WO2013050181A1

WO2013050181A1 - Method and device for producing brushes and brush

Info

Publication number: WO2013050181A1
Application number: PCT/EP2012/004221
Authority: WO
Inventors: Bart Gerard Boucherie
Original assignee: GB Boucherie NV
Current assignee: GB Boucherie NV
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: CN103857312A; CN103857312B; DE102012008536A1; ES2797396T3; DE102012008536B4

Abstract

The invention relates to a method for producing brushes and a corresponding device, which provide for the presence of openings in the bristle support (10), which have offset surface centers of gravity and/or other geometries at their front side and rear side opening.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten sowie Bürste Method and device for making brushes and brush

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten, sowie eine Bürste selbst. The invention relates to a method and a device for producing brushes, in particular toothbrushes, and a brush itself.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Bürsten bekannt. Üblicherweise wird ein Borstenträger mit einem Lochmuster versehen, das der gewünschten Anordnung von Borsten entspricht. Büschel von Borsten werden dann in die Löcher des Borstenträgers eingesetzt und darin mittels eingepresster, kleiner metallischer Anker oder mittels Schlaufen befestigt. Various methods of making brushes are known. Usually, a bristle carrier is provided with a hole pattern corresponding to the desired arrangement of bristles. Tufts of bristles are then inserted into the holes of the bristle carrier and secured therein by means of pressed small metallic anchors or by means of loops.

In einem alternativen Verfahren, das als AFT- Verfahren (anchor free tufting, das heißt ankerfreies Beborsten) bezeichnet wird, werden die Borstenbüschel am Borstenträger ohne die Verwendung von Schlaufen oder Ankern befestigt. Dabei können die Borstenträger als Bürstenkörper ausgestattet sein, bei denen Stiel, Hals und der wesentliche Teil des Bürstenkopfes bereits als ein Teil ausgeführt sind. Der Bürstenkopf hat dann bereits das Lochmuster. Eine weitere Möglichkeit des AFT-Verfahrens besteht darin, kleine Bürstenkopfplatten mit Lochmuster vorzusehen, die dann zuerst bestopft werden. Die komplettierte Bürstenkopfplatte wird dann entweder in den eine Aufnahme aufweisenden Bürstenkörper eingesetzt und daran befestigt, oder die Bürstenkopfplatte wird umspritzt und beim Umspritzen entweder am Bürstenkörper befestigt oder der Bürstenkörper wird beim Umspritzen erst hergestellt. In an alternative method called the anchor-free tufting (AFT) method, the bristle tufts are attached to the bristle carrier without the use of loops or anchors. In this case, the bristle carrier may be equipped as a brush body, in which the stem, neck and the essential part of the brush head are already performed as a part. The brush head then already has the hole pattern. Another possibility of the AFT method is to provide small brush head plates with hole patterns, which are then filled first. The completed brush head plate is then either inserted into the receptacle having a brush body and attached thereto, or the brush head plate is overmolded and attached during encapsulation either on the brush body or the brush body is first produced during encapsulation.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, die auf dem oben genannten AFT-Verfahren aufbauen, also ohne Anker arbeiten. The present invention relates to a method and an apparatus for producing brushes which are based on the above-mentioned AFT method, ie operate without an armature.

Moderne Zahnbürsten haben nicht mehr ausschließlich parallel verlaufende und im Querschnitt gleich dicke Borstenbüschel, sondern verschieden große und teilweise auch schräg verlaufende Büschel. Modern toothbrushes no longer have only parallel and equal in cross-section thick bristle tufts, but different sized and partially oblique tufts.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten bereitzustellen, durch die die Bürsten einfacher und kostengünstiger hergestellt werden können. Die erfindungsgemäße Bürste zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringeren Herstellungspreis aus. The object of the invention is to provide a method and an apparatus for producing brushes, by which the brushes easier and can be produced more cheaply. The brush according to the invention is characterized by a comparatively lower production price.

Das Verfahren zum Herstellen von Bürsten nach der Erfindung ist durch folgende Schritte gekennzeichnet: The method for producing brushes according to the invention is characterized by the following steps:

Vorsehen eines Borstenträgers, welcher Teil der fertigen Bürste ist und eine Vorder- und eine Rückseite hat, Providing a bristle carrier which is part of the finished brush and has a front and a back,

Vorsehen von Öffnungen im Borstenträger zur Aufnahme von Borstenbüscheln, wobei Providing openings in the bristle carrier for receiving bristle tufts, wherein

zumindest eine Öffnung einen vorderseitigen Querschnitt hat, dessen Flächenschwerpunkt vom Flächenschwerpunkt des rückseitigen Querschnitts der Öffnung versetzt ist und/oder at least one opening has a front cross-section, the centroid of which is offset from the centroid of the rear cross section of the opening and / or

zumindest eine Öffnung, insbesondere die Öffnung mit unterschiedlichen Flächenschwerpunkten, einen vorderseitigen Querschnitt hat, der im Vergleich zum rückseitigen Querschnitt eine unterschiedliche Geometrie aufweist, at least one opening, in particular the opening with different area centroids, has a front cross section which has a different geometry compared to the rear cross section,

Entnehmen von Borstenbüscheln aus einem Borstenvorrat, in welchem die Removing bristle tufts from a bristle supply, in which the

Borsten parallel gepackt untergebracht sind, Bristles are housed packed in parallel,

Transportieren des entnommenen Borstenbüschels mittels einer Transporteinrichtung zum Borstenträger, Transporting the removed bristle tufts by means of a transport device to the bristle carrier,

Vorsehen eines Ausrichtwerkzeugs an der Vorderseite des Borstenträgers, das Aufnahmeöffnungen hat, deren Eingänge zu den vorderseitigen Querschnitten fluchten, Providing an alignment tool on the front side of the bristle carrier having receiving openings whose inputs are aligned with the front cross sections,

Einstoßen des Borstenbüschels in die jeweils zugeordnete Öffnung von der Rückseite des Borstenträger aus senkrecht zur Rückseite des Borstenträgers, wobei an der Rückseite des Borstenträgers ein führungsfreier Spalt vorhanden ist, durch den die Borstenbüschel hindurch in den Borstenträger und in die Aufnahmeöffnungen geschoben werden, und Pushing the bristle tufts into the respectively associated opening from the rear side of the bristle carrier perpendicularly to the rear side of the bristle carrier, a guide-free gap being present at the rear side of the bristle carrier through which the bristle tufts are pushed into the bristle carrier and into the receiving openings, and

rückseitiges ankerfreies Befestigen der Borstenbüschel am Borstenträger. Anchor-free attachment of the bristle tufts to the bristle carrier.

