WO2023222270A1 - Profilierungsvorrichtung, bürstenherstellungsvorrichtung, verfahren zur profilierung eines borstenbesatzes und verfahren zur herstellung einer bürste - Google Patents

Profilierungsvorrichtung, bürstenherstellungsvorrichtung, verfahren zur profilierung eines borstenbesatzes und verfahren zur herstellung einer bürste Download PDF

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WO2023222270A1
WO2023222270A1 PCT/EP2023/054531 EP2023054531W WO2023222270A1 WO 2023222270 A1 WO2023222270 A1 WO 2023222270A1 EP 2023054531 W EP2023054531 W EP 2023054531W WO 2023222270 A1 WO2023222270 A1 WO 2023222270A1
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WO
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bristle
profiling
trim
filaments
brush
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PCT/EP2023/054531
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Marc König
Ingo Kumpf
Florian Kiefer
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Zahoransky Ag
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    • A46D9/00—Machines for finishing brushes
    • A46D9/02—Cutting; Trimming
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
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    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/028—Bristle profile, the end of the bristle defining a surface other than a single plane or deviating from a simple geometric form, e.g. cylinder, sphere or cone
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
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    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • Profiling device brush manufacturing device, method for profiling a bristle trim and method for producing a brush
  • the invention relates to a profiling device for profiling a bristle trim for a brush, in particular for a toothbrush.
  • the invention further relates to a brush manufacturing device for producing brushes, in particular toothbrushes, as well as a method for profiling a bristle trim from bristle filaments of a brush, in particular a toothbrush, and a method for producing such a brush.
  • the usage properties and the cleaning effect of a brush, especially a toothbrush, are significantly influenced by the design of its bristle trim.
  • the profile on the cleaning side of the bristle trim has a particular influence on the usage properties and cleaning effect of the brush.
  • the object of the invention is to provide a profiling device, to provide a brush manufacturing device, a method for profiling a bristle trim made of bristle filaments and a method for producing a brush, with which the effort and problems in the production of brushes with profiled bristle trim can be reduced or even avoided.
  • a profiling device for profiling a bristle set for a brush which has the features of the independent claim directed to a profiling device.
  • a profiling device is proposed in particular, which is designed to profile a cleaning side of the bristle trim by axially displacing bristle filaments of the bristle trim with respect to their longitudinal axes.
  • the bristle trim can be profiled before the bristle trim is attached to a bristle holder of a brush to be manufactured.
  • the bristle trim can be profiled on its cleaning side without specifically shortening the individual bristle filaments to a specific length. Because the profile is generated by an axial displacement of the bristle filaments with respect to their longitudinal axes, when using the profiling device according to the invention, there is no cutting waste, which could lead to contamination of a brush manufacturing machine and thus to problems in the manufacture of brushes. A complex removal of cutting waste can thus be effectively avoided by the profiling device according to the invention.
  • a profile on the cleaning side of a bristle set can be understood as a profile in which not all Free ends of the bristle elements located on the cleaning side of the bristle trim are arranged in a common plane, in particular aligned at right angles to a longitudinal axis of the bristle filaments.
  • the profiling device is set up to axially displace bristle filaments of the bristle covering to different extents.
  • the profiling device has a profiling tool and/or a counter-profiling tool for axially displacing the bristle filaments.
  • the profiling tool and/or the counter-profiling tool can act on the bristle filaments, preferably from opposite sides, in order to cause the axial displacement of the bristle filaments to produce the profile on the cleaning side of the bristle trim.
  • the profiling tool and/or the counter-profiling tool is/are set up to axially displace bristle filaments of the bristle trim to different extents.
  • the different axial displacement of bristle filaments when profiling the bristle trim can be brought about by designing a profiling surface of the profiling tool and/or a counter-profiling surface of the counter-profiling tool, which can act on the bristle filaments during profiling.
  • the profiling device preferably has one
  • Counter-profiling tool on profiling tool and Counter-profiling tools can attack on opposite sides of the bristle trim and, in interaction with one another, cause the axial displacement of the bristle filaments from a starting position to a target position.
  • Profiling tool and the counter-profiling tool of the profiling device Through the interaction of the profiling tool and the counter-profiling tool of the profiling device, a precise axial displacement of the bristle filaments of the bristle trimming is possible to produce the profile on the cleaning side of the bristle trimming, without having to shorten the bristle filaments of the bristle trimming and generating cutting waste.
  • the profiling tool can be set up to act axially on the bristle filaments on the cleaning side of the bristle trim.
  • the counter-profiling tool can be set up to axially act on fastening-side ends of the bristle filaments on a fastening side of the bristle trim and/or to support the bristle filaments on fastening-side ends of the bristle filaments when profiling the bristle trim.
  • the profiling tool can have a, preferably closed, profiling surface.
  • the profiling surface can have a profile that corresponds to a negative profile of the profile to be generated on the cleaning side of the bristle trim. If the profiling surface is closed, it can be avoided that individual bristle filaments pass through the profiling surface of the profiling tool and are inadvertently not captured by the profiling tool.
  • the counter-profiling tool can have a, preferably closed, counter-profiling surface.
  • the counter-profiling surface of the counter-profiling tool can have a profile that corresponds to a negative profile of the profile of the profiling surface of the profiling tool.
  • the profile of the counter-profiling surface can also correspond to the profile to be generated of the bristle trim of the brush to be produced on its cleaning side.
  • the profiling tool and/or the counter-profiling tool is/are movably mounted to carry out a profiling movement. It is also possible to hold the profiling tool and/or the counter-profiling tool in place and to move the bristle trim z to produce the profile on the cleaning side of the bristle trim in a profiling movement relative to the profiling tool and/or the counter-profiling tool.
  • the profiling device can have a drive for the profiling movement of the profiling tool and/or the counter-profiling tool and/or the bristle trim, in particular a filament holder of the profiling device, which will be explained in more detail below.
  • the profiling device can have a filament holder for holding, in particular clamping, the bristle filaments of the bristle trim when profiling the bristle trim.
  • the bristle filaments of the bristle trim can initially be held in an unprofiled relative position to one another with the filament holder. All bristle filaments can have the same length and/or the same protrusion on the filament holder.
  • the filament holder can present the bristle filaments of the bristle trim to the profiling tool and/or the counter-profiling tool for profiling and hold and/or guide the bristle filaments during profiling. It is also possible to move the filament holder with the bristle filaments of the bristle trim in a profiling movement to create the profile on the cleaning side of the bristle trim.
  • the filament holder has a hole pattern with a number and arrangement of receiving holes that corresponds to the number and arrangement of bristle bundles of the bristle trim of the brush to be produced.
  • the filament holder can therefore hold all of the bristle filaments of the bristle trim to be profiled in a bundle arrangement that corresponds to the bundle arrangement of the bristle trim of the finished brush.
  • the filament holder can have a releasable clamp for bristle filaments arranged in the receiving holes, in particular for bristle bundles arranged in the receiving holes. Before profiling the bristle trim on its cleaning side, the filament holder can hold the bristle filaments positioned in the receiving holes using the clamp. The clamping can be temporarily released for the actual profiling of the bristle trim. In this way, it is possible to move the bristle filaments axially, preferably differently, to produce the profile on the cleaning side of the bristle trim in the filament holder.
  • the clamping can be activated again in order to keep the then profiled bristle set ready for further processing, in particular for connecting the bristle set with a bristle carrier of the brush to be produced.
  • Filament holder is when the receiving holes are as Through holes are formed. In this way, it is possible to move the bristle filaments within the filament holder into their individual target position by means of an axial displacement and thus to create the profile on the cleaning side of the bristle trim.
  • the profiling device can also have a leveling device for leveling a counter-profile generated on an attachment side of the bristle trim. Due to the axial displacement of the bristle filaments to produce the profile on the cleaning side of the bristle trim, the bristle filaments can have different projections on the fastening side of the bristle trim.
  • the bristle trim can then have a counter profile that corresponds to the negative profile of the profile on the cleaning side of the bristle trim.
  • the equalization device is used, which compensates for these different projections of the bristle filaments on the attachment side.
  • the leveling device can have a heating device which is set up to melt the fastening-side ends of the bristle filaments of the bristle trim.
  • the counter profile on the fastening side of the bristle trim can be equalized, the bristle filaments of individual bristle bundles and/or the bristle bundles of the bristle trim can be connected to one another and ultimately the bristle trim can be connected to a bristle carrier that is kept ready. This can then be done by means of a preferably material-bonded connection between the melted, fastening-side ends of the Bristle filaments of the bristle trimmings and a bristle carrier kept ready.
  • the heating device of the leveling device can be a heating device of a brush manufacturing device, which will be explained in more detail below and which is also used to connect the profiled bristle trim to a bristle holder that is kept ready.
  • a brush manufacturing device for producing brushes, in particular toothbrushes which has the means and features of the independent claim directed to a brush manufacturing device.
  • a brush manufacturing device for producing brushes, in particular toothbrushes, with a bristle carrier and a bristle covering made of bristle filaments is therefore proposed, the brush manufacturing device having a profiling device according to one of the claims directed to such.
  • a method for profiling a bristle set of bristle filaments for a brush, in particular a toothbrush is also proposed, which has the means and features of the independent claim directed to a method for profiling a bristle set.
  • the bristle filaments of the bristle set are connected to a profiling device, in particular one according to one of the claims directed to a profiling device, in relation to their longitudinal axes to produce a profile on a cleaning side starting from the bristle coating be moved axially from a starting position to a target position.
  • the target positions of the bristle filaments can deviate from one another in the axial direction.
  • a profiling tool and/or counter-profiling tool of the profiling device is used here.
  • the process can be part of a process for producing brushes, in particular toothbrushes.
  • bristle filaments of the bristle covering can be axially displaced relative to one another and/or axially displaced to different extents.
  • the bristle trim z can be supported and/or counter-profiled on its fastening side with a counter-profiling tool.
  • the bristle set is moved by means of the previously mentioned profiling tool in conjunction with the counter-profiling tool, starting from an unprofiled starting position into the profiled target position, in which the bristle set has the desired profile on its cleaning side.
  • the profiling tool and/or the counter-profiling tool can be moved in a profiling movement relative to the bristle trim.
  • the bristle trim it is also possible for the bristle trim to be moved relative to the profiling tool and/or to the counter-profiling tool for profiling the cleaning side of the bristle trim.
  • the bristle trim z can be held and stored in the filament holder of the profiling device mentioned above a profiling movement can be moved to the profiling tool and / or the counter-profiling tool.
  • a counter-profile created on one fastening side of the bristle trim when profiling the cleaning side can be equalized. This can be done, for example, by melting the fastening-side ends of the bristle filaments. Equalizing the counter-profile created by the axial displacement of the bristle filaments when profiling the bristle trim can simplify the precise connection of the bristle trim to a bristle carrier of the brush to be produced.
