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WO2005089592A1 - Vorrichtung zum halten eines zahnbürstenkopfes - Google Patents

Vorrichtung zum halten eines zahnbürstenkopfes Download PDF

Info

Publication number
WO2005089592A1
WO2005089592A1 PCT/CH2004/000724 CH2004000724W WO2005089592A1 WO 2005089592 A1 WO2005089592 A1 WO 2005089592A1 CH 2004000724 W CH2004000724 W CH 2004000724W WO 2005089592 A1 WO2005089592 A1 WO 2005089592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
holding
toothbrush
toothbrush head
web
support surface
Prior art date
Application number
PCT/CH2004/000724
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reto Straehler
Original Assignee
Trisa Holding Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trisa Holding Ag filed Critical Trisa Holding Ag
Priority to EP04801147.2A priority Critical patent/EP1727445B1/de
Priority to US10/590,444 priority patent/US8141958B2/en
Priority to BRPI0418668-0B1A priority patent/BRPI0418668B1/pt
Publication of WO2005089592A1 publication Critical patent/WO2005089592A1/de
Priority to US13/401,658 priority patent/US8365339B2/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/087—Holders or supports for brush bodies

Definitions

  • the present invention relates to a device for holding a toothbrush head in one
  • Toothbrush head one attached to it
  • Toothbrush neck and a toothbrush handle attached to it The part which gives the structure to the toothbrush head and in particular the part which receives the bristles is usually made of a hard plastic, for example polypropylene.
  • Toothbrush head can also have an elastic soft plastic material.
  • U-shaped bristle bundles are anchored by means of metal plates in holes in the part of the brush head made of hard plastic.
  • the toothbrush heads are held by means of holding devices.
  • holding devices As is known, for example, from WO-A-98/58563, these can have a holding plate which cooperates with the free end of the toothbrush head and two in
  • Toothbrushes or toothbrush heads of this type are known, for example, from the publications DE-U-29822826, DE-U-20109123, US-A-5, 269, 038 and US-A-5,799,354. All these toothbrushes have in common that they have a plate-shaped bristle carrier and a holding web made of a structuring hard plastic. The holding web merges into the toothbrush neck and there is a recess between the holding web and the bristle holder. This gives the bristle carrier freedom of movement in relation to the holding bridge.
  • This flexibility is achieved either by weakening the material in the hard plastic, for example in the form of a film hinge or a thin material bridge or a hinge made of soft rubber-elastic plastic. It is an object of the present invention to provide a holding device which, in a simple manner, ensures that the toothbrush head is held securely while reliably supporting the bristle holder.
  • the holding device has a holding part with a holding flange which engages between the bristle carrier and the holding web.
  • a support surface of the holding flange interacts with the bristle carrier, so that the bristle carrier is now positioned in the holding device despite its mobility with respect to the holding web and is held in such a way that it can absorb the forces occurring during processing, such as plugging, cutting and grinding.
  • Fig. 1 in plan view and greatly simplified a tamping machine and a post-processing machine, wherein the toothbrushes to be processed are held by holding devices according to the invention; 2 shows a view of a toothbrush head and part of the toothbrush neck of a first embodiment of a toothbrush, for the mounting of which the device according to the invention is particularly suitable;
  • FIG. 3 shows a top view of the toothbrush head and part of the toothbrush neck of the toothbrush according to FIG. 2;
  • FIGS. 2 and 3 shows a top view of a device according to the invention with two holding parts in the holding position, in which they hold the toothbrush head of the toothbrush shown in FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 5 also shows the device shown in FIG. 4 in a top view, the holding parts being in the receiving position;
  • FIG. 6 is a bottom view of the toothbrush head and toothbrush neck of a further embodiment of a toothbrush with two bristle carriers and a holding web;
  • FIG. 7 shows a view of the toothbrush head and toothbrush neck of the toothbrush according to FIG. 6; 8 shows a top view of the toothbrush head and toothbrush neck of the toothbrush according to FIGS. 6 and 7;
  • FIGS. 6, 7 and 8 show a cross section through the toothbrush head shown in FIGS. 6, 7 and 8;
  • FIGS. 6-9 shows a side view of a device with two holding parts which are in the holding position and which hold a toothbrush head which has not yet been bristled according to FIGS. 6-9;
  • Fig. 11 as shown in Fig. 6 device with holding parts in a receiving position and the not yet bristled toothbrush head.
  • the device 10 according to the invention for firmly holding a toothbrush head 12 of a toothbrush 14 is intended for use in toothbrush processing machines.
  • tamping machines 16 and this post-processing machines 18 with a cutting station for cutting the bristles to the desired length, a grinding station for rounding off the free ends of the cut bristles and possibly other work stations considerable forces can be exerted on the toothbrush heads 12, which is why the invention Holding device 10 is particularly, but not exclusively, suitable for use in such machines.
  • the tamping machine 16 of known design has a tamping unit 20, by means of which bristle bundles in the Toothbrush head 12 are used.
  • the toothbrush head 12 is held by means of a holding device 10 according to the invention.
  • 22 also designates a known feed device which feeds toothbrush bodies which are not bristled to the tamping machine 16 and which are introduced individually into the holding device 10 by means of a handling device.
  • Another handling device removes the respective toothbrush 14 after the tamping process of the holding device 10 and transfers it to a conveyor 24 for further transport to the postprocessing machine 18.
  • the bristled toothbrushes 14 are also inserted into a holding device 10 by means of a handling device, the holding devices are moved step by step V in order to move the toothbrushes 14 held by the holding devices 10 from one processing station to the next.
  • FIGS. 2 and 3 An embodiment of the toothbrush 14, for which the holding device 10 according to the invention is particularly suitable, is disclosed in the document DE-U-29822826.
  • the toothbrush head 12 and part of a toothbrush neck 26 adjoining this are shown in FIGS. 2 and 3.
  • the toothbrush head 12 has two plate-shaped circular bristle carriers 28 which are provided on their upper side with receiving holes 30 for anchoring bristle bundles 32.
  • the toothbrush head 12 has a holding web 34 which, seen in the longitudinal direction of the toothbrush 14, subsequently passes over the bristle carriers 28 into the toothbrush neck 26.
  • the bristle carriers 28 are arranged parallel to and at a distance from the holding web 34, and are fastened to the holding web 34 by means of a centrally arranged material bridge 36.
  • an annular free space or an annular recess 38 is provided between the holding web 34 and the bristle carriers 28.
  • the bristle carrier 28, material bridges 36 and the holding web 34 are made together with the toothbrush neck 26 in one piece from hard plastic, for example polypropylene PP.
  • FIGS. 4 and 5 show a holding device 10 according to the invention for toothbrush heads 12 according to FIGS. 2 and 3.
  • the holding device 10 has a base plate 40, on which two holding parts 42 in the manner of a tension clip are movably mounted in and opposite to the direction of the double arrow P.
  • the holding parts 42 are in the holding position 44. From this they can be displaced symmetrically to a longitudinal center plane 46 in the direction of the double arrow P and thus at right angles to the longitudinal center plane 46 into the receiving position 48 shown in FIG.
  • the two holding parts 42 are spaced apart from one another to such an extent that the toothbrush head 12 has room between them with play.
  • the holding parts 42 are mirror-symmetrical with respect to the longitudinal center plane 46. They have a cuboid basic shape, on which receiving recesses 50 matched to the toothbrush head 12 are formed. Viewed from above, these receiving recesses 50 each have two annular segment-shaped depressions 52, the base surface of these depressions 52 forming a support surface 54 for the bristle carriers 28. The radially inner end of these depressions 52 is limited by a passage recess 56 for the material bridges 36. Following this passage recess 56, the receiving recesses 50 are shaped in the same way as the retaining web 34 of the toothbrush head 12, as is indicated in FIG. 4 by the outline of the web 34 shown in broken lines.
  • the recess 52 is delimited radially on the outside by a clamping surface 58 in the form of a circular cylinder jacket segment. In the holding position 44, these clamping surfaces 58 interact with the peripheral lateral surface 60 of the bristle carrier 28.
  • the receiving recesses 50 thus delimit a holding flange 62 with which the holding parts 42 engage in the holding position 44 in the recesses 38 between the bristle carriers 28 and the holding web 34.
  • the bristle carriers 28 are supported flatly on their lower side facing away from the receiving holes 30 by means of the support surfaces 54 formed on the holding flanges 64.
  • the holding parts are arranged ⁇ 42 in the holding position 44 at a distance to each other. This ensures that the clamping surfaces 58 come into contact with the lateral surfaces 60 and can clamp the bristle carriers 28.
  • the holding flanges 62 have, on their lower side facing away from the supporting surface 54, further supporting surfaces 54 'which rest on the holding web when the holding device 10 is closed.
  • the toothbrush 14 with its toothbrush head 12 is thus securely held and precisely positioned by means of the holding device 10 shown. Because the bristle carriers 28 are supported directly, they can be used without any problems, despite their flexible connection to the holding web the considerable forces involved in stuffing and post-processing.
  • the recesses 38 can be filled after bristling by means of a soft, elastic plastic material, for example TPE, as disclosed in the document DE-U-29822826.
  • FIGS. 6-9 show the toothbrush head 12 and the toothbrush neck 26 of a toothbrush 14 of a similar design, as is known from the document DE-U-20109123. It has two plate-shaped, approximately rectangular bristle carriers 28, which are arranged one behind the other as seen in the longitudinal direction of the toothbrush 14. At the free end of the toothbrush head 12 there is a brush head segment 64 which, like the bristle carriers 28, is provided with receiving holes 30 for fastening bristle bundles 32. Between the brush head segment 64 and the toothbrush neck 26 there is a holding web 34 at a distance from the bristle carriers 28. Another toothbrush head segment 66 with receiving holes 30 for bristle bundles 32 is located on the toothbrush neck side of the bristle carrier 28.
  • This further toothbrush head segment 66, the toothbrush neck 26, the retaining web 34 and the brush head segment 64 are integral made of a hard plastic by injection molding.
  • the two bristle carriers 28 are also made of a hard plastic; they are connected to one another and to the brush head segment 64 or further brush head segment 66 by means of a soft, elastic plastic material. These soft-elastic plastic material bridges running at right angles to the longitudinal direction are designated by 68 in FIGS. 6-8.
  • the holding device 10 shown in FIGS. 10 and 11 for receiving and holding the toothbrush head 12 according to FIGS. 6-9 has the same basic structure as the holding device 10 according to FIGS. 4 and 5. It also has a base plate 40 which two holding parts 42 formed mirror-symmetrically to the longitudinal center plane 46 are slidably mounted at right angles to the longitudinal center plane 46.
  • the holding parts 42 are shown in the holding position 44 in FIG. 10 and in the receiving position 48 in FIG. 11.
  • the receiving recesses 50 are now shaped in relation to the toothbrush head 12 shown in FIGS.
  • the essentially cuboidal holding parts 42 have an approximately oval segment-like depression 52, which corresponds to the lateral outer contour of the toothbrush head 12.
  • the depression is delimited at the bottom by a support surface 54 which is intended to engage under the two bristle carriers 28 when the holding device 10 is closed and to support them flatly.
  • the circumference of the recess 52 is delimited by a clamping surface 58. Viewed in cross section, this is concave in shape in order to enclose the bristle carriers 28 from the side in the holding position 44 of the holding parts 42.
  • the support surfaces 54 are in turn molded onto a holding flange 62, on which a further support surface 54 ′ for the holding web 34 is formed on the side facing away from the support surface 54.
  • the holding flange 62 extends in the longitudinal direction over an area which is somewhat shorter than the recess 38 between the holding web 34 and the bristle carriers 28.
  • the holding flanges 62 are delimited by an end face 70 running parallel to the longitudinal center plane 46 , In the holding position 44 of the holding parts 42, these end faces 70 are held at a small distance from one another. This in turn ensures that the clamping surfaces 58 for clamping the bristle carriers 28 come into contact with their lateral lateral surfaces 60.
  • the receiving recesses 50 are shaped opposite the brush head segment 64 and further brush head segment 66, so that in the holding position 44 the entire toothbrush head 12 is held securely by the holding parts 42 and the bristle carriers 28 which are only fastened by means of a soft plastic material also have no problem Can be exposed to stress in a tamping machine or the like.
  • the material thickness of the holding flanges 62 at the end face 70 - FIGS. 10 and 11 - or at the passage recess 56 - FIGS. 4 and 5 - is preferably at least 1 mm. This material thickness increases continuously in the direction away from the longitudinal center plane 46. Furthermore, the support surfaces 54 and the further support surfaces 54 'run to a plane parallel to the base plate 40 each at an acute but opposite angle, so that a centering effect is achieved when the holding device 10 is closed.
  • the base plate 40 is preferably formed between the holding parts 42 in such a way that the toothbrush head 12 or holding web 34 is supported in the holding device 10.
  • a toothbrush of this type is disclosed, for example, in US Pat. No. 5,799,354 - a holding part can be provided to support the bristle holder, which enters the recess in the longitudinal direction of the toothbrush.
  • the holding part stationary in the holding device and to slide the toothbrush onto the holding flange when it is introduced into the holding device.
  • the holding part or the holding parts can, for example, move into the recess of the toothbrush from the side.
  • the diameter of the receiving holes 30 for the bristle bundles 32 can be selected to be less than or equal to 1.7 mm. Studies have shown that the force acting on the bristle carrier 28 is minimal with such hole diameters. Minimum diameters of the receiving holes 30 allow a minimal depth of the receiving holes 30, whereby the thickness of the bristle carrier 28 and the toothbrush head 12 can be kept to a minimum. The depth of the receiving holes 30 is preferably less than or equal to 4 mm.
  • soft-elastic material is displaced by means of the holding part or the holding parts in order to support the bristle carriers 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Brushes (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung zum festen Halten des Zahnbürstenkopfes (12) in einer Bearbeitungsmaschine weist Halteteile (42) mit einer am Halteflansch (62) angeformten Stützfläche (54) auf. Der Halteflansch (62) ist dazu bestimmt, zwischen dem Borstenträger (28) und den Haltesteg (42) des Zahnbürstenkopfes (12) einzufahren und mit seiner Stützfläche (54) den Borstenträger (28) zu stützen.

Description

Vorric t ng zum Halten eines Zahnburstenkopfes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festhalten eines Zahnburstenkopfes in einer
Bearbeitungsmaschine .
Konventionelle Zahnbürsten bestehen aus einem
Zahnbürstenkopf , einem daran anschliessenden
Zahnbürstenhals und einem an diesen anschliessenden Zahnbürstengriff . Der dem Zahnbürstenkopf die Struktur gebende Teil und insbesondere der die Borsten aufnehmende Teil ist üblicherweise aus einem harten Kunststoff , beispielsweise Polypropylen, hergestellt . Der
Zahnbürstenkopf kann weiter ein elastisches weiches Kunststoffmaterial aufweisen . Bei einem bekannten konventionellen Stopfverfahren werden u-förmig gebogene Borstenbündel mittels Metallplättchen in Löchern im aus hartem Kunststoff bestehenden Teil des Bürstenkopfes verankert . Während diesem Stopfproze ss werden die Zahnbürstenköpfe mittels Haltevorrichtungen festgehalten . Diese können, wie beispielsweise aus der WO-A-98 /58563 bekannt , eine mit dem freien Ende des Zahnburstenkopfes zusammen wirkende Halteplatte und zwei im
Uebergangsbereich vom Zahnbürstenhals zum Zahnbürstenkopf angreifende, von einer Aufnahmestel lung in eine
Klemmstellung bewegbare Klammern aufweisen . Diese können konkav geformt sein, um den Zahnbürstenkopf von der Seite her zu umfassen . Die Vorderseite des Zahnburstenkopfes mit den Löchern für die Aufnahme der Borstenbündel liegt frei , während dem die Rückseite des Zahnburstenkopfes abgestützt ist , um den beim Stopfen wirkenden Kräften entgegen zu wirken . Das zuverlässige sichere • Halten der Zahnbürsten am Zahnbürstenkopf und die genaue Positionierung sind insbesondere in der Stopfmaschine besonders wichtig, damit das Stopfwerkzeug die formgeformten Löcher im Zahnbürstenkopf einwandfrei treffen kann. Dem Stopfprozess nachfolgend werden üblicherweise die Borsten auf die gewünschte Länge geschnitten und anschliessend geschliffen, um die Ende abzurunden. Da auch bei diesen nachbearbeitenden Prozessen erhebliche Kräfte auf den Zahnbürstenkopf auftreten können, insbesondere im Schneidprozess, werden auch hier üblicherweise die Zahnbürsten mittels Haltevorrichtungen festgehalten und sowohl in der Stopfmaschine als auch in der Nachverarbeitung von Verarbeitungsstation zu Verarbeitungsstation transportiert.
Die bekannten Haltevorrichtungen bewähren sich für die meisten Zahnbürsten. Problematisch kann jedoch das Festhalten von Zahnbürsten mit speziell ausgebildeten Zahnbürstenköpfen sein. Zahnbürsten bzw. Zahnbürstenköpfe dieser Art sind beispielsweise aus den Druckschriften DE- ü-29822826, DE-U-20109123, US-A-5, 269, 038 und US-A- 5,799,354 bekannt. All diesen Zahnbürsten ist gemeinsam, dass sie einen plattenförmigen Borstenträger und einen Haltesteg aus einem strukturgebenden harten Kunststoff aufweisen. Der Haltesteg geht jeweils in den Zahnbürstenhals über und zwischen dem Haltesteg und dem Borstenträger ist eine Ausnehmung vorhanden. Dies vermittelt dem Borstenträger gegenüber dem Haltesteg eine Bewegungsfreiheit. Diese Flexibilität ist entweder mittels einer Materialschwächung im harten Kunststoff, beispielsweise in Form eines Filmscharniers oder einer dünnen Materialbrücke oder einem Scharnier aus weichem gummielastischen Kunststoff erzielt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Haltevorrichtung zu schaffen, welche auf einfache Art und Weise ein sicheres Halten des Zahnburstenkopfes bei gleichzeitiger zuverlässiger Unterstützung des Borstenträgers gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst .
Die erfindungsgemässe Haltevorrichtung weist einen Halteteil mit einem Halteflansch auf, der zwischen den Borstenträger und den Haltesteg eingreift. Eine Stützfläche des Halteflanschs wirkt mit dem Borstenträger zusammen, so dass nun der Borstenträger trotz seiner Beweglichkeit gegenüber dem Haltesteg in der Haltevorrichtung positioniert und derart gehalten ist, dass er die bei der Bearbeitung, wie Stopfen, Schneiden und Schleifen, auftretenden Kräfte aufnehmen kann.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:
Fig. 1 in Draufsicht und stark vereinfacht eine Stopfmaschine und eine Nachbearbeitungsmaschine, wobei die zu bearbeitenden Zahnbürsten von erfindungsgemässen Haltevorrichtungen gehalten sind; Fig. 2 in Ansicht einen Zahnbürstenkopf und Teil des Zahnbürstenhalses einer ersten Ausbildungsform einer Zahnbürste, zu deren Halterung die erfindungsgemässe Vorrichtung besonders geeignet ist;
Fig. 3 in Draufsicht den Zahnbürstenkopf und einen Teil des Zahnbürstenhalses der Zahnbürste gemäss Fig. 2;
Fig. 4 in Draufsicht eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit zwei in Haltestellung befindlichen Halteteilen, in welcher sie den Zahnbürstenkopf der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Zahnbürste festhalten;
Fig. 5 ebenfalls in Draufsicht die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung, wobei sich die Halteteile in Aufnahmestellung befinden;
Fig. 6 in Untersicht den Zahnbürstenkopf und Zahnbürstenhals einer weiteren Ausführungsform einer Zahnbürste mit zwei Borstenträgern und einem Haltesteg;
Fig. 7 in Ansicht den Zahnbürstenkopf und Zahnbürstenhals der Zahnbürste gemäss Fig. 6; Fig. 8 in Draufsicht den Zahnbürstenkopf und Zahnbürstenhals der Zahnbürste gemäss den Fig. 6 und 7;
Fig. 9 einen Querschnitt durch den in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Zahnbürstenkopf;
Fig. 10 in Seitenansicht eine Vorrichtung mit zwei in Haltestellung befindlichen Halteteilen, welche einen noch nicht beborsteten Zahnbürstenkopf gemäss den Fig. 6 - 9 festhalten; und
Fig. 11 wie in der Fig. 6 gezeigte Vorrichtung mit sich in einer Aufnahmestellung befindenden Halteteilen sowie den noch nicht beborsteten Zahnbürstenkopf.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung 10 zum festen Halten eines Zahnburstenkopfes 12 einer Zahnbürste 14 ist für den Einsatz in Zahnbürstenbearbeitungsmaschinen bestimmt. Insbesondere in Stopfmaschinen 16 und dieser nachgeschalteten Nachverarbeitungsmaschinen 18 mit einer Schneidstation zum Ablängen der Borsten auf die gewünschte Länge, einer Schleifstation zum Abrunden der freien Enden der abgeschnittenen Borsten und ev. weiteren Arbeitsstationen können auf die Zahnbürstenköpfe 12 erhebliche Kräfte ausgeübt werden, weshalb sich die erfindungsgemässe Haltevorrichtung 10 insbesondere, aber nicht ausschliesslich, für den Einsatz in derartigen Maschinen eignet.
Die Stopfmaschine 16 bekannter Bauart weist eine Stopfeinheit 20 auf, mittels welcher Borstenbündel in den Zahnbürstenkopf 12 eingesetzt werden. Bei diesem Vorgang ist der Zahnbürstenkopf 12 mittels einer erfindungsgemässen Haltevorrichtung 10 gehalten. Mit 22 ist eine ebenfalls bekannte Zuführvorrichtung bezeichnet, welche der Stopfmaschine 16 nicht beborstete Zahnbürstenkörper zuführt, welche mittels einer Handlingeinrichtung einzelweise in die Haltevorrichtung 10 eingeführt werden. Eine weitere nicht gezeigte Handlingeinrichtung entnimmt nach dem Stopfvorgang der Haltevorrichtung 10 die jeweilige Zahnbürste 14 und übergibt sie einem Förderer 24 zum Weitertransport an die Nachverarbeitungsmaschine 18. In dieser werden die beborsteten Zahnbürsten 14 ebenfalls mittels eines Handlingsgeräts in je eine Haltevorrichtung 10 eingesetzt, wobei die Haltevorrichtungen in Vorschubrichtung V schrittweise bewegt werden, um die von den Haltevorrichtungen 10 gehaltenen Zahnbürsten 14 von einer Bearbeitungsstation zur nächsten zu bewegen.
Eine Ausführungsform der Zahnbürste 14, für welche die erfindungsgemässe Haltevorrichtung 10 besonders geeignet ist, ist in der Druckschrift DE-U-29822826 offenbart. Der Zahnbürstenkopf 12 und ein Teil eines an diesen anschliessenden Zahnbürstenhalses 26 sind in den Figuren 2 und 3 widergegeben. Der Zahnbürstenkopf 12 weist zwei plattenförmige kreisrunde Borstenträger 28 auf, die auf ihrer Oberseite mit Aufnahmelöchern 30 für die Verankerung von Borstenbündeln 32 versehen sind. Weiter weist der Zahnbürstenkopf 12 einen Haltesteg 34 auf, welcher in Längsrichtung der Zahnbürste 14 gesehen den Borstenträgern 28 nachfolgend in den Zahnbürstenhals 26 übergeht. Die Borstenträger 28 sind parallel zum Haltesteg 34 und in einem Abstand zu diesem angeordnet, wobei sie mittels einer mittig angeordneten Materialbrücke 36 am Haltesteg 34 befestigt sind. Da der Querschnitt der Materialbrücke 36 wesentlich kleiner ist, als der Durchmesser der Borstenträger 28 und die Breite des Haltesteges 34, ist zwischen dem Haltesteg 34 und den Borstenträgern 28 je ein ringförmiger Freiraum, bzw. eine ringförmige Ausnehmung 38 vorhanden. Die Borstenträger 28, Materialbrücken 36 und der Haltesteg 34 sind zusammen mit dem Zahnbürstenhals 26 einstückig aus hartem Kunststoff, beispielsweise Polypropylen PP, hergestellt.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine erfindungsgemässe Haltevorrichtung 10 für Zahnbürstenköpfe 12 gemäss den Figuren 2 und 3.
Die Haltevorrichtung 10 weist eine Basisplatte 40 auf, an welcher zwei Halteteile 42 in der Art einer Spannkluppe in und entgegengesetzt der Richtung des Doppelpfeiles P bewegbar gelagert sind. In Figur 4 befinden sich die Halteteile 42 in Haltestellung 44. Aus dieser sind sie symmetrisch zu einer Längsmittelebene 46 in Richtung des Doppelpfeiles P und somit rechtwinklig zur Längsmittelebene 46 in die in der Figur 5 gezeigte Aufnahmestellung 48 verschiebbar. In Aufnahmestellung 48 sind die beiden Halteteile 42 soweit voneinander beabstandet, dass der Zahnbürstenkopf 12 dazwischen mit Spiel Platz findet.
Die Halteteile 42 sind bezüglich der Längsmittelebene 46 spiegelsymmetrisch ausgebildet. Sie weisen eine quaderförmige Grundform auf, an welcher auf den Zahnbürstenkopf 12 abgestimmte Aufnahmeausnehmungen 50 angeformt sind. Diese Aufnahmeausnehmungen 50 weisen von oben betrachtet, je zwei kreisringsegmentförmige Vertiefungen 52 auf, wobei die Basisfläche dieser Vertiefungen 52 eine Stützfläche 54 für die Borstenträger 28 bilden. Das radial innere Ende dieser Vertiefungen 52 ist durch eine Durchlassausnehmung 56 für die Materialbrücken 36 begrenzt. Anschliessend an diese Durchlassausnehmung 56 sind die Aufnahmeausnehmungen 50 gegengleich dem Haltesteg 34 des Zahnburstenkopfes 12 geformt, wie dies in Figur 4 an Hand der gestrichelt gezeigten Umrisse des Steges 34 angedeutet ist.
Die Vertiefung 52 ist radial aussen durch eine Klemmfläche 58 in der Form eines Kreiszylindermantelsegments begrenzt. Diese Klemmflächen 58 wirken in Haltestellung 44 mit der umfangsseitigen Mantelfläche 60 der Borstenträger 28 zusammen. Die Aufnahmeausnehmungen 50 begrenzen somit einen Halteflansch 62, mit welchem die Halteteile 42 in Haltestellung 44 in die Ausnehmungen 38 zwischen den Borstenträgern 28 und dem Haltesteg 34 eingreifen. Gleichzeitig werden mittels der an den Halteflanschen 64 angeformten Stützflächen 54 die Borstenträger 28 auf ihrer unteren, den Aufnahmelöchern 30 abgewandten Seite flächig gestützt .
Wie dies insbesondere aus der Figur 4 hervorgeht, sind die Halteteile ■ 42 in Haltestellung 44 in einem Abstand zueinander angeordnet. Dadurch wird sicher gestellt, dass die Klemmflächen 58 an den Mantelflächen 60 zur Anlage gelangen und die Borstenträger 28 festklemmen können.
Die Halteflansche 62 weisen auf ihrer der Stützfläche 54 abgewandten, unteren Seite weitere Stützflächen 54' auf, welche sich beim Schliessen der Haltevorrichtung 10 am Haltesteg anlegen. Mittels der gezeigten Haltevorrichtung 10 ist somit die Zahnbürste 14 mit ihrem Zahnbürstenkopf 12 sicher gehalten und genau positioniert. Dadurch, dass die Borstenträger 28 direkt abgestützt werden, können sie, trotz ihrer flexiblen Verbindung zum Haltesteg, problemlos den erheblichen Kräften beim Stopfen und bei der Nachverarbeitung ausgesetzt werden.
Allein der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass, wie aus der Figur 5 erkennbar, bei sich in Aufnahmestellung 48 befindenden Halteteilen 42 ein Zahnbürstenkörper mittels eines Handlinggeräts in die gezeigte Lage verbracht wird. Anschliessend werden die Halteteile 42 in die Haltestellung 44 verbracht, wonach das Handlinggerät den Zahnbürstenkörper freigibt. Die gleichen Schritte erfolgen in umgekehrter Reihenfolge für die Freigabe der Zahnbürste 14.
Falls erwünscht, können die Ausnehmungen 38 nach dem Beborsten mittels eines weichen elastischen Kunststoffmaterials, beispielsweise TPE, gefüllt werden, wie dies in der Druckschrift DE-U-29822826 offenbart ist.
Die Figuren 6 - 9 zeigen den Zahnbürstenkopf 12 und den Zahnbürstenhals 26 einer Zahnbürste 14 ähnlicher Ausbildungsform, wie sie aus der Druckschrift DE-U- 20109123 bekannt ist. Sie weist zwei plattenförmige, annähernd rechteckige Borstenträger 28 auf, die in Längsrichtung der Zahnbürste 14 gesehen hintereinander angeordnet sind. Am freien Ende des Zahnburstenkopfes 12 befindet sich ein Bürstenkopfsegment 64, das wie die Borstenträger 28 mit Aufnahmelöchern 30 zum Befestigen von Borstenbündeln 32 versehen ist. Zwischen dem Bürstenkopfsegment 64 und dem Zahnbürstenhals 26 verläuft in einem Abstand zu den Borstenträgern 28 ein Haltesteg 34. Ein weiteres Zahnbürstenkopfsegment 66 mit Aufnahmelöchern 30 für Borstenbündel 32 befindet sich zahnbürstenhalsseitig der Borstenträger 28. Dieses weitere Zahnbürstenkopfsegment 66, der Zahnbürstenhals 26, der Haltesteg 34 und das Bürstenkopfsegment 64 sind integral aus einem harten Kunststoff mittels Spritzgiessens hergestellt. Die beiden Borstenträger 28 bestehen ebenfalls aus einem harten Kunststoff; sie sind untereinander und mit dem Bürstenkopfsegment 64 bzw. weiteren Bürstenkopfsegment 66 mittels eines weichen elastischen Kunststoffmaterials verbunden. Diese rechtwinklig zur Längsrichtung verlaufenden weichelastischen Kunststoffmaterialbrücken sind in den Figuren 6 - 8 mit 68 bezeichnet.
Die in den Figuren 10 und 11 gezeigte Haltevorrichtung 10 zum Aufnehmen und Festhalten des Zahnbürstenkopfs 12 gemäss den Figuren 6 - 9 ist dem Grundsatz nach gleich aufgebaut, wie die Haltevorrichtung 10 gemäss den Figuren 4 und 5. Sie weist ebenfalls eine Basisplatte 40 auf, an welcher zwei zur Längsmittelebene 46 spiegelsymmetrisch ausgebildete Halteteile 42 rechtwinklig zur Längsmittelebene 46 verschiebbar gelagert sind. In der Figur 10 sind die Halteteile 42 in Haltestellung 44 und in Figur 11 in Aufnahmestellung 48 gezeigt. Im Unterschied zur Haltevorrichtung 10 gemäss den Figuren 4 und 5 sind nun jedoch die Aufnahmeausnehmungen 50 gegengleich dem in den Figuren 6 -9 gezeigten Zahnbürstenkopf 12 geformt. Die im Wesentlichen quaderförmigen Halteteile 42 weisen eine etwa ovalsegmentartige Vertiefung 52 auf, die der seitlichen Aussenkontur des Zahnburstenkopfes 12 entspricht. Die Vertiefung ist unten von einer Stützfläche 54 begrenzt, welche dazu bestimmt ist, beim Schliessen der Haltevorrichtung 10 die beiden Borstenträger 28 zu untergreifen und diese flächig abzustützen. Umfangsseitig ist die Vertiefung 52 von einer Klemmfläche 58 begrenzt. Diese ist im Querschnitt gesehen konkav geformt, um in Haltestellung 44 der Halteteile 42 die Borstenträger 28 von der Seite her zu umfassen. Die Stützflächen 54 sind wiederum teilweise an einem Halteflansch 62 angeformt, an welchem auf der der Stützfläche 54 abgewandten Seite eine weitere Stützfläche 54' für den Haltesteg 34 angeformt ist.
Der Halteflansch 62 erstreckt sich in Längsrichtung gesehen über einem Bereich der etwas kürzer ist, als die Ausnehmung 38 zwischen dem Haltesteg 34 und den Borstenträgern 28. Auf der der Längsmittelebene 46 zugewandten Seite sind die Halteflansche 62 durch eine parallel zur Längsmittelebene 46 verlaufende Stirnseite 70 begrenzt. In Haltestellung 44 der Halteteile 42 sind diese Stirnseite 70 in einem kleinen Abstand zueinander gehalten. Dies stellt wiederum sicher, dass die Klemmflächen 58 zum Festklemmen der Borstenträger 28 an deren seitlichen Mantelflächen 60 zur Anlage gelangen.
In Längsrichtung gesehen beidseitig der Halteflansche 62 folgend sind die Aufnahmeausnehmungen 50 gegengleich dem Bürstenkopfsegment 64 und weiteren Bürstenkopfsegment 66 geformt, sodass in Haltestellung 44 der gesamte Zahnbürstenkopf 12 von den Halteteilen 42 sicher gehalten ist und auch die nur mittels eines weichen Kunststoffmaterials befestigten Borstenträger 28 problemlos den Beanspruchungen in einer Stopfmaschine oder dergleichen ausgesetzt werden können.
Die Materialdicke der Halteflansche 62 bei der Stirnseite 70 - Figuren 10 und 11 - bzw. bei der Durchlassausnehmung 56 - Figuren 4 und 5 - betragen bevorzugterweise mindestens 1 mm. In Richtung von der Längsmittelebene 46 weg nimmt diese Materialdicke kontinuierlich zu. Weiter verlaufen die Stützflächen 54 und die weiteren Stützflächen 54' zu einer Ebene parallel zur Basisplatte 40 je in einem spitzen, jedoch entgegen gesetzten Winkel, so dass beim Schliessen der Haltevorrichtung 10 eine zentrierende Wirkung erzielt wird.
In bevorzugter Weise wird die Basisplatte 40 zwischen den Halteteilen 42 derart geformt, dass der Zahnbürstenkopf 12 bzw. Haltesteg 34 in der Haltevorrichtung 10 gestützt ist.
Bei einer Zahnbürste mit einer Ausnehmung zwischen dem Borstenträger und Haltesteg, welche in Längsrichtung der Zahnbürste am freien Ende des Zahnburstenkopfes offen ist - eine Zahnbürste dieser Art ist beispielsweise in der US- A-5,799,354 offenbart - kann ein Halteteil zur Unterstützung des Borstenträgers vorgesehen werden, welches in Längsrichtung der Zahnbürste in diese Ausnehmung einfährt. Bei dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, das Halteteil in der Haltevorrichtung stationär anzuordnen und die Zahnbürste beim Einbringen in die Haltevorrichtung auf den Halteflansch aufzuschieben.
Weiter ist es denkbar, den Zahnbürstenkopf in bekannter Art und Weise in der Haltevorrichtung festzuhalten und zusätzlich mittels eines Halteteils den Borstenträger zu stützen. Das Halteteil oder die Halteteile können in diesem Falls beispielsweise von der Seite her in die Ausnehmung der Zahnbürste einfahren.
Um den Zahnbürstenkopf insbesondere beim Stopfen weiter zu entlasten, können auch an der Zahnbürste 12 selber Massnahmen vorgenommen werden. So können die Durchmesser der Aufnahmelöcher 30 für die Borstenbündel 32 kleiner gleich 1,7 mm gewählt werden. Untersuchungen haben ergeben, dass bei derartigen Lochdurchmessern die Krafteinwirkung auf den Borstenträger 28 minimal ist. Minimale Durchmesser der Aufnahmelöcher 30 erlauben eine minimale Tiefe der Aufnahmelöcher 30, wodurch die Dicke des Borstenträgers 28 und des Zahnburstenkopfes 12 minimal gehalten werden kann. In bevorzugter Weise ist die Tiefe der Aufnahmelöcher 30 kleiner gleich 4 mm.
Es ist auch. denkbar, die Ausnehmungen 38 vor dem Stopfprozess teilweise oder vollständig mit einem weichen elastischen Material, beispielsweise TPE, zu füllen. In diesem Fall wird mittels des Halteteils bzw. der Halteteile weichelastisches Material verdrängt, um die Borstenträger 28 zu stützen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Festhalten eines Zahnburstenkopfes in einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere Stopfmaschine, mit einem einen Halteflansch (62) aufweisenden Halteteil (42) und einer am Halteflansch (62) angeformten Stützfläche, wobei der Halteflansch (62) dazu bestimmt ist, zwischen einem aus einem harten Kunststoff hergestellten, plattenförmigen Borstenträger (28) und einem ebenfalls aus einem harten Kunststoff hergestellten Haltesteg (34) des Zahnburstenkopfes (12) einzugreifen und mit der Stützfläche (54) den Borstenträger (28) abzustützen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (42) eine, vorzugsweise an die Stützfläche (54) anschliessende und quer zu dieser verlaufende Klemmfläche (58) aufweist, die dazu bestimmt ist, mit einer umfangsseitigen Mantelfläche (60) des Borstenträgers (28) zusammen zu wirken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (58) - im Querschnitt gesehen - konkav ausgebildet ist, um die Mantelfläche (60) zu umfassen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteflansch (62) - im Querschnitt gesehen - zu seinem freien Ende (70) hin sich verjüngt und eine Wandstärke von mindestens 1 mm aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteflansch (62) auf seiner der Stützfläche (54) abgewandten Seite eine weitere Stützfläche (54') aufweist, die dazu bestimmt ist, mit dem Haltesteg (34) zusammen zu wirken.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (54) sowie gegebenenfalls die Klemmfläche (58) und die weitere Stützfläche (54') gegengleich dem Borstenträger (28) beziehungsweise dem Haltesteg (34) geformt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei Halteteile (42), die zwischen einer Haltestellung (44) und einer Aufnahmestellung (48) relativ zueinander bewegbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflansche (62) der zwei Halteteile (42) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflansche (62) in Haltestellung (44) voneinander beabstandet sind.
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