CN107690296B - 用于长丝端部圆化的装置以及用于端部圆化(牙)刷长丝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种端部圆化装置以及用于使刷毛长丝端部平滑和端部圆化的方法，以便用于刷头，具体地用于牙刷头部。从而，尽管在一个步骤中多于一个端部为端部圆化的，但是提供的刷毛长丝端部的端部圆化质量表现出高均匀性。因此，所述方法和所述装置能够用于端部圆化更大的刷毛布置，诸如包括用于一个刷毛簇的多根长丝的刷毛束。

Description

用于长丝端部圆化的装置以及用于端部圆化(牙)刷长丝的 方法

技术领域

本文描述了一种用于长丝端部圆化的装置，具体地用于刷毛长丝端部圆化的装置，其中刷毛长丝适用于刷子中，具体地适用于牙刷中。所述端部圆化装置包括凹形可动的主体，该可动的主体包括研磨表面。研磨表面材料可施加于可动的主体上或者可动的主体本身可包括磨料。此外，描述了一种用于使刷毛长丝端部平滑的方法，具体地用于端部圆化刷毛长丝的方法，其中所述方法可用于提供适于牙刷生产的长丝。如本文所述的具有端部圆化的簇的牙刷使每根单独的长丝刷毛具有非常平滑且均衡的表面，其中的簇仅具有较小的趋异度。

背景技术

牙刷通常包括由安装在口腔刷柄头部的多个刷毛长丝制成的刷毛簇。在制造刷头的过程中，用于所述刷毛簇的刷毛从较长的刷毛长丝股线切成所需的长度。从而在刷毛端部产生锋利且不规则的边缘，这些边缘可能切割或刺激口腔表面，具体地切割或刺激牙龈和牙龈线。根据制造技术不同，刷毛的两个端部均成为工作端部(即，与牙齿和牙龈接触的端部)，或者在安装到最终刷头后，仅毛刷的一个端部将接触口腔表面。这意味着至少刷毛的工作端部必须平滑化，以便除去在切割成工作长度的过程中产生的锋利边缘。该平滑方法被称作端部圆化。

可在制造过程的不同时间点处执行刷毛长丝的端部圆化。在锚定簇成刷头中，将刷毛预切开，折叠成两个，然后使用金属丝夹到刷头的盲孔中。在所有的刷毛都已通过锚定簇成安装到刷头上之后，切割最终的簇轮廓，并且使整个簇图案的刷毛端部进行端部圆化(US 3,416,262 A1；US 2,227,126 A1；US 3,619,953 A1；US 2,554,777 A1)。如果使用无锚固安装技术，则将刷毛端部中的一者安装到刷头或其一部分中，并且仅将相对的刷毛端部用作工作端部。通常，在这些制造过程中，在将刷毛安装到刷头或其部分中之前，刷毛被切割并且其工作端部被端部圆化，例如使用DE 10 2004 054 839 A1中所公开的端部圆化装置。

现在，刷毛簇图案和表面轮廓相对于整个刷子以及相对于单个刷毛簇的复杂性不断增加。此外，具有低敏感性牙龈和牙龈线的人需要非常光滑和敏感的牙刷。因此，刷毛的平滑化，具体地刷毛的端部圆化，必须满足高质量标准。

在大多数端部圆化方法中，刷毛的工作端部与使用电动马达旋转的磨料诸如砂磨盘接触。例如，众所周知的端部圆化设备(US 3,451,173 A)中使用了涂覆有磨料并且成凸形的盘，该盘被安装成围绕中心轴线旋转。后来将所述凸形盘修改为三角形盘，其中利用一个平坦的成角表面执行端部圆化(US 5,165,761 A)。另选地，可使用具有研磨表面的转筒(WO 1999/07255 A1)。用于旋转磨料的驱动***可以为众所周知的电动马达或更复杂的驱动***，诸如气动行星齿轮***(WO 2002/94059 A1)。

在端部圆化过程中，不仅单个刷毛必须充分平滑化，而且端部圆化的质量也不应在整个簇或簇图案上存在明显偏差。在一个工艺步骤中端部圆化的刷毛长丝越多，则有关单个刷毛的端部圆化结果差异越大。具体地讲，如果较多数量的刷毛长丝，诸如由长丝丝束或小丝束提供的刷毛长丝并行地进行端部圆化，则存在这一问题。因此，不断需要改进端部圆化设备和端部圆化方法，具体地讲，改进可用于较多数量的刷毛长丝的端部圆化设备或端部圆化方法。

