用于制造刷子的方法及设备技术

本发明专利技术公开一种用于将刷毛无锚固定于刷毛载体(10)的方法或设备，本发明专利技术提出，在用于运送刷毛的工具件中设置加热器(36)。在将刷毛推入该刷毛载体(10)中的锚定开孔(12)后，以施加压力的方式封闭锚定开孔(12)。

Methods and equipment for making brushes

The invention discloses a method or device for fixing brushes without anchoring to a brush carrier (10). The invention provides that a heater (36) is set in a tool for transporting bristles. After the bristles are pushed into the anchoring opening (12) in the brush carrier (10), the anchoring opening (12) is closed by applying pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造刷子的方法及设备
本专利技术涉及一种用于制造刷子的方法及设备，该刷子具有刷毛载体，该刷毛载体由热塑性塑料构成且包含供至少一个刷毛插入并锚定于其中的锚定开孔。
技术介绍
实践中普遍使用两种方法制造刷子，特别是牙刷及家用刷子，即，用锚(金属片或绳套环)或无锚固定刷毛束。与用锚不同，无锚方法并非弯折刷毛束并于该刷毛束的弯折处将刷毛束固定在刷毛载体上，而是以黏接或热方式将刷毛束的一末端锁固于刷毛载体上。实践中常用的一种方法为，刷毛载体具有供刷毛束穿插的开孔。在此情况下，刷毛束以该刷毛束的背面末端伸出该开孔并在刷毛载体背面被加热。刷毛的热塑性材料由此熔化，使得刷毛材料相互衔接并形成增厚部，借助该增厚部避免单个刷毛被向前拉出。通常借助由热空气或热冲头(Stempel)从背面液化数目众多的刷毛束，使得单个刷毛束的材料相互衔接并于背面形成某种由液化刷毛末端构成的类似层的结构。接着，覆盖尤其是超模压(überspritzt)该背面。上述解决方案的缺点在于，由于需要遮盖背面，必需在方法方面及设备方面产生可观的附加成本。其中需注意的是，恰是在牙刷中，相邻层之间的衔接面被实施得尽可能无隙，以免出现卫生问题。术语“刷毛载体”系指成品刷子上承载刷毛或刷毛束的部件。其中，刷毛载体可为整个刷体，在牙刷中即指柄部、颈部及头部所组成的一体式射出成型件，或者亦可仅为未来的刷体的预制组成部分。在后一种情况下，刷毛载体通常为由热塑性塑料构成的薄片，该薄片上设有一或数个开孔以填塞一或数个刷毛或刷毛束。在填塞并固定刷毛后，将薄片状刷毛载体插入预制刷体，该刷体例如具有相应凹槽以容置该薄片状刷毛载体。替代方案(此为常见情形)系将薄片状刷毛载体作挤压包封处理(umspritzt)，从而形成由预制刷毛载体及以射出成型方式形成于该预制刷毛载体上的其余部分组成的刷体。CH672579A5提出一种借助锚片将刷毛束固定于刷毛载体的方法。意即，将刷毛束弯折，锚片位于弯折区并且压入锚定开孔的壁部，借助此将刷毛束最终固定于刷毛载体上。但为了以最佳效果封闭刷毛载体端面及正面的开孔，使得该处不会繁殖细菌及孢子，应将刷毛载体上围绕锚定开孔延伸且凸出于端面的凸起向内压。然而，刷毛束自身系透过锚而非透过该凸起的此种塑形而得到固定。借助塞孔工具将单个刷毛束依次塞入刷毛载体，该塞孔工具推动经弯折的刷毛束穿过管件。该管件自身在该管件的端面具有加热器，该加热器仅贴靠该凸起并将该凸起熔化或塑化，接着再将该凸起径向向内压。除上述以无锚方式将刷毛或刷毛束固定于刷毛载体的方法外，理论上还存在其他方法，但该方法在实践中从未实现过，即：将刷毛束推入刷毛载体，该刷毛载体具有开孔且经预热。将刷毛束推入软的刷毛载体后，借助压机施加压力于刷毛载体供刷毛束凸出的正面，借助此压缩开孔边缘周围的软材料并减小开孔横截面。下面将介绍若干相关方案。DE19853030A1提出，刷毛束在刷毛束的背面具有相互熔合成增厚部的刷毛。刷毛载体具有开孔，在推入刷毛束之前，将加热器的柱形延长部插入开孔，但不接触开孔边缘。开孔的内侧边缘被此辐射热局部加热。刷毛载体在边缘区域内达到一个能改变结构的温度，例如软化温度。提高温度的目的在于减小孔洞横截面，使得刷毛束被推入时必然钻入壁部。移除加热器后，将具有增厚末端的刷毛束推入开孔，其中该增厚部的横截面大于开孔横截面，使得增厚部钻入定义并包围开孔的边缘的软区，即钻入相应壁部。接着，尚需借助冲头使刷毛载体的正面变形，使得刷毛载体的材料压抵刷毛束并锚定刷毛束。由US5224763已知一种类似方法，其中刷毛载体具有呈凸起状凸出的开孔边缘。