制造刷子的方法和裝置的制作方法

專利名稱：制造刷子的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造刷子的方法和裝置。
背景技術：
已知各種各樣的刷子制造方法。通常，刷體配設有排列的孔(“孔圖案”或“孔圖”)，它們對應于期望的刷毛排列。隨后，刷毛束或刷毛簇被裝入刷體的這些孔中并借助被壓入的小金屬錨釘或借助打結被錨固于孔中。在只是近年來投入使用且本發明也涉及的替代的刷子制造方法中，該方法也稱為AFT法(無錨毛束固定法)，刷毛簇被固定在刷頭小片(以下稱為“底座”)上，無需使用打結或鉚釘，底座隨后被裝入刷體或柄中或者被固定在其上。在AFT法的一個變型中，制造出具有孔圖的刷柄，孔圖對應于期望的刷毛簇圖案。刷毛簇隨后被裝入這些孔并被固定在刷柄上。刷毛簇的固定端隨后用小片蓋住。底座在從背面噴注上塑料材料之后成為刷子的一部分。刷子制造中的ー個重要復雜的步驟是所謂的底座植毛。在這里，在植毛機中使用金屬承載件(稱為孔板)，其具有與底座孔圖相同的孔圖并被用作刷毛簇導向機構且有時用作刷毛簇保持機構。該承載件連同植毛后的底座被送往注塑模具并在那里作為ー個半模的一部分，這個半模與另一個半模一起限定用于注塑的型腔。植毛機和注塑模具通過承板就物料流而言相互銜接并且就生產節奏而言相互協調。

發明內容
本發明的任務是靈活且低成本地制造刷子。該任務將通過一種借助裝置來制造刷子的方法完成，該方法的特點是包括以下步驟a)或是設置至少ー個預制的底座，多個刷毛簇被固定在底座上并且該底座形成成品刷子的一部分，其中，在底座背面施加単獨的支承層；或是設置至少ー個預制的底座，它是通過包封壓注具有事先相互熔合的刷毛端的多個刷毛簇來形成的，b)將植毛后的底座輸送到并定位于注塑模具中，每個底座如此平放在注塑模具的半模型腔內，即，每個底座以其邊緣位于從相應型腔的開ロ的邊緣上，并且所述刷毛簇伸入到該開口中，和c)從背面將刷子部分噴注到該底座上。優選以全自動方式將植毛后的底座輸送到并定位在注塑模具中。根據本發明的尤其利用本發明方法制造刷子的裝置的特點是具有包括半模的注塑模具，半模有至少ー個型腔，用以容納植毛后的底座，其中，該型腔具有用于容納多個且最好是所有刷毛簇的開ロ以及具有包圍該開ロ的用于安放支承該底座的支承邊緣。因為底座在邊緣側抵靠該半模并在邊緣內側具有開ロ，所以與現有技術不同，底座不是完全支承的，而是在邊緣內側優選完全或至少絕大部分未被支承。通過本發明，顯著降低制造承板所需要的成本，承板不再移向注塑模具，由此，注塑模具和植毛機的生產節奏無須再強制相關聯。因此，本發明方法提出無孔板地輸送、定位和背面包封壓注該底座。在注塑模具內不再有具有許多孔的復雜孔板，孔的數量對應于底座中的開口數量。孔板迄今在注塑模具中也用于相對薄的塑料底座的支承，以承受注射壓力。而在本發明方法和本發明裝置中，在注塑模具的半模內在要注射出的型腔區域里設有開ロ(優選唯一的開ロ)，所述多個刷毛簇伸入該開ロ。該底座優選僅或幾乎僅以其環繞邊緣抵靠從型腔出發的開ロ的邊緣且優選僅在此邊緣處被支承。為了經受住注射壓力，根據ー個替代方案，在注塑之前規定了在背面噴注單獨的支承層，支承層與植毛后的底座形成預制單元并導致更高的抗彎強度。本發明的另一可選方案規定，刷毛簇的刷毛端首先相互熔合，這通常在配備有刷毛簇的且制造復雜的孔板中進行。隨后，將該孔板送入注塑模具，用于包封壓注刷毛簇。