发明内容

根据一个方面，本发明公开了一种端部圆化装置，该端部圆化装置包括：

-可动的主体，该可动的主体包括研磨表面；

-传动装置，该传动装置适于将马达的运动传递至可动的主体；

-提供单元，适于将刷毛长丝端部提供至研磨表面，其中提供单元包括适于夹紧长丝束的夹紧单元，其中束包括刷毛簇的多根长丝；

其中研磨表面具有在80mm至300mm的范围内的直径并且包括取向成沿夹紧单元的方向的凹曲率，并且其中夹紧单元可动地与研磨表面间隔开距离。

根据另一方面，本发明公开了一种使刷毛长丝端部平滑的方法，该方法包括以下步骤：

-将长丝束的刷毛长丝的第一端部提供至本文所公开的端部圆化装置，其中束包括彼此平行布置的刷毛簇的多根刷毛长丝；

-通过使第一端部与端部圆化装置的可动的主体的研磨表面接触，使该第一端部端部圆化；

-在预定义的时间内将研磨表面移至第一端部上并且

-任选地从束上切割一部分，该部分包括第一端部和预定义长度的刷毛长丝。

根据另一方面，本发明公开了一种刷头，具体地公开了一种牙刷头部，该牙刷头部包括一个或多个刷毛簇，所述刷毛簇包括刷毛长丝，其中所述一个或多个刷毛簇的刷毛长丝的端部使用本文所公开的方法进行端部圆化，并且一个刷毛簇的刷毛长丝的端部圆化质量的偏差至少小于30％。

附图说明

图1示出了根据现有技术所述的端部圆化装置10的示意性侧视图；并且

图2示出了包括凹形研磨表面13的端部圆化装置10的示意性侧视图。

具体实施方式

下文描述了使用凹形研磨表面使刷毛长丝端部平滑、具体地使其端部圆化的方法的许多实施方案。本说明书还公开了一种端部圆化装置，该端部圆化装置提供了凹形研磨表面，从而也可用于本文所公开的方法中。本说明应被视为仅是示例性说明，并且未述及每一个可能的实施例，由于描述每一个可能的实施例即便是可能的话也是不切实际的，并且应当理解，本文所述的任何特征、特性、结构、部件、步骤或方法论可被整体或部分地删除、与本文所述的任何其它特征、特性、结构、部件、产品步骤或方法论合并或由其取代。具体地讲，与装置一起描述的特征、特性、结构、部件或方法步骤也可应用于该方法，反之亦然。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于使刷毛长丝端部平滑的方法。具体地讲，提供了一种端部圆化刷毛长丝端部的方法。如本文所用，“使...平滑”应被理解为描述在切割之后对刷毛长丝端部处产生的锋利边缘的任何平衡和去除。如本文所用，“端部圆化”应被理解为描述将刷毛长丝端部的形状改变为基本上穹顶形的端部，从而除去任何锋利的边缘。对于端部圆化，通常使刷毛长丝端部与研磨移动表面接触。从而，由于磨削压力的作用，长丝沿其长轴弯曲。如果将并行处理多于一个刷毛长丝端部，诸如多根刷毛长丝，当所有长丝端部均位于一个水平面上，则长丝组中的弯曲是不同的。因此端部圆化的长丝组中位于周边的长丝的曲率大于位于中心的长丝的曲率。因此，从长丝组的周边到中心，作用于长丝端部的磨削压力增加。由于磨削不同，从而使得端部圆化质量和端部圆化的长丝的长度也不同。如本文所用，术语“端部圆化质量”应被理解为描述满足穹顶形式的完美程度和长丝表面的平滑度。如果并行处理刷毛长丝组，则用本文所公开的方法实现的端部圆化质量在作为一组处理的所有单个刷毛长丝端部上是恒定的，尽管长丝端部被布置在一个水平面上。

可根据本文所公开的方法使其平滑的刷毛长丝可以为例如由塑料材料制成的单丝。适用于刷毛长丝的合适塑料材料可以为聚酰胺(PA)，具体地为尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或它们的混合物。此外，长丝材料可包含添加剂，诸如磨料、着色颜料、香料等。例如，可添加研磨剂如高岭土和/或在外表面处着色长丝以便实现指示材料。随时间推移使用长丝，材料外部上的着色慢慢消退来指示长丝被磨损的程度。合适的添加剂例如为紫外荧光(UV)增白剂、信号物质，诸如指示器着色颜料和/或研磨剂。

刷毛长丝的直径可以在约0.01mm至约0.3mm的范围内，具体地在约0.05mm至约0.2mm的范围内，更具体地在约0.1mm至约0.16mm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围均在本文明确表述一样。