  • the bristle filaments are shortened on the attachment side by melting their attachment-side ends, so that after the counter-profile has been equalized, the attachment-side ends are in a common position, preferably at right angles to the longitudinal axes of bristle filaments of the bristle trim and/or to a longitudinal axis of a bristle holder of the toothbrush which the bristle trim is fastened in the position of use, are arranged on the aligned fastening plane. Due to the previous axial displacement, bristle filaments of the bristle trim then have different lengths, which creates the profile on the cleaning side of the bristle trim.
  • the bristle filaments of the profiled bristle trim can be connected to a bristle holder of a brush using heat.
  • the method for profiling a bristle covering made of bristle filaments can therefore be part of a method for producing a brush.
  • a method for producing a brush in particular a toothbrush, in which a bristle trimming of bristle filaments according to the claimed method for profiling a Bristle trim is profiled from bristle filaments and then the bristle filaments of the profiled bristle trim are connected to a bristle carrier of a brush using heat.
  • FIGS 1 to 4 different views of a brush designed as a toothbrush, whereby it can be seen that a bristle holder of the brush has a receiving recess for receiving the fastening-side ends of bristle filaments of a bristle trimming of the brush, which, after the bristle filaments have been fastened to the bristle holder, is melted onto filament material is filled out,
  • FIGS. 1 to 4 shows a perspective view of the bristle trim of the brush shown in FIGS. 1 to 4 after melting the fastening-side ends of its bristle filaments
  • Embodiment of a comparable brush the receiving recess of which is interspersed with a structure of stiffening ribs to accommodate a bristle trimming
  • 10 is a perspective view of the bristle trim of the brush shown in FIGS. 6 to 9 after the fastening-side ends of its bristle filaments have been melted
  • Figure 11 shows a schematic representation with a profiling device of a brush manufacturing machine for producing the brushes shown in the previous figures, as well
  • Figures 12 to 14 show further parts of the brush manufacturing device to illustrate a method for producing the brushes shown at least in parts in Figures 1 to 10.
  • Figures 1-5 and 6-10 each show at least parts of a brush designated as a whole by 1, which is designed as a toothbrush. Unless explicitly stated, the following statements refer to both embodiments of the brush 1 shown in the figures.
  • the brush 1 has a bristle carrier 2, namely a brush head, to which a bristle trim 3 made of bristle filaments 4 is attached.
  • the bristle trim z 3 of the brush 1 is with a
  • Profiling device 25 of a brush manufacturing machine 18 is profiled.
  • the profiling device 25 is set up to profile the bristle trim 3 of a brush 1 to be produced before attaching the bristle trim 3 to the bristle carrier 2 of the brush 1 on the cleaning side 27 of the bristle trim 3 by an axial displacement of the bristle filaments 4 with respect to their longitudinal axes.
  • the profiling device 25 has a profiling tool 26 and a counter-profiling tool 28, which are set up for axial displacement of the bristle filaments 4 of the bristle trim 3 before it is attached to the bristle carrier 2.
  • the profiling tool 26 acts axially on the bristle filaments 4 on the cleaning side 27 of the bristle trim 3.
  • the counter-profiling tool 28 axially acts on fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 on a fastening side 29 of the bristle trim 3 and supports the bristle filaments 4 at their fastening-side ends 6 during the profiling of the bristle trim 3.
  • the profiling tool 26 has a closed profiling surface 39 which is a negative profile of a profile 42 to be produced on the cleaning side 27 of the bristle trim 3 and is convexly shaped.
  • the counter-profiling tool 28 has a closed counter-profiling surface 40, whose profile is a negative profile of the profile of the profiling surface 39 of the profiling tool 26 and whose profile corresponds to the profile 42 to be produced of the bristle trimming 3 of the brush 1 to be produced on its cleaning side 27 and is concavely shaped.
  • the profiling tool 26 and the counter-profiling tool 28 are movably mounted according to FIG. 11 in order to carry out a profiling movement.
  • the profiling movement of the profiling tool 26 and the counter-profiling tool 28 are illustrated in FIG. 11 by the arrows assigned to the profiling tool 26 and the counter-profiling tool 28.
  • To carry out the profiling movement of the profiling tool 26 and the Counter-profiling tool 28 has the
  • Profiling device 25 has a drive 44.
  • Figures 1 and 6 illustrate that the brush 1 has a receiving recess 5 on its bristle holder 2.
  • bristle filaments 4 of the profiled bristle trim 3 are attached to the finished brush 1 with their fastening-side ends 6.
  • the receiving recess 5 is filled with melted filament material of the fastening-side ends 6 on the finished brush 1 for fastening the bristle filaments 4.
  • the bristle holder 2, namely the brush head, is connected to a handle 8 of the brush 1 via a neck section 7 of the brush 1.
  • Figures 1 and 4 show that before the bristle filaments 4 are attached, the bristle carrier 2 has its lowest material thickness measurable in the direction of a normal to the receiving recess 5 in the area of the receiving recess 5. In neighboring areas, the bristle carrier 2 is made significantly thicker. This is shown, for example, in FIGS. 4 and 9, in which the material thickness E in the area of the receiving recess 5 and the material thickness D in adjacent sections of the bristle carrier 2 are illustrated by a dimension.
  • the bristle carrier 2 is reinforced by the melted filament material of the bristle filaments 4 after the bristle filaments 4 have been attached to the bristle carrier 2 in the area of its filled receiving recess 5.
  • stiffening ribs 9 are formed within the receiving recess 5, which give the bristle carrier 2 good stability despite its comparatively low material thickness E in the area of the receiving recess 5. This can affect the handling of the bristle holder 2 simplify the production of the brush 1.
  • the receiving recess 5 is segmented by the stiffening ribs 9 present within the receiving recess 5.
  • the arrangement of the stiffening ribs 9 creates a pattern of individual receptacles which, in terms of shape and arrangement, correspond to a cross-sectional shape and arrangement of bristle bundles 11 of the bristle trim 3, which consist of the bristle filaments 4.
  • Figures 5 and 10 illustrate that the melted filament material of the bristle trim 3 shown in each case forms at least one carrier plate 11, which fills the receiving recess 5 of the respective brush 1 after the bristle filaments 4 have been attached to the bristle carrier 2.
  • the bristle filaments 4 or the bristle bundles 10 formed from the bristle filaments 4 can be connected to one another. This is particularly the case with the carrier plate 11 shown in FIG. 5.
  • the bristle filaments 4 are connected within a bristle bundle 10 by a carrier plate 11.
  • Each of the total of eight bristle bundles 10 thus has a carrier plate 11.
  • the carrier plate 11 fills the receiving recess 5 in such a way that a surface 12 of the carrier plate 11 is flush with a brush surface 13 of the brush 1 adjacent to the receiving recess 5 and the bristle trim 3.
  • the several carrier plates 11 of the bristle trim 3 shown in FIG. 10 also fill the parts of the receiving recess 5 of the bristle carrier 2 shown in FIGS. 6 to 9, segmented by the stiffening ribs 9.
  • the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2, as well as the neck section 7 and the handle 8 of the brush 1, consist of the same material, which also allows a material-locking connection between the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2.
  • the brushes 1 shown in the figures are therefore so-called single-material brushes. Since the material for the production of the bristle carrier 2, the neck section 7 and the handle 8 as well as the bristle filaments 4 of the bristle trim 3 of the brush 1 is a biodegradable plastic, for example polyamide, namely preferably PA 10. 10 or PA 12, the brush 1 is particularly environmentally friendly and can be easily recycled.
  • the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2 fastened in the receiving recess 5 form a materially homogeneous, monolithic unit and are connected to one another in a materially coherent manner.
  • the bristle carrier 2 has an edge 14 that laterally delimits the receiving recess 5 .
  • the edge 14 serves to guide the melted filament material when connecting the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2 in such a way that the receiving recess 5 is filled with the melted filament material of the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4.
  • FIG. 3 shows a top view of the bristle holder 2, designed as a brush head, of one brush 1.
  • Figures 3 and 8 show that the bristle trim 3 on the finished toothbrush is arranged in an area in which the bristle trim 3 is arranged adjacent to the edge 14 of the bristle carrier 2, which delimits the receiving recess 5, for example a distance A of 0.5 mm up to 3 mm to a circumference of the bristle holder 2.
  • the distance A also defines the distance between the bristle bundles 10 and the circumference of the bristle holder 2.
  • Figures 3 and 8 also show that the melted filament material and thus the carrier plate 11, where they are surrounded by the edge 14 of the bristle carrier 2, have a distance B from the circumference of the bristle carrier 2 of, for example, 0.3 mm to 2 mm can .
  • the distance B also defines the edge thickness of the edge 14 of the bristle carrier 2, which delimits the receiving recess 5 and rests on the carrier plate 11.
  • Figures 3 and 8 also show that the melted filament material and thus the carrier plate 11 in the area of a recess 15 in an edge 14 of the bristle carrier 2 surrounding the receiving recess 5 has a distance C from the circumference of the bristle carrier 2 of, for example, 0 mm to 2 mm can have.
  • the melted filament material that forms the carrier plate 11 can therefore extend all the way outwards in the area of a recess 15 in the edge 14, the recess 15 fill and form a flush finish with adjacent edge sections.
  • Figures 4 and 9 show that the edge of the bristle carrier 2 and after the bristle filaments 4 have been attached to the bristle carrier 6, the bristle carrier 2 can have a material thickness D of 2 mm to 6 mm.
  • the material thickness D defines the head thickness of the bristle carrier.
  • Figures 4 and 9 also show that a material thickness E in the area of the receiving recess 5 before the bristle filaments 4 are attached to the bristle holder 2 in toothbrushes can be, for example, 1 mm to 4 mm.
  • the difference between the sizes D and E then defines the height of the edge 14 above the receiving recess 5.
  • Figures 11-14 illustrate a method for producing a brush 1, as shown at least in parts in Figures 1-9.
  • Figure 12 shows that first the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 are heated to connect the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2 held ready and the receiving recess 5 is thereby melted onto the filament material of the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 when fastening the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2 is filled out.
  • Figure 12 also shows that not only the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4, but also the bristle carrier 2 in the area of its receiving recess 5 are heated without contact by means of heat radiation.
  • the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 are heated to a higher temperature than the bristle carrier 2 in the area of its receiving recess 5. While the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 so far are heated so that they melt, the temperature to which the bristle carrier 2 is heated in the area of its receiving recess 5 is chosen to be lower, so that the bristle carrier 2 does not melt in the area of the receiving recess 5.
  • the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2 are connected to one another in a materially coherent manner and form the previously mentioned materially homogeneous, monolithic unit.
  • the recesses 15 present in the edge 14 of the bristle holder 2 that laterally delimit the receiving recess 5 are filled by the filament material of the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4, preferably flush with adjacent edge sections when the bristle filaments 4 are fastened to the bristle holder 2.
  • the bristle carrier 2 is used to attach the bristle filaments
  • the mold 16 has a mold wall 17 which contains the receiving recess
  • the bristle carrier 2 surrounds laterally in such a way that the edge 14 of the bristle carrier 2, which laterally delimits the receiving recess 5, is supported laterally.
  • the bristle carrier 2 is inserted into the mold 16 according to FIG. 13 after the attachment-side ends 6 of the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2 have been heated.