得到類似于板的底座，刷毛簇在其熔化部位以形狀配合方式可靠嵌埋入該底座。該底座在現有技術中也總是連同承板或孔板被送入另ー個注塑模具或者注塑模具的另ー個エ站。承板用于在刷體(頭和桿)注塑時承受注射壓力。但本發明規定，具有刷子孔圖的承板在刷體制造時不再作為支承板設于注塑模具內。在這里，也正好如上所述，該底座在半模型腔內的開ロ的邊緣處支承。刷毛簇伸入該開ロ，該開ロ因為其尺寸緣故而能很容易制造。通過毛簇的包封壓注，得到了非常穩固的板(底座)，其能經受住注射壓カ，不過在這里底座也最好沒有在邊緣內支承或者至少絕大部分沒有支承。本發明如上所述涉及刷子的無錨制造。許多刷毛簇不同于孔板在注塑時不是通過側壓配合単獨保持在孔板的孔內，而是自由伸入半模的開ロ并由底座保持。底座最好在邊緣側被保持在該空腔內。根據優選實施方式，底座以其邊緣完整環繞地安放在同樣完整環繞的開ロ邊緣上，結果，獲得了密封效果。該支承層的噴注優選在一個單獨的裝置或エ站內進行，隨后是在上述半模中進行
最后的注塑。通過孔板不再在植毛機和注塑模具之間循環的本發明方法，整個制造和整個裝置利用明顯更少的孔板就夠了。當然，每個孔板應該能容納多個底座，就是說，每個孔板設有多個并排的且或許也排成多列的型腔。現在也可以將植毛后的底座(在支承層施加之前或之后)存放在中間存儲器或緩沖存儲器中。因而，在對注塑模具或植毛機進行維護時，不會出現各自另ー機器的停機，這總體上顯著提高了靈活性。另外，植毛后的底座也可以是外購的。根據優選實施方式，底座在開ロ區域內在注射時保持不支承。作為替代方式，開ロ內的點狀或線狀的支承凸起可壓靠該底座，以便在注射時支承它。ー個優選實施方式在此規定，支承凸起朝向底座呈錐形、甚至優選呈尖形收縮。為此，它們可以不損傷刷毛地在相鄰刷毛之間移動。根據ー個優選實施例，所述背面(背面是就刷毛而言具有固定的刷毛端的那ー偵D突出的毛簇端粘結或熔合，例如通過熱風、熱輻射或接觸熱(熱工具的壓緊)。熔化的毛簇端的接觸和板壓就如下而言是有利的，出現ー個致密的且優選完整的由熔融塑料構成的面。該密封性對隨后的注塑是有利的。該支承層優選是以面的形式就是說在優選實施例中是整面涂覆的。最多貼靠半模的底座邊緣保持未被覆蓋。但也可以如此形成該支承層，尚未被固定的刷毛簇在背面通過包封壓注利用支承層被固定在底座上。在此實施方式中，支承層施加步驟同時用于將毛簇固定在底座上。因為刷毛簇部分一直延伸到底座邊緣附近，所以可能有利的是，在注塑模具上使用所謂的引入工具。該引入工具略微向內壓縮刷毛，以便容易將刷毛引入該半模的共同開口中。由此ー來，不會有刷毛在開ロ邊緣懸垂彎曲。如上所述，優選在本發明裝置的半模內有多個型腔，用于提高整個裝置的出件率。具有至少ー個型腔的半模也可以并且優選地由多個部分構成。可以使用第一和第ニ模具部和或許還有其它的模具部，它們尤其具有多個并列的型腔或者成排的型腔。對應于ー個刷子的型腔隨后被分為多個部分，例如在第一模具部內的ー個部分和在第二模具部內的ー個部分。這些型腔彼此相交并且構成半模的總型腔。但是，第一模具部可以與第二模具部分開并且作為用于安置于其中的一個或多個底座的輸送機構。為此，第一模具部可以與第二模具部無關地首先配備該植毛后的底座并且隨后才接合至第二模具部，即緊接在注塑之前。但是，因為第一模具部因沒有孔圖而很容易制造，所以，可以比較廉價地制造和使用多個第一模具部，這明顯改善整個裝置的生產節奏時間和靈活性。可以在植毛機和注塑模具之間設置分離站，以使植毛機又能快速開放以用于裝入尚未植毛的底座。