刷毛和/或刷毛长丝的长度取决于预期用途。一般来讲，刷毛长丝可具有任何适于运输的长度；这意味着刷毛本身并非被制造成预定义长度的刷毛，而是被制造成连续的长丝股线，该连续的长丝股线成卷提供或以大段此类股线提供。

平行布置并且组成通常用于一个刷毛簇中的多根长丝的刷毛长丝束在本文中被理解为一“束”。因此，下文所详述的可商购获得的“丝束”或“小丝束”可表示如本文所理解的束：除此之外或另选地，与组成丝束或小丝束不同数量的刷毛长丝可结合成如本文所用的长丝束。刷毛长丝股线能够以丝束的形式商购获得。如本文所用，刷毛长丝“丝束”是多根，即约40000根至约80000根的刷毛长丝的布置，所述刷毛长丝全部布置成具有平行长轴。待结合为一个丝束的刷毛长丝的数量取决于单根刷毛长丝的直径。丝束的长度由处理需要确定，因为丝束越长越难处理并且可由较短的丝束实现较少刷毛。丝束的直径由形成一个丝束的刷毛的直径和数量以及圆长丝之间的自由空间来限定。通常，约70％的丝束用刷毛长丝填充。丝束的合适直径在约40mm至约60mm的范围内，优选地在约45mm至约55mm的范围内，更优选地在约48mm至约52mm的范围内。例如，合适的丝束可具有约1200mm的长度。丝束的外表面可覆盖有封套，诸如塑料片。

另选地，较少的刷毛长丝可结合为一个小丝束。如本文所用，“小丝束”是指少于丝束的多根刷毛长丝的布置。在小丝束中，约7000至约10000根刷毛长丝或甚至更少的刷毛长丝布置成具有平行长轴。小丝束的长度可等于丝束的长度或者小丝束可以更长。小丝束的直径由形成一个小丝束的刷毛的直径和数量以及刷毛之间的自由空间(通常约30％)来限定。例如，合适的小丝束可具有约3000mm的长度。丝束的外表面可覆盖有封套，诸如塑料片。

从丝束和/或小丝束上，可切割预定义长度的部分。这些部分中的一者在本文中称作“刷段”并且包括多根具有预定义长度的刷毛长丝。所述预定义长度至少为布置在最终刷子中的最长刷毛长丝的长度加上结合到刷头中的刷毛的长度。除此之外或另选地，刷段还可具有用于锚固簇成的最终刷毛长度的二倍的长度。此外，该长度可略大于修正刷毛端部的最长刷毛所需的长度。对应于其中提供的各个刷毛的长度的刷段的合适的长度可以在约5mm至约20mm的范围内，具体地在约7mm至约17mm的范围内，更具体地在约8mm至约15mm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。这些给定长度范围适用于旨在用于无锚固刷中的刷毛。此外，刷毛的长度还影响弯曲刷毛所需的弯曲力。因此，刷毛的长度可用于实现刷毛图案中刷毛的不同刚度，并且可以较小的比率改变。

如本文所公开的使刷毛长丝端部平滑的方法，具体地端部圆化刷毛长丝端部的方法，包括将多根刷毛长丝的第一端部提供至至少包括凹形可动的主体的端部圆化装置，其中凹形可动的主体包括研磨表面。此外，该方法包括通过使第一端部与端部圆化装置的可动的主体的研磨表面接触并且在预定义的时间内将研磨表面移至第一端部上，从而端部圆化第一端部。从而，通过磨削边缘从而形成基本上穹顶形端部，使长丝端部平滑。本文公开了一种合适的端部圆化装置。

由于研磨表面具有凹形形状，因此多于一个长丝端部，具体地多个长丝端部可并行端部圆化而不影响端部圆化质量，即使一大组长丝例如束的长丝端部被布置在一个水平面上也是如此。基于磨削压力，长丝在端部圆化过程被弯曲。然而，如果使用凹形研磨表面，则一起端部圆化的所有长丝的曲率相等，而与长丝在长丝组中的位置无关。这点非常重要，因为弯曲曲率影响磨削压力、磨削深度和磨削面积。由于本文所公开的方法，包括但不限于使用本文所公开的端部圆化装置，所有磨削参数同等施用于长丝端部，而与待一起端部圆化的长丝组中的长丝的位置无关。因此，使用本文所公开的方法和/或装置能够实现高质量的端部圆化，而与并行一起端部圆化的刷毛长丝的数量无关。

