DE10303548A1

DE10303548A1 - Bürste und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10303548A1
Application number: DE10303548A
Authority: DE
Inventors: Armin Seifert
Original assignee: M&C Schiffer GmbH
Current assignee: M&C Schiffer GmbH
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: DE10303548B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste mit einem Borstenbündel (18) aufweisenden Bürstenkopf (2). Zur Erhöhung der Nachgiebigkeit der Borstenbündel (18) gegenüber einer an den nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel (18) wirkenden Anpresskraft wird mit der vorliegendne Erfindung vorgeschlagen, an dem Bürstenkopf ein Borstenverbundteil (6) vorzusehen, welches als separates Bauteil ausgebildet ist, und eine Folie (12), die durch Tiefziehen geformte und zur Bildung von Durchtrittsöffnungen (16) für die Borstenbündel (18) geöffnete Noppen (14) aufweist und welche die von den Borstenbündeln (18) überragte Oberfläche der Bürste bildet, die durch die geöffneten Noppen (14) hindurchragenden Borstenbündel (18) sowie ein rückwärtig mit der Folie (12) verbundenes und die Borstenbündel (18) fixierendes Rückenteil (34; 36) aufweist. Zur Herstellung einer derartigen Bürste wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit folgenden Schritte vorgeschlagen: Tiefziehen einer Folie (12) zur Ausbildung von Noppen (14); Öffnen der Noppen (14) zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen (16) für Borstenbündel (18); Einbringen der Borstenbündel (18) in die geöffneten Noppen (14), derart, dass die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (18) an der Rückseite der Folie (12) anliegen; Aufbringen des Rückenteiles (34; 36) auf die Rückseite der Folie (12) und Befestigen des derart hergestellten Borstenverbundteiles (6) an den Bürstenkopf (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste, mit einem Borstenbündel aufweisenden Bürstenkopf sowie ein Verfahren zur Herstellung der Bürste.
Bürsten, insbesondere Zahnbürsten müssen bestimmten Anforderungen hinsichtlich der Flexibilität der Bürstenbündel erfüllen. So sollen die Borstenbündel zwar im Hinblick auf die erforderliche Putzwirkung möglichst flächig an der zu bürstenden Oberfläche, die nicht immer nicht eben ist, anliegen und mit der erforderlicher Anpresskraft gegen die zu reinigende Fläche wirken. Andererseits muss aber eine übermäßige Anpresskraft verhindert werden. Bei Pflegebürsten für Gegenstände kann eine übermäßige Anpresskraft zu Kratzspuren führen und bei Bürsten für die Körperpflege und die Mundhygiene führt eine übermäßige Anpresskraft der nutzungsseitigen Enden der Borstenfilamente mitunter zu Verletzungen, insbesondere bei Zahnbürsten zu einer Schädigung der empfindlichen Mundschleimhäute.
So ist es für Zahnbürsten bekannt, zwischen dem Griffstiel und dem Bürstenkopf einer Zahnbürste einen flexiblen Halsbereich vorzusehen (z.B. US 5,054,154 ). Seit geraumer Zeit werden ferner einzelne oder zu Gruppen zusammengefasste Borstenbündel innerhalb des Bürstenkopfes flexibel gelagert. So ist es beispielsweise aus der WO 97/20484 bekannt, einzelne Borstenbündel an ihren befestigungsseitigen Enden mit einer ersten Hartkomponente aus Kunststoff zu umspritzen, durch Abscheren von für die spritzgusstechnische Herstellung erforderlichen Verbindungskanälen zwischen den so hergestellten Fassungen für die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel einzelne, die jeweiligen Borstenbündel umgebende Inseln zu bilden und diese durch Umspritzen mit einer Weichkomponente mit dem Griffstiel oder aber Teilen des Bürstenkopfes zu verbinden und elastisch zu lagern, welcher weitere für sich nicht flexibel gelagerte Borstenbündel aufweisen kann.
Bei einem anderen Stand der Technik EP 0 930 030 A2 werden Borstenbündel an ei nem Bürstenkopfsegment befestigt, welches für sich starr ist, welches jedoch gegenüber anderen Bürstenkopfsegmenten flexibel ist, die gegenüber dem Griffstiel gleichfalls flexibel gelagert sind. Hierzu wird üblicherweise zwischen den Bürstenkopfsegmenten ein Filmscharnier aus einem thermoplastische Elastomer ausgebildet ( US 5,651,158 ), um insofern auch den hygienischen Anforderungen, die an Zahnbürsten grundsätzlich zu stellen sind, gerecht zu werden.
