刷子特別是牙刷的製作方法

2023-06-04 05:14:56 1

專利名稱：刷子特別是牙刷的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種刷子，該刷子具有一個硬毛載體，載體包含至少兩個基本上平行的採用雙組分注塑法生產的不同塑料層體；該刷子還具有固定在其中至少一個層體上的硬毛。
如所周知，採用雙組分注塑法生產的刷子有多種結構形式。硬毛載體之所以由兩種不同的塑料構成，有多個理由。例如，單就成本理由而言，下述做法會是有利的硬毛載體的較大部分用一種廉價的塑料製成，其另一部分則用一種較高級的和較貴的塑料製成，從而達到降低生產成本的目的。所用的較高級的塑料主要可實現強度功能要求，但也可實現特定的使用功能要求。此外，承載著硬毛的塑料可以配合硬毛的固定方式加以選擇，硬毛被固定在通過衝孔製成的預成形的孔眼中，但也可以通過固定側端部的注塑而固定在硬毛載體的塑料上，通過焊接固定在硬毛載體上，或者採用其它的熱塑方法或機械方法加以固定。
從製造技術觀點及應用技術觀點出發，對小型刷子尤其對牙刷提出了一些特殊要求。必須在一個比較小的面積上安置大量的硬毛，以便實現對牙齒的清潔效應，並附帶地實現與之相結合的對牙肉的按摩作用。此外，大量的硬毛必須安排在一個體積很小的硬毛載體上，這是因為硬毛載體必須考慮到絕大多數的牙刷使用者口腔中極不一致的部位情況。這一點就迫使採用窄而扁的牙刷頭部。另外，硬毛必須具有很高的對所有硬毛來說都儘可能穩定的抗拉出強度，因為鬆脫的硬毛不僅由於夾住在牙齒間隙中而在口腔內帶來不舒適感，而且可能危害健康，如果它們進入食道和消化器官的話。
牙刷頭部的構造例如規定由兩部分組成(DE 36 28 722 A1)，其目的是利用一種較柔軟的橡皮彈性材料如一種彈性體完全地或部分地包封著用硬塑料製成的牙刷頭部的具有必要強度性質的那一部分，從而減少因尖的稜邊等在口腔中造成傷害的危險。在這方面，人們熟知的是一種層狀結構，依此，刷子頭部的硬塑料在其窄邊和下邊上包一層彈性體，而且硬毛通過焊接唯獨與彈性體層相連。再者，由於硬毛被固定在彈性體層中，使硬毛獲得一種彈性支承，有利於硬毛的側向彈性偏移。
據另一種已知的結構(US 1 770 195)，與刷子柄部成一整體的刷子頭部是用一種硬質材料做的，完全被一種橡皮狀材料包住，這種橡皮狀材料在硬毛一側配有碗狀突點，所有的硬毛束都嵌置在這些突點中，以便即使在這種情況下也能獲得一種垂直於硬毛束軸線的附加的彈性效應。
此外，還知道將刷子頭部設計成兩部分式的(US 5 373 602)，據此，與柄部材料成一整體的部分是設計得較短的，而刷子頭部的前端通過一個用一彈性體做成的部分加以補充，此外，該彈性體部分搭接在硬的部分的上邊，並將該部分覆蓋起來。這樣，前面的刷子頭部分對硬而短的刷子頭部分就可能有一種特別倒角的效果。如果柄部和後面的刷子頭部分都用普通的硬塑料如PS、PP(聚苯乙烯、聚丙烯)等製成的話，那麼這兩種很不相同的塑料根本不可能充分牢固地彼此連接起來，或者只能非常費事地實現這種彼此連接。傳統的雙組分注塑法被淘汰了，因為這兩種塑料不能實現材料接合性的連接。
按另一種結構形式(EP 0 310 482)，由一種同柄部成一整體的硬塑料體做成的刷子頭部在兩個窄邊上和在刷子頭端部上都包蓋一種彈性體，而硬毛則唯獨被固定在硬質部分的自由展開的面上。其結果當然是給予硬毛束整體的面積利用率較差，針對上述結構形式，彈性體部分的貼緊是採取下述措施加以改善的該部分呈帽狀搭接在刷子頭的前端上，並通過補充性的熱處理(對這一處理，EP 0 314 482未做詳細說明)加以固定。