根据本发明的方法，刷毛长丝可作为组诸如一个或多个刷毛簇、作为一个或多个超级簇、作为簇段、作为刷段、作为小丝束、作为丝束或作为具有任何合适数量的长丝束进行端部圆化。如本文所用，“刷毛簇”可以为具有预定义长度的一组刷毛长丝。形成一个刷毛簇的合适数量的刷毛长丝可以在例如约10根至约80根的范围内，或在约15根至约60根的范围内，或在20根至约50根的范围内，或在约25根至约40根的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。刷毛簇中刷毛长丝的合适长度等于或短于刷段中刷毛长丝的长度。如本文所用，“超级簇”是指包括若干单独的簇的簇，例如包括1.5个至3个簇。如本文所用，“簇段”是指若干簇的布置。

如果刷毛长丝作为小丝束或丝束端部圆化，则该方法还包括从丝束或小丝束上切割一部分的步骤，其中所述部分包括端部圆化的刷毛长丝的第一端部。从丝束或小丝束上切割的部分随后称为“刷段”，其具有如本文已规定的预定义的长度。

除此之外或另选地，使刷毛长丝端部平滑具体地端部圆化的方法也可施加于长丝的第二端部。如本文所用，“第二长丝端部”是指簇、超级簇或刷段的端部，其并未通过如本文首先公开的方法进行端部圆化。

如本文所公开，用于端部圆化刷毛长丝端部的可动的主体的运动可以为规则运动或不规则运动。合适的运动为旋转，诸如圆周旋转、椭圆旋转、行星旋转、滑动运动、随机运动或它们的组合。优选地，使用椭圆和/或行星旋转。

端部圆化，具体地研磨表面在刷毛长丝端部上的运动在预定义的时间内执行，该时间段具体地在约5s至约25s的范围内，优选地在约8s至约20s的范围内，更优选地在约10s至约15s的范围内。

除此之外或另选地，重复使其平滑的方法，具体地重复端部圆化方法。例如，使用一个或多个端部圆化装置重复该方法一次、两次或更多次。如果重复方法，则每个重复步骤可使用相同的研磨性或较低的研磨性表面，例如在一系列端部圆化过程中依次使用两个高研磨性表面、三个中等研磨性表面和三个较低研磨性表面。这意味着研磨表面的磨削潜力下降，使得刷毛长丝的光滑度从每个端部圆化步骤到下一个端部圆化步骤逐渐提高。在初始平滑化过程中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约100μm至约200μm的范围内，具体地在约100μm至约150μm的范围内，更具体地在约100μm至约120μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。在第二平滑步骤中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约60μm至约100μm的范围内，具体地在约60μm至约80μm的范围内，更具体地在约60μm至约70μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。在第三平滑化步骤中，具体地在抛光步骤中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约10μm至约60μm的范围内，具体地在约10μm至约40μm的范围内，更具体地在约10μm至约20μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。

根据另一方面，提供了一种端部圆化装置。所述端部圆化装置可具体地用于执行如本文所公开的使刷毛长丝端部平滑的方法。端部圆化装置包括可动的主体，该可动的主体通过传动装置连接至马达。所述马达/传动装置组合适于以预定义的运动移动可动的主体。用于端部圆化的合适运动为旋转、椭圆旋转、行星旋转、滑动运动、随机运动或它们的组合。为实现最佳端部圆化，优选不规则运动，诸如椭圆或行星旋转。由于不规则运动，待平滑的刷毛长丝端部在端部圆化过程中轻轻改变其位置，使得可实现更均匀的端部圆化。

可动的主体包括研磨表面。所述研磨表面包含磨料颗粒，诸如陶瓷颗粒如氧化铝、氧化锆、碳化硅、氧化铬(III)、燧石、石榴石或金刚砂、人造钻石颗粒或蓝宝石颗粒，优选人造钻石颗粒或蓝宝石颗粒。研磨表面可施加于或安装于可动的主体上。另选地，可动的主体被制成使得磨料颗粒被引入其表面中。形成可动的主体的合适材料为例如钢，诸如工具钢或不锈钢。钢可在熔融状态下与磨料颗粒混合。另选地，研磨表面可作为涂层施加于可动的主体或安装成层，诸如砂纸或具有磨料涂层的织物。优选使用涂层或可安装的层，因为在研磨表面磨损时，这些材料可轻松除去。