  • the bristle carrier 2 is inserted using a lifting device 36 of a brush manufacturing device 18, which will be explained in more detail below.
  • the brush manufacturing device 18 has a heating device 19.
  • the heating device 19 comprises two heating surfaces 20 and 21, of which a first heating surface 20 is provided for heating fastening-side ends 6 of bristle filaments 4 and a second heating surface 21 for heating a bristle carrier 2 in an area of its receiving recess 5.
  • the heating surfaces 20 and 21 release the heat via thermal radiation onto the bristle filaments 4 or the bristle carrier 2.
  • the heating device 19 is set up to heat the two heating surfaces 20 and 21 and via these the fastening-side ends 6 of the bristle filaments and the bristle carrier 2 in the area of its receiving recess 5 to different temperatures.
  • the heating surface 20 can be heated to a temperature that is sufficient to melt the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 3 by means of heat radiation.
  • the two heating surfaces 20 and 21 are arranged on a common heating element 22 and here on different sides of the heating element 22, namely on sides facing away from one another.
  • the heating device 19 is set up to independently regulate the temperatures of the two heating surfaces 20 and 21.
  • the heating device 19 includes for detecting and controlling the Temperatures of the two heating surfaces 20 and 21 for each of the heating surfaces 20 and 21 each have at least one temperature sensor 23.
  • the heating device 19 is equipped with a corresponding control unit 24.
  • the control unit 24 is connected to the temperature sensors 23 and can adjust the temperatures of the heating surfaces 20 and 21 depending on a deviation of a respective actual temperature from a target temperature of the heating surfaces 20, 21 detected by the temperature sensors 23.
  • the previously mentioned mold 16 is part of the brush manufacturing device 18.
  • the shape 16 serves to accommodate and support the bristle carrier 2 when attaching the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2.
  • the bristle carrier 2 is lowered into the mold 16 using the lifting device 36 of the brush manufacturing device 18 after heating the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 and the bristle carrier 2.
  • the brush manufacturing device 18 also includes the previously explained profiling device 25.
  • the profiling device 25 is shown in FIG. 11 and in parts in FIGS. 12 and 13.
  • the profiling device 25 serves to profile the bristle trimmings 3 of the brush 1 to be produced.
  • the profiling device 25 has a Profiling tool 26 for profiling a cleaning side 27 of the bristle trim 3 and a counter-profiling tool 28 for supporting and profiling a fastening side 29 of the bristle trim 3.
  • a profile 42 is created on its cleaning side 27, which is intended to optimize the usage properties and the cleaning effect of the brush 1.
  • the functionality of the profiling device 25 can be seen, for example, from FIG. 11. Accordingly, the profiling tool 26 with its shaping, convexly shaped, closed profiling surface 39 is moved against the cleaning side 27 of the bristle trimming 3. As a result, the bristle filaments 4 are axially displaced with respect to their longitudinal axis in accordance with the shape of the profiling tool 26.
  • the bristle filaments 4 are supported by the counter-profiling tool 28 placed on the fastening side 29 of the bristle trim 3, the counter-profiling surface 40 of which is also closed and has a contour that corresponds to the target contour and thus the profile 42 of the bristle trim 3 to be generated on its cleaning side 27 and is concavely shaped .
  • the different protrusion of the bristle filaments 4 on the fastening side 29 of the bristle trim 3 creates a counter profile 43 on the fastening side 29 of the bristle trim 3.
  • the counter profile 43 is equalized when the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 are melted in order to fasten the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2 of a brush 1 to be produced.
  • a leveling device 41 of the profiling device 25 is used.
  • the leveling device 41 uses the previously mentioned heating device 19 of the brush manufacturing device 18 to pass the counter profile 43 Melting the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 to level them.
  • Figure 11 shows that the brush manufacturing device 18 also has a filament holder 30 with a clamp 45 for clamping the bristle filaments 4 of the bristle trim 3.
  • the filament holder 30 is at least temporarily also part of the profiling device 25 and is also designed as a cassette and can be moved from station to station of the brush manufacturing device 18 .
  • the filament holder 30 can hold the bristle filaments 4 on the heating device 19 when profiling the bristle trim 3 as well as when heating the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 to equalize the counter profile on the fastening side 29 of the bristle trim 3.
  • the filament holder 30 has a hole pattern 37 of receiving holes 38 for bristle bundles 10 made of bristle filaments 4, which corresponds to a bundle arrangement of bristle bundles 10 in the bristle trim 3 of the brush 1 to be produced.
  • the filament holder 30 includes a releasable clamp 45 for the bristle bundles 10 made of bristle filaments 4 arranged in its receiving holes 38.
  • Figure 11 shows the filament holder 30 with a bristle trimming 3 to be profiled between the profiling tool 26 and the counter-profiling tool 28.
  • the clamp 45 of the filament holder 30 is opened, so that an axial displacement of the bristle filaments 4 of the bristle bundles 10 for profiling the bristle trim 3 in the receiving holes 38 of the filament holder 30, which are designed as through holes, is possible.
  • the clamping 45 can be activated again in order to hold the displaced bristle filaments 4 in the receiving holes 38 of the filament holder 30.
  • the filament holder 30 is also used when pressing the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 into the receiving recess 5 of a bristle holder 2 that is kept ready. However, its clamping 45 is open. Thus, the bristle filaments 4 can be pressed with their fastening-side ends 6 into the receiving recess 5 with the aid of the profiling tool 26, which axially acts on the bristle filaments 4 on the fastening side 27 of the bristle trim 3. The bristle filaments 4 are guided by the filament holder 30 and its through receiving holes 38.
  • the brush manufacturing device 18 also has a cooling device 31.
  • the cooling device 31 is designed to cool the bristle carrier 2 arranged in the mold 16 .
  • the brush manufacturing device 18 also has a magazine 32 in which a supply of loose bristle filaments 33 is arranged.
  • bristle bundles 10 can be separated from the supply of loose bristle filaments 33 in the magazine 32. With the help of a bundle forming unit 35, the bristle bundles 10 can be brought into their desired target shape in the bristle trim 3 of the brush 1 to be produced.
  • the bristle bundles 10 are transferred from the bundle forming unit 35 to the filament holder 30 and with the clamp 45 in the receiving holes 38 designed as through holes fixed.
  • the profiling device 25 is suitable for carrying out the method described below for profiling a bristle trimming 3 made of bristle filaments 4 for a brush 1 to be produced.
  • the process can be part of a process for producing brushes 1.
  • the bristle filaments 4 of the bristle trim 3 are axially displaced with the profiling device 25 in relation to their longitudinal axes to produce a profile 42 on a cleaning side 27 of the bristle trim 3, starting from a starting position into a target position.
  • bristle filaments 4 of the bristle trimmings 3 are displaced axially relative to one another and, in some cases, to different axial distances.
  • the bristle filaments 4 are acted upon axially with the profiling tool 26 of the profiling device 25 on the cleaning side 27 of the bristle trim 3 and are supported on the fastening side 29 of the bristle trim 3 with the counter-profiling tool 28 of the profiling device 25 and are also counter-profiled.
  • the profiling tool 26 and the counter-profiling tool 28 are moved in a profiling movement relative to the bristle trim 3 and the filament holder 30 using the drive 44.
  • the bristle trim z 3 for example together with the Filament holder 30 to move relative to the profiling tool 26 and/or the counter-profiling tool 28.
  • a counter profile 43 created on the attachment side 29 of the bristle trim 3 when profiling the cleaning side 27 is equalized by melting the attachment side ends 6 of the bristle filaments 4 before the bristle trim 3 is connected to the bristle carrier 2 of the brush 1 to be produced.
  • the counter-profile 43 produced on the fastening side 29 is equalized using the heating device 19 of the brush production device 18, which is at least temporarily also part of the equalization device 41 of the profiling device 25.
  • the bristle filaments 4 can be connected to a bristle carrier 2 of a brush 1 using heat.
  • the process for profiling a bristle trim 3 made of bristle filaments 4 is then part of a process for producing a brush 1.
  • One process step of this method for producing a brush 1 provides that the bristle filaments 4 of the previously profiled bristle trim 3 are connected to a bristle carrier 2 of a brush 1 using heat.
  • the heat of the heating device 19 of the brush manufacturing device 18 can be used to connect the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2.
  • the heating device 19 was previously used to melt the fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 in order to equalize the counter-profile 43 produced on the fastening side 29 of the bristle trim 3.
  • the melted fastening-side ends 6 of the bristle filaments 4 can then be brought into contact with the bristle carrier 2, which is also heated by the heating device 19, in order to connect the bristle filaments 4 to the bristle carrier 2.
  • the invention relates, among other things, to one
  • Profiling device 25 is set up to clean a cleaning side 27 of the bristle trim 3 by an axial displacement of bristle filaments with respect to their longitudinal axes

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Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Bürstenherstellung. Als technische Verbesserung wird insbesondere eine Profilierungsvorrichtung (25) zur Profilierung eines Borstenbesatzes (3) einer herzustellenden Bürste (1) vorgeschlagen, die dazu eingerichtet ist, eine Reinigungsseite (27) des Borstenbesatzes durch eine in Bezug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung von Borstenfilamenten (4) des Borstenbesatzes (3) zu profilieren.

Description

Profilierungsvorrichtung , Bürstenherstellungsvorrichtung , Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes und Verfahren zur Herstellung einer Bürste
Die Erfindung betri f ft eine Profilierungsvorrichtung zur Profilierung eines Borstenbesatzes für eine Bürste , insbesondere für eine Zahnbürste . Die Erfindung betri f ft ferner eine Bürstenherstellungsvorrichtung zur Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, sowie ein Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes aus Borstenfilamenten einer Bürste , insbesondere eine Zahnbürste , und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bürste .
Die Gebrauchseigenschaften und die Reinigungswirkung einer Bürste , insbesondere einer Zahnbürste , werden maßgeblich durch die Gestaltung ihres Borstenbesatzes beeinflusst . Besonderen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften und die Reinigungswirkung der Bürste hat dabei das Profil an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes .
Gerade im Bereich der Zahnbürsten sind aus der Praxis unterschiedlichste Profile vorbekannt . Zur Profilierung des Borstenbesatzes von Zahnbürsten ist es beispielsweise üblich geworden, die freien Enden der Borstenfilamente des Borstenbesatzes zu beschneiden und so ein bestimmtes Profil an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes zu erzeugen . Der dabei entstehende Schnittabfall kann die Bürstenherstellungsvorrichtung verschmutzen und zu Qualitätsproblemen bei der Produktion der Bürsten führen . Um diese Probleme zu vermeiden, wird der bei der Profilierung erzeugte Schnittabf all beispielsweise mittels Absaugvorrichtungen entfernt oder aber die Profilierung in speziell dafür vorgesehenen und abgeschirmten Produktionsbereichen vorgenommen . Dies ist mit gewissem Aufwand verbunden .
