DE69204656T2

DE69204656T2 - Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten.

Info

Publication number: DE69204656T2
Application number: DE69204656T
Authority: DE
Inventors: Bart G Boucherie; Leonel P Boucherie
Original assignee: GB Boucherie NV
Current assignee: GB Boucherie NV
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2012-04-29
Also published as: EP0568055A1; ES2076604T3; EP0568055B1; NO934850L; NO302331B1; ATE127323T1; AU659943B2; JPH07500044A; DE69204656D1; US5390984A; DK0568055T3; EP0567672A1; BR9305507A; AU4062893A; EP0567672B1; JP3226276B2; NO934850D0; WO1993021796A1; CA2111562A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten mit speziellen Profilen der in den Kopf des Bürstenkörpers eingesetzten Büschel.
Nachdem Borstenbüschel in herkömmlicher Weise in den Kopfabschnitt eines Bürstenkörpers eingesetzt sind, können die Enden der Borsten beschnitten werden, um ein gewünschtes Profil bereitzustellen, welches von einer Gestaltung abweicht, bei der die Enden der Borsten in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet sind. Nach dem Beschneiden der Borsten werden ihre Enden abgerundet, um scharfe Ränder zu beseitigen. Ein solches Beschneiden und Abrunden der Enden der Borsten sind zusätzliche Endbearbeitungsschritte, welche die Herstellung der Zahnbürsten verkompliziert und die Produktionskosten erhöht.
In der EP-A-0 346 646 ist ein anderes Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten mit einem speziellen Profil von Borstenbüscheln offenbart, wobei die Borsten benutzungsseitig abgerundete Enden aufweisen. Gemäß diesem Dokument werden die Büschel von Klemmitteln in einem Spannrahmen gehalten, der eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, durch welche sich die Büschel erstrecken. Die Büschel werden dann auf ihrer Benutzungsseite so abgeschnitten, daß die benutzungsseitigen Enden der Borsten in einer Ebene angeordnet sind. Die benutzungsseitigen Enden der Borsten werden dann verrundet, und die Klemmittel werden gelöst, so daß die Büschel relativ zueinander axial in den Löchern des Spannrahmens von Kolben verschoben werden können, um das notwendige Profil zu bilden. Schließlich werden die Büschel am Bürstenkörper befestigt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten mit speziell gewünschten Profilen der Büschel, bei dem die Endbearbeitungsschritte des Beschneidens und Verrundens der Enden der Borsten entfallen.
Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten, bei dem Basisteile bereitgestellt sind, die Durchgangslöcher aufweisen, welche in einem Muster angeordnet sind, das dem gewünschten Muster der Borstenbüschel entspricht, und bei dem einzelne, in diese Löcher einzusetzende Borstenbüschel einem Vorrat aus vorgeschnittenen Borsten gleicher Länge entnommen werden, die auf der Benutzungsseite verrundete Enden aufweisen. Vor ihrem Einbringen in die Löcher des Basisteils werden die Borstenbüschel in Durchgangslöcher eines Spannrahmens eingebracht, die in einem Muster angeordnet sind, welches demjenigen des Basisteils entspricht. Jedes Loch des Spannrahmens steht mit Kleininitteln in Verbindung, um die in die Löcher eingebrachten Borstenbüschel löschbar festzuklemmen. Die Enden der Borsten stehen über beide Seiten des Spannrahmens hinaus. Wenn sich die Klemmittel des Spannrahmens in einem gelösten Zustand befinden, wird ein Druckteil mit einer profilierten Seite nach vorne in Eingriff mit den hervorstehenden Enden der Borsten bewegt, um die Borsten axial in die Durchgangslöcher hineinzudrücken, so daß die beide Enden der Borsten in parallelen Flächen ausgerichtet sind, deren Gestalt der profilierten Seite