也能以在隨后多個エ站中的ー個獨立エ站所包含的注塑模具的形式構成的涂覆工具應安置在植毛機和注塑模具之間，就是說可能是在此進行涂覆的植毛底座的上述噴濺的エ站。在涂覆工具或此涂覆エ站內涂覆上該支承層。要注意的是，根據優選實施方式，在注塑模具中注入所謂的刷體，刷體可以是單組件或多組件的。刷體一般是刷柄、刷頸和刷頭的一部分。刷頭的另一部分由該底座構成。 但也可以想到這樣的實施方式，尤其在廉價刷子情況下，其中，底座本身已幾乎具有整個頭部和基本上整個刷柄或刷桿。底座隨后在背面在多個步驟中至少在頭部區域內被覆蓋，即首先在已安裝好的刷毛簇的區域內用支承層并用注塑的類似蓋子的部分，其覆蓋該支承層。該部分當然隨后也構成刷子的一部分。


從以下的說明和所參照的附圖中得到本發明的其它特征和優點，附圖所示為圖1是植毛機的立體俯視圖，它可以是根據本發明的刷子制造裝置的一部分；圖2是孔板的俯視圖，它被用在根據圖1的植毛機中；圖3示出了在植毛前的根據圖2的孔板連同裝入的底座；圖4示出了包括植毛后的底座的根據圖3的視圖；圖5示出了在植毛后的用于熔化刷毛端的方法步驟；圖6示出了尚打開的涂覆工具，此時植毛后的底座在背面配備有支承層；圖7示出了施加支承層后的圖6的涂覆工具，但上部被取掉；
圖8示出了隨后的方法步驟，在這里從孔板中取出植毛后的底座；圖9是作為本發明裝置一部分的注塑模具的模具部的俯視圖；圖10示出了圖9的替代實施方式，在這里支承凸起附加地伸入模具部的開口中；圖11以立體俯視圖示出了在注塑模具區域內快要裝入植毛后的底座前的本發明裝置的下部；圖12示出了裝在模具部中的底座；圖13示出了根據圖12的模具部的仰視圖；圖14是本發明裝置在將第一模具部裝到第二模具部中時在注塑模具區域內的立體圖；圖15示出根據圖14的在注射過程后打開的注塑模具；圖16-圖19示出利用有所改動的裝置而略作改動的本發明實施方式的多個方法步驟。
具體實施例方式圖1示出了由多個模具和エ站構成的刷子制造裝置的所謂的孔板10。孔板10由金屬構成，優選具有多個非常精確地制造的空腔12，刷子在此是牙刷，其預制底座14被置入該空腔中。底座14用于無錨地固定刷毛簇。底座14優選具有朝上擱放的環繞邊緣以及用于由刷毛簇填充的孔圖。空腔12也具有相應的孔圖。這種具有孔圖的空腔的制造很復雜，一般通過電火花線切加工或坐標研磨來實現。隨后，在所謂的植毛機中以刷毛簇填充該底座，就像例如在EP0972465B1中示出的那樣。孔板10作為輸送體并也用于承放和引導伸入孔板內的相應孔中的刷毛簇。伸入孔中的刷毛簇部分是隨后突出于刷子的刷毛部分。圖2從上方示出了孔板10的孔圖。圖3示出被裝入相應空腔12內的底座14，在此能清楚看到底座14精確配合地容納在空腔12里。在植毛機內設有許多孔板，孔板優選在植毛機內或植毛機外被裝上該底座井隨后被植毛。最后，孔板10連同裝在其中的植毛后的底座在植毛機后被轉送入另一臺設備或另ー個エ站，以便能執行另一方法步驟。圖4示出了在孔板10中的植毛后的底座14，其中，刷毛簇16以其背側端相對于底座14向上突出。如上所述，或是在植毛機中在ー個獨立的エ站內，或是在其之外在固定站內，考慮將刷毛的突出端16固定在一起并與底座4連接起來。這例如借助刷毛簇16的突出端通過熱風、照射熱和/或接觸熱而熱粘結來進行。在圖5所示的實施方式中，設置具有多個被加熱的沖頭18的電熱工具，所述沖頭被連接到電流源20。