最後一種已知的結構形式(WO 97/20484)是刷子頭部的與柄部成一整體的硬質部分沿著刷子頭部的縱軸線設計得比較窄，而在前端部位上則擴大到刷子頭部的輪廓尺寸。窄的部分形成載體，以之用於一種骨架結構，該骨架結構配有用於硬毛束的碗狀容納點，這些容納點都是由同一種硬質塑料做成的。上述碗狀容納點是在完全實現刷子頭部的輪廓的條件下，用一種彈性體加以噴注而成，該彈性體有時也包圍住整個硬質部分。硬毛部分地固定在硬質的中部，部分地固定在彈性體邊緣部分的碗狀容納點中。特別是後者可以因此柔韌地偏移。根據這種結構形式，固然由於硬質部分和柔質部分的多重滲透能夠讓兩種塑料實現可靠的連接，但是一方面刷子頭部的構造特別複雜，從而需要使用昂貴的注塑工具，另一方面就牙刷來說所希求的刷子頭部的柔韌性僅在邊緣部位可以獲得，而且也不能適合因人而異的需要。
本發明的任務在於對於一種其硬毛載體由不同塑料做成的刷子，提出一種設計結構，這種結構一方面可以使柔韌性分別適應使用者的需要，另一方面還可保證兩種塑料部分之間實現可靠而持久的連接。
為了解決上述任務，本發明採取的措施是一種刷子配有這樣一個硬毛載體，該載體由至少兩個基本上平坦的、平行的不同塑料層體構成，用雙組分注塑法製造，依此，硬毛被固定在其中至少一個層體上(DE 36 28 722)。隨著這種刷子的進一步發展，本發明的任務是通過採取下述措施加以解決的硬毛載體的至少是背向硬毛的那一個層體具有一些凹口，這些凹口四周都被封閉，並用另一個層體的塑料加以填充。
本發明首先利用基本上由平行的層體構成的硬毛載體的明確而又相對簡單的構造，這些層體為至少兩種塑料提供大的接觸面，從而提供相應大的貼合面。基於這種層體構造，還可以使刷子的應用技術性能很準確地適合於各種特定的需要，而且為了製造不需要昂貴的注塑成形工具。尤其可以實現下述特點在刷子頭部的整個長度上或者在刷子頭部的局部上的柔韌性可以很準確適合於各種需要，其途徑在於選用塑料，這些層體的相應幾何形狀，尤其是考慮到對彎曲性能起決定作用的慣性力矩而選用的層體厚度。那些至少在背向硬毛一側的層體上所配置的四周封閉的凹口，在進行雙組分注塑成形過程中用另一個層體的塑料加以填充。這樣，既擴大了貼合面，同時又可實現兩個層體的一種榫眼式接合，從而使得很不好接合的兩種塑料也能十分牢固而可靠地彼此連接起來。此外，那些四周封閉的凹口本身會導致具有這些凹口的層體變弱，卻也可用來達到下述目的，即根據需要通過凹口的形狀、布置和數量來調整硬毛載體的柔韌度。
在一個層體的凹口的邊緣和另一個層體的填充這些凹口的塑料之間，可能存在一種力鎖合的連接，若一個層體的塑料即滲入到凹口中的塑料在注塑成形時膨脹，則這種連接尤其有效。
如若至少兩個層體的塑料具有足夠的親合力，則力鎖合的連接可以用材料接合性的連接來補充或替代。
在凹口具有側凹的情況下，上述兩種連接都可以用一種形鎖合連接加以補充或替代。
在具有柔韌性硬毛載體的刷子上，該硬毛載體在使用刷子時作用於硬毛的力的影響下屈服，依此，根據本發明，柔韌性是通過層體的厚度和層體所用塑料的選擇來進行調整的。
對上述調整方式的一種代替方式或增補方式是硬毛載體的柔韌性也可以通過一個層體上四周封閉的凹口的數量和/或通過其形狀或大小來進行調整。
在此，最好採用槽狀凹口，這些凹口垂直於硬毛載體的縱軸線延伸，而且在邊緣側是封閉的。根據這樣一種構形，在凹口範圍內主要存在兩種塑料的一種力鎖合連接，有時也存在一種形鎖合連接。
一種替代的方式是，一個層體上的凹口也可以具有一個壁，該壁從兩個層體的界面出發岔開，從而形成一個側凹，該側凹導致實現一種形鎖合連接。在注塑成形過程中，填充凹口的一個層體的塑料可以有選擇地從一側或另一側進行噴射。
本發明還提供一種可能性，就是給予形成硬毛載體背部的背向硬毛的層體上的凹口一種輪廓，該輪廓與用於兩個層體的不同色塑料相結合為使用者構成一種信息手段。例如，它可以是關於硬毛類型如硬毛硬度的顏色標誌，對使用者的帶有信息指示的字母，訂購途徑等方面的信息。
按優選的結構形式設定至少是承載著硬毛的層體是由一種彈性體形成的，該層體有彈性地支承著硬毛。在此情況下，硬毛最好是通過焊接或噴射固定在彈性層體上。
根據有利的發展設定承載著硬毛的彈性層體由一個用一種柔韌性較小的塑料形成的層加以覆蓋，硬毛被引導穿過該塑料層。依此，它可以是一個相對薄的層，該層與以焊接或噴射而固定在彈性層體上的硬毛相結合可附帶提高硬毛的抗拉出強度。
根據這樣一種三層式構造，硬毛可以有選擇地只安置在其中一個層上，或者也可以安置在兩個相鄰接的層上。同樣地，可以只將硬毛的一部分固定在一個層上，將硬毛的另一部分固定在兩個相鄰接的層上。
下面將參照附圖中所示的實施例對本發明做詳細介紹。附圖中

圖1 第一個實施例中牙刷頭部的一個縱斷面圖；圖2 圖1所示牙刷頭部的平面圖；圖3 另一結構形式的一個與圖1相似的斷面圖；圖4 另一結構形式的一個與圖1相似的斷面圖；圖5a 三層式結構中牙刷頭部的一個縱斷面圖；圖5b 修改過的一種結構中的一個與圖5a相應的斷面圖；圖6 修改過的結構中牙刷頭部的一個側視圖；圖7 另一實施例的一個與圖1相應的縱斷面圖。
附圖中僅局部示出的牙刷具有一個柄部1和一個用作為硬毛載體2的頭部，硬毛3以集束的形式3a、分區或單獨的形式3b安置在該頭部上。按所示的實施例，硬毛載體2由兩個基本上平行的層體4和5構成，其中的層體4是用一種比較硬的塑料製成的，而層體5則是比如用一種橡皮彈性的塑料特別是一種彈性體做成的。硬毛3是通過例如焊接、噴射或類似方法被固定在上述軟性的層體5上。
層體4是與柄部1成一整體的。層體4和層體5可以用單一的或兩個依次並聯的注塑成形工具按所謂的雙組分注塑法生產出來。為了擴大兩個層體4和5之間的貼合面，硬毛載體2具有一些凹口6，如圖2所示，這些凹口是四周封閉的，例如是設計成槽狀的，在注塑成形時，另一個層體5的塑料滲入到這些凹口中。如圖1中所示，這些凹口可以向外呈錐形擴張，從而使層體5牢固地固定在層體4上。
通過凹口6的成形、數量和布置，由層體4和層體5構成的整個牙刷頭部的柔韌性可以針對任一需要進行調整。
圖3所示的實施例與圖1所示的實施例的區別僅在於兩個層體4、5之間的界面是波形的或結點形的，但是，即使在這種情況下，兩個層體仍然總是基本上平行地布置的。在波形界面7的峰區有凹口6，在注塑成形時層體5的塑料便滲入到這些凹口中。
硬毛3或硬毛束也可以嵌在上述峰區，以保證儘可能大的嵌入深度。與填充到這些凹口中的塑料相結合便可獲得一種特別高的抗拉出強度。
圖4所示的實施例與圖1所示的實施例的差別在於承載著硬毛3的層體5具有一種波形表面。集成束3a的硬毛3被固定在凹口群列的波型谷區中或局部的凹穴8中，藉以在比較薄的層體4和5上達到足夠的抗拉出強度。在層體5的波峰區域或較厚的區域中，固定著單個硬毛3b。
按圖5a和5b所示的實施例，硬毛載體2是由三個層體構成的，包括層體4，該層體與柄部1也是一個整體，可以用一種較硬的塑料製成；一個居中的層體10；和一個居下的層體11，該層體也可用與層體4相同的塑料製成，而居中的層體10例如是用一種彈性體做成。硬毛3可以要麼只固定在下面的層體11中，如參照硬毛束12所指出的，要麼一直達到居中的層體10中，如以硬毛束13所指出的。最後還有一可行的辦法是，將硬毛3(如以硬毛束14表示的)一直插入到處於上面的層體4中。
按圖5a所示的結構形式，上面的層體4和下面的層體11分別具有向外擴張的凹口6，中間層體10的塑料滲入到這些凹口中；而按圖5b所示的實施例，居中的層體只有通孔15，下面的層體11的塑料穿過這些通孔並一直滲入到上面的層體4的凹口6中。單個的硬毛3b可以填空性地固定在一個層體或幾個層體中。
按圖6所示的實施例，硬毛載體2由層體4和層體5構成，層體4與柄部是成一整體的，但只延及到硬毛載體2的長度的一部分；層體5搭接著層體4，同時形成硬毛載體2的前部位9。層體4還具有凹口6，由層體5的搭接部分出來的塑料滲入到這些凹口中。硬毛3唯獨固定在層體5的與層體4相搭接的那一部分中和形成其前端部的那一部分9中。