Der Begriff „Borstenträger" umfasst sowohl vorgefertigte Bürstenkörper mit Stiel, Hals und Kopfabschnitt mit Öffnungen darin, die gegebenenfalls auch noch mit einer zweiten oder dritten Komponente überspritzt werden, als auch Kopfplatten mit Öffnungen, die am Bürstenkörper angebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zwei Merkmale und Ausführungsformen vor, die alternativ oder gemeinsam in einer Bürste und in zumindest einer Öffnung realisiert werden sollen: ein Merkmal sieht zumindest eine Öffnung im Borstenträger vor, über die schräg, das heißt schräg zur Vorderseite des Borstenträgers verlaufende Borstenbüschel hergestellt werden können. Ein alternatives Merkmal sieht vor, dass keine schräg verlaufende Öffnung (unterschiedliche Flächenschwerpunkte), sondern zumindest eine Öffnung mit unterschiedlichen Geometrien am vorderen und hinteren Querschnitt vorhanden ist. Unterschiedliche Geometrien heißt, dass eine andere geometrische Form und nicht etwa nur allein ein anders dimensionierter Querschnitt vorhanden ist, wie dies bei einer kreisrunden, sich lediglich verjüngenden Öffnung der Fall wäre. Beispiele für unterschiedliche Geometrien sind z.B. ein rückseitiger kreisrunder Querschnitt, der vorderseitig in einen länglichen, eckigen oder streifenförmigen Querschnitt übergeht. Natürlich können die beiden Merkmale auch in einer Öffnung miteinander kombiniert sein, d.h. eine schräg verlaufende Öffnung hat unterschiedliche Geometrien am rückseitigen und vorderseitigen Querschnitt. Ferner kann in demselben Borstenträger auch zumindest eine schräg verlaufende Öffnung und zumindest eine Öffnung mit unterschiedlichem Querschnitt vorhanden sein. Bei den bisherigen Borstenträgern wurden beispielsweise zur Verankerung von schräg verlaufenden Borstenbüscheln schräge Bohrungen in den Borstenträger eingebracht, was herstellungstechnisch aufwendig ist. Solche schräg gebohrten Öffnungen sind bei der Erfindung nicht vorgesehen, um schräge Büschel im Borstenträger zu verankern. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass entgegen den bisherigen Verfahren die Borstenbüschel nicht geführt werden müssen, wenn sie in den Borstenträger in eine Öffnung eingeschoben werden, die entweder schräg verläuft und/oder die rückseitig und vorderseitig unterschiedliche Geometrien hat. Das Stopfen senkrecht zur Rückseite kann folglich unabhängig davon verwendet werden, ob die Öffnungen gerade verlaufen, gerade verlaufen und zusätzlich einen Konus besitzen, schräg verlaufen oder einen unterschiedlichen Querschnitt an der Vorder- und der Rückseite haben. Dies vereinfacht das Stopfen. Zum Stopfen von schräg verlaufenden Öffnungen wurden bislang stets Führungsplatten vorgesehen, die rückseitig oder vorderseitig, je nachdem, ob die Büschel von der Vorderseite oder der Rückseite gestopft wurde, am Borstenträger anlagen. Die Erfindung geht einen völlig anderen Weg, denn sie sieht einen führungsfreien Spalt auf der Rückseite vor, von wo aus gestopft wird. Über den führungsfreien Spalt können sich die einzelnen Borsten etwas biegen und gegenseitig verschieben, sodass eine Art Spannungsausgleich zwischen den benachbarten Borsten erfolgt, wenn sie senkrecht zur Rückseite in eine Öffnung geschoben werden, die schräg verläuft und/oder die einen anderen Querschnitt besitzt, sodass die Borsten ungleich gebogen oder zueinander bewegt werden. The term "bristle carrier" includes both prefabricated brush body with stem, neck and head portion with openings therein, which are optionally also over-injected with a second or third component, as well as head plates with openings which are attached to the brush body. The method according to the invention provides two features and embodiments which are to be realized alternatively or jointly in a brush and in at least one opening: a feature provides at least one opening in the bristle carrier over which the bristle tufts run obliquely, ie obliquely to the front side of the bristle carrier can be. An alternative feature provides that no oblique opening (different centroids), but at least one opening with different geometries at the front and rear cross section is present. Different geometries means that a different geometric shape and not just a different dimensioned cross-section is present, as would be the case for a circular, only tapered opening. Examples of different geometries are, for example, a rear circular cross section, which merges into an elongated, angular or strip-shaped cross-section on the front side. Of course, the two features can also be combined in an opening with each other, ie, an oblique opening has different geometries on the back and front cross-section. Furthermore, at least one obliquely extending opening and at least one opening with a different cross section may also be present in the same bristle carrier. In the previous bristle carriers, for example, oblique bores were introduced into the bristle carrier for anchoring obliquely extending bristle tufts, which is expensive to produce. Such obliquely drilled openings are not provided in the invention to anchor oblique tufts in the bristle carrier. It has surprisingly been found that contrary to the previous methods, the bristle tufts must not be performed when they are inserted into the bristle carrier in an opening which either runs obliquely and / or the rear and front side has different geometries. The plug perpendicular to the back can thus be used regardless of whether the openings are straight, straight and additionally have a cone, oblique or have a different cross section at the front and the back. This simplifies the stuffing. To plug obliquely extending openings so far always guide plates were provided, the back or front side, depending on whether the Tuft from the front or the back was stuffed, at the bristle carrier systems. The invention takes a completely different approach, because it provides a guide-free gap on the back, from where stuffed. Through the guide-free gap, the individual bristles can bend slightly and move each other, so that a kind of voltage balance between the adjacent bristles occurs when they are pushed perpendicular to the back in an opening that runs obliquely and / or has a different cross section, so that the Bristles unevenly bent or moved to each other.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform hat der rückseitige Querschnitt eine größere Querschnittsfläche als der vorderseitige zum leichteren Einstoßen der Borstenbüschel, vor allem jedoch damit die Borsten über keine allzu große Strecke geklemmt sind. According to the preferred embodiment, the back cross-section has a larger cross-sectional area than the front side for easier penetration of the bristle tufts, but especially so that the bristles are clamped over a not too great distance.

Darüber hinaus können beliebige Büschelquerschnittsformen erzielt werden, ohne dass die Öffnungen eine entsprechend komplizierte durchgehende Bohrung besitzen müssen. Der rückseitige Querschnitt kann nämlich eine einfache kreiszylindrische oder trichterförmige Form haben, und nur die vorderseitige Öffnung, das heißt der vorderseitige Querschnitt ist zum Beispiel auf einem kurzen Stück mit der gewünschten Querschnittsform des Borstenbüschels ausgebildet. Dadurch lassen sich herkömmliche Bestopfungswerkzeuge verwenden, bei denen die Borstenbüschel beim Zuführen einen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Die vorderseitige Mündung der Öffnung kann dann aber eine andere Geometrie haben, das heißt eine von einer Kreisform abweichende Geometrie, zum Beispiel eine ovale, streifenförmige oder eckige Form. In addition, any tuft cross-sectional shapes can be achieved without the openings having to have a correspondingly complicated through bore. Namely, the rear cross section may have a simple circular cylindrical or funnel-shaped shape, and only the front side opening, that is, the front side cross section is formed, for example, on a short piece having the desired cross-sectional shape of the bristle tuft. This makes it possible to use conventional potting tools in which the bristle tufts have a circular cross-section when fed. The front-side mouth of the opening can then have a different geometry, that is, a geometry deviating from a circular shape, for example an oval, strip-shaped or angular shape.

Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Öffnung mit unterschiedlichen Flächenschwerpunkten und/oder anderenThe preferred embodiment provides that the opening with different centroids and / or other

Querschnittsgeometrien so ausgebildet ist, dass die Borsten des Borstenbüschels vor dem Befestigen des Borstenbüschels nur gemeinsam mit dem Ausrichtwerkzeug parallel gehalten werden. Dies bedeutet, dass die Borstenbüschel allein in der Öffnung nicht in ihrer endgültigen Ausrichtung gehalten werden könnten, und zwar bezogen auf den Zustand vor ihrem Befestigen am Borstenträger. Dies liegt daran, dass die Öffnung im Gegensatz zum Stand der Technik eben keinen geradlinigen, geometrisch immer gleichen Kanal definiert, der ausreichend lang ist, um die Borstenbüschel parallel zu halten und sie zu klemmen. Würde beim erfindungsgemäßen Verfahren das Ausrichtwerkzeug mit seiner Aufnahmeöffnung nicht verwendet werden, so würden die Borsten des Borstenbüschels in der oder den Öffnungen mit unterschiedlichen Flächenschwerpunkten und/oder anderen Querschnittsgeometrien chaotisch zueinander ausgerichtet verlaufen. Das Ausrichtwerkzeug ist also vor dem Befestigen zusammen mit der Öffnung entscheidend, um die Borstenbüschel exakt zu positionieren. Cross-sectional geometries is formed so that the bristles of the bristle tufts are held in parallel only with the alignment tool before attaching the bristle tufts. This means that the bristle tufts alone could not be held in their final orientation in the opening, relative to the condition prior to their attachment to the bristle carrier. This is because, in contrast to the prior art, the opening does not define a straight, geometrically always same channel which is sufficiently long to be parallel to the bristle tufts hold and pinch them. If the alignment tool with its receiving opening were not used in the method according to the invention, the bristles of the bristle tufts would be aligned chaotically in the one or more openings with different centroids and / or other cross-sectional geometries. The alignment tool is thus crucial prior to attachment together with the opening to accurately position the bristle tufts.

Um auch die Herstellung des Büschelträgers zu vereinfachen und ein reines Spritzgießen des Büschelträgers samt den Öffnungen zu ermöglichen, sollten sämtliche Öffnungen in Richtung senkrecht zur Rückseite gesehen hinterschnittsfrei ausgebildet sein. Damit sind keine schräg verlaufenden Schieber oder dergleichen im Spritzgusswerkzeug erforderlich. Vielmehr kann der Borstenträger durch einfaches Auseinanderfahren der Spritzgussformhälften entformt werden. Der rückseitige Querschnitt bildet die Mündung eines rückseitigen Öffnungsabschnitts und der vorderseitige Querschnitt die Mündung eines vorderseitigen Öffnungsabschnitts, wobei die Öffnungsabschnitte Abschnitte des jeweiligen Lochs sind. Die Öffnungsabschnitte sollten jeweils senkrecht zur Rückseite bzw. Vorderseite des Borstenträgerteils verlaufen. Das bedeutet, die beiden Öffnungs- abschnitte können ohne schräge Bohrung oder ohne Hinterschnitt gefertigt werden. Insbesondere, dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen, gehen die beiden Öffnungsabschnitte unmittelbar ineinander über, ohne dass ein Zwischenabschnitt die Öffnungsabschnitte verbinden muss. In order to simplify the production of the tufts carrier and to allow a pure injection molding of the tufts carrier together with the openings, all openings in the direction perpendicular to the rear should be formed without an undercut. Thus, no oblique slides or the like are required in the injection molding tool. Rather, the bristle carrier can be removed from the mold by simply moving apart the injection mold halves. The rear cross section forms the mouth of a rear side opening portion, and the front side cross section forms the mouth of a front side opening portion, wherein the opening portions are portions of the respective hole. The opening sections should each run perpendicular to the back or front of the bristle carrier part. This means that the two opening sections can be manufactured without an oblique hole or without an undercut. In particular, but this is not to be understood as limiting, the two opening sections directly merge into one another without an intermediate section having to connect the opening sections.