不同种类的研磨表面可以与本文所公开的端部圆化装置结合使用。具体地讲，可使用不同的磨料粒度。理论上，磨料颗粒越大，则从刷毛长丝端部除去的材料越多。因此，可能优选的是在不同的端部圆化步骤中依次使用粒径逐渐减小的研磨表面。研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约100μm至约200μm的范围内。在初始平滑化过程中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约100μm至约200μm的范围内，具体地在约100μm至约150μm的范围内，更具体地在约100μm至约120μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。在第二平滑步骤中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约60μm至约100μm的范围内，具体地在约60μm至约80μm的范围内，更具体地在约60μm至约70μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。在第三平滑化步骤中，具体在抛光步骤中，研磨表面所用的磨料颗粒的粒径可以在约10μm至约60μm的范围内，具体地在约10μm至约40μm的范围内，更具体地在约10μm至约20μm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。如果使用本文所公开的端部圆化装置，通常在使用两个不同的研磨表面后即可获得足够高的端部圆化质量。不同研磨表面可布置在一个端部圆化装置中或多个端部圆化装置中，所述多个端部圆化装置依次使用。

本文所公开的可动的主体的尺寸分别适合于在一个工艺步骤中端部圆化的刷毛长丝的数量以及束例如丝束或小丝束的直径。在一个步骤中端部圆化的刷毛长丝越多，则可动的主体的尺寸越大。优选地，本文所公开的可动的主体为具有凹曲率的盘。可动的主体表面的合适直径可在约80mm至约300mm的范围内。例如，用于小丝束的端部圆化的合适直径在约80mm至约120mm的范围内，优选地在约90mm至约110mm的范围内，更优选地为约100mm，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。另选地，用于丝束的端部圆化的合适直径在约150mm至约250mm的范围内，优选地在约180mm至约220mm的范围内，更优选地在约190mm至约210mm的范围内，更优选地为约200mm，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。

由于可动的主体的研磨表面具有凹曲率，因此能够使更大的端部圆化的长丝组实现高质量和均匀的端部圆化。在端部圆化过程中，必须将长丝端部压贴端部圆化装置的研磨表面。从而，长丝沿其长轴弯曲。如果将并行处理多于一个刷毛长丝端部，例如长丝束、或小丝束或丝束，则长丝组中的弯曲不同。在端部圆化的长丝组中，位于周边的长丝的曲率大于位于中心的长丝的曲率。因此，如果使用平坦的磨削表面，则从长丝组的周边到中心，作用于长丝端部的磨削压力增加。由于磨削不同，使得端部圆化质量和端部圆化的长丝的长度也不同。相比之下，本发明的端部圆化装置的凹形研磨表面补偿了所述端部圆化不规则性。因此，凹曲率适于与端部圆化装置的长丝端部呈现的弯曲角，使得同样的磨削压力被施加于一组的所有长丝端部。本发明的端部圆化装置的凹曲率可以是规则的或不规则的。例如，凹曲率可以为圆曲率、椭圆曲率、完全不规则曲率或它们的混合。合适的圆曲率具有的曲率半径在约400mm至约700mm的范围内，优选地在约450mm至约650mm的范围内，更优选地在500mm至约600mm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。

提供单元在本文的端部圆化装置中被布置成与研磨表面相距一定距离。提供单元适于将一根或多根刷毛长丝提供至研磨表面。提供单元的形式和功能适于提供的刷毛长丝的数量和形式。例如，如果要使丝束或小丝束端部圆化，则提供单元可至少包括夹紧单元。合适的夹紧单元为例如夹紧环。所述夹紧单元将多根刷毛长丝稳定为预定义的形式，例如圆束，并且将长丝端部提供至端部圆化装置的研磨表面。从而，夹紧单元可被布置成与表面相距任意距离。夹紧单元与研磨表面之间的距离越大，则弯曲长丝的曲率越大。此外，夹紧的长丝的数量也影响长丝的稳定性和弯曲。理论上，长丝必须在端部圆化过程中足够弯曲，才能使一个束、丝束或小丝束的所有长丝均匀地端部圆化。适用于丝束的夹紧单元和研磨表面之间的距离在约40mm至约100mm的范围内，优选地在约50mm至约90mm的范围内，更优选地为约70mm，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。夹紧单元和用于小丝束的研磨表面之间的合适距离可以与用于丝束的距离相同或可以更小。优选地，用于小丝束的夹紧单元和研磨表面之间的距离小于用于丝束的距离。适用于小丝束的夹紧单元和研磨表面之间的距离在约20mm至约50mm的范围内，优选地在约25mm至约45mm的范围内，更优选地在约30mm至约40mm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。在端部圆化过程中，可改变夹紧单元和研磨表面之间的距离，以便在端部圆化过程中增加或减小长丝的弯曲。从而，可改善端部圆化质量；具体地讲，能够在整个丝束或小丝束上实现更均匀的端部圆化。从而，距离变化取决于所用长丝的类型。合适的距离变化在例如约+/-5％至约+/-20％范围内，具体地在约+/-10％至约+/-15％范围内。