Gemäß einem jüngeren Lösungsvorschlag ( US 6,088,870 ) sind einzelne Borstenbündel einer Zahnbürste in einem Netz befestigt, welches sich über eine mittlere Ausnehmung des Bürstenkopfes erstreckt. Dieser vorbekannte Lösungsvorschlag zur flexiblen Lagerung der Borstenbündel genügt nicht den zu stellenden hygienischen Anforderungen. Ferner ist die Herstellung der Bürste aufwendig und es besteht die Gefahr, dass die Borstenbündel aufgrund unzureichender Befestigung verloren gehen.
Es hat sich gezeigt, dass die bisher bekannten Bürsten hinsichtlich der flexiblen Lagerung der Borstenbündel unter Berücksichtigung der hygienischen Anforderungen und der Auszugsfestigkeit der Borstenbündel wie auch fertigungstechnischer Anforderungen noch verbesserungsbedürftig sind und so liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Bürste zu schaffen, die eine erhöhte Nachgiebigkeit der Borstenbündel aufweist. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bürste anzugeben.
Zur Lösung des obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Diese unterscheidet sich von der gattungsbildenden Bürste durch ein mit dem Bürstenkopf verbundenes Borstenverbundteil, das eine Folie, welche die von den Borstenbündeln überragte Oberfläche der Bürste bildet, die Borstenbündel sowie ferner ein rückwärtig mit der Folie verbundenes und die Borstenbündel haltendes Rückenteil aufweist. Die Folie des Borstenverbundteiles weist durch Tiefziehen geformte Noppen auf, die zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen für die Borstenbündel geöffnet worden sind. Zum Öffnen können die Noppen am Ende des Tiefziehens durch ein Formwerkzeug durchstoßen werden. Alternativ können die Noppen auch abgeschnitten werden. Die nach dem Öffnen der Noppen verbleibende Restlänge derselben dient der umfänglichen Abstützung eines endseitigen Längenbereiches der durch die Noppen hindurchgeführten Borstenbündel. Die Folie des Borstenverbundteiles ist vorzugsweise eine Kunststofffolie. Die Folie kann aber auch aus einem anderen Material als Kunststoff, beispielsweise aus Metall gebildet sein.
Das Tiefziehen der Folie erlaubt eine einfache Herstellung eines die strukturelle Integrität der Bürste wesentlich beeinflussenden Bauteils. Die Folie und das Rückenteil bilden das dichtes mattenartiges Borstenverbundteil aus, welches den Bürstenkopf oberseitig abdeckt und gegen Eindringen von Schmutz und Bakterien versiegelt.
Die Folie hat eine Stärke von vorzugsweise höchstens 1 mm, besonders bevorzugt von weniger als 200 μm und das Rückenteil kann sich über die gesamte Höhe des Bürstenkörpers erstrecken, ist vorzugsweise als sehr flaches Bauteil von weniger als ¼ der Höhe des Bürstenkörpers, besonders bevorzugt von 1 mm und insbesondere mit einer Dicke von weniger als 200 μm ausgebildet, so dass das Borstenverbundteil aufgrund der geringen Materialstärke sehr flexibel ist. Die einzelnen, in dem Borstenverbundteil gehaltenen Borstenbündel können dementsprechend bei einem übermäßigen Anpressdruck an den nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel in Längsrichtung der Borstenbündel zurückweichen und/oder um das befestigungsseitige Ende verschwenken. Dementsprechend kann eine Beschädigung der zu reinigenden Gegenstände bzw. eine Verletzung des Benutzers, insbesondere eine Verletzung der Mundschleimhäute bei der Benutzung der Bürste vermieden werden.
Im Hinblick auf eine hinreichende Führung und umfängliche Stützung der Borstenbündel wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Noppen Kanäle ausbilden, deren axiale Länge dem 0,5- bis 4fachen des Borstenbündeldurchmessers entspricht. Diese Kanäle können an ihrem oberflächenseitigen Ende vor dem Einbringen der Borstenbündel einen etwas geringeren Durchmesser als die Borstenbündel haben und so zu einer verbesserten Abdichtung der Borstenbündel gegenüber der Folie beitragen. Das gegenüberliegende Ende der Kanäle, wo sich üblicherweise das befestigungsseitige Ende der Borstenbündel befindet, läuft vorzugsweise konisch aus und bietet dementsprechend einen trichterförmigen Einlass, der das Einschieben der Borstenbündel von der Rückseite der Folie her begünstigt und ferner einen Einzugsbereich für das befestigungsseitige Ende der Borstenbündel bildet. Dieser Einzugsbereich kann insbesondere dann zu einer verbesserten Befestigung der Borstenbündel gegenüber der Folie führen, wenn die Borstenbündel an ihrem befestigungsseitigen Ende eine Verdickung aufweisen, die durch Anschmelzen gebildet ist und die vor dem vollständigen Abkühlen und damit Aushärten der Verdickung gegen die Rückseite der Folie umgeformt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise die Verdickung zu einem an die jeweilige Einzugsbereich des Kanals angepassten Pfropf umgeformt werden.
Im Hinblick auf die unterschiedlichen Anforderungen ist die Folie vorzugsweise als Extrusionsfolie ausgebildet und weist verschiedene Lagen aus unterschiedlichen Kunststoffen auf. So kann eine Lage die strukturelle Integrität der umgeformten Folie sicherstellen, wohingegen die andere, vorzugsweise an der Oberfläche befindliche Lage mit Rücksicht auf die hygienischen Eigenschaften und gegebenenfalls die Abdichtung der Borstenbündel gegenüber dem Borstenverbundteil ausgewählt worden ist. Die rückseitige Schicht wird wiederum aus einem Material gebildet, welches vorzugsweise das Befestigen des Rückenteiles an der Folie, gegebenenfalls das Fixieren und Abdichten der Borstenbündel gegenüber der Folie begünstigt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Oberfläche der Folie, welche die Oberfläche der Bürste im Bereich des Borstenverbundteiles bildet, sowie die andere Außenfläche, also die Rückfläche jeweils aus eine Polypropylen-Schicht auszubilden. Zwischen diesen beiden äußeren Polypropylen – Schichten ist vorzugsweise einer Polyamidschicht vorgesehen, durch welche die mechanischen Eigenschaften der Folie begünstigt wird.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Elastizität des Borstenverbundteiles ist es zu bevorzugen, das Rückenteil durch eine auf die Folie aufgesiegelte Rückenfolie auszubilden. Alternativ kann das Rückenteil durch Anspritzen eines Kunststoffes, beispielsweise eines Thermoplasten oder eines thermoplastischen Elastomers gegen die Folie ausgebildet und mit der Folie verbunden werden. In beiden Fällen wird vorzugsweise das Rückenteil zumindest mit der Rückseite der Folie verbunden. Im Hinblick auf ein möglichst freies Verschwenken der Borstenbündel kann hierbei auf eine Verbindung zwischen dem Rückenteil und dem befestigungsseitigen Ende der Borstenbündel verzichtet werden. Ebenso gut kann das Rückenteil auch an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel haften. Im Hinblick darauf kann die Rückenfolie beispielsweise aus Po lypropylen gebildet sein. Ebenso gut kann die Rückenfolie als Koextrusionsfolie mehrere Schichten von unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere Kunststoffwerkstoffen umfassen. Die an der Folie anliegende Oberfläche des Rückenteiles weist dabei vorzugsweise ein Material auf, welches im Hinblick auf die gewünschte Haftung des Rückenteils gegenüber der Folie und/oder den Borstenbündeln bzw. den Bürstenkopf ausgewählt worden ist. Die rückwärtige Schicht der Rückenfolie kann insbesondere mit Rücksicht auf die gewünschte Elastizität der Abstützung und Lagerung der Borstenbündel ausgewählt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung und mit Rücksicht auf die hygienischen Eigenschaften wird vorgeschlagen, an dem Bürstenkopf einen geschlossenen Hohlraum auszubilden, der rückwärtig des Borstenverbundteiles vorgesehen ist. Die Tiefe des Hohlraumes in Längsrichtung der Borstenbündel ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass bei jedem erdenklichen Zurückfedern der Borstenbündel in ihrer Längsrichtung die Rückseite des Borstenverbundteiles zu keiner Zeit gegen die Innenfläche eines Rückenteiles des Bürstenkörpers stößt, welcher die Ausnehmung rückseitig abdeckt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Hohlraum mir einem die Elastizität der Folie beeinflussenden Medium gefüllt. Dieses Medium kann ein Gas sein. Alternativ kann das Medium auch ein Gel oder ein Elastomer sein. Die Auswahl des Mediums erfolgt mit Rücksicht auf die gewünschte elastische Abstützung des Borstenverbundteiles.