此处亦加热开孔边缘，具体方式为：将销针状加热组件伸入开孔或者用热空气加工。开孔横截面小于刷毛束的增厚末端，使得此末端被推入软开孔的壁部后固定于其中。而后，用于刷毛束的固持器压缩经加热的环绕式凸起以提供额外材料来封闭刷毛载体端面衔接处的开孔。由EP0355412A1已知一种方法，该方法系在刷毛载体中加热刷毛束的增厚末端和/或开孔边缘，其中以如下方式选择尺寸及温度：使得在推入增厚末端后，开孔边缘向内挤压并且如卡扣连接般包围增厚末端并以形状配合方式容置该增厚末端。EP0472557B1提出，借助经加热且具有销针的冲头钻入由塑料构成的板状刷毛载体，使得该销针形成开孔以容置刷毛束。而后将刷毛束压入冲压而成的热开孔，熔体围绕刷毛束的增厚部上升。此外，模板可压抵刷毛载体的顶面，以便使熔体进一步变形。其中，尤佳有延长部或凸起凸出于未变形的刷毛载体的顶面，该延长部或凸起形成可供被压向开孔的材料。DE3422623A1所提出的方法系将未设开孔的板状刷毛载体与刷毛束焊接起来，该刷毛束与该刷毛载体由同一种塑料构成。将加热工具移到刷毛载体与刷毛束尚未焊接在一起的侧面之间以熔化两侧面。接着将刷毛束压入刷毛载体的已熔化材料中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单得多的刷子制造方法，该方法首先对设备投入要求较低，但同时能将刷毛或刷毛束稳妥锚定于锚定开孔中。本专利技术用以达成此目的的解决方案为一种用于制造刷子的方法，该刷子包含由热塑性塑料构成的刷毛载体，该刷毛载体具有至少一锚定开孔，将至少一刷毛插入并锚定于该锚定开孔中。具有锚定开孔的该刷毛载体为预制的射出成型件，故该刷毛载体极易制造且不需要加工。本专利技术方法的特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置于工具件的容置开孔中，在该至少一刷毛尚位于该容置开孔中的期间，借助该至少一刷毛的固定端将该至少一刷毛推入该刷毛载体在制造(例如以射出成型方式形成)该刷毛载体时所形成的一锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中，加热该工具件，使得该工具件的与该刷毛载体相对的该端面达到一温度，该温度低于该刷毛材料和/或该刷毛载体材料的熔化温度，特定言之低于该刷毛材料和/或该刷毛载体材料以摄氏度计算的相应熔化温度的85％，使该工具件相对于该刷毛载体运动，使得该工具件接触并加热该刷毛载体，该工具件施加一压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的该边缘区域内，在减小该锚定开孔的该横截面的情况下，使该刷毛载体如以下方式变形：使该至少一刷毛嵌设并锚定于该锚定开孔中，并且使该工具件背离该刷毛载体运动，以便从该容置开孔中拉出该至少一刷毛。根据另一方面，本专利技术系有关于一种用于制造一刷子的方法，该刷子包含一刷毛载体，该刷毛载体具有至少一锚定开孔及插入并无锚锚定于该锚定开孔中的至少一刷毛，其中该刷毛载体及该至少一刷毛由热塑性塑料构成，该热塑性塑料可以是相同或不同的，该方法的特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置于工具件的容置开孔中；在该至少一刷毛尚位于该容置开孔内期间，借助该刷毛的固定端将该刷毛推入该刷毛载体在制造(例如以射出成型方式形成)该刷毛载体时所形成的锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中；使该工具件与该刷毛载体相对的端面达到预定温度，该预定温度处于介于环境温度与210℃、特定言之介于环境温度与150℃之间的范围内，使该工具件相对于该刷毛载体运动，使得该工具件接触该刷毛载体并使该刷毛载体达到该预定温度，但不熔化该刷毛载体及该至少一刷毛，借助该工具件施加压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的边缘区域内，在减小该锚定开孔的横截面的情况下，使该刷毛载体如此变形：使得该至少一刷毛嵌设并锚定于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造刷子的方法，该刷子具有由热塑性塑料构成的刷毛载体，该刷毛载体具有至少一锚定开孔，将由热塑性塑料构成的至少一刷毛插入并无锚锚定于该锚定开孔中，其特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置于工具件的容置开孔中，在该至少一刷毛尚位于该容置开孔中的期间，借助该至少一刷毛的固定端将该至少一刷毛推入该刷毛载体中在制造该刷毛载体时所形成的锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