Aufgabe der Erfindung ist es , eine Profilierungsvorrichtung, eine Bürstenherstellungsvorrichtung , ein Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes aus Borstenfilamenten sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste bereitzustellen, mit denen sich der Aufwand und die Probleme bei der Herstellung von Bürsten mit profiliertem Borstenbesatz reduzieren oder gar vermeiden lassen .
Zur Lösung der Aufgabe wird zunächst eine Profilierungsvorrichtung zur Profilierung eines Borstenbesatzes für eine Bürste vorgeschlagen, die die Merkmale des unabhängigen, auf eine Profilierungsvorrichtung gerichteten Anspruchs aufweist . Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Profilierungsvorrichtung vorgeschlagen, die dazu eingerichtet ist , eine Reinigungsseite des Borstenbesat zes durch eine in Bezug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung von Borstenfilamenten des Borstenbesatzes zu profilieren . Die Profilierung des Borstenbesatzes kann dabei vor Befestigung des Borstenbesatzes an einem Borstenträger einer herzustellenden Bürste erfolgen .
Auf diese Weise kann eine Profilierung des Borstenbesatzes an seiner Reinigungsseite vorgenommen werden, ohne die einzelnen Borstenfilamente dabei gezielt auf eine bestimmte Länge zu kürzen . Dadurch, dass das Profil durch eine in Bezug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung der Borstenfilamente erzeugt wird, entsteht bei Verwendung der erfindungsgemäßen Profilierungsvorrichtung kein Schnittabfall , der zu einer Verschmutzung einer Bürstenherstellungsmaschine und damit zu Problemen bei der Herstellung von Bürsten führen könnte . Eine aufwändige Entfernung von Schnittabfall lässt sich durch die erfindungsgemäße Profilierungsvorrichtung somit ef fektiv vermeiden .
Als Profil an der Reinigungsseite eines Borstenbesatzes kann dabei ein Profil verstanden werden, bei dem nicht sämtliche freie , an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes befindliche Enden der Borstenelemente in einer gemeinsamen, insbesondere rechtwinklig zu einer Längsachse der Borstenfilamente ausgerichteten Ebene angeordnet sind .
In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die Profilierungsvorrichtung dazu eingerichtet ist , Borstenfilamente des Borstenbesatzes unterschiedlich weit axial zu verschieben .
Bei einer Aus führungs form der Profilierungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Profilierungsvorrichtung ein Profilierungswerkzeug und/oder ein Gegenprofilierungswerkzeug zur axialen Verschiebung der Borstenfilamente aufweist . Das Profilierungswerkzeug und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug kann/ können die Borstenfilamente , vorzugsweise von einander entgegengesetzten Seiten, beaufschlagen, um die axiale Verschiebung der Borstenfilamente zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes zu bewirken .
Zur Herstellung komplexer Profile kann es zweckmäßig sein, wenn das Profil ierungswerkzeug und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug dazu eingerichtet ist/ sind, Borstenfilamente des Borstenbesatzes unterschiedlich weit axial zu verschieben . Die unterschiedliche axiale Verschiebung von Borstenfilamenten bei der Profilierung des Borstenbesatzes kann durch die Gestaltung einer Profilierungsoberfläche des Profilierungswerkzeugs und/oder einer Gegenprofilierungsoberfläche des Gegenprofilierungswerkzeugs , die die Borstenfilamente bei der Profilierung beaufschlagen können, bewirkt werden .
Vorzugsweise wei st die Profilierungsvorrichtung ein
Profilierungswerkzeug und ein korrespondierendes
Gegenprofilierungswerkzeug auf . Profilierungswerkzeug und Gegenprofilierungswerkzeug können dabei an einander entgegengesetzten Seiten des Borstenbesatzes angrei fen und im Zusammenspiel miteinander die axiale Verschiebung der Borstenfilamente ausgehend von einer Ausgangsposition in eine Zielposition bewirken . Durch das Zusammenspiel des Profilierungswerkzeugs und des Gegenprofilierungswerkzeugs der Profilierungsvorrichtung ist eine präzise axiale Verschiebung der Borstenfilamente des Borstenbesatzes zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes möglich, ohne dabei die Borstenfilamente des Borstenbesatzes kürzen zu müssen und Schnittabfall zu erzeugen .
Das Profilierungswerkzeug kann zur axialen Beaufschlagung der Borstenfilamente an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes eingerichtet seien . Das Gegenprofilierungswerkzeug kann zur axialen Beaufschlagung von befestigungsseitigen Enden der Borstenfilamente an einer Befestigungsseite des Borstenbesatzes und/oder zur Abstützung der Borstenfilamente an befestigungsseitigen Enden der Borstenfilamente bei der Profilierung des Borstenbesatzes eingerichtet sein .
Das Profilierungswerkzeug kann eine , vorzugsweise geschlossene , Profilierungsoberfläche aufweisen . Die Profilierungsoberfläche kann ein Profil aufweisen, das einem Negativprofil des zu erzeugenden Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes entspricht . Wenn die Profilierungsoberfläche geschlossen ist , lässt sich vermeiden, dass einzelne Borstenfilamente durch die Profilierungsoberfläche des Profilierungswerkzeugs gelangen und von dem Pro filierungswerkzeug versehentlich nicht erfasst werden .
Das Gegenprofilierungswerkzeug kann eine , vorzugsweise geschlossene , Gegenprofilierungsoberfläche aufweisen . Die Gegenprofilierungsoberfläche des Gegenprofilierungswerkzeugs kann dabei ein Profil haben, das einem negativen Profil des Profils der Prof ilierungsoberfläche des Profilierungswerkzeugs entspricht . Das Profil der Gegenprofilierungsoberfläche kann dabei auch dem zu erzeugenden Profil des Borstenbesatzes der herzustellenden Bürste an seiner Reinigungsseite entsprechen .
Um die Borstenfi lamente zur Erzeugung des Profils axial verschieben zu können, ist es vorteilhaft , wenn das Profilierungswerkzeug und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug zur Aus führung einer Profilierungsbewegung beweglich gelagert ist/ sind . Es ist auch möglich, das Profilierungswerkzeug und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug orts fest zu halten und den Borstenbesat z zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes in einer Profilierungsbewegung relativ zu dem Profilierungswerkzeug und/oder dem Gegenprofilierungswerkzeug zu bewegen .
Die Profilierungsvorrichtung kann einen Antrieb zur Profilierungsbewegung des Profilierungswerkzeugs und/oder des Gegenprofilierungswerkzeug und/oder des Borstenbesatzes , insbesondere eines nachfolgend noch näher erläuterten Filamenthalters der Profilierungsvorrichtung, aufweisen .
Die Profilierungsvorrichtung kann einen Filamenthalter zum, insbesondere klemmenden, Halten der Borstenfilamente des Borstenbesatzes bei der Profilierung des Borstenbesatzes aufweisen . Die Borstenfilamente des Borstenbesatzes können mit dem Filamenthalter zunächst in einer unprofilierten Relativposition zueinander gehalten werden . Dabei können sämtliche Borstenfilamente die gleiche Länge und/oder den gleichem Überstand an dem Filamenthalter aufweisen . Der Filamenthalter kann die Borstenfilamente des Borstenbesatzes zur Profilierung dem Profilierungswerkzeug und/oder dem Gegenprofilierungswerkzeug präsentieren und die Borstenfilamente bei der Profilierung halten und/oder führen . Es ist auch mögl ich, den Filamenthalter mit den Borstenfilamenten des Borstenbesatzes zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes in einer Profilierungsbewegung zu bewegen .
Vorteilhaft ist es , wenn der Filamenthalter ein Lochbild mit einer Anzahl und Anordnung von Aufnahmelöchern aufweist , die der Anzahl und Anordnung von Borstenbündeln des Borstenbesatzes der herzustellenden Bürste entspricht .
Der Filamenthalter kann somit sämtliche Borstenfilamente des zu profilierenden Borstenbesatzes bereits in einer Bündelanordnung halten, die der Bündelanordnung des Borstenbesatzes der fertigen Bürste entspricht .
Der Filamenthalter kann eine lösbare Klemmung für in den Aufnahmelöchern angeordnete Borstenfilamente , insbesondere für in den Aufnahmelöchern angeordnete Borstenbündel , aufweisen . Vor der Profilierung des Borstenbesatzes an seiner Reinigungsseite kann der Filamenthalter die in den Aufnahmelöchern positionierten Borstenfilamente mithil fe der Klemmung halten . Für das eigentliche Profilieren des Borstenbesatzes kann die Klemmung zeitweise gelöst werden . Auf diese Weise ist es möglich, die Borstenfilamente zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes in dem Filamenthalter vorzugsweise unterschiedlich axial zu verschieben . I st die axiale Verschiebung der Borstenfilamente erfolgt und das Profil erzeugt , kann die Klemmung wieder aktiviert werden, um den dann profilierten Borstenbesatz für die weitere Verarbeitung, insbesondere für die Verbindung des Borstenbesatzes mit einem Borstenträger der herzustellenden Bürste , bereitzuhalten .
Vorteilhaft für die zuvor erläuterte Funktion des
Filamenthalters ist es , wenn die Aufnahmelöcher als Durchgangslöcher ausgebildet sind . Auf diese Weise ist es möglich, die Borstenfilamente innerhalb des Filamenthalters durch eine axiale Verschiebung j eweils in ihre individuelle Zielposition zu verschieben und so das Profil an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes zu erzeugen .
Die Profilierungsvorrichtung kann ferner eine Egalisierungsvorrichtung zur Egalisierung eines an einer Befestigungsseite des Borstenbesatzes erzeugten Gegenprofils aufweisen . Durch die axiale Verschiebung der Borstenfilamente zur Erzeugung des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes können die Borstenfilamente an der Befestigungsseite des Borstenbesatzes unterschiedliche Überstände aufweisen .
An der Befestigungsseite kann der Borstenbesatz dann ein Gegenprofil aufweisen, das dem Negativprofil des Profils an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes entspricht . Um diese unterschiedlichen Überstände und das dadurch bestehende Gegenprofil an der Befestigungsseite des Borstenbesatzes zu egalisieren, kommt die Egalisierungsvorrichtung zum Einsatz , die diese unterschiedlichen Überstände der Borstenfilamente an der Befestigungs seite ausgleicht . Zur Egalisierung des Gegenprofils an der Befestigungsseite des Borstenbesatzes kann die Egalisierungsvorrichtung eine Hei zvorrichtung aufweisen, die zum Aufschmel zen von befestigungsseitigen Enden der Borstenfilamente des Borstenbesatzes eingerichtet ist . Durch das Aufschmel zen der befestigungsseitigen Enden können das Gegenprofil an der Befestigungsseite des Borstenbesatzes egalisiert , die Borstenfilamente einzelner Borstenbündel und/oder die Borstenbündel des Borstenbesatzes miteinander verbunden und letztendlich der Borstenbesatz mit einem bereitgehaltenen Borstenträger verbunden werden . Dies kann dann mittels einer vorzugsweise stof f schlüssigen Verbindung zwischen den auf geschmol zenen, befestigungsseitigen Enden der Borstenfilamente des Borstenbesatzes und einem bereitgehaltenen Borstenträger geschehen .
Die Hei zvorrichtung der Egalisierungsvorrichtung kann eine Hei zvorrichtung einer nachfolgend noch näher erläuterten Bürstenherstellungsvorrichtung sein, die auch zur Verbindung des profilierten Borstenbesatzes mit einem bereitgehaltenen Borstenträger verwendet wird .
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Bürstenherstellungsvorrichtung zur Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf eine Bürstenherstellungsvorrichtung gerichteten Anspruchs aufweist . Insbesondere wird somit eine Bürstenherstellungsvorrichtung zur Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten, mit einem Borstenträger und einem Borstenbesatz aus Borstenfilamenten vorgeschlagen, wobei die Bürstenherstellungsvorrichtung eine Profilierungsvorrichtung nach einem der auf eine solche gerichteten Ansprüche aufweist .
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes aus Borstenfilamenten für eine Bürste , insbesondere eine Zahnbürste vorgeschlagen, das die Mittel und Merkmale des unabhängigen, auf ein Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes gerichteten Anspruchs aufweist .
Zur Lösung der Aufgabe wird somit bei dem Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes insbesondere vorgeschlagen, dass die Borstenfilamente des Borstenbesatzes mit einer Profilierungsvorrichtung, insbesondere einer solchen nach einem der auf eine Profilierungsvorrichtung gerichteten Ansprüche , in Be zug auf ihre Längsachsen zur Erzeugung eines Profils an einer Reinigungsseite des Borstenbesatzes ausgehend von einer Ausgangsposition axial in eine Zielposition verschoben werden . Die Zielpositionen der Borstenfilamente können hierbei in axialer Richtung voneinander abweichen . Vorzugsweise wird hierbei ein Profilierungswerkzeug und/oder Gegenprofilierungswerkzeug der Profilierungsvorrichtung verwendet .
Das Verfahren kann Teil eines Verfahrens zur Herstellung von Bürsten, insbesondere von Zahnbürsten sein .
Borstenfilamente des Borstenbesatzes können bei der Durchführung des Verfahrens zur Profilierung des Borstenbesatzes an der Reinigungsseite dabei relativ zueinander axial verschoben und/oder unterschiedlich weit axial verschoben werden .
Der Borstenbesat z kann bei der Profilierung an seiner Befestigungsseite mit einem Gegenprofilierungswerkzeug abgestützt und/oder gegenprofiliert werden . Auf diese Weise wird der Borstenbesatz mittels des zuvor bereits erwähnten Profilierungswerkzeugs im Zusammenspiel mit dem Gegenprofilierungswerkzeug ausgehend von einer unprofilierten Ausgangsposition hin in die profilierte Zielposition verschoben, in der der Borstenbesatz an seiner Reinigungsseite das gewünschte Profil aufweist .
Das Profilierungswerkzeug und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug können hierbei in einer Profilierungsbewegung relativ zu dem Borstenbesatz bewegt werden . Es ist aber auch möglich, dass der Borstenbesatz relativ zu dem Profilierungswerkzeug und/oder zu dem Gegenprofilierungswerkzeug zur Profilierung der Reinigungsseite des Borstenbesatzes bewegt wird . Hierbei kann der Borstenbesat z mit dem zuvor bereits erwähnten Filamenthalter der Profilierungsvorrichtung gehalten und in einer Profilierungsbewegung zu dem Profilierungswerkzeug und/oder dem Gegenprofilierungswerkzeug bewegt werden .
Ein an einer Befestigungsseite des Borstenbesatzes beim Profilieren der Reinigungsseite erzeugtes Gegenprofil kann egalisiert werden . Dies kann beispielsweise durch Aufschmel zen von befestigungs seitigen Enden der Borstenfilamente erfolgen . Das Egalisieren des beim Profilieren des Borstenbesatzes durch die axiale Verschiebung der Borstenfilamente erzeugten Gegenprofils kann die präzise Verbindung des Borstenbesatzes mit einem Borstenträgern der herzustellenden Bürste vereinfachen . Bei der Egalisierung des Gegenprofils werden die Borstenfilamente befestigungsseitig durch Aufschmel zen ihrer befestigungsseitigen Enden gekürzt , sodass die befestigungsseitigen Enden nach der Egalisierung des Gegenprofils in einer gemeinsamen, vorzugsweise rechtwinklig zu Längsachsen von Borstenfilamenten des Borstenbesatzes und/oder zu einer Längsachse eines Borstenträgers der Zahnbürste , an dem der Borstenbesatz in Gebrauchsstellung befestigt ist , ausgerichteten Befestigungsebene angeordnet sind . Durch die vorherige axiale Verschiebung haben Borstenfilamente des Borstenbesatzes anschließend unterschiedliche Längen, wodurch das Profil an der Reinigungsseite des Borstenbesatzes erzeugt wird .
Nach der Profil ierung können die Borstenfilamente des profilierten Borstenbesatzes mittels Wärme mit einem Borstenträger einer Bürste verbunden werden . Das Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes aus Borstenfilamenten kann somit Teil eines Verfahrens zur Herstellung einer Bürste sein .
So wird zur Lösung der Aufgabe auch ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste , insbesondere einer Zahnbürste , vorgeschlagen, bei dem ein Borstenbesatz aus Borstenfilamenten gemäß dem beanspruchten Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes aus Borstenfilamenten profiliert und anschließend die Borstenfilamente des profilierten Borstenbesatzes mittels Wärme mit einem Borstenträger einer Bürste verbunden werden .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus führungsbeispiels näher erläutert . Die Erfindung ist nicht auf das in den Figuren gezeigten Aus führungsbeispiel beschränkt . Weitere Aus führungsbeispiele der Erfindung ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner Ansprüche und/oder durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer des gezeigten Aus führungsbeispiels . Es zeigen :
Figuren 1 bis 4 unterschiedliche Ansichten einer als Zahnbürste ausgebildeten Bürste , wobei zu erkennen ist , dass ein Borstenträger der Bürste eine Aufnahmevertiefung zur Aufnahme der befestigungsseitigen Enden von Borstenfilamenten eines Borstenbesatzes der Bürste aufweist , die nach Befestigung der Borstenfilamente an dem Borstenträger durch auf geschmol zenes Filamentmaterial ausgefüllt ist ,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des Borstenbesatzes der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Bürste nach Aufschmel zen der befestigungsseitigen Enden seiner Borstenfilamente ,
Figuren 6 bis 9 unterschiedliche Ansichten einer weiteren
Aus führungs form einer vergleichbaren Bürste , deren Aufnahmevertiefung zur Aufnahme eines Borstenbesatzes von einer Struktur aus Verstei fungsrippen durchsetzt ist , Figur 10 eine perspektivische Ansicht des Borstenbesatzes der in den Figuren 6 bis 9 gezeigten Bürste nach Aufschmel zen der befestigungsseitigen Enden seiner Borstenfilamente ,
Figur 11 eine schematisierte Darstellung mit einer Profilierungsvorrichtung einer Bürstenherstellungsmaschine zur Herstellung der in den vorherigen Figuren dargestellten Bürsten, sowie
Figuren 12 bis 14 weitere Teile der Bürstenherstellungsvorrichtung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung der in den Figuren 1 bis 10 zumindest in Teilen gezeigten Bürsten .
Die Figuren 1-5 sowie 6- 10 zeigen zumindest Teile j eweils einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Bürste , die als Zahnbürste ausgebildet ist . Wenn nicht expli zit darauf hingewiesen wird, beziehen sich die nachfolgenden Aus führungen auf beide in den Figuren gezeigten Aus führungs formen der Bürste 1 .
Die Bürste 1 wei st einen Borstenträger 2 auf nämlich einen Bürstenkopf , an dem ein Borstenbesatz 3 aus Borstenfilamenten 4 befestigt ist .
Der Borstenbesat z 3 der Bürste 1 wird mit einer
Profilierungsvorrichtung 25 einer Bürstenherstellungsmaschine 18 profiliert . Die Profilierungsvorrichtung 25 ist dazu eingerichtet , den Borstenbesatz 3 einer herzustellenden Bürste 1 vor Befestigung des Borstenbesatzes 3 an dem Borstenträger 2 der Bürste 1 an der Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 durch eine in Be zug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung der Borstenfilamente 4 zu profilieren . Zur Profilierung des Borstenbesatzes 3 weist die Profilierungsvorrichtung 25 ein Profilierungswerkzeug 26 und ein Gegenprofilierungswerkzeug 28 auf , die zur axialen Verschiebung der Borstenfilamente 4 des Borstenbesatzes 3 vor seiner Befestigung an dem Borstenträger 2 eingerichtet sind .
Das Profilierungswerkzeug 26 beaufschlagt die Borstenfilamente 4 an der Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 axial . Das Gegenprofilierungswerkzeug 28 beaufschlagt befestigungsseitige Enden 6 der Borstenfilamente 4 an einer Befestigungsseite 29 des Borstenbesat zes 3 axial und stützt die Borstenfilamente 4 an ihren befestigungsseitigen Enden 6 bei der Profilierung des Borstenbesatzes 3 ab .
Das Profilierungswerkzeug 26 weist eine geschlossene Profilierungsoberfläche 39 auf , die ein Negativprofil eines an der Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 zu erzeugenden Profils 42 und konvex geformt ist .
Das Gegenprofilierungswerkzeug 28 weist eine geschlossene Gegenprofilierungsoberfläche 40 auf , deren Profil einem Negativprofil des Profils der Profilierungsoberfläche 39 des Profilierungswerkzeugs 26 ist und deren Profil dem zu erzeugenden Prof ils 42 des Borstenbesatzes 3 der herzustellenden Bürste 1 an seiner Reinigungsseite 27 entspricht und konkav geformt ist .
Das Profilierungswerkzeug 26 und das Gegenprofilierungswerkzeug 28 sind gemäß Figur 11 beweglich gelagert , um eine Profilierungsbewegung aus zuführen . Die Profilierungsbewegung des Profilierungswerkzeug 26 und des Gegenprofilierungswerkzeugs 28 sind in Figur 11 durch die dem Profilierungswerkzeug 26 und dem Gegenprofilierungswerkzeug 28 j eweils zugeordneten Pfeile verdeutlicht . Zur Aus führung der Profilierungsbewegung des Profilierungswerkzeug 26 und des Gegenprofilierungswerkzeugs 28 weist die
Profilierungsvorrichtung 25 einen Antrieb 44 auf .