Der Bürstenkopf kann als einteiliges Bauteil zusammen mit dem Griffstiel mittels Spritzgießen ausgebildet sein. Hierbei wird der Hohlraum als zu der Oberseite des Bürstenkopfes offene Ausnehmung angelegt und später durch Anbringen des Borstenverbundteiles vollständig geschlossen. Bei einer alternativen Ausgestaltung wird der Bürstenkopf mit einem eine mittlere Ausnehmung umgebenden Rand ausgeformt, der an der Vorderseite das Borstenverbundteil hält und der an seiner Rückseite mit einem den Bürstenkopf abschließenden Verschlussdeckel abgedeckt ist. Im Hinblick auf die hygienischen Anforderungen ist der Verschlussdeckel bündig in den Bürstenkopf eingelassen. Das Borstenverbundteil kann hierbei als Einlegeteil in ein Formwerkzeug bei der spritzgieß technischen Herstellung des Bürstenkopfs zusammen mit dem Griffstiel von der Kunststoffmasse randseitig umschlossen und damit in den Bürstenkopf eingebaut werden. Zusätzlich können hierbei an der Rückseite des Borstenverbundteiles ein oder mehrere Kissen angeordnet werden, die gleichfalls beim Spritzgießen des Bürstenkopfes von der Kunststoffschmelze umschlossen und somit in dem hierbei ausgebildeten Hohlraum aufgenommen werden. Dieses Kissen kann ein Gas oder eine Flüssigkeit enthalten. Alternativ kann das Kissen aus einem Gel oder einem Elastomer bestehen.
Im Falle einer Befestigung der Borstenbündel durch Ausbilden einer angeschmolzenen Verdickung befindet sich diese vorzugsweise zwischen der Folie und dem Rückenteil und kann somit durch Anlegen des Rückenteiles auf einfache Weise in axialer Richtung gesichert und durch Verbinden mit dem Rückenteil fixiert werden.
Zur Lösung des verfahrensmäßigen Aspektes des der Erfindung zugrundeliegenden Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine Folie zur Ausbildung von Noppen tiefgezogen, und die Noppen werden dann zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen für die Borstenbündel geöffnet werden. Daraufhin werden die Borstenbündel in die Folie eingebracht und die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel werden an die Rückseite der Folie angelegt. Schließlich wird das Rückenteil auf die Rückseite der Folie aufgebracht, um die Borstenbündel mit ihrem befestigungsseitigen Ende zwischen der Folie und dem Rückenteil zu sichern. Danach wird das derart hergestellte Borstenverbundteil an einem Bürstenkopf befestigt.
Im Hinblick auf eine möglichst einfache und dauerhafte sowie dichte Abdichtung des mattenartigen Borstenverbundteiles wird dieses vorzugsweise als Einlegeteil in eine Spritzgießform eingelegt und durch Umspritzen mit dem Bürstenkopf verbunden. Aus gleichem Grund kann dabei auf der Rückseite des Borstenverbundteiles ein Kissen angeordnet und beide Teile in die Spritzgießform eingelegt werden, um das Verbundteil zusammen mit dem Kissen durch Umspritzen in den Bürstenkopf aufzunehmen.
Bei einer alternativen Ausgestaltung wird das Borstenverbundteil nach der separaten Herstellung des Bürstenkopfes zusammen mit einem angeformten Griffstiels über einer an dem Bürstenkopf ausgesparte Ausnehmung eingesetzt und mit dem Bürstenkopf verbunden. Auf der dem Borstenverbundteil gegenüberliegenden Seite wird diese Ausnehmung durch einen Verschlussdeckel verschlossen, der das Eindringen von Schmutz und Verunreinigungen im Bereich des Bürstenkopfes an der Rückseite des Borstenverbundteiles verhindert.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
1: eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bürste;
2a–f. die wesentlichen Verfahrensschritte eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines Borstenverbundteils für die erfindungsgemäße Zahnbürste;
3a–c: die wesentlichen Verfahrensschritte eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines Borstenverbundteils für die erfindungsgemäße Zahnbürste; und
4: eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bürste.