除此之外或另选地，也可使用本文所公开的端部圆化装置对单个簇或簇组的端部圆化。适用于单个簇或簇组的提供单元可以为夹紧单元或孔板，未端部圆化的端部置于该孔板内。如果要对单个簇或簇组进行端部圆化，则提供单元和研磨表面之间的距离取决于待端部圆化的长丝刷毛的长度。

除此之外或另选地，可用本文所公开的端部圆化装置实现对锚固簇刷的端部圆化。在这些情况下，研磨表面和布置刷头的提供单元之间的距离由已经布置在刷头中的刷毛簇的长度确定。适用于将刷头提供至端部圆化装置的提供单元可以为夹紧单元以及传送带，刷头的位置在夹紧单元或传送带上固定。

切割单元可布置在研磨表面和提供单元之间。所述切割单元适于从已被端部圆化的刷毛长丝上切割一部分。所述部分包括端部圆化的第一刷毛长丝端部，并且在切割锋利的并且未端部圆化的第二长丝端部后提供。切割单元可以为任何锋利的物体，该物体能够将一根或多根刷毛长丝分成两段。合适的切割单元为例如刀片，具体地为滑片、旋转刀片、热刀片或热丝。

切割部分包括具有预定义长度的长丝。所述预定义长度对应于待制备的刷头中的长丝的长度。这意味着预定义长度为布置在最终刷子中的最长刷毛的长度加上结合到刷头中的刷毛部分的长度。除此之外或另选地，该部分也可针对基于锚固进行分簇而包括双倍长度的刷毛，或者该长度可略大于最长刷毛所需的长度。对应于其中提供的各个刷毛的长度的部分的合适长度可以在约5mm至约20mm的范围内，具体地在约7mm至约17mm的范围内，更具体地在约8mm至约15mm的范围内，或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。这些给定长度范围适用于旨在用于无锚固刷中的刷毛。此外，刷毛长丝的长度还影响弯曲最终刷中的刷毛所需的弯曲力。因此，刷毛长丝的长度可用于实现刷毛图案中刷毛的不同刚度。因此，该部分的长度可根据旨在用于刷头的刷毛长丝的最终刚度来调整。

根据另一方面，本发明提供了一种刷头，具体地为一种牙刷头部，该牙刷头部包括一个或多个刷毛簇，所述刷毛簇包括刷毛长丝，其中所述一个或多个刷毛簇的所述刷毛长丝的端部使用本文所公开的方法和/或装置进行端部圆化。所述刷头，具体地所述牙刷头部在刷头处的各个簇和完整簇图案上表现出高质量的端部圆化。这意味着一个刷毛簇内刷毛长丝端部的端部圆化质量的偏差和/或一个刷头处不同刷毛簇的刷毛长丝端部的端部圆化质量的偏差至少小于30％，优选地小于20％，更优选地小于15％，更优选地小于10％，最优选地小于5％。

在下文中，将给出一个示例性实施方案的详细描述。应当注意的是，本公开中所述的所有特征，无论它们公开于前面描述的比较普遍的实施方案中还是公开于下面描述的装置的示例性实施方案中，甚至它们可描述于具体实施方案的上下文中，当然是指公开为可与所有其它所公开的特征组合的各个特征，只要这将不与本公开的宗旨和范围相矛盾。具体地讲，如果适用，本文所公开的用于端部圆化装置或平滑化具体地端部圆化刷毛长丝的方法中的一者的所有特征也可与另一者结合和/或应用于另一者。

图1示出了根据现有技术所述的端部圆化装置10的示意性侧视图。可动的主体12A通过传动装置14连接至马达15。由于传动装置14，可以预定义的运动来移动可动的主体12A。可动的主体12A包括平坦的研磨表面13，该平坦研磨表面布置在提供单元17的方向上。提供单元17与研磨表面13相距距离D，其中该距离基于待端部圆化的一根或多根刷毛长丝20的特性来设置。提供单元17适于将一根或多根刷毛长丝20提供至研磨表面13。具体地讲，刷毛长丝20的第一端部22由提供单元17提供至研磨表面13，其中第二长丝端部24布置在提供单元17的相对侧。在端部圆化过程中，将刷毛长丝20压贴表面13并且通过可动的主体12A的运动而移动。从而，刷毛长丝20沿其长轴弯曲。曲率B1不均匀，因为如果所有长丝接触可动的主体12A的平坦表面13，则布置在刷毛长丝束23的外侧的刷毛长丝20弯曲程度高于布置在多根刷毛长丝20中的中间的刷毛长丝20。所述弯曲的差异导致长丝端部22的不均匀端部圆化，因为长丝端部22压向研磨表面13的程度不同。此外，由于具有更高的弯曲程度，因此布置在待端部圆化的长丝20的束23的外侧的长丝端部22可能沿其长轴被划伤。

