DE2907667C2 - - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A46—BRUSHWARE
- A46B—BRUSHES
- A46B3/00—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
-
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- A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Her
stellen von Zahnbürsten, die einen Kopf mit vorragenden Borsten
und einen einstückig angeformten Griff aufweisen, bei dem end
lose Garne oder Fäden zueinander paralleler Ausrichtung in ei
nen Formhohlraum eingeführt werden, ein flüssiger oder teigiger
thermoplastischer Kunststoff in den Formhohlraum eingespritzt
wird, der erhärtete Formling entformt wird und die im Kunst
stoff eingebetteten Garne oder Fäden in der vorgesehenen Bor
stenhöhe entsprechenden Abstand zum Formling durchschnitten
werden.
Ein solches Verfahren ist bekannt (DE-OS 16 04 673). Dort wer
den die Fäden mittels einer hin- und herbewegten Klemmeinrich
tung ein Stück in den Formhohlraum vorgeschoben, den sie nicht
völlig durchqueren. Damit die von Fadenstücken gebildeten Bor
sten später im Formling aus Kunststoff fest verankert sind,
werden die einzubettenden vorgeschobenen Fadenenden vor dem
Einspritzen des Kunststoffs mittels einer Brennerflamme zusam
mengebacken. Bekannt ist es auch, zu diesem Zweck die Faden
enden in einem Herstellteil zusammenzupressen und zusammenzuhal
ten, das vom Bürstenkopf aufgenommen wird.
Diese Herstellungsweise ist aufwendig, zumal der Formhohlraum
den Abmessungen einer einzelnen Bürste entspricht, so daß die
genannten Herstellungsschritte für jede einzelne Bürste durch
geführt werden müssen. Entsprechend niedrig ist die Produk
tionsleistung, so daß sich vergleichsweise hohe Gestehungsko
sten ergeben.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
leistungsfähiges Verfahren zum einfachen Herstellen von Zahn
bürsten zu schaffen, bei dem die Borsten ohne aufwendige Maß
nahmen sicher im Bürstenkopf festgelegt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Form mit einem Formhohlraum verwendet wird, der zwei in der
Mittelebene rückseitig aneinander anliegenden Bürstenkörpern
aus jeweils Kopf und Griff entspricht, daß die in den Formhohl
raum eingeführten Garne oder Fäden mit einer wenigstens der
Borstenhöhe entsprechenden Länge auf der gegenüberliegenden
Seite aus dem Formhohlraum herausgeführt werden und daß der
Formling mit den in ihm eingebetteten Garnen oder Fäden mittels
einer wärmeaufbringenden Trennvorrichtung in der Mittelebene
durchtrennt wird.
Somit werden erfindungsgemäß zunächst Doppel-Bürstenkörper ge
formt, bei denen die Einzelkörper rückseitig aneinandergrenzen.
Durch den Doppelkopf erstrecken sich die Fäden, die nach beiden
Seiten über die sich abgewandten Kopfflächen vorspringen. Aus
dieser Anordnung werden in zwei Schneidvorgängen zwei fertige
Zahnbürsten gewonnen. Beim ersten Schneidvorgang wird der Form
ling bzw. Kunststoffkörper in der Mittelebene durchgetrennt,
wobei auch die sich durch die Mittelebene erstreckenden Fäden
durchgetrennt werden. Beim zweiten Schneidvorgang werden die
vom Bürstenkopf vorspringenden Fäden auf die gewünschte Länge
geschnitten.
