錨定開孔的底部，因為該底部未經加熱或者未被加熱至足以變軟之程度。此外亦不向刷毛施加超過將刷毛推出容置開孔所需要之力的軸向力。

本方法的重點及與先前技術的重大區別在於工具件對刷毛載體的作用時間相當長，在此期間，向刷毛載體施加壓力並額外加熱刷毛載體。該作用時間為至少4秒，特定言之為至少5秒且最長為15秒，特定言之為最長10秒。在如此之長的作用時間內，該壓力可保持不變以及（或者）持續加熱刷毛載體。該錨定開孔可為盲孔，特定言之具有最大4 mm、特定言之最大2.7 mm的深度。

本發明的方法藉由使該刷毛載體在該正面區域變形以減小該刷毛載體的厚度。

該錨定開孔經塑形及縮窄的深度僅佔該錨定開孔的總深度的最多85%，特定言之最多70%，較佳甚至最多僅佔60%，意即，在該盲孔的底部區域不縮窄該錨定開孔。

本發明與先前技術的另一重大區別亦在於所施加之壓力，該壓力遠高於以往所提出之方法中的壓力。具體而言，該工具件向該刷毛載體施加至少200 bar、特定言之至少400 bar之壓力。

該至少一個錨定開孔，較佳所有錨定開孔，在該工具件施加壓力於該刷毛載體之前在該錨定開孔的出口區域不具有凸出凸緣，確切而言，此等刷毛載體在此等刷毛載體面對該工具件的正面上是平直的，至少在與該工具件的接觸區內是平直的。200 bar及以上之該巨大壓力使得該表面或接觸面的整個區域皆變形，並且除錨定開孔傾斜時的例外情形(詳見下文)以外，皆不必存在材料堆積形式之凸出凸緣。

本發明還使得能夠製造具有傾斜於正面而延伸的刷毛束的刷子。這是令人驚訝的，因為由於刷毛束的傾斜定向，錨定開孔的出口邊緣部分地可謂位於傾斜延伸束的下方，且因此對於用於塑形的工具而言，一方面更難以到達，且另一方面在此區域中對材料塑形實際上應該導致傾斜延伸束的豎立。然而，正如在實驗中發現的那樣，情況並非如此。藉由根據本發明的方法和設備，刷毛束因此亦可以傾斜地安裝在刷毛載體中。

若該錨定開孔內部應具有一傾斜於該錨定開孔面對該工具件之該正面延伸的邊緣段，則此區域上有可能需要附加的材料堆積。在此情況下，在該刷毛載體被該工具件施加壓力在端面邊緣上之前，該刷毛載體例如在該傾斜延伸的邊緣段區域或是相對於傾斜延伸的邊緣段具有相對於該正面朝該工具件方向凸出的延長部。在其他情況下，該刷毛載體的該正面有益地完全是平直的。

特別地，使用一匣作為該工具件，將該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束裝配於該匣。若需在刷毛載體上固定數個刷毛或數個刷毛束，則所有刷毛或刷毛束皆安置在同一匣中並且在裝配後被同時推入。

該等刷毛或刷毛束的該或該等固定端在裝配後以該固定端伸出該匣並且在此固定端上被加熱，其間不必離開該匣。在此情況下，該增厚部形成於自由凸出於該匣的該固定端上。意即，該匣並非是純衝壓工具，而是亦為運送工具，該運送工具側向移向來自裝配站的刷毛載體且接著壓抵該刷毛載體。

接著(意即，在該增厚部形成後立即)可主動冷卻該增厚部(即該增厚固定端)，而後再將該增厚部推入該刷毛載體中的錨定開孔。此會延長循環時間。另外，避免該增厚部接下來在施加壓力時如此變形，使得刷毛彼此間不再最佳定向。主動冷卻並非指利用該設備中所存在的環境溫度來冷卻增厚固定端。而是設有冷卻裝置，例如由通風機產生的主動氣流。此氣流可以輸送例如遠離被加熱部件的環境空氣，或是亦可輸送來自於空調系統的經冷卻之空氣。另一可能性為設置冷室，固定端隨該或該等刷毛被運送穿過該冷室。

如前所述，該工具件具有例如面向該刷毛載體的平直端面(至少在與該刷毛載體的接觸區內)及（或）無法伸入該錨定開孔的幾何形狀，意即，不具有先前技術所提出的銷針狀凸出部或類似之物。

結果表明，固持器與工具件之間的所謂分離面(二者在該分離面上相互貼靠)相對於刷毛載體的位置是重要的。因此，以下是有益的：用於容置刷毛載體而形成的腔穴不僅形成在固持器中，亦部分形成於工具件中。但以刷毛載體的厚度觀之，該腔穴的絕大部分係由固持器中的一凹陷形成。該分離面較佳應鄰近或直接鄰接刷毛載體的側面與正面之間的一倒圓銜接部，即位於該倒圓銜接部以外。如此一來，此倒圓銜接部上不會存在刷毛載體的被擠出材料所形成的任何凸塊或毛刺。

藉由施加壓力與熱，或者僅施加壓力，刷毛載體的總厚度永久性減小，意即，並非僅部分減小，而是整體減小。特別地，使該工具件面向該刷毛載體的該端面達到一溫度，該溫度最高為140℃，特定言之為最高130℃。舉例而言，此處使用聚丙烯、PET、ABS或SAN作為刷毛載體的材料。

結果表明，在使用PET作為刷毛載體材料之情況下，塑形時應當使該刷毛載體的該正面達到75℃至95℃，特定言之達到80℃至90℃，並且在使用PP(例如具有6至35、較佳10至15的熔融流動指數(Melt-Flow-Index; MFI))之情況下，應當使該刷毛載體的該正面達到105℃至125℃，特定言之達到110℃至120℃。

如前所述，在固定該至少一個刷毛之前或之後，可以射出成型方式在該刷毛載體上形成並固定至少一個凸出於正面的彈性清潔元件，該清潔元件由一彈性體構成，特別是TPE，其中該清潔元件設於該刷毛載體的該邊緣上及（或）進入該邊緣地設於刷毛或刷毛束之間。因此，在同一刷子中可採用清潔元件的混合形式。以射出成型方式形成的清潔元件、透過錨定開孔的邊緣塑形而固定於刷毛載體上之刷毛束以及同樣透過錨定開孔的邊緣塑形而固定於刷毛載體上的彈性預製清潔元件形式之單個刷毛，可被任意組合地安裝在刷毛載體上。此外，該刷毛載體可構建為多組分射出成型件。

該等刷毛亦可為以化學或機械方式經預削尖的刷毛或者可經預倒圓處理。

可將數個刷毛束錨定於同一刷毛載體中，其中至少一個刷毛束由符合以下條件的刷毛組成：該等刷毛的材料及該材料的熔化溫度皆不同於至少一個其他刷毛束的刷毛。由不同刷毛材料構成的刷毛束得到不同強度之加熱，以便將一毛束的刷毛相互熔合以分別形成增厚固定端。此點可藉由不同方式而實現：根據刷毛材料，在刷毛束靠近加熱裝置的末端與該加熱裝置之間設定不同距離，以及（或者），根據刷毛材料將該加熱裝置加熱至不同溫度，以及（或者），將被加熱至不同溫度的不同加熱裝置配合用於對應的刷毛材料。

舉例而言，將刷毛束不同程度地頂出該匣。由更易熔化之材料構成的刷毛束例如比其他刷毛束更靠近該匣，使得伸出程度更大的刷毛束比其他刷毛束更靠近該加熱裝置，因而得到更大強度之加熱。作為替代方案，亦可依次加工刷毛束，具體方式為：具有不同刷毛材料之刷毛束的固定端被依次頂出該匣，以便更靠近該加熱裝置。而後，將該加熱裝置加熱至兩個合適的不同溫度，或是將不同溫度的加熱裝置用於對應的刷毛束。

當刷子具有尼龍刷毛及PBT刷毛時，例如先加熱尼龍刷毛，再加熱PBT刷毛。

前述的有益變型亦可明確地相互任意組合。

本發明的另一個目的是提供一種設備，利用該設備可以以簡單的方式製造刷子，並且利用該設備用於使刷毛載體變形的壓力可以保持較低。藉由用於實施根據本發明的方法的設備來如以下方式實現根據本發明的目的：設備包括多個站，該等多個站包括用於生產刷毛載體的射出成型站和用於將至少一個刷毛固定在刷毛載體中的後續站，其中在射出成型站中存在射出成型半模部分，該成型半模部分具有至少一個突出到射出成型腔穴中的銷，該銷形成該射出成型半模部分的一部分，且該銷產生建構為盲孔的錨定開孔，其中該銷從射出成型半模部分的底部表面突出，且其中該射出成型半模部分包含在底部表面中圍繞該銷在周圍上封閉環狀的凹槽，該凹槽在周圍上具有變化的橫截面，用於固定至少一個刷毛的站包含用於刷毛載體的固持器及工具件，該工具件包含至少一個用於該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束的容置開孔，該容置開孔的出口位於工具件面對刷毛載體的端面上，且其中工具件具有至少加熱端面的區段之加熱器，該加熱器經構建且經控制而使得端面被加熱至最高140℃、特定言之最高130℃的溫度。

特別地，此處使用聚丙烯、PET、ABS或SAN作為該刷毛載體的材料。

在本發明的設備中，作為該刷毛或者該或該等刷毛束之臨時載體的工具件同時用作沖頭及運送手段。該工具件的該端面上之加熱器經構建且經控制器的控制而使得當該端面壓抵該刷毛載體時，該端面被加熱至最高140℃、特定言之最高130℃的溫度。理論上雖能達到較高溫度、但控制器或調節器相應以預定方式限制溫度的設備，當然亦屬於經定義之設備。

如前文聯繫該方法所述，該工具件相對於該刷毛載體的固持器之進給運動可透過該固持器及（或）該工具件的運動而實現，其中該進給運動可為壓力及時間控制及（或）壓力及行程控制或者僅為時間控制或者僅為行程控制。

本發明的設備可向該刷毛載體施加至少200 bar、特定言之至少400 bar之壓力，意即，朝該固持器方向。

該工具件應當在與該刷毛載體的整個接觸區內可被加熱，或者甚至在該工具件的以下端面的整個區域內可被加熱：面向該固持器且進而面向插在該固持器中之刷毛載體的端面。

此外，如前文聯繫本發明的方法所述，該工具件例如為一匣，該匣在該設備的裝配站上被裝配該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束。該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束(對於整個說明書及申請專利範圍而言，「至少一個刷毛」一般亦包括一或數個刷毛束)在裝配後以該刷毛的固定端或該刷毛束的固定端伸出該匣。在一位於該裝配站之後的熔化站上，加熱該或該等固定端以分別形成增厚部。在使用一或數個刷毛束之情況下，藉由熱塑形合併相應刷毛束的刷毛。特別地，形成一蘑菇狀、半球狀或球狀增厚部。

一般而言，在本發明的設備中，可以移行該匣且該等站靜止，或是該匣保持靜止且塞孔工具或加熱裝置或固持器相對於該匣運動。此等工具或固持器例如可設於旋轉的轉盤上，該轉盤依次將靜止的匣運走。本發明的設備具有控制器，該控制器對該工具件相對於該刷毛載體的該進給運動及該工具件的加熱過程進行控制，使得該工具件在該工具件接觸該刷毛載體之前經加熱。意即，在工具件朝固持器方向做進給運動之前，工具件已經是溫熱的。在此階段可以但尚不必存在最高工作溫度。該刷毛載體在插入該至少一個刷毛後方被該工具件加熱，此點係藉由增厚末端凸出於該匣以及透過該匣的端面到刷毛載體上的相應接觸面之距離而實現。

本發明的設備特定言之經構建而使得該工具件被持續加熱至加熱該刷毛載體的正面以實現該變形過程所需要的期望溫度。意即，當該至少一個刷毛或者該或該等刷毛束被插入該容置開孔或該等容置開孔時，該工具件亦已是溫熱的且處於此期望溫度。若工具件在熔化刷毛末端以形成增厚固定端時亦容置該至少一個刷毛/一刷毛束，則須注意，工具件的溫度及（或）該至少一個刷毛/該刷毛束在容置開孔中的停留時間不會導致該刷毛或一刷毛束的刷毛變形。

該控制器可將該工具件加熱至如此一溫度並且如此控制該工具件相對於該刷毛載體的進給，使得該工具件在該工具件相對於該刷毛載體做該進給運動期間及（或）在接觸該刷毛載體時，在與該工具件的接觸面區域使該刷毛載體達到一溫度，該溫度低於該刷毛載體的材料的熔化溫度且較佳大於等於該刷毛載體的材料的玻璃轉移溫度，特別地，其中該控制器經程式化而使得該控制器在刷毛載體材料的玻璃轉移溫度大於等於300°K時，將該工具件的溫度設定為比以°K計算的該玻璃轉移溫度最多高15%，並且在刷毛載體材料的玻璃轉移溫度小於300°K時，將該工具件的溫度設定為比以°K計算的該玻璃轉移溫度最多高50%。

當然，本發明的方法或本發明的設備可提供以標準單組分或多組分射出成型方法製成的刷體或刷毛載體。因此可使用牙刷所使用的、原本以傳統(金屬)錨技術塞孔的柄部、(更一般而言)刷體或刷毛載體。然而，此等柄部/刷體/刷毛載體通常具有比本發明方法所需要之錨定開孔更深的錨定開孔。

在錨技術中，多年來亦已存在多組分柄部或刷體或刷毛載體，其中在該等刷體的頭部區域，在錨定開孔及（或）刷頭邊緣之間以射出成型方式形成彈性結構。在刷頭背部亦可安裝及以射出成型方式形成例如彈性的舌苔清潔器。所有此等可能性皆亦適用於本發明的方法及本發明的設備。

錨技術係在裝刷毛之前將此等彈性結構安裝於正面或背面。僅在例外情形下是在裝刷毛之後安裝彈性結構，但此並不常見。通常在多組分射出成型工具中將此等彈性結構以射出成型方式形成於較硬的載體結構上。此類用於牙刷刷體的多組分工具極為普遍。

藉由目前所有已知的刷體射出成型技術及刷體射出成型工具皆可毫無問題地形成本發明方法及（或）本發明設備所提供的柄部、刷體/刷毛載體。其中，藉由成形銷針以射出成型方式預先形成錨定開孔，該等成形銷針可具有圓形或任一種橫截面形狀且伸入射出成型腔穴。待射出塑膠充分冷卻及（或）硬化後，例如可藉由滑塊從腔穴中拔出此等銷針，而後再將射出成型件完整脫模。其中，該等所謂的成形銷針可相互平行及（或）成角度安裝，以便在射出成型件中相應產生平行及（或）成角度的錨定開孔。在本發明的方法及本發明的設備中，以射出成型方式形成此類部件時，銷針伸入射出成型腔穴的深度一般可略小於以射出成型方式形成需要以錨技術塞孔的刷體或刷毛載體時之伸入深度。據此，錨定開孔在射出成型長度(Spritzlänge)中的深度略小。由於此等開孔深度更小，藉由本發明方法及本發明設備所製成之刷子的頭部總厚度可實施得顯著小於以錨技術塞孔的刷頭。藉此在製造牙刷時取得臨床益處。

本發明的方法及本發明的設備在為刷毛載體或刷體使用清透（亦即透明）材料時具有特別的優勢。此類材料通常為PET、共聚酯、SAN、ABS等。此等材料亦可如聚丙烯所構成的刷毛載體/刷體/柄部一樣，具有以射出成型方式預先形成的錨定開孔及（或）以多組分方法被配設彈性體(例如TPE、TPU)。在藉由多組分方法以射出成型方式形成刷毛載體/刷體/柄部之後，可如本發明所提出那樣，以前文及下文結合該設備所說明的方式進一步處理刷毛載體/刷體/柄部。

在製作刷子的程序中，在具有該固持器以及例如起沖頭作用之該工具件的站（在時間上且（或）在空間上）之前可設有用於產生該毛束載體的射出成型站，其中在該射出成型站上存在射出成型半模部分，該射出成型半模部分具有至少一個伸入射出成型腔穴的延長部，該延長部不可動地固定於該射出成型半模部分上或者為該射出成型半模部分的組成部分（可能是一體式組成部分）。如此一來，以往用於射出成型半模的主動滑塊部分甚或完全成為多餘。具體而言，每個延長部皆產生一構建為盲孔的錨定開孔。滑塊不僅不易製造，在保養及維修方面亦費事。本發明的設備並非藉由要求錨定開孔具有最小深度的錨以將刷毛或刷毛束固定於刷毛載體，因此，具有較小深度的錨定開孔即完全足以用來固定刷毛或刷毛束。要強調的是，射出成型站當然不一定必須在空間上放置在具有固持器的站旁邊。而是，射出成型站可位於另一製造站當地或遠處的製造地點當地，例如，在另一個城市中，使得例如可庫存製造刷毛載體，然後將刷毛載體運送到另一個站或另一個製造地點，以設置刷毛束。

在實施例中，射出成型半模部分可由第一部分和（或）容納在第一部分中的嵌件形成。該嵌件包含從正面突出於嵌件的銷。嵌件可相對於第一部分滑動，亦即在第一部分中的由嵌件封閉的對應開口中滑動。

根據本發明的設備具有至少一個用於施加該壓力於該刷毛載體的電動馬達，較佳伺服馬達。電動馬達具有能輕鬆設定壓力且能可靠而方便地再度調整壓力之優點。

可設置數個用於施加該壓力的電動馬達。此外，一個電動馬達亦可同時向數個刷毛載體施加壓力，具體方式為：在一工具件與一固持器之間界定數個腔穴。為提高該設備的產量，特定言之設有數個電動馬達，該等電動馬達分別向數個刷毛載體施加壓力。

此外，使用轉檯或類似之物亦有利於產量之提高。舉例而言，可根據哪些站上需要更長的循環時間來設置數個單元。

本發明的設備應具有控制器，該控制器經程式化而使得該工具件在運行時被持續加熱至施加該壓力於該刷毛載體時所期望之溫度。如此一來，運行時不存在期望的溫度波動，使得工具件不存在會對循環率產生不良影響的加熱時間。

最後，本發明涉及在根據本發明的裝置中所使用的或者通常在刷毛載體射出成型裝置中使用的射出成型半模部分，該射出成型半模部分用於實施根據本發明的方法。射出成型半模部分具有至少一個突出到射出成型腔穴中的銷，該銷從射出成型半模部分的底部表面突出，且該銷產生建構為盲孔的錨定開孔，以及在該底部表面中圍繞該銷在周圍上封閉環狀的凹槽，其中該凹槽在該周圍上具有變化的橫截面，特別是不同寬度。藉由環狀的凹槽，在刷毛載體上形成橫截面變化的延長部，藉由該延長部可以定制在施加溫度和壓力之後向內形成的凸起的尺寸。可以設置多個從底部表面突出的銷以產生多個錨定開孔。在相鄰的銷周圍延伸環狀封閉凹槽，該等凹槽部分地彼此銜接。結果，在刷毛載體上產生相鄰錨定開孔的相銜接的延長部。

圍繞銷的環狀封閉凹槽可具有不同深度的部分及（或）不同寬度的部分。

此外需明確指出，前文聯繫本發明的方法所提及之優點與特徵亦以單獨或組合的方式對應本發明方法地適用於本發明的設備。

另外需要強調的是，本發明的方法及本發明的設備適用於任意刷子，不僅限於牙刷。舉例而言，該方法及該設備亦適用於家用刷子、地板刷、家用掃帚或任何類型的掃帚、洗碗刷、馬桶刷、發梳、吸塵器刷子、洗手刷及任何類型的刷毛筆(例如用於塗抹或繪畫的刷毛筆或指甲油刷)、美容刷(如牙刷般分手動或電動刷子)。因此，以下圖式中所說明的細節及變型亦適用於所有此等刷子。

第1圖圖示一用於製造刷子如牙刷的設備。眾所周知，此種牙刷具有：包含凸出於正面之刷毛束的刷頭、頸部及柄部。該等三個區段可一體相銜接而形成所謂的刷體。刷頭可直接被塞孔，或是實施為兩個部分，包含薄片狀刷毛載體，該刷毛載體在射出成型後已具有預製的盲孔狀錨定開孔，其中而後以焊接、黏合或擠壓包封技術將該薄片狀刷毛載體與頭部的其餘部分接合起來。替代方案為：刷頭採用一體式設計，故刷頭自身即形成刷毛載體。

此種實施方案由第1圖圖示，刷頭同時形成刷毛載體10。在此視圖中，刷毛載體10同時為刷體，因為該刷毛載體包括刷子的柄部、頸部及頭部。刷毛載體10為預製的射出成型件。如第2圖所圖示，刷毛載體10在該刷毛載體10的底面上具有大量在射出成型時所產生的預製開孔12，該等開孔供刷毛束插入並錨定於該等開孔中。以下說明同樣適用於薄片狀刷毛載體10。

第1圖中所圖示的設備包括數個站，即：第1a圖及第1b圖中所圖示的裝配站14、第1c圖中所圖示的熔化站16以及第1e圖及第1f圖中所圖示的用於刷毛束之錨定站18。

匣20(亦稱工具件)經過所有站，該匣20運送刷毛束穿過各站。

儘管第1圖中所圖示的匣20包含用於一個刷子的容置開孔(詳見下文)，但實踐中的匣20較佳如此之大，使得匣20上形成用於數個刷子的數個並置容置開孔組。亦可存在用於數個刷子的數排容置開孔組。

匣20例如為厚度一致的板狀部件，該部件具有第1圖中所圖示的平直上端面22。作為替代方案，該大體呈板狀的匣在該匣的平直端面22上具有包含底部202的凹陷200，如第14圖所圖示，該底部202同樣可以是平直的，以便形成用於容置刷毛載體10之腔穴的一部分。

由於該匣經過數個站且接著被用來製造其他刷子，故該設備中存在匣循環模式，其中大量相同的匣20依次循環經過各站。因此，匣20係為運送刷毛束24穿過該設備的運送手段。作為替代方案，該匣可以是固定的，各站例如在轉盤上圍繞該匣循環運動。其中可同時加工數個固定的匣，確切而言是加工設於該等匣中的刷毛束。

匣20具有大量容置開孔26，該等容置開孔26具有一孔型，該孔型對應刷毛載體10的孔型。

每個刷毛束24皆由數個刷毛組成，從刷毛儲存器中分離出該等刷毛，並且如第1a圖所圖示，例如藉由銷針將該等刷毛推入匣20，詳見下文。可藉由管件以壓縮空氣或真空將單個刷毛束24運送到位。

刷毛由熱塑性材料構成，特別是PA、PBT、聚酯、共聚酯或聚丙烯，該等刷毛亦可由彈性體構成。此外亦可使用共擠出刷毛，例如包含具有彈性塗層的PA芯部。如下文中還將聯繫第11圖及第12圖所說明的那樣，並非必須僅使用刷毛束24並將該等刷毛束24嵌入錨定開孔，而是亦可按照上文及下文所說明的方法，僅將單獨一個例如彈性體清潔元件形式之預製刷毛插入並固定於該彈性體清潔元件之錨定開孔中。此類清潔元件係以射出成型或發泡技術單獨製成且比刷毛載體10軟。

刷毛束24具有相對末端且以該等刷毛束24的後端28(稱為固定端)略微伸出匣20，亦即，該等刷毛束24略微凸出於端面22。此點由第1b圖圖示。

已裝滿刷毛束24的匣20被側向運送至第1c圖中所圖示的熔化站16。該站上存在加熱裝置30，該加熱裝置30例如可為板式加熱器或熱風加熱器。以非接觸方式加熱刷毛束24的後端28，使得各刷毛超過該刷毛的熔化溫度，並且使一個毛束中的刷毛相互熔合而形成增厚固定端。由此，一個刷毛束24中的刷毛一體相連。刷毛束24的增厚部32不與鄰接刷毛束24的相鄰增厚部銜接，而是保持球狀或透鏡狀增厚部。較佳亦不用沖頭壓抵增厚部或已熔化刷毛末端的尚呈液態之材料。

可將數個刷毛束24錨定於同一刷毛載體10中，其中至少一個刷毛束24由符合以下條件的刷毛組成：該等刷毛的材料及該材料的熔化溫度皆不同於至少一個其他刷毛束24的刷毛。由不同刷毛材料構成的刷毛束24得到不同強度之加熱，以便將毛束的刷毛相互熔合以分別形成增厚固定端。此點可藉由不同方式與方法而實現：根據刷毛材料，在刷毛束24靠近加熱裝置30的末端與加熱裝置30之間設定不同距離，以及（或者），根據刷毛材料將加熱裝置30加熱至不同溫度，以及（或者），將被加熱至不同溫度的不同加熱裝置30配合用於對應的刷毛材料。

舉例而言，根據刷毛材料將刷毛束不同程度地頂出匣20。由更易熔化之材料構成的刷毛束24例如比其他刷毛束更靠近匣20，使得伸出程度更大的刷毛束24比其他刷毛束更靠近加熱裝置30，因而得到更大強度之加熱。

作為替代方案，亦可依次加工刷毛束24，具體方式為：具有不同刷毛材料之刷毛束24的固定端被依次頂出匣，以便更靠近加熱裝置30。而後，將加熱裝置30加熱至兩個合適的不同溫度，或是將不同溫度的加熱裝置30用於該等加熱裝置30相應對應的刷毛束。

例如藉由複式（geteilt）底板44(參見第5圖)將單個刷毛束或成組刷毛束頂出，該底板的部件可彼此獨立地沿刷毛縱向移行。

當一刷子具有尼龍刷毛及PBT刷毛時，例如先加熱尼龍刷毛，再加熱PBT刷毛。

尚在熔化站16上時，或者在移向接下來的錨定站18途中，或者在錨定站18上時，可視情況主動冷卻增厚部32。此點例如藉由通風機所提供的冷氣流214(參見第1d圖)或者透過以下方式而實現：站1d構建為冷室，匣20帶著尚軟的背面增厚部32穿過該冷室。冷卻增厚部32可能會增加循環時間。

匣20將刷毛束24進一步運送至接下來的錨定站18。此錨定站之作用在於，僅以無錨方式將刷毛束24永久鎖固於刷毛載體10的錨定開孔12中。

錨定站18包括至少一個固持器34(較佳數個固持器34)，該固持器34在該固持器34面向端面22的端面36(參見第2圖)上具有凹槽38(若存在數個待容置的刷毛載體10，則數個凹槽)，該凹槽38經建構而與刷毛載體10的相應形狀互補，使得刷毛載體10以該刷毛載體10的背面平面貼靠在固持器34上(另見第14圖)。

固持器34自身具有平直端面36，但如第2圖所圖示，刷毛載體10略微凸出於該端面36，以便伸入匣20上與刷毛載體10的正面區域互補之凹陷200，此點例如由第14圖圖示。

匣20可被加熱，例如藉由從外部提供的板式加熱器，該板式加熱器在錨定站18上被側向移向匣20，並且由於匣20由金屬構成而可快速加熱該匣20。

作為替代方案，在匣20中設有加熱器，特別是第2圖及第14圖中所圖示的電阻加熱器39。該等加熱線圈被象徵性圖示，該等加熱線圈鄰近端面22佈置，或者若涉及凹陷200，則鄰近凹陷200的底部202佈置，該底部202形成端面22的一部分。

電連接接點41，例如設於匣20側面的滑動接點，能夠在匣20被移入錨定站18時電性耦接匣20以啟動加熱器39。當然，端面22包括凹陷200的底部202在內亦可自身即形成電阻加熱層，使得此處係直接加熱該端面。

若匣20是固定的，則用於加熱器的電接頭極易實現，該電接頭可採用永久性設計。

加熱器39之作用在於，較佳將接觸刷毛載體10的整個端面22加熱，意即，亦加熱增厚部32之間的區段。

其中，端面22(在接觸刷毛載體10之區域)所達到的溫度低於刷毛材料及/或刷毛載體材料的熔化溫度，較佳低於該二材料的熔化溫度。特別地，該溫度最高為該等材料以℃計算之熔化溫度的85%。舉例而言，若兩材料的熔化溫度為100℃，則經最終加熱之匣20在端面22上的溫度最高為85℃。

第3圖圖示第1e圖中所圖示之錨定站18在匣20與刷毛載體10相向移行之前的剖面圖。

以縱向A(亦稱軸向或進給方向)觀之，增厚部32所具有的尺寸使得該增厚部32小於錨定開孔12的相應橫截面，使得該增厚部32可以在不碰撞錨定開孔12的內側邊緣（亦稱為限制錨定開孔之壁部的內側40）或不接觸內側40之情況下被推入錨定開孔12。特別地，柱形錨定開孔12在此時間點上相對於增厚部32(固定端)的最大橫截面僅具有最大0.2 mm、特定言之最大0.15 mm的超額尺寸。

持續(即在整個運行期間)被加熱至期望溫度的匣20及/或固持器34相對做相向運動，在本示例中，僅固持器34攜帶刷毛載體10運動，使得首先是增厚部32進入錨定開孔12，而後是端面22與該端面22所面對的刷毛載體10平直的端正面42發生接觸。在進給運動期間，只要刷毛載體10未接觸匣20，刷毛載體10即實際未被加熱，這是因為進給運動速度極快，並且在錨定站18如第3圖所圖示的打開位置上，不存在停留時間。

支撐並供所有刷毛束24的正端面自由端貼靠之底板44(參見第3圖)可用來使刷毛束24的前端相互對齊且同時按需要在增厚部32與端面22之間形成距離。底板44用於支撐單個刷毛及刷毛束24。

如第4圖所圖示，端面22接觸刷毛載體10的正面42且藉此在兩部件之間的整個接觸面上加熱刷毛載體10。

刷毛載體10由熱塑性材料構成，特別由前述塑膠如聚丙烯、ABS、PA、PBT、PET或PC構成。

然而，固持器34的運動並非保持於第4圖中所圖示之第一次接觸的位置上，這是因為藉由固持器34及匣20施加極高的壓力於刷毛載體10。

舉例而言，藉由該相向移行向刷毛載體10施加至少200 bar、較佳至少400 bar之壓力。此壓力從刷毛載體10與匣20的第一次接觸起即已被施加且在作用時間(接觸時間)內保持恆定。

在加熱刷毛載體10的同時，在至少4秒、特定言之至少5秒且最長15秒、特定言之最長10秒的作用時間內保持此壓力。

該作用時間由保持時間及進給運動期間的一時段(稱為壓縮時間)組成，該時段開始於匣20接觸正面42且同時固持器34接觸刷毛載體10的背面之時。該壓縮時間終止於達到最大閉合位置且固持器與工具件之間的距離在保持時間內保持恆定之時。保持時間係指進給運動結束(即設備完全閉合)且刷毛載體10容置於閉合腔穴中之時間。此保持時間為較佳至少1秒，較佳至少1.5秒及/或最長3秒，特定言之最長2.5秒。

在壓縮時間期間，固持器到工具件的距離以恆定速度極其緩慢地減小。例如，最快在3秒內完成0.3 mm之總壓縮距離。

在作用時間期間，較佳繼續加熱匣20，其中匣20的較大質量亦可允許在第一次加熱至工作溫度後停止供熱。儘管如此，刷毛載體10在作用時間期間繼續得到加熱。

該設備特定言之係超程移行而硬停止，意即，固持器34在凹槽38及凹陷200所形成的腔穴外部以端面36(參見第14圖)接觸端面22位於凹陷200外部的區段。在此接觸區內不存在可供來自該腔穴之材料進入的間隙，確切而言，該腔穴被環形圍繞的接觸區密封。

此外，較佳一般而言(不僅限於圖示實施方式)，在固持器34與匣20之間的接觸區內不存在加熱器，因此加熱器僅存在於正面42與匣20之間的接觸區域並發揮作用。

較之刷毛載體10的背面，固持器34與工具件(在此指匣20)之間由端面36定義的分離面較佳更靠近刷毛載體10的正面42。確切而言，該分離面接近或緊挨一連接正面42與背面之側面212的倒圓銜接部。

以下是有益的：底板44形式之支撐至少在施加壓力的最後階段(即在作用時間終止時)被移除並且不再接觸刷毛。藉此改良刷毛相互間以及相對於刷毛載體10的對齊精度。但如第3圖至第5圖中以箭頭Y象徵性所圖示，較佳在保持時間開始之前甚或尚在作用時間之前即已移除底板44。舉例而言，僅在第1圖中所圖示的站c)及視情況d)上使用底板44。

然而，為了亦能在整個作用時間期間固定刷毛束及單個刷毛的軸向位置，容置開孔26的橫截面與插入該容置開孔26中之刷毛束24的橫截面相適配，使得刷毛束24夾持於容置開孔26中且因此得到穩妥的軸向定位。在站內運動及站間運動期間，本身重量或慣性確保刷毛束不移動。

在上述示例中，加熱整個平直端面，至少在刷毛載體10的正面42接觸匣20之部位進行加熱。若匣20具有凹陷200，則僅需在凹陷200的底部202區域安裝加熱器，且此係有益的。而由於匣20通常由鋼構成，整個匣20皆得到加熱。設定溫度係指使刷毛載體10的正面42達到期望溫度。

刷毛載體的正面42區域在作用時間期間經加熱而達到之溫度低於刷毛材料及（或）刷毛載體材料的熔化溫度，特定言之為以℃計算之相關熔化溫度的85%或低於以℃計算之相關熔化溫度的85%。因此，此溫度與匣20在端面22或底部202區域的前述最高工作溫度相一致。

作為替代方案，可至少加熱錨定開孔12位於正面42區域的邊緣50，該邊緣50形成錨定開孔12的壁部區域，該邊緣50鄰接通往正面42的出口。

刷毛載體10至少在邊緣50區域、較佳在與該匣接觸的整個接觸區所達到之溫度應當不僅低於或遠低於該等材料的熔化溫度，而且應處於刷毛載體材料的玻璃轉移溫度範圍。藉由例如超過600 bar的超高壓力可在正面42區域，至少在邊緣50區域將刷毛載體10僅加熱至一溫度，該溫度高於一極限溫度，若刷毛載體材料具有大於等於300°K的玻璃轉移溫度，則該極限溫度為刷毛載體材料以℃計算之玻璃轉移溫度的60%，特定言之為刷毛載體材料以℃計算之玻璃轉移溫度的80%。但此極限溫度較佳為該玻璃轉移溫度或最低限度地超過該玻璃轉移溫度。當刷毛載體材料的玻璃轉移溫度低於300°K時，加熱溫度至多超過以°K計算之玻璃轉移溫度的50%。

另一變型為：特定言之在錨定開孔12內部的內側40被匣20加熱至超過環境溫度之前，至少將正面42的邊緣50的加熱器，特定言之將刷毛載體10在正面42區域的整個接觸面的加熱器加熱至一溫度，此溫度至少超過環境溫度30℃。

如圖式中所圖示，匣20不具有任何能幫助該匣20伸入錨定開孔12的延長部或類似結構，因為該匣20具有平直端面22或者在正面42區域具有平直底部202。

在對刷毛載體材料施加壓力與溫度時，刷毛載體10可選地甚至在正面42的區域中全面變形。材料想要轉移並藉此進入出口區域的錨定開孔12並收縮該等錨定開孔12。

藉由施加熱與壓力，總厚度D以及刷毛載體10在錨定開孔12通往正面42的出口區域之最大厚度可選地永久性減小。形成一種凸起或收縮部，該收縮部沿拉出方向從後面卡住增厚固定端且藉此鎖定刷毛束24。

增厚固定端與錨定開孔12的壁部之間不產生附著力。

邊緣塑形不必達到極限程度。結果表明，以牙刷為例，在邊緣218(參見第5A圖)區域將具有原始寬度或原始直徑D3之錨定開孔12的橫截面僅減小至一寬度或直徑D1，使得增厚部32(相對於相關橫截面平面)的最厚部位的寬度或直徑D2與邊緣218區域的寬度或直徑D1之差僅約為0.1至0.5 mm，即足夠。

以下是有益的：增厚部32被推入時相對於尚未變形的錨定開孔12尺寸過小(意即，D2小於D3)。

但此並非是強制性的。例如以下是可行的：增厚部32相對於錨定開孔12存在最小側向偏移，儘管增厚部32尺寸過小，並且在增厚部的最厚部位與錨定開孔12的內側之間應存在環繞式間隙。由於該偏移，增厚部被推入錨定開孔12時可在其中一側接觸錨定開孔的壁部。在此情況下，以下可為有意義的：當增厚部32被推入錨定開孔時，增厚部的材料尚未凝固到很裡面。舉例而言，若增厚部在外側形成一個尚相當薄的冷卻外皮且內部尚很軟，則該外皮連同增厚部的內部向內偏轉，而不會傷及增厚部本身。增厚部依舊適於被變形邊緣以周邊封閉的方式從後面卡住。

透過此構思，即，在增厚部32尚未完全凝固時將增厚部推入錨定開孔12，亦可一般性地使用增厚部32，該增厚部32經構建而相對於錨定開孔12的橫截面尺寸過大，意即，D2大於等於D3。

第5A圖誇大圖示由錨定開孔12形成並且由縮窄邊緣218向外界定之用於安置增厚部32的空間，同樣地，增厚部32與直徑D1的比例亦被誇大圖示。

但事實是，並非整個形成錨定開孔12的壁部皆貼靠在增厚部32或從增厚部32出發的外部刷毛上。確切而言，壁部僅在邊緣218區域以及在直接鄰接邊緣218且向外朝底部208方向擴展的區段220中被塑形，並且僅在該等區域內貼靠在刷毛或增厚部32上並施加壓力於該等刷毛或該增厚部32。

然而，增厚部應當接觸底部208以精確固定刷毛束的軸向位置。

在其餘區域，例如在底部208與增厚部32之間，或者在壁部鄰接底部208的周邊區域，在壁部與增厚部32的外側之間存在一或數個氣隙222，使得該增厚部32在此區域內未被壓縮、夾持及（或）變形。

在邊緣218區域，藉由將邊緣218縮窄及收縮至少3%，特定言之至少5%，使得刷毛束24相對於該刷毛束24在匣20中的狀態得到壓縮。此處係將匣中容置開孔的橫截面面積與邊緣218在該邊緣218的最窄部位上的橫截面面積進行比較。

藉由圖示之設備及相應的方法同時封閉所有錨定開孔12，並藉此將所有刷毛束24同時錨定於刷毛載體10中。

如第4圖及第5A圖進一步所圖示，並非整個錨定開孔皆被塑形，而是僅達到一定深度t，該深度t相當於錨定開孔12的總深度T的最多85%，特定言之70%，以及（或者），該深度t具有0.5至1.3 mm、特定言之0.6至1.0 mm之軸向延伸。

增厚部32自身較佳僅在軸向上以該增厚部32的軸向總長度的至多50%被夾持在錨定開孔中。其餘部分的夾持發生於從增厚部32出發的刷毛區域。

錨定開孔12的壁部在以底部208為起點的至少0.8 mm之深度Z(參見第5A圖)上不變形及（或）不夾持增厚部32及此區域內的刷毛。

錨定開孔在製成刷子後的深度T為最大4 mm，特定言之最大2.7 mm。

所有錨定開孔12皆為盲孔，因而不必遮蓋刷毛載體10的背面，因為不會有刷毛束被看見或凸出於此面。

由此實現的錨定乃是用於刷毛載體的唯一錨定，不必使用金屬錨或金屬繩。

一般需要強調的是(不僅限於圖示實施方式)，不應使刷毛載體10接近該刷毛載體10的熔化溫度，而是接近玻璃轉移溫度而明顯遠離此熔化溫度。特定言之，加熱溫度以及匣20的端面22區域的溫度及刷毛載體10端面的溫度應當不高於刷毛載體材料及（或）刷毛材料的玻璃轉移溫度15%以上。

根據本發明的較佳變型，使用PET時，正面42在塑形時被加熱至75℃至95℃、特定言之80℃至90℃的溫度，使用PP時被加熱至105℃至125℃、特定言之110℃至120℃的溫度。特定言之，這樣選擇PP，使得該PP在初始狀態下具有6至35、較佳10至15的熔融流動指數(Melt-Flow-Index; MFI)。

本發明的一項實施方式提出，將端面22及刷毛載體10加熱至最高140℃、特定言之最高130℃的溫度，較佳加熱至100℃至115℃範圍的溫度。特別地，刷毛載體的材料在此採用聚丙烯、PET、ABS、共聚酯及SAN。

刷毛載體10的背面206以及從背面206出發且至少延伸至錨定開孔12的底部208(較佳甚至還進一步朝正面42方向延伸)之區域不應變形。為使得能基於所施加壓力而引起變形的溫度限界盡可能接近刷毛載體10的正面42，固持器34可配設主動冷卻器。

第3圖及第14圖以通冷卻液的冷卻通道210象徵性圖示此冷卻器。冷卻通道210連接至冷卻水迴路，該冷卻水迴路將較佳低於20℃、特定言之甚至低於10℃的冷水泵送穿過固持器34。由此，背面206在施加壓力期間變得溫熱，最高達25℃。刷毛載體10連接正面42與背面206的側面212(參見第14圖)亦可在固持器34中得到足夠程度的冷卻，以防止變形並且保持在能引起變形及形變的相應溫度以下。

在規定的作用時間之後，將固持器34與匣20再度分離以從容置開孔26中拉出刷毛束24。無需進行後處理，意即，不必對刷毛載體10進行其他的成形處理。

然而，上述分離較佳並非一步完成，而是在分離過程中設有休止階段。為此，將工具件(即匣20)與固持器34最低限度地相互分開，以便在正面42與工具件(即匣20)的頂面之間形成大於等於0.5 mm的較小通風間隙228(參見第5A圖)。當在高度上達到此規定的通風間隙228時，該距離在該時長為至少1秒、特定言之至少1.5秒的休止階段中較佳保持恆定。

在此休止階段中，視情況亦可透過通風間隙228向刷毛載體10的正面吹送冷卻空氣以冷卻該正面。

在此休止階段中，如第5A圖所圖示，刷毛停留在容置開孔26中。錨定開孔經塑形的區域在休止階段得到穩定，使得毛束的刷毛相互平行且整齊定向。

在休止階段後將該設備分離，以便能取出成品刷毛載體。

為精確控制相應的運動與溫度，該設備具有控制器51，該控制器51不僅用於控制加熱溫度，亦用於控制所施加的壓力及運動過程。加熱器30亦可由同一控制器51控制。

若刷毛載體材料為一種玻璃轉移溫度不超過環境溫度的材料，如某些類型的聚丙烯，則可取消對刷毛載體的加熱，但此並非是必須的。最低限度地加熱至勉強超過玻璃轉移溫度，但仍遠低於熔化溫度，在此亦可能是有益的。若此類刷毛載體材料不必加熱或未加熱，則僅藉由在前述作用時間內施加前述壓力來封閉錨定開孔12。在此情況下，可以使用不帶加熱器的匣20，或者使用帶加熱器的匣，但不啟動加熱器。

以下與刷毛載體材料無關：在匣20相對於固持器34且因此相對於刷毛載體10的進給運動(部件的相對運動係指，該等部件中的一者或二者可朝另一部件方向移行)中，壓力及時間控制的進給運動及/或壓力及行程控制的進給運動可為有益的。

以下尤為有益：在進給運動的第一階段中，將邊緣50或整個正面42加熱至一溫度，該溫度高於一極限溫度。若刷毛載體材料具有超過300°K的玻璃轉移溫度，則此極限溫度比刷毛載體材料以℃計算的玻璃轉移溫度低60%，特定言之低80%。但該極限溫度較佳為玻璃轉移溫度，至多比以℃計算的玻璃轉移溫度高20%。在進給運動接下來的第二階段中，使邊緣50變形並且使邊緣50壓抵刷毛。

作為替代方案，若刷毛載體的正面及背面被接觸且因此被軸向壓縮，則以恆定的較低速度完成進給運動，並且匣20與固持器34相向超程移行而硬停止。

在第5圖所圖示的實施方式中，材料在閉合狀態下亦在邊緣50區域壓抵刷毛，使得刷毛與邊緣50之間不存在間隙。

匣20的裝配可以如第1a圖所圖示直接藉由刷毛分離器而實現，或是藉由第6圖中所圖示的另一變型而實現。在此，首先為具有大量容置開孔的盒60裝填刷毛束。接著，此盒亦可用來存放被分離出的刷毛束，直至該等刷毛束最終例如被可動銷針62直接壓入匣20。

作為替代方案，在盒60與匣20之間亦可存在致偏板64，該致偏板具有傾斜的運送開孔66，以用於穿過該致偏板的刷毛束24。舉例而言，當需要刷子包含不同厚度的刷毛束時，亦可藉由第6圖中左部所圖示的會合運送開孔66將數個刷毛束24合併成一較大的刷毛束。當然，該匣亦可進一步具有傾斜延伸的容置開孔26，因為有些刷子的刷毛束並非垂直於正面42而呈圓柱狀延伸，而是傾斜於該正面42佈置。此時的錨定亦如圖式中所圖示。作為替代方案，錨定開孔12當然亦可針對此等傾斜定向的刷毛束24而輕微傾斜或呈錐形，或者如第7圖所圖示，僅在刷毛束24朝錨定開孔12傾斜的一側之區域呈錐形。這表示，容置開孔26可具有不同傾斜的邊緣部分。

在根據第7圖的實施方式中，設置錨定開孔12的傾斜延伸、特別是平行於傾斜的容置開孔26延伸的邊緣段80，並且設置與該邊緣段80相對的邊緣段81。在所圖示的實施方式中，邊緣段81垂直於刷毛載體10的正面而延伸。然而替代地，如虛線所示，邊緣段81亦可同樣傾斜地延伸，可能與邊緣段80的傾斜度不同。

第8圖圖示一錨定開孔，該錨定開孔內部具有傾斜於面對工具件之正面42延伸的邊緣段80。在刷毛載體被工具件施加壓力於端面邊緣50之前，刷毛載體在傾斜延伸的邊緣段80區域中以及與該邊緣段80相對地在邊緣段81上具有相對於正面42朝工具件方向凸出的封閉環狀的延長部82，並且在其他情況下具有平直正面42。延長部82用於提供在塑形期間封閉錨定開孔12的出口且將刷毛束24傾斜地定向在錨定開孔12中的材料。當然，在該實施方式中，邊緣段81不僅可以與刷毛載體10的正面成直角地延伸，而且也可以與該刷毛載體10的正面傾斜地延伸，如虛線所示。

在上面已經描述的實施方式中且在隨後的實施方式中，至少一些或全部錨定開孔12完全被延長部82包圍。延長部82直接形成在邊緣50上，該邊緣50在正面42上形成到內側（也稱為內部邊緣）的過渡。為了清楚起見，在前面的圖式中未圖示延長部82。下面參考第16至24圖解釋延長部82的細節。稍後還將給出的選項和細節亦明確適用於或可用於先前已描述和下面描述的實施方式。

在第16圖中可以看出，錨定開孔12在平坦的正面12上具有邊緣50（為了清楚起見，僅有一些錨定開孔12標元件符號），該邊緣50由封閉環狀的延長部82形成。該延長部82在刷毛載體10的射出成型期間已經產生。

儘管在第16圖圖示的實施方式中，所有錨定開孔12都包含自己的封閉環狀的延長部82，可選地，亦可僅一些錨定開孔12設置有這樣的延長部82。

此外，特別是在錨定開孔12彼此非常接近之處，延長部82可彼此銜接。這導致相鄰錨定開孔12之間的相鄰延長部82的共同段182。

可選地，根據第16圖，除了共同段182之外，所有延長部82沿周圍沒有橫截面變化（這不應被理解為限制）。這意味著在與正面42垂直的剖面中，延長部82總是具有相同的橫截面積，而不管該剖面置於何處。

然而，各延長部82的橫截面積可不同或相同。這主要視以下體積而定：為了在邊緣50的區域中封閉錨定開孔12，延長部82的材料所應提供之體積。這將在下面參考隨附圖式，特別是第18至22圖而更詳細地解釋。

要藉由延長部82實現的目標是：提供盡可能多的可用材料，該材料對於在邊緣50的區域中封閉錨定開孔12是必需的。

在第18圖中，為此示出了一個例子。刷毛束24（此處垂直於正面42）插入到該等刷毛束24所屬的錨定開孔12中。就此，環狀延長部82的體積由貼靠正面42的假想平面起計算。為了更好地識別第18和20圖中的延長部82，該等延長部82以不同於刷毛載體10的其餘部分的方式畫上陰影線，這在繪示技術方面雖不正確，但係用於簡化圖示延長部82與刷毛載體10的其餘部分之間的差異。

環狀延長部82的體積在理論體積V的60％至110％的範圍內，該理論體積V由深度T與環形表面R的乘積產生。深度T是從正面42（即上述的假想平面）和增厚固定端32的起始277測量的。環形表面R形成在所屬的錨定開孔12的內側40與單個刷毛（見第12圖）的外側或刷毛束24的所謂包絡（Umhüllenden）的外側之間。

在第23圖中，刷毛束24的包絡279以虛線示出。個別的小圓圈象徵著個別的刷毛。第23圖是在與正面42平行的剖切面中刷毛載體10的剖面。第23圖還示出了環形表面R。

如上所述，當刷毛載體變形時，正面42和相應的延長部82都被加熱。根據第5A圖向內擠壓的材料部分地由延長部82提供，以在內側40到正面12的過渡區域中封閉錨定開孔12。當然，延長部82的材料的一部分也被或者也可被向內壓靠在正面的平面下方的下面的（鄰接內側40的）材料上，使得該材料也被向內推動以幫助封閉錨定開孔12。

在第19圖中，被向內壓的材料以更窄的陰影圖示出，以明顯表示由被推動的材料形成的體積。

刷毛載體10的厚度D由於變形而略微減小。延長部82的體積與間隙的體積相匹配，使得一方面不會提供過多材料，另一方面材料亦非太少，使得錨定開孔12被充分封閉。在材料過多的情況下，匣20與刷毛束24之間的材料可能被推出（參見第4圖中匣20中的開孔與刷毛束24之間的小間隙），從而可能導致領子狀毛刺，該領子狀毛刺在塑形後從正面42向外突出並圍繞刷毛束24。

在第18圖中還可見到，左側錨定開孔12的延長部82整體過渡到中央錨定開孔12的延長部中。這意味著：當確定用於每個錨定開孔12的延長部82的體積時，在共同段182中，經計算地，該共同段182的一部分總體積施予左方錨定開孔12，且該共同段182的另一部分總體積施予中央錨定開孔12。就此，通常理論上分割共同段182。

總體而言，對於所有經由共同段182而相關的延長部82而言，該等延長部82之總體積為增厚固定端上方的錨定開孔中的刷毛束周圍之對應體積的總體積的60至110％。

在第17圖中，圖示長形的錨定開孔12，具有相對的長側部281和相對的較短側部283，該等側部相互交替且互補。封閉環狀的延長部82具有不同的橫截面積，這是由以下所形成：延長部82例如在該延長部82之周圍上具有不同高度，該等不同高度是垂直於正面42的平面所測量。

例如，沿著較長側部281，延長部82的橫截面積比沿著較短側部283更大和（或）更寬，因此，沿著側部281的高度/寬度大於沿著側部283的高度/寬度。

在第17圖中，只有延長部82的高度較大。在這種情況下，可例如產生延長部82的一種波形。當刷毛束24的單獨刷毛熔合時，形成具有沿刷毛方向所見突出的凸起285（參見第17圖）的增厚固定端32，該凸起285在較長側部281的區域中比在較短側部283的區域中更向外突出。由於藉由在較長側部281的區域內延長部82的較大截面而可獲得的額外可用材料，可以將內側40與刷毛束24的刷毛之間的空間接合並封閉。

在根據第20至22圖的實施方式中，刷毛或刷毛束24相對於正面42傾斜地插入錨定開孔12（見第20圖）且亦傾斜地錨定在該錨定開孔12中（參見第21圖）。由於此種傾斜，增厚固定端32上方的錨定開孔12中的圍繞刷毛束24的環形空間在橫截面上不均勻。從第20圖中可看出，該環形空間在內側40的（刷毛束24更靠近且傾斜面對的）部分的區域中，比相對空間更小。延長部82被適應於這個不均勻的空間。為此，延長部82在靠近刷毛或刷毛束的側（在第20圖中刷毛束24的右側）上比在相對側（在第20圖中刷毛束24的左側）上具有更小的橫截面積。

橫截面積可藉由改變延長部82的高度和（或）寬度來實現。在根據第20至22圖的實施方式中，如在第22圖中所見，延長部82的高度在整個環形區域上是相同的，但是寬度改變。

環形表面R在此在深度T的軸向中心的區域中被確定，以便考慮環形空間的梯形形狀。

在第9圖及第10圖中，在從屬於本發明設備的射出成型站上以包含射出成型半模100及102的射出成型模具製造刷毛載體10。此射出成型站在時間上且（或）在空間上如前所述設於前述用於為刷毛載體10塞孔的站前面。該射出成型站形成刷毛載體射出成型設備。該等射出成型半模100及102之間形成腔穴104，液態塑膠被射入該腔穴以製造刷毛載體10。在以往所使用的射出成型站中，射出成型半模100配設銷針狀主動滑塊，該等滑塊穿過射出成型半模100伸入腔穴104並在射出成型模具打開之前被拔出，與之相比，此變型所提供之解決方案則簡單得多。具體而言，此變型係在射出成型半模100上不可動地安裝自由伸入腔穴104的任意橫截面的一體成形的一或數個銷106。而後，該等銷106產生錨定開孔12。錨定開孔12的深度遠小於以往利用錨技術塞孔而製成的刷毛載體。在一體成形的射出成型半模的情況下（一部分限定了腔穴的整個內側），射出成型半模被稱為射出成型半模部分。

