WO2017167608A1

WO2017167608A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer bürste oder eines pinsels sowie träger für eine bürste oder einen pinsel

Info

Publication number: WO2017167608A1
Application number: PCT/EP2017/056735
Authority: WO
Inventors: Bart Gerard Boucherie
Original assignee: Gb Boucherie Nv
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2017-10-05
Also published as: JP2019511403A; TWI737692B; BE1023624B1; CN109195778A; EP3436244A1; KR20190003531A; TW201742572A; JP7075124B2

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels sowie Träger für eine Bürste oder einen Pinsel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels, die bzw. der einen Träger (10) aus thermoplastischem Kunststoff mit zumindest einer Verankerungsöffnung (22) aufweist, in die zumindest ein Borstenelement (12) eingesetzt und darin ankerlos verankert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: der Träger(10) wird mit mindestens einer Verankerungsöffnung (22) bereitgestellt; das Borstenelement (12) wird in die Verankerungsöffnung (22) eingesetzt; der Träger (10) wird in einem seitlich an die Verankerungsöffnung (22) angrenzenden Bereich auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) beträgt; der Träger (10) wird mittels eines seitlich angreifenden Presswerkzeugs (24) in einer Richtung schräg zur Längsachse der Verankerungsöffnung (22) so verformt, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung (22) derart verringert ist, dass das Borstenelement (12) in der Verankerungsöffnung (22) verankert ist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann, und einen Träger (10), der mittels dieses Verfahrens mit einem Borstenelement (12) bestückt werden kann.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels sowie Träger für eine Bürste oder einen Pinsel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels, die bzw. der einen Träger aus thermoplastischem Kunststoff mit zumindest einer Verankerungsöffnung aufweist, in die zumindest ein Borstenelement eingesetzt und darin ankerlos verankert wird. Die Erfindung betrifft ferner einen Träger einer Bürste oder eines Pinsels, der aus thermoplastischem Kunststoff besteht und mindestens eine Verankerungsöffnung aufweist, in die ein ankerloses Borstenelement eingesetzt ist. Beim Herstellen von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, aber auch Haushaltsbürsten, haben sich zwei Verfahren in der Praxis durchgesetzt, nämlich das Befestigen der Borstenbüschel mittels eines Ankers (Metallplättchen oder Drahtschlinge) oder ankerlos. Das ankerlose Verfahren sieht im Gegensatz zur Verwendung eines Ankers vor, dass das Borstenbüschel nicht gefaltet und an seiner Faltstelle im Borstenträger befestigt wird, sondern an einem Ende am Borstenträger durch Kleben oder thermisch arretiert wird. Ein übliches, sich in der Praxis durchgesetztes Verfahren sieht dabei vor, dass der Borstenträger Öffnungen hat, durch die die Borstenbüschel gesteckt werden. Mit ihrem rückseitigen Ende ragen die Borstenbüschel dann aus den Öffnungen vor und werden auf der Rückseite des Borstenträgers erwärmt. Das thermoplastische Material der Borsten schmilzt damit, wodurch die Borsten materialmäßig ineinander übergehen und sich eine Verdickung ergibt, mittels der ein Herausziehen der einzelnen Borsten nach vorne unmöglich wird. Üblicherweise werden die zahlreichen Borstenbüschel rückseitig mittels Heißluft oder eines heißen Stempels verflüssigt, sodass das Material der einzelnen Borstenbüschel ineinander übergeht und sich rückseitig eine Art Schicht aus verflüssigten Borstenenden ergibt. Anschließend wird diese Rückseite überdeckt, insbesondere überspritzt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass aufgrund dieser rückseitigen notwendigen Abdeckung ein erheblicher verfahrensmäßiger und vorrichtungsmäßiger Mehraufwand betrieben werden muss. Zu beachten ist dabei, dass gerade bei Zahnbürsten die Übergangsflächen zwischen benachbarten Schichten möglichst spaltfrei ausgeführt werden, um Hygieneprobleme zu vermeiden.

Unter dem Begriff „Borstenträger" ist dasjenige Teil der fertigen Bürste zu verstehen, welches die Borste oder die Borstenbüschel trägt. Der Borstenträger kann dabei der gesamte Bürstenkörper sein, bei einer Zahnbürste also das einstückig gespritzte Teil aus Stiel, Hals und Kopf, oder auch nur ein vorgefertigter Bestandteil des späteren Bürstenkörpers. Im letzteren Fall ist der Borstenträger üblicherweise ein dünnes Plättchen aus thermoplastischem Kunststoff, welches mit einer oder mehreren Öffnungen zum Befüllen mit einer oder mehreren Borsten oder Borstenbüscheln versehen ist. Nach dem Befüllen und Befestigen der Borsten wird der plättchenartige Borstenträger dann entweder in einen vorgefertigten Bürstenkörper eingesetzt, der beispielsweise eine entsprechende Ausnehmung für den plättchenartigen Borstenträger hat. Alternativ hierzu, dies ist der übliche Fall, wird der plättchenartige Borstenträger umspritzt und damit ergibt sich ein Bürstenkörper aus vorgefertigtem Borstenträger und angespritztem Rest. Die CH 672 579 A5 schlägt ein Verfahren zum Befestigen von

Borstenbüscheln in einem Borstenträger mittels eines Ankerplättchens vor. Das bedeutet, das Borstenbüschel wird gefaltet, und im Faltbereich liegt das Ankerplättchen, welches sich in die Wand der Verankerungsöffnung eindrückt und damit das Borstenbüschel am Borstenträger endgültig fixiert. Damit jedoch die Öffnung an der Stirnseite des Borstenträgers optimaler geschlossen wird, sodass sich hier keine Bakterien und Sporen ansiedeln und vermehren können, soll ein Wulst am Borstenträger, der um die Verankerungsöffnung umläuft und von der Stirnseite vorsteht, einwärts gepresst werden. Das Borstenbüschel selbst ist aber nicht durch dieses Umformen des Wulstes befestigt, sondern durch den Anker selbst. Die einzelnen Borstenbüschel werden nacheinander über ein Stopfwerkzeug, das das gefaltete Borstenbüschel durch ein Rohr hindurchschiebt, in den Borstenträger eingeschlagen. Das Rohr selbst hat dann an seiner Stirnseite eine Heizung, die ausschließlich am Wulst anliegt und diesen zum Schmelzen bringt oder plastifiziert und anschließend nach radial einwärts drückt.

Neben den oben erwähnten Möglichkeiten zum ankerlosen Befestigen der Borste oder der Borstenbüschel am Borstenträger hat sich in der Theorie noch ein weiteres Verfahren ergeben, welches sich aber in der Praxis nie durchsetzen konnte, nämlich das Einstoßen von Borstenbüscheln in einen Borstenträger, der Öffnungen hat und der vorerhitzt wird. Nach dem Einstoßen der Borstenbüschel in den weichen Borstenträger wird mittels einer Presse der Borstenträger auf seiner Vorderseite, von der die Borstenbüschel vorragen, druckbeaufschlagt, sodass das weiche Material um den Rand der Öffnungen zusammengedrückt wird und die Öffnungen im Querschnitt reduziert werden. Nachfolgend werden hierzu einige Konzepte vorgestellt.

Die DE 198 53 030 A1 sieht vor, dass Borstenbüschel an ihrer Rückseite miteinander zu einer Verdickung verschmolzene Borsten haben. Der Borstenträger besitzt Öffnungen, in die vor dem Einstoßen der Borstenbüschel zylinderförmige Fortsätze einer Heizung eingeführt werden, ohne den Rand der Öffnung zu berühren. Durch diese Strahlungswärme erhitzt sich der innenseitige Rand der Öffnungen lokal. Der Borstenträger wird im Bereich des Randes auf eine gefügeändernde Temperatur gebracht, beispielsweise die Erweichungs- temperatur. Durch die Temperaturerhöhung soll das Loch in seinem Querschnitt verringert werden, sodass das Borstenbüschel beim Einstoßen in die Wand eindringen muss. Nach dem Entfernen der Heizung werden dann nämlich die Borstenbüschel mit dem verdickten Ende in die Öffnungen gestoßen, wobei die Verdickung im Querschnitt größer ist als der Öffnungsquerschnitt, sodass die Verdickung in den weichen Bereich des die Öffnung definierenden und umgebenden Randes, also in die entsprechende Wand eindringt. Anschließend wird noch mit einem Stempel die Vorderseite des Borstenträgers verformt, sodass das Material des Borstenträgers gegen die Borstenbüschel gedrückt wird und diese verankern. Aus der US 5 224 763 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem der Borstenträger einen wulstartig vorstehenden Öffnungsrand hat. Auch hier wird der Rand der Öffnung erwärmt, indem ein zapfenförmiges Heizelement in die Öffnung hineinragt oder mit Heißluft gearbeitet wird. Die Öffnung selbst ist vom Querschnitt her kleiner als das verdickte Ende des Borstenbüschels, sodass dieses nach dem Einstoßen in die Wand der weichen Öffnung darin fixiert wird. Die Halterung für die Borstenbüschel drückt dann den erwärmten umlaufenden Wulst zusammen, sodass zusätzliches Material zur Verfügung steht, um die Öffnung am Übergang zur Stirnseite des Borstenträgers zu schließen.