Wenigstens eine Öffnung mit dem vorderseitigen und dem rückseitigen Quer- schnitt sollte vorzugsweise schrägkanalfrei ausgelegt sein, das heißt es ist kein mit einer schrägen Mittelachse verlaufender Öffnungsabschnitt in der zumindest einen Öffnung vorhanden, der es erfordern würde, mit einem Bohrer schräg zur Vorder- oder Rückseite in den Borstenträger zu schneiden oder beim Spritzgießen einen schräg verlaufenden Schieber vorzusehen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht insbesondere vor, dass die Borstenbüschel, das heißt sämtliche Borstenbüschel, senkrecht zur Rückseite und/oder Vorderseite in die zumindest eine Öffnung mit dem unterschiedlichen vorder- und rückseitigen Querschnitt gestopft wird. Dabei werden vorzugsweise sämtliche Öffnungen, unabhängig davon, ob der vorderseitige und der rückseitige Querschnitt wie oben erwähnt unterschiedlich oder gleich ausgeführt sind, stets senkrecht zur Rückseite bestopft. Das rückseitige Befestigen der gegenüber der Rückseite überstehenden Borstenenden erfolgt insbesondere durch Schmelzen, Verkleben oder Umspritzen der Borstenbüschel oder durch Kombinationen dieser Befestigungsverfahren, z.B. zuerst Schmelzen, dann zusätzlich Umspritzen. At least one opening with the front and the rear cross-section should preferably be designed obliquely channel-free, that is to say there is no opening section with an oblique central axis in the at least one opening which would require a drill obliquely to the front or rear side to cut in the bristle carrier or to provide an oblique slide during injection molding. The inventive method provides, in particular, that the tufts, that is, all bristle tufts, perpendicular to the back and / or front stuffed into the at least one opening with the different front and rear cross-section. In this case, preferably all Openings, regardless of whether the front and the rear cross-section as stated above are made different or the same, always bestopft perpendicular to the back. The fastening on the back of the bristle ends protruding from the rear side takes place in particular by melting, gluing or encapsulation of the bristle tufts or by combinations of these fastening methods, eg first melting, then additionally encapsulation.

Wenn der rückseitige Querschnitt der Öffnung, vorzugsweise sogar alle Öffnungen, größer als der vorderseitige Querschnitt der zugeordneten Öffnung ist, lassen sich die Büschel leichter einführen und können im Bereich des vorder- seifigen Querschnitts geklemmt sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. If the rear cross-section of the opening, preferably even all the openings, is larger than the front-side cross section of the associated opening, the tufts are easier to insert and may be clamped in the area of the front soapy cross-section, but this is not absolutely necessary.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sämtliche Öffnungen im Borstenträger dieselbe rückseitige Querschnittsfläche haben, sodass jede Öffnung im Bereich der Rückseite auf gleiche Weise gefertigt werden kann. Wenn die Öffnungen dieselbe vorderseitige Querschnittsfläche besitzen, nimmt jede Öffnung die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Anzahl von Borsten oder Filamenten auf. Jedoch ist es auch möglich und vorteilhaft, Borstenbüschel mit unterschiedlich vielen Borsten oder Filamenten zu verwenden, sodass die Bürste Bereiche mit dickeren und dünneren Büscheln besitzt, was für den Reinigungseffekt gerade bei Zahnbürsten vorteilhaft ist. Es können Borstenträger mit Öffnungen verwendet werden, deren vorderseitige Querschnitte streifenförmig sind, wodurch die Borstenbüschel einen streifenförmigen Querschnitt erhalten. An embodiment of the invention provides that all openings in the bristle carrier have the same rear cross-sectional area, so that each opening in the region of the rear side can be manufactured in the same way. When the openings have the same front cross-sectional area, each opening receives the same or substantially the same number of bristles or filaments. However, it is also possible and advantageous to use bristle tufts with different numbers of bristles or filaments, so that the brush has areas with thicker and thinner tufts, which is advantageous for the cleaning effect especially in toothbrushes. It can be used bristle carrier with openings whose front side cross-sections are strip-shaped, whereby the bristle tufts receive a strip-shaped cross-section.

Um eine gute Befestigung des Borstenbüschels zu ermöglichen, kann der rückseitige Öffnungsabschnitt trichterförmig Richtung Vorderseite verlaufen, ohne jedoch die Vorderseite zu erreichen. Der rückseitige Öffnungsabschnitt mit dem Trichter erstreckt sich über mehr als 60 % der Dicke des Borstenträgers im Bereich der zugeordneten Öffnung. In order to allow a good attachment of the bristle tufts, the rear opening portion can funnel-shaped direction front, but without reaching the front. The rear opening portion with the funnel extends over more than 60% of the thickness of the bristle carrier in the region of the associated opening.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Bürsten, insbesondere mit einem Verfahren nach der Erfindung, umfasst ein Ausrichtwerkzeug, über dem ein Borstenträger, welcher Teil der fertigen Bürste ist und Öffnungen zur Aufnahme von Borstenbüscheln hat, mit seiner Vorderseite am Ausrichtwerkzeug angrenzend positioniert wird, eine Transportvorrichtung zum Zuführen von Bostenbüscheln, wobei zwischen der Transportvorrichtung und der Rückseite des zu bestückenden Borstenträgers ein führungsfreier Spalt vorhanden ist, ein Stopfwerkzeug, das die Büschel aus der Transportvorrichtung über den Spalt hinweg senkrecht zur Rückseite des Borstenträgers ausgerichtet in die Borstenträger und in Aufnahmeöffnungen im Borstenträger schiebt, wobei das Ausrichtwerkzeug wenigstens eine Aufnahmeöffnung hat, die schräg zur Rückseite verläuft und/oder einen Einlass mit einer von einer Kreisform abweichenden Geometrie hat, und ein Befestigungswerkzeug zum ankerfreien Befestigen der Borstenbüschel am Borstenträger. The device according to the invention for the production of brushes, in particular with a method according to the invention, comprises an alignment tool over which a bristle carrier, which is part of the finished brush and has openings for receiving bristle tufts, is positioned with its front side adjacent to the alignment tool, a transport device for feeding Bostenbüscheln, wherein between the transport device and the back of the bristle carrier to be loaded a guide-free gap is present, a stuffing tool, the tufts from the transport device across the gap perpendicular to the back of the bristle carrier aligned in the bristle carrier and in receiving openings in Bristle carrier pushes, wherein the alignment tool has at least one receiving opening which extends obliquely to the back and / or has an inlet with a geometry deviating from a circular shape, and a fastening tool for anchor-free fastening of the bristle tufts on the bristle carrier.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich optional auch durch die Merkmale aus, die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, und durch Merkmale der nachfolgenden, auf das Verfahren gerichteten Ansprüche. Umgekehrt wird das erfindungsgemäße Verfahren auch unter Verwendung der Vorrichtung optional ausgeführt, und zwar mit Merkmalen, wie sie nachfolgend für die Vorrichtung vorgestellt werden und in den Unteransprüchen zur Vorrichtung definiert sind. Optionally, the device according to the invention is also distinguished by the features which were previously explained in connection with the method according to the invention and by features of the following claims directed to the method. Conversely, the method according to the invention is also carried out using the device as an option, with features as they are presented below for the device and are defined in the subclaims for the device.

Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Ausrichtwerkzeug eine Auflagefläche für den Borstenträger hat, sodass der Borstenträger unmittelbar auf dem Ausrichtwerkzeug aufliegt. Hierdurch entsteht kein Spalt zwischen der Öffnung im Borstenträger und der entsprechenden, schrägen Aufnahmeöffnung und den übrigen Aufnahmeöffnungen im Ausrichtwerkzeug. Das Lochbild im Ausrichtwerkzeug im Bereich seiner Oberseite entspricht dem vorderseitigen Lochbild des Borstenträgers. The preferred embodiment provides that the alignment tool has a bearing surface for the bristle carrier, so that the bristle carrier rests directly on the alignment tool. This results in no gap between the opening in the bristle carrier and the corresponding oblique receiving opening and the other receiving openings in the alignment. The hole pattern in the alignment tool in the region of its top corresponds to the front hole pattern of the bristle carrier.