作為替代方案，射出成型半模100的底部可具有活動嵌件107(見第10圖)，該等銷106位於該嵌件107上，該等銷例如一體成形地設置於該嵌件107上。嵌件107較佳包含製造錨定開孔12所需的所有銷106。在射出成型之後，將嵌件107向下拉入射出成型半模中的凹陷以方便脫模，使得銷106被拉出以射出成型方式形成的錨定開孔12，藉此簡化接下來的取出或移除刷毛載體10之操作。

在這種情況下，射出成型半模100包括第一射出成型半模部分101，該第一射出成型半模部分101限定除了嵌件的區域之外的整個下半模100。此外，射出成型半模100包括容納在第一部分101中的開孔中的嵌件107，該開孔與該嵌件107互補，該嵌件107形成第二射出成型半模部分。嵌件107相對於射出成型半模100的第一部分101朝毛束載體方向以及遠離毛束載體可移動地安裝。在第一部分101和嵌件107之間較佳沒有提供液體塑膠可注入的間隙。在第10圖中，在右側銷106上可以看到，由於該銷106具有傾斜於嵌件107的調整方向延伸的至少一個邊緣段（見第10圖中的雙箭頭），所以該銷106可用於製造如第7和8圖所示的傾斜延伸的開孔12。

嵌件107較佳限定刷頭正面的整個區域。藉由嵌件107可以不費力地製造刷子，該等刷子包含相同的刷毛載體10，但是包含不同的開孔圖案和不同的刷毛束模式。

第24圖圖示根據本發明的射出成型半模100或者（替代地）嵌件107（即射出成型半模部分）的實施方式。

銷106從平坦的底部表面109突出，該平坦的底部表面109負責形成正面42。圍繞銷106，在底部表面109中在銷106的根部處設置封閉環狀凹槽111，該凹槽111對於製造延長部82是必需的。在所圖示的實施方式中，凹槽111的截面沿著周圍具有不同寬度的部分，例如以產生根據第22圖的延長部82（這不應理解為限制）。

其他更緊密並置的銷106可各自具有凹槽111，其中相鄰的音符111彼此銜接以形成相鄰延長部82的共同段。

凹槽111可沿著周圍具有相同深度（如第24圖中所圖示的），或者具有不同深度的部分，以例如產生具有不同高度部分的延長部（如根據第17圖所闡示的）。

第9圖圖示關於如何實施刷毛載體10的各種變型。不僅可設置渾圓形或橢圓形錨定開孔12，而是可設計任意形狀。例如可實現長條形、X形、C形錨定開孔或採用任意其他設計的錨定開孔。為該等較大的錨定開孔裝配由數個被分離出的刷毛束所組成之刷毛束，熔化該等刷毛束的末端以將該等刷毛束連接成一較大的刷毛束。此等較大的刷毛束形成相應的壁狀刷毛結構。

需要強調的是，本發明的設備及本發明的方法不僅可應用於數個刷毛束，亦可應用於僅一個刷毛束，例如用以製造刷毛筆，並且可將一個刷毛或單個刷毛固定於刷毛載體。

意即，一般而言，錨定開孔12並非必須僅用於容置並固定刷毛束，確切來說，由任意彈性塑膠製成且形狀任意的單個預製刷毛皆能以前文結合刷毛束所描述的方式得到精確容置與固定。此等刷毛可呈板狀且可例如被送入長條形錨定開孔12並透過錨定開孔12的邊緣塑形被嵌設於該錨定開孔12中。C形錨定開孔12例如可供橫截面呈C形、預先以射出成型方式形成的清潔元件作為單個刷毛插入。此外，由大量刷毛24’組成的刷毛束24當然亦可被插入刷毛載體10。單個刷毛24’例如亦可位於若干刷毛束24中間，或者反過來將單個或數個刷毛束24包圍。

需要強調的是，聯繫刷毛束所闡述的前述特徵亦可適用於較大的單個刷毛。以下僅為舉例說明：將傾斜於刷毛載體10延伸的板狀刷毛插入並錨定於第7圖及第8圖中所圖示的傾斜錨定開孔12。單個刷毛亦可具有錨定末端32，長條形的其餘部分彎曲凸出於該錨定末端32，使得該單個刷毛可被推入第4圖中所圖示的柱形錨定開孔12，但位於錨定開孔12外部的刷毛傾斜延伸。

單個的、單獨製成的一個刷毛24’或數個刷毛24’較佳與刷毛束24同時透過錨定開孔12的相應邊緣之塑形而被固定於刷毛載體10。作為替代方案，可為不同的刷毛或刷毛束實施數個單獨的、依次進行的塑形操作。其中，由於該等刷毛或刷毛束係由不同材料構成，視情況亦可藉由該或該等經加熱的工具件施加不同的壓力及（或）溫度。

作為前述變型的補充或替代方案，可例如在刷毛載體10的邊緣以射出成型方式形成彈性清潔元件108。該等清潔元件108並非是預製的，但該等清潔元件同樣在正面凸出於刷毛載體10並用於按摩牙齦。

為此，刷毛載體10可例如在邊緣上具有可供以射出成型方式形成清潔元件108的孔洞或邊緣槽隙。此外亦可用較軟的塑膠包封刷毛載體10的背面，此點在刷子中愈來愈常見。

在後一種情況下，清潔元件108適於一體銜接由較軟塑膠構成的該背面層。如第9圖中的上半部所圖示(該上半部圖示一項關於下半部的變型)，由較軟塑膠構成的此背面層亦可形成一種包圍刷毛載體10的較硬塑膠的框架，以例如起減振器作用。

另一變型為：刷毛載體10(在此為牙刷頭部)透過由較軟塑膠構成的鉸鏈110耦接刷體頸部。

以下一般性適用於所有變型：該刷毛載體可為一薄片以作為未來刷體的一部分或整個刷體。舉例而言，該刷毛載體亦可為多組分射出成型件，當完成刷毛嵌設時，該多組分射出成型件已形成成品刷體。然而，反過來亦可在接下來將形成刷毛載體之刷體的一個部分中嵌設刷毛，而後再將此已裝上刷毛的刷毛載體作後續的擠壓包封處理。

據此，該射出成型站亦可實施為多組分射出成型站，或者可設置數個射出成型站，在此情況下，用於錨定刷毛的站位於該等射出成型站之間。

清潔元件108及（或）由彈性材料構成且橫截面形狀任意的單個預製刷毛較佳至少以與刷毛束相同的程度向前延伸，然而，清潔元件108及（或）由彈性材料構成且橫截面形狀任意的單個預製刷毛亦可凸出於該刷毛束或長度小於該刷毛束。

如第11圖所圖示，如前所述，不僅刷毛束24藉由固定端上的增厚部32插入錨定開孔12並透過邊緣塑形而錨定於該錨定開孔12中，單個預製刷毛24’(以側視圖及橫截面觀之皆形狀任意)亦可藉由前述方法及前述設備而無錨嵌設於刷毛載體中。刷毛24’係用彈性材料，特別是TPE，以射出成型方式形成。

刷毛24’在該刷毛24’凸出於刷毛載體10的區段中具有最大壁厚d(在橫截面中測得)，該最大壁厚d大於0.6 mm，特定言之大於0.9 mm。

此外，刷毛24’可以或應當具有增厚固定端32’，該固定端32的高度小於對應錨定開孔12的深度，使得向內塑形的邊緣包圍固定端32’以達到形狀配合固持效果。固定端32’例如為扁平柱體，該等扁平柱體的形狀與錨定開孔12的形狀相匹配。固定端32’的外形尺寸與錨定開孔12的橫截面適配，使得插入時，固定端32’與錨定開孔12的壁部之間在發生塑形之前存在側向間隙。

固定端32’可由不同於刷毛24’的其餘部分之材料構成，例如比刷毛24’的其餘部分更硬的材料。舉例而言，固定端32’由聚丙烯構成。亦可僅刷毛24’的芯部由較硬材料構成，在此情況下，接著用較軟材料包封該芯部。因此可採用由較硬材料構成的盤體，該盤體形成整個固定端32’或固定端32’的芯部。

如第12圖左部所圖示，形成該芯部的盤體112同樣可具有一體形成於該盤體上112的延長部114，該延長部伸入刷毛24’將會位於刷毛載體10外部的部分中。

第12圖右部圖示刷毛24’的一項變型，該刷毛24’具有由硬塑膠構成的固定端32’以及以射出成型方式形成於該固定端32’上且由較軟塑膠構成的區段118。

第12圖中所圖示的單個刷毛24’一端漸尖，此點不應理解為限制性的。

以牙刷為例，在刷毛載體的背面往往以射出成型方式形成有第15圖中所圖示的彈性區域，該等彈性區域寬度大於刷毛載體10的其餘部分且用作舌苔清潔器。彈性體232可具有凸粒或凸條。固持器34中的凹槽38在彈性體232的外表面區域與未壓縮狀態下之彈性體232的形狀互補。然而，分配給彈性體232以實現壓縮狀態(該設備的閉合狀態，參見第15圖)的體積小於空載狀態下之該體積。意即，分配給彈性體232的高度減小至期望壓力下的壓縮。視情況甚至可將變形時的全部反壓力透過彈性體232從固持器34導入刷毛載體10。

當正面上的彈性體元件300與彈性體232一起被射出並藉由通孔與彈性體232連接或彈性體32'被嵌入時（如第12圖所圖示），可為有利的是：僅在該區域中施加較小的壓力。在此情況下，可選地，如第15圖中的虛線302所示，固持器34被部分地略微移除，使得在工具閉合時不會施加全部壓力。因為，在彈性體清潔元件的錨定開孔周圍的端側邊緣上的過高壓力會使該彈性體清潔元件變形。第13圖圖示包含各種站的完整設備。需要強調的是，本發明的設備不必具有下文所述的所有站。

特定言之，參照前述圖式，特別是聯繫第1圖所說明的所有變型及細節，無論是例如冷卻、通風等等，以及如前述溫度、溫度範圍、時間及所用材料在內，皆亦可在此實施方式中單獨或組合實現。

在站A上分離出刷毛或刷毛束並進一步運送該刷毛或刷毛束。左圖圖示所謂的纖維盒120，毛束分離器122從該纖維盒120中成束取出可以機械或化學方式被削尖的成品刷毛。

該等刷毛束24被運送設備運送至站B，在該站B上，刷毛束24視情況已變成最終的毛束幾何形狀及未來刷子的孔型。

舉例而言，將刷毛束24推入特別為板體形式之第一中間匣124。而後藉由挺桿126將刷毛束24透過中間匣124推入另一板體128，在該板體128中，視情況存在塑形或致偏開孔130或用於將數個刷毛束24合併成同一個較大刷毛束或者用於使刷毛束24傾斜定向的開孔132。

接著將刷毛束24進一步推入匣20。而後在匣20中較佳實現未來刷子的孔洞幾何形狀，但此並非是必須的，下文還將對此予以說明。

然而，視情況亦可省去板體128及(或)中間匣124，使得刷毛束24被直接送入匣20。所有這些皆取決於期望的最終毛束分佈或毛束幾何形狀以及成品刷子的孔型。

完成分離後，可藉由滑塊或第2圖中所圖示的挺桿126以機械方式將刷毛束24送入站B上的第一中間匣124及(或)匣20。在站A上，左部第二張圖圖示另一替代方案：藉由內部被施加過壓或負壓的管件或軟管134，將被分離出的刷毛束送入中間匣124或匣20。

不管為刷毛束使用何種運送手段，該等刷毛束皆能單個依次、成組依次或全部同時被提供及(或)被推入匣20。

站A上的第三替代方案圖示一個由若干平行細絲組成的被捲繞的股136。股136捲繞在捲筒138上且連續從該捲筒138上展開。股136的末端被插入中間匣124或匣20上的開孔且接著被切斷。切斷該股的末端後，形成經定尺剪切的刷毛束24。而後，例如藉由可移行的X-Y台，一方面使得捲軸或該股容置在活動導引器中的末端相對於匣20或中間匣124移動，或者另一方面使得匣20/中間匣124相對於該股的末端移動，從而依次裝填匣20或中間匣124上的所有開孔。此外，亦可使得數個捲軸或股相對於匣20/中間匣124運動。接著，將完成裝填的匣20或中間匣124運離此站並送入站B或直接送入站C。在站B上，挺桿126將刷毛束24壓入匣20。

為了省去X-Y台，亦可將同時來自數個捲筒138的股送入匣20或中間匣124上的開孔，而後切斷該等股。

站C為所謂的造型站。刷毛束24在此軸向移動，使得未來用以形成刷子的毛束末端位於一平面內，或者更一般而言，終止於一任意的預定面內。

在圖示實施方式中規定一波浪形狀，因此，將具有互補波浪形狀的擋板140與匣20隔開。而後，藉由一較佳具有與擋板140的表面互補之形狀的壓板142將刷毛束24向下壓，直至所有毛束末端皆貼靠於擋板140。

然而，若在站B上已能藉由合適的不同長度或同等長度之挺桿126而實現期望造型，則視情況亦可省去站C。兩項變型亦可相互混合，具體方式為：在站B上藉由不同長度的挺桿126進行所謂的預造型，而後在站C上藉由擋板140進行精細造型。

站D為一切割站，在此站D上切斷刷毛束的後端，以便在接下來的站上以最佳效果熔化毛束末端。藉由刀片144以機械方式或者藉由熱線146以熱的方式，在相當接近於匣20之處將可能以不同程度凸出於匣20背面的刷毛束24切斷。若使用機械刀片144，則匣20視情況亦可起對配刀片之作用。在此情況下，切斷後尚將刷毛束24略微頂出匣20背面，使得該等刷毛束輕微凸出於該匣20。

若毛束末端在站B或站C後已整齊地凸出於匣20背面，則可視情況而省去站D。此點尤適用於以下情形：正面毛束末端應當終止於一平面。

而後在站E上熔化刷毛束24的凸出區段，使得一個毛束中的所有細絲皆透過由此形成的蘑菇狀增厚毛束末端而相互連接。透過凸出於匣20背面之細絲的材料量來控制毛束末端的厚度。藉此亦可設定毛束末端的幾何形狀。

該熔化操作可藉由經加熱的沖頭148而實現，該沖頭148可接觸毛束末端或者可與該等毛束末端保持距離，從而利用輻射熱(特別是利用紅外光)熔化細絲。作為替代方案，亦可藉由熱空氣完成熔化。重要的是，針對所形成的刷毛束，總是僅產生唯一一個對應增厚部，因為僅那些未來亦應當被固定於同一錨定開孔中的細絲應透過熔化而相互連接。如前所述，此處可視情況而冷卻增厚部32。

在接下來的站F上，將刷毛束以增厚固定端朝前的方式推入刷毛載體10的錨定開孔12，並以前述方式將該等刷毛束壓緊在該錨定開孔12中。此推入可同時、依序或分組依序進行。

另一變型為：設有包含相應通道的致偏板，將刷毛束24以增厚固定端朝前的方式推入該致偏板，再將該等刷毛束進一步推入刷毛載體的錨定開孔。此變型適用於以下情形：在該匣中尚未完全實現刷子的未來孔型或刷毛束24的定向。

可任意在每個站上提供前述單獨製成的單個刷毛24’，即提供給匣20，或是先提供給刷毛載體10。

例如藉由至少一個驅動器，例如電動馬達240(參見第1f圖)，視情況在中間連接一傳動件如主軸螺母242之情況下，將壓力較佳施加於固持器34。當然，此點適用於所有實施方式。

該電動馬達特別為伺服馬達。

一般而言，藉由一個驅動器亦可同時使數個刷毛載體10變形，以便將該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束24固持於錨定開孔中。為此，固持器34具有數個形狀與刷毛載體互補的凹槽38。

為提高成品刷子產量，特定言之設有數個並置驅動器，該等驅動器複又驅動數個固持器34，該等固持器34複又容置數個刷毛載體10。

控制器51相應採用程式化設計，以便在該設備中實施前述方法。

藉由本發明的設備及本發明的方法可將超長超薄的刷毛束錨定於刷毛載體中。本發明提供裝有刷毛束的刷毛載體，其中刷毛束的長度超過8 mm，寬度小於2 mm，特定言之小於1 mm。

在上述如此之大的邊緣長度下，錨定開孔的相應邊緣並非必須以同等程度向內變形。結果表明，設置若干以較大程度向內朝錨定開孔方向變形的懸凸邊緣段，且該等邊緣段與以較小程度向內變形的邊緣段交替分佈，即足夠。

10‧‧‧刷毛載體

12‧‧‧錨定開孔

14‧‧‧裝配站

16‧‧‧熔化站

18‧‧‧錨定站

20‧‧‧匣

22‧‧‧端面

24‧‧‧刷毛束

24’‧‧‧刷毛

26‧‧‧容置開孔

28‧‧‧後端

30‧‧‧加熱裝置

32‧‧‧增厚部，錨定末端

32’‧‧‧固定端

34‧‧‧固持器

36‧‧‧端面

38‧‧‧凹槽

39‧‧‧電阻加熱器

40‧‧‧內側邊緣

41‧‧‧電連接接點

42‧‧‧正面

44‧‧‧底板

50‧‧‧邊緣

51‧‧‧控制器

60‧‧‧盒

62‧‧‧銷針

64‧‧‧致偏板

66‧‧‧運送開孔

80‧‧‧邊緣段

81‧‧‧邊緣段

82‧‧‧延長部

100‧‧‧射出成型半模

101‧‧‧射出成型半模部分

102‧‧‧射出成型半模

104‧‧‧腔穴

106‧‧‧延長部

107‧‧‧嵌件

108‧‧‧清潔元件

109‧‧‧底部表面

110‧‧‧鉸鏈

111‧‧‧凹槽

112‧‧‧盤體

114‧‧‧延長部

118‧‧‧區段

120‧‧‧纖維盒

122‧‧‧毛束分離器

124‧‧‧第一中間匣

126‧‧‧挺桿

128‧‧‧板體

130‧‧‧塑形或致偏開孔

132‧‧‧開孔

134‧‧‧軟管

136‧‧‧股

138‧‧‧捲筒

140‧‧‧擋板

142‧‧‧壓板

144‧‧‧刀片

146‧‧‧熱線

148‧‧‧沖頭

182‧‧‧共同段

200‧‧‧凹陷

202‧‧‧底部

206‧‧‧背面

208‧‧‧底部

210‧‧‧冷卻通道

212‧‧‧側面

214‧‧‧冷氣流

218‧‧‧邊緣

220‧‧‧區段

228‧‧‧通風間隙

232‧‧‧彈性體

240‧‧‧電動馬達

242‧‧‧主軸螺母

277‧‧‧起始

279‧‧‧包絡

281‧‧‧側部

283‧‧‧側部

285‧‧‧凸起

300‧‧‧彈性體元件

302‧‧‧虛線

A‧‧‧縱向

d‧‧‧最大壁厚

D‧‧‧總厚度

D1‧‧‧直徑

D2‧‧‧直徑

D3‧‧‧直徑

t‧‧‧深度

R‧‧‧環形表面

V‧‧‧體積

T‧‧‧深度

Y‧‧‧箭頭

Z‧‧‧深度

下面結合所附圖式說明本發明進一步的特徵與優點。圖式中：

第1a圖至第1g圖圖示本發明方法接續實施之各種步驟的透視俯視圖及透視底視圖，二者亦圖示本發明的設備；

第2圖圖示第1e圖中錨定站的透視底視圖的放大視圖；

第3圖圖示第1e圖及第1f圖中所圖示之錨定站在匣與刷毛載體做相向運動之前的橫截面視圖；

第4圖圖示第3圖中所圖示之站在匣與刷毛載體第一次接觸時的相應視圖；

第5圖及第5A圖圖示第3圖中所圖示之錨定站在進給運動結束以及作用時間終止後、即將分離及打開該站時的相應視圖，；

第6圖圖示替代性裝配站的剖面圖；

第7圖圖示第3圖中所圖示之錨定站的剖面圖，在該錨定站上處理斜置刷毛束；

第8圖圖示本發明所使用之替代性刷毛載體的剖面圖；

第9圖圖示本發明所產生之刷毛載體的正視圖；

第10圖圖示用以射出形成第9圖中所圖示之刷毛載體的射出成型模具的剖面圖，其中射出成型模具包含：射出成型半模部分；

第11圖圖示插入刷毛束及（或）單個彈性刷毛時的刷毛載體剖面圖；

第12圖圖示本發明所使用之單個預製刷毛的變型；

第13圖圖示本發明方法及本發明設備的變型；

第14圖圖示本發明設備之一變型的放大剖面圖，在此為錨定站，具有本發明的固持器；

第15圖圖示本發明設備之又一變型的放大剖面圖，在此為錨定站，具有本發明用於配設彈性體之刷毛載體的固持器；

第16圖圖示本發明方法及本發明設備中使用的且由本發明的射出成型半模部分製造的刷毛載體的透視圖；

第17圖圖示具有插入的刷毛束的刷毛載體的長形錨定開孔在塑形前的俯視圖，該刷毛載體類似於根據第16圖的刷毛載體，但具有不同高度的延長部；

第18圖圖示本發明方法中使用的另一刷毛載體在塑形前的剖面圖，具有插入的刷毛束；

第19圖圖示根據第18圖的刷毛載體在塑形之後的剖面圖；

第20圖圖示又一刷毛載體在塑形之前的剖面圖，此處具有傾斜插入的刷毛束；

第21圖圖示根據第20圖的刷毛載體在塑形之後的剖面圖，具有插入的刷毛束；

第22圖圖示根據第20圖的刷毛載體的透視俯視圖；

第23圖圖示根據第18圖的刷毛載體在塑形之前的詳細剖面圖；及

第24圖是本發明設備的本發明的射出成型半模部分的局部透視剖面圖。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (31)

1. 一種用於製造一刷子的方法，該刷子包含：由熱塑性塑膠構成的一刷毛載體，該刷毛載體具有一正面及一背面以及至少一個錨定開孔，將由熱塑性塑膠構成的至少一個刷毛插入並無錨錨定於該錨定開孔中，使得該刷毛凸出於該刷毛載體的該正面，其中該正面上的該至少一個錨定開孔具有圍繞該錨定開孔的一端面邊緣，其特徵在於以下步驟： a) 提供刷毛載體，該刷毛載體在該端面邊緣的區域內具有至少一個背離該正面的延長部以產生一材料堆積，其中該至少一個延長部在射出成型該刷毛載體之期間產生並與至少一個錨定開孔相關聯，b) 將該至少一個刷毛容置於一工具件的一容置開孔中，c) 在該至少一個刷毛尚位於該容置開孔期間，藉由該至少一個刷毛的增厚固定端將該至少一個刷毛推入該刷毛載體中在製造該刷毛載體時所形成的該錨定開孔，d) 減小該工具件到該刷毛載體的該距離，使得該工具件接觸該刷毛載體，e) 使該刷毛載體的該正面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的該熔化溫度，特定言之最高為該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%，f) 該工具件施加一壓力於該刷毛載體，並且至少在包圍該錨定開孔的該端面邊緣的該區域內，連同該至少一個延長部，在減小該錨定開孔的該橫截面之情況下，使該刷毛載體如以下方式變形：使該至少一個刷毛嵌設並錨定於該錨定開孔中，且在該至少一個延長部上的該邊緣的該區域中的該刷毛載體的一材料在變形期間側向移動至該錨定開孔中並壓靠該至少一個刷毛，g) 增大該工具件到該刷毛載體的該距離，以便從該容置開孔中拉出該至少一個刷毛，h) 其中在該步驟f）之後的該錨定開孔具有從該正面起測量至該增厚固定端的起始的一深度，並且該至少一個與該錨定開孔相關聯的延長部在該步驟f）中的變形之前具有在該理論體積的60％到110％的範圍內的一體積，該理論體積係該深度以及在該步驟f）中的變形之前的該錨定開孔的該內側與該單個刷毛的該外側或該刷毛束的該包絡的該外側之間的一環形表面之該乘積。
2. 如請求項1所述之方法，其中與一錨定開孔相關聯的該延長部形成為環狀封閉而圍繞該錨定開孔的延長部。
3. 如請求項2所述之方法，其中該環狀封閉的延長部在該延長部的縱向延伸上具有不同的橫截面積。
4. 如請求項3所述之方法，其中俯視該正面，該錨定開孔係一長形錨定開孔，具有彼此互補的較長和較短的側部，且該環狀封閉的延長部在該等較長側部的區域中具有比在該等較短側部的區域中更大的一橫截面積。
5. 如請求項4所述之方法，其中將橫截面呈長條形的一刷毛束推入該長形錨定開孔中，其中該刷毛束的該等刷毛在形成該增厚固定端時熔合在一起，且其中該固定端的相對於該等刷毛側向突出的凸起在該長條形刷毛束的長側的區域中比在較短橫截側的區域中更寬。
6. 如請求項5所述之方法，其中該長形錨定開孔的該內側在變形之前與該固定端的該側向突出的凸起具有一不同距離，且其中在該步驟f）中的變形期間將材料壓到該等外側刷毛。
7. 如上述請求項其中一者所述之方法，其中至少一個延長部與兩個相鄰錨定開孔相關聯，且在該步驟f）中將該延長部的材料壓入兩個錨定開孔中，其中分別或共同地與該等兩個相鄰錨定開孔相關聯的該延長部在該步驟f）中的變形之前具有與該等錨定開孔相關聯的一體積，該體積在理論體積的60％到110％的範圍內，該理論體積係該深度以及在該步驟f）中的變形之前的該等錨定開孔的該等內側與該等單個刷毛的該外側或該等刷毛束的該包絡的該外側之間的該等環形表面之該乘積。
8. 如請求項7所述之方法，其中兩個相鄰錨定開孔各自被一環狀封閉的延長部所包圍，並且該等錨定開孔之間的該等延長部彼此銜接。
9. 如請求項8所述之方法，其中該等延長部彼此銜接的部分之截面積比該等延長部之其餘部分的截面積大。
10. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中該刷毛或該刷毛束傾斜於該正面插入該錨定開孔中，且該延長部在該接近該刷毛或該刷毛束的側上比在相對側上具有一更小的橫截面積。
11. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中在該步驟f）中，藉由在該邊緣的該區域內側向移動至該錨定開孔中的該材料，該至少一個刷毛沿該至少一個刷毛的相對於該正面的角度定向而變化，特別是垂直於該正面被擠壓。
12. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中該至少一個刷毛在該步驟b）中以與該較佳平坦的正面成直角的方式插入該錨定開孔中，且在該步驟e）中藉由側向移動至該錨定開孔中的該材料而被與該正面傾斜或成直角地擠壓。
13. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中該錨定開孔在該刷毛載體之該內部由一壁部的一環狀內側所限定，其中該至少一個延長部與該內側的一部分相關聯，該部分在該刷毛載體被該工具件施加壓力之前垂直於或基本上垂直於該正面而延伸。
14. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中在垂直於該正面所見的方向上，該至少一個延長部是沿著該端面邊緣延伸的長形的一凸起，該凸起具有較佳為連續矩形的橫截面輪廓。
15. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中使得該刷毛載體的該正面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的該熔化溫度，特定言之最高為該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%，並且其中該工具件在該經加熱的刷毛載體上施加一壓力並使該刷毛載體根據特徵e）變形。
16. 如請求項15所述之方法，其中在施加該壓力於該刷毛載體期間，主動冷卻該刷毛載體的該背面。
17. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中在裝入該至少一個刷毛後，才藉由該可加熱的工具件加熱該刷毛載體。
18. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中藉由一集成電阻加熱器或藉由一經加熱的部件加熱該工具件，該集成電阻加熱器在接觸該刷毛載體的該接觸表面外部暫時接觸該工具件並藉由熱傳導加熱。
19. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中藉由該刷毛材料之一熱塑形，該至少一個刷毛或一整個刷毛束具有一增厚固定端，其中當使用一刷毛束時，該刷毛束的該等刷毛藉由熱塑形而結合在一起，且其中在一錨定站的外部執行該塑形，至少該等步驟c）到f）在該錨定站中進行。
20. 如請求項19所述之方法，其中該等經熱塑形的刷毛或刷毛束在冷卻狀態下在該錨定站中被插入該刷毛載體。
21. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中限定該刷毛載體中的該錨定開孔的該壁部從該正面僅變形到該增厚末端上方。
22. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中設有以下步驟：加熱該工具件，使得該工具件與該刷毛載體相對的該端面達到一溫度，該溫度低於該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料的該熔化溫度，特定言之最高為該刷毛材料及（或）該刷毛載體材料以℃計算之相應熔化溫度的85%，並且使該工具件相對於該刷毛載體運動，使得該工具件接觸並加熱該刷毛載體。
23. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中設有以下步驟：使該工具件與該刷毛載體相對的一端面達到一預定溫度，該預定溫度處於介於環境溫度與210℃、較佳介於環境溫度與150℃之間的一範圍內，並且使該工具件相對於該刷毛載體運動，使得該工具件接觸並加熱該刷毛載體，但不熔化該刷毛載體及該至少一個刷毛。
24. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中該工具件在該工具件相對於該刷毛載體做該進給運動期間及（或）在接觸該刷毛載體時，在與該工具件的該接觸面區域使該刷毛載體達到一溫度，該溫度低於該刷毛載體材料的該熔化溫度且較佳大於等於該刷毛載體的該材料的該玻璃轉移溫度，特定言之，若一刷毛載體材料具有大於等於300°K的一玻璃轉移溫度，則該溫度比以°K計算的該玻璃轉移溫度最多高15%，並且若一刷毛載體材料具有小於300°K的一玻璃轉移溫度，則該溫度比以°K計算的該玻璃轉移溫度最多高50%。
25. 如請求項1至6中任一者所述之方法，其中該工具件至少在該工具件施加壓力於該刷毛載體的該整段時間內從端面加熱該刷毛載體。
26. 一種用於實施如上述請求項中任一項所述之方法以製造一刷子的設備，該刷子包含至少一個刷毛或至少一個刷毛束，該刷子具有一刷毛載體，該刷毛載體具有至少一個用於該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束的錨定開孔，其特徵在於：該設備包括多個站，該等多個站包括用於生產該刷毛載體的一射出成型站和用於將該至少一個刷毛固定在該刷毛載體中的一後續站，其中在該射出成型站中存在一射出成型半模部分，該射出成型半模部分具有至少一個突出到一射出成型腔穴中的銷，該銷形成該射出成型半模部分的一部分，且該銷產生建構為盲孔的錨定開孔，其中該銷從該射出成型半模部分的一底部表面突出，且其中該射出成型半模部分包含在該底部表面中圍繞該銷在周圍上封閉環狀的一凹槽，該凹槽在該周圍上具有一變化的橫截面，用於固定該至少一個刷毛的該站包含用於該刷毛載體的一固持器及一工具件，該工具件包含至少一個用於該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束的容置開孔，該容置開孔的出口位於該工具件面對該刷毛載體的該端面上，且其中該工具件具有至少加熱該端面的區段之一加熱器，該加熱器經構建且經控制而使得該端面被加熱至最高140℃、特定言之最高130℃的一溫度。
27. 如請求項26所述之設備，其中該設備經構建而使得該工具件可向該刷毛載體施加至少200 bar、較佳至少400 bar之一壓力。
28. 如請求項26或27中任一者所述之設備，其中該工具件為一匣，該匣在該設備的一裝配站上被裝配該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束，其中該至少一個刷毛或該至少一個刷毛束在裝配後以該固定端伸出該匣，其中在該裝配站之後存在一熔化站，在該熔化站上，加熱該固定端並在其間形成一增厚部，其中在使用一刷毛束之情況下，藉由熱塑形合併該刷毛束的該等刷毛。
29. 一種用於根據請求項26至28中任一者所述之設備的射出成型半模部分，用於產生用於實施根據請求項1至25中任一者所述之方法的一刷毛載體，其特徵在於，該成型半模部分具有至少一個突出到一射出成型腔穴中的銷，該銷從該射出成型半模部分的一底部表面突出，且該銷產生建構為盲孔的該錨定開孔，以及在該底部表面中圍繞該銷在周圍上封閉環狀的一凹槽，其中該凹槽在該周圍上具有一變化的橫截面，特別是一不同寬度。
30. 如請求項29所述之射出成型半模部分，其中用於產生錨定開孔的多個突出的銷從該底部表面突出，且圍繞相鄰銷的環狀封閉凹槽部分地彼此銜接。
31. 如請求項29所述之射出成型半模部分，其中用於產生錨定開孔的多個突出的銷從該底部表面突出，且（或）圍繞銷的環狀封閉凹槽具有不同深度的部分及（或）不同寬度的部分。