In 1 ist eine Längsschnittansicht des vorderen Bereiches eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bürste in Form einer Zahnbürste gezeigt mit einem Bürstenkopf 2, welcher eine Ausnehmung 4 aufweist, die an der Vorderseite des Bürstenkopfes 2 von einem Borstenverbundteil 6 und auf der dieser Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite von einem Verschlussdeckel 8 abgedeckt ist. Der Bürstenkopf 2 weist einen mittels Spritzgießens hergestellten Bürstenkopfkörper 10 auf, der die Ausnehmung 4 umfänglich umgibt und an den beiden Längsseiten des Bürstenkopfes 2 sowie an der vorderen Stirnseite lediglich als dünnes Rahmenteil ausgeformt ist. Der Verschlussdeckel 8 ist an der Rückseite des Bürstenkopfkörpers 10 bündig mit diesem verbunden z.B. verklebt oder verschweißt, wohingegen das Borstenverbundteil 6 bei der spritzgießtechnischen Herstellung des Bürstenkopfkörpers 10 durch Umspritzen mit diesem verbunden ist. Der Randbereich des Borstenverbundteils 6 ist dementsprechend allseits von dem Kunststoffmaterial des Bürstenkopfkörpers 10 umgeben.
Ein Verfahren zur Herstellung des Borstenverbundteiles 6 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2a bis 2f näher erläutert. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine koextrudierfe Folie 12, die zwei äußere Polypropylen-Schichten in etwa gleicher Stärke und eine dazwischen angeordnete mittlere Polyamid-Schicht geringer Stärke aufweist, tiefgezogen. Die Formgebung der Folie 12 mittels Tiefziehens erfolgt derart, dass an der Folie eine Vielzahl von Noppen 14 ausgebildet werden, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zum Ende des Umformschrittes von dem Tiefziehwerkzeug durchstoßen werden. Dementsprechend weisen die Noppen 14 des in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiels bereits vorderseitig an jeder Noppe 14 ausgesparte Durchtrittsöffnungen 16 für Borstenbündel 18 auf.
Aus der in 2b gezeigten vergrößerten Schnittansicht durch eine Noppe 14 ist ersichtlich, dass sich der Durchmesser eines durch die Noppe 14 gebildeten Kanals 19 von der Rückseite 12a der Folie 12 zu der Vorderseite 14b der Noppe 14 konisch zuläuft. Die an der Folienrückseite 12a ausgebildete Eintrittsöffnung 20 der Folie 12 ist ein wenig größer, der Durchmesser der Durchtrittsöffnung 16 an der Vorderseite 14b der Noppe 14 ist ein wenig kleiner als der Durchmesser des zugeordneten Borstenbündels 18.
Die in den 2a und 2b gezeigte und durch Tiefziehen der Folie 12 zur Ausbildung von Noppen 14 und Öffnen der Noppen 14 hergestellte konturierte Folie wird in einem nachfolgenden Schritt (vgl. 2c) auf ein Werkzeugteil 22 eines Spritzgießwerkzeuges aufgelegt, welches der Anzahl der Borstenbündel 18 entsprechende Haltekanäle 24 sowie eine Anlagefläche 26 für die tiefgezogene Folie 12 aufweist. Die Anlagefläche 26 weist eine der Oberseite der tiefgezogenen Folie 12 entsprechende Konturierung auf, so dass die tiefgezogene Folie 12 flächig an dem Werkzeugteil 22 abgestützt ist. Zu jeder geöffneten Noppe 14 ist einer der Haltekanäle 24 vorgesehen. Die Kontur der Anlagefläche, vorliegend eine konkave Kontur, entspricht der gewünschten Konturierung des herzustellenden Borstenverbundteiles in dem unbelasteten Zustand.
Von der Rückseite 12a der Folie 12 werden dann durch die Eintrittsöffnungen 20 der Folie 12 jeweils Borstenbündel 18 hindurchgeschoben und durch die Kanäle 19 in die Haltekanäle 24 eingeführt (vgl. 2d). Danach werden die die Rückseite der Folie 12 überragenden Enden der Borstenbündel 18 angeschmolzen, beispielsweise durch Beaufschlagen mit heißer Luft (Pfeile in 2e) oder aber vorzugsweise durch Anschmelzen mit einem heißen Formwerkzeug, welches gegen die Enden der Borstenbündel 18 gedrückt wird. Durch das Erwärmen bildet sich an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel eine Verdickung 28 aus, die im Falle eines heißen Formwerkzeuges durch das Formwerkzeug derart umgeformt wird, dass sie die Eintrittsöffnungen 20 der Noppen 14 jeweils abdichtet, gegebenenfalls – bei geeigneten Werkstoffpaaren – sogar mit der Rückseite 12a der Folie 12 verschweißt wird. Die Verdickungen 28 haben danach einen Durchmesser, der größer als der Durchmesser der Borstenbündel ist und überragen radial die Eintrittsöffnung 20 der Folie 12. Hierdurch werden die Borstenbündel 18 mit der notwendigen Auszugssicherheit gegenüber der Folie 12 gesichert. Erleichtert wird das Einführen der Borstenbündel 18 durch die gegenüber dem Durchmesser der Borstenbündel 18 vergrößerte Eintrittsöffnung 20. Die Durchtrittsöffnung 16 wird beim Einführen der Borstenbündel 18 radial geweitet und die Folie 12 legt sich umfänglich an jedes der Borstenbündel 18 an.
Danach wird ein weiteres Formwerkzeugteil 30 zur Ausbildung eines Formnestes 32 gegen das Werkzeugteil 22 angelegt (vgl. 2f) und das Formnest 32 wird mit einem fließfähigen Werkstoff, beispielsweise einem Elastomer zur Ausbildung eines Rückenteils 34 gefüllt (2f.). Diese Rückenteil 34 verbindet sich stoffflüssig mit der Rückseite 12a der Folie bzw. mit dem gegenüber dem Formnest 32 freiliegenden Teil der Verdickungen 28. Beim Spritzgießen dichten die gegen die Folie 12 verformten Verdickungen 18 die in der Folie 12 ausgebildeten Kanäle 19 ab und verhindern, dass in das Formnest 32 eingespritzter Kunststoff durch die Kanäle 19 hindurchtritt.
Das derart hergestellte Borstenverbundteil 6 wird nach Öffnen des Spritzgießwerkzeuges 22, 30 aus dem Werkzeugteil 22 entformt und an eine weitere Spritzgießform zum Umspritzen mit dem Material des Bürstenkopfkörpers 10 übergeben.
Bei dem in den 3a–3c gezeigten Stationen eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung des Borstenverbundteiles werden zunächst die mit Rücksicht auf die 2a–2b erläuterten Verfahrensschritte durchgeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 3a–3c kann jedoch auf ein Umformen der Verdickungen und ein Abdichten der Kanäle19 verichtet werden. Denn bei dem Ausführungsbeispiel der 3a–3c wird das Rückenteil durch eine auf die Folie rückseitig aufgesiegelte Rückenfolie 36 gebildet, so dass das Problem des Hindurchtretens von Kunststoffschmelze durch die Kanäle 19 nicht besteht.
Die Rückenfolie 36 wird beim Aufsiegeln auf die Folie 12 jedenfalls mit der Folie 12 verbunden. Im Hinblick auf eine relativ freie Beweglichkeit der Borstenbündel 18 an ihren befestigungsseitigen Enden kann auf eine Befestigung der Verdickungen 28 gegen die Rückenfolie 36 verzichtet werden. Wie dem in 3c dargestellten vergrößerten Detail der in 3b gezeigten Schnittansicht nach dem Aufbringen der Rückenfolie verdeutlicht, wird die Rückenfolie 36 mit der Folie 12 zwischen den Noppen 14, d.h. zwischen den Verdickungen 28 verbunden. Diese Art der Verbindung zwischen der Rückenfolie 36 und der Folie 12 erlaubt eine gewisse Beweglichkeit der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel 18, so dass diese freier rechtwinkelig zu ihrer Längsachse verschwenken können, um einer übermäßigen Anpresskraft an deren nutzungsseitigen Enden auszuweichen.
Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Ausnehmung 4 wannenförmig von den Bürstenkopfkörper 10 umgeben ist. Die Abdeckung der Ausnehmung 4 erfolgt ausschließlich über das Borstenverbundteil 6. Dieses ist als vorgefertigtes Bauteil auf den Bürstenkopfkörper 10 aufgelegt und mit diesem, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen verbunden worden. An den in 4 gezeigten Bürstenkopfkörper 10 kann ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ein Kissen eingelegt werden, welches ein gasförmiges Fluid, beispielsweise Luft, oder ein flüssiges Fluid enthält.

2: Bürstenkopf
4: Ausnehmung
6: Borstenverbundteil
8: Verschlussdeckel
10: Bürstenkopfkörper
12: Folie
12a: Rückseite
14: Noppe
14b: Vorderseite
16: Durchtrittsöffnung
18: Borstenbündel
19: Kanal
20: Eintrittsöffnung
22: Werkzeugteil
24: Haltekanal
26: Anlagefläche
28: Verdickung
30: Werkzeugteil
32: Formnest
34: Rückenteil
36: Rückenfolie
38: Griffstil

Claims

Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenbündel aufweisenden Bürstenkopf, gekennzeichnet durch ein mit dem Bürstenkopf (2) verbundenes Borstenverbundteil (6) mit einer Folie (12), die durch Tiefziehen geformte und zur Bildung von Durchtrittsöffnungen (16) für die Borstenbündel (18) geöffnete Noppen (14) aufweist und welche die von den Borstenbündeln (18) überragte Oberfläche der Bürste bildet, den durch die geöffneten Noppen (14) durchragenden Borstenbündeln (18) und einem rückwärtig mit der Folie (12) verbundenen und die Borstenbündel (18) haltendes Rückenteil (34; 36).
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Noppen (14) Kanäle (19) gebildet sind, deren axiale Länge dem 0,5–4fachen des Durchmessers des in dem jeweiligen Kanal (19) aufgenommenen Borstenbündel (18) entspricht.
Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (12) eine verschiedene Lagen unterschiedlicher Kunststoffe aufweisende Koextrusionsfolie ist.
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückenteil (34) durch eine auf die Folie (12) aufgesiegelte Rückenfolie (36) gebildet ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückenteil (34) durch Anspritzen gegen die Folie (12) mit dieser verbunden ist.
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückenteil (34) aus einem weichelastischen Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gebildet ist.
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen rückwärtig des Borstenverbundteiles (6) angeordneten geschlossenen Hohlraum (4), der in dem Bürstenkopf (2) ausgespart ist.
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) mit einem die Elastizität des Borstenverbundteils (6) beeinflussenden Medium gefüllt ist.
Bürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) ein Fluid, insbesondere ein Gas enthält.
Bürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) mit einem Gel gefüllt ist.
Bürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) mit einem Elastomer gefüllt ist.
Bürste nach einem der Ansprüche 7–11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) an der Rückseite des Bürstenkopfes (2) mit einer bündig mit dem Bürstenkopf (2) abschließenden Verschlussdeckel (8) abgedeckt ist.
Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenbündel (18) an ihren befestigungsseitigen Enden eine angeschmolzene Verdickung (28) aufweisen, die zwischen der Folie (12) und dem Rückenteil (34; 36) angeordnet ist.
Bürste nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung (28) an ihrer der Folie (12) abgewandten Seite mit dem Rückenteil (34) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung einer Bürste nach einem der Ansprüche 1–14 mit folgenden Schritten: Tiefziehen einer Folie (12) zur Ausbildung von Noppen (14); Öffnen der Noppen (14) zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen (16) für Borstenbündel (18); Einbringen der Borstenbündel (18) in die geöffneten Noppen (14) und Anlegen der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (18) an die Rückseite der Folie (12); Aufbringen des Rückenteiles (34) auf die Rückseite der Folie (12) und Befestigen des derart hergestellten Borstenverbundteiles (6) an den Bürstenkopf (2).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (18) zur Ausbildung einer Verdickung (28) nach dem Einbringen der Borstenbündel (18) angeschmolzen werden und die Verdickungen (18) der Borstenbündel nach dem Anschmelzen jedoch vor der vollständigen Erkaltung durch plastische Verformung verbreitert und gegen die Rückseite der Folie (12) gedrückt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenverbundteil (6) als Einlegeteil in eine Spritzgießform (22, 30) eingelegt und durch Umspritzen mit dem Bürstenkopf (2) verbunden wird.
Verfahren nach Ansprüche 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenverbundteil (6) zusammen mit einem auf der Rückseite desselben angeordneten Kissen umspritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Borstenverbindungsteil (6) über einer in dem Bürstenkopf (2) ausgesparten Ausnehmung (4) mit dem Bürstenkopf (2) verbunden wird, die auf der dem Borstenverbundteil (6) gegenüberliegenden Seite durch einen Verschlussdeckel (8) verschlossen wird.