沖頭18的橫截面匹配于由相應底座14的邊緣描繪出的橫截面。或是刷毛端16已經先被加熱并達到熔化溫度，從而它們相互粘結，或是使沖頭18向下移向刷毛端16并使它們熔化粘結。當然，也可以先加熱熔化刷毛端14，而沖頭沒有接觸它。隨后才使沖頭18下移，以壓迫熔融端板的流動塑料物質，從而得到ー個由毛簇端熔融材料構成的盡量完整的塑料層22。雖然在底座14背面出現ー個平面的完整層22是有利的，但這并非是必須的。可以同樣好地設有刷毛簇16的獨立的加粗部，它們通過熔化刷毛簇的各個刷毛而得到。圖6示出了另ー個工具，其也能以大型裝置エ站的形式構成。在這里是所謂的涂
覆工具。位于孔板10中的植毛后的底座14優選尚在孔板10內被送往圖6所示的涂覆エ具，并在那里被置入注塑模具的下部24中。在其底面上具有匹配型腔28的上部26可以下移向下部24，以通過相應底座14向下閉合型腔28，從而出現空腔。隨后在相應空腔中注入塑料物質，其優選完全覆蓋了植毛后的底座14的背面，或許不包括環繞的邊緣。所施加的層是支承層30，它賦予由底座14和刷毛簇16構成的單元更高的剛性。圖7示出了支承層30。在下ー步驟中，見圖8，在分離站內從孔板10取出所制成的中間產品。該中間產品可經過挑揀或未經過挑揀地暫時存放在存儲器中，或者它們可以直接在從孔板10取出后被送往另一臺機器，即以下要描述的注塑模具。在圖14中能看到注塑模具。它大致包括分別具有型腔的下半模40和上半模42，這些型腔在模具閉合狀態中彼此對接并形成要注射出的空腔。下半模40包括至少兩個部分，即容納上述的如圖8所示的中間產品的第一模具部44和第二模具部46。圖9從上方清楚示出第一模具部44。它有多個型腔46，各有ー個開ロ 48從型腔弓I出，該開ロ用于接納底座14的刷毛簇16。更深的且是型腔46—部分的邊緣50包圍各開ロ 48。邊緣50充當植毛后的底座14的安放支承面。除了邊緣50，型腔46也還具有作為刷頭和隨后還要描述的刷頸之間過渡部的頸部52。頸部52如圖14所示過渡至在第二模具部46內的型腔的限定了刷柄的部分56。

在圖11中能看到，如此給第一模具部44裝入預制的中間產品，S卩，可以采用由可彼此相對移動的多個板構成的引入工具58。也可以設置呈漏斗形的引入工具58。引人工具58用于使刷毛簇16相互向內擠壓，以阻止邊緣刷毛碰到邊緣50。但是，在中間產品被完全引入相應的型腔46和開ロ 48前，引入工具58被取出。第一模具部44的裝入可優選在注塑模具外或在注塑作業之前的エ站內在注塑模具內進行，例如在根據例如DE19515294A的所謂直升機模具或根據例如W02007/085063的方塊模具內中那樣。在這樣的模具情況下，在注射過程中的裝料可以在模具閉合情況下發生。或者，裝料也可在兩個注射周期之間的打開的模具中發生。但在此情況下比如損失了周期時間，因為模具必須在ー個注射周期后保持略微長時間地打開，直到裝料徹底結束。在圖12中能從上方以及在圖13中能從下方看到植毛后的弟一t旲具部44。也可以看到刷毛簇16在開ロ 48內自由懸突。第一模具部44構成用于植毛后的底座14的輸送部分并相應地將其送往相應的第ニ模具部46。模具部46具有空腔60，模具部44被配合裝入該空腔。隨后將注塑模具閉合，可以進行注塑作業。在注塑模具打開后(見圖15)，從注塑模具中取出第一模具部44連同噴注上的所謂刷體62,并使成品刷子與第一模具部44分尚。當然也可以如此先后注射多個組成部分，即，該注塑機還具有用于其它組成部分的其它エ站。在這里，第一模具部44也可用作在兩個エ站之間的輸送機構。