entspricht. Dann werden die Klemmittel betätigt, um die Borsten in dem Spannrahmen zu halten, während sich ihre Enden in einem ausgerichteten Zustand befinden. Die Basisenden der Borsten werden dann in die Löcher des Basisteils eingebracht. Nachdem die Basisenden der Borsten an dem Basisteil befestigt sind, werden die Klemmittel des Spannrahmens gelöst, und das Basisteil mit den daran befestigten Borsten wird aus dem Spannrahmen entfernt. Das Basisteil mit den daran befestigten Borsten kann dann weiter verarbeitet werden, um eine fertige Zahnbürste zu erhalten. In einer ersten Ausführungsform ist das Basisteil ein Bürstenkörperkopf mit einer Aussparung auf seiner hinteren Seite, wobei sich die Basisenden der Borsten in die Aussparung erstrecken und die Aussparung mit einer Abdeckplatte verschlossen oder mit einem Gußmaterial gefüllt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Basisteil eine Basisplatte, die in einer Aussparung eines Bürstenkörperkopfes angebracht werden kann. Jedes Borstenbüschel ist mit einem Kopfabschnitt ausgebildet, der die Borsten jedes Büschels miteinander verbindet und das Büschel in dem Basisteil zurückhält. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Spannrahmen Teil eines der Elemente einer Spritzgußform, die einen Gußhohlraum abgrenzt, in dem ein Bürstenkörper gegossen wird. Bei dieser Ausführungsform wird um die Basisenden der Borsten ein Kunststoffmaterial eingespritzt, wobei die Basisenden vor dem Schritt des Gießens des Bürstenkörpers miteinander verschmolzen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Gegendruckteil mit einer profilierten Seite verwendet, die komplementär zu derjenigen des Druckteils ist, und das Gegendruckteil wird mit seiner profilierten Seite in Eingriff mit den Enden der Borsten bewegt, die zu den Enden entgegengesetzt sind, an denen die profilierte Seite des Druckteils angreift. Das Gegendruckteil wird dazu verwendet, eine Bewegung der von dem Druckteil gedrückten Borsten zu beenden, so daß die Borstenenden präzise in einer Fläche ausgerichtet sind, welche das gewünschte Profil und die gewünschte Gestaltung aufweist.
Der Vorrat der vorgeschnittenen und verrundeten Fasern oder Borsten kann demjenigen ähnlich sein, der bei herkömmlichen Zahnbürsten-Stopfmechanismen verwendet wird, jedoch sollten die benutzungsseitigen Enden der Borsten verrundet sein, so daß ein getrennter Schritt des Verrundens nach dem Einbringen der Borstenbüschel in den Bürstenkörperkopf vermieden ist.
Um einzelne Borstenbüschel aus dem Vorrat zu entnehmen, wird bei der bevorzugten Ausführungsform ein Entnahmerohr verwendet. Das Entnahmerohr weist einen Innenkanal auf, dessen Querschnitt einer gewünschten Querschnittsform der Borstenbüschel entspricht. Wenn das Entnahmerohr in den Vorrat von Borsten eindringt, wird in seinem Innenkanal ein Borstenbüschel zurückgehalten, und wenn das Entnahmerohr aus dem Vorrat entfernt wird, wird das Büschel mitgenommen, so daß es zu dem Spannrahmen übertragen werden kann, um in eines der Durchgangslöcher eingebracht zu werden.
Es wird ein Kolbenteil verwendet, um das Einbringen der Borstenbüschel aus dem Kanal in das Durchgangsloch des Spannrahmens zu unterstützen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Klemmittel für jedes der Durchgangslöcher des Spannrahmens ein elastisches Hülsenteil. Das Hülsenteil weist eine konische Außenfläche auf. Ein Schulterteil mit einer konischen Öffnung, deren Gestalt komplementär zu der konischen Außenfläche der Hülse ist, wird dazu verwendet, den Klemmzustand und den gelösten Zustand des Hülsenteils durch ein Bewegen des Schulterteils und der Hülse axial relativ zueinander zu steuern. Mehrere Schulterteile sind in einer gemeinsamen Schulterplatte ausgebildet. In gleicher Weise sind mehrere Hülsenteile in einer gemeinsamen Trägerplatte angebracht.
Das Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Vorrat von vorgeschnittenen und verrundeten Borsten und ein Entnahmerohr zum Entnehmen von einzelnen Borstenbüscheln aus dem Vorrat;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Entnahmerohrs in einem vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt eines Spannrahmens;
Fig. 4 eine schematische Ansicht, in welcher der Schritt des axialen Bewegens der in dem Spannrahmen von Fig. 3 gehaltenen Borsten durch Angreifen mit einem Druckteil darstellt;
Fig. 5 den Schritt des Überführens von in dem Spannrahmen gehaltenen, profilierten Borstenbüschel zu dem Bürstenkörperkopf;
die Figuren 6a, 6b und 6c verschiedene Profile von Zahnbürsten, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können;
Fig. 7 den Schritt des Befestigens von Borstenbüscheln in dem Bürstenkörperkopf; und
Fig. 8 einen alternativen Schritt des Anbringens eines Basisteils mit Borstenbüscheln in dem Bürstenkörperkopf.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird ein Vorrat von vorgeschnittenen Borsten 10 parallel zueinander ausgerichtet zwischen zwei einander gegenüberliegenden, zueinander parallelen Wänden 12, 14 in einem gepackten und radial zusammengedrückten Zustand gehalten. Die Borsten 10 sind an ihrem benutzungsseitigen Ende verrundet. Die Wand 14 ist mit einem Loch 16 versehen. Es ist zum Entnehmen von einzelnen Büscheln aus Borsten 10 aus dem Vorrat ein Entnahmerohr 18 vorgesehen, welches einen Innenkanal aufweist. Das Entnahmerohr 18 wird durch das Loch 16 bewegt und dringt in den Vorrat von Borsten 10 ein. Ein Büschel aus Borsten dringt in den Innenkanal des Entnahmerohrs 18 ein und wird mit dem Entnahmerohr mitgenommen, wenn dieses aus dem Vorrat entfernt wird.
Die in mehrere Entnahmerohre 18 eingebrachten Büschel aus Borsten 10 werden dann zu einem Spannrahmen übertragen, der mehrere Durchgangslöcher aufweist, die in einem Muster angeordnet sind, welches dem der Borsten der fertigen Zahnbürste entspricht. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt der Spannrahmen eine Trägerplatte 20 und eine Schulterplatte 22. Die Trägerplatte 20 weist ein Hülsenteil 24 auf, welches in jedem ihrer Durchgangslöcher angebracht ist. Das Hülsenteil 24 weist einen geschlitzten konischen Abschnitt auf, der von der Trägerplatte 20 in Richtung der Schulterplatte 20 hervorsteht. Die Schulterplatte 22 ist mit mehreren konisch ausgebildeten Öffnungen für ein Zusammenwirken mit entsprechend geformten konischen Abschnitten der Hülsenteile 24 versehen. Wie durch den Pfeil F in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Trägerplatte 20 und die Schulterplatte 22 dafür ausgelegt, relativ zueinander bewegt zu werden, so daß die konischen Abschnitte der Hülsenteile 24 von der Schulterplatte 20 gesteuert werden, um ein in die Innenbohrung jedes Hülsenteils 24 eingebrachtes Büschel aus Borsten 10 festzuklemmen, wenn die Trägerplatte 20 und die Schulterplatte 22 nahe beieinanderliegen, und um das Borstenbüschel zu lösen, wenn die Platten voneinander entfernt sind.
Nachdem in die Durchgangslöcher des Spannrahmens Borstenbüschel eingebracht sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist, werden die Trägerplatte 20 und die Schulterplatte 22 einander angenähert, so daß die Büschel fest darin festgeklemmt sind. Nun können die Entnahmerohre 18 zurückgezogen werden. In diesem Zustand stehen die Büschel aus Borsten 10 über die beiden Seiten der Platten 20, 22 hinaus.
Der in Fig. 4 dargestellte nächste Schritt besteht darin, die in dem Spannrahmen gehaltenen Borstenbüschel geringfügig zu lösen, indem die Schulterplatte 22 geringfügig von der Trägerplatte 20 zurückgezogen wird, und ein Druckteil 26 gegen die angrenzenden Enden von in dem Spannrahmen gehaltenen Borsten vorwärtszubewegen. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, weist das Druckteil 26 eine profilierte Seite 28 auf, die dem gewünschten Profil der Borsten der herzustellenden Zahnbürste entspricht. Durch das Vorwärtsbewegen des Druckteils 26 greift dessen profilierte Seite 28 an den Enden der Borsten 10 an, wodurch die Borsten axial durch den Spannrahmen und relativ zueinander bewegt werden, bis beide Enden der Borsten in parallelen Flächen ausgerichtet sind, deren Gestalt derjenigen der profilierten Seite 28 entspricht. Wie weiter in Fig. 4 zu sehen ist, ist ein Gegendruckteil 30 vorgesehen, welches eine profilierte Seite 32 aufweist, deren Gestalt derjenigen der profilierten Seite 28 des Druckteils 26 entspricht. Indem die Borsten gedrückt werden, bis sie an der profilierten Seite 32 des Gegendruckteils 30 anliegen, werden die Borsten genau in der gewünschten Gestalt ausgerichtet.
In diesem Zustand, der in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Büschel aus Borsten 10 wieder in dem Spannrahmen festgeklemmt, so daß sie sicher zu einem Basisteil 40 überführt werden können, welches in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Kopfabschnitt eines Zahnbürstenkörpers ist. Dieses Basisteil 40 ist mit einer Anzahl von Löchern 42 versehen, die in einem Muster angeordnet sind, welches demjenigen der Borstenbüschel der fertigen Zahnbürste entspricht. Die Büschel aus Borsten 10 werden nun in diese Löcher 42 des Basisteils 40 eingebracht, so daß sich die Basisenden der Borsten in eine Aussparung 44 erstrecken, die auf der hinteren Seite des Basisteils 40 in dem Kopfabschnitt des Zahnbürstenkörpers ausgebildet ist. Um die Borstenbüschel an dem Basisteil 40 zu befestigen, können ihre Basisenden in herkömmlicher Weise angeschmolzen werden, wie dies mit dem Bezugszeichen 11 in Fig. 7 dargestellt ist, und die Aussparung 44 kann dann mit einem Plattenteil 46 verschlossen werden. In einer Alternative wird die Aussparung 44 mit einem Gußmaterial gefüllt.
In der Ausführungsform von Fig. 8 ist das Basisteil 50 eine Platte, die in einer Aussparung 52 auf der vorderen Seite des Bürstenkörper-Kopfabschnitts angebracht werden kann.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform ist die Schulterplatte 22 des Spannrahmens Teil von einem der Elemente einer Spritzgußform, die einen Hohlraum abgrenzt, in welchem ein Bürstenkörper oder Basisteil 40 gegossen wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein Kunststoffmaterial um die Basisenden der Borsten gegossen. Es kann zweckmäßig sein, die Basisenden der Borsten in herkömmlicher Weise vor dem Schritt des Einspritzens zusammenzuschmelzen.
In den Figuren 6a, 6b und 6c sind nur drei von vielen möglichen Borstenprofilen und Gestaltungen dargestellt, welche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden können. In Abhängigkeit von dem speziellen Profil, welches hergestellt werden soll, kann es notwendig sein, die Basisenden der ausgerichteten Büschel zu beschneiden, bevor diese an dem Basisteil befestigt werden.
Es ist offensichtlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch allgemein flache Büschelprofile erzielt werden können, wenn das Druckteil 26 mit einer entsprechend flach "profilierten" Seite 28 versehen ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Zahnbürsten, enthaltend die folgenden Schritte:

a) Bereitstellen eines Basisteils (40) für jede herzustellende Bürste, wobei das Basisteil eine Vorderseite und eine Hinterseite sowie mehrere Löcher (42) aufweist, die zwischen der Vorder- und der Hinterseite verlaufen und in einem Muster angeordnet sind, das einem Muster von in das Basisteil (40) einzubringenden Borstenbüscheln entspricht;

b) Bereitstellen eines Vorrats von vorgeschnittenen Borsten (10) gleicher Länge, die in einem gepackten und radial zusammengedrückten Zustand zwischen zwei Wänden (12, 14) parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei jede Borste (10) ein verrundetes Ende und ein dazu entgegengesetztes Basisende aufweist;

c) Bereitstellen eines Spannrahmens (20, 22) mit einer Anzahl von Durchgangslöchern, die in einem Muster angeordnet sind, das demjenigen des Basisteils (40) entspricht, wobei jedes Durchgangsloch einem Klemmittel (24) zugeordnet ist, um ein darin eingesetztes Büschel aus Borsten (10) lösbar festzuklemmen;

d) Entnehmen von einzelnen Büscheln aus Borsten (10) von dem Vorrat und Einbringen jedes Büschels in eines der Durchgangslöcher des Spannrahmens (20, 22), wobei sich die Klemmmittel (24) in einem gelösten Zustand befinden und wobei wenigstens eines der Borstenenden von dem Durchgangsloch hervorsteht;

e) Bereitstellen eines Druckteils (26) mit einer profilierten Seite (28) und gleichzeitiges Angreifen an den hervorstehenden Enden mit der profilierten Seite, um die Borsten (10) axial in die Durchgangslöcher hineinzudrücken, so daß beide Borstenenden in parallele Flächen ausgerichtet sind, deren Gestalt der profilierten Seite (28) entspricht;

f) Angreifen an den Klemmitteln (24), um die Borsten (10) in dein Spannrahmen (20, 22) zu halten, während sich ihre Enden in einem ausgerichteten Zustand befinden;

g) Einbringen der Basisenden der Borsten (10) in die Löcher (42) des Basisteils (40) und Befestigen der Borsten (10) an dem Basisteil (40);

h) Lösen der Klemmittel (24) des Spannrahmens (20, 22); und

i) Herausziehen der Borsten (10) aus den Durchgangslöchern des Spannrahmens (20, 22).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt e) das Bereitstellen eines Gegendruckteiles (30) mit einer profilierten Seite (32) umfaßt, die komplementär zu derjenigen des Druckteiles (26) ist, wobei die beiden Borstenenden von den Durchgangslöchern des Spannrahmens (20, 22) hervorstehen, und das Angreifen an einem der Borstenenden mit der profilierten Seite (28) des Druckteils (26) und gleichzeitig an dem anderen Borstenende mit der Seite (32) des Gegendruckelements (30).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Schritt d) das Bereitstellen eines Entnahmerohres (18) mit einem Innenkanal umfaßt, dessen Querschnitt einer gewünschten Querschnittsform der Borstenbüschel entspricht, sowie das Eindringen mit dem Entnahmerohr (18) in den Vorrat von Borsten (10), das Entfernen des Entnahmerohrs (18) aus dem Vorrat von Borsten (10) und das Mitnehmen eines in den Kanal eingebrachten Büschels aus Borsten (10), das Einbringen des mitgenommenen Büschels aus Borsten (10) in eines der Durchgangslöcher des Spannrahmens (20, 22), das Angreifen an den Klemmitteln (24) des Spannrahmens (20, 22) und das Entfernen des Entnahmerohres (18) von dem Spannrahmen (20, 22).

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ein Kolbenteil verwendet wird, um das Einbringen der Büschel aus Borsten (10) aus dem Kanal in das Durchgangsloch des Spannrahmens (20, 22) zu unterstützen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Klemmittel für jedes der Durchgangslöcher ein geschlitztes elastisches Hülsenteil (24) mit einer konischen Außenfläche sowie ein Schulterteil mit einer konischen Öffnung umfaßt, deren Gestalt komplementär zu der konischen Außenfläche ist, wobei das Hülsenteil (24) und das Schulterteil relativ zueinander axial bewegbar sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mehrere Schulterteile in einer gemeinsamen Schulterplatte (22) ausgebildet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem mehrere Hülsenteile (24) in einer gemeinsamen Trägerplatte (20) angebracht sind.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Basisteil (40) ein Bürstenkörperkopf mit einer Aussparung (44) in der hinteren Seite ist, wobei die Basisenden der Borsten (10) sich in die Aussparung (44) erstrecken und die Aussparung (44) mit einer Abdeckplatte (46) verschlossen oder mit einem Gußmaterial gefüllt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Basisteil (40) eine Basisplatte (50) ist, die in einer Aussparung eines Bürstenkörperkopfes angebracht werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem jedes Büschel aus Borsten (10) mit einem Kopfabschnitt (11) gebildet ist, der die Borsten jedes Büschels miteinander verbindet und die Büschel in dem Basisteil (40) zurückhält.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Spannrahmen (20, 22) Teil eines der Elemente einer Spritzgußform ist, die einen Gußhohlrauin abgrenzt, in dem ein Bürstenkörper gegossen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Basisenden der Borsten (10) vor dem Schritt des Gießens des Bürstenkörpers miteinander verschmolzen werden.