Zur eindeutigen und lagefesten Positionierung der Borstenträger ist vorgesehen, dass die Auflagefläche in einer dem Borstenträger angepassten Vertiefung ausgebildet ist. Damit ist der Borstenträger seitlich im Ausrichtwerkzeug gehalten. Das Ausrichtwerkzeug besitzt optional verschiedene Aufnahmeöffnungen, nämlich Aufnahmeöffnungen mit kreisrundem und Aufnahmeöffnungen mit streifenförmigem Querschnitt. Es sind darüber hinaus auch Aufnahmeöffnungen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen vorhanden, sodass die Borstenbüschel unterschiedliche Querschnittsflächen besitzen. For a clear and positionally fixed positioning of the bristle carrier is provided that the support surface is formed in a bristle carrier adapted recess. Thus, the bristle carrier is held laterally in the alignment tool. The alignment tool optionally has various receiving openings, namely receiving openings with circular and receiving openings with strip-shaped cross-section. There are also receiving openings with different cross-sectional areas available, so that the bristle tufts have different cross-sectional areas.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst darüber hinaus vorzugsweise einen Bündelabnehmer mit variabler Aufnahmeöffnung, sodass die unterschiedlichen Borstenbüschelquerschnitte sehr schnell vollautomatisch realisiert werden können. In addition, the device according to the invention preferably comprises a bundle pickup with a variable receiving opening, so that the different bristle tuft cross sections can be realized fully automatically very quickly.

Das Befestigungswerkzeug kann eine Heizeinrichtung zum Schmelzen der rückseitigen, vom Borstenträger vorstehenden Borstenenden sein. Dabei ist es möglich, die Borstenbüschel durch Kontakt mit einer heißen Fläche zu schmelzen oder über Ultraschall oder über Heißluft oder Kombinationen hiervon. The attachment tool may be a heater for melting the back bristle ends protruding from the bristle carrier. It is possible to melt the bristle tufts by contact with a hot surface or via ultrasound or hot air or combinations thereof.

Ferner kann eine Spritzstation vorhanden sein, in der der Borstenträger rückseitig überspritzt wird, sodass die Borstenenden nicht mehr zu sehen sind. Furthermore, a spray station may be present, in which the bristle carrier is over-injected on the back, so that the bristle ends are no longer visible.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können beim Überspritzen auch vorderseitig vorstehende elastische Finger mit angespritzt werden. Diese Finger ragen entweder seitlich des Borstenträgers nach vorne oder durch Öffnungen im Borstenträger. According to one embodiment of the invention, also over-protruding elastic fingers can be injected with the over-molding. These fingers protrude either side of the bristle carrier forward or through openings in the bristle carrier.

Vorzugsweise werden bei dem Verfahren und der Vorrichtung die Büschel sequentiell dem Magazin entnommen und sequentiell gestopft. Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch eine Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem mit Borstenbüscheln bestückten Borstenträger, der zumindest eine Öffnung hat, die einen vorderseitigen Querschnitt und einen rückseitigen Querschnitt aufweist, wobei der rückseitige Querschnitt und der vorderseitige Querschnitt unterschiedliche Querschnittsflächen haben und der vorderseitige Querschnitt der Öffnung eine andere Geometrie hat als der rückseitige Querschnitt der Öffnung. Preferably, in the method and apparatus, the tufts are sequentially removed from the magazine and sequentially stuffed. Finally, the present invention also encompasses a brush, in particular a toothbrush, with a bristle carrier equipped with bristle tufts, which has at least one opening, which has a front cross section and a rear cross section, the rear cross section and the front cross section having different cross sectional areas and the front cross section the opening has a different geometry than the back cross section of the opening.

Ferner ist es möglich, dass die Öffnung mit unterschiedlichen Geometrien auch noch versetzte Flächenschwerpunkte hat. Furthermore, it is possible that the opening with different geometries also has offset centroids.

Die erfindungsgemäße Bürste ist darüber hinaus auch optional mit den zuvor genannten, teilweise die Bürste beschreibenden Merkmalen versehen. Diese Merkmale sind unter anderem auch in den Verfahrens- und den Vorrichtungs- ansprüchen definiert und können darüber hinaus einzeln oder in Kombination Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bürste definieren. In addition, the brush according to the invention is also optionally provided with the aforementioned features which partially describe the brush. These features can also be found in the process and device Claims defined and can also define individually or in combination embodiments of the brush according to the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawings show:

- Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von erfindungsgemäßen Bürsten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, FIG. 1 shows a schematic view of a device according to the invention for producing brushes according to the invention by the method according to the invention,

- Figur 2 und Figur 2a den Bündelabnehmer und die Stopfvorrichtung, die bei der Vorrichtung nach Figur 1 verwendet werden in Perspektiv- und in vergrößerter Schnittansicht, FIG. 2 and FIG. 2a the bundle pickup and the stuffing device used in the device according to FIG. 1 in perspective and in an enlarged sectional view,

- Figur 3 eine perspektivische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Bürste, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird, wobei nur der Kopf dargestellt ist, - Figur 4 eine Ansicht der Vorderseite des bei der Erfindung verwendeten Borstenträgers im Bereich des Kopfes, 3 shows a perspective top view of a brush according to the invention, which is produced by the method according to the invention and with the device according to the invention, wherein only the head is shown, FIG. 4 shows a view of the front side of the bristle carrier used in the area of the head,

- Figur 5 eine Ansicht der Rückseite des bei der Erfindung verwendeten Borstenträgers im Bereich des Kopfes, FIG. 5 shows a view of the rear side of the bristle carrier used in the invention in the area of the head,

- Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Borstenträgers nach Figur 5, FIG. 6 shows a perspective view of the rear side of the bristle carrier according to FIG. 5,

- Figur 7 eine Draufsicht auf die Rückseite des mit Borstenbüscheln ausgestatteten Borstenträgers nach Figur 6 vor dem Befestigen der Borstenbüschel, FIG. 7 shows a plan view of the back side of the bristle carrier equipped with bristle tufts according to FIG. 6 before the bristle tufts are fastened,

- Figur 8 eine Schnittansicht durch den Borstenträger nach dem Bestopfen und durch das Ausrichtwerkzeug, FIG. 8 shows a sectional view through the bristle carrier after the padding and through the alignment tool,

- Figur 9 eine perspektivische Ansicht des Borstenträgers in bestopftem Zustand vor dem Befestigen der Büschelenden, FIG. 9 is a perspective view of the bristle carrier in a plugged condition prior to attachment of the tuft ends;

- Figur 10 eine schematische Schnittansicht durch den bestopften Borstenträger nach dem Befestigen der Borstenbüschel, und - Figur 1 1 eine erfindungsgemäße Bürste, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird. FIG. 10 shows a schematic sectional view through the stuffed bristle carrier after fastening the bristle tufts, and FIG - Figure 1 1, a brush according to the invention, which is produced by the method according to the invention and with the device according to the invention.

In Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten, insbesondere Zahnbürsten dargestellt, die mehrere Stationen umfasst. Die Vorrichtung kann jedoch auch weniger als die in Figur 1 dargestellten Stationen aufweisen, sodass die Bürsten in einem teilgefertigten Zustand auch zu einer anderen Vorrichtung weitergeleitet werden können. Die Art des Transports der Einzelteile der Bürste ist für die Vorrichtung und das Verfahren zum Herstellen der Bürsten nicht relevant, sodass die in Figur 1 gezeigte Transporteinrichtung zwischen den einzelnen Stationen nicht einschränkend zu verstehen ist. FIG. 1 shows a device for producing brushes, in particular toothbrushes, which comprises several stations. However, the device may also have less than the stations shown in Figure 1, so that the brushes can be forwarded in a partially manufactured state to another device. The way of transporting the individual parts of the brush is not relevant to the apparatus and method for making the brushes, so that the transport means shown in Figure 1 is not to be understood as limiting between the individual stations.

Ein Werkzeugtisch 8 transportiert die teilweise gefertigten Bürsten von einer Station in die andere. A tool table 8 transports the partially manufactured brushes from one station to the other.

Bei der gezeigten Ausführungsform werden als sogenannte Borstenträger sogenannte Bürstenkörper verwendet, bei denen Stiel, Hals und Kopf bereits als gemeinsames, einstückiges Kunststoffteil gespritzt sind. Die Borstenträger tragen das Bezugszeichen 10. In the embodiment shown, so-called bristle carriers are used as so-called brush bodies, in which the stem, neck and head are already injected as a common, one-piece plastic part. The bristle carriers bear the reference numeral 10.

Die Borstenträger werden aus einem Magazin 11 auf sogenannte Halter 12 aufgesetzt, welche am Werkzeugtisch 8 beispielsweise permanent befestigt sind und mit ihm rotieren. In einer ersten Station ist ein Bündelabnehmer 14 vorhanden, der mit einem Stopfwerkzeug 16 (siehe Figur 2) gekoppelt ist. In dieser Station werden die Borstenträger 10 mit Borstenbüscheln entweder sequenziell oder in einem Bestopfungsvorgang bestückt. The bristle carriers are placed from a magazine 11 on so-called holder 12, which are permanently attached to the tool table 8, for example, and rotate with it. In a first station, a bundle pickup 14 is provided, which is coupled with a stuffing tool 16 (see FIG. 2). In this station, the bristle carriers 10 are loaded with bristle tufts either sequentially or in a padding process.

In einer späteren Station werden die Büschelenden rückseitig beschnitten, zum Beispiel mit einem Messer 17 (zum Beispiel Fräser), oder einem als Messer ausgebildeten heißen Draht. Nur symbolisch ist das Messer 17 in Figur 1 dargestellt. In a later station, the tuft ends are trimmed at the back, for example with a knife 17 (for example cutter) or a hot wire designed as a knife. Only symbolically, the knife 17 is shown in Figure 1.

In einer nachfolgenden Station werden die rückseitig gegenüber dem Borstenträger 10 vorstehenden Büschelenden geschmolzen, sodass die Borsten bzw. Filamente miteinander verschmolzen werden. Hierzu ist eine Heizeinrichtung 18 vorgesehen, die ebenfalls nur symbolisch dargestellt ist. Anschließend ist eine Station vorhanden, in der die gestopften, mit den Büscheln versehenen Borstenträger 10 rückseitig, zumindest im Bereich des Kopfes in einem oder mehreren Schritten umspritzt werden. Das Spritzwerkzeug trägt das Bezugszeichen 20. Schließlich werden die fertigen Bürsten dem Werkzeugtisch 8 entnommen. In a subsequent station, the tufts protruding from the back of the bristle carrier 10 are melted, so that the bristles or filaments are fused together. For this purpose, a heating device 18 is provided, which is also shown only symbolically. Subsequently, a station is present in which the stuffed, provided with the tufts bristle carrier 10 on the back, at least in the region of the head in one or more steps are encapsulated. Finally, the finished brushes are removed from the tool table 8.

In Figur 2 ist der Bündelabnehmer 14 dargestellt, welcher ein Magazin 22 mit parallel darin angeordneten, unvereinzelten Borsten 24 umfasst. Eine Entnahmevorrichtung 26 dient als Vereinzeier und umfasst einen kreisbogenförmigen Abschnitt mit einer außenseitigen Vertiefung 28. Die Entnahmevorrichtung 26 wird in Pfeilrichtung hin- und herverschwenkt. In Figure 2, the bundle pickup 14 is shown, which comprises a magazine 22 with parallel arranged therein, unclarified bristles 24. A removal device 26 serves as a singler and includes a circular arc-shaped portion with an outside recess 28. The removal device 26 is pivoted back and forth in the direction of arrow.

Wenn die Vertiefung 28 im Bereich des Magazins 22 ist, werden Borsten senkrecht zur Rückseite des Borstenträgers in die Vertiefung 28 gedrückt, sodass ein Borstenbüschel oder -bündel gebildet wird. Beim Zurückschwenken in die in Figur 2 gezeigte Position ist das Borstenbüschel 30 oberhalb des Kopfes des Borstenträgers 10, der zahlreiche Öffnungen hat, die sich zu einem Lochbild ergänzen. When the recess 28 is in the region of the magazine 22, bristles are pressed perpendicular to the back of the bristle carrier in the recess 28, so that a bristle tufts or bundles is formed. When pivoted back into the position shown in Figure 2, the bristle tufts 30 above the head of the bristle carrier 10, which has numerous openings that complement each other to a hole pattern.

Der Bündelabnehmer 14 mit seiner Entnahmevorrichtung 26 kann zugleich als Transporteinrichtung für die Bündel oder Büschel dienen, die diese zum Stopfwerkzeug 16 transportieren. Die Vertiefung 28 fluchtet zu der als nächstes zu befüllenden Öffnung im Borstenträger 10, und anschließend wird durch das Stopfwerkzeug 16 das Borstenbüschel 30, das in der Vertiefung 28 liegt, in die Öffnung gedrückt. The bundle picker 14 with its removal device 26 can also serve as a transport device for the bundles or tufts, which transport them to the stuffing tool 16. The recess 28 is aligned with the opening to be filled next in the bristle carrier 10, and then the bristle tufts 30 located in the recess 28 are pushed into the opening by the tamping tool 16.

Der Borstenträger 10 wird vor dem nächsten Stopfvorgang so ausgerichtet, dass die nächste zu bestopfende Öffnung unterhalb der ankommenden Vertiefung 28 liegt. Hierzu ist ein sogenannter X-Y-Schlitten oder, allgemein, eine Vorrichtung 32 vorgesehen. The bristle carrier 10 is aligned prior to the next stuffing operation so that the next opening to be filled is below the incoming recess 28. For this purpose, a so-called X-Y slide or, generally, a device 32 is provided.

Auf der Rückseite des Borstenträgers 10 ist beim Stopfen ein führungsfreier Spalt S vorhanden, das heißt die Borstenbüschel 30 werden in diesem Bereich nicht geführt, vielmehr werden sie über diesen Spalt ohne Führung hindurchgeführt. Zu betonen ist, dass in Figur 2a die Entnahmevorrichtung 26 etwas dicker ausgeführt ist als in Figur 2. Die Dicke der Entnahmevorrichtung 26 ist variabel. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Transporteinrichtung die einzelnen Büschel in eine Art Führung bewegen, die etwas höher ausgebildet ist, um die einzelnen Borstenbüschel optimal senkrecht zur Rückseite zu führen, wenn sie gestopft werden. Der Spalt S ist jedoch stets vorhanden. On the back of the bristle carrier 10, a guide-free gap S is present at the stopper, that is, the bristle tufts 30 are not performed in this area, but they are passed through this gap without guidance. It should be emphasized that in Figure 2a, the removal device 26 is made slightly thicker than in Figure 2. The thickness of the removal device 26 is variable. In addition, it is also possible that the transport device to move the individual tufts in a kind of guide, which is slightly higher in order to guide the individual bristle tufts optimally perpendicular to the back when they are stuffed. However, the gap S is always present.

In Figur 3 ist der fertige Bürstenkopf zu sehen. Zu erkennen ist dabei, dass es Borstenbüschel 34 gibt, die einen kreisrunden Büschelquerschnitt haben, wobei die Borstenbüschel 34 mit kreisrundem Querschnitt unterschiedliche Querschnittsflächen haben, das heißt dickere und dünnere Büschel vorhanden sind. Darüber hinaus sind quaderförmige Borstenbüschel 36 vorhanden, die einen streifenförmigen, mehr oder weniger rechteckigen Büschelquerschnitt besitzen. Schließlich gibt es Borstenbüschel 38 mit beliebigem Querschnitt, hier zum Beispiel kreisrund, eckig und streifenförmig, die schräg zur Vorderseite 40 des Borstenträgers im Bereich des Kopfes, also im Bereich der Borstenbüschel 30 - 38 verlaufen. Die übrigen Borstenbüschel 34, 36 verlaufen senkrecht zur Vorder- und Rückseite 40, wie dies bei herkömmlichen Zahnbürsten der Fall ist. FIG. 3 shows the finished brush head. It can be seen that there are bristle tufts 34 which have a circular tuft cross-section, wherein the bristle tufts 34 with a circular cross-section have different cross-sectional areas, that is, thicker and thinner tufts are present. In addition, cuboid bristle tufts 36 are present, which have a strip-shaped, more or less rectangular tuft cross-section. Finally, there are bristle tufts 38 of any cross-section, here for example circular, angular and strip-shaped, which extend obliquely to the front side 40 of the bristle carrier in the region of the head, ie in the region of the tufts 30-38. The remaining bristle tufts 34, 36 are perpendicular to the front and back 40, as is the case with conventional toothbrushes.

Im Bereich des Kopfes ist der Borstenträger 10 plattenförmig ausgebildet, sodass die Vorderseite 40 und die Rückseite 42 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Darüber hinaus kann es aber auch sein, dass Vorder- und Rückseite 40 bzw. 42 zur Spitze 44 der Bürste leicht konisch aufeinander zu laufen, was jedoch im Hinblick auf die senkrechte Ausrichtung der Borstenbüschel vernachlässigbar ist. In the region of the head of the bristle carrier 10 is plate-shaped, so that the front side 40 and the back 42 are substantially parallel to each other. In addition, it may also be that the front and back 40 and 42 to the tip 44 of the brush slightly tapered towards each other, but this is negligible with respect to the vertical orientation of the bristle tufts.

In den Figuren 4 und 5 sind die Vorderseite 40 und die Rückseite 42 des Borstenträgers 10 im Bereich des Kopfes und das sogenannte Lochbild zu erkennen. Dabei ist insbesondere in Figur 5 und in Figur 6 ersichtlich, dass sich vorzugsweise jede Öffnung 46 - 50 von der Vorderseite 40 zur Rückseite 42 aufweitet, sodass der rückseitige Querschnitt, das heißt die Mündung der Öffnung 46 - 50 an der Rückseite 42 einen größeren Querschnitt hat als der vorderseitige Querschnitt, also die Mündung der Öffnung 46 - 50 an der Vorderseite 40. In FIGS. 4 and 5, the front side 40 and the back side 42 of the bristle carrier 10 can be seen in the region of the head and the so-called hole pattern. It can be seen in particular in FIG. 5 and in FIG. 6 that preferably each opening 46 - 50 widens from the front side 40 to the rear side 42, so that the rear cross section, that is to say the mouth of the opening 46 - 50 on the rear side 42, has a larger cross section has as the front cross-section, so the mouth of the opening 46 - 50 on the front side 40th

Insbesondere haben die Öffnungen ihren geringsten Querschnitt In particular, the openings have their smallest cross-section

Mündung zur Vorderseite, das heißt dem vorderseitigen Querschnitt. Die größte Querschnittsfläche bildet der rückseitige Querschnitt jeder Öffnung 46 - 50. Mouth to the front, that is the front cross-section. The largest cross-sectional area is the back cross section of each opening 46-50.

Von der Rückseite 42 aus verlaufen die Öffnungen 46 - 50, wie in den Figuren 5 und 6 zu sehen ist, leicht konisch zur Vorderseite 40 hin zu. Es kann sich eine Art Trichter ergeben. From the rear side 42, the openings 46-50, as can be seen in FIGS. 5 and 6, extend slightly conically towards the front side 40. There may be a kind of funnel.

Die Öffnungen 46 sind Standard-Öffnungen mit kreisrunden vorderseitigen und rückseitigen Querschnitten, in denen die Borstenbüschel auch senkrecht zur Vorderseite 40 verankert werden. Zu erkennen ist dabei unter anderem, dass die Öffnungen 46 mit kreisrundem Querschnitt unterschiedliche Querschnittsflächen an der Vorderseite haben, dabei aber gleiche Querschnittsflächen an der Rückseite, was die Herstellung vereinfacht. Hierbei können beispielsweise für alle diese Öffnungen 46 dieselben Senkbohrer oder Senkfräser verwendet werden. Der unterschiedliche vorderseitige Querschnitt wird dann durch Verwendung von Bohrern unterschiedlichen Querschnitts erzeugt. Es sind im Borstenträger 10 auch Öffnungen 48 vorhanden, bei denen der rückseitige Querschnitt größer als der vorderseitige Querschnitt ist, jedoch die Geometrie des rückseitigen Querschnitts eine andere als des vorderseitigen Querschnitts ist. Beispielsweise, dies ist nicht einschränkend zu verstehen, ist der rückseitige Querschnitt durch einen Kreis gebildet, der durch Verwendung eines Senkbohrers oder Senkfräsers erzeugt wird. Dieser Senkbohrer oder Senkfräser kann derselbe sein wie bei den Öffnungen 46, sodass die Querschnittsfläche des rückseitigen Querschnitts (Mündung der Öffnung 48 an der Rückseite 42) dieselbe ist wie bei den Öffnungen 46. Der vorderseitige Querschnitt der Öffnungen 48 hat jedoch eine Streifenform oder eine ovale Form, also eine andere Querschnittsgeometrie als am rückseitigen Querschnitt. The openings 46 are standard openings with circular front and back cross sections, in which the bristle tufts are anchored also perpendicular to the front side 40. It can be seen, inter alia, that the openings 46 have a circular cross-section different cross-sectional areas on the front, but this same cross-sectional areas on the back, which simplifies the production. In this case, for example, the same countersink or countersink can be used for all these openings 46. The different front cross section is then created by using drills of different cross section. There are also apertures 48 in the bristle carrier 10 in which the rear cross section is larger than the front cross section but the geometry of the rear cross section is other than the front cross section. For example, but not by way of limitation, the rear cross-section is formed by a circle created by using a countersink or countersink. This countersink or countersink may be the same as in the openings 46 such that the cross sectional area of the back cross section (mouth of the opening 48 on the back 42) is the same as that of the openings 46. However, the front cross section of the openings 48 has a stripe or oval shape Shape, so a different cross-sectional geometry than the back cross-section.

Alternativ zum Bohren oder Fräsen werden die Öffnungen komplett beim Spritzgießen hergestellt, z.B. durch Stempel, auch u.U. verfahrbare Stempel, die an den Spritzgießformhälften vorgesehen sind. Falls die Stempel verfahrbar sind, so sind sie vorzugsweise nicht schräg zur Entformungsrichtung, sondern nur in Entformungsrichtung verfahrbar. As an alternative to drilling or milling, the openings are made entirely by injection molding, e.g. by stamp, also u.U. movable punches which are provided on the injection mold halves. If the punches are movable, then they are preferably not oblique to the Entformungsrichtung, but only in Entformungsrichtung movable.

Schließlich sind Öffnungen 50 vorhanden, bei denen erneut der rückseitige Querschnitt größer als der vorderseitige Querschnitt ist. Die Öffnungen 50 zeichnen sich darüber hinaus auch dadurch aus, dass der sogenannte Flächenschwerpunkt des rückseitigen Querschnitts (Mittelpunkt 52 des entsprechenden Kreises) seitlich versetzt zum Flächenschwerpunkt 54 des vorderseitigen Querschnitts liegt, wenn man senkrecht auf die Rück- oder Vorderseite des Borstenträgers sieht. Die Öffnungen 50 sind insbesondere, dies ist auch nicht einschränkend zu verstehen, diejenigen Öffnungen, in denen die Borstenbüschel 38 eingesetzt sind, die schräg zur Vorderseite 40 verlaufen. Finally, there are openings 50 in which again the rear cross section is larger than the front side cross section. The openings 50 are also characterized by the fact that the so-called centroid of the back cross-section (center 52 of the corresponding circle) is laterally offset from the centroid 54 of the front cross-section, when viewed perpendicular to the back or front of the bristle carrier. In particular, the openings 50 are, but are not limited to, those openings in which the bristle tufts 38 are inserted, which extend obliquely to the front side 40.

Die Öffnungen 56 haben beispielsweise einen kreisrunden rückseitigen Querschnitt und einen mehreckigen vorderseitigen Querschnitt. Optional, dies ist jedoch nicht zwingend der Fall, haben sämtliche Öffnungen denselben rückseitigen Querschnitt, was die Herstellung vereinfacht. The openings 56 have, for example, a circular back cross section and a polygonal front cross section. Optionally, but this is not necessarily the case, all openings have the same rear cross-section, which simplifies manufacture.

Alternativ zu der Ausführungsform nach den Figuren 4 bis 7 können die Borstenträger 10 auch Öffnungen haben, die alle dieselbe vorderseitige Querschnittsfläche haben, sodass stets gleich viele Borsten für jedes Borsten- büschel vorgesehen sind. As an alternative to the embodiment according to FIGS. 4 to 7, the bristle carriers 10 can also have openings which all have the same front cross-sectional area, so that always the same number of bristles are provided for each bristle tuft.

In Figur 7 sind die in die Öffnungen eingesetzten Borstenbüschel, genauer gesagt die gegenüber der Rückseite 42 vorstehenden Büschelenden der Borstenbüschel 34 - 38 zu sehen. FIG. 7 shows the bristle tufts inserted in the openings, more precisely the tufts of the bristle tufts 34 - 38 protruding from the rear side 42.

Figur 9 zeigt den Borstenträger 10, der vollständig mit Borstenbüscheln befüllt ist. Zu sehen sind die gegenüber der Rückseite 42 vorstehenden Büschelenden. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass der Borstenträger 10 einen an der Rückseite 42 seitlich hochgezogenen Rand 57 besitzt, sodass die Rückseite 42 gegenüber diesem Rand 57 etwas vertieft liegt. FIG. 9 shows the bristle carrier 10 which is completely filled with bristle tufts. To see are opposite the back 42 projecting tufts. In addition, it can be seen that the bristle carrier 10 has a laterally raised on the back 42 edge 57, so that the back 42 is somewhat recessed relative to this edge 57.

Figur 8 zeigt ein Ausrichtwerkzeug 58, welches gleichzeitig den Halter 12 bildet. Das Ausrichtwerkzeug 58 hat eine dem Borstenträger 10 angepasste Vertiefung 60, wobei diese Vertiefung 60 nur im Bereich des Kopfes und eines Teils des Halses des Borstenträgers vorhanden ist. Damit ist der Borstenträger 10 im Ausrichtwerkzeug 58 aufgenommen und positionsfest gehaltert. FIG. 8 shows an alignment tool 58, which simultaneously forms the holder 12. The alignment tool 58 has a recess 60 adapted to the bristle carrier 10, this depression 60 being present only in the area of the head and part of the neck of the bristle carrier. Thus, the bristle carrier 10 is received in the alignment tool 58 and held fixed in position.

Das Ausrichtwerkzeug 58 hat auf seiner Oberseite (hier: Boden der Vertiefung 60) eine Anlagefläche, die der Vorderseite 40 unmittelbar gegenüberliegt und sie vorzugsweise, was nicht einschränkend zu verstehen ist, berührt. Aufnahmeöffnungen im Ausrichtwerkzeug 58 bilden auf der Oberseite ein Lochbild, welches exakt dem Lochbild des Borstenträgers 10 auf dessen Vorderseite 40 entspricht, wobei die einzelnen Öffnungen exakt zueinander ausgerichtet sind. Die Aufnahmeöffnungen legen die Ausrichtung der Borstenbüschel der späteren Bürste fest. Die entsprechenden Aufnahmeöffnungen für die Borstenbüschel 34, 36 verlaufen senkrecht zur Anlagefläche des Ausrichtwerkzeugs im Bereich der Vertiefung 60 und damit senkrecht zur Vorderseite 40. The alignment tool 58 has on its upper side (here: bottom of the recess 60) an abutment surface which is directly opposite the front side 40 and preferably, which is not to be understood as limiting, touched. Receiving openings in the alignment tool 58 form on the top of a hole pattern which corresponds exactly to the hole pattern of the bristle carrier 10 on the front side 40, wherein the individual openings are aligned exactly to each other. The receiving openings determine the orientation of the bristle tufts of the later brush. The corresponding receiving openings for the bristle tufts 34, 36 extend perpendicular to the contact surface of the alignment tool in the region of the recess 60 and thus perpendicular to the front side 40.

Ohne das Ausrichtwerkzeug 58 würden vor dem Befestigen der Borstenbüschel die Borsten des Büschels nicht parallel ausgerichtet bleiben. Somit ist für die Öffnungen mit unterschiedlichen Flächenschwerpunkten und/oder anderen Querschnittsgeometrien auf der Vorder- und Rückseite vor dem Befestigen vorgesehen, dass die Öffnungen gemeinsam mit dem Ausrichtwerkzeug die noch unbefestigten Borsten eines Borstenbüschels parallel halten. Without the alignment tool 58, the bristles of the tuft would not remain aligned in parallel prior to attachment of the bristle tufts. Thus, it is provided for the openings with different centroids and / or other cross-sectional geometries on the front and back before fixing that the openings keep the bristles of a bristle tufts still unsecured together with the alignment tool parallel.

Die Aufnahmeöffnungen 62, welche in Figur 8 zu sehen sind, verlaufen jedoch schräg zur Vorderseite 40 und nehmen die schräg verlaufenden Borstenbüschel 38 auf. However, the receiving openings 62, which can be seen in FIG. 8, extend obliquely to the front side 40 and receive the obliquely running bristle tufts 38.

Bei der gezeigten Ausführungsform, die nicht einschränkend zu verstehen ist, ragen die Borstenbüschel durch das Ausrichtwerkzeug 58 hindurch. In the illustrated embodiment, which is not meant to be limiting, the bristle tufts protrude through the alignment tool 58.

Die bestopften Borstenträger werden, wie in Zusammenhang mit Figur 1 bereits beschrieben, zu einer Station verfahren, und zwar mit dem Ausrichtwerkzeug 58, wo die Borstenbüschel rückseitig beschnitten werden. Dieser Zustand ist in Figur 9 dargestellt. Anschließend werden die vorstehenden Büschelenden erhitzt, sodass die Borsten miteinander verschmelzen, wie es in Figur 10 gezeigt ist. Die Büschelenden verschmelzen zu einem Kunststoffklumpen, der die Öffnung im Borstenträger komplett oder großteils ausfüllt. Die geschmolzenen Büschelenden können entweder voneinander beabstandet sein, oder es kann sich auf der Rückseite 42 auch noch ein dünner Film von geschmolzenem Kunststoff ergeben. Das Verschmelzen der Borstenenden erfolgt in einem Zustand, in dem die Borstenbüschel nach wie vor in den Aufnahmeöffnungen des Ausrichtwerkzeugs 58 aufgenommen sind. As already described in connection with FIG. 1, the stuffed bristle carriers are moved to a station, specifically with the alignment tool 58, where the bristle tufts are trimmed at the back. This condition is shown in FIG. Subsequently, the projecting tuft ends are heated so that the bristles fuse together as shown in FIG. The tufts merge into a plastic lump that fills the opening in the bristle carrier completely or largely. The molten tufts may either be spaced apart, or a thin film of molten plastic may be formed on the back 42. The fusing of the bristle ends takes place in a state in which the bristle tufts are still received in the receiving openings of the alignment tool 58.

Das Bestopfen durch die Borstenbüschel erfolgt senkrecht zur Vorder- und/oder Rückseite 40 bzw. 42, wie in Figur 2 zu sehen ist. Vorzugsweise sind auch keine Führungskanäle oder Führungsplatten zwischen dem Stopfwerkzeug 16 und der Rückseite 42 vorhanden, die die schräg verlaufenden Borstenbüschel 38 schräg in die jeweilige Öffnung führen würden. Die Schrägstellung der Borstenbüschel 38 erfolgt durch das vorderseitige Ausrichtwerkzeug 58 mit den entsprechenden schräg verlaufenden Aufnahmeöffnungen 62. Obwohl die Borsten dieser schräg verlaufenden Büschel 38 bestrebt sind, sich anders auszurichten und eine gewisse Spannung in dem Büschel vorhanden ist aufgrund der Umlenkung aus der senkrechten Stopfbewegung in die schräge Ausrichtung in der Aufnahmeöffnung 62, „entspannt" sich das Büschel beim Schmelzen, sodass auch nach Herausziehen der fertigen Bürste aus dem Ausrichtwerkzeug 58 die Borsten des schrägen Borstenbüschels 38 parallel ausgerichtet bleiben, so wie dies zuvor im Ausrichtwerkzeug 58 der Fall war. The picking by the bristle tufts is perpendicular to the front and / or back 40 and 42, as can be seen in Figure 2. Preferably, no guide channels or guide plates between the stuffing tool 16 and the back 42 are present, which would lead the inclined bristle tufts 38 obliquely into the respective opening. The bristles tufts 38 are skewed by the front alignment tool 58 with the corresponding oblique receiving openings 62. Although the bristles of these inclined tufts 38 tend to be different and some tension is present in the tuft due to the deflection from the vertical tamping movement in FIG the oblique orientation in the receiving opening 62, the tuft "relaxes" during melting, so that even after pulling out the finished brush from the alignment tool 58, the bristles of the oblique bristle tufts 38 remain aligned in parallel, as was previously the case in the alignment tool 58.

Dasselbe gilt auch für die Öffnungen, bei denen der rückseitige Querschnitt eine andere Geometrie hat als der vorderseitige Querschnitt, beispielsweise bei den Öffnungen 56 und 48. The same applies to the openings in which the rear cross section has a different geometry than the front side cross section, for example at the openings 56 and 48th

Figur 10 zeigt darüber hinaus auch, dass die Öffnungen mit den versetzten Flächenschwerpunkten unterschiedliche Abschnitte haben. Vom rückseitigen Querschnitt 64 aus verläuft ein Öffnungsabschnitt a in den Borstenträger 10 über eine Tiefe, die vorzugsweise mehr als 60 % der Dicke des Borstenträgers 10 in diesem Bereich entspricht. Dieser Öffnungsabschnitt a ist senkrecht zur Vorder- und/oder Rückseite 40 bzw. 42 ausgerichtet, was durch die Mittelachse 68 symbolisiert ist. Moreover, FIG. 10 also shows that the openings with the offset centroids have different sections. From the rear cross section 64, an opening section a extends into the bristle carrier 10 over a depth which preferably corresponds to more than 60% of the thickness of the bristle carrier 10 in this region. This opening portion a is aligned perpendicular to the front and / or rear 40 and 42, which is symbolized by the central axis 68.

Der vom vorderseitigen Querschnitt 66 ausgehende Öffnungsabschnitt b geht in den Öffnungsabschnitt a über, ohne dass ein Zwischenabschnitt oder ein Schrägkanal zwischen den Öffnungsabschnitten a und b vorhanden wäre. The opening portion b originating from the front-side cross-section 66 merges into the opening portion a, without an intermediate portion or a slant channel being present between the opening portions a and b.

Auch der Öffnungsabschnitt b steht senkrecht zur Vorder- und/oder Rückseite 40 bzw. 42. Dies ist durch die Mittelachse 70 symbolisiert. Die Öffnungen 48 sind ebenfalls ohne schrägen Zwischenkanal zwischen den Öffnungsabschnitten ausgebildet, die vom rückseitigen und vom vorderseitigen Querschnitt 64 bzw. 66 ausgehen. Also, the opening portion b is perpendicular to the front and / or rear 40 and 42. This is symbolized by the central axis 70. The openings 48 are also formed without oblique intermediate channel between the opening portions, 64 and 66 emanating from the back and front cross-section.

In Figur 10 ist darüber hinaus auch noch zu erkennen, dass an der Vorderseite 40 ein gemeinsamer Öffnungsabschnitt b' für mehrere benachbarte Öffnungen vorhanden sein kann. Hier wäre es unter Umständen möglich, dass der Konus des rückseitigen Öffnungsabschnitts a direkt in den vorderseitigen Öffnungsabschnitt b' übergeht, sodass die engste Querschnittsfläche der jeweiligen Öffnung sozusagen eine ringförmige Linie, durch eine Kante gebildet ist. Bei der rechten Öffnung bei der Ausführungsform nach Figur 10 ist der engste Querschnitt durch den zylindrischen Öffnungsabschnitt b definiert, also nicht durch eine reine Kante. In addition, it can also be seen in FIG. 10 that a common opening section b 'for several adjacent openings can be present on the front side 40. Here, it may be possible that the cone of the rear opening portion a directly merges with the front opening portion b ', so that the narrowest cross sectional area of the respective opening is an annular line, so to speak, formed by an edge. In the case of the right-hand opening in the embodiment according to FIG. 10, the narrowest cross-section is defined by the cylindrical opening section b, that is to say not by a pure edge.

Theoretisch wäre es natürlich möglich, dass auch der vorderseitige Öffnungsabschnitt b nicht zylindrisch verläuft, sondern sich zur Vorderseite 40 aufweitet. Wenn Borstenbüschel mit unterschiedlicher Anzahl von Borsten verwendet werden sollen, ist es von Vorteil, wenn ein Bündelabnehmer 14 mit variabler Aufnahmeöffnung verwendet wird. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass eine bewegliche Blende 72 (siehe Figur 2) vorhanden ist, die den Querschnitt der Vertiefung 28 verändern kann. Alternativ zum Verschmelzen der Borstenbüschel können diese auch verklebt oder umspritzt werden. Theoretically, it would of course be possible that the front-side opening portion b is not cylindrical, but widens to the front 40. If bristle tufts with different numbers of bristles are to be used, it is advantageous if a bundle collector 14 with a variable receiving opening is used. This can be achieved, for example, by providing a movable diaphragm 72 (see FIG. 2) which can change the cross section of the recess 28. As an alternative to fusing the bristle tufts, they can also be glued or overmoulded.

Wie bereits zuvor anhand Figur 1 erläutert, wird der Borstenträger 10 zumindest rückseitig im Bereich des Kopfes zugespritzt, möglichst auch im Bereich seines Stieles umspritzt. Die verschmolzenen Borstenenden werden damit im Bereich des Kopfes abgedeckt. Insbesondere wird für diesen Spritzvorgang ein Elastomer verwendet. As already explained above with reference to FIG. 1, the bristle carrier 10 is injected at least at the rear in the region of the head, possibly also encapsulated in the area of its stem. The fused bristle ends are thus covered in the area of the head. In particular, an elastomer is used for this injection process.

Beim Spritzen mit Elastomer können zusätzlich elastische Finger 74 mit angeformt werden (siehe Figur 11). Diese elastischen Finger 74 sind beispielsweise am Rand des Kopfes vorhanden und laufen wie Borsten nach vorne, um eine Massagewirkung zu ermöglichen. Elastische Finger 74 können aber auch in der Mitte oder, allgemeiner, zwischen Öffnungen für Borstenbüschel angespritzt werden. In Figur 11 ist als Beispiel ein kreuzförmiger elastischer Finger 76 angedeutet, der sich durch eine kreuzförmige Öffnung im Borstenträger 10 nach vorne erstreckt und eine zusätzliche Reinigungsfunktion erfüllt. When spraying with elastomer elastic fingers 74 can also be molded with (see Figure 11). These elastic fingers 74 are present for example at the edge of the head and run like bristles forward to allow a massage effect. However, elastic fingers 74 can also be injection-molded in the middle or, more generally, between openings for bristle tufts. In FIG. 11, by way of example, a cross-shaped elastic is shown Finger 76 indicated that extends through a cross-shaped opening in the bristle carrier 10 forward and fulfills an additional cleaning function.

Zu betonen ist, dass sämtliche vorgenannten Varianten und Einzelmerkmale auch auf Borstenträger anwendbar sind, die als Kopfplatten ausgebildet sind. Diese Platten haben ein Lochbild entsprechend den oben dargestellten Optionen und werden nach dem Bestopfen und Befestigen der Borstenbüschel mit einem Bürstenkörper verbunden, der entweder bereits vorab gespritzt ist und eine Aufnahmeöffnung im Bereich des Kopfes zum Einsetzen der Kopfplatten aufweist. Alternativ hierzu kann der plättchenförmige Borstenträger auch in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, und der Bürstenkörper wird angespritzt. It should be emphasized that all the aforementioned variants and individual features are also applicable to bristle carriers which are designed as top plates. These plates have a hole pattern corresponding to the options set out above and, after the tufts have been padded and fastened, are connected to a brush body, which is either already pre-molded and has a receiving opening in the region of the head for inserting the head plates. Alternatively, the platelet-shaped bristle carrier can also be placed in an injection mold, and the brush body is molded.

Claims

claims

A method of making brushes characterized by the steps of:

Providing a bristle carrier (10) which is part of the finished brush and has a front and a back (40, 42),

Providing openings (46-50, 56) in the bristle carrier (10) for receiving bristle tufts (34-38), wherein

at least one opening (50, 48) has a front-side cross-section (66) whose centroid (54) is offset from the centroid (52) of the rear cross section of the opening (50) and / or

at least one opening (48), in particular the opening with different centroids (52, 54), has a front cross-section which has a different geometry compared to the rear cross-section,

Removing bristle tufts (34-38) from a bristle supply in which the bristles are housed packed in parallel,

Transporting the removed bristle tufts (34-38) by means of a transport device to the bristle carrier (10),

Providing an alignment tool (58) on the front of the bristle carrier (10) having receiving openings (62) whose inlets are aligned with the front cross sections,

Pushing the bristle tufts (34-38) into the respectively associated opening (46-50, 56) from the rear side of the bristle carrier (10) perpendicularly to the rear side (42) of the bristle carrier (10), wherein on the rear side of the bristle carrier (10) a guide-free gap (S) is provided through which the bristle tufts (34-38) are pushed into the bristle carrier (10) and into the receiving openings (62), and

Anchor-free attachment of bristle tufts (34 - 38) to the bristle carrier (10).

2. The method according to claim 1, characterized in that the rear cross section has a larger cross sectional area than the front cross section.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the opening with different centroids and / or other

Cross-sectional geometries is formed so that the bristles of the bristle tufts are held in parallel only with the alignment tool before attaching the bristle tufts.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rear cross section (64) is the mouth of a rear opening section (a) and the front side section (66) is the mouth of a front opening section (b), and all the openings are in the direction Seen below the back are formed without an undercut.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening of the bristles from opposite the back (42) projecting bristle ends by melting, gluing and / or encapsulation of the bristles takes place.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that bristle carrier (10) are used, in which all

Openings (46 - 50, 56) have the same rear cross-sectional area or have different cross-sectional areas.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the receiving openings (62) have an inlet with a cross section corresponding to the respective front cross section of the associated opening in size and geometry.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one receiving opening extends obliquely to the front.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that bristle carrier (10) are used, the openings (48, 50) have, whose front cross sections deviate from a circular shape, in particular oblong, angular or strip-shaped.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that bristle carriers (10) are used which have rear opening sections (a) which run in a funnel shape in the direction of the front side (40).

11. The method according to claim 10, characterized in that the funnel-shaped tapered opening portions (a) over more than 60% of the thickness of the bristle carrier (10) in the region of the associated opening (46 - 50, 56) extend.

12. An apparatus for producing brushes, in particular by means of a method according to one of the preceding claims, with an alignment tool (58), above which a bristle carrier (10), which is part of the finished brush and openings (46 - 50, 56) for receiving of bristle tufts (34-38), positioned with its front side adjacent to the alignment tool (58), with a transport device for feeding basting tufts (34-38), wherein between the transport device and the rear side of the bristle carrier (10) to be loaded Gap is present, with a stuffing tool, the tufts from the transport device over the gap (S) across the back of the bristle carrier (10) aligned in the bristle carrier and in receiving openings in the bristle carrier (10) pushes, wherein the alignment tool (58) at least a receiving opening (62) which extends obliquely to the rear and / or an inlet with one of a Circular shape has deviating geometry, and with a fastening tool for anchor-free fastening of the bristle tufts on the bristle carrier.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the alignment tool (58) has a bearing surface for bristle carrier (10).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the bearing surface in a bristle carrier (10) adapted recess (60) in the alignment tool (58) is formed.

15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that the alignment tool (58) has receiving openings with inlets with circular and / or non-circular, in particular oblong, polygonal or strip-shaped cross-section.

16. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the alignment tool (58) has receiving openings with a different cross-sectional area or the same cross-sectional area.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the device has a bundle pickup (14) with a variable receiving opening.

18. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the fastening tool is a heating device for melting the back of the bristle carrier (10) projecting bristle ends.

19. The device according to one of claims 12 to 18, characterized in that a spray device (20) is present, in which the bristle carrier (10) is over-injected, preferably in the front side over-protruding, elastic fingers are molded with.

20. Brush, in particular a toothbrush, with a bristle carrier (10) equipped with bristle tufts (34-38), which has at least one opening (46-50, 56), which has a front cross section (66) and a rear cross section (64) wherein the rear cross section (64) and the front cross section (66) have different cross sectional areas and the front cross section of the opening has a different geometry than the rear cross section of the opening.

21. Brush according to claim 20, characterized in that the rear cross-section circular and the front cross-section has a deviating from a circular shape and / or that at least one bristle tufts (38) obliquely to the front (42) of the bristle carrier (10).