Aus der EP 0 355 412 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das verdickte Ende des Borstenbüschels und/oder der Rand der Öffnung im Borstenträger erwärmt werden, wobei die Abmessungen und die Temperaturen so gewählt sind, dass nach dem Einstoßen des verdickten Endes der Rand der Öffnung einwärts drängt und so, ähnlich wie bei einer Schnappverbindung, das verdickte Ende umfasst und es formschlüssig aufnimmt.

Die EP 0 472 557 B1 schlägt vor, mit einem beheizten Stempel, der Stifte hat, in einen plattenförmigen Borstenträger aus Kunststoff einzudringen, sodass die Stifte die Öffnungen für die Aufnahme der Borstenbüschel bilden. Die Borstenbüschel werden dann in die eingeprägten, noch heißen Öffnungen eingedrückt und die Schmelze steigt um die Verdickung der Borstenbüschel herum auf. Eine Formplatte kann ferner gegen die Oberseite des Borstenträgers gedrückt werden, um die Schmelze noch zu formen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass auf der Oberseite des noch nicht umgeformten Borstenträgers Fortsätze oder Wülste abstehen, die Material bilden, welches als Material zur Verfügung steht, das in Richtung Öffnung gedrückt wird.

Beim Verfahren nach der DE 34 22 623 A1 wird ein Borstenträger, der plattenförmig und ohne Öffnungen ausgeführt ist, mit Borstenbüscheln verschweißt, die aus demselben Kunststoff wie der Borstenträger bestehen. Ein Heizwerkzeug wird zwischen die noch nicht miteinander verschweißten Seiten des Borstenträgers und der Borstenbüschel gefahren, sodass beide aufgeschmolzen werden. Anschließend werden die Borstenbüschel in das aufgeschmolzene Material des Borstenträgers gedrückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein deutlich einfacheres Verfahren zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels zu schaffen, das vor allem auch vorrichtungsseitig weniger Aufwand bedarf, gleichzeitig aber für eine sichere Verankerung des in die Verankerungsöffnung eingesetzten Borstenelements sorgt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels, die bzw. der einen Träger aus thermoplastischem Kunststoff mit zumindest einer Verankerungsöffnung aufweist, in die zumindest ein Borstenelement eingesetzt und darin ankerlos verankert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: der Träger wird mit mindestens einer Verankerungsöffnung bereitgestellt; das Borstenelement wird in die Verankerungsöffnung eingesetzt; der Träger wird in einem seitlich an die Verankerungsöffnung angrenzenden Bereich auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Borstenelements und/oder des Materials des Trägers beträgt; und der Träger wird mittels eines seitlich angreifenden Presswerkzeugs in einer Richtung schräg zur Längsachse der Verankerungsöffnung so verformt, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung derart verringert ist, dass das Borstenelement in der Verankerungsöffnung verankert ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Verankerungsöffnung, vereinfacht ausgedrückt, mit sehr geringem Aufwand durch seitlichen Druck plastisch so verengt werden kann, dass das Borstenelement sicher in ihr verankert ist. Dazu wird das Material des Trägers auf eine Temperatur erwärmt, die (vorzugsweise deutlich) unterhalb seiner Schmelztemperatur liegt, so dass das Material des Trägers in gewissen Grenzen fließt, wenn es gegen das Borstenelement gedrückt wird, und dort verbleibt, wenn das Presswerkzeug wieder entfernt wurde. Besonders vorteilhaft ist, dass das Presswerkzeug seitlich angreift, also an einer Fläche, aus der das Borstenelement nicht aus dem Träger austritt. Daher kann das Presswerkzeug nicht mit dem Borstenelement in Berührung kommen, und hinsichtlich der Temperatur, die zum Verpressen der Innenwand der Verankerungsöffnung mit dem Borstenelement verwendet wird, muss nicht auf die Materialeigenschaften des Borstenelements Rücksicht genommen werden.

Der Begriff „Träger" bezeichnet hier den tragenden Teil der Bürste oder des Pinsels, an dem direkt oder indirekt die Borste oder die Borsten angebracht sind. In einigen Fällen sind die Borsten direkt am Träger angebracht, indem sie als Borstenbüschel in eine oder mehrere Verankerungsöffnungen im Träger eingesteckt sind. Bei beispielsweise einem„eingedrehten Bürstchen" wie einem Interdentalbürstchen oder einem Mascarabürstchen sind die Borsten aber in einem verdrillten Metalldraht gehalten, der in die Verankerungsöffnung des Trägers eingesetzt ist. In diesem Beispiel sind die Borsten also indirekt am Träger angebracht.

Der Begriff „Borstenelement" bezeichnet hier entweder die Borste(n) selbst oder ein Bauteil, das die Borste(n) trägt und in die Verankerungsöffnung eingesteckt ist. Ein Beispiel für eine einzige Borste sind Reinigungselemente, die beispielsweise aus TPE oder Silikon bestehen und an einem Bürstenkopf einer Zahnbürste angebracht sind. Ein Beispiel für Borsten ist ein Borstenbüschel, wie es in Zahnbürsten, Haushaltsbürsten, etc. verwendet wird. Ein Beispiel für ein Bauteil, das die Borste(n) trägt und in die Verankerungsöffnung eingesteckt ist, ist das vorstehend angesprochene Interdental- oder Mascarabürstchen, bei dem das Borstenelement der verdrillte Metalldraht ist, in dem die Borsten gehalten sind und der in die Verankerungsöffnung des Trägers eingesetzt ist.

Der Begriff „Verankerungsöffnung" bezeichnet eine vorgefertigte Vertiefung, die entweder bei der Herstellung des Trägers (beispielsweise beim Spritzgießen) oder nach der Herstellung des Trägers erzeugt wird (beispielsweise durch Bohren), aber in jedem Fall vorhanden ist, bevor das Borstenelement eingesetzt wird. Die Verankerungsöffnung wird also nicht durch das Einschieben des Borstenelements in partiell erweichtes Material des Trägers erzeugt. Der thermoplastische Kunststoff ist bei allen Ausführungsformen bevorzugt aus der aus Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyvinylacetat (PVA), Polyethylen (PE), Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymer (ABS) und Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) bestehenden Gruppe ausgewählt. Es können sowohl Homopolymere als auch Copolymere mit den genannten thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden.

Das Material des Trägers kann auf verschiedene Art und Weise erwärmt werden, insbesondere in einem Bereich seitlich der Verankerungsöffnung.

Die zum Erwärmen nötige Energie kann beispielsweise Strahlungsenergie sein, so dass der Träger berührungsfrei erwärmt wird. Die zum Erwärmen nötige Energie kann beispielsweise mechanische Energie sein, die beispielsweise ähnlich wie beim Ultraschallverschweißen in den Träger eingebracht wird.

Die zum Erwärmen nötige Energie kann auch durch Wärmeleitung von einem Heizwerkzeug, das gegen den Träger gepresst wird, in das Material des Trägers eingebracht werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Trägers beträgt, während die mit dem Träger zusammenwirkende Kontaktfläche des Presswerkzeugs nicht beheizt wird.

Alternativ weist die mit dem Träger zusammenwirkende Kontaktfläche des Presswerkzeugs eine Temperatur auf, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Borstenelements und/oder des Materials des Trägers liegt, insbesondere höchstens 85 % der in °C gemessenen jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Borstenelements und/oder des Materials des Trägers beträgt. Durch die Kombination von Press- und Heizwerkzeug ergibt sich eine Vereinfachung des Verfahrens. Die Kontaktfläche des Presswerkzeugs wird vorzugsweise auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht, die in einem Bereich zwischen Umgebungstemperatur und 210 °C liegt, vorzugsweise im Bereich von 130°C und 160°C. Diese Temperaturen sind für einen Großteil der üblicherweise bei der Herstellung von Pinseln und Bürsten verwendeten Materialien geeignet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug, bevor es den Träger kontaktiert, aufgeheizt ist, insbesondere auf seine vorbestimmte maximale Betriebstemperatur und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der Träger erst nach dem Einbringen des zumindest einen Borstenelements durch das Presswerkzeug erwärmt wird. Mit einem vorherigen Aufheizen des Presswerkzeugs ergibt sich eine kurze Prozesszeit, und indem der Träger erst in bestücktem Zustand lokal erwärmt wird, ist gewährleistet, dass er bei der vorherigen Handhabung eine hohe Festigkeit hat. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug den Träger im Bereich der Kontaktfläche während der Zustellbewegung des Presswerkzeugs zum Träger und/oder bei Kontaktierung des Trägers auf eine Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers und, vorzugsweise, größer gleich der Glasübergangstemperatur des Materials des Trägers ist, insbesondere bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin maximal 15% über der in Grad Kelvin gemessenen Glasübergangstemperatur liegt und bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin maximal 50 % über der in Grad Kelvin gemessenen Glasübergangstemperatur liegt. Durch das Erwärmen des Trägers auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur ist gewährleistet, dass das Material des Trägers gut plastisch verformt werden kann.