图2示出了根据本公开所述的端部圆化装置10的示意性侧视图。可动的主体12B通过传动装置14连接至马达15。由于传动装置14，可以预定义的运动来移动可动的主体12B。适用于端部圆化的运动为规则或不规则旋转、滑动运动、随机运动或它们的组合。为实现最佳端部圆化结果，优选使用不规则旋转，诸如行星旋转。

可动的主体12B包括研磨表面13，该研磨表面布置在包括夹紧单元16的提供单元17的方向上。研磨表面13包括磨料颗粒，诸如人造钻石颗粒或蓝宝石颗粒。研磨表面可施加于或安装到可动的主体12B上，或可动的主体12B被制成使得磨料颗粒被引入研磨表面13中。适用于形成可动的主体12B的材料为例如不锈钢，磨料可混合到不锈钢中。另选地，研磨表面13可作为涂层施加于可动的主体12B或安装成层，诸如砂纸或具有磨料涂层的织物。优选使用涂层或可安装的层，因为在研磨表面磨损时，这些材料可轻松除去。不同种类的研磨表面13可以与本文所公开的端部圆化装置10结合使用。具体地讲，可使用不同的磨料粒度。如果使用多于一个端部圆化步骤，则磨料颗粒的粒径逐步变小。适用于第一端部圆化步骤的粒径在约100μm至约120μm的范围内，适用于第二端部圆化步骤在约60μm至约70μm的范围内。通常，在利用两种不同磨料进行端部圆化后，即可获得足够高的端部圆化质量，但是如果执行最终抛光步骤，则可以使用具有在约10μm至约20μm的范围内的粒径的磨料颗粒。

如图2所示的提供单元17包括夹紧长丝束23的夹紧单元16。夹紧单元16与研磨表面13相距距离D2。夹紧单元16适于将多根刷毛长丝20例如束23提供至研磨表面13。具体地讲，刷毛长丝20的第一端部22由夹紧单元16提供至研磨表面13，其中第二长丝端部24布置在夹紧单元16的相对侧处。如果由夹紧单元16夹紧的长丝束23为丝束，则距离D2为约70mm。如果夹紧的长丝束23为小丝束，则距离D2在约30mm至约40mm的范围内。可以在端部圆化过程中改变距离D2。具体地讲，在端部圆化过程中，可以将距离D2改变+/-10％。由于距离D2的变化，一个丝束、小丝束和/或束23中所包括的整个数量的刷毛长丝20上可实现更均匀的端部圆化。

在端部圆化过程中，刷毛长丝20通过夹紧单元16压贴表面13，并且刷毛长丝20通过可动的主体12的运动而移动。从而，刷毛长丝20沿其长轴弯曲。由于研磨表面13的曲率，曲率B2为均匀的。研磨表面13的曲率为圆曲率，其曲率半径为约550mm。

切割单元30可布置在研磨表面13和夹紧单元16之间。所述切割单元30适于从刷毛长丝20上切割一部分26。所述部分26包括端部圆化的第一刷毛长丝端部22，并且在切割锋利的并且未端部圆化的第二长丝端部24后提供。切割单元30可以为任何锋利的物体，该物体能够将一根或多根刷毛长丝分成两段。合适的切割单元26为例如刀片。

部分26包括具有预定义长度L的长丝。所述预定义长度L对应于待制备的刷头中的长丝20的长度。可用于无锚固刷头中的单个刷毛长丝20的合适长度可以在约8mm至约15mm的范围内。待用于锚定簇成刷头中的长丝的合适长度L为用于无锚固刷头的长丝的长度L的约两倍。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

Claims (28)

1.一种端部圆化装置(10)，包括：

- 可动的主体(12B)，所述可动的主体包括研磨表面(13)；

- 传动装置(14)，所述传动装置适于将马达(15)的运动传递至所述可动的主体(12B)；

- 提供单元(17)，所述提供单元适于将多个刷毛长丝端部(22)提供至所述研磨表面(13)，其中所述提供单元(17)包括适于夹紧长丝(20)的束(23)的夹紧单元(16)，其中所述长丝(20)的束(23)包括刷毛簇的多根长丝(20)；