Beispielsweise die Figuren 1 und 6 verdeutlichen, dass die Bürste 1 an ihrem Borstenträger 2 eine Aufnahmevertiefung 5 aufweist . In der Aufnahmevertiefung 5 sind Borstenfilamente 4 des profilierten Borstenbesatzes 3 mit ihren befestigungsseitigen Enden 6 an der fertigen Bürste 1 befestigt . Die Aufnahmevertiefung 5 ist durch zur Befestigung der Borstenfilamente 4 auf geschmol zenes Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 an der fertigen Bürste 1 ausgefüllt . Der Borstenträger 2 , nämlich der Bürstenkopf , ist über einen Halsabschnitt 7 der Bürste 1 mit einem Gri f f 8 der Bürste 1 verbunden . Beispielsweise die Figuren 1 und 4 zeigen, dass der Borstenträger 2 vor Befestigung der Borstenfilamente 4 im Bereich der Aufnahmevertiefung 5 seine geringste , in Richtung einer Normalen auf die Aufnahmevertiefung 5 messbare Materialstärke aufweist . In benachbarten Bereichen ist der Borstenträger 2 deutlich dicker ausgebildet . Dies zeigen beispielsweise die Figuren 4 und 9 , in denen die Materialstärke E im Bereich der Aufnahmevertiefung 5 und die Materialstärke D in benachbarten Abschnitten des Borstenträgers 2 durch eine Bemaßung verdeutlicht sind .
Der Borstenträger 2 ist durch das auf geschmol zene Filamentmaterial der Borstenfilamente 4 nach Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 im Bereich seiner ausgefüllten Aufnahmevertiefung 5 verstärkt .
Bei dem in den Figuren 6- 10 gezeigten Aus führungsbeispiel einer Bürste 1 s ind innerhalb der Aufnahmevertiefung 5 Verstei fungsrippen 9 ausgebildet , die dem Borstenträger 2 trotz seiner vergleichsweise geringen Materialstärke E im Bereich der Aufnahmevertiefung 5 eine gute Stabilität verleihen . Dies kann die Handhabung des Borstenträgers 2 bei der Herstellung der Bürste 1 vereinfachen .
Durch die innerhalb der Aufnahmevertiefung 5 vorhandenen Verstei fungsrippen 9 ist die Aufnahmevertiefung 5 segmentiert . Die Anordnung der Verstei fungsrippen 9 erzeugt ein Muster aus einzelnen Aufnahmen, die hinsichtlich Form und Anordnung einer Querschnitts form und Anordnung von Borstenbündeln 11 des Borstenbesatzes 3 , die aus den Borstenfilamenten 4 bestehen, entspricht .
Die Figuren 5 und 10 verdeutlichen, dass das auf geschmol zene Filamentmaterial des j eweils gezeigten Borstenbesatzes 3 zumindest eine Trägerplatte 11 bildet , die die Aufnahmevertiefung 5 der j eweiligen Bürste 1 nach Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 aus füllt .
Durch die Trägerplatte 11 können die Borstenfilamente 4 bzw . die aus den Borstenfilamenten 4 gebildeten Borstenbündel 10 untereinander verbunden sein . Dies ist insbesondere bei der in Figur 5 gezeigten Trägerplatte 11 der Fall .
Bei dem in Figur 10 gezeigten Borstenbesatz 3 sind die Borstenfilamente 4 innerhalb eines Borstenbündels 10 durch eine Trägerplatte 11 verbunden . Jedes der insgesamt acht Borstenbündel 10 weist somit eine Trägerplatte 11 auf .
Die Trägerplatte 11 füllt die Aufnahmevertiefung 5 derart aus , dass eine Oberfläche 12 der Trägerplatte 11 bündig mit einer an die Aufnahmevertiefung 5 und den Borstenbesatz 3 angrenzenden Bürstenoberfläche 13 der Bürste 1 ist . In analoger Weise füllen auch die mehreren Trägerplatten 11 des in Figur 10 gezeigten Borstenbesatzes 3 die Teile der durch die Verstei fungsrippen 9 segmentierten Aufnahmevertiefung 5 des in den Figuren 6 bis 9 gezeigten Borstenträgers 2 auf .
Auch dort sind Oberflächen 12 der Trägerplatten 11 dann bündig mit einer die Aufnahmevertiefung 5 umgebenden
Bürstenoberfläche 13 der Bürste 1 .
Die Borstenfilamente 4 und der Borstenträger 2 , wie auch der Halsabschnitt 7 und der Gri f f 8 der Bürste 1 bestehen aus demselben Werkstof f , der zudem eine stof f schlüssige Verbindung zwischen dem Borstenfilamenten 4 und dem Borstenträger 2 erlaubt .
Die in den Figuren gezeigten Bürsten 1 sind somit sogenannte Einstof fbürsten . Da als Werkstof f für die Herstellung des Borstenträgers 2 , des Halsabschnitts 7 und des Gri f fs 8 sowie der Borstenfilamente 4 des Borstenbesatzes 3 der Bürste 1 ein biologisch abbaubarer Kunststof f , beispielsweise Polyamid, nämlich vorzugsweise PA 10 . 10 oder PA 12 , verwendet wird, ist die Bürste 1 besonders umweltfreundlich und lässt sich einfach recyceln .
Die in der Aufnahmevertiefung 5 befestigten Borstenfilamente 4 und der Borstenträger 2 bilden nach ihrer Verbindung eine stof flich homogene , monolithische Einheit und sind stof f schlüssig miteinander verbunden .
Der Borstenträger 2 weist einen die Aufnahmevertiefung 5 seitlich begrenzenden Rand 14 auf . Der Rand 14 dient dazu, das auf geschmol zene Filamentmaterial bei der Verbindung der Borstenfilamente 4 mit dem Borstenträger 2 derart zu führen, dass die Aufnahmevertiefung 5 mit dem auf geschmol zenen Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 ausgefüllt wird .
In dem Rand 14 s ind j eweils mehrere Ausnehmungen 15 ausgebildet , die durch das auf geschmol zene Filamentmaterial der befestigungs seitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 bevorzugt bündig mit benachbarten Randabschnitten ausgefüllt werden . Dies verdeutlicht beispielsweise Figur 3 , die eine Draufsicht auf den als Bürstenkopf ausgebildeten Borstenträger 2 der einen Bürste 1 zeigt .
Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, dass die Ausnehmungen 15 im Rand 14 nahezu vollständig mit dem auf geschmol zenen Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 ausgefüllt sind .
Figuren 3 und 8 zeigen, dass der Borstenbesatz 3 an der fertigen Zahnbürste in einem Bereich, in dem der Borstenbesatz 3 benachbart zu dem Rand 14 des Borstenträgers 2 , der die Aufnahmevertiefung 5 begrenzt , angeordnet ist , beispielsweise einen Abstand A von 0 , 5 mm bis 3 mm zu einem Umfang des Borstenträgers 2 aufweisen kann . Der Abstand A definiert in diesem Fall auch den Abstand der Borstenbündel 10 zu dem Umfang des Borstenträgers 2 .
Figuren 3 und 8 zeigen auch, dass das auf geschmol zene Filamentmaterial und damit die Trägerplatte 11 dort , wo sie vom Rand 14 des Borstenträgers 2 umgeben sind, einen Abstand B zu dem Umfang des Borstenträgers 2 von beispielsweise 0 , 3 mm bis 2 mm aufweisen können . Der Abstand B definiert in diesem Fall auch die Randdicke des Randes 14 des Borstenträgers 2 , der die Aufnahmevertiefung 5 begrenzt und an der Trägerplatte 11 anliegt .
Figuren 3 und 8 zeigen ferner, dass das auf geschmol zene Filamentmaterial und damit die Trägerplatte 11 im Bereich einer Ausnehmung 15 in einem die Aufnahmevertiefung 5 umgebenden Rand 14 des Borstenträgers 2 einen Abstand C zu dem Umfang des Borstenträgers 2 von beispielsweise 0 mm bis 2 mm aufweisen kann . Das auf geschmol zene Filamentmaterial , das die Trägerplatte 11 bildet , kann im Bereich einer Ausnehmung 15 im Rand 14 somit bi s ganz nach außen reichen, die Ausnehmung 15 aus füllen und einen bündigen Abschluss mit angrenzenden Randabschnitten bilden .
Figuren 4 und 9 zeigen, dass der Borstenträger 2 randseitig und nach Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 6 der Borstenträger 2 eine Materialstärke D von 2 mm bis 6 mm aufweisen kann . Die Materialstärke D definiert hierbei die Kopf dicke des Borstenträgers .
Figuren 4 und 9 zeigen ferner, dass eine Materialstärke E im Bereich der Aufnahmevertiefung 5 vor Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 bei Zahnbürsten beispielsweise 1 mm bis 4 mm betragen kann . Die Di f ferenz der Größen D und E definiert dann die Höhe des Randes 14 über der Aufnahmevertiefung 5 .
Die Figuren 11- 14 veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste 1 , wie sie in den Figuren 1- 9 zumindest in Tei len dargestellt ist . Figur 12 zeigt , dass zunächst die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 zur Verbindung der Borstenfilamente 4 mit dem bereitgehaltenen Borstenträger 2 erwärmt und die Aufnahmevertiefung 5 durch dabei auf geschmol zenes Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 beim Befestigen der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 ausgefüllt wird . Die Figur 12 zeigt ferner, dass hierbei nicht nur die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 , sondern auch der Borstenträger 2 im Bereich seiner Aufnahmevertiefung 5 berührungslos mittels Wärmestrahlung erwärmt wird .
Die befestigungs seitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 werden hierbei auf eine höhere Temperatur als der Borstenträger 2 im Bereich seiner Aufnahmevertiefung 5 erwärmt . Während die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 so weit erwärmt werden, dass sie schmel zen, ist die Temperatur, auf die der Borstenträger 2 im Bereich seiner Aufnahmevertiefung 5 erwärmt wird, geringer gewählt , so dass der Borstenträger 2 im Bereich der Aufnahmevertiefung 5 nicht schmil zt . Nach ihrer Befestigung an dem Borstenträger 2 sind die Borstenfilamente 4 und der Borstenträger 2 stof f schlüssig miteinander verbunden und bilden die bereits zuvor erwähnte stof flich homogene , monolithische Einheit .
Die in dem die Aufnahmevertiefung 5 seitlich begrenzenden Rand 14 des Borstenträgers 2 vorhandenen Ausnehmungen 15 werden durch das Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 vorzugsweise bündig mit angrenzenden Randabschnitten bei der Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 ausgefüllt .
Der Borstenträger 2 wird zur Befestigung der Borstenfilamente
4 in der Aufnahmevertiefung 5 in eine Form 16 eingesetzt . Die Form 16 weist eine Formwand 17 auf , die die Aufnahmevertiefung
5 des Borstenträgers 2 derart seitlich umgibt , dass der Rand 14 des Borstenträgers 2 , der die Aufnahmevertiefung 5 seitlich begrenzt , seitlich abgestützt wird .
Der Borstenträger 2 wird gemäß Figur 13 in die Form 16 eingesetzt , nachdem die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 und der Borstenträger 2 erwärmt wurden . Das Einsetzen des Borstenträgers 2 erfolgt mit einer Hebevorrichtung 36 einer nachfolgend näher erläuterten Bürstenherstellungsvorrichtung 18 .
Nach dem Aus fül len der Aufnahmevertiefung 5 durch das Filamentmaterial der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 wird der Borstenträger 2 über die Form 16 abgekühlt . Zur Herstellung der Bürsten 1 wird eine im Ganzen mit 18 bezeichnete Bürstenherstellungsvorrichtung verwendet. Die Bürstenherstellungsvorrichtung 18 weist eine Heizvorrichtung 19 auf. Die Heizvorrichtung 19 umfasst zwei Heizflächen 20 und 21, von denen eine erste Heizfläche 20 zur Erwärmung von befestigungsseitigen Enden 6 von Borstenfilamenten 4 und eine zweite Heizfläche 21 zur Erwärmung eines Borstenträgers 2 in einem Bereich seiner Aufnahmevertiefung 5 vorgesehen ist. Die Heizflächen 20 und 21 geben die Wärme dabei über Wärmestrahlung auf die Borstenfilamente 4 bzw. den Borstenträger 2 ab.
Die Heizvorrichtung 19 ist dazu eingerichtet, die beiden Heizflächen 20 und 21 und über diese die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente und den Borstenträger 2 im Bereich seiner Aufnahmevertiefung 5 auf unterschiedliche Temperaturen zu erwärmen. Die Heizfläche 20 kann dabei auf eine Temperatur erwärmt werden, die ausreicht, um die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 3 mittels Wärmestrahlung aufzuschmelzen.
Die beiden Heizflächen 20 und 21 sind an einem gemeinsamen Heizelement 22 und hierbei an unterschiedlichen, nämlich an einander abgewandten Seiten des Heizelements 22 angeordnet.
Auf diese Weise ist es möglich, das Heizelement 22 in seine in Figur 12 gezeigte Position zwischen einem bereitgehaltenen Borstenträger 2 und bereitgehaltenen Borstenfilamenten 4 zu positionieren, um die befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 über die Heizfläche 20 und den Borstenträger 2 über die Heizfläche 21 zu erwärmen.
Die Heizvorrichtung 19 ist zur unabhängigen Regelung der Temperaturen der beiden Heizflächen 20 und 21 eingerichtet.
Die Heizvorrichtung 19 umfasst zur Erfassung und Regelung der Temperaturen der beiden Hei z flächen 20 und 21 für j ede der Hei z flächen 20 und 21 j eweils zumindest einen Temperatursensor 23 .
Mithil fe der Temperatursensoren 23 ist es möglich, die Temperaturen der Hei z flächen 20 und 21 zu erfassen und so die Regelung der Temperaturen der beiden Hei z flächen 20 und 21 auf eine Zieltemperatur vorzunehmen . Zur Durchführung der Temperaturregelung der Hei z flächen 20 und 21 ist die Hei zvorrichtung 19 mit einer entsprechenden Steuereinheit 24 ausgestattet . Die Steuereinheit 24 ist mit den Temperatursensoren 23 verbunden und kann die Temperaturen der Hei z flächen 20 und 21 in Abhängigkeit einer mit den Temperatursensoren 23 erfassten Abweichung einer j eweiligen I st-Temperatur von einer Soll-Temperatur der Hei z flächen 20 , 21 anpassen .
Die zuvor bereits erwähnte Form 16 ist Teil der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 . Die Form 16 dient der Aufnahme und Abstützung des Borstenträgers 2 beim Befestigen der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 . Der Borstenträger 2 wird zur Befestigung der Borstenfilamente 4 in der Aufnahmevertiefung nach Erwärmung der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 und des Borstenträgers 2 mit der Hebevorrichtung 36 der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 in die Form 16 abgesenkt .
Die Bürstenherstellungsvorrichtung 18 umfasst auch die zuvor bereits erläuterte Profilierungsvorrichtung 25 . Die Profilierungsvorrichtung 25 ist in Figur 11 sowie in Teilen in den Figuren 12 und 13 gezeigt . Die Profilierungsvorrichtung 25 dient zur Profil ierung des Borstenbesatzes 3 der herzustellenden Bürste 1 .
Wie zuvor erwähnt , weist die Profilierungsvorrichtung 25 ein Profilierungswerkzeug 26 zur Profilierung einer Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 und ein Gegenprofilierungswerkzeug 28 zur Abstützung und Profilierung einer Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 auf . Bei der Profilierung des Borstenbesatzes 3 wird an seiner Reinigungsseite 27 ein Profil 42 erzeugt , das die Gebrauchseigenschaften und die Reinigungswirkung der Bürste 1 optimieren soll .
Die Funktionswei se der Profilierungsvorrichtung 25 wird beispielsweise aus Figur 11 ersichtlich . Demnach wird das Profilierungswerkzeug 26 mit seiner formgebenden, konvex geformten, geschlossenen Profilierungsoberfläche 39 gegen die Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 bewegt . Dadurch werden die Borstenfilamente 4 in Bezug auf ihre Längsachse gemäß der Form des Profilierungswerkzeugs 26 axial verschoben . Durch das an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 angelegte Gegenprofilierungswerkzeug 28 , dessen ebenfalls geschlossene Gegenprofilierungsoberfläche 40 eine Kontur aufweist , die der Zielkontur und damit dem zu erzeugenden Profil 42 des Borstenbesatzes 3 an seiner Reinigungsseite 27 entspricht und konkav geformt ist , werden die Borstenfilamente 4 abgestützt .
Der unterschiedl iche Überstand der Borstenfilamente 4 an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 erzeugt ein Gegenprofil 43 an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 . Das Gegenprof il 43 wird beim Auf schmel zen der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 zur Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 einer herzustellenden Bürste 1 egalisiert . Dabei wird eine Egalisierungsvorrichtung 41 der Profilierungsvorrichtung 25 verwendet . Die Egalisierungsvorrichtung 41 nutzt dabei die zuvor bereits erwähnte Hei zvorrichtung 19 der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 , um das Gegenprofil 43 durch Aufschmel zen der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 einzuebnen .
Figur 11 zeigt , dass die Bürstenherstellungsvorrichtung 18 zudem einen Filamenthalter 30 mit einer Klemmung 45 zum klemmenden Halten der Borstenfilamente 4 des Borstenbesatzes 3 aufweist . Der Filamenthalter 30 ist zumindest zeitweise auch Teil der Profil ierungsvorrichtung 25 und zudem als Kassette ausgebildet , und kann von Station zu Station der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 bewegt werden . Der Filamenthalter 30 kann die Borstenfilamente 4 bei der Profilierung des Borstenbesatzes 3 genauso wie bei dem Erwärmen der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 zur Egalisierung des Gegenprofils an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 an der Hei zvorrichtung 19 halten . Der Filamenthalter 30 weist ein Lochbild 37 von Aufnahmelöchern 38 für Borstenbündel 10 aus Borstenfilamenten 4 auf , das einer Bündelanordnung von Borstenbündeln 10 im Borstenbesatz 3 der herzustellenden Bürste 1 entspricht .
Der Filamenthalter 30 umfasst eine lösbare Klemmung 45 für die in seinen Aufnahmelöchern 38 angeordneten Borstenbündel 10 aus Borstenfilamenten 4 . Figur 11 zeigt den Filamenthalter 30 mit einem zu profilierenden Borstenbesatz 3 zwischen dem Profilierungswerkzeug 26 und dem Gegenprofilierungswerkzeug 28 .
Während der Prof ilierung des Borstenbesatzes 3 wird die Klemmung 45 des Filamenthalters 30 geöf fnet , so dass eine axiale Verschiebung der Borstenfilamente 4 der Borstenbündel 10 zur Profilierung des Borstenbesatzes 3 in den als Durchgangslöchern ausgebildeten Aufnahmelöchern 38 des Filamenthalters 30 möglich ist . I st die Profilierung des Borstenbesatzes 3 abgeschlossen, kann die Klemmung 45 wieder aktiviert werden, um die verschobenen Borstenfilamente 4 in den Aufnahmelöchern 38 des Filamenthalters 30 zu fixieren .
Auch beim Eindrücken der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 in die Aufnahmevertiefung 5 eines bereitgehaltenen Borstenträgers 2 wird der Filamenthalter 30 verwendet . Hierbei ist seine Klemmung 45 j edoch geöf fnet . So können die Borstenfilamente 4 mithil fe des Profilierungswerkzeugs 26 , das die Borstenfilamente 4 an der Befestigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 axial beaufschlagt , mit ihren befestigungsseitigen Enden 6 in die Aufnahmevertiefung 5 gedrückt werden . Dabei werden die Borstenfilamente 4 von dem Filamenthalter 30 und seinen durchgehenden Aufnahmelöchern 38 geführt .
Zur Kühlung des Borstenträgers 2 nach der Befestigung der Borstenfilamente 4 an dem Borstenträger 2 weist die Bürstenherstellungsvorrichtung 18 außerdem eine Kühlvorrichtung 31 auf . Die Kühlvorrichtung 31 ist dazu eingerichtet , den in der Form 16 angeordneten Borstenträger 2 abzukühlen .
Gemäß Figur 11 weist die Bürstenherstellungsvorrichtung 18 außerdem ein Magazin 32 auf , in dem ein Vorrat an losen Borstenfilamenten 33 angeordnet ist .
Mithil fe einer Abteilvorrichtung 34 der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 können Borstenbündel 10 aus dem Vorrat an losen Borstenfilamenten 33 in dem Magazin 32 abgeteilt werden . Mithil fe einer Bündel formeinheit 35 können die Borstenbündel 10 in ihre im Borstenbesatz 3 der herzustellenden Bürste 1 gewünschte Ziel form gebracht werden .
Aus der Bündel formeinheit 35 werden die Borstenbündel 10 an den Filamenthalter 30 übergeben und mit der Klemmung 45 in den als Durchgangslöchern ausgebildeten Aufnahmelöchern 38 fixiert .
Fig 14 zeigt , wie die fertige Bürste 1 nach Abkühlen des Borstenträgers 2 mit der Hebevorrichtung 36 aus der Form 16 gehoben wird . Der profilierte Borstenbesatz 3 ist nun mit dem Borstenträger 2 der Bürste 1 verbunden .
Die Profilierungsvorrichtung 25 eignet sich zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zur Profilierung eines Borstenbesatzes 3 aus Borstenfilamenten 4 für eine herzustellende Bürste 1 . Das Verfahren kann Teil eines Verfahrens zur Herstellung von Bürsten 1 sein .
Dabei werden die Borstenfilamente 4 des Borstenbesatzes 3 mit der Profilierungsvorrichtung 25 in Bezug auf ihre Längsachsen zur Erzeugung eines Profils 42 an einer Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 ausgehend von einer Ausgangsposition in eine Zielposition axial verschoben .
Dabei werden Borstenfilamente 4 des Borstenbesatzes 3 relativ zueinander axial und zudem zum Teil axial unterschiedlich weit verschoben . Die Borstenfilamente 4 werden dazu mit dem Profilierungswerkzeug 26 der Profilierungsvorrichtung 25 an der Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 axial beaufschlagt und an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 mit dem Gegenprofilierungswerkzeug 28 der Profilierungsvorrichtung 25 abgestützt und zudem gegenprofiliert .
Das Profilierungswerkzeug 26 und das Gegenprofilierungswerkzeug 28 werden gemäß Figur 11 in einer Profilierungsbewegung relativ zu dem Borstenbesatz 3 und dem Filamenthalter 30 mithil fe des Antriebs 44 bewegt . Bei einer alternativen Aus führungs form des Verfahrens ist es möglich, den Borstenbesat z 3 , beispielsweise zusammen mit dem Filamenthalter 30 , relativ zu dem Profilierungswerkzeug 26 und/oder dem Gegenprofilierungswerkzeug 28 zu bewegen .
Ein an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 beim Profilieren der Reinigungsseite 27 erzeugtes Gegenprofil 43 wird durch Aufschmel zen von befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 egalisiert , bevor der Borstenbesatz 3 mit dem Borstenträger 2 der herzustellenden Bürste 1 verbunden wird . Die Egalis ierung des an der Befestigungsseite 29 erzeugten Gegenprofils 43 erfolgt mithil fe der Hei zvorrichtung 19 der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 , die zumindest zeitweise auch Teil der Egalisierungsvorrichtung 41 der Profilierungsvorrichtung 25 ist .
Nach der Profil ierung können die Borstenfilamente 4 mittels Wärme mit einem Borstenträger 2 einer Bürste 1 verbunden werden . Das Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes 3 aus Borstenfilamenten 4 ist dann Teil eines Verfahrens zur Herstellung einer Bürste 1 . Ein Verfahrensschritt dieses Verfahrens zur Herstellung einer Bürste 1 sieht vor, dass die Borstenfilamente 4 des zuvor profilierten Borstenbesatzes 3 mittels Wärme mit einem Borstenträger 2 einer Bürste 1 verbunden werden . Zur Verbindung der Borstenfilamente 4 mit dem Borstenträger 2 kann dabei die Wärme der Hei zvorrichtung 19 der Bürstenherstellungsvorrichtung 18 genutzt werden . Die Hei zvorrichtung 19 wurde zuvor zum Aufschmel zen der befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 zur Egalisierung des an der Befestigungsseite 29 des Borstenbesatzes 3 erzeugten Gegenprofils 43 verwendet . Die auf geschmol zenen befestigungsseitigen Enden 6 der Borstenfilamente 4 können dann in Kontakt mit dem durch die Hei zvorrichtung 19 ebenfalls erwärmten Borstenträger 2 gebracht werden, um die Borstenfilamente 4 mit dem Borstenträger 2 zu verbinden . Die Erfindung betri f ft unter anderem eine
Profilierungsvorrichtung 25 zur Profilierung eines
Borstenbesatzes 3 für eine Bürste 1 , wobei die
Profilierungsvorrichtung 25 dazu eingerichtet ist , eine Reinigungsseite 27 des Borstenbesatzes 3 durch eine in Bezug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung von Borstenfilamenten
4 des Borstenbesatzes 3 zu profilieren .
/ Bezugszeichenliste
Bezugszeichenliste
1 Bürste
2 Borstenträger, Bürstenkopf
3 Borstenbesatz
4 Borstenfilamente
5 Aufnahmevertiefung
6 befestigungsseitige Enden von 4
7 Hals ab schnitt
8 Gri f f
9 Verstei fungsrippe
10 Borstenbündel
11 Trägerplatte
12 Oberfläche von 11
13 Bürstenoberfläche
14 Rand
15 Ausnehmung in 15
16 Form
17 Formwand
18 Bürstenherstellungsvorrichtung
19 Hei z Vorrichtung
20 Hei z fläche für 6
21 Hei z fläche für 2
22 Hei zelement
23 Temperatur sensor
24 Steuereinheit
25 Profilierungsvorrichtung
26 Profilierungswerkzeug
27 Reinigungs seife
28 Gegenprofilierungswerkzeug
29 Bef es tigungs seite
30 Filamenthalter
31 Kühlvorrichtung
32 Magazin
33 Vorrat an losen Borstenfilamenten 34 Abteil Vorrichtung
35 Bündel t ormeinheit
36 Hebevorrichtung
37 Lochbild von 30 38 Aufnahmeloch in 30
39 Profilierungsoberfläche
40 Gegenprofilierungsoberfläche
41 Egal isierungs Vorrichtung
42 Profil 43 Gegenprofil
44 Antrieb
45 Klemmung
/ Bezugszeichenliste

Claims

Ansprüche Profilierungsvorrichtung (25) zur Profilierung eines Borstenbesatzes (3) für eine Bürste (1) , die dazu eingerichtet ist, eine Reinigungsseite (27) des Borstenbesatzes (3) durch eine in Bezug auf ihre Längsachsen axiale Verschiebung von Borstenfilamenten (4) des Borstenbesatzes (3) zu profilieren. Profilierungsvorrichtung (25) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Profilierungsvorrichtung (25) ein Profilierungswerkzeug (26) und/oder ein Gegenprofilierungswerkzeug (28) zur axialen Verschiebung der Borstenfilamente (4) aufweist, und/oder wobei die Profilierungsvorrichtung (25) , insbesondere durch ihr Profilierungswerkzeug (26) und/oder ihr Gegenprofilierungswerkzeug (28) , dazu eingerichtet ist Borstenfilamente (4) des Borstenbesatzes (3) unterschiedlich weit axial zu verschieben. Profilierungsvorrichtung (25) nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Profilierungswerkzeug (26) zur axialen Beaufschlagung der Borstenfilamente (4) an der Reinigungsseite (27) des Borstenbesatzes (3) eingerichtet ist und/oder wobei das Gegenprofilierungswerkzeug (28) zur axialen Beaufschlagung von befestigungsseitigen Enden (6) der Borstenfilamente (4) an einer Befestigungsseite (29) des Borstenbesatzes (3) und/oder zur Abstützung der Borstenfilamente (4) an befestigungsseitigen Enden (6) der Borstenfilamente (4) bei der Profilierung des Borstenbesatzes (3) eingerichtet ist. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei das Profilierungswerkzeug (26) eine, vorzugsweise geschlossene, Profilierungsoberfläche (39) aufweist, die ein Negativprofil eines zu erzeugenden Profils (42) des Borstenbesatzes (3) einer herzustellenden Bürste (1) an seiner Reinigungsseite (27) hat. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Gegenprofilierungswerkzeug (28) eine, vorzugsweise geschlossene, Gegenprofilierungsoberfläche
(40) aufweist, deren Profil ein Negativprofil des Profils einer oder der Profilierungsoberfläche (39) des Profilierungswerkzeugs (26) ist und/oder deren Profil dem zu erzeugenden Profil (42) des Borstenbesatzes (3) einer herzustellenden Bürste (1) an seiner Reinigungsseite (27) entspricht . Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Profilierungswerkzeug (26) und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug (28) zur Ausführung einer Profilierungsbewegung beweglich gelagert ist/sind. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Profilierungsvorrichtung (25) einen Antrieb (44) zur Profilierungsbewegung des Profilierungswerkzeugs (26) und/oder des Gegenprofilierungswerkzeugs (28) und/oder eines Filamenthalters (30) der Profilierungsvorrichtung (25) aufweist . Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Profilierungsvorrichtung (25) einen Filamenthalter (30) zum, insbesondere klemmenden, Halten der Borstenfilamente (4) des Borstenbesatzes (3) bei der Profilierung des Borstenbesatzes (3) aufweist. Profilierungsvorrichtung (25) nach dem vorherigen Anspruch, wobei der Filamenthalter (30) ein Lochbild (37) mit einer Anzahl und Anordnung von Aufnahmelöchern (38) aufweist, die der Anzahl und Anordnung von Borstenbündeln (10) des Borstenbesatzes (3) einer herzustellenden Bürste (1) entspricht .
10. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei der Filamenthalter (30) eine lösbare Klemmung (45) für in den Aufnahmelöchern (38) angeordnete Borstenfilamente (4) , insbesondere für in den Aufnahmelöchern (38) angeordnete Borstenbündel (10) , aufweist .
11. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei die Aufnahmelöcher (38) als Durchgangslöcher ausgebildet sind.
12. Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Profilierungsvorrichtung (25) eine Egalisierungsvorrichtung (41) zur Egalisierung eines an einer Befestigungsseite (29) des Borstenbesatzes (3) erzeugten Gegenprofils (4) aufweist, insbesondere wobei die Egalisierungsvorrichtung (41) eine Heizvorrichtung (19) zum Auf schmelzen von befestigungsseitigen Enden (6) der Borstenfilamente (4) des Borstenbesatzes (3) aufweist.
13. Bürstenherstellungsvorrichtung (18) zur Herstellung von Bürsten (1) , insbesondere von Zahnbürsten, mit einem Borstenträger (2) und einem Borstenbesatz (3) aus Borstenfilamenten (4) , wobei die Bürstenherstellungsvorrichtung (18) eine Profilierungsvorrichtung (25) nach einem der vorherigen Ansprüche aufweist.
14. Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes (3) aus
Borstenfilamenten (4) für eine Bürste (1) , insbesondere für eine Zahnbürste, wobei die Borstenfilamente (4) des Borstenbesatzes (3) mit einer Profilierungsvorrichtung (25) , insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, in Bezug auf ihre Längsachsen zur Erzeugung eines Profils (42) an einer Reinigungsseite (27) des Borstenbesatzes (3) ausgehend von einer Ausgangsposition axial in eine Zielposition verschoben werden. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei Borstenfilamente (4) des zu profilierenden Borstenbesatzes (3) relativ zueinander axial verschoben und/oder unterschiedlich weit axial verschoben werden. Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei die Borstenfilamente (4) an der Reinigungsseite (27) des Borstenbesatzes (3) mit einem Profilierungswerkzeug (26) der Profilierungsvorrichtung (25) axial beaufschlagt werden und/oder wobei der Borstenbesatz (3) an seiner Befestigungsseite (29) mit einem Gegenprofilierungswerkzeug (28) der Profilierungsvorrichtung (25) abgestützt und/oder gegenprofiliert wird. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Profilierungswerkzeug (26) und/oder das Gegenprofilierungswerkzeug (28) in einer Profilierungsbewegung relativ zu dem Borstenbesatz (3) bewegt wird/werden und/oder wobei der Borstenbesatz (3) relativ zu dem Profilierungswerkzeug (26) und/oder dem Gegenprofilierungswerkzeug (28) bewegt wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein an einer Befestigungsseite (29) des Borstenbesatzes (3) beim Profilieren der Reinigungsseite (27) erzeugtes Gegenprofil (43) egalisiert wird, insbesondere durch Aufschmelzen von befestigungsseitigen Enden (6) der Borstenfilamente (4) . Verfahren zur Herstellung einer Bürste (1) , insbesondere einer Zahnbürste, wobei ein Borstenbesatz (3) aus Borstenfilamenten (4) gemäß dem Verfahren zur Profilierung eines Borstenbesatzes (3) aus Borstenfilamenten (4) für eine Bürste (1) nach einem der vorherigen Ansprüche profiliert und die Borstenfilamente (4) des profilierten Borstenbesatzes (3) anschließend mittels Wärme mit einem Borstenträger (2) der Bürste (1) verbunden werden.
/ Zusammenfassung
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