Die Erfindung und ihre zuvor und anschließend beschriebenen vorteilhaften Varianten sehen insbesondere als Trägermaterial die Verwendung von Polypropylen vor, von dem einige Gruppen eine Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin haben, andere eine Glasübergangstemperatur von über 300° K besitzen. Andere bevorzugte Trägermaterialien sind PET, PBT, PA, ABS, SAN und PC. Diese Trägermaterialien haben allesamt Glasübergangstemperaturen von über 300° Kelvin.

Die Glasübergangstemperatur kann beispielsweise durch Dynamisch- Mechanische Thermoanalyse (DMTA) bestimmt werden. Als Schmelztemperatur wird bei teilkristallinen Thermoplasten das obere Ende des Schmelzbereichs angesehen. Eine Bestimmung der Schmelztemperatur kann beispielsweise durch Dynamische Differenzkalorimetie (DSC) erfolgen. Bei amorphen Thermoplasten gilt der Übergang zum Fließ- oder Verarbeitungsbereich als Schmelztemperatur.

Vorzugsweise erwärmt dabei das Presswerkzeug in einer ersten Phase der Zustellbewegung relativ zum Träger den Träger zumindest in einem seitlich der Verankerungsöffnung liegenden Bereich auf eine Temperatur, die über einer Grenztemperatur liegt, die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin, 40 % in Grad Celsius, insbesondere 20% in Grad Celsius unter der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials liegt oder die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin, der Umgebungstemperatur entspricht, bevor das Presswerkzeug in einer zweiten Phase der Zustellbewegung den Bereich verformt und eine Innenfläche der Verankerungsöffnung gegen das Borstenelement drückt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das zumindest eine Borstenelement zuerst in die Aufnahmeöffnung geschoben wird, bevor das Presswerkzeug den Träger kontaktiert hat, insbesondere bevor der Träger zumindest im Bereich seitlich der Verankerungsöffnung auf eine Temperatur erwärmt wurde, die über einer Grenztemperatur liegt, die 60 % in Grad Celsius, insbesondere 80 % in Grad Celsius der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials entspricht, wenn mit einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin gearbeitet wird. Dies betrifft insbesondere Trägermaterialien wie Polypropylenvarianten mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin, PET, PBT, PA, ABS, SAN und PC. Alternativ ist die Grenz- temperatur die Umgebungstemperatur, wenn mit einem Trägermaterial gearbeitet wird, dessen Glasübergangstemperatur kleiner 300° Kelvin beträgt, was insbesondere bei Verwendung von Polypropylenvarianten mit solch niedrigen Glasübergangstemperaturen der Fall ist. Die Erwärmung erfolgt, bevor der Presswerkzeug in einer zweiten Phase der Zustellbewegung die Seitenfläche verformt und Material seitlich der Verankerungsöffnung gegen das zumindest eine Borstenelement drückt.

Vorzugsweise wird das zumindest eine Borstenelement zuerst in die Verankerungsöffnung geschoben, bevor der Bereich seitlich der Verankerungsöffnung auf eine Temperatur aufgeheizt ist, die zumindest 30 °C über der Umgebungstemperatur liegt, insbesondere bevor ein an eine Innenwand der Verankerungsöffnung angrenzender Bereich im Inneren des Trägers durch das Presswerkzeug über die Umgebungstemperatur hinaus aufgeheizt ist.

Die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Kunststoffe sind beispielsweise Copolyester, insbesondere Eastar™ BR003 (mit einem Schmelztemperaturbereich von 230 bis 280 °C), Polypropylene, insbesondere ein Homopolymer wie beispielsweise PPH5042 mit einer Schmelztemperatur von 165 °C, Polycarbonat, Polyamid, Polyvinylacetat oder Polyethylen. Sofern diese Materialien eine Glasübergangstemperatur über der Umgebungstemperatur, hier 300° Kelvin, haben, sollte über das Presswerkzeug Energie in den Träger eingebracht werden. Dies ist auch vorteilhaft bei Materialien, deren Glasübergangstemperatur unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Jedoch ist es gemäß einer Variante der Erfindung bei solchen Materialien des Bürstenkörpers auch möglich, ohne eine Aufheizung des Trägers durch das Presswerkzeug auszukommen. Dann wird bei der Umgebungstemperatur die Umformung ausschließlich über den Druck des Presswerkzeugs auf den Träger erreicht.

Vorteilhafter Weise werden die Materialien des Trägers bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und durch die nachfolgend noch erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung auf die folgenden Temperaturen erwärmt:

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug im gesamten Kontaktbereich mit dem Träger aufgeheizt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Presswerkzeug eine vergleichsweise kleine Kontaktfläche mit dem Träger hat und nach Art eines Stempels wirkt, der gegen den Träger (und geringfügig in dessen Material hinein) gedrückt wird. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein einziges Presswerkzeug einseitig auf den Träger wirkt. Diese Gestaltung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, da nur ein bewegliches Presswerkzeug nötig ist, das den Träger gegen ein Widerlager drückt. Dieses Widerlager kann auch die Halterung für den Träger sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Presswerkzeuge vorgesehen, die von gegenüberliegenden Seiten gegen den Träger wirken. Hierdurch wird die Innenwand der Verankerungsöffnung symmetrisch eingeengt, wodurch sich eine bessere Verankerung des Borstenelements im Träger ergibt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug mit einem kleinen Teil der Seitenfläche des Trägers zusammenwirkt. Dadurch kann lokal die nötige Presskraft aufgebracht werden, während der Träger insgesamt nicht verformt wird und seine Gestalt beibehält.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Presswerkzeuge vorgesehen sind, die mit im Wesentlichen der gesamten Seitenfläche des Trägers zusammenwirken. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn mehrere, beispielsweise im Querschnitt langgestreckte Verankerungsöffnungen in der Nähe des Außenrandes des Trägers angeordnet sind. Diese können dann dadurch geeignet verengt werden, dass die gesamte Außenfläche des Trägers nach innen, also zur Mitte hin, verformt wird.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug mit dem Träger in einem Abstand von dem Ende der Verankerungsöffnung zusammenwirkt, durch das hindurch das Borstenelement in die Verankerungsöffnung eingesetzt wird. Bei dieser Gestaltung bleibt der Austrittsquerschnitt der Verankerungsöffnung, durch den das Borstenelement aus dem Träger austritt, unverändert, wenn das Presswerkzeug die Innenwand der Verankerungsöffnung verformt.

Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass das Presswerkzeug mit dem Träger unmittelbar in der Nähe des Endes der Verankerungsöffnung zusammenwirkt, durch das hindurch das Borstenelement in die Verankerungsöffnung eingesetzt ist. Bei dieser Gestaltung wird der Austrittsquerschnitt der Verankerungsöffnung verengt, wodurch ein Spalt zwischen dem Borstenelement und dem Rand der Verankerungsöffnung verringert oder beseitigt und/oder das Borstenelement zusammengedrückt werden kann.

Abhängig von den jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten des Trägers und/oder den Eigenschaften des Materials des Trägers wird die Zustellbewegung des Presswerkzeugs relativ zum Träger druck- und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert.

Es hat sich herausgestellt, dass bereits eine recht kurze Einwirkzeit des Presswerkzeugs ausreicht, um das Borstenelement zuverlässig in der Verankerungsöffnung zu befestigen. Die Einwirkzeit kann wenigstens 5 Sekunden, insbesondere wenigstens 6 Sekunden, und maximal 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden betragen, insbesondere bei gleichbleibendem Druck und/oder bei permanenter Erwärmung der Trägers.

Um den Träger geeignet zu verformen, insbesondere die Innenwand der Verankerungsöffnung, bringt das Presswerkzeug einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Träger auf.

Gemäß einer einfachen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug ab dem Zeitpunkt des Kontaktierens des Trägers eine vorzugsweise konstant bleibende Druckkraft über eine vorgegebene Zeit auf den Träger ausübt. Es kann in aufwendigeren Varianten auch vorgesehen sein, dass die Zustellbewegung und/oder der aufgebrachte Druck von Presswerkzeug relativ zum bzw. auf den Träger ab der Kontaktierung des Trägers durch das Presswerkzeug bis Erreichen des maximalen Zustellwegs nichtlinear über der Zeit verläuft, wobei eine erste Phase der Zustellbewegung langsamer oder schneller erfolgt als eine spätere zweite Phase bzw. der Druck kleiner oder größer ist als in einer späteren zweiten Phase. Auf diese Weise kann die sich ergebende plastische Verformung der Innenwand der Verankerungsöffnung abhängig von den jeweiligen Materialeigenschaften des Trägers optimal eingestellt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das in die Verankerungsöffnung eingeschobene Ende des Borstenelements einen Querschnitt hat, der kleiner ist als der Querschnitt der Verankerungsöffnung im Ausgangszustand. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Borstenelement ohne erhebliche axiale Kräfte in die Verankerungsöffnung eingesetzt werden kann.

Gemäß einer Variante ist vorgesehen, dass das Borstenelement zumindest eine Borste ist, die ein durch thermisches Umformen verdicktes Befestigungsende aufweist, das in die Verankerungsöffnung eingesetzt wird. Das verdickte Befestigungsende erhöht die Haltekraft in der Verankerungsöffnung.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Borstenelement ein Borstenbüschel ist, wobei die Borsten des Borstenbüschels durch thermisches Umformen miteinander vereinigt werden. Ein solches Borstenbüschel kann gut gehandhabt werden, insbesondere leicht in die Verankerungsöffnung eingesetzt werden. Weiterhin kann, wenn die Borsten zu einem Büschel zusammengeschmolzen werden, mit geringem Aufwand eine Verdickung erzeugt werden, mit der das Borstenbüschel sehr zuverlässig in der Verankerungsöffnung befestigt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine Verankerungsöffnung ein Sackloch. Das Borstenelement wird meist bis zum Boden des Sacklochs eingeschoben, so dass die Einschubposition sich von alleine ergibt.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die zumindest eine Verankerungsöffnung ein Durchgangsloch. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Träger anschließend weiterverarbeitet wird, beispielsweise ein Trägergitter für die Borsten eines Pinsels ist, der anschließend in einen Griff eingesetzt wird, oder ein Trägerplättchen für eine Zahnbürste ist, das dann, wenn es mit den Borstenbüscheln bestückt ist, umspritzt wird, beispielsweise mit dem Material, das den Griff bildet. Das Presswerkzeug wird relativ zum Träger in einer Richtung verstellt, die sich relativ zur Längsachse der Verankerungsöffnung in einem Winkel von 90° ± 45° erstreckt. Im einfachsten Fall wird das Presswerkzeug quer zur Verankerungsöffnung verstellt, so dass der Winkel 90° beträgt. Es kann aber je nach Form des Trägers und/oder Ausrichtung der Verankerungsöffnung(en) auch vorgesehen sein, den Träger in einer Ebene zu verstellen, die von einer Senkrechten zur Längsachse der Verankerungsöffnung abweicht. Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels vorgesehen, mit einer Halterung für einen Träger, der mit mindestens einer Verankerungsöffnung für ein Borstenelement versehen ist, einem Presswerkzeug, das relativ zum Halter in einer Richtung verstellbar ist, die sich relativ zur Längsachse der Verankerungsöffnung in einem Winkel von von 90° ± 45° erstreckt, und mit einer Heizung, die das Material des Trägers in einem Bereich seitlich der Verankerungsöffnung auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers erwärmen kann. Diese Vorrichtung ermöglicht es bei einem technisch einfachen Aufbau, die Innenwand der Verankerungsöffnung so zu verformen, dass das Borstenelement zuverlässig in dieser befestigt ist.

Vorzugsweise ist die Heizung in das Presswerkzeug integriert. Hierdurch ergibt sich ein kompakter Aufbau, da keine separate Heizvorrichtung nötig ist.

Um den vom Presswerkzeug auf den Träger ausgeübten Druck an die Eigenschaften des Trägers anzupassen, ist das Presswerkzeug vorzugsweise relativ zur Halterung zu dieser hin zustellbar und vor ihr wegbewegbar ist, insbesondere druck- und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert.

Damit das Borstenelement zuverlässig in der Verankerungsöffnung befestig wird, ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Presswerkzeug einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Träger aufbringen kann.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Presswerkzeug im gesamten Kontaktbereich mit dem Träger heizbar ausgebildet. Das Presswerkzeug bildet dann einen Stempel, mit dem der Träger lokal verformt wird. Dabei kann das Presswerkzeug unter Umständen lokal geringfügig in das Material des Trägers eingedrückt werden.

Vorzugsweise ist eine Steuerung vorgesehen, die die Zustellbewegung des Presswerkzeugs relativ zum Träger sowie die Heizung so steuert, dass das Presswerkzeug, bevor es den Träger kontaktiert, aufgeheizt ist, insbesondere auf seine vorbestimmte maximale Betriebstemperatur, und/oder so steuert, dass der Träger erst nach dem Einbringen des zumindest einen Trägers durch das Presswerkzeug erwärmt wird. Die Steuerung ist dabei vorzugsweise so programmiert ist, dass sich das Presswerkzeug auf eine solche Temperatur aufheizen lässt und das Presswerkzeug so zum Träger zustellt, dass das Presswerkzeug den Träger im Bereich der Kontaktfläche mit den Presswerkzeug während der Zustellbewegung des Presswerkzeugs zum Träger und/oder bei Kontaktierung des Trägers auf eine Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers und, vorzugsweise, größer gleich der Glasübergangstemperatur des Materials des Trägers ist, insbesondere wobei die Steuerung derart programmiert ausgebildet ist, dass sie bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangs- temperatur von größer gleich 300° Kelvin die Temperatur des Presswerkzeugs maximal 15% über der Glasübergangstemperatur in Grad Kelvin einstellt und bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in Grad Kelvin einstellt. Auf diese Weise ergibt sich eine optimale Verformbarkeit des Materials des Trägers. Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Träger einer Bürste oder eines Pinsels vorgesehen, der aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und mindestens eine Verankerungsöffnung aufweist, in die ein ankerloses Borstenelement eingesetzt ist, wobei ein an eine Innenwand der Verankerungsöffnung angrenzender Bereich des Materials des Trägers in einer Richtung schräg zur Längsachse der Verankerungsöffnung plastisch so verformt ist, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung verringert und das Borstenelement fest in der Verankerungsöffnung verankert ist. Ein solcher Träger mit zuverlässig in der Verankerungsöffnung befestigtem Borstenelement kann mit geringem Aufwand hergestellt werden. Der erfindungsgemäße Träger kann vielfältig verwendet werden, da in ihn unterschiedliche Borstenelemente eingesetzt werden können. Eine nicht abschließende Liste von Beispielen für Borstenelemente, die in die Verankerungsöffnung eingesetzt und dort befestigt werden können, umfasst einen verdrillten Metalldraht eines Interdental- oder Mascarabürstchens, ein Borstenbüschel einer Zahnbürste, ein Reinigungselement, das aus TPE, Silikon oder einen ähnlichen elastischen Material besteht, ein Borstenbündel einer Haushaltsbürste, ein Borstenbündel einer Gesichts- oder Gesundheitsbürste und ein Borstenbündel eines Pinsels, beispielsweise eines Nagellackpinsels. Der Träger weist vorzugsweise mindestens einen seitlichen Pressbereich auf, ausgehend von dem das Material des Trägers seitlich so verformt wurde, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung verringert ist. Der Pressbereich kann beispielsweise vertieft am Träger vorgesehen sein, so dass sein Bodenbereich, in dem das Presswerkzeug auf den Träger wirkt, nicht unmittelbar einsehbar ist.

Es wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnten Vorteile und Merkmale auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und den erfindungsgemäßen Träger anwendbar sind, und zwar einzeln oder in Kombination, entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 schematisch einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägers mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

- Figur 2 schematisch einen zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägers mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; - Figur 3 schematisch einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel, bei dem das Borstenelement ein Interdental- oder Mascarabürstchen ist;

- Figur 4 einen Schnitt entlang der Ebene IV-IV von Figur 3;

- Figur 5 in einer Draufsicht schematisch einen zweiten Schritt des Ausführungsbeispiels von Figur 3;

- Figur 6 schematisch eine Variante des in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels;

- Figur 7 in einem schematischen Schnitt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann; - Figur 8 in einem schematischen Schnitt weitere Varianten des erfindungsgemäßen Trägers, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann;

- Figur 9 in einem schematischen Schnitt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Trägers, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann; und

- Figur 10 in einer schematischen Draufsicht weitere Varianten, wie mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein erfindungsgemäßer Träger hergestellt werden kann. In den Figuren 1 und 2 ist schematisch eine Vorrichtung gezeigt, mit der ein

Träger 10 mit mindestens einem Borstenelement 12 bestückt werden kann, um (u.U. durch weitere Bearbeitungsschritte) einen Pinsel oder eine Bürste herzustellen.

Der Träger 10 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, ABS, PA, PBT, PET oder PC.

Der Träger 10 ist das Element des Pinsels oder der Bürste, das die Borsten oder den Borsten ähnliche Bauteile trägt. Der Träger kann beispielsweise der Kopf einer Zahnbürste sein. Der Träger kann auch als Trägerplättchen ausgeführt sein, das mit Borsten bestückt und dann mit Kunststoff umspritzt wird, um eine Zahnbürste zu bilden. Der Träger kann auch ein Trägergitter sein, das mit Borsten bestückt und dann mit einem Griff verbunden wird. Auf diese Weise kann ein Besen, ein Pinsel, eine Haushaltsbürste oder eine Gesundheitsbürste hergestellt werden, beispielsweise eine Gesichtsbürste.

Für das Borstenelement 12 sind in Figur 1 verschieden Beispiele gezeigt. Das obere Borstenelement 12A ist hier ein Borstenbüschel, das durch eine Vielzahl von feinen Borsten 13 gebildet ist, die zu einem Büschel zusammengefasst sind. An der Seite des Borstenbüschels, das dafür vorgesehen ist, in den Träger 10 eingesteckt zu werden, sind die Borsten miteinander verschmolzen, so dass ein„Fuß" 14 erzeugt ist, also eine Verdickung, die durch geschmolzenes Material der Borsten gebildet ist. Das Borstenbüschel kann eine Zahnbürste, eine Haushaltsbürste oder eine Gesundheitsbürste bestücken, beispielsweise eine Gesichtsbürste. Das Borstenbüschel kann auch einen Nagellackpinsel bestücken.

Die Borsten können vorbearbeitet sein, beispielsweise verrundet.

Das von oben gezählt zweite Borstenelement 12B ist hier ein Reinigungselement, die beispielsweise aus TPE oder Silikon bestehen und an einem Bürstenkopf einer Zahnbürste angebracht wird. Es weist ebenfalls einen Fuß 14 auf, der hier als gegenüber dem Körper des Reinigungselements verdicktes Ende ausgeführt ist.

Das von oben gezählt dritte Borstenelement 12C ist ein Interdental- oder Mascarabürstchen, das einen Schaft 16 aufweist, an dem ein Vielzahl von Borsten 13 befestigt sind.

Das untere Borstenelement 12D besteht aus wenigen Borsten 13, die zu einem Borstenbündel zusammengefasst sind. Hierzu sind in gleicher Weise wie beim Borstenelement 12A die Borsten an einem Ende miteinander verschweißt, so dass ein Fuß 14 gebildet ist. Das Borstenbündel ist dafür vorgesehen, einen Besen zu bestücken.

Die Borsten der Borstenelemente 12A, 12C und 12D können aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, insbesondere PA, PBT, Polyester, Copolyester oder Polypropylen. Der Träger 10 ist in einer Halterung 18 fixiert. Die Halterung 18 dient dazu, den Träger 10 in der jeweiligen Station so zu halten, dass der jeweilige Bearbeitungsschritt durchgeführt werden kann.

In Figur 1 besteht der Bearbeitungsschritt darin, den Träger 10 mit mindestens einem Borstenelement 12 zu bestücken. Hierzu ist eine schematisch angedeutete Bestückungsstation 20 vorhanden, mit der das entsprechende Borstenelement 12 in eine Verankerungsöffnung 22 im Träger 10 eingesetzt werden kann.

Die Verankerungsöffnung erstreckt sich hier von einer Seite des Trägers 10 aus über eine vorbestimmte Tiefe in den Träger 10 hinein. Sie ist im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 als Sackloch ausgeführt. Die Borstenelemente 12 und die Verankerungsöffnung 22 sind so ausgeführt, dass die Borstenelemente 12 (nahezu) reibungsfrei in die Verankerungsöffnung 22 eingeschoben werden können. Insbesondere sind die Abmessungen des Querschnitts der Verankerungsöffnung 22 größer als die Abmessungen des Querschnitts des Fußes 14 der Borstenelemente oder des Schafts 16.

Daher sind die Borstenelemente 12, nachdem sie im ersten Bearbeitungsschritt in den Träger 10 eingesetzt wurden, erst einmal nicht im Träger 10 befestigt. Es werden auch keine Anker verwendet, um die Borstenelemente 12 im Träger zu verankern. Nachdem der Träger 10 mit einem oder mehreren Borstenelementen 12 bestückt ist, erfolgt ein zweiter Bearbeitungsschritt, der in Figur 2 gezeigt ist. Dieser erfolgt mittels eines schematisch gezeigten Presswerkzeugs 24.

Auch beim zweiten Bearbeitungsschritt ist der Träger 10 in einer Halterung 18 fixiert. Es kann sich hierbei um dieselbe Halterung 18 handeln, in der sich der Träger 10 auch im ersten Bearbeitungsschritt befand; in diesem Fall wird der Träger 10 entweder zur nächsten Bearbeitungsstation weiterverstellt, oder der zweite Bearbeitungsschritt erfolgt an derselben Stelle, an der auch der erste Bearbeitungsschritt erfolgte. Es kann sich aber auch um eine andere Halterung 18 handeln; in diesem Fall wurde der bestückte Träger 10 mittels einer Transportvorrichtung weitergesetzt.

Beim zweiten Bearbeitungsschritt werden zwei Presswerkzeuge 24 verwendet, die von entgegengesetzten Seiten gegen voneinander abgewandte Seitenflächen 26 des Trägers 10 drücken, also auf andere Seiten des Trägers 10 wirken als auf die Seite, auf der sich die Borstenelemente 12 aus dem Träger 10 heraus erstrecken.

Die Presswerkzeuge 24 sind nach Art von Stempeln ausgeführt und können in der Richtung der Pfeile P gegen die Seitenflächen 26 den Träger 10 zugestellt werden. Dabei ist die Richtung P, in der die Presswerkzeuge zugestellt werden, in etwa senkrecht zur Längsachse L der Verankerungsöffnung 22. Abhängig von den jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten können gewisse Abweichungen der Verstellrichtung der Presswerkzeuge 24 von einer Richtung senkrecht zur Längsachse L der Verankerungsöffnung 22 sinnvoll sein. Im Grundsatz drücken die Presswerkzeuge 24 aber immer schräg und in wesentlichen quer zur Längsachse L der Verankerungsöffnung. Die senkrecht zur Längsachse L wirkende Komponente der Verstellrichtung ist dabei (vorzugsweise deutlich) größer als die parallel zur Längsachse wirkende Komponente.

Das Presswerkzeug 24 wird mit einer erheblichen Kraft gegen den Träger 10 gedrückt. Abhängig von den konstruktiven Randbedingungen können Drücke oberhalb von 200 bar verwendet werden, vorzugsweise mindestens 400 bar.

Die Einwirkzeit der Presswerkzeuge 24 auf die Seitenflächen des Trägers 10 beträgt wenigstens 5 Sekunden, insbesondere wenigstens 6 Sekunden und maximal 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden.

Als Ergebnis der Einwirkung der Presswerkzeuge 24 kommt es zu einer plastischen Verformung des Materials des Trägers 10. Wie in Figur 2 zu sehen ist, wird Material des Träges 10 in die Verankerungsöffnung 22 hinein verlagert, so dass sich der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22 verringert. Konkret liegt die Innenwand der Verankerungsöffnung 22 am darin eingesetzten Borstenelement 12 an, das dadurch zuverlässig in der Verankerungsöffnung befestigt und damit am Träger 10 verankert ist.

Wenn das Borstenelement 12 mit dem Fuß 14 versehen ist, erhöht dies die Verankerungswirkung, da über die Klemmwirkung zwischen der Innenwand der Verankerungsöffnung 22 und dem Borstenelement 12 hinaus noch eine mechanische Verriegelung wirkt.

Um das Fließen des Materials des Trägers 10 zu erleichtern, wird es vorzugsweise auf einer hierfür vorteilhafte Temperatur gebracht. Zu diesem Zweck ist eine Heizung 30 vorgesehen, mit der Wärme in den Träger 10 in den Bereich eingebracht werden kann, in dem das Presswerkzeug 24 auf ihn einwirkt, also insbesondere im Bereich der entsprechenden Seitenfläche 26 und dem darunter liegenden Materialbereich seitlich der Verankerungsöffnung 22.

Grundsätzlich ist es möglich, eine Heizung separat von den Presswerkzeugen 24 vorzusehen, um beispielsweise durch Strahlung oder Vibration in den Träger 10 die Energie einzubringen, die dort lokal zu einer Erwärmung führt. Somit ist es möglich, das Material des Trägers auf die gewünschte Temperatur zu bringen und dann mit„kalten" Presswerkzeugen zu arbeiten.

Vorzugsweise ist die Heizung 30 aber in das Presswerkzeug 24 integriert, und zwar in der Nähe der Pressfläche, mit der das Presswerkzeug 24 am Träger 10 angreift (also bezogen auf die Richtung P in der Nähe der vorderen Stirnfläche des Presswerkzeugs 24).

Im in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Heizung 30 als elektrische Heizvorrichtung ausgeführt, also als Widerstandsheizung, die am Presswerkzeug 24 angebracht oder in dieses integriert ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Pressfläche des Presswerkzeugs 24 mittels der Heizvorrichtung auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers 10 liegt. Insbesondere liegt sie bei höchstens 85 % gerechnet in Grad Celsius der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Trägers 10. Hat das Trägermaterial beispielsweise eine Schmelztemperatur von 100 °C, so liegt die Temperatur des Presswerkzeugs 24, wenn es gegen den Träger 10 gedrückt wird, bei höchstens 85 °C.

Die Temperatur, auf die der Träger 10 in dem Bereich seiner Seitenfläche 26 gebracht wird, in dem das Presswerkzeug gegen die Seitenfläche 26 drückt, sollte nicht nur unter oder deutlich unter der Schmelztemperatur des Materials des Trägers 10 liegen, sondern in einem Bereich der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials. Mit extrem hohem Druck, der z.B. über 600 bar liegt, wäre es möglich, den Träger 10 im Bereich der Seitenfläche 26 nur auf eine Temperatur zu erwärmen, die über einer Grenztemperatur liegt, welche 60 % in Grad Celsius, insbesondere 80 % in Grad Celsius der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials beträgt, wenn das Trägermaterial eine Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin hat. Bevorzugt liegt diese Grenztemperatur jedoch bei oder minimal über der Glasübergangstemperatur. Bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin liegt die Aufheiztemperatur maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in Grad Kelvin gerechnet. Zu betonen ist generell, dies bezieht sich nicht nur auf die dargestellten Ausführungsformen, dass der Träger 10 nicht nahe an seine Schmelztemperatur gebracht werden sollte, sondern von dieser deutlich entfernt nahe an die Glasübergangstemperatur. Insbesondere sollte die Aufheiztemperatur und damit auch die Temperatur an den Seitenflächen 26 im Bereich der Presswerkzeuge 24 nicht höher als 15 % über der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials liegen.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Seitenflächen 26 im Bereich der Presswerkzeuge 24 und damit der Träger 10 auf eine Temperatur von maximal 140 °C, insbesondere maximal 130 °C aufgeheizt werden, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1 15 °C aufgeheizt werden. Als Materialien werden hierbei insbesondere Polypropylen, PET (85 bis 90), ABS und SAN für den Träger verwendet. Im Falle von PET kann es ausreichen und vorteilhaft sein, die Seitenflächen auf eine Temperatur im Bereich von lediglich 85°C bis 90°C aufzuheizen.

Ist das Trägermaterial ein Material wie bestimmte Polypropylenarten, bei denen die Glasübergangstemperatur nicht über der Umgebungstemperatur liegt, so kann eine Aufheizung des Presswerkzeugs 24 entfallen, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Auch hier kann noch eine minimale Aufheizung knapp über der Glasübergangstemperatur vorteilhaft sein, jedoch auch wieder deutlich unterhalb der Schmelztemperatur. Wenn bei solchen Trägermaterialien nicht aufgeheizt werden muss oder wird, so werden die Verankerungsöffnungen 22 ausschließlich durch Aufbringen des zuvor erwähnten Drucks und unter Anwendung der erwähnten Einwirkzeit im Querschnitt verringert. Dabei ist es möglich, Presswerkzeuge 24 ohne Heizung zu verwenden oder Presswerkzeuge 24 mit Heizung, wobei die Heizung einfach nicht aktiviert ist.

Um die entsprechenden Bewegungen und Temperaturen exakt zu steuern, verfügt die Vorrichtung über eine hier nicht gezeigte Steuerung, mit der nicht nur die Heiztemperatur, sondern auch der aufgebrachte Druck sowie die Bewegungsabläufe gesteuert werden.

Für den Bewegungsablauf sind verschiedene, untereinander kombinierbare Varianten möglich. Die Presswerkzeuge können entweder konstant auf die gewünschte Betriebstemperatur aufgeheizt verbleiben, oder sie werden erst dann aufgeheizt, nachdem sie mit den Seitenflächen 26 des Trägers in Berührung sind.

Die Presswerkzeuge können in einer ersten Phase mit geringem Druck an den Seitenflächen 26 anliegen, um das Material des Trägers 10 zu erwärmen, und anschließend in einer zweiten Phase mit dem o.g. hohen Druck gegen die Seitenflächen 26 und ggfls. in diese hinein geschoben werden. Alternativ können die Presswerkzeuge 24 kontinuierlich mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Seitenflächen 26 gedrückt werden, so dass dort konstant derselbe Druck wirkt. Die Presswerkzeuge können kraft-, zeit- und/oder weggesteuert gegen die Seitenflächen 26 des Träges 10 beaufschlagt werden.

Unabhängig vom Trägermaterial gilt: Bei der Zustellbewegung der Presswerkzeuge 24 relativ zum Träger 10 kann eine druck- und zeitgesteuerte Zustellbewegung und/oder eine druck- und weggesteuerte Zustellbewegung vorteilhaft sein. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn in einer ersten Phase der Zustellbewegung der unterhalb der Presswerkzeuge 24 innerhalb des Trägers liegende Bereich des Materials des Trägers 10 auf eine Temperatur erwärmt wird, die über einer Grenztemperatur liegt. Diese Grenztemperatur liegt bei 60 %, insbesondere 80 % unter der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials, in Grad Celsius bestimmt, wenn das Trägermaterial eine Glasübergangstemperatur von über 300° Kelvin besitzt. Vorzugsweise liegt die Grenztemperatur jedoch bei einer Glasübergangstemperatur, allenfalls bis 20 % über der Glasübergangstemperatur in Grad Celsius. In einer anschließenden zweiten Phase der Zustellbewegung wird der Träger 10 seitlich der Verankerungsöffnung 22 plastisch verformt, so dass die Innenwand der Verankerungsöffnung 22 gegen das Borstenelement 12 gedrückt wird und dieses in der Verankerungsöffnung 22 befestigt.

Nachdem die Einwirkzeit der Presswerkzeuge 24 abgelaufen ist, werden diese wieder zurückgefahren, und das Borstenelement 12 ist zuverlässig im Träger 10 verankert.

Der Träger 10 kann anschließend entnommen und ggfls. weiterverarbeitet werden. Beispielsweise können bei für eine Zahnbürste die Borsten weiterbearbeitet werden, beispielsweise zu einem gewünschten Profil beschnitten. Der Träger 10 kann beispielsweise auch mit Kunststoffmaterial umspritzt werden, so dass er an einem Griff oder einem Stiel befestigt wird.

In einer nicht gezeigten Ausführungsvariante kann auch ein einziges Presswerkzeug 24 verwendet werden, das einseitig auf den Träger 10 einwirkt. Das Presswerkzeug 24 wird dann den Träger 10 gegen ein Widerlager drücken, an dem er sich abstützt. Das Widerlager kann entweder für eine großflächige Abstützung sorgen, so dass die Innenwand der Verankerungsöffnung 22 nur einseitig plastisch verformt wird, oder das Widerlager kann für eine kleinflächige Abstützung vergleichbar mit der Kontaktfläche des Presswerkzeugs 24 sorgen, so dass es durch die Wirkung der Reaktionskraft des Widerlagers zu derselben zweiseitigen Verformung kommt wie bei der Verwendung von zwei einander diametral gegenüberliegenden Presswerkzeugen. In diesem Fall kann im Widerlager auch eine Heizung 30 vorgesehen sein. In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsvariante können auch mehr als zwei Presswerkzeuge verwendet werden, beispielsweise drei Presswerkzeuge, die im Winkel von 120° relativ zueinander angeordnet sind.

Generell sind die Presswerkzeuge, wenn mehr als eines verwendet wird, symmetrisch verteilt. In den Figuren 3 bis 5 ist im Detail ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Borstenelement 12 ein Interdental- oder Mascarabürstchen ist. Der Schaft 16 ist ein verdrillter Metalldraht, in dem eine Vielzahl von Borsten 13 gehalten ist.

Der Träger 10 ist beispielsweise ein Griff oder ein kurzer Kunststoffschaft, der in einem Griff arretiert werden kann. Der Träger 10 ist mit zwei einander gegenüberliegenden Aussparungen 32 versehen, die sich ausgehend von der hier allgemein zylindrischen Seitenfläche 26 des Trägers 10 zur Längsachse hin erstecken. Dabei sind die Aussparungen 32 so tief ausgeführt, dass zwischen ihrer Bodenfläche und der Innenwand der Verankerungsöffnung 22 eine Mindestwandstärke stehenbleibt. Diese Mindestwandstärke ist im Hinblick auf die Abmessungen des Borstenelements 12 und der wirkenden Kräfte bemessen und kann bei einem Interdental- oder Mascarabürstchen beispielsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 1 ,0 mm betragen und im Falle eines Borstenbündels für einen Besen beispielsweise in der Größenordnung von 2,0 bis 4,0 mm betragen.

Die Aussparungen 32 dienen dazu, die Dicke des Materialbereichs zwischen der Angriffsfläche des Presswerkzeugs 24 (hier also der Bodenfläche der entsprechenden Aussparung 32) und der Innenwand der Verankerungsöffnung 22 auf einen gewünschten Wert einzustellen, der im Hinblick auf die gewünschte plastische Verformung des Materials des Trägers 10 vorteilhaft ist.

Eine weiter Wirkung der Aussparungen 32 besteht darin, dass die Kontaktstellen zwischen den Presswerkzeugen 24 und dem Träger 10 nicht prominent auf der Seitenfläche des Trägers 10 angeordnet sind, sondern nach innen zurückgesetzt, wo sie nicht sofort sichtbar sind. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die aus der plastischen Verformung des Trägers 10 resultierenden Oberflächenunebenheiten aus optischen Gründen unerwünscht sind.

Die Presswerkzeuge 24 und die Aussparungen 32 sind relativ zueinander so bemessen, dass die Presswerkzeuge 24 in die Aussparungen eintauchen und an deren Bodenfläche angreifen (siehe Figur 5).

Dadurch wird das Material des Trägers 10 unter der Wirkung des angelegten Drucks und/oder der aufgebrachten Temperatur so verformt, dass sich die Innenwand des Trägers 10 an die verdrillten Metalldrähte des Interdental- oder Mascarabürstchens fest anlegt, so dass dieses zuverlässig in der Verankerungsöffnung 22 befestigt ist.

Um den Halt der Metalldrähte zu verbessern, können diese vorab mechanisch verformt werden, beispielsweise flachgedrückt, geknickt oder umgebogen werden. Hier ist darauf zu achten, dass die sich ergebenden Abmessungen nicht größer werden als der Durchmesser der Verankerungsöffnung.

Die Aussparungen 32 sind hier so angeordnet, dass die Verankerungsöffnung 22 angrenzend an ihren Boden plastisch verformt wird. Der vordere Bereich der Verankerungsöffnung 22, durch den das Borstenelement 12 aus dieser austritt, wird vom Verformungsprozess nicht beeinflusst. In ähnlicher Weise, nur mit einer hinsichtlich ihrer Abmessungen angepassten

Verankerungsöffnung 22, kann auch ein Nagellackpinsel hergestellt werden. Der Träger ist dabei nach Art eines Stiels ausgeführt, der mit dem Deckel der Nagellackflasche verbunden ist. In die Verankerungsöffnung wird dann ein Borstenbüschel mit vergleichsweise langen Borsten eingesetzt.

In Figur 6 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, bei der die Presswerkzeuge 24 nicht in Umfangsrichtung betrachtet nur über einen kleinen Winkelbereich auf des Material seitlich der Verankerungsöffnung 22 wirken, sondern über (nahezu) den gesamten Umfang. Dies kann durch die Form der Stirnseiten der Presswerkzeuge 24 eingestellt werden.

In Figur 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Verankerungsöffnung 22 im Träger 10 nicht als Sackloch ausgeführt ist, sondern als Durchgangsöffnung. Das Borstenelement 12 erstreckt sich dann vollständig durch den Träger hindurch. Beispielsweise kann es von der Rückseite des Trägers 10 durch die Verankerungsöffnung 22 hindurchgeschoben werden, bis der Fuß 14 an der rückseitigen Fläche des Trägers 10 anliegt. Die Presswerkzeuge sind hier nur schematisch mittels der Pfeile P angedeutet.

In Figur 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem in einem Träger 10 nicht nur eine Verankerungsöffnung 22 vorhanden ist, die sich senkrecht zur Vorderseite 28 des Trägers 10 erstreckt, sondern auch eine Verankerungs- Öffnung 22, die sich schräg zur Vorderseite 28 erstreckt. Gestrichelt sind Kontaktflächen K zwischen den Presswerkzeugen 24 und der Seitenfläche 26 des Trägers dargestellt. Es ist zu sehen, dass die Kontaktflächen K hier parallel zur Vorderseite 28 ausgerichtet sind. Wenn gewünscht, kann die Längsrichtung der Kontaktflächen K auch anders ausgerichtet werden, beispielsweise senkrecht zur Längsachse der rechts gezeigten Verankerungsöffnung 22.

In Figur 9 ist eine weitere Variante gezeigt, die sich von der in Figur 8 gezeigten Variante hinsichtlich der Anordnung der Kontaktflächen relativ zur Vorderseite 28 des Trägers 10 unterscheidet.

Während bei der Variante gemäß Figur 8 die Kontaktflächen K gegenüber der Vorderseite 28 des Träges 10 zurückgesetzt sind, sind sie bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 9 unmittelbar angrenzend an die Vorderseite 28 angeordnet. Dies führt dazu, dass die Verankerungsöffnung 22 im Bereich der Vorderseite 28 verengt wird. Je nach Anwendungsfall kann dadurch der Spalt zwischen dem Borstenelement 12 und der Innenwand der Verankerungsöffnung 22 verkleinert oder sogar ganz geschlossen werden, so dass keine Verunreinigungen in die Verankerungsöffnung 22 eindringen können. In Figur 10 sind beispielhaft an einem Träger mehrere

Verankerungsöffnungen 22 mit unterschiedlichen Querschnittsformen und mehrere Presswerkzeuge 24 gezeigt, die so auf den Träger 10 einwirken, dass die Verankerungsöffnungen 22 geeignet verengt werden, nachdem in sie ein Borstenelement eingesetzt wurde. Der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22A hat hier die Form eines gekrümmten Langlochs. Mit der Verankerungsöffnung 22A wirkt ein Presswerkzeug 24A zusammen, dessen Breite etwas geringer als die Breite der Verankerungsöffnung 22A ist.

Der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22B hat eine rechteckige Form. Der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22C hat die Form eines

Abschnittes eines Kreisrings.

Der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22D besteht aus einem geraden Abschnitt und einen Kreisbogen.

Den Verankerungsöffnungen 22B, 22C und 22D ist ein einziges Presswerkzeug 24B zugeordnet, das auf den Träger 10 so einwirkt, dass der Innenquerschnitt der Verankerungsöffnungen 22B, 22C und 22D auf Höhe des Presswerkzeugs 24B verengt wird.

Falls gewünscht, kann ein zusätzliches Presswerkzeug 24D vorgesehen sein, das auf den kreisbogenförmigen Endabschnitt der Verankerungsöffnung 22D einwirkt.

Die Verankerungsöffnungen 22E, 22F und 22G entsprechen hinsichtlich ihrer Querschnittsformen den Verankerungsöffnungen 22B, 22C und 22D. Der Unterschied besteht darin, dass jeder Verankerungsöffnung 22E, 22F und 22 G ein separates Presswerkzeug 24E, 24F und 24G zugeordnet ist. Diese können hinsichtlich ihrer Stirnseite, also der Kontaktfläche mit dem Träger 10, in der gewünschten Weise ausgestaltet werden. Das Presswerkzeug 24E ist hier mit einer Stirnseite ausgeführt, die breiter als der Querschnitt der Verankerungsöffnung 22E ist.

Die Presswerkzeuge 24F, 24G sind hier mit einer Stirnseite ausgeführt, die konkav ist. Die verschiedenen Merkmale der beschriebenen Ausführungsvarianten und Ausführungsformen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels, die bzw. der einen Träger (10) aus thermoplastischem Kunststoff mit zumindest einer Verankerungsöffnung (22) aufweist, in die zumindest ein Borstenelement (12) einge- setzt und darin ankerlos verankert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: der Träger (10) wird mit mindestens einer Verankerungsöffnung (22) bereitgestellt,

das Borstenelement (12) wird in die Verankerungsöffnung (22) eingesetzt, der Träger (10) wird in einem seitlich an die Verankerungsöffnung (22) angrenzenden Bereich auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) beträgt, der Träger (10) wird mittels eines seitlich angreifenden Presswerkzeugs (24) in einer Richtung schräg zur Längsachse der Verankerungsöffnung (22) so verformt, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung (22) derart verringert ist, dass das Borstenelement (12) in der Verankerungsöffnung (22) verankert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus der aus Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat, Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyvinylacetat (PVA), Polyethylen (PE), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) bestehenden Gruppe.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) liegt, insbesondere höchstens 85 % in °C der jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) beträgt, während die mit dem Träger (10) zusammenwirkende Kontaktfläche des Presswerkzeugs (24) nicht beheizt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Träger (10) zusammenwirkende Kontaktfläche des Presswerkzeugs (24) eine Temperatur aufweist, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Borstenelements (12) und/oder des Materials des Trägers (10) liegt, insbesondere höchstens 85 % der in °C gemessenen jeweiligen Schmelztemperatur des Materials des Borstenelements (12) und/oder des Materials des Trägers (10) beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche des Presswerkzeugs (24) auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht wird, die in einem Bereich zwischen Umgebungstemperatur und 210 °C liegt, vorzugsweise im Bereich von 130°C und 160°C.

6. Verfahren nach einen der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug, bevor es den Träger (10) kontaktiert, aufgeheizt ist, insbesondere auf seine vorbestimmte maximale Betriebstemperatur und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) erst nach dem Einbringen des zumindest einen Borstenelements (12) durch das Presswerkzeug (24) erwärmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) den Träger (10) im Bereich der Kontaktfläche während der Zustellbewegung des Presswerkzeugs (24) zum Träger (10) und/oder bei Kontaktierung des Trägers (10) auf eine Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) und, vorzugsweise, größer gleich der Glasübergangstemperatur des Materials des Trägers (10) ist, insbesondere bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin maximal 15% über der in Grad Kelvin gemessenen Glasübergangstemperatur liegt und bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin maximal 50 % über der in Grad Kelvin gemessenen Glasübergangstemperatur liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) in einer ersten Phase der Zustellbewegung relativ zum Träger (10) den Träger (10) zumindest in einem seitlich der Verankerungsöffnung (22) liegenden Bereich auf eine Temperatur erwärmt, die über einer Grenztemperatur liegt, die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin, 40 % in Grad Celsius, insbesondere 20% in Grad Celsius unter der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials liegt oder die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin, der Umgebungstemperatur entspricht, bevor das Presswerkzeug (24) in einer zweiten Phase der Zustellbewegung den Bereich verformt und eine Innenfläche der Verankerungs- Öffnung (22) gegen das Borstenelement (12) drückt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Borstenelement (12) zuerst in die Aufnahmeöffnung geschoben wird, bevor das Presswerkzeug (24) den Träger (10) kontaktiert hat, insbesondere bevor der Träger (10) zumindest im Bereich seitlich der Verankerungsöffnung (22) auf eine Temperatur erwärmt wurde, die über einer Grenztemperatur liegt, die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin, 60 % in Grad Celsius, insbesondere 80 % in Grad Celsius der Glasübergangstemperatur des Trägermaterials entspricht oder die, bei einem Trägermaterial mit einer Glasüber- gangstemperatur von kleiner 300° Kelvin, der Umgebungstemperatur entspricht.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Borstenelement (12) zuerst in die Verankerungsöffnung (22) geschoben wird, bevor der Bereich seitlich der Verankerungsöffnung (22) auf eine Temperatur aufgeheizt ist, die zumindest 30 °C über der Umgebungstemperatur liegt, insbesondere bevor ein an eine Innenwand der Verankerungsöffnung (22) angrenzender Bereich im Inneren des Trägers (10) durch das Presswerkzeug über die Umgebungstemperatur hinaus aufgeheizt ist.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) im gesamten Kontaktbereich mit dem Träger (10) aufgeheizt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Presswerkzeug (24) einseitig auf den Träger (10) wirkt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Presswerkzeuge (24) vorgesehen sind, die von gegenüberliegenden Seiten gegen den Träger (10) wirken.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) mit einem kleinen Teil der Seitenfläche des Trägers (10) zusammenwirkt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Presswerkzeuge (24) vorgesehen sind, die mit im

Wesentlichen der gesamten Seitenfläche des Trägers (10) zusammenwirken.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) mit dem Träger (10) in einem Abstand von dem Ende der Verankerungsöffnung (22) zusammenwirkt, durch das hindurch das Borstenelement (12) in die Verankerungsöffnung (22) eingesetzt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) mit dem Träger (10) unmittelbar in der Nähe des Endes der Verankerungsöffnung (22) zusammenwirkt, durch das hindurch das Borstenelement (12) in die Verankerungsöffnung (22) eingesetzt ist.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung des Presswerkzeugs (24) relativ zum Träger (10) druck- und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert wird.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) über eine Einwirkzeit von wenigstens 5 Sekunden, insbesondere wenigstens 6 Sekunden, und maximal 15 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden den Träger (10) kontaktiert, insbesondere bei gleichbleibendem Druck und/oder bei permanenter Erwärmung der Trägers (10).

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Träger (10) aufbringt.

21 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) ab dem Zeitpunkt des Kontaktierens des Trägers (10) eine vorzugsweise konstant bleibende Druckkraft über eine vorgegebene Zeit auf den Träger (10) ausübt.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung und/oder der aufgebrachte Druck von Presswerkzeug (24) relativ zum bzw. auf den Träger (10) ab der Kontaktierung des Trägers (10) durch das Presswerkzeug (24) bis Erreichen des maximalen Zustellwegs nichtlinear über der Zeit verläuft, wobei eine erste Phase der Zustellbewegung langsamer oder schneller erfolgt als eine spätere zweite Phase bzw. der Druck kleiner oder größer ist als in einer späteren zweiten Phase.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Verankerungsöffnung (22) eingeschobene Ende des Borstenelements (12) einen Querschnitt hat, der kleiner ist als der Querschnitt der Verankerungsöffnung (22) im Ausgangszustand.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) zumindest eine Borste (13) ist, die ein durch thermisches Umformen verdicktes Befestigungsende (14) aufweist, das in die Verankerungsöffnung (22) eingesetzt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein Borstenbüschel ist, wobei die Borsten (13) des Borstenbüschels durch thermisches Umformen miteinander vereinigt werden.

26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Verankerungsöffnung (22) ein

Sackloch ist.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Verankerungsöffnung (22) ein Durchgangsloch ist.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) relativ zum Träger (10) in einer

Richtung verstellt wird, die sich relativ zur Längsachse (L) der Verankerungsöffnung (22) in einem Winkel von 90° ± 45° erstreckt.

29. Vorrichtung zum Herstellen einer Bürste oder eines Pinsels, insbesondere Bürstenherstellungsmaschine oder Pinselherstellungsmaschine, mit einer Halterung (18) für einen Träger (10), der mit mindestens einer Verankerungsöffnung (22) für ein Borstenelement (12) versehen ist, einem Presswerkzeug, das relativ zum Halter in einer Richtung verstellbar ist, die sich relativ zur Längsachse der Verankerungsöffnung (22) in einem Winkel von von 90° ± 45° erstreckt, und mit einer Heizung (30), die das Material des Trägers (10) in einem Bereich seitlich der Verankerungsöffnung (22) auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) erwärmen kann.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (30) in das Presswerkzeug (24) integriert ist.

31 . Vorrichtung nach Anspruch 29 oder Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) relativ zur Halterung (18) zu dieser hin zustellbar und vor ihr wegbewegbar ist, insbesondere druck- und zeitgesteuert und/oder druck- und weggesteuert.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass das Presswerkzeug (24) einen Druck von wenigstens 200 bar, insbesondere wenigstens 400 bar auf den Träger (10) aufbringen kann.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (24) im gesamten Kontaktbereich mit dem Träger (10) heizbar ausgebildet ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die die Zustellbewegung des Presswerkzeugs (24) relativ zum Träger (10) sowie die Heizung so steuert, dass das Presswerkzeug, bevor es den Träger (10) kontaktiert, aufgeheizt ist, insbesondere auf seine vorbestimmte maximale Betriebstemperatur, und/oder so steuert, dass der Träger (10) erst nach dem Einbringen des zumindest einen Trägers (10) durch das Presswerkzeug (24) erwärmt wird.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, wobei die Steuerung so programmiert ist, dass sich das Presswerkzeug (24) auf eine solche Temperatur aufheizen lässt und das Presswerkzeug (24) so zum Träger (10) zustellt, dass das Presswerk- zeug (24) den Träger (10) im Bereich der Kontaktfläche mit den Presswerkzeug (24) während der Zustellbewegung des Presswerkzeugs (24) zum Träger (10) und/oder bei Kontaktierung des Trägers (10) auf eine Temperatur bringt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägers (10) und, vorzugsweise, größer gleich der Glasübergangstemperatur des Materials des Trägers (10) ist, insbesondere wobei die Steuerung derart programmiert ausgebildet ist, dass sie bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von größer gleich 300° Kelvin die Temperatur des Presswerkzeugs (24) maximal 15% über der Glasübergangstemperatur in Grad Kelvin einstellt und bei einem Trägermaterial mit einer Glasübergangstemperatur von kleiner 300° Kelvin maximal 50 % über der Glasübergangstemperatur in Grad Kelvin einstellt.

36. Träger (10) einer Bürste oder eines Pinsels, der aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und mindestens eine Verankerungsöffnung

(22) aufweist, in die ein Borstenelement (12) eingesetzt ist, wobei ein an eine Innenwand der Verankerungsöffnung (22) angrenzender Bereich des Materials des Trägers (10) in einer Richtung schräg zur Längsachse der Verankerungsöffnung (22) plastisch so verformt ist, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung (22) verringert und das Borstenelement (12) fest in der Verankerungsöffnung (22) verankert ist.

37. Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein verdrillter Metalldraht eines Interdental- oder Mascarabürstchens ist.

38. Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein ankerloses Borstenbüschel einer Zahnbürste ist.

39. Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein Reinigungselement ist, das aus TPE, Silikon oder einen ähnlichen elastischen Material besteht.

40. Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein Borstenbündel einer Haushaltsbürste ist.

41 . Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein Borstenbündel einer Gesichts- oder Gesundheitsbürste ist.

42. Träger (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenelement (12) ein Borstenbündel eines Pinsels ist, insbesondere eines Nagellackpinsels.

43. Träger (10) nach einem der Ansprüche 36 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen seitlichen Pressbereich aufweist, ausgehend von dem das Material des Trägers (10) seitlich so verformt wurde, dass der Querschnitt der Verankerungsöffnung (22) verringert ist.