在上述實施方式中，在注塑作業中只在與邊緣50相接觸的底座14邊緣上承受在底座14區域內的整個注射壓力。作為其替代方式，也可以設置從開ロ 48底部出發的或從在空腔60區域內第二模具部46出發的朝向底座14向上伸入到該開ロ的支承凸起70。支承凸起70是線狀的或如圖所示點狀的支承位置并且優選朝向底座14呈錐形收縮，以便能在刷毛之間移動。在根據圖16-圖19的實施方式中，底座不是在刷毛端熔接之前制造的，而是在之后。首先在植毛工具中，將刷毛簇16置入孔板10的孔中，該孔板具有用于隨后要制造的底座的相應的型腔80 (圖16)。刷毛簇16的朝上突出的刷毛端首先相互熔接。隨后，孔板10被送入注塑模具，以便包封壓注刷毛簇16。如果刷毛端熔化成扁平的塑料片而不是類似球的增厚部，則底座14基本上只被噴射，但這也應屬干“包封壓注”。得到類似于板的底座14 (圖16和圖17)，刷毛簇16在其增厚的熔化部位82或多或少以形狀配合方式被可靠嵌埋在該底座中(見圖18的橫截面視圖)。本發明規定，具有刷子孔圖的孔板10在隨后的刷體(刷頭和刷桿)制造中不再作為支承板設于注塑模具內。相反，植毛后的底座14與孔板10分開(圖19)并且或是被供給如上已述的庫存/緩沖儲存裝置井隨后或馬上根據圖9-圖15來進ー步加工。就是說，植毛后的底座14必須被置入第一模具部44中(例如以全自動方式)，以便隨后送至注塑模具。注塑過程按照第一實施例所述的方式進行。在這里，該底座也支承在半模型腔46內的開ロ 48的邊緣上。刷毛簇16伸入開ロ48，該開ロ因其尺寸而能很容易地制造。對所有實施方式適用的是該刷子制造裝置可以只由注塑模具構成，或者可選地，也還由其它的工具例如植毛工具和/或如圖6和圖7所示的涂覆工具構成。可以在各個エ具或エ站之間設置分離站和裝料站，其中，中間產品與工具部分或支承部分分開或者被裝入其中。
權利要求
1.一種借助裝置來制造刷子的方法，其特征是包括以下步驟 a)或是設置至少一個預制的底座，許多刷毛簇被固定在該底座上并且該底座形成成品刷子的一部分，其中，在該底座的背面上施加獨立的支承層；或是設置至少一個預制的底座，該底座是通過包封壓注具有事先相互熔合的刷毛端的許多刷毛簇來形成的， b)將植毛后的該底座輸送至并定位在注塑模具中，其中，每個底座如此平放在該注塑模具的半模的型腔內，即，每個底座以其邊緣位于從相應型腔出發的開口的邊緣上，并且這些刷毛簇伸入到該開口中，和 c)從背面將刷子部分噴注到該底座上。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，從用于植毛后的底座的庫區中取出該底座，并送往注塑模具。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征是，該底座在注射時在該開口的區域內保持無支承。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征是，在該開口內的點狀或線狀的支承凸起在刷毛之間壓靠該底座，用于在注塑時支承該底座。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征是，在植毛機中在該預制的底座的容納孔中插入刷毛簇，這些刷毛簇隨后在背面無錨地固定在該底座上，尤其通過刷毛熔化、粘結或包封壓注，其中，該底座按照落座于該植毛機的孔板上的方式被植毛，其中，該孔板的孔圖對應于該底座的孔圖。