Diese Verfahrensweise hat zu unerwartet guten Ergebnissen ge
führt. Der erste Schneidvorgang führt zu Bürstenkörpern mit
einer sauberen und glatten Rückseite, wobei gleichzeitig die
Fäden bündig mit dieser Rückseite durchtrennt werden. Es ist
nicht zu befürchten, daß sich die Fäden über diese Rückseite
hinaus erstrecken, was stören würde. Tatsächlich wurde festge
stellt, daß sich die abgetrennten Fadenenden an der Rückseite
des Bürstenkopfes etwas in den Bürstenkopf zurückziehen. Wenn
ferner thermoplastische Fäden, wie Nylongarne, in Verbindung
mit einer wärmeaufbringenden Trennvorrichtung, wie beispiels
weise eine Laserstrahl-Quelle, verwendet werden, verschmelzen
die Fäden an ihren durchtrennten Enden fest mit der Rückseite
des Bürstenkopfes. Es entfallen daher besondere Maßnahmen zum
Festlegen der Fäden im Bürstenkopf. Somit wird ohne Verlust von
Fadenmaterial und mit hoher Herstellungsgeschwindigkeit gear
beitet, wobei die Fadenstücke oder Borsten ohne besondere Maß
nahmen fest im Bürstenkopf eingebettet sind. Natürlich kann im
Interesse einer weiteren Steigerung der Produktionsleistung
ein Formwerkzeug mit mehreren Hohlräumen vorgesehen sein, um
gleichzeitig eine Mehrzahl von Doppel-Zahnbürsten auszuformen.
Stets kann nahezu kontinuierlich gearbeitet werden, wobei das
Abziehen der monofilen oder multifilen Endlosgarne nur kurz
zeitig während des Einspritzvorgangs unterbrochen wird.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer ersten Durch
führungsform des Verfahrens für beispielsweise die
Herstellung von Zahnbürsten,
Fig. 2 die Vorderansicht einer Doppelbürste, die in einem
Zwischenarbeitsschritt des in Fig. 1 dargestellten
Verfahrens erhalten wird,
Fig. 3 die Vorderansicht von zwei einzelnen Zahnbürsten,
die am Ende desselben Verfahrens gleichzeitig
erhalten werden,
Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Durch
führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für
beispielsweise die Herstellung von Zahnbürsten,
Fig. 5 und 6 die vergrößerten Längs- und Querschnitte VI-VI
in Fig. 5 bzw. V-V in Fig. 6 durch ein Formwerkzeug
für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Eine Zahnbürste weist gemäß Fig. 3 in an sich bekannter Weise
eine Handhabe 1, einen mit ihr einstück verbundenen Kopf 2
und herausragende Haar-Büschel oder -Bündel 3 auf. Die Hand
habe 1 und der Kopf 2 sind Formlinge aus Kunststoff, z. B. aus
einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren Kunstharz. Die
Handhabe 1, der Kopf 2 und die Haar-Büschel 3 können bei
spielsweise aus Nylon hergestellt sein.
Zum Herstellen der Zahnbürste werden synthetische oder natür
liche mono- oder multifile Endlos-Garne 4 von Spulen 5 an
einem Spulengestell 6 abgezogen. Die Garne 4 erstrecken sich
zumindest in der Nähe eines Formwerkzeuges 7 als eine Gruppe
von parallelen und dicht nebeneinander angeordneten Garnen.
Das Formwerkzeug 7 ist beispielsweise aus zwei komplemen
tären Formwerkzeugabschnitten 12 und 13 zusammengesetzt
(Fig. 5 und 6). Zwei sich gegenüberliegende Wände 14 und 15
weisen kleine Löcher 8 auf, die in mehreren Reihen versetzt
angeordnet sein können.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Durchführungsform des Ver
fahrens nach der Erfindung entspricht das innere oder Füll
volumen bzw. Füllgewicht des geschlossenen Formwerkzeuges 7
im wesentlichen dem Volumen, das zwei Zahnbürsten einnehmen,
die einander gegenüber und mit ihren Köpfen 2 und Handhaben
1 Rücken an Rücken angeordnet sind (siehe Fig. 2).
Die Garne 4 werden durch die sich gegenüberliegenden Löcher 8
hindurchgeführt, so daß sich innerhalb des Formwerkzeuges 7
eine Gruppe von parallelen und dicht nebeneinander angeord
neten mono- oder multifilen Endlos-Garnen 4 rechtwinklig
zur Längsachse des Formwerkzeuges 7 erstreckt.
Um die Garne 4 innerhalb des Formwerkzeuges 7 parallel zuein
ander zu halten, wird an ihnen vorzugsweise eine Zugkraft
aufgetragen.
Der Vorschub der Gruppe von Garnen 4 in der von einem Pfeil Y
angegebenen Richtung wird regelmäßig und in gleichmäßigen
Zeitabständen unterbrochen. Während jedes Haltes wird in das
Formwerkzeug 7 ein thermoplastisches oder hitzehärtbares
Kunststoff-Material, z B. Prepolymerisat oder ein Mono
mer, in flüssigem oder teigigem Zustand so eingespritzt, daß
die sich im Formwerkzeug 7 erstreckenden Abschnitte der End
los-Garne 4 in das genannte Kunststoff-Material eingebettet
werden. Sobald das Formwerkzeug 7 mit Kunststoff-Material
gefüllt ist, wird letzteres auf eine Temperatur gekühlt oder
erwärmt, bei der ein Härten desselben ausgelöst wird. Nach
diesem Härten wird das Formwerkzeug 7 geöffnet, und es wird
eine doppelte Zahnbürste wie in Fig. 2 gezeichnet, erhalten.
Es kann von Vorteil sein, die sich im Formwerkzeug 7 erstrec
kenden Abschnitte der Garne 4 auf einer Temperatur zu halten,
bei der sie erweicht werden. Aufgrund dieses Erweichens wird
eine zuverlässige Verankerung der genannten Garnabschnitte
in den geformten Köpfen 2 erzielt.
Sobald der Kopf 2 um die sich im Formwerkzeug 7 erstreckenden
Garnabschnitte angeformt worden ist, wird die Gruppe von
Garnen 4, an der eine doppelte Zahnbürste gemäß Fig. 2 hängt,
erneut in der vom Pfeil Y angegebenen Richtung bewegt, so
daß diese doppelte Zahnbürste zwischen Greifelementen einer
Spann- und Arretiervorrichtung 9 angeordnet wird. Die so
eingespannte Doppelbürste wird dann mittig einer Schneid
vorrichtung 10 entlang ihrer Mittelsymmetrieebene X (Fig. 2)
durchgetrennt. Gleichzeitig werden straff gespannte Garn
abschnitte, die eine mit der gewünschten Höhe der Haar-
Büschel der Zahnbürsten gleiche Länge aufweisen, entweder
an beiden Kopfseiten der Doppel-Zahnbürste oder wenigstens
an der den Formwerkzeug 7 zugewandten Seite mit einer weiteren
Schneidvorrichtung 11 durchgetrennt, während die anderen
Garne 4 an der entgegengesetzten Seite beispielsweise schon
zuvor abgeschnitten worden sind. Die Schneidvorrichtungen 10
und 11 können nach einem beliebigen bekannten mechanischen,
thermischen und/oder optischen Verfahren arbeiten. Die Ver
wendung einer bekannten Laserstrahl-Quelle wird jedoch bevor
zugt.
Schließlich wird an den freien Enden der Garne 4 erneut eine
Zugkraft aufgetragen, um die Gruppe von Endlos-Garnen 4 in
das Formwerkzeug 7 weiterzuziehen.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Durchführungsform wird im
Formwerkzeug 7 in der vorstehend beschriebenen Weise eine
einzelne Zahnbürsten-Kopf- und -Handhaben-Einheit hergestellt.
Beim Entfernen dieser Einheit aus dem Formwerkzeug 7 werden
jedoch zuerst die Garne 4 in einer mit der Unterseite
des Kopfes 2 der geformten Zahnbürste komplanaren Ebene Z
abgeschnitten, so daß aus der Unterseite keine Garne 4
herausragen. Dieser Schneidvorgang ist mittels nach mecha
nischen und/oder thermischen und/oder optischen Verfahren
arbeitenden Vorrichtungen durchführbar, beispielsweise mit
einer Laserstrahl-Quelle. Nach diesem ersten Schnitt werden
die an der entgegengesetzten Fläche des Bürstenkopfes 2
herausragenden Garne 4 auf die gewünschte Länge geschnitten.
Wenn nach dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren nur eine
einzelne Zahnbürsten-Kopf- und -Handhaben-Einheit geformt
wird, sind somit nur zwei Schneidvorgänge erforderlich.
Fig. 5 und 6 zeigen als Beispiel ein Formwerkzeug 7 mit
zwei Formwerkzeugabschnitten 12 und 13, die an Ecken 16 mit
einander verbunden sind, und einem Einlaß 19. Um ein Aus
treten des in das Formwerkzeug 7 eingespritzten Kunststoff-
Materials zu verhindern, weist jeder der Formwerkzeug
abschnitte 12 und 13 einen inneren Flansch 17 auf, welcher
das Bündel sich berührender, durch offene Enden 18 des Form
werkzeuges 7 hindurch in letzteres ein- und austretender
Garne 4 zusammenpreßt. Das Entformen des geformten Bürsten-
Rohlings kann mit einer Antriebsvorrichtung geschehen, die
das Öffnen des Formwerkzeuges 7 durch Relativbewegung zwischen
den Formwerkzeugabschnitten 12 und 13 hervorruft.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend
beschriebenen Einzelmerkmale beschränkt, da diese im Rahmen
der Erfindung in vielfältiger Weise abwandelbar sind.
So sind beispielsweise in einem einzigen Formwerkzeug mehrere
Doppelbürsten-Einheiten herstellbar, die im Formwerkzeug
über- oder nebeneinander angeordnet sind. In einem solchen
Falle dienen Schneidvorrichtungen dazu, die genannten Ein
heiten gleichzeitig oder nacheinander voneinander zu trennen
und jede einzelne Einheit in einzelne Bürsten zu teilen.
Auf diese Weise ist unter Verwendung eines einzelnen Form
werkzeuges eine große Zahl von Bürsten herstellbar.
Claims (5)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Zahn
bürsten, die einen Kopf (2) mit vorragenden Borsten (3) und
einen einstückig angeformten Griff (1) aufweisen, bei dem end
lose Garne oder Fäden (4) zueinander paralleler Ausrichtung in
einen Formhohlraum eingeführt werden, ein flüssiger oder teigi
ger thermoplastischer Kunststoff in den Formhohlraum einge
spritzt wird, der erhärtete Formling entformt wird und die im
Kunststoff eingebetteten Garne oder Fäden (4) im der vorgese
henen Borstenhöhe entsprechenden Abstand zum Formling durch
schnitten werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Form (7) mit einem Formhohlraum verwendet wird, der
zwei in einer Mittelebene (X-X) rückseitig aneinander anliegen
den Bürstenkörpern aus jeweils Kopf (2) und Griff (1) ent
spricht, daß die in dem Formhohlraum eingeführten Garne oder
Fäden (4) mit einer wenigstens der Borstenhöhe entsprechenden
Länge auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Formhohlraum
herausgeführt werden und daß der Formling mit den in ihm einge
betteten Garnen und Fäden (4) mittels einer wärmeaufbringenden
Trennvorrichtung (10) in der Mittelebene (X-X) durchtrennt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Garne oder Fäden (4) von einer Zuführeinrichtung (6) in
im wesentlichen vertikaler Richtung durch den Formhohlraum
abgezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die sich durch den Formhohlraum erstreckenden Garne
oder Fäden (4) eine Zugspannung aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formling mittels einer Laserstrahl-Quelle durchtrennt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die
Garne oder Fäden (4) durch eine Vielzahl kleiner Löcher (8) in
einer Formwand (14) in den Formhohlraum eingeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Garne oder Fäden (4) durch eine Vielzahl kleiner Löcher
(8) in einer gegenüberliegenden Formwand (15) aus dem Formhohl
raum herausgeführt werden, daß die durch Zug bewirkte Garnbewe
gung durch den Formhohlraum während des Einspritzenvorganges
unterbrochen wird und daß der einseitig noch mit den endlosen
Garnen oder Fäden (4) verbundene entformte Formling zu einer
Trennstation bewegt wird, an der mittels Durchtrennen in der
Mittelebene (X-X) die in Laufrichtung vordere Zahnbürste
fertiggestellt und mittels Durchschneiden der Garne oder Fäden
(4) zwischen dem Formling und der Form die hintere Zahnbürste
fertiggestellt wird.
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