其中所述研磨表面(13)具有在80mm至300mm范围内的直径(D1)并且包括取向成沿所述夹紧单元(16)的方向的凹曲率，并且其中所述夹紧单元(16)与所述研磨表面(13)可动地间隔开距离(D2)。

2.根据权利要求1所述的端部圆化装置(10)，其中所述凹曲率为圆曲率、椭圆曲率、不规则曲率或它们的混合。

3.根据权利要求2所述的端部圆化装置(10)，其中所述凹曲率为具有在400mm至700mm的范围内的曲率半径的圆曲率。

4.根据权利要求2所述的端部圆化装置(10)，其中所述凹曲率为具有在450mm至650mm的范围内的曲率半径的圆曲率。

5.根据权利要求2所述的端部圆化装置(10)，其中所述凹曲率为具有在500mm至600mm的范围内的曲率半径的圆曲率。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的端部圆化装置(10)，其中所述研磨表面(13)具有在150mm至250mm的范围内的直径(D1)。

7.根据权利要求6所述的端部圆化装置(10)，其中所述研磨表面(13)具有在180mm至220mm的范围内的直径(D1)。

8.根据权利要求6所述的端部圆化装置(10)，其中所述研磨表面(13)具有在190mm至210mm的范围内的直径(D1)。

9.根据权利要求6所述的端部圆化装置(10)，其中所述研磨表面(13)具有约200mm的直径(D1)。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的端部圆化装置(10)，其中所述夹紧单元(16)和所述研磨表面(13)之间的所述距离(D2)在20mm至100mm的范围内。

11.根据权利要求10所述的端部圆化装置(10)，其中所述夹紧单元(16)和所述研磨表面(13)之间的所述距离(D2)在40mm至100mm的范围内。

12.根据权利要求10所述的端部圆化装置(10)，其中所述夹紧单元(16)和所述研磨表面(13)之间的所述距离(D2)在50mm至90mm的范围内。

13.根据权利要求10所述的端部圆化装置(10)，其中所述夹紧单元(16)和所述研磨表面(13)之间的所述距离(D2)约70mm。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的端部圆化装置(10)，其中所述端部圆化装置(10)还包括切割单元(30)，所述切割单元(30)适于从长丝(20)的束(23)上切割预定义长度(L)的刷毛长丝(20)。

15.根据权利要求1至5中任一项所述的端部圆化装置(10)，其中所述夹紧单元(16)为夹紧环。

16.一种使刷毛长丝端部(22)平滑的方法，包括：

- 将长丝(20)的束(23)的刷毛长丝(20)的第一端部(22)提供至根据前述权利要求中任一项所述的端部圆化装置(10)，其中所述长丝(20)的束(23)包括彼此平行布置的刷毛簇的多根刷毛长丝(20)；

- 通过使所述第一端部(22)与所述端部圆化装置(10)的可动的主体(12B)的研磨表面(13)接触，使所述第一端部(22)端部圆化；

- 在所述第一端部(22)上移动所述研磨表面(13)预定义的时间，并且

- 任选地从所述长丝(20)的束(23)切割一部分(26)，所述部分包括第一端部(22)和预定义长度(L)的刷毛长丝(20)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中多个刷毛簇的刷毛长丝(20)并行平滑化。

18.根据权利要求17所述的方法，其中约40000至约80000根刷毛长丝(20)并行平滑化。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述长丝(20)的束(23)的所述长丝(20)的所述第一端部(22)布置在一个水平面上。

20.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述可动的主体(12B)的运动为旋转、滑动运动、随机运动或它们的组合。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述可动的主体(12B)的运动为椭圆旋转和/或行星旋转。

22.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述预定义的时间在5s至25s的范围内。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述预定义的时间在8s至20s的范围内。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述预定义的时间在10s至15s的范围内。

25.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述方法重复一次、两次或更多次，其中一个或多个端部圆化装置(10)具有一个或多个研磨表面(13)，其中至少一个研磨表面(13)的研磨作用小于之前所述端部圆化步骤中所用的所述研磨表面(13)。

26.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，包括：

将所述部分(26)的所述刷毛长丝(20)的第二端部(24)提供至根据权利要求1至15中任一项所述的端部圆化装置(10)；以及

通过将所述第二端部(24)与所述端部圆化装置(10)的研磨表面(13)接触，使所述第二端部(24)端部圆化。

27.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述刷毛长丝(20)由聚酰胺制成。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述刷毛长丝(20)由尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯或它们的混合物制成。

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