按圖7所示的實施例，硬毛載體2也是由層體4和層體5構成的，在此情況下，層體5具有凹口16，層體4的塑料滲入到這些凹口中，或者說滲過這些凹口。硬毛3嵌入到例如衝壓到、噴入到或用其它方式固定到由此形成的榫頭狀的凸出部17中。按所示的實施例，層體4也配有凹口6，層體5的塑料滲入到這些凹口中。
權利要求
1.設有一個硬毛載體的刷子，該硬毛載體至少由兩個基本上平行的用不同塑料做的層體構成，這些層體是採用雙組分注塑成形法製造出來的，該刷子還設有至少固定在其中一個層體上的硬毛，其特徵在於硬毛載體(2)的至少是背向硬毛(3)的層體(4)具有凹口(6)，這些凹口是四周封閉的，並以另一層體(5)的塑料加以填充的。
2.按權利要求1所述的刷子，其特徵在於在一個層體(4)的凹口(6)的壁和另一個層體(5)的填充這些凹口的塑料之間，存在力鎖合連接。
3.按權利要求1或2所述的刷子，其特徵在於在一個層體(4)的凹口(6)的壁和另一個層體(5)的填充這些凹口的塑料之間，存在形鎖合連接。
4.按權利要求1至3中的任一項所述的刷子，其特徵在於在一個層體(4)的凹口(6)的壁和另一個層體(5)的填充這些凹口的塑料之間，存在材料接合性的連接。
5.按權利要求1至4中的任一項所述的刷子，其特徵在於硬毛載體(2)在使用刷子時作用於硬毛的力的影響下柔韌性地屈服。
6.按權利要求1至5中的任一項所述的刷子，其特徵在於硬毛載體(2)的柔韌性可以通過層體(4、5)的厚度和對形成這些層體的塑料的選擇來進行調整。
7.按權利要求1至6中的任一項所述的刷子，其特徵在於硬毛載體(2)的柔韌性可通過一個層體(4)上四周封閉的凹口(6)的數量來進行調整。
8.按權利要求1至7中的任一項所述的刷子，其特徵在於硬毛載體(2)的柔韌性可通過一個層體(4)上四周封閉的凹口(6)的大小來進行調整。
9.按權利要求1至8中的任一項所述的刷子，其特徵在於硬毛載體(2)的柔韌性可通過一個層體(4)上四周封閉的凹口(6)的形狀來進行調整。
10.按權利要求1至9中的任一項所述的刷子，其特徵在於凹口(6)具有一種圓筒形的壁。
11.按權利要求1至9中的任一項所述的刷子，其特徵在於一個層體(4)上的凹口(6)具有一個壁，該壁從另一個層體(5)出發向外擴展。
12.按權利要求1至9中的任一項所述的刷子，其特徵在於在背向硬毛(3)的層體(4)上的凹口(6)具有一種輪廓，該輪廓與兩個層體(4，5)的不同顏色的塑料相結合，對使用者形成一種信息手段。
13.按權利要求1至12中的任一項所述的刷子，其特徵在於至少是承載著硬毛(3)的層體(5)是由一種彈性體構成的，該層體有彈性地支承著硬毛(3)。
14.按權利要求1至13中的任一項所述的刷子，其特徵在於承載著硬毛(3)的彈性體層體(5)被一個用一種柔韌性較小的塑料做成的層體(11)所覆蓋，硬毛(3)被引導穿過此層體。
15.按權利要求1至14中的任一項所述的刷子，其特徵在於根據由三個層體(4，5，11)組成的硬毛載體的一種構造，硬毛(3)被固定在外層體(4，11)之一上和/或被固定在居中的層體(10)上。
16.按權利要求1至15中的任一項所述的刷子，其特徵在於至少兩個層體(4，5)中的一個(4)在硬毛載體(2)的縱向延伸中是較短的，而另一個層體(5)在整個縱向延伸上補充第一個層體(4)。
全文摘要
一種刷子,包含一個硬毛載體,該載體由至少兩個基本上平行的用不同塑料做成的層體構成,這些層體是採用雙組分注塑成形法生產的,還包含被固定在其中至少一個層體上的硬毛。這種刷子的特徵在於:硬毛載體的至少是背向硬毛的層體具有凹口,這些凹口都是四周封閉的,並以另一個層體的塑料加以填充的。
文檔編號A61C17/00GK1377239SQ00811385
公開日2002年10月30日 申請日期2000年7月26日 優先權日1999年8月7日
發明者喬治·魏勞赫 申請人:科倫特工廠有限公司