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征是，在植毛并且在背面將刷毛簇固定在該底座上之后，尤其通過注塑以面的形式施加該支承層，其中，優選地，最多該底座的一個邊緣部未被該支承層遮擋。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征是，該支承層的施加是在植毛機外進行的，并且是在將植毛后的底座從孔板取出之前或之后進行的。
8.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征是，設有引入工具，其在將底座置入注塑模具之前或之時壓縮刷毛，以便將刷毛引入該半模的開口中。
9.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征是，該刷毛簇被置入孔板中，該孔板具有待制造的刷子的孔圖，并且成簇的刷毛在背面被熔化，隨后按照仍然位于該孔板中的方式在形成該底座的情況下被包封壓注，其中，在刷體被噴注到底座上之前，從該孔板中取出植毛后的底座。
10.一種刷子制造裝置，尤其利用根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于具有半模的注塑模具，該半模具有至少一個型腔，用以容納植毛后的底座，其中，該型腔具有用于容納多個且優選是所有刷毛簇的開口并且具有包圍該開口的用于安放并支承該底座的支承邊緣。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征是，在該半模中設有多個型腔。
12.根據權利要求10或11所述的裝置，其特征是，具有至少一個型腔的該半模是由多個部分構成的，并且該半模具有第一模具部和第二模具部，這兩個相互對接的部分具有所述至少一個型腔，并且第一模具部能夠與第二模具部分開，并被構成為用于所述至少一個底座的輸送部。
13.根據權利要求10至12之一所述的裝置，其特征在于植毛機，在該植毛機中，孔板和底座相互接合，其中，在注塑模具前方設有分離站，在該分離站中，使植毛后的底座與其對應的孔板相互分離。
14.根據權利要求10至13之一所述的裝置，其特征在于涂覆工具，該涂覆工具位于該植毛機和該注塑模具之間，并且該涂覆工具從背面將支承層施加到植毛后的底座上。
全文摘要
本發明涉及制造刷子的方法和裝置。一種借助裝置來制造刷子的方法，包括以下步驟或是設置至少一個預制的底座(14)，許多刷毛簇(16)被固定在該底座上并且該底座形成成品刷子的一部分，其中，在該底座(14)的背面上施加獨立的支承層(30)，或是設置至少一個預制的底座(14)，它是通過包封壓注具有事先相互熔合的刷毛端的多個刷毛簇(16)來形成的；將植毛后的底座(14)輸送至并定位在注塑模具中，其中，每個底座(14)如此平放在該注塑模具的半模的型腔(46)內，即，每個底座以其邊緣位于從相應型腔(46)出發的開口(48)的邊緣上，并且所述刷毛簇(16)伸入該開口(48)中；從背面將刷子部分噴注到該底座上。
文檔編號A46D3/04GK103037734SQ201180038048
公開日2013年4月10日 申請日期2011年7月4日 優先權日2010年7月2日
發明者B·G·布舍里 申請人:Gb布舍里股份有限公司