中，加热该工具件，使得该工具件的与该刷毛载体相对的该端面达到一温度，该温度低于该刷毛材料和/或该刷毛载体材料的熔化温度，特定言之最高为该刷毛材料和/或该刷毛载体材料以℃计算的相应熔化温度的85％，使该工具件相对于该刷毛载体运动，使得该工具件接触并加热该刷毛载体，该工具件施加一压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的该边缘区域内，减小该锚定开孔的该横截面的情况下，使该刷毛载体如以下方式变形：使该至少一刷毛嵌设并锚定于该锚定开孔中，并且使该工具件背离该刷毛载体运动，以便从该容置开孔中拉出该至少一刷毛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.13 BE 2015/5446;2016.01.12 BE 2016/50181.一种用于制造刷子的方法，该刷子具有由热塑性塑料构成的刷毛载体，该刷毛载体具有至少一锚定开孔，将由热塑性塑料构成的至少一刷毛插入并无锚锚定于该锚定开孔中，其特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置于工具件的容置开孔中，在该至少一刷毛尚位于该容置开孔中的期间，借助该至少一刷毛的固定端将该至少一刷毛推入该刷毛载体中在制造该刷毛载体时所形成的锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中，加热该工具件，使得该工具件的与该刷毛载体相对的该端面达到一温度，该温度低于该刷毛材料和/或该刷毛载体材料的熔化温度，特定言之最高为该刷毛材料和/或该刷毛载体材料以℃计算的相应熔化温度的85％，使该工具件相对于该刷毛载体运动，使得该工具件接触并加热该刷毛载体，该工具件施加一压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的该边缘区域内，减小该锚定开孔的该横截面的情况下，使该刷毛载体如以下方式变形：使该至少一刷毛嵌设并锚定于该锚定开孔中，并且使该工具件背离该刷毛载体运动，以便从该容置开孔中拉出该至少一刷毛。2.一种用于制造刷子的方法，该刷子包含：刷毛载体，该刷毛载体具有锚定开孔及至少一插入并无锚锚定于该锚定开孔中的至少一刷毛，其中该刷毛载体及该至少一刷毛由一热塑性塑料构成，该热塑性塑料可以是相同或不同的，其特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置于工具件的容置开孔中，在该至少一刷毛尚位于该容置开孔中的期间，借助该至少一刷毛的固定端将该至少一刷毛推入该刷毛载体在制造该刷毛载体时所形成的一锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中，使该工具件的与该刷毛载体相对的一端面达到一预定温度，该预定温度处于介于环境温度与210℃、特定言之介于环境温度与150℃之间的范围内，使该工具件相对于该刷毛载体运动，使得该工具件接触并加热该刷毛载体，但不熔化该刷毛载体及该至少一刷毛，借助该工具件施加一压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的该边缘区域内，在减小该锚定开孔的该横截面的情况下，使该刷毛载体如以下方式变形：使该至少一刷毛嵌设并锚定于该锚定开孔中，并且使该工具件背离该刷毛载体运动，以便从该容置开孔中拉出该至少一刷毛。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该热塑性塑料选自聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、以及聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)所组成的该群组。4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件在该工具件接触该刷毛载体之前经加热，特定言之被加热至该工具件的预定最高工作温度，和/或在装入该至少一刷毛后，才借助该工具件加热该刷毛载体。5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件在该工具件相对于该刷毛载体做该进给运动期间和/或在接触该刷毛载体时，在与该工具件的该接触面区域使该刷毛载体达到一温度，该温度低于该刷毛载体材料的该熔化温度且优选大于等于该刷毛载体的该材料的该玻璃转移温度，特定言之，若一刷毛载体材料具有大于等于300°K的玻璃转移温度，则该温度比以克氏温度计算的该玻璃转移温度最多高15％，并且若一刷毛材料具有小于300°K的玻璃转移温度，则该温度比以克氏温度计算的该玻璃转移温度最多高50％。6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件在相对于该刷毛载体所做的该进给运动的第一阶段中，至少在包围该锚定开孔的该边缘区域将该刷毛载体加热至一温度，该温度高于一极限温度，若刷毛载体材料具有大于等于300°K的玻璃转移温度，则该极限温度比该刷毛载体材料以摄氏度计算的该玻璃转移温度低40％，特定言之低20％，或者若刷毛载体材料具有小于300°K的玻璃转移温度，则该极限温度与环境温度一致，而后，该工具件在该进给运动的第二阶段中使该边缘变形并且该边缘压抵该至少一刷毛。7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在该工具件已接触该刷毛载体之前，尤其在该刷毛载体至少在包围该锚定开孔的边缘区域被加热至一温度之前，先将该至少一刷毛推入该容置开孔，该温度高于极限温度，若一刷毛载体材料具有大于等于300°K的玻璃转移温度，则该极限温度相当于该刷毛载体材料以摄氏度计算的该玻璃转移温度的60％，特定言之80％，或者若一刷毛载体材料具有小于300°K的玻璃转移温度，则该极限温度与环境温度一致。8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在该锚定开孔的至少该边缘被加热至比该环境温度至少高30℃的温度之前，尤其在该锚定开孔位于该锚定开孔内部的该边缘被该工具件加热至超过该环境温度之前，先将该至少一刷毛推入该容置开孔。9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在供该工具件接触该刷毛载体的该整个接触区内加热该工具件，其中该工具件接触并施加压力于整个面向该工具件的该正面，至少接触并施加压力于该正面的至少70％。10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该刷毛载体具有一背面，该背面在该锚定期间未被该工具件加热。11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件至少在该工具件施加压力于该刷毛载体的该整段时间内从端面加热该刷毛载体。12.一种用于制造刷子的方法，该刷子包含：刷毛载体，该刷毛载体由玻璃转移温度低于300°K的热塑性塑料构成，该刷毛载体具有至少一锚定开孔，将由热塑性塑料构成的至少一刷毛插入并无锚锚定于该锚定开孔中，其特征在于以下步骤：将该至少一刷毛容置在一工具件中，该工具件针对该至少一刷毛具有在以射出成型方式形成该刷毛载体时所制成的容置开孔，在该至少一刷毛尚位于该容置开孔中的期间，借助该至少一刷毛的固定端将该至少一刷毛推入该刷毛载体的该锚定开孔，但不固定于该锚定开孔中，使该工具件在未被加热的情况下相对于该刷毛载体运动，使得该工具件在环境温度下接触该刷毛载体，该工具件施加一压力于该刷毛载体并且至少在包围该锚定开孔的该边缘区域内，在减小该锚定开孔的该横截面的情况下，使该刷毛载体如以下方式变形：使该至少一刷毛嵌设并锚定于该锚定开孔中，以及使该工具件背离该刷毛载体运动，以便从该容置开孔中拉出该至少一刷毛。13.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该刷毛载体具有数个锚定开孔，且该工具件具有数个分别对准对应的锚定开孔的容置开孔，并且将多个插在容置开孔中的刷毛束优选同时推入对应的锚定开孔，并且，该工具件至少同时加热锚定开孔的边缘，并且借助施加压力于该刷毛载体的该正面同时封闭边缘并借助此锚定刷毛束。14.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件相对于该刷毛载体的该进给运动为压力及时间控制和/或压力及行程控制。15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件自接触该刷毛载体的该时间点起在规定时间内施加一优选保持恒定的压力于该刷毛载体。16.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该工具件相对于该刷毛载体的该进给运动和/或该工具件施加于该刷毛载体的该压力自该工具件接触该刷毛载体起，直至达到最大进给行程为止，在时间上为非线性，其中，该进给运动的第一阶段比稍后...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴尔特·布舍里，亨克·范登布斯切，
申请(专利权)人：GB布舍里股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE