ES2928452T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un cepillo - Google Patents

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Bart Boucherie
Henk Vandenbussche
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GB Boucherie NV
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Abstract

Un método o un dispositivo para sujetar cerdas sin anclajes en un portador de cerdas (10) prevé proporcionar un calentador (39) en una pieza de herramienta destinada a transportar las cerdas. Después de empujar las cerdas en las aberturas de anclaje (12) en el soporte de cerdas (10), éstas se cierran aplicando presión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un cepillo
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la fabricación de un cepillo que tiene un soporte de cerdas hecho de materia sintética termoplástica con al menos una abertura de anclaje, en la que se inserta al menos una cerda y se ancla en la misma.
En la fabricación de cepillos, en particular cepillos de dientes, pero también cepillos domésticos, se han establecido en la práctica dos procedimientos, en concreto, la fijación de los haces de cerdas por medio de un ancla (plaquita metálica o bucle de alambre) o sin ancla. A diferencia del uso de un ancla, el procedimiento sin ancla prevé que el haz de cerdas no se pliegue ni se fije en su punto de plegado en el soporte de cerdas, sino que se retenga por un extremo en el soporte de cerdas mediante encolado o térmicamente. Un procedimiento común que se ha establecido en la práctica prevé que el soporte de cerdas tiene aberturas por las que se introducen los haces de cerdas. Con su extremo trasero, los haces de cerdas sobresalen entonces de las aberturas y se calientan en el lado trasero del soporte de cerdas. El material termoplástico de las cerdas se funde con el mismo, por lo que las cerdas se fusionan materialmente entre sí y se produce un engrosamiento, por medio del cual se hace imposible la extracción de las cerdas individuales hacia delante. Habitualmente, los numerosos haces de cerdas se licúan en el lado trasero por medio de aire caliente o de un punzón caliente, de modo que el material de los haces individuales de cerdas se fusiona entre sí y en el lado trasero resulta una especie de capa de extremos de cerda licuados. A continuación, este lado trasero se cubre, en particular, mediante moldeo por inyección.
La desventaja de esta solución es que el recubrimiento necesario en el lado trasero requiere un gasto adicional considerable en cuanto al procedimiento y al dispositivo. Hay que tener en cuenta que precisamente en el caso de los cepillos de dientes, las superficies de transición entre las capas contiguas se realicen a ser posible sin intersticio para evitar problemas de higiene.
Por el término "soporte de cerdas" se entiende la parte del cepillo acabado, que lleva la cerda o los haces de cerdas. El soporte de cerdas puede ser el cuerpo de cepillo completo, es decir, en el caso de un cepillo de dientes, la pieza moldeada por inyección en una sola pieza formada por un mango, un cuello y un cabezal, o solo un componente prefabricado del cuerpo de cepillo posterior. En este último caso, el soporte de cerdas habitualmente es una fina plaquita de materia sintética termoplástica con una o varias aberturas para rellenar con una o varias cerdas o haces de cerdas. Una vez introducidas y fijadas las cerdas, el soporte de cerdas en forma de plaquita se inserta en un cuerpo de cepillo prefabricado que, por ejemplo, tiene una cavidad correspondiente para el soporte de cerdas en forma de plaquita. Alternativamente, y este es el caso habitual, el soporte de cerdas en forma de plaquita se recubre mediante moldeo por inyección, resultando un cuerpo de cepillo formado por un soporte de cerdas prefabricado y el resto moldeado por inyección en este.
El documento CH672579A5 propone un procedimiento para la fijación de haces de cerdas en un soporte de cerdas por medio de una plaquita de anclaje. Esto significa que el haz de cerdas se pliega y en la zona de plegado se encuentra la plaquita de anclaje que se clava en la pared de la abertura de anclaje y, de esta manera, fija el haz de cerdas de forma definitiva al soporte de cerdas. Sin embargo, para que se cierre de forma más óptima la abertura en el lado frontal o delantero del soporte de cerdas, de forma que aquí ya no puedan acumularse y multiplicarse bacterias y esporas, debe ser presionado hacia dentro un reborde del soporte de cerdas que circunda la abertura de anclaje y sobresale del lado frontal. Sin embargo, el propio haz de cerdas no queda fijado por esta conformación del reborde, sino por el propio ancla. Los haces individuales de cerdas se introducen en el soporte de cerdas uno tras otro mediante una herramienta de relleno que empuja el haz de cerdas plegado haciéndolo pasar a través de un tubo. El propio tubo tiene entonces en su lado frontal una calefacción que está en contacto exclusivamente con el reborde y hace que este se funda o plastifique y, a continuación, lo presiona radialmente hacia dentro.
Además de las posibilidades mencionadas para la fijación sin ancla de la cerda o del haz de cerdas al soporte de cerdas, en teoría ha surgido otro procedimiento que, sin embargo, nunca ha podido establecerse en la práctica, en concreto, la introducción por empuje de los haces de cerdas en un soporte de cerdas que tiene aberturas y que se precalienta. Una vez que los haces de cerdas han sido introducidos por empuje en el soporte de cerdas blando, por medio de una prensa se aplica una presión en el lado delantero del soporte de cerdas, del que sobresalen los haces de cerdas, de manera que el material blando se comprime alrededor del borde de las aberturas y se reduce la sección transversal de las aberturas. A continuación, se presentan algunos conceptos al respecto.
El documento DE19853030A1 prevé que los haces de cerdas tienen en su lado trasero cerdas fusionadas entre sí formando un engrosamiento. El soporte de cerdas tiene aberturas en las que antes de la introducción por empuje de los haces de cerdas se insertan los apéndices cilíndricos de una calefacción, sin tocar el borde de la abertura. Por este calor radiante se calienta localmente el borde interior de las aberturas. En la zona del borde, el soporte de cerdas se lleva a una temperatura que altera la microestructura, por ejemplo la temperatura de reblandecimiento. Por el aumento de temperatura se pretende reducir la sección transversal del orificio, de manera que el haz de cerdas tiene que penetrar en la pared al ser introducido por empuje. Después de retirar la calefacción, los haces de cerdas se introducen entonces con su extremo engrosado en las aberturas, teniendo el engrosamiento una sección transversal mayor que la sección transversal de la abertura, de modo que el engrasamiento penetra en la zona blanda del borde que define y circunda la abertura, es decir, en la pared correspondiente. A continuación, el lado delantero del soporte de cerdas se deforma con un punzón, de modo que el material del soporte de cerdas queda presionado contra los haces de cerdas y estos quedan anclados.
Del documento US5224763 se conoce un procedimiento similar, en el que el soporte de cerdas tiene un borde de abertura que sobresale a modo de reborde. También en este caso, el borde de la abertura se calienta introduciendo en la abertura un elemento calefactor en forma de pivote o trabajando con aire caliente. La abertura en sí es de sección transversal más pequeña que el extremo engrosado del haz de cerdas, de modo que este, después de ser introducido por empuje en la pared de la abertura blanda queda fijado en esta. Entonces, el soporte de cerdas comprime el reborde circunferencial calentado, de modo que se dispone de material adicional para cerrar la abertura en la transición hacia el lado frontal del soporte de cerdas.
Del documento EP0355412A1 se conoce un procedimiento en el que se calientan el extremo engrosado del haz de cerdas y/o el borde de la abertura en el soporte de cerdas, estando elegidas las dimensiones y las temperaturas de tal forma que después de la introducción por empuje del extremo engrosado, el borde de la abertura queda forzado hacia dentro y así, de forma similar a una unión por encaje elástico, encierra el extremo engrosado y lo recibe por unión geométrica.
El documento EP0472857B1 propone penetrar con un punzón calentado que tiene espigas en un soporte de cerdas en forma de placa hecho de materia sintética, de modo que las espigas formen las aberturas para recibir los haces de cerdas Después, los haces de cerdas se introducen por presión en las aberturas punzonadas, todavía calientes, y la masa fundida sube alrededor del engrosamiento de los haces de cerdas. Además, se puede presionar una placa de molde contra el lado superior del soporte de cerdas para además moldear la masa fundida. A este respecto, resulta particularmente preferible que en el lado superior del soporte de cerdas aún no conformado, sobresalgan apéndices o protuberancias que formen material que está disponible como material que se presiona en dirección hacia la abertura.
En el procedimiento según el documento DE3422623A1, un soporte de cerdas que está realizado en forma de placa y sin aberturas, se suelda con haces de cerdas compuestas de la misma materia sintética que el soporte de cerdas. Una herramienta calefactora se posiciona entre los lados aún no soldados entre sí del soporte de cerdas y de los haces de cerdas, de manera que ambos se fundan. A continuación, los haces de cerdas se introducen a presión en el material fundido del soporte de cerdas. Un procedimiento muy similar se presenta en el documento US4132449A.
El documento EP2078472A1 describe que los haces de cerdas se hacen pasar a través de las aberturas del soporte de cerdas y entonces sobresalen con respecto al lado trasero del soporte de cerdas. Los extremos de haz que sobresalen se funden para que las cerdas se unan entre sí. Resulta una especie de placa de materia sintética en el lado trasero, hecha del material fundido de los haces de cerdas que de esta manera quedan así fijados al soporte de cerdas contra la extracción. En el lado trasero debe cubrirse entonces esta placa de materia sintética producida.
La invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento significativamente más sencillo para la fabricación de un cepillo que sobre todo requiera también menos esfuerzo por parte del dispositivo, pero que al mismo tiempo garantice un anclaje seguro de la cerda o del haz de cerdas en la abertura de anclaje.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para la fabricación de un cepillo que presenta un soporte de cerdas hecho de materia sintética termoplástica con un lado delantero y un lado trasero y al menos una abertura de anclaje en la que se inserta al menos una cerda de materia sintética termoplástica y se ancla en la misma sin ancla, de manera que sobresale del lado delantero del soporte de cerdas, caracterizado por los siguientes pasos:
la al menos una cerda es recibida en una abertura de recepción de una pieza de herramienta,
la al menos una cerda, estando asentada aún en la abertura de recepción, es empujada con su extremo de fijación hacia dentro de una abertura de anclaje en el soporte de cerdas, formada durante la fabricación del soporte de cerdas,
la distancia de la pieza de herramienta con respecto al soporte de cerdas se reduce de manera que la pieza de herramienta entra en contacto con el soporte de cerdas,
el lado delantero del soporte de cerdas se lleva a una temperatura inferior a la temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, en particular como máximo 85 % en °C de la respectiva temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas,
la pieza de herramienta ejerce una fuerza de presión sobre el soporte de cerdas calentado y deforma el soporte de cerdas al menos en la zona del borde que circunda la abertura de anclaje, reduciendo la sección transversal de la abertura de anclaje de tal manera que la al menos una cerda queda embebida y anclada en la abertura de anclaje,
la distancia de la pieza de herramienta con respecto al soporte de cerdas se incrementa, de manera que la al menos una cerda es extraída de la abertura de recepción, y
el lado trasero del soporte de cerdas se refrigera activamente mientras es ejercida la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas.
A causa del calentamiento, un soporte que aloja el soporte de cerdas puede posiblemente calentarse durante el funcionamiento, por ejemplo por radiación. Además, el tiempo durante el cual se ejerce fuerza de presión sobre el soporte de cerdas puede ser tan largo que a mayor profundidad y más lejos del lado delantero, el soporte de cerdas se caliente de forma excesiva y, por tanto, también se conforme en estas zonas más profundas, como han demostrado extensos experimentos. Para evitarlo, según la invención, el lado trasero del soporte de cerdas se refrigera activamente mientras se ejerce la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas. Por lo tanto, está previsto un dispositivo de refrigeración separado, por ejemplo, mediante una refrigeración por líquido. De esta manera, la zona de volumen del soporte de cerdas, en la que hay una temperatura suficientemente alta para la conformación durante la aplicación de presión puede ajustarse dentro de límites más estrechos. Además, por el dispositivo de refrigeración queda creada una zona de seguridad dentro del soporte de cerdas, en la que no se produce ninguna deformación.
El calentamiento del soporte de cerdas en el lado delantero se realiza preferiblemente por la pieza de herramienta que se calienta. Si, como es el caso de la variante preferible, el lado frontal de la pieza de herramienta entra en contacto con el lado delantero durante unos segundos, la temperatura del lado frontal de la pieza de herramienta también se corresponde con la temperatura del lado delantero del soporte de cerdas, de modo que las temperaturas se corresponden. Esto significa que el lado frontal de la pieza de herramienta se lleva a una temperatura que está por debajo de la temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, en particular como máximo el 85 % en °C de la respectiva temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas.
Aunque los pasos de procedimiento anteriores se llevan a cabo preferiblemente en el orden mencionado anteriormente, esto no es imprescindible. Por ejemplo, también se podría calentar primero el lado delantero del soporte de cerdas y luego reducir la distancia de la pieza de herramienta con respecto al soporte de cerdas, o ambos pasos pueden tener lugar de forma simultánea o parcialmente simultánea.
La modificación de distancia se efectúa mediante un movimiento relativo de la pieza de herramienta con respecto a la pieza de sujeción, es decir, la pieza de herramienta puede moverse, para lo cual la pieza de sujeción se está parada, o viceversa, o la pieza de herramienta y la pieza de sujeción se mueven ambas.
Cuando en lo sucesivo se habla de "al menos una cerda", esto significa que se refiere tanto a una sola cerda asentada en una abertura de recepción y una abertura de anclaje, a cerdas de un solo haz de cerdas asentadas en una abertura de recepción y una abertura de anclaje, así como a múltiples haces de cerdas asentados en sus aberturas de recepción y aberturas de anclaje, de modo que la invención no se limita al anclaje de una cerda singular o de cerdas singulares situadas a una distancia entre sí. Aunque en lo sucesivo, en algunos puntos se mencionan los haces de cerdas para facilitar la lectura, la invención generalmente puede emplearse para un soporte de cerdas con una o varias cerdas individuales así como para un soporte de cerdas con uno o varios haces de cerdas o combinaciones de los mismos. Además, esto se refiere tanto a las reivindicaciones del procedimiento como a las reivindicaciones del dispositivo.
El soporte de cerdas con su abertura de anclaje es una pieza de moldeo por inyección prefabricada, por lo que es muy fácil de fabricar y no requiere ningún mecanizado. Las aberturas de anclaje se producen preferiblemente ya durante el moldeo por inyección.
A continuación se describen varias mejoras que son invenciones en sí mismas, pero que también representan optimizaciones en combinación entre sí. Cabe destacar que el dispositivo, que se explicará más adelante, también puede estar provisto de las características descritas en relación con el procedimiento, por lo que solo está programado de manera correspondiente el control.
Durante la aplicación de la fuerza de presión, el lado trasero del soporte de cerdas se refrigera activamente. Preferiblemente, se garantiza que el soporte de cerdas se calienta a un máximo de 25 °C durante el proceso.
El soporte que ya se ha mencionado, a través del cual se ejerce una contrafuerza sobre el soporte de cerdas en el lado trasero y con el que está en contacto el soporte de cerdas, se refrigera activamente, en particular a través de una refrigeración por líquido.
La refrigeración no solo puede producirse en el lado trasero del soporte de cerdas, sino también, opcionalmente, en secciones de la denominada superficie lateral del soporte de cerdas. La superficie lateral es aquella superficie que une el lado delantero y el lado trasero del soporte de cerdas. Mediante la refrigeración queda excluido que la superficie lateral se deforme plásticamente lateralmente hacia fuera, cuando el soporte de cerdas es aplastado entre el lado delantero y el lado trasero. Para ello, el soporte puede tener, por ejemplo, un ahondamiento de recepción para el soporte de cerdas, que está realizado de forma complementaria al soporte de cerdas y que asegura que el lado trasero y la superficie lateral estén en contacto con el soporte.
La fuerza de presión se aplica en un dispositivo, cuando el soporte de cerdas es contactado en el lado delantero por una pieza de herramienta y en el lado trasero por un soporte, mientras es ejercida la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas. En particular, para ejercer la fuerza de presión, el dispositivo se aplica a tope. Esto significa que no hay distancia entre el portaherramientas y la pieza de herramienta, ya que quedan en contacto por sus lados frontales. Preferiblemente, este contacto se produce en toda la superficie y alrededor del soporte de cerdas encerrado en un plano de separación entre el soporte y la pieza de herramienta. De esta manera, la cavidad formada entre el soporte y la pieza de herramienta para alojar el soporte de cerdas queda estanqueizada en el plano de separación. En este caso, no puede migrar material del soporte de cerdas a un intersticio y luego formar una rebaba en el soporte de cerdas acabado.
Sorprendentemente, como se ha demostrado en experimentos, la estabilidad y la precisión del soporte de cerdas y la orientación de la al menos una cerda, en particular de las cerdas de un haz de cerdas, pueden incrementarse si, después del llamado tiempo de acción (tiempo durante el cual se ejerce la presión sobre el soporte de cerdas entre el lado delantero y el lado trasero), el dispositivo no se separa inmediatamente ni se retira el soporte de cerdas. Aunque resulta muy desventajoso en cuanto al tiempo de ciclo, al cabo del tiempo de acción queda creado un intersticio de aire entre el lado delantero y la pieza de herramienta. Esto significa que la pieza de herramienta y el soporte se alejan ligeramente uno de otro. Durante ello, el dispositivo no se separa completamente, ni se lleva una posición en la que el soporte de cerdas se retire o podría retirarse. Se intercala una fase de reposo para el soporte de cerdas incluida su al menos una cerda, preferiblemente uno o varios haces de cerdas, en la que el intersticio de aire en el dispositivo actúa para la refrigeración del lado delantero. En esta fase de reposo, dado el caso, en función de la forma del soporte, el lado trasero también contacta la superficie lateral así como el soporte, lo que tiene un efecto de estabilización de forma.
La fase de descanso predeterminada debe durar al menos 1 segundo, en particular al menos 1,5 segundos. Preferiblemente, durante este tiempo no se realiza ningún movimiento más entre el soporte y la pieza de herramienta. Alternativamente, se puede realizar un movimiento de apertura lento.
Resulta particularmente ventajoso si la al menos una cerda, en particular el o los haces de cerdas, permanece en su abertura de recepción asignada durante toda esta fase de reposo. La abertura de recepción mantiene la forma de la cerda o las cerdas de uno o varios haces de cerdas durante la fase de reposo. De esta manera, se estabiliza la zona alrededor de la abertura de anclaje. Obviamente, se reducen las tensiones internas.
El intersticio de aire debe tener una altura de al menos 1 mm, que se mide en la dirección de desplazamiento del dispositivo (dirección de movimiento entre el soporte y la pieza de herramienta durante el desplazamiento de apertura y de cierre del dispositivo).
Como ya se ha mencionado, el intersticio de aire preferiblemente puede mantenerse constante durante la fase de reposo.
Opcionalmente, a través del intersticio de aire puede ser soplado aire de refrigeración hacia el lado delantero del soporte de cerdas. Esto permite acortar el tiempo de la fase de reposo.
Otra característica especial de la invención es que después de un movimiento de aproximación de la pieza de herramienta y del soporte de cerdas uno respecto a otro, que ha concluido al alcanzarse una posición cerrada del dispositivo, la fuerza de presión es ejercida sobre el soporte de cerdas durante un tiempo de mantenimiento predefinido en la posición cerrada. A pesar de la aspiración a mantener los tiempos de ciclo lo más cortos posible, según esta característica especial de la invención, el dispositivo no se cierra y se vuelve a abrir inmediatamente, como habitualmente es el caso durante el prensado, la conformación o el punzonado de objetos. La fuerza de presión no tiene que ser constante durante el tiempo de mantenimiento, ya que depende de la resistencia del soporte de cerdas. Por lo tanto, a medida que aumenta la deformación del soporte de cerdas, disminuirá la fuerza de presión.
El tiempo de mantenimiento debe ser de al menos 1 segundo, preferiblemente de al menos 1,5 segundos.
Como tiempos de mantenimiento máximos han resultado ser óptimos 3 segundos, en particular un máximo de 2,5 segundos. No es necesario más.
El soporte de cerdas puede ser calentado durante el tiempo de mantenimiento, en particular durante el tiempo de mantenimiento completo, pero opcionalmente también ya durante el movimiento de aproximación en el lado frontal. Si ya se calienta durante el movimiento de aproximación, se puede ahorrar tiempo de ciclo. Incluso durante el movimiento de aproximación, el lado delantero ya se calienta, por ejemplo, por radiación. Entonces, en cuanto el lado frontal entra en contacto con la pieza de herramienta calentada, durante el posterior cierre del dispositivo, el lado frontal y el soporte de cerdas se calientan y ponen a temperatura.
El tiempo de acción de la presión sobre el soporte de cerdas se determina por la suma del tiempo de mantenimiento más el período durante el movimiento de aproximación en el que el lado frontal es contactado por primera vez por la pieza de herramienta y al mismo tiempo el lado trasero es contactado por el soporte y comprimido hasta alcanzar la posición completamente juntada. Este tiempo de acción debe ser de al menos 4 segundos, especialmente de al menos 5 segundos.
Como tiempo de acción máximo han resultado como límite 15 segundos, en particular como máximo 10 segundos.
El tiempo de mantenimiento es preferiblemente menor que el período mencionado durante el colapso en el que se presiona el soporte de cerdas. Esta juntura y compresión se realizan a una velocidad de aproximación muy lenta del soporte con respecto a la pieza de herramienta. En particular, este período es de al menos 3, en particular, de al menos 4 segundos.
Experimentos han demostrado que el tiempo de mantenimiento es de como máximo 50%, en particular como máximo 40%, del período antes mencionado durante la juntura, durante la que se comprime el soporte de cerdas.
Para reducir el tiempo del ciclo, puede ser conveniente calentar el lado delantero del soporte de cerdas ya mediante otras medidas y no solo exclusivamente por contacto con la pieza de herramienta. El soporte de cerdas puede ser precalentado. Por ejemplo, si el soporte de cerdas ya asienta en el soporte, en su parte delantera se podría soplar aire caliente o se podría exponer brevemente a una fuente de calor (por ejemplo, calor radiante) que no forme la pieza de herramienta. Esto puede tener lugar durante el movimiento de aproximación de la pieza de herramienta al soporte o también cronológicamente antes de este movimiento de aproximación. Por ejemplo, durante un movimiento de ajuste del soporte / de la pieza de herramienta o antes de que la pieza de herramienta se aproxime lateralmente al soporte, el soporte de cerdas podría calentarse ligeramente. De este modo, se puede reducir el tiempo de calentamiento posterior por contacto con la pieza de herramienta.
Otra característica especial de la invención es que el extremo libre de la al menos una cerda se apoya en el dispositivo en el lado frontal. Este apoyo está destinado a inmovilizar la posición axial de la cerda o cerdas de uno o varios haces de cerdas dentro del mismo haz o de haces de cerdas entre sí. Por ejemplo, en el caso de varios haces de cerdas, el cepillo debe tener una forma de diente de sierra en los extremos de los haces de cerdas, visto de lado. Otras opciones son que el haz de cerdas tenga dientes de sierra, termine en punta o termine de forma cónica.
Cabría esperar que este apoyo que sirve de tope o medio de conformación, actúe también durante la aplicación de la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas, para no permitir durante este tiempo el desplazamiento de la cerda, de las cerdas o de los haces de cerdas. Sin embargo, ha resultado que resulta ventajoso retirar el apoyo al menos durante la aplicación de la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas, preferiblemente todavía antes de la aplicación de la fuerza de presión o durante el movimiento de aproximación del dispositivo después de que el lado delantero y el lado trasero del soporte de cerdas hayan sido contactadas por la herramienta o el soporte. Esto significa que al menos en la última fase durante la aplicación de la fuerza de presión, opcionalmente también durante el tiempo completo de la aplicación de la fuerza de presión, se retira el apoyo empleado anteriormente. La mínima presión introducida en las cerdas por el soporte, al menos en la última fase o incluso en la fase completa del proceso de deformación, puede provocar la deformación de las cerdas o que estas queden torcidas o no alineadas paralelamente entre sí, tampoco dentro de un haz de cerdas.
En este contexto, puede ser conveniente que la sección transversal de la al menos una cerda y la sección transversal de la abertura de recepción asignada en la pieza de herramienta coincidan de tal manera que la al menos una cerda / el al menos un haz de cerdas queden sujetos por apriete en la abertura de recepción y puedan ser posicionados axialmente por la sujeción por apriete. Por lo tanto, cuando la cerda o las cerdas de un haz de cerdas están orientadas axialmente, quedan sujetas por apriete en la abertura de recepción y, por tanto, posicionadas axialmente. Evidentemente, esta sujeción por apriete es solo una sujeción por apriete mínima que permite el desplazamiento en general en el proceso de búsqueda axial que tiene lugar de antemano. Sin embargo, debido al propio peso de la cerda / del haz de cerdas o también debido a la inercia durante los movimientos del dispositivo, no se produce un desplazamiento automático e indeseado de la cerda / del haz de cerdas en la abertura de recepción.
De forma similar a lo que es el caso en la fijación sin anclaje utilizada en la práctica, la al menos una cerda o el haz de cerdas completo puede adquirir un extremo de fijación engrosado mediante la conformación térmica del material de cerdas calentándolo por encima de la temperatura de fusión. En caso de usar un haz de cerdas, las cerdas del haz de cerdas se unen entre sí por conformación térmica. Sin embargo, no se unen entre sí también haces de cerdas contiguos, sino que cada haz de cerdas tiene su propio extremo de fijación engrosado, con el que se introduce en la abertura de anclaje.
Mediante la invención, no solo se pueden fijar haces de cerdas en la abertura de anclaje mediante la conformación del borde de la abertura, sino también los llamados elementos de limpieza elastoméricos prefabricados (por ejemplo, a partir de materias sintéticas termoplásticas) que tienen un múltiplo del grosor que los filamentos normales de haces de cerdas. Estos elementos de limpieza sirven para mejorar la limpieza así como, en el caso del cepillo de dientes, para masajear las encías. Además, estos elementos de limpieza no tienen que tener obligatoriamente forma de espiga, sino que pueden tener cualquier sección transversal, en particular formas alargadas, en forma de arco, en forma de cruz o redondas (circulares u ovaladas), así como las correspondientes formas de anillo con aberturas centrales.
La al menos una abertura de anclaje puede rellenarse con una cerda singular, prefabricada a partir de un material elastomérico, en particular el elastómero termoplástico (TPE). Esta cerda singular se ancla en la abertura de anclaje mediante la deformación del soporte de cerdas.
Preferiblemente, la cerda singular prefabricada tiene un grosor de pared máximo, medido en sección transversal, de más de 0,6 mm, en particular de más de 0,9 mm. Por ejemplo, en el caso de una forma de sección transversal rectangular, el mayor grosor de pared se mide en dirección longitudinal.
Opcionalmente, la cerda singular prefabricada puede tener un extremo de fijación engrosado, con el que se inserta en la abertura de anclaje y que es abrazado por el borde conformado de la abertura de anclaje del soporte de cerdas. El extremo de fijación engrosado se produce durante la fabricación de la cerda singular y no, por ejemplo, presionando y deformando elásticamente la cerda mediante la conformación del borde de la abertura de anclaje. Alternativamente, sin embargo, también sería posible trabajar sin un extremo de fijación engrosado, es decir, si la cerda es lo suficientemente gruesa y el borde se presiona clavándose en la cerda elástica, de modo que el extremo de fijación se engrosa entonces debido al material desplazado.
Por ejemplo, el extremo de fijación engrosado tiene la forma de un cilindro plano y/o la cerda singular prefabricada es una pieza de moldeo por inyección de varios componentes. En este contexto, el extremo de fijación engrosado puede ser de un material diferente, preferiblemente más duro, por ejemplo polipropileno, que al menos la superficie exterior de la cerda prefabricada singular fuera de la abertura de anclaje. Preferiblemente, el extremo de fijación es aún más duro que todo el resto de la cerda singular prefabricada. Debido al extremo de fijación más duro, el asiento de la cerda en la abertura de anclaje es mejor.
Habitualmente, están previstas varias de aberturas de anclaje en el soporte de cerdas, en el que al menos una, preferiblemente varias aberturas de anclaje están provistas solo de la/s cerda/s singular/es prefabricada/s. Por otra parte, al menos una más, preferiblemente las demás aberturas de anclaje, están provistas de haces de cerdas prefabricados, de modo que el cepillo presenta una forma mixta de haces de cerdas convencionales y elementos de limpieza elastoméricos más gruesos.
Vista lateralmente, la cerda singular sobresale con su extremo libre, por ejemplo, al menos hasta el extremo libre del haz de cerdas, es decir, no es más corta que el haz de cerdas. Puede resultar ventajoso si los elementos de limpieza elastoméricos, es decir, las cerdas singulares, son incluso más largos que los haces de cerdas y, en el lado delantero, sobresalen de los extremos de estos. Evidentemente, los elementos de limpieza elastoméricos también pueden ser más cortos que los haces de cerdas.
Otra característica especial de la invención es que, después de la deformación, la pared que define la abertura de anclaje en el soporte de cerdas está en contacto solo por secciones con el extremo de fijación, situado en la abertura de anclaje, de la al menos una cerda o al menos un haz de cerdas completo. El extremo de fijación también puede ser, por ejemplo, un extremo engrosado o el extremo de fijación engrosado de un haz de cerdas en el que las cerdas se funden entre sí como una sola pieza. Cabría esperar que la abertura de anclaje completa esté, de la forma lo más firme y libre de intersticios posible, en contacto con el extremo de fijación para no permitir ningún movimiento de la cerda o del haz de cerdas en ninguna dirección. Sin embargo, la invención va por otro camino. El extremo de fijación no se comprime completamente, sino que tiene ciertos espacios libres dentro de la abertura de anclaje. De esta manera, la posición de la al menos una cerda, pero en particular de las cerdas dentro de un haz de cerdas, puede ajustarse con mayor precisión. Por ejemplo, si el extremo engrosado de un haz de cerdas se comprime completamente, las cerdas intentarán separarse unas de otras y ya no tendrán la orientación paralela entre sí.
Por ejemplo, la deformación solo debe producirse en la zona del borde de la abertura de anclaje, es decir, en la zona de aquella sección de pared que está situada en la zona de la boca de la abertura de anclaje.
Con respecto al cepillo acabado, la pared de la abertura de anclaje no sujeta por apriete el extremo de fijación de la cerda o del al menos un haz de cerdas completo en una profundidad de al menos 0,8 mm y/o tampoco deforma el extremo de fijación. Esta zona en la que no se produce ninguna sujeción por apriete y/o deformación del extremo de fijación comienza con el fondo de la abertura de anclaje y continúa por lo menos 0,8 mm en dirección hacia el lado delantero del soporte de cerdas.
Incluso puede haber un intersticio de aire entre la pared y la al menos una cerda / el al menos un haz de cerdas, particularmente en la zona del fondo o adyacente al fondo de la abertura de anclaje.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas completo puede tener un extremo de fijación engrosado. Se deforma el borde de la abertura de anclaje, es decir, la zona de la pared que se encuentra en la zona de la boca hacia el lado delantero. En esta zona, el borde se estrecha de manera que la abertura de anclaje se ensancha hacia el fondo y el extremo de fijación engrosado es agarrado por detrás por el borde deformado en la dirección de extracción, de manera que por el borde que actúa como tope se impide la extracción de la cerda / del haz de cerdas.
Con respecto a la precisión de la orientación de la cerda o de las cerdas de un haz de cerdas, que ya se ha mencionado anteriormente, el extremo de fijación engrosado puede estar sujeto por apriete en la abertura de anclaje comenzando desde su extremo cercano al lado frontal del soporte de cerdas en dirección axial hacia el lado trasero solo en un máximo del 50% de su longitud axial total. Si, por ejemplo, el extremo de fijación es una bola, que es como habitualmente se produce al fundir los extremos de las cerdas, solo se sujeta por apriete, como máximo, la mitad de la bola en la abertura de anclaje que está orientada hacia el lado delantero.
El "cuello" estrechado, formado por la deformación de la abertura de anclaje cerca de la boca, es decir, el borde deformado de la abertura de anclaje que engrana detrás del extremo de fijación engrosado, puede tener, por ejemplo, una extensión axial (axial en el contexto de la invención significa siempre en la dirección del lado delantero al lado trasero o del lado trasero al lado delantero) de 0,5 a 1,3 mm, en particular de 0,6 a 0,9 mm. Esta es una altitud extremadamente baja.
Los cepillos fabricados según la invención, en particular cepillos de dientes, pueden tener un grosor muy reducido en la zona del soporte de cerdas gracias a la invención. Mientras que, hasta ahora, los cepillos de dientes tenían un grosor de más de 4 mm en la zona del cabezal, la invención hace posible un grosor de menos de 4 mm, con mejores fuerzas de sujeción para las cerdas o los haces de cerdas que en el estado de la técnica. Además, gracias a la invención, es posible posicionar haces de cerdas, incluso haces de cerdas más grandes, hasta muy cerca del borde del lado delantero, lo que antes no era posible.
Los haces de cerdas también pueden estrecharse en sección transversal mediante la deformación del borde de la abertura de anclaje. Esto significa que un haz de cerdas se fija en la abertura de anclaje, y el borde de la abertura de anclaje se deforma de manera que el borde comprime el haz de cerdas en una zona en la que las cerdas son adyacentes entre sí. La zona en la que las cerdas son adyacentes entre sí es preferiblemente la directamente adyacente al extremo de fijación formado por las cerdas fusionadas. De este modo, el haz de cerdas adquiere una sección transversal más pequeña después de la deformación y del estrechamiento de la abertura de anclaje, que la que tenía antes tras la inserción del haz de cerdas en la abertura de anclaje.
Preferiblemente, está previsto que el haz de cerdas se comprima al menos un 3%, en particular al menos un 5%. Esta compresión está definida por la diferencia de la sección transversal, más precisamente la diferencia de la zona de la sección transversal, de la abertura de recepción en la pieza de herramienta con respecto a la sección transversal de la abertura de anclaje deformada en la zona del borde, es decir, la boca de la abertura de anclaje hacia el lado delantero.
Sin embargo, en los cepillos de dientes, la sección transversal, por ejemplo, solo se reduce en un máximo de 0,4 mm.
Preferiblemente, la abertura de anclaje, antes de ser deformada, solo está lateralmente sobredimensionada en menos de 0,2 mm en relación con la sección transversal más grande del extremo de fijación de la cerda / del haz de cerdas para permitir la inserción del extremo de fijación en la abertura de anclaje sin ejercer ninguna fuerza. Después de la deformación, resulta una unión geométrica por el borde estrechado de la abertura de anclaje, pudiendo el borde ser solo 0,1 a 0,3 mm más estrecho en sección transversal que la mayor sección transversal del extremo de fijación. Este saliente mínimo es suficiente para realizar excelentes valores de extracción.
La invención también permite procesar soportes de cerdas con elastómeros ya moldeados por inyección en el lado trasero. Por lo tanto, el elastómero está ya moldeado por inyección en el lado trasero del soporte de cerdas cuando se introduce la cerda / el haz de cerdas en la abertura de anclaje en el lado delantero. El soporte en el que está alojado el soporte de cerdas cuando se aplica la fuerza de presión tiene una cavidad. Esta cavidad está configurada de tal manera que aloja el soporte de cerdas en el lado trasero junto con el elastómero. En particular, la cavidad puede ser complementaria a la forma del soporte de cerdas provisto del sobremoldeado. Dado que en los cepillos de dientes el elastómero generalmente está configurado como limpiador lingual con protuberancias salientes, el soporte tiene ahondamientos configurados de forma correspondientemente complementaria para estas protuberancias.
Preferiblemente, sin embargo, la profundidad de la cavidad está realizada de tal manera que su volumen para recibir el elastómero sea menor que el volumen no comprimido del elastómero. De esta manera, el volumen en el alojamiento se adapta al volumen real del elastómero comprimido cuando se aplica la fuerza de presión para deformar el borde de la abertura de anclaje. Dado que el elastómero es más blando que el soporte de cerdas, hay que evitar que la fuerza de presión sea demasiado baja debido al elastómero interpuesto.
La contrafuerza aplicada por el soporte durante la deformación puede introducirse completamente en el lado delantero del soporte de cerdas a través del elastómero. Por lo tanto, no es imprescindible un contacto directo del lado trasero del soporte de cerdas sin la interposición del elastómero con el soporte para introducir contrafuerzas en el soporte de cerdas.
Las múltiples opciones mencionadas del procedimiento según la invención pueden presentar los siguientes pasos optimizados:
la pieza de herramienta se calienta de manera que el lado frontal, opuesta al soporte de cerdas, de la pieza de herramienta se lleva a una temperatura que está por debajo de la temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, en particular por debajo del 85% en °C de la respectiva temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas. La pieza de herramienta se mueve en relación con el soporte de cerdas, de modo que la pieza de herramienta entra en contacto con el soporte de cerdas y lo calienta.
Según otro aspecto, el procedimiento según la invención para fabricar un cepillo que comprende un soporte de cerdas con al menos una abertura de anclaje y al menos una cerda insertada en la abertura de anclaje y anclada en la misma sin ancla, estando formados el soporte de cerdas y la al menos una cerda a partir de una materia sintética termoplástica, que puede ser igual o diferente, se varía con los siguientes pasos:
un lado frontal, opuesto al soporte de cerdas, de la pieza de herramienta se lleva a una temperatura predeterminada que se encuentra en un intervalo entre la temperatura ambiente y 210 °C, en particular 150 °C;
la pieza de herramienta se mueve en relación con el soporte de cerdas de manera que la pieza de herramienta entra en contacto con el soporte de cerdas y lo lleva a la temperatura predeterminada, pero sin fundir el soporte de cerdas y la al menos una cerda.
En todas las formas de realización, la materia sintética termoplástica está seleccionada preferiblemente de entre poliéster, en particular, tereftalato de polietileno (PET), preferiblemente BR003, y tereftalato de polibutileno (PBT), polipropileno (PP), policarbonato (PC), poliamida (PA), acetato de polivinilo (PVA), polietileno (PE), copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) y copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN). Pueden utilizarse tanto homopolímeros como copolímeros con las materias sintéticas termoplásticas mencionadas.
Según la invención, el soporte de cerdas y la al menos una cerda insertada en la pieza de herramienta no se fundirán cuando la pieza de herramienta entre en contacto con el soporte de cerdas. La temperatura predeterminada asciende preferiblemente a como máximo 85% de la temperatura de fusión de la materia sintética termoplástica. De este modo se puede evitar con seguridad que se dañen las cerdas y/o el soporte de cerdas.
Preferiblemente, la temperatura predeterminada se sitúa en un intervalo entre 30 °C y 150 °C, de forma particularmente preferiblemente entre 60 °C y 140 °C, en particular entre 90 y 130 °C o entre 100 y 115 °C.
La temperatura predeterminada es además preferiblemente superior a la temperatura de transición vítrea de la materia sintética termoplástica. De esta manera, se garantiza una deformabilidad suficiente de la materia sintética termoplástica.
El procedimiento según la invención difiere fundamentalmente del estado de la técnica, porque, en primer lugar, prevé exclusivamente una fijación sin ancla de la cerda, del haz de cerdas o los haces de cerdas. La abertura de anclaje en sí está prefabricada, es decir, aquí no se punzonan orificios en el soporte de cerdas con punzones calentados, sino que, más bien, las aberturas de recepción resultan ya durante el moldeo por inyección del soporte de cerdas. Además, tampoco se calienta primero la abertura de recepción en el lado interior reblandeciendo de esta manera el borde del lado interior de la abertura, de manera que la cerda o el haz de cerdas quedan presionados clavándose en la pared blanda de la abertura de recepción. Más bien, preferiblemente, la cerda o el haz de cerdas se insertan primero en la abertura de recepción, y solo a continuación se calienta el soporte de cerdas en su lado delantero opuesto a la pieza de herramienta, pero sin fundirlo. Se trabaja por debajo de la temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, realizándose el calentamiento por la pieza de herramienta en la que asentaban la cerda o el haz de cerdas y no, por ejemplo, por una herramienta de calentamiento destinada específicamente a este fin, que después tiene que apartarse de nuevo cuando se aproxima la cerda o el haz de cerdas. Por lo tanto, un calentamiento de este tipo por la propia pieza de herramienta, en la que asiente la cerda o el haz de cerdas, no está contemplado ni sugerido en el estado de la técnica, porque en el estado de la técnica, el haz de cerdas debía penetrar en la pared blanda calentada del soporte de cerdas y, por tanto, debía tener una gran estabilidad inherente para poder transmitir la fuerza de presión ejercida sobre el haz de cerdas. Solo por fuerza de presión ejercida sobre el haz de cerdas en el lado trasero y por la rigidez inherente del haz de cerdas frío era posible presionar el extremo de anclaje clavándolo en la pared reblandecida del soporte de cerdas. Además, el calentamiento se producía por contacto con el soporte de cerdas por la propia pieza de herramienta calentadora y no, como es predominantemente común en el estado de la técnica, por calentamiento sin contacto. De esta manera, por un lado, se pueden alcanzar más rápidamente las transiciones energéticas y, por otro lado, el dispositivo puede realizarse con menos piezas.
El calentamiento del soporte de cerdas durante todo el proceso de conformación tiene lugar a una temperatura inferior a la temperatura de fusión, preferiblemente a una temperatura que es significativamente inferior a la temperatura de fusión, por ejemplo, al menos 15 % por debajo de la respectiva temperatura de fusión calculada en °Cy preferiblemente como máximo 15 % por encima de la temperatura de transición vítrea calculada en °K y en el caso de un material de soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K. En el caso de un material de cerdas con una temperatura de transición vítrea inferior a 300 °K, la temperatura a la que se calienta el soporte de cerdas durante todo el proceso de conformación es como máximo 50 % superior a la temperatura de transición vitrea calculada en °K. Preferiblemente, el soporte de cerdas se calienta a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea.
La invención y sus variantes ventajosas descritas anteriormente y a continuación prevén en particular el uso de polipropileno, algunos grupos del cual tienen una temperatura de transición vítrea inferior a 300 °K, y otros tienen una temperatura de transición vítrea superior a 300 °K, como material de soporte de cerdas. Otros materiales de soporte de cerdas preferibles son PET, PBT, PA, ABS, SAN y PC. Todos estos materiales de soporte de cerdas tienen temperaturas de transición vítrea superiores a 300 °K.
La temperatura de transición vítrea puede determinarse, por ejemplo, mediante un análisis térmico mecánico dinámico (DMTA). Se considera que la temperatura de fusión de los termoplásticos semicristalinos es el extremo superior del intervalo de fusión. La temperatura de fusión puede determinarse, por ejemplo, mediante calorimetría diferencial dinámica (DSC). En el caso de los termoplásticos amorfos, la transición al intervalo de flujo o de procesamiento es considerada la temperatura de fusión.
Para que el tiempo de ciclo en la fabricación de soportes de cerdas sea relativamente corto, una forma de realización de la invención prevé que la pieza de herramienta se calienta antes de que entre en contacto con el soporte de cerdas. Evidentemente, esto tiene la desventaja de que la cerda o el haz de cerdas en sí también se calienta, lo que no era deseado en el estado de la técnica, ya que el haz de cerdas debía clavarse en la pared blanda. Según la invención, la pieza de herramienta puede estar ya calentada a su temperatura máxima de funcionamiento predeterminada antes de entrar en contacto con el soporte de cerdas.
En una configuración de la invención, la invención prevé que la temperatura de fusión de la materia sintética del soporte de cerdas es inferior a la temperatura de fusión de la cerda o las cerdas. Pero también hay cepillos en los que el material del soporte de cerdas es el mismo que el material de las cerdas, por ejemplo, polipropileno y PA.
Como ya se ha explicado, el soporte de cerdas solo debe ser calentado por la pieza de herramienta después de la inserción de la al menos una cerda, y preferiblemente exclusivamente por contacto. Evidentemente, si un soporte de cerdas se acerca a una pieza de herramienta caliente o candente, puede producirse un mínimo aumento de temperatura, pero este aumento de temperatura es absolutamente insignificante y solo tiene lugar en la superficie inmediata.
Sin embargo, si el movimiento de aproximación tarda un tiempo muy largo, es concebible alternativamente que la pieza de herramienta lleve el soporte de cerdas en la zona de la superficie de contacto con la herramienta durante el movimiento de aproximación de la pieza de herramienta a la temperatura que está por debajo de la temperatura de fusión del material del soporte de cerdas y, preferiblemente, superior o igual a la temperatura de transición vítrea del material del soporte de cerdas. Alternativa o adicionalmente, el soporte de cerdas también puede ser llevado a la temperatura mencionada cuando el soporte de cerdas es contactado por la pieza de herramienta.
Según una forma de realización de la invención, el calentamiento del soporte de cerdas a la temperatura o los intervalos de temperatura predeterminados y mencionados anteriormente debe extenderse de 0,25 a 0,5 mm debajo de la superficie del soporte de cerdas (lado frontal) orientada hacia la pieza de herramienta, hasta que se complete el proceso de deformación. Dado que la pieza de herramienta presiona contra el soporte de cerdas durante un período de tiempo prolongado y lo calienta durante ello, la energía térmica migra también más profundamente al interior del soporte de cerdas. Esto significa que cuando el soporte de cerdas entra en contacto por primera vez con la pieza de herramienta, no tiene que estar ya calentado en profundidad; es suficiente con lograr este calentamiento durante el movimiento de aproximación y el tiempo de acción (tiempo de contacto).
En una 1a fase del movimiento de aproximación con respecto al soporte de cerdas, la pieza de herramienta puede calentar el soporte de cerdas al menos en la zona del borde que circunda la abertura de anclaje, pero preferiblemente en toda la zona de contacto, a una temperatura que está por encima de una temperatura límite que corresponde a 60 % en °C, en particular a 80 % de la temperatura de transición vítrea del material del soporte de cerdas, cuando se trabaja con un material del soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K. Esto se refiere en particular a los materiales de soporte de cerdas como las variantes de polipropileno con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K, PET, PBT, PA, ABS, SAN y PC. Alternativamente, la temperatura límite es la temperatura ambiente cuando se trabaja con un material de soporte de cerdas cuya temperatura de transición vítrea es inferior a 300 °K, lo que es el caso especialmente cuando se usan variantes de polipropileno con temperaturas de transición vítrea tan bajas. El calentamiento se realiza antes de que, en una 2a fase del movimiento de aproximación, la pieza de herramienta deforme el borde y el borde presione contra la al menos una cerda.
En particular, el material de soporte de cerdas puede calentarse a una temperatura situada en un intervalo entre la temperatura de transición vítrea y por debajo de aproximadamente 85% de la temperatura de fusión del termoplástico calculada en °C. Dependiendo del material termoplástico utilizado, esta temperatura se encuentra preferiblemente en un intervalo de entre 30 °C y 210 °C, de manera particularmente preferible entre 60 y 140 °C, preferiblemente entre 90 y 130 °C o entre 100 y 115 °C.
Como se ha demostrado en experimentos, la cerda o el haz de cerdas deben insertarse primero en la abertura de recepción antes de que la pieza de herramienta entre en contacto con el soporte de cerdas, en particular antes de que el soporte de cerdas se haya calentado, al menos en la zona del borde que circunda la abertura de anclaje (preferiblemente en toda la zona de contacto), a una temperatura que esté por encima de una temperatura límite que esté un 40% en °C, en particular un 20% en °C, por debajo de la temperatura de transición vítrea del material del soporte de cerdas, cuando se trabaja con un material de soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K (esto se refiere en particular a los materiales de soporte de cerdas como las variantes de polipropileno con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K, PET, PBT, PA, ABS, SAN y PC), o que corresponde a la temperatura ambiente cuando se trabaja con un material de soporte de cerdas cuya temperatura de transición vítrea es inferior a 300 °K, es decir, en particular las variantes de polipropileno con temperaturas de transición vítrea tan bajas. El borde de la abertura de anclaje es al menos el borde exterior en el lado delantero del soporte de cerdas.
Otra variante de la invención prevé que la al menos una cerda o haz de cerdas se insertan primero en la abertura de recepción antes de que el borde de la abertura de anclaje se caliente a una temperatura que esté al menos 30 °C por encima de la temperatura ambiente, en particular antes de que el borde de la abertura de anclaje en el interior de la abertura de anclaje haya sido calentado por encima de la temperatura ambiente por la pieza de herramienta. Esto significa que el borde dentro de la abertura no se calienta notablemente en esta última variante, a diferencia del estado de la técnica, en el que espigas calentables debían penetrar en la abertura para calentar el borde interior de la abertura, es decir, la pared que define la abertura, hasta el fondo del orificio.
La deformación debe ser tal que el borde del soporte de cerdas en la transición al lado delantero o frontal del soporte de cerdas presione en toda la circunferencia contra las cerdas exteriores del haz de cerdas fijado, de modo que se produzca una compactación del haz de cerdas. Evidentemente, el tipo o la envergadura de la compactación depende de la sección transversal del haz de cerdas. En el caso de los cepillos de dientes, por ejemplo, la sección transversal de la abertura de anclaje se reduce en un máximo de 0,3 mm, preferiblemente en un máximo de 0,15 mm.
Preferiblemente, la falta de calentamiento de la pared de apertura también se refiere a las demás formas de realización. Esto significa que, opcionalmente, solo en la zona del lado delantero, es decir, en la transición del lado delantero hacia la abertura de anclaje, el borde se lleva a las temperaturas límite o temperaturas predefinidas, pero en la propia abertura la temperatura ambiente se mantiene sustancialmente mientras la pieza de herramienta no entre en contacto con el soporte de cerdas.
Una forma de realización preferible de la invención prevé que la pieza de herramienta se caliente también en toda la zona de contacto en la que la pieza de herramienta entra en contacto con el soporte de cerdas, y no solo en la zona puntual o zona lineal alrededor del borde de la abertura de anclaje. Esto tiene la ventaja de que la pieza de herramienta dispone de toda la zona de contacto y, por lo tanto, toda la zona de material adyacente de la pieza de herramienta para mover y conformar esta zona de material debido a la alta presión aplicada. Además, resulta ventajoso si la pieza de herramienta entra en contacto incluso con todo el lado frontal del soporte de cerdas, que está orientado hacia la pieza de herramienta, es decir, su lado delantero, pero si al menos entra en contacto con al menos 70% de la superficie del lado delantero ejerciendo presión sobre la misma. En el estado de la técnica, mediante rebordes salientes en el soporte de cerdas fabricado se creaba una especie de cuello que representaba el único material calentado y conformado. Sin embargo, la presente invención difiere claramente de esto en que se calientan y se conforman precisamente las secciones del soporte de cerdas que están alejadas del borde frontal de las aberturas de anclaje.
El lado trasero del soporte de cerdas no debe ser calentado por la pieza de herramienta durante el anclaje, de modo que, de hecho, solo se calienta y se conforma el lado delantero orientado hacia la pieza de herramienta, mientras que el lado trasero forma una estructura estable en forma de placa que podría denominarse como base del soporte de cerdas. Por consiguiente, esta parte del soporte de cerdas no se deforma ni cambia de forma durante la aplicación de presión.
La pieza de herramienta también puede calentar el soporte de cerdas en el lado frontal al menos durante todo el tiempo en que ejerce presión sobre el soporte de cerdas. Por lo tanto, en la invención no se trata de un breve calentamiento preliminar del soporte de cerdas y un posterior movimiento rápido de los haces de cerdas a las secciones de material calentadas del soporte de cerdas, como es el caso en el estado de la técnica con los soportes de cerdas previamente calentados, a cuyo interior son empujados entonces los haces de cerdas.
Las materias sintéticas empleadas en la presente invención son, por ejemplo, copoliésteres, en particular Eastar™ BR003 (con un intervalo de temperatura de fusión de 230 a 280 °C), polipropilenos, en particular un homopolímero como por ejemplo PPH5042 con una temperatura de fusión de 165 °C, policarbonato, poliamida, acetato de polivinilo o polietileno. Si estos materiales tienen una temperatura de transición vítrea superior a la temperatura ambiente, en este caso 300 °K, se debe introducir energía en el soporte de cerdas a través de la pieza de herramienta. Esto también resulta ventajoso en el caso de materiales, cuya temperatura de transición vítrea es inferior a la temperatura ambiente. Sin embargo, según una variante de la invención, en el caso de este tipo de materiales del soporte de cerdas también es posible prescindir de un calentamiento del soporte de cerdas por la pieza de herramienta. Entonces, a la temperatura ambiente, la conformación se consigue exclusivamente a través de la presión de la pieza de herramienta sobre el soporte de cerdas.
De manera ventajosa, los materiales de soporte de cerdas se calientan a las siguientes temperaturas en el procedimiento según la invención y por el dispositivo según la invención que aún se explicará en lo sucesivo:
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En particular, la invención prevé un calentamiento del lado delantero del soporte de cerdas en un intervalo de 75 a 95 °C, en particular 80 a 90 °C en el caso de PET, y de 115 a 125 °C, en particular 110 a 120 °C en el caso de PP. En particular, se emplea PP con un índice de fluidez (MFI) de 6 a 35, preferiblemente de 10 a 15.
En la forma de realización preferible, el procedimiento según la invención prevé no solo una cerda que se inserta en total en una abertura de recepción, sino varias aberturas de anclaje y varias aberturas de recepción en el soporte de cerdas o en la pieza de herramienta. Las aberturas de recepción están alineadas respectivamente con las aberturas de anclaje asignadas. En las aberturas de recepción se insertan los haces de cerdas que entonces se introducen en las aberturas de anclaje, preferiblemente de forma simultánea. La pieza de herramienta calienta simultáneamente al menos los bordes de las aberturas de anclaje, preferiblemente la superficie de contacto completa, de modo que se calienta la zona completa entre las aberturas de anclaje. Ejerciendo presión sobre el lado delantero del soporte de cerdas, las aberturas de anclaje se cierran simultáneamente, anclando de esta manera los haces de cerdas simultáneamente.
Preferiblemente, la zona de contacto entre la pieza de herramienta y el soporte de cerdas en la pieza de herramienta es plana, al igual que el lado delantero del soporte de cerdas, que está orientado hacia la pieza de herramienta. El movimiento de aproximación de la pieza de herramienta en relación con el soporte de cerdas puede realizarse de forma controlada en cuanto a presión y tiempo y/o en cuanto a presión y trayectoria.
Alternativamente, el dispositivo se mueve simplemente en bloque, por ejemplo, estando previsto un motor eléctrico (por ejemplo a través de un accionamiento de husillo), en cuyo caso es detectado el consumo de corriente o el consumo de potencia del motor eléctrico y, una vez que se alcanza un límite predeterminado, se supone que el dispositivo está en la posición cerrada, en la que preferiblemente el soporte y la pieza de herramienta están en contacto entre sí. A partir de ese momento, podría empezar a transcurrir el llamado tiempo de mantenimiento.
El término "movimiento o movimiento de aproximación de la pieza de herramienta con respecto al soporte de cerdas" significa que se mueven una de las dos piezas o ambas piezas una con respecto a otra.
Otra variante de la invención prevé que la pieza de herramienta ejerza una fuerza de presión preferiblemente constante sobre el soporte de cerdas durante un tiempo predeterminado a partir del momento de la puesta en contacto con el soporte de cerdas. Este procedimiento opcional es particularmente fácil de realizar, ya que simplemente se aplica una fuerza de presión y se deja actuar sobre el soporte de cerdas durante un tiempo, por así decirlo como tiempo de acción, para a continuación volver a separar la pieza de herramienta y el soporte de cerdas una del otro. Tampoco son necesarios aquí pasos de procedimiento adicionales, como en las demás variantes de la invención, para anclar la cerda o el haz o haces de cerdas en el soporte de cerdas.
El movimiento de aproximación y/o la presión aplicada por la pieza de herramienta en relación con o sobre el soporte de cerdas puede ser no lineal a lo largo del tiempo desde el momento en que el soporte de cerdas es contactado por la pieza de herramienta hasta que se alcance la trayectoria máxima de aproximación. De esta manera, por ejemplo, se puede realizar un tiempo de acción inicial de la temperatura más largo o más corto, y a continuación se aplica una presión diferente para deformar aún más y de forma permanente el material del soporte de cerdas.
Al contrario del estado de la técnica mencionado anteriormente, el extremo de fijación de la al menos una cerda o del haz de cerdas completo puede ser más pequeño que la sección transversal de la abertura de anclaje, evidentemente antes de su deformación y antes del calentamiento del soporte de cerdas durante la inserción en la(s) abertura(s) de anclaje asignada(s). Esto significa que el haz de cerdas no se presiona clavándose en la pared lateral de la abertura de anclaje, como se proponía en el estado de la técnica. El extremo de fijación tampoco se presiona al interior del fondo de la abertura de anclaje, ya que este no se calienta o no se calienta lo suficiente como para estar blando. Además, no se ejerce una fuerza axial sobre las cerdas que supere la necesaria para expulsar las cerdas de la abertura de recepción.
Importante para el presente procedimiento y una gran diferencia con respecto a el estado de la técnica es el tiempo relativamente largo de exposición de la pieza de herramienta sobre el soporte de cerdas mientras se ejerce presión sobre el soporte de cerdas y este se calienta adicionalmente. El tiempo de acción es de al menos 4 segundos, en particular de al menos 5 segundos y un máximo de 15 segundos, en particular un máximo de 10 segundos. Durante este largo tiempo de acción, la presión puede ser constante y/o puede producirse un calentamiento permanente del soporte de cerdas. La abertura de anclaje puede ser un orificio ciego, en particular con una profundidad de 4 mm como máximo, y en particular de 2,7 mm como máximo.
Mediante la deformación del soporte de cerdas en la zona del lado delantero, el grosor del soporte de cerdas se reduce por el procedimiento según la invención.
La abertura de anclaje solo se deforma y se estrecha hasta una profundidad de como máximo 85%, en particular como máximo 70%, preferiblemente incluso como máximo 60% de su profundidad total, es decir, no se estrecha en la zona del fondo del orificio ciego.
Otra diferencia significativa con respecto a el estado de la técnica consiste también en la presión ejercida, que es considerablemente superior a la de los procedimientos propuestos anteriormente. La pieza de herramienta aplica una presión de al menos 200 bar, en particular de al menos 400 bar, sobre el soporte de cerdas.
La al menos una abertura de anclaje, preferiblemente todas las aberturas de anclaje, no tienen un collarín saliente en la zona de la boca de la abertura de anclaje antes de que la aplicación de la pieza de herramienta en el soporte de cerdas, sino que estos soportes de cerdas son planos en su lado delantero orientado hacia la pieza de herramienta, al menos en la zona de contacto con la pieza de herramienta. La enorme presión de 200 y más bares garantiza la conformación de toda la superficie o superficie de contacto y, salvo la abertura de anclaje oblicua que aún se describirá más adelante, no es necesario ningún collarín que sobresalga como acumulación de material.
En caso de que la abertura de anclaje presente en su interior una sección de borde que se extienda de forma oblicua con respecto a su lado delantero opuesto a la pieza de herramienta, puede ser necesaria una acumulación adicional de material en esta zona. Entonces, antes de la aplicación de la pieza de herramienta en el soporte de cerdas, el soporte de cerdas tiene un apéndice saliente en el borde frontal en la zona de la sección de borde oblicua que sobresale en la dirección hacia la pieza de herramienta. Por lo demás, de manera ventajosa, el lado delantero del soporte de cerdas es completamente plano.
En particular, como pieza de herramienta se emplea un almacén que está dotados con al menos una cerda o un haz de cerdas. Si hay que fijar varias cerdas o varios haces de cerdas en el soporte de cerdas, todas las cerdas o haces de cerdas se alojan en el mismo almacén y se introducen simultáneamente después de la dotación.
El/los extremo/s de fijación de las cerdas o de los haces de cerdas sobresalen del almacén con su extremo de fijación después de la dotación y se calientan en este extremo de fijación sin tener que salir del almacén. El engrosamiento se forma entonces en el extremo de fijación que sobresale libremente del almacén. Por lo tanto, el almacén no es solo una herramienta de punzonado, sino también una herramienta de transporte que se desplaza lateralmente con respecto al soporte de cerdas desde una estación de dotación y, a continuación, es presionada contra el soporte de cerdas.
El engrosamiento, es decir, el extremo de fijación engrosado, puede ser enfriado activamente a continuación, es decir, inmediatamente después de su creación, antes de ser insertado en la abertura de anclaje en el soporte de cerdas. Esto permite aumentar el tiempo de ciclo. Además, se evita que el engrosamiento se deforme a continuación durante la aplicación de la fuerza de presión, de tal forma que las cerdas ya no estén orientadas óptimamente entre sí. La refrigeración activa no significa que el extremo de fijación engrosado se enfríe en el dispositivo por la temperatura ambiente que reina allí. Más bien, está previsto un equipo para la refrigeración, por ejemplo, un flujo de aire activo generado por un ventilador. Este flujo de aire puede transportar o bien aire ambiente, por ejemplo desde más lejos de las piezas calentadas, o transportar aire refrigerado procedente de un sistema de aire acondicionado. Otra posibilidad consiste en prever una cámara de frío, a través de la cual se transporta el extremo de fijación con la o las cerdas.
Como ya se ha mencionado, la pieza de herramienta tiene, por ejemplo, un lado frontal plano orientado hacia el soporte de cerdas (al menos en la zona de contacto con el soporte de cerdas) y/o una geometría que no puede engranar en la abertura de anclaje, es decir, sin salientes en forma de espiga o similares, como se proponía en el estado de la técnica.
Como ha resultado, la posición del llamado plano de separación entre el soporte y la pieza de herramienta, en el que los dos se apoyan mutuamente, es importante en relación con el soporte de cerdas. Por lo tanto, resulta ventajoso si la cavidad formada para recibir el soporte de cerdas no solo está formada en el soporte, sino también parcialmente en la pieza de herramienta. Sin embargo, con respecto al grosor del soporte de cerdas, la mayor parte de la cavidad está formada por un ahondamiento en el soporte. El plano de separación debe estar preferiblemente cerca o inmediatamente adyacente a una transición redondeada entre la superficie lateral y el lado delantero del soporte de cerdas, es decir, fuera de la transición redondeada. Por lo tanto, esta transición redondeada no está provista de ningún talón o rebaba generados por el material expulsado del soporte de cerdas.
Mediante la aplicación de presión y calor o solo presión, el grosor total del soporte de cerdas se reduce de manera permanente, es decir, no solo parcialmente, sino en su totalidad. En particular, el lado frontal, opuesto al soporte de cerdas, de la pieza de herramienta se lleva a una temperatura que es como máximo de 140 °C, en particular como máximo de 130 °C. Por ejemplo, se utiliza polipropileno, PET, ABS o SAN como material para el soporte de cerdas.
En caso de usar PET como material de soporte de cerdas, ha resultado que el lado delantero del soporte de cerdas debe llevarse a entre 75 y 95°C, en particular a entre 80 y 90°C, durante la conformación, y a entre 105 y 125°C, en particular a entre 110 y 120°C, en caso de usar PP (por ejemplo, con un índice de fluidez (MFI)) de 6 a 35, preferiblemente de 10 a 15.
Como ya se ha mencionado brevemente antes, cronológicamente antes o después de la fijación de la al menos una cerda, un elemento de limpieza elástico de un elastómero, especialmente TPE, que sobresale en el lado delantero, puede moldearse por inyección y fijarse al soporte de cerdas, estando dispuesto el elemento de limpieza en el borde del soporte de cerdas y/o hacia el interior del borde entre las cerdas o los haces de cerdas. Por consiguiente, son concebibles formas mixtas de elementos de limpieza en el mismo cepillo. Elementos de limpieza moldeados por inyección, haces de cerdas que se fijan al soporte de cerdas mediante la conformación del borde de la abertura de anclaje, así como cerdas singulares en forma de elementos de limpieza elastoméricos prefabricados, que también se fijan al soporte de cerdas mediante la conformación del borde de la abertura de anclaje, pueden fijarse al soporte de cerdas, en cualquier combinación. Además, el cuerpo de cepillo puede estar realizado como pieza multicomponente moldeada por inyección
Las cerdas también pueden estar preafiladas, es decir, preafiladas química o mecánicamente o pre-redondeadas.
En el mismo soporte de cerdas pueden anclarse varios haces de cerdas, estando compuesto al menos un haz de cerdas de otro material con otra temperatura de fusión que las cerdas de al menos otro haz de cerdas. Los haces de cerdas hechos de diferentes materiales de cerdas se calientan a diferentes grados para fusionar las cerdas de cada haz y formar un extremo de fijación engrosado. Esto puede realizarse de varias maneras: La distancia entre el extremo de haz de cerdas, que está orientado hacia un equipo de calentamiento, y el equipo de calentamiento se ajusta de forma diferente en función del material de las cerdas y/o el equipo de calentamiento se calienta a diferentes temperaturas en función del material de cerdas y/o se usan diferentes equipos de calentamiento calentados a diferentes temperaturas, adaptados al material de cerdas asignado.
Por ejemplo, los haces de cerdas son expulsados del almacén en diferentes grados. Los haces de cerdas de material más fácil de fundir, por ejemplo, permanecen más cerca del almacén que los demás, de modo que los haces de cerdas que se extienden más hacia fuera llegan más cerca del equipo de calentamiento que los demás y, por tanto, se calientan más. Alternativamente, los haces de cerdas también pueden ser procesados uno tras otro empujando los haces de cerdas con diferentes materiales de cerdas fuera del almacén uno tras otro, de tal forma que los haces de cerdas que presentan diferentes materiales de cerda se expulsan del almacén con su extremo de fijación para entonces llegar más cerca del equipo de calentamiento. Entonces, o bien, el equipo de calentamiento se calienta a dos temperaturas adecuadas y diferentes, o bien, se utilizan diferentes equipos de calentamiento para los respectivos haces de cerdas asignados.
En el caso de un cepillo con cerdas de nylon y de PBT, por ejemplo, primero se calientan las cerdas de nylon y, a continuación, las de PBT.
Las variantes ventajosas mencionadas también pueden combinarse explícitamente entre sí de manera discrecional.
Sin embargo, la presente invención también proporciona un dispositivo para la fabricación de un cepillo, para la realización de un procedimiento según la invención, en el que está prevista una pieza de herramienta con al menos una abertura de recepción para al menos una cerda o al menos un haz de cerdas y un soporte opuesto. La pieza de herramienta y el portaherramientas pueden acercarse una hacia otro y alejarse una de otro (en la dirección de aproximación y en dirección contraria a la de aproximación). La pieza de herramienta puede ser calentada, por ejemplo, por una calefacción de resistencia eléctrica integrado, y el portaherramientas está provisto de un dispositivo de refrigeración activo, en particular conectado a un circuito de agua de refrigeración. De esta manera, en componentes que están en contacto entre sí definiendo al menos una cavidad común para recibir un soporte de cerdas se calienta y se refrigera al mismo tiempo.
El dispositivo según la invención para fabricar un cepillo que tiene al menos una cerda o al menos un haz de cerdas, preferiblemente varios haces de cerdas, que tiene un soporte de cerdas con al menos una abertura de anclaje para la al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas, tiene un soporte para el soporte de cerdas y una pieza de herramienta (por ejemplo, configurada como punzón de prensado) con al menos una abertura de recepción para la al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas, desembocando la abertura de recepción en el lado frontal, orientado hacia el soporte de cerdas, de la pieza de herramienta, y teniendo la pieza de herramienta una calefacción que calienta al menos secciones del lado frontal y que está configurada y regulada de tal manera que el lado frontal se calienta a una temperatura de como máximo 140°C, en particular como máximo 130°C. En particular, como material para el soporte de cerdas se usa aquí polipropileno, PET, ABS o SAN.
En el dispositivo según la invención, una pieza de herramienta que actúa como portador temporal para la cerda o para el o los haces de cerdas se usa como punzón de prensado y al mismo tiempo como medio de transporte. Una calefacción en el lado frontal de la pieza de herramienta está realizada y se regula a través de un control de tal manera que el lado frontal es calentado a una temperatura de como máximo 140 °C, en particular como máximo 130 °C, cuando se desplaza contra el soporte de cerdas. Un dispositivo que teóricamente puede funcionar a temperaturas más altas, pero cuyo control o regulación limita la temperatura de manera predeterminada correspondientemente, evidentemente también entra en la definición de dispositivo.
Como se ha explicado anteriormente en relación con el procedimiento, el movimiento de aproximación de la pieza de herramienta con respecto a un soporte del soporte de cerdas puede realizarse mediante el movimiento del soporte y/o de la pieza de herramienta, pudiendo estar controlado el movimiento de aproximación en cuanto a la presión y el tiempo y/o en cuanto a la presión y la trayectoria, o solo en cuanto al tiempo o solo en cuanto a la trayectoria.
El dispositivo según la invención puede aplicar una presión de al menos 200 bar, en particular de al menos 400 bar, sobre el soporte de cerdas, es decir, en dirección hacia el soporte.
La calentabilidad de la pieza de herramienta debería estar realizada en toda la zona de contacto con el soporte de cerdas o incluso en toda la zona del lado frontal de la pieza de herramienta, que está opuesta al soporte y, por tanto, al soporte de cerdas insertado en el soporte.
Como se explica más adelante en relación con el procedimiento según la invención, la pieza de herramienta es, por ejemplo, un almacén que en una estación de dotación del dispositivo es dotado es dotado de la al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas. La al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas (el término "al menos una cerda" incluye generalmente, para el conjunto de la presente descripción y las reivindicaciones, uno o varios haces de cerdas) sobresale del almacén con su/s extremo/s de fijación después de haber sido dotado. En una estación de fusión situada después de la estación de colocación son calentados los extremos de fijación, quedando formado respectivamente un engrosamiento. En caso de usar uno o varios haces de cerdas, las cerdas del haz de cerdas correspondiente se reúnen entre sí por conformación térmica. En particular, se forma una especie de engrosamiento en forma de hongo, calota o esfera.
En general, en el dispositivo según la invención, o bien el almacén puede moverse y las estaciones pueden ser estacionarias, o bien el almacén es estacionario y las herramientas de relleno o los equipos de calentamiento o los soportes se mueven hacia el almacén. Estas herramientas o soportes pueden, por ejemplo, estar dispuestos sobre un carrusel giratorio que desplaza sucesivamente los almacenes estacionados. El dispositivo según la invención tiene un control que controla el movimiento de aproximación de la pieza de herramienta en relación con el soporte de cerdas, así como el proceso de calentamiento de la pieza de herramienta de tal manera que la pieza de herramienta está calentada antes de entrar en contacto con el soporte de cerdas. Esto significa que antes del movimiento de aproximación de la pieza de herramienta en dirección hacia el soporte, la pieza de herramienta ya está caliente. En esta fase, sin embargo, la temperatura máxima de funcionamiento puede, pero no tiene que estar presente. El soporte de cerdas es calentado por la pieza de herramienta solo después de la inserción de la al menos una cerda, lo que se realiza por el saliente del extremo engrosado con respecto al almacén y a la distancia del lado frontal del almacén con respecto a la superficie de contacto correspondiente en el soporte de cerdas.
El dispositivo según la invención está configurado en particular de tal manera que la pieza de herramienta está calentada permanentemente a la temperatura deseada que es necesaria para calentar el lado delantero del soporte de cerdas para el proceso de deformación. Esto significa que la pieza de herramienta también está ya caliente y a esta temperatura deseada cuando la al menos una cerda o el o los haces de cerdas son introducidos en la abertura o aberturas de recepción. Si la pieza de herramienta también recibe la al menos una cerda / un haz de cerdas durante la fusión de los extremos de las cerdas para formar el extremo de fijación engrosado, se debe tener cuidado de que la temperatura de la pieza de herramienta y/o el tiempo de mantenimiento de la al menos una cerda / un haz de cerdas en la abertura de recepción no provoque la deformación de la cerda o las cerdas de un haz de cerdas.
El control puede calentar la pieza de herramienta a una temperatura tal y controlar la aproximación de la pieza de herramienta hacia el soporte de cerdas de tal manera que la pieza de herramienta lleve al soporte de cerdas, en la zona de la superficie de contacto con la pieza de herramienta durante el movimiento de aproximación de la pieza de herramienta hacia el soporte de cerdas y/o al entrar en contacto con el soporte de cerdas, a una temperatura que esté por debajo de la temperatura de fusión del material del soporte de cerdas y, preferiblemente, sea superior o igual a la temperatura de transición vítrea del material del soporte de cerdas, estando en particular configurado el control programado de tal forma que, en el caso de un material del soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K, ajuste la temperatura de la pieza de herramienta a como máximo 15% por encima de la temperatura de transición vítrea calculada en °K, y que, en el caso de un material del soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea inferior a 300 °K, la ajuste a como máximo 50% por encima de la temperatura de transición vítrea calculada en °K.
Evidentemente, en el procedimiento según la invención o el dispositivo según la invención, se pueden suministrar cuerpos de cepillo o soportes de cerdas producidos en el procedimiento estándar de moldeo por inyección de uno o varios componentes. Así, se pueden utilizar mangos, o más generalmente, cuerpos de cepillo o soportes de cerdas, que se utilizan en los cepillos de dientes que, en realidad, se rellenan tradicionalmente con la técnica del anclaje (metálico). Sin embargo, normalmente estos mangos / cuerpos de cepillo / soportes de cerdas tienen aberturas de anclaje más profundas de lo que es necesario en el procedimiento según la invención.
También en la técnica de anclaje existen ya desde hace años mangos o cuerpos de cepillo o soportes de cerdas multicomponentes, donde en la zona de cabezal de los cuerpos de cepillo, entre las aberturas de anclaje y/o el borde del cabezal de cepillo están moldeadas por inyección estructuras elastoméricas. También en el dorso del cabezal de cepillo pueden estar fijados y moldeados por inyección limpiadores linguales, por ejemplo, elastoméricos. Todas estas posibilidades son aplicables también al procedimiento según la invención y al dispositivo según la invención.
En la técnica de anclaje, estas estructuras elastoméricas se fijan en el lado delantero o trasero antes de que tenga lugar la dotación de cerdas. Solo excepcionalmente, la fijación de la estructura elastomérica después de la dotación de cerdas, lo que sin embargo no es habitual. Generalmente, en una herramienta de moldeo por inyección multicomponente, estas estructuras elastoméricas se inyectan sobre una estructura de soporte más rígida. Este tipo de herramientas multicomponentes para cuerpos de cepillo de dientes están muy extendidos.
Los mangos, cuerpos de cepillo / soportes de cerdas suministrados en el procedimiento según la invención y/o en el dispositivo según la invención pueden ser fácilmente inyectados con cualquiera de las técnicas y herramientas de moldeo por inyección de cuerpos de cepillo conocidas hoy en día. Las aberturas de anclaje se preinyectan por medio de espigas de molde que pueden ser redondos o tener cualquier forma de sección transversal y que sobresalen al interior de la cavidad de inyección. Después de un enfriamiento y/o curado suficiente del plástico inyectado, estas espigas pueden ser extraídas entonces de las cavidades, por ejemplo, por medio de correderas, antes de que se realice el desmoldeo completo de la pieza moldeada por inyección. Las denominadas espigas de molde pueden estar fijadas en paralelo y/o en ángulo para crear por tanto aberturas de anclaje paralelas y/o en ángulo en la pieza moldeada por inyección. En el procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención, las espigas pueden sumergirse típicamente algo menos profundamente en las cavidades de inyección durante la inyección de este tipo de piezas que durante la inyección de cuerpos de cepillo o soportes de cerdas que deben ser rellenos con la técnica de anclaje. En consecuencia, las aberturas de anclaje en los tramos de rociado son ligeramente menos profundas. Dado que estas aberturas son menos profundas, el grosor de cabezal total de los cepillos fabricados con el procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención puede realizarse de forma significativamente más reducida que en el caso de cabezales de cepillo que se rellenan con la técnica de anclaje. Por lo tanto, resulta una ventaja clínica en la fabricación de cepillos de dientes.
El procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención tienen ventajas particulares en el caso de usar materiales claros para el soporte de cerdas o el cuerpo de cepillo. Este tipo de materiales habitualmente son PET, copoliéster, SAN, ABS, etc. También estos materiales pueden tener aberturas de anclaje preinyectados como en el caso de los soportes de cerdas / cuerpos de cepillo / mangos de polipropileno y/o proveerse de elastómeros (por ejemplo, TPE, TPU) en un procedimiento multicomponente. Una vez que los soportes de cerdas / cuerpos de cepillo / mangos hayan sido inyectados en el procedimiento multicomponente, pueden seguir siendo procesados como se ha descrito anteriormente y a continuación a base del dispositivo, tal como lo prevé la invención.
Antes de la estación con el soporte y la pieza de herramienta que actúa, por ejemplo, como punzón de prensado, puede estar prevista una estación de inyección para producir el portahaces, donde en la estación de inyección está presente una mitad de molde de inyección con al menos un apéndice que engrana en una cavidad de inyección y que está fijado inamoviblemente a la mitad de molde de inyección o es una parte integral de la misma. Esto hace que las correderas activas empleadas hasta ahora como mitades de molde de inyección sean parcial o totalmente superfluas. Es que cada apéndice crea un abertura de anclaje configurada en forma de orificio ciego. Las correderas no solo son costosas de fabricar, sino también de mantener y reparar. Debido a que en el dispositivo según la invención, la cerda o el haz de cerdas no se fijan con un ancla en el soporte de cerdas que requiere una profundidad mínima para la abertura de anclaje, las aberturas de anclaje con una menor profundidad son completamente suficientes para la fijación de la cerda o del haz de cerdas.
El dispositivo tiene al menos un motor eléctrico, preferiblemente un servomotor, para aplicar la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas. Los motores eléctricos tienen la ventaja de que la fuerza de presión se puede ajustar muy fácilmente y de que son fiables y fácilmente reajustables.
Pueden estar previstos varios motores eléctricos para aplicar la fuerza de presión. Además, un motor eléctrico también puede aplicar presión en varios soportes de cerdas simultáneamente siendo delimitadas varias cavidades entre una pieza del molde y un soporte de cerdas. Para aumentar la tasa de expulsión del dispositivo, están previstos en particular varios motores eléctricos que respectivamente aplican presión en varios soportes de cerdas.
Además, para aumentar la tasa de emisión resulta conveniente el uso de mesas giratorias o similares. Por ejemplo, se pueden proporcionar varias unidades en función de las estaciones que requieran un tiempo de ciclo más largo.
El dispositivo según la invención debe tener un control programado de tal manera que, durante el funcionamiento, la pieza de herramienta está calentada permanentemente a la temperatura deseada durante la aplicación de presión sobre el soporte de cerdas. Por lo tanto, no hay fluctuaciones de temperatura deseadas durante el funcionamiento, por lo que no hay ningún tiempo de calentamiento para la pieza de herramienta, lo que repercutiría negativamente en la velocidad del ciclo.
Según la invención, el soporte mencionado anteriormente está provisto de al menos un canal de refrigeración. Las conexiones en el lado exterior del soporte permiten la conexión a un circuito de refrigeración, en particular, a un circuito de refrigeración por líquido.
El soporte es, en particular, una placa con una o varias cavidades para recibir el / los soportes de cerdas.
El soporte tiene además, preferiblemente, ahondamientos para varios soportes de cerdas, a fin de formar cavidades parciales. Debido a que el soporte con los ahondamientos está adaptado exactamente al diseño del cepillo (soporte plano), hay que fabricar un nuevo soporte para cada nuevo diseño. Por lo tanto, los soportes son extremadamente caros. Los conductos de refrigeración aumentan los costes.
Para mantener reducidos los costes, puede resultar ventajoso si el soporte tiene en su lado trasero solo un canal de refrigeración en forma de acanaladura visto en sección transversal, que se origina muy fácilmente por fresado. El canal de refrigeración se completa entonces por que una placa de brida del lado del dispositivo, por ejemplo, presente de forma permanente, que también está provista de un canal en su lado delantero. Cuando el soporte se atornilla entonces a la placa de brida, las dos acanaladuras se complementan formando el canal de refrigeración cerrado o los canales de refrigeración cerrados. Alternativamente, los canales de refrigeración o el canal de refrigeración pueden, evidentemente, generarse también mediante uno o varios taladros a través del soporte en forma de placa. Para unir, por ejemplo, los orificios paralelos entre sí por los bordes, pueden estar previstas placas de cabeza, similares a un radiador de coche. Estos unen los extremos contiguos de los conductos de refrigeración entre sí en términos de flujo.
El soporte tiene para cada soporte de cerdas una cavidad con forma complementaria al soporte de cerdas, de la cual sobresale preferiblemente ligeramente el soporte de cerdas.
Por lo demás, se señala expresamente que las ventajas y características mencionadas anteriormente en relación con el procedimiento según la invención son también aplicables al dispositivo según la invención, individualmente o en combinación, de acuerdo con el procedimiento según la invención.
Además, cabe destacar que el procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención pueden utilizarse para cualquier cepillo, no solo para cepillos de dientes. Por ejemplo, el procedimiento y el dispositivo pueden utilizarse también para cepillos domésticos, cepillos para fregar, escobas domésticas o escobas de cualquier tipo, cepillos para lavar platos, cepillos para el inodoro, cepillos para el pelo, cepillos de aspiradora, cepillos para lavado a mano y cepillos de cualquier tipo, por ejemplo para pintar, cepillos para pintar o para laca las uñas, cepillos para la cara frontal (así como cepillos de dientes manuales o eléctricos). Los detalles y variantes descritos en los siguientes dibujos pueden, por tanto, emplearse también para todos estos cepillos.
Más características y ventajas de la invención resultan de la siguiente descripción y de los siguientes dibujos, a los que se hace referencia.
En los dibujos, muestran:
Las figuras 1a a 1g, diferentes pasos sucesivos del procedimiento según la invención en una vista en planta desde arriba en perspectiva y una vista desde abajo en perspectiva que también muestra el dispositivo según la invención, la figura 2, una vista ampliada de la vista desde abajo en perspectiva de la estación de anclaje de la figura 1e, la figura 3, una vista en sección transversal a través de la estación de anclaje representada en las figuras 1e y 1f antes de que el almacén y el soporte de cerdas se muevan el uno hacia el otro,
la figura 4, una vista correspondiente de la estación según la figura 3 durante la primera puesta en contacto del almacén y del soporte de cerdas,
las figuras 5 y 5, vistas correspondientes de la estación de anclaje según la figura 3 tras el final del movimiento de aproximación y tras el final del tiempo de acción, inmediatamente antes de apartarse y abrirse la estación, la figura 6, una vista en sección a través de una estación de dotación alternativa,
la figura 7, una vista en sección a través de la estación de anclaje según la figura 3, en la que se procesan haces de cerdas dirigidos oblicuamente,
la figura 8, una vista en sección a través de un soporte de cerdas alternativo empleado en la invención, la figura 9, una vista frontal de un soporte de cerdas producido en la presente invención,
la figura 10, una vista en sección a través de un molde de inyección, con el que se moldea por inyección el soporte de cerdas mostrado en la figura 9,
la figura 11, una vista en sección a través de un soporte de cerdas durante la inserción de haces de cerdas y/o cerdas elastoméricas individuales,
la figura 12, variantes de cerdas singulares prefabricadas, utilizadas en la invención,
la figura 13, variantes del procedimiento según la invención y del dispositivo según la invención,
la figura 14 , una vista en sección ampliada a través de una variante del dispositivo según la invención, en este caso la estación de anclaje, con el soporte, y
la figura 15, una vista en sección ampliada a través de otra variante del dispositivo según la invención, en este caso la estación de anclaje, con el soporte, usándose para un soporte de cerdas provisto de un elastómero.
En la figura 1 está representado un dispositivo para fabricar cepillos, por ejemplo cepillos de dientes. Como es sabido, tal cepillo de dientes tiene un cabezal de cepillo con haces de cerdas que sobresalen del lado delantero, un cuello y un mango. Estas tres secciones pueden convertirse unas en otras en una sola pieza, formando el llamado cuerpo de cepillo. El cabezal de cepillo puede rellenarse directamente, o bien, puede realizarse en dos piezas, con un soporte de cerdas en forma de plaquita que tras el moldeo por inyección ya tiene aberturas de anclaje prefabricadas en forma de orificio ciego, juntándose este soporte de cerdas en forma de plaquita a continuación al resto del cabezal, ya sea por soldadura, pegado o sobremoldeado. Una alternativa a esto es que el cabezal de cepillo esté realizado en una sola pieza, de modo que él mismo forme el soporte de cerdas.
Esta realización se muestra en la figura 1, el cabezal de cepillo forma al mismo tiempo el soporte de cerdas 10. En esta representación, el soporte de cerdas 10 es al mismo tiempo el cuerpo de cepillo, ya que comprende el mango, el cuello y el cabezal del cepillo. El soporte de cerdas 10 es una pieza prefabricada y moldeada por inyección. La figura 2 muestra que el soporte de cerdas 10 tiene en su lado inferior numerosas aberturas 12 prefabricadas, producidas durante el moldeo por inyección, en las que se insertan y anclan los haces de cerdas. Pero la siguiente descripción es transmisible y legible de forma idéntica a los soportes de cerdas 10 en forma de plaquita.
El dispositivo mostrado en la figura 1 comprende varias estaciones, en concreto, una estación de colocación 14 mostrada en las figuras 1a y 1b, una estación de fusión 16 mostrada en la figura 1c, y una estación de anclaje de haces de cerdas 18 mostrada en las figuras 1e y 1f.
Por todas las estaciones pasa un almacén 20, también llamado pieza de herramientas, que transporta haces de cerdas a través de las estaciones individuales.
Aunque la figura 1 muestra un almacén 20 con aberturas de recepción para un cepillo que están representadas con más detalle más adelante, en la práctica, los almacenes 20 son preferiblemente tan grandes que en el almacén 20 quedan formadas varios grupos adyacentes de aberturas de recepción para varios cepillos. También puede haber varias filas de grupos de aberturas de recepción para varios cepillos.
[0156 ] El almacén 20 es, por ejemplo, una pieza en forma de placa con un grosor constante, que tiene un lado frontal 22 superior plano, superior según la figura 1. Alternativamente, el almacén que tiene una forma sustancialmente de placa, tiene en su lado frontal 22 un ahondamiento 200 con un fondo 202 que también puede ser plano como se muestra en la figura 14, para formar una parte de una cavidad para recibir el soporte de cerdas 10.
Dado que el almacén pasa por un número de estaciones y a continuación es usado para la fabricación de cepillos adicionales, hay un funcionamiento circulante de almacén en el dispositivo, pasando numerosos almacenes 20 configurados de forma idéntica a través de las estaciones individuales de manera sincronizada. El almacén 20 es, por tanto, un medio de transporte de los haces de cerdas 24 a través del dispositivo. Alternativamente, el almacén puede ser estacionario y las estaciones individuales pasan de forma sincronizada alrededor del almacén, por ejemplo en un carrusel. De esta manera, se pueden procesar simultáneamente varios almacenes estacionarios, o más precisamente los haces de cerdas dispuestos en los almacenes.
El almacén 20 tiene numerosas aberturas de recepción 26 que tienen un patrón de orificios correspondiente al patrón de orificios del soporte de cerdas 10.
Cada haz de cerdas 24 se compone de varias cerdas que se separan de una reserva de cerdas y se insertan en el almacén 20, como se muestra en la figura 1a, por ejemplo a través de espigas, como se explicará más adelante. Los haces de cerdas 24 individuales pueden ser transportados a través de tubos con aire comprimido o vacío.
Las cerdas están hechas de un material termoplástico, en particular PA, PBT, poliéster, copoliéster o polipropileno, pero también pueden estar hechas de elastómeros. Además, también es posible utilizar cerdas coextruidas, por ejemplo con un núcleo de PA con recubrimiento de elastómero. Como se explicará más adelante con referencia a las figuras 11 y 12, tampoco es absolutamente necesario que solo se inserten e incrusten haces de cerdas 24 en la abertura de anclaje, sino que también se puede insertar y fijar en su abertura de anclaje solo una cerda singular prefabricada en forma de, por ejemplo, un elemento de limpieza elastomérico de acuerdo con el procedimiento mencionado y descrito posteriormente. Este tipo de elementos de limpieza se inyectan o espuman por separado y son más blandos que el soporte de cerdas 10.
Los haces de cerdas 24 tienen extremos opuestos y sobresalen ligeramente del almacén 20 con sus extremos traseros 28, denominados extremos de fijación, por lo que sobresalen ligeramente del lado frontal 22. Esto se muestra en la figura 1b.
El almacén 20, que está completamente dotado de haces de cerdas 24, es transportado lateralmente a la estación de fusión 16, como se muestra en la figura 1c. En esta estación hay un equipo de calentamiento 30 que, por ejemplo, puede ser una calefacción de placa o una calefacción de aire caliente. Sin contacto, los extremos traseros 28 de los haces de cerdas 24 se calientan de manera que las cerdas individuales superan su temperatura de fusión y las cerdas de un haz se funden formando un extremo de fijación engrosado. Las cerdas de un haz de cerdas 24 están, por lo tanto, íntegramente conectadas entre sí. El engrosamiento 32 de un haz de cerdas 24 no funde con los engrosamientos contiguos de los haces de cerdas 24 adyacentes, sino que sigue siendo engrosamientos esféricos o lenticulares. Además, preferiblemente no se presiona ningún punzón contra los engrosamientos o el material aún líquido de los extremos de cerda fundidos.
Varios haces de cerdas 24 pueden anclarse en el mismo soporte de cerdas 10, comprendiendo al menos un haz de cerdas 24 cerdas de otro material con otra temperatura de fusión que las cerdas de al menos otro haz de cerdas 24. Los haces de cerdas 24, que están hechos de diferentes materiales de cerdas, se calientan de a diferentes temperaturas para fusionar entre sí respectivamente las cerdas de un haz y formar un extremo de fijación engrosado. Esto puede realizarse de diversas maneras: La distancia entre el extremo de haz de cerdas 24 que está orientado hacia un equipo de calentamiento 30 y el equipo de calentamiento 30 se ajustan de manera distinta en función del material de las cerdas y/o el equipo de calentamiento 30 se calienta a diferentes temperaturas en función del material de las cerdas y/o se usan equipos de calentamiento 30 calentados a diferentes temperaturas de manera adaptada al material de cerdas asignado.
Por ejemplo, los haces de cerdas son expulsados del almacén 20 en diferentes grados dependiendo del material de las cerdas. Por ejemplo, los haces de cerdas 24 de un material que se funde más fácilmente permanecen más cerca del almacén 20 que los demás, de modo que los haces de cerdas 24 que se extraen más llegan más cerca del equipo de calentamiento 30 que los demás y, por tanto, se calientan más.
Alternativamente, los haces de cerdas 24 también pueden ser mecanizados sucesivamente, de tal forma que los haces de cerdas 24 que presentan diferentes materiales de cerdas son expulsados del almacén uno tras otro con su extremo de fijación, para luego llegar más cerca del equipo de calentamiento 30. Entonces, el equipo de calentamiento 30 se calienta a dos temperaturas diferentes adecuadas, o bien, se utilizan equipos de calentamiento 30 a diferentes temperaturas para sus respectivos haces de cerdas asignados.
La expulsión de haces de cerdas individuales o grupos de haces de cerdas se realiza, por ejemplo, con una placa base 44 dividida (véase la figura 5), cuyas partes pueden desplazarse independientemente entre sí en la dirección longitudinal de las cerdas.
Por ejemplo, en el caso de un cepillo con cerdas de nylon y PBT, se calientan primero las cerdas de nylon y, a continuación, las de PBT.
Estando todavía en la estación de fusión 16 o en camino a la estación de anclaje 18 siguiente o en la estación de anclaje 18, los engrosamientos 32 pueden opcionalmente ser refrigerados activamente. Esto se hace, por ejemplo, mediante un flujo de aire frío 214 aportado por un ventilador (véase la figura 1d) o por el hecho de que la estación 1d configurada como cámara fría, a través de la cual se hace pasar el almacén 20 con los engrosamientos 32 aún blandos en el lado trasero. Mediante la refrigeración de los engrosamientos 32 puede aumentarse el tiempo de ciclo.
El almacén 20 transporta los haces de cerdas 24 hacia la siguiente estación de anclaje 18. Esta estación de anclaje asegura que los haces de cerdas 24 queden permanentemente bloqueados en las aberturas de anclaje 12 del soporte de cerdas 10 exclusivamente sin ancla.
La estación de anclaje 18 comprende al menos un soporte 34 (preferiblemente varios soportes 34) que tiene en su lado frontal 36 opuesto al lado frontal 22 (véase la figura 2) una cavidad 38 (en el caso de varios soportes de cerdas 10 que han de ser recibidos, varias cavidades), que está configurada de forma complementaria a la forma correspondiente del soporte de cerdas 10, de modo que este último se apoya de forma plana con su lado trasero en el soporte 34 (véase también la figura 14).
El propio soporte 34 tiene un lado frontal 36 plano, con respecto a la cual sobresale sin embargo ligeramente el soporte de cerdas 10, como se muestra en la figura 2, para engranar en el ahondamiento 200, complementario a la zona del lado delantero del soporte de cerdas 10, del almacén 20, como se muestra por ejemplo en la figura 14.
El almacén 20 puede ser calentado, por ejemplo, mediante una calefacción de placa suministrada desde fuera, que se desplaza en la estación de anclaje 18 lateralmente hacia el almacén 20 y, dado que el almacén 20 es de metal, puede calentarlo rápidamente.
Alternativamente, en el almacén 20 está realizada una calefacción, en particular, una calefacción de resistencia eléctrica 39, que se muestra en la figura 2 y en la figura 14. Las bobinas de calentamiento se indican simbólicamente, están situados cerca del lado fontal 22 o, en el caso de una ahondamiento 200, cerca del fondo 202 del ahondamiento 200, que forma una parte del lado frontal 22.
Los contactos de conexión eléctrica 41 , por ejemplo, contactos deslizantes en una superficie lateral del almacén 20, permiten que el almacén 20 se acople eléctricamente para activar la calefacción 39 cuando el almacén 20 se desplaza entrando en la estación de anclaje 18. Evidentemente, también es concebible que el lado frontal 22, incluyendo el fondo 202 del ahondamiento 200, represente en sí una capa de calentamiento por resistencia eléctrica, de modo que aquí se calienta directamente el lado frontal.
Si el almacén 20 es estacionario, la conexión eléctrica para la calefacción es muy fácil de realizar y puede estar configurado de forma permanente.
La calefacción 39 asegura que preferiblemente se calienta el lado frontal 22 completo que entra en contacto con el soporte de cerdas 10, es decir, también las secciones entre los engrosamientos 32.
La temperatura a la que se lleva el lado frontal 22 (en la zona de contacto con el soporte de cerdas 10) es, por tanto, inferior a la temperatura de fusión del material de cerdas y/o de soporte de cerdas, preferiblemente de ambos materiales. En particular, es como máximo el 85 %, calculado en °C, de la respectiva temperatura de fusión de estos materiales. Por ejemplo, si ambos materiales tienen una temperatura de fusión de 100 °C, la temperatura del almacén 20 calentado definitivamente en el lado frontal 22 es como máximo de 85 °C.
La figura 3 muestra una vista en sección de la estación de anclaje 18 de la figura 1e antes de que el almacén 20 y el soporte de cerdas 10 se desplacen uno hacia otro.
El engrosamiento 32 tiene una dimensión tal, visto en la dirección longitudinal A (también llamada dirección axial o dirección de aproximación), que es menor que la sección transversal correspondiente de la abertura de anclaje 12, de modo que puede insertarse en la abertura de anclaje 12 sin chocar con el borde 40 interior de la abertura de anclaje 12 ni entrar en contacto con el borde 40. En particular, en este momento, la abertura de anclaje 12 cilíndrica tiene una sobredimensión de solo 0,2 mm como máximo, en particular de 0,15 mm como máximo, con respecto a la sección transversal más grande del engrosamiento 32 (extremo de fijación).
El almacén 20 y/o el soporte 34, que están permanentemente, es decir, durante todo el funcionamiento, calentados a la temperatura deseada, se mueven uno hacia otro, en el presente caso se mueve solo el soporte 34 con el soporte de cerdas 10, de manera que, primero, el engrosamiento 32 entra en la abertura de anclaje 12 antes de que el lado frontal 22 entre en contacto con el lado frontal y delantero 42 plano, orientado hacia el mismo, del soporte de cerdas 10. Durante el movimiento de aproximación, el soporte de cerdas 10 casi no se calienta mientras el soporte de cerdas 10 no esté en contacto con el almacén 20, ya que el movimiento de aproximación se produce muy rápidamente y no hay tiempo de mantenimiento en la posición abierta de la estación de anclaje 18, representada en la figura 3.
Una placa base 44 (véase la figura 3), sobre la que descansan todos los haces de cerdas 24 con sus extremos delanteros, frontales, libres y que forma un apoyo, puede servir para alinear los haces de cerdas 24 entre sí en su extremo delantero y al mismo tiempo, si se desea, crear una distancia entre el engrosamiento 32 y el lado frontal 22. La placa base 44 sirve de apoyo para las cerdas individuales y para los haces de cerdas 24.
En la figura 4 se muestra que el lado frontal 22 entra en contacto con el lado delantero 42 del soporte de cerdas 10, calentando de esta manera el soporte de cerdas 10 en toda la zona de contacto entre las dos piezas.
El soporte de cerdas 10 está hecho de un material termoplástico, en particular de las materias sintéticas que ya se han mencionado anteriormente, tales como polipropileno, ABS, PA, PBT, PET o PC.
Sin embargo, el movimiento del soporte 34 no permanece en la posición del primer contacto representado en la figura 4, porque se aplica una presión muy alta sobre el soporte de cerdas 10 a través del soporte 34 y el almacén 20.
Por ejemplo, con el desplazamiento de aproximación mutua se ejerce una presión de al menos 200 bares, preferiblemente de al menos 400 bares, sobre el soporte de cerdas 10. Esta presión es aplicada ya desde el primer contacto entre el soporte de cerdas 10 y el almacén 20 y se mantiene igual durante el tiempo de acción (tiempo de contacto).
Esta presión se mantiene durante un tiempo de acción de al menos 4 segundos, en particular de al menos 5 segundos, y de al menos 15 segundos, en particular de al menos 10 segundos, mientras se calienta simultáneamente el soporte de cerdas 10.
El tiempo de acción se compone de un tiempo de mantenimiento y de un período de tiempo (llamado tiempo de compresión) durante el movimiento de aproximación, que comienza cuando el lado delantero 42 es contactado por el almacén 20 y, al mismo tiempo, el lado trasero del soporte de cerdas 10 es contactado por el soporte 34. El tiempo de compresión termina cuando se ha alcanzado la posición de juntura máxima y cuando la distancia entre el portaherramientas y la pieza se mantiene constante durante el tiempo de mantenimiento. El tiempo de mantenimiento es el tiempo en el que ha concluido el movimiento de aproximación, es decir, el dispositivo está completamente cerrado, y el soporte de cerdas 10 está recibido en la cavidad cerrada. Este tiempo de mantenimiento es preferiblemente de al menos 1 segundo, preferiblemente de al menos 1,5 segundos y/o como máximo de 3 segundos, en particular como máximo de 2,5 segundos.
Durante el tiempo de compresión, la distancia del soporte con respecto a la pieza de herramienta se reduce muy lentamente y a una velocidad constante. Por ejemplo, un trayecto de compresión total de 0,3 mm es recorrido en como mínimo 3 segundos.
Durante el tiempo de acción, el almacén 20 preferiblemente continúa siendo calentado, aunque en ciertas circunstancias la gran masa del almacén 20 también permitiría detener el calentamiento auxiliar después del calentamiento inicial hasta la temperatura de funcionamiento. No obstante, el calentamiento del soporte de cerdas 10 seguiría teniendo lugar durante el tiempo de acción.
En particular, el dispositivo se pone en bloque, es decir, el soporte 34 entra en contacto con la sección del lado frontal 22 fuera de la cavidad formada por la concavidad 38 y el ahondamiento 200 con un lado frontal 36 (véase la figura 14). En esta zona de contacto no está previsto ningún intersticio, por el que pueda entrar material desde la cavidad, sino que la cavidad está sellada por una zona de contacto anular circunferencial.
Por lo demás, preferiblemente, en general, no solo de forma limitada a la forma de realización mostrada, no existe ninguna calefacción en la zona de contacto entre el soporte 34 y el almacén 20, de modo que la calefacción existe y actúa solo en la zona del contacto entre el lado delantero 42 y el almacén 20.
El plano de separación entre el soporte 34 y la pieza de herramienta (en este caso, el almacén 20), definido por el lado delantero 36, está preferiblemente más cerca del lado delantero 42 que del lado trasero del soporte de cerdas 10. Más precisamente, el plano de separación está justo o inmediatamente adyacente a una transición redondeada entre la superficie lateral 212 que une el lado delantero 42 y el lado trasero.
Resulta ventajoso si el apoyo en forma de la placa base 44 es retirado al menos durante la última fase de aplicación de la fuerza de presión, es decir, al final del tiempo de acción, y ya no entra en contacto con las cerdas. Esto mejora la precisión de alineación de las cerdas entre sí como con respecto al soporte de cerdas 10. Sin embargo, preferiblemente, la placa base 44 es retirada ya antes del inicio del tiempo de mantenimiento o incluso antes del tiempo de acción, como se muestra simbólicamente con la flecha Y en las figuras 3 a 5. Por ejemplo, la placa base 44 solo se utiliza en la estación c) y, dado el caso, en la estación d) según la figura 1.
Para poder fijar, no obstante, la posición axial del haz de cerdas y de las cerdas individuales también durante todo el tiempo de acción, la sección transversal de la abertura de recepción 26 y la sección transversal del haz de cerdas 24 insertado en ella son coordinadas entre sí de tal manera que el haz de cerdas 24 queda sujeto por apriete en la abertura de recepción 26 y, por tanto, también posicionado axialmente de forma segura. Por el peso propio o por inercia, el haz de cerdas 24 no se desplaza durante el movimiento dentro de las estaciones y de estación a estación.
En el ejemplo mencionado, se calienta todo el lado frontal plano, al menos donde hay contacto con el almacén 20 en el lado delantero 42 del soporte de cerdas 10. Si el almacén 20 tiene una ahondamiento 200, es suficiente y ventajoso si la calefacción se instala solo en la zona del fondo 202 del ahondamiento 200. Sin embargo, como el almacén 20 habitualmente es de acero, se calienta todo el almacén 20. Sin embargo, a las temperaturas que se ajustan se trata de llevar el lado delantero 42 del soporte de cerdas 10 a la temperatura deseada.
La temperatura a la que se calienta el soporte de cerdas en la zona del lado delantero 42 durante el tiempo de acción es inferior a la temperatura de fusión del material de cerdas y/o del soporte de cerdas, en particular al 85% o menos de la respectiva temperatura de fusión, calculada en °C. Por lo tanto, esta temperatura corresponde a la temperatura de funcionamiento máxima, antes mencionada, del almacén 20 en la zona del lado frontal 22 o del fondo 202.
Alternativamente, al menos el borde 50 de la abertura de anclaje 12 puede ser calentado en la zona del lado delantero 42 que forma la zona de la pared de la abertura de anclaje 12 adyacente a la boca del lado delantero 42.
La temperatura a la que se lleva el soporte de cerdas 10 al menos en la zona del borde 50, preferiblemente en toda la zona de contacto con el almacén, no solo debe ser inferior o significativamente inferior a la temperatura de fusión de los materiales, sino en un intervalo de la temperatura de transición vítrea del material del soporte de cerdas. Con una presión extremadamente alta, ejemplo superior a 600 bar, sería posible calentar el soporte de cerdas 10 en la zona del lado delantero 42, al menos en la zona del borde 50, solo hasta una temperatura superior a una temperatura límite que asciende a 60% en °C, en particular 80% en °C de la temperatura de transición vítrea del material de soporte de cerdas, si el material de soporte de cerdas tiene una temperatura de transición vítrea superior o igual a 300 °K. Sin embargo, preferentemente, esta temperatura límite se sitúe en la o al menos por encima de la temperatura de transición vítrea. En caso de un material de soporte de cerdas con una temperatura de transición vítrea inferior a 300 °K, la temperatura de calentamiento es como es como máximo de 50 % por encima de a la temperatura de transición vítrea calculada en °K.
Otra variante prevé que el calentamiento al menos del borde 50 del lado delantero 42, en particular de toda la superficie de contacto del soporte de cerdas 10 en la zona del lado delantero 42, se realiza a una temperatura al menos 30 °C superior a la temperatura ambiente, en particular antes de que el borde 40 en el interior de la abertura de anclaje 12 sea calentado por encima de la temperatura ambiente por el almacén 20.
Como puede verse en las figuras, el almacén 20 no tiene ningún tipo de apéndices o similares con los que engrane en la abertura de anclaje 12, ya que tiene un lado frontal plano un lado frontal plano 22 o un fondo 202 plano en la zona del lado delantero 42.
Dado que también el lado delantero 42 es plano y en la zona de la boca de la abertura de anclaje 12, es decir, en la zona del borde 50 no existe ningún collar o similar como era el caso en el estado de la técnica, el material de soporte de cerdas se deforma en toda la zona del lado delantero 42 durante la aplicación de presión y temperatura. El material quiere ceder y por ello se desplaza hacia las aberturas de anclaje 12 en la zona de la boca y las constriñe.
Mediante la aplicación de calor y presión se reduce permanentemente el grosor total D, y por tanto el grosor máximo, del soporte de cerdas 10 en la zona de la boca de la abertura de anclaje 12 al lado delantero 42. Se forma una especie de constricción que engrana detrás del extremo de fijación engrosado en la dirección de extracción y, de esta manera, asegura así el haz de cerdas 24.
No se produce ninguna adhesión entre el extremo de fijación engrosado y la pared de la abertura de anclaje 12.
La conformación del borde no tiene que ser extrema. Se ha comprobado que, por ejemplo, en el caso de los cepillos de dientes basta con reducir la sección transversal de la abertura de anclaje 12 con la anchura o el diámetro original D3 en la zona del borde 218 (véase la figura 5A) a una anchura o diámetro interior D1 solo hasta tal punto que la diferencia entre la anchura o el diámetro D2 del punto más grueso del engrosamiento 32 (en relación con el respectivo plano de sección transversal) y la anchura o el diámetro D1 en la zona del borde 218 es solo de unos 0,1 a 0,5 mm.
Resulta ventajoso si el engrosamiento 32 está subdimensionado con respecto a la abertura de anclaje 12 aún no deformada durante la inserción (es decir, D2 es menor que D3).
Sin embargo, esto no es obligatorio. Por ejemplo, puede ser que exista un desplazamiento lateral mínimo del engrosamiento 32 con respecto a la abertura de anclaje 12, aunque el engrosamiento 32 está subdimensionado y debe haber un espacio circunferencial entre el engrosamiento en el punto más grueso y el lado interior de la abertura de anclaje 12. Debido al desplazamiento, el engrosamiento puede entrar en contacto con la pared de la abertura de anclaje 12 en uno de sus lados cuando se inserta en la abertura de anclaje. A este respecto, puede ser útil que el material del engrosamiento aún no se haya solidificado del todo cuando el engrosamiento 32 se inserta en la abertura de anclaje. Si, por ejemplo, el engrosamiento forma en el lado exterior una piel aún relativamente fina, enfriada y sigue siendo muy blanda en el interior, la piel junto con el interior del engrosamiento simplemente se desvía hacia dentro sin que sufra daños el propio engrosamiento. Sigue siendo apto para ser agarrado por detrás por el borde deformado de forma circunferencialmente cerrada.
Por esta idea de introducir el engrosamiento 32 en la abertura de anclaje 12 en estado aún no totalmente solidificado, también es posible utilizar generalmente un engrosamiento 32 configurado con un sobredimensionamiento con respecto a la sección transversal de la abertura de anclaje 12, es decir, D2 superior o igual a D3.
En la figura 5A, el espacio formado por la abertura de anclaje 12 y delimitado hacia fuera por el borde estrechado 218 para alojar el engrosamiento 32 está representado de forma exagerada, al igual que el engrosamiento 32 está representado de forma exagerada en relación con el diámetro D1.
Sin embargo, el hecho es que no toda la pared que forma la abertura de anclaje 12 está en contacto con el engrosamiento 32 o con las cerdas situadas en el exterior que se extienden desde el engrosamiento 32. Más bien, la pared está conformada solo en la zona del borde 218 y en una sección 220 inmediatamente adyacente a la misma que se ensancha en dirección hacia afuera en dirección al fondo 208, y solo en estas zonas está en contacto con las cerdas o el engrasamiento 32 y ejerce una presión sobre estos.
Pero el engrasamiento debe estar en contacto con el fondo 208 para definir con precisión la posición axial del haz de cerdas.
En la zona restante, por ejemplo entre el fondo 208 y el engrasamiento 32 o en la zona de la circunferencia de la pared adyacente al fondo 208, hay uno o varios intersticios de aire 222 entre la pared y el lado exterior del engrasamiento 32, de manera que este no es comprimido, sujeto por apriete y/o deformado en esta zona.
En la zona del borde 218 se produce una compactación del haz de cerdas 24 en comparación con su estado en el almacén 20 mediante el estrechamiento y la constricción del borde 218 en al menos 3 %, en particular al menos 5 %. Aquí, la superficie de sección transversal de la abertura de recepción en el almacén se compara con la superficie de sección transversal del borde 218 en su punto más estrecho.
Todas las aberturas de anclaje 12 son cerradas simultáneamente por el dispositivo representado y el procedimiento correspondiente, anclando así todos los haces de cerdas 24 en el soporte de cerdas 10 al mismo tiempo.
Como puede verse además en las figuras 4 y 5A, no se conforma toda la abertura de anclaje, sino solo hasta cierta profundidad t, que corresponde a un máximo de 85%, en particular 70%, de la profundidad total T de la abertura de anclaje 12 y/o que presenta una extensión axial de 0,5 a 1,3 mm, en particular 0,6 a 0,9 mm.
El propio engrosamiento 32 preferiblemente se sujeta por apriete en la abertura de anclaje solo en la dirección axial en un máximo de 50% de su longitud axial total. El resto de la sujeción por apriete tiene lugar en la zona de las cerdas que parten del engrosamiento 32.
La pared de la abertura de anclaje 12 no se deforma a lo largo de una profundidad Z (véase la figura 5A) de al menos 0,8 mm, partiendo del fondo 208, y/o tampoco sujeta por apriete el engrosamiento 32 ni las cerdas en esta zona.
La profundidad T de la abertura de anclaje después de la fabricación del cepillo es de un máximo de 4 mm, en particular de un máximo de 2,7 mm.
Todas las aberturas de anclaje 12 son orificios ciegos, de modo que el soporte de cerdas 10 no necesita ser cubierto en el lado trasero, ya que ninguna parte de los haces de cerdas es visible o sobresale en este lado.
El anclaje así creado es el único anclaje para los soportes de cerdas, no siendo necesario ningún anclaje metálico o hilo metálico.
En general, hay que destacar, y esto no solo se refiere a las formas de realizaciones representadas, que el soporte de cerdas 10 no debe ser llevado cerca de su temperatura de fusión, sino a una temperatura claramente alejada de esta, cercana a la temperatura de transición vítrea. En particular, la temperatura de calentamiento y, por tanto, también la temperatura en el almacén 20 en la zona del lado frontal 22 y en el lado frontal del soporte de cerdas 10 no debe ser superior a 15% por encima de la temperatura de transición vítrea del material de soporte de cerdas y/o del material de cerdas.
En caso de usar PET, según una variante preferible de la invención, el lado delantero 42 se calienta a una temperatura de 75 a 95 °C, en particular 80 a 90 °C, durante la conformación, y a una temperatura de 105 a 125 °C, en particular 110 a 120 °C, en el caso de PP. El PP se selecciona, en particular, de tal manera que tenga un índice de fluidez (MFI) de 6 a 35, preferiblemente de 10 a 15 en el estado inicial.
Una forma de realización de la invención prevé que el lado frontal 22 y, por tanto, el soporte de cerdas 10 se calientan a una temperatura de como máximo 140 °C, en particular de como máximo 130 °C, preferiblemente en el intervalo de 100 a 115 °C. Como materiales para el soporte de cerdas se usan, en particular, polipropileno, PET, ABS, copoliéster y SAN.
El lado trasero 206 del soporte de cerdas 10 y la zona que se extiende partiendo del lado trasero 206 hasta al menos el fondo 208 de las aberturas de anclaje 12 (preferiblemente incluso más en dirección hacia el lado delantero 42) no deben deformarse. Para acercar el límite de temperatura, por encima del cual se produciría la deformación a causa de la presión aplicada, lo máximo al lado delantero 42 del soporte de cerdas 10, el soporte 34 puede estar provisto de refrigeración activa.
En las figuras 3 y 14, esta refrigeración está simbolizada por canales de refrigeración 210 por los que fluye el líquido refrigerante. Los canales de refrigeración 210 están conectados a un circuito de agua de refrigeración que bombea agua fría preferiblemente por debajo de 20°, en particular incluso por debajo de 10 °C, a través del soporte 34. De esta manera, el lado trasero 206 se calienta como máximo a 25 °C durante la aplicación de la fuerza de presión. También la superficie lateral 212 (véase la figura 14) del soporte de cerdas 10, que une el lado delantero 42 y el lado trasero 206 puede refrigerarse lo suficiente en el soporte 34 para que no se deforme y para que permanezca por debajo de la temperatura correspondiente, a partir de la cual se produciría la deformación y la distorsión.
Tras el tiempo de acción especificado, el soporte 34 y el almacén 20 se separan de nuevo para que los haces de cerdas 24 sean extraídos de sus aberturas de recepción 26. No es necesario un acabado en forma de una conformación diferente para el soporte de cerdas 10.
Sin embargo, la separación no se realiza preferiblemente de una vez, sino que se incorpora una fase de reposo en el proceso de separación. Para ello, la pieza de herramienta, es decir, el almacén 20, y el soporte 34 se separan mínimamente uno de otro, de modo que hay un pequeño intersticio de aire 228 (véase la figura 5A) mayor o igual a 0,5 mm entre el lado delantero 42 y el lado superior de la pieza de herramienta, es decir, el almacén 20. Cuando este intersticio de aire 228 predeterminado es alcanzado en su altura, la distancia se mantiene preferiblemente constante durante la fase de reposo que es de al menos 1 segundo, en particular de al menos 1,5 segundos.
Opcionalmente, durante esta fase de reposo también se puede soplar aire refrigerante hacia el lado delantero del soporte de cerdas 10 a través del intersticio de aire 228 para refrigerar el lado delantero.
Sin embargo, durante esta fase de reposo, las cerdas permanecen en la abertura de recepción 26, como se muestra en la figura 5A. En la fase de reposo, la zona conformada de la abertura de anclaje se estabiliza, de modo que las cerdas de un haz discurren paralelamente entre sí y de forma dirigida uniformemente.
Después de la fase de reposo, el dispositivo se separa de manera que el soporte de cerdas acabado puede ser retirado.
Para controlar con precisión los movimientos y las temperaturas correspondientes, el dispositivo tiene un control 51 a través del cual se controla no solo la temperatura de calentamiento, sino también la presión aplicada y las secuencias de movimiento. También la calefacción 30 puede ser controlada a través del mismo control 51.
Si el material del soporte de cerdas es un material como ciertos tipos de polipropileno, en el que la temperatura de transición vítrea no está por encima de la temperatura ambiente, se puede suprimir el calentamiento del soporte de cerdas, aunque no tiene que ser el caso necesariamente. También en este caso, puede resultar ventajoso aún un calentamiento mínimo justo por encima de la temperatura de transición vítrea, pero a su vez claramente por debajo de la temperatura de fusión. Si en este tipo de materiales de soporte de cerdas no es necesario calentar, las aberturas de anclaje 12 se cierran exclusivamente aplicando la presión mencionada anteriormente durante el tiempo de acción mencionado. Es posible usar almacenes 20 sin calefacción o los mismos almacenes con calefacción, simplemente no estando activada la calefacción.
Independientemente del material de soporte de cerdas es aplicable: Durante el movimiento de aproximación del almacén 20 con respecto al soporte 34 y, por tanto, al soporte de cerdas 10 (el movimiento relativo de las partes significa que una o ambas partes pueden ser desplazadas en dirección hacia la otra parte), puede resultar ventajoso un movimiento de aproximación controlado en cuanto a la presión y el tiempo y/o un movimiento de aproximación controlado en cuanto a la presión y la trayectoria.
En particular, resulta ventajoso si en una primera fase del movimiento de aproximación, el borde 50 o el lado delantero 42 completo se calientan a una temperatura que está por encima de una temperatura límite. Esta temperatura límite es un 60 %, en particular un 80 %, por debajo de la temperatura de transición vítrea del material de soporte de cerdas, determinada en °C, si el material del soporte de cerdas tiene una temperatura de transición vítrea superior a 300 °K. Sin embargo, preferiblemente, la temperatura límite se encuentre se sitúa en una temperatura de transición vítrea, como máximo hasta un 20% por encima de la temperatura de transición vítrea en °C. En una siguiente segunda fase del movimiento de aproximación, el borde 50 es deformado y el borde 50 es presionado contra las cerdas.
Alternativamente, el movimiento de aproximación se produce a una velocidad baja constante cuando el soporte de cerdas entra en contacto con los lado delantero y trasero, comprimiéndolo axialmente, y el almacén 20 y el soporte 34 se desplazan en bloque uno hacia otro formando un bloque.
También en la forma de realización representada en la figura 5, el material en la zona del borde 50 también presiona contra las cerdas en el estado cerrado, de modo que no hay ningún intersticio entre las cerdas y el borde 50.
La dotación del almacén 20 puede realizarse o bien directamente a través de un separador de cerdas, como en la figura 1a, o a través de otra variante que se muestra en la figura 6. Aquí, primero, un casete 60 con numerosas aberturas de recepción se rellena primero con haces de cerdas. A través de este casete, los haces de cerdas separados también pueden ser almacenados hasta que finalmente sean presionados directamente hacia dentro del almacén 20, por ejemplo a través de las espigas 62 móviles.
Alternativamente, entre el casete 60 y el almacén 20 también puede estar presente una placa de desviación 64 que presenta aberturas de transporte 66 oblicuas para haces de cerdas 24 que se mueven a través de ellas. También es posible reunir a través de aberturas de transporte 66 convergentes, como se muestra a la izquierda en la figura 6, varios haces de cerdas 24 formando un haz de cerdas más grande si, por ejemplo, el cepillo debe contener haces de cerdas de diferentes grosores. Además, evidentemente, el almacén puede tener también aberturas de recepción 26 oblicuas, porque hay cepillos en los que los haces de cerdas no discurren perpendicularmente al lado delantero 42, sino que están dispuestos oblicuamente a este. Sin embargo, también en este caso el anclaje es el que se muestra en las figuras. Alternativamente, evidentemente, las aberturas de anclaje 12 para dichos haces de cerdas 24 dirigidos oblicuamente pueden estar realizadas de forma ligeramente oblicua o de forma cónica o de forma cónica solo en la zona del lado del haz de cerdas 24 que las enfrenta, como se muestra en la figura 7.
En la figura 8, se muestra un abertura de anclaje que presenta en su interior una sección de borde 80 que discurre oblicuamente a su lado delantero 42 opuesto a la pieza de herramienta. Antes de que el soporte de cerdas es solicitado por la pieza de herramienta, el soporte de cerdas tiene en el borde frontal 50 en la zona de la sección de borde 80 que discurre oblicuamente un apéndice 82 que sobresale con respecto al lado delantero 42 en dirección hacia la pieza de herramienta, y por lo demás tiene un lado delantero 42 plano.
El soporte de cerdas 10 de las figuras 9 y 10 se fabrica en una estación de inyección perteneciente al dispositivo según la invención, en un molde de inyección con mitades de molde de inyección 100 y 102. Esta estación de inyección está preconectada a la estación descrita anteriormente para rellenar el soporte de cerdas 10. Estas mitades de molde de inyección 100 y 102 forman entre sí una cavidad 104, en la que se inyecta materia sintética líquida para fabricar el soporte de cerdas 10. Mientras que en las estaciones de inyección utilizadas hasta ahora, la mitad de molde de inyección 100 estaba provista de correderas activas en forma de espiga que a través de la mitad de molde de inyección 100 engranan en la cavidad 104 y se extrajeron antes de la apertura del molde de inyección, esta variante prevé una solución mucho más sencilla. Concretamente, aquí, a la mitad de molde de inyección 100 se fijan de forma inmóvil uno o varios apéndices 106 y engranan libremente en la cavidad 104. Estos apéndices 106 forman entonces las aberturas de anclaje 12. La profundidad de las aberturas de anclaje 12 es significativamente menor que la de los soportes de cerdas fabricados hasta ahora que se rellenaban con la tecnología de anclaje. Alternativamente, el fondo de la mitad de molde de inyección 100 puede tener un inserto 107 móvil (véanse las líneas discontinuas en la figura 10) en el que se encuentran las extensiones 106. Después de la inyección, para facilitar la extracción del molde, el inserto 107 es introducido por tracción en una cavidad de la mitad de molde de inyección, de modo que los apéndices también se extraen de las aberturas de anclaje 12 inyectadas, lo que simplifica la posterior extracción de los soportes de cerdas 10.
La figura 9 muestra diferentes variantes de cómo puede estar realizado el soporte de cerdas 10. No solo pueden estar previstas aberturas de anclaje 12 circulares u ovaladas, sino que se puede configurar cualquier forma. Por ejemplo, son posibles aberturas alargadas, en forma de X, en forma de C o cualquier otro tipo de aberturas de anclaje. Estas aberturas de anclaje grandes se dotan de haces de cerdas compuestas por varios haces individuales que se unen fundiendo sus extremos formando un haz de cerdas grande. Estos haces de cerdas grandes resultan en una estructura de cerdas correspondiente en forma de pared.
Cabe destacar que el dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención pueden usarse no solo con varios haces de cerdas, sino también con un solo haz de cerdas, por ejemplo para producir un cepillo, y para fijar solo una cerda o solo cerdas individuales en un soporte de cerdas.
Por lo tanto, generalmente, las aberturas de anclaje 12 no tienen que servir necesariamente solo para recibir y fijar haces de cerdas; más bien, cerdas singulares prefabricadas con cualquier forma, hechas de materias sintéticas elastoméricas discrecionales pueden ser recibidas y fijadas exactamente como se ha descrito anteriormente en relación con los haces de cerdas. Estas cerdas pueden tener una forma a modo de placa y pueden, por ejemplo, insertarse en las aberturas de anclaje 12 alargadas y embeberse en estas mediante la conformación del borde de las aberturas de anclaje 12. Por ejemplo, en la abertura de anclaje 12 en forma de C se inserta un elemento de limpieza preinyectado con una sección transversal en forma de C como cerda singular. Adicionalmente, evidentemente también pueden insertarse en el soporte de cerdas 10 haces de cerdas 24 compuestos por numerosas cerdas 24'. Las cerdas singulares 24' pueden, por ejemplo, estar posicionadas también en medio de un conjunto de haces de cerdas 24 o, viceversa, rodear uno o varios haces de cerdas 24.
Cabe destacar que las características mencionadas anteriormente, explicadas con referencia a los haces de cerdas, también pueden usarse para cerdas singulares grandes. Solo a modo de ejemplo, en las figuras 7 y 8 se inserta una cerda en forma de placa que discurre oblicuamente con respecto al soporte de cerdas 10 y se ancla en la abertura de anclaje 12 oblicua. Sin embargo, la cerda singular también puede tener un extremo de anclaje 32, desde el cual el resto alargado sobresale en un ángulo, de manera que pueda ser insertado en una abertura de anclaje 12 cilíndrica como se muestra en la figura 4, pero discurriendo la cerda oblicuamente fuera de la abertura de anclaje 12.
La cerda 24' singular, fabricada por separada, o las cerdas 24' se fijan preferiblemente de forma simultánea con los haces de cerdas 24 formando los bordes correspondientes de las aberturas de anclaje 12 en el soporte de cerdas 10. Alternativamente, es posible realizar varios procesos de conformación separados y sucesivos para las diferentes cerdas o haces de cerdas. Dado el caso, también se pueden aplicar diferentes presiones y/o temperaturas por parte de la o las herramientas calentadas, porque las cerdas o haces de cerdas están hechos de diferentes materiales.
Adicionalmente o alternativamente a las variantes anteriores, los elementos de limpieza 108 elastoméricos pueden ser moldeados, por ejemplo, en el borde del soporte de cerdas 10. Estos elementos de limpieza 108 no están prefabricados, pero también sobresalen del lado delantero del soporte de cerdas 10 y sirven para masajear las encías.
Para ello, el soporte de cerdas 10, por ejemplo, puede tener en el borde orificios o solo escotaduras en el borde en los que se inyectan los elementos de limpieza 108. Además, de manera cada vez más habitual en los cepillos, el lado trasero del soporte de cerdas 10 también puede sobremoldearse con una materia sintética más blanda.
En este último caso, es conveniente que los elementos de limpieza 108 se conviertan en la capa del lado trasero hecha de materia sintética más blanda. Como está representado en la mitad superior de la figura 9, que muestra una variante a la mitad inferior, esta capa del lado trasero hecha de materia sintética más blanda también puede formar una especie de marco alrededor de la materia sintética más dura del soporte de cerdas 10, por ejemplo para actuar como amortiguador.
Otra variante consiste en que el soporte de cerdas 10, en este caso el cabezal de cepillo de dientes, está acoplado al cuello del cuerpo de cepillo a través de una bisagra 110 de materia sintética más blanda.
En general, para todas las variantes es aplicable que el soporte de cerdas puede ser una plaquita como parte del cuerpo de cepillo posterior o el cuerpo completo del cepillo. Por ejemplo, el soporte de cerdas también puede ser una pieza moldeada por inyección multicomponente, que luego ya forma el cuerpo de cepillo acabado cuando las cerdas se embeben finalmente. Sin embargo, viceversa, también es posible embeber las cerdas ya en una parte del cuerpo de cepillo que entonces forma el soporte de cerdas, y posteriormente sobremoldear este soporte de cerdas dotado de cerdas.
Por consiguiente, la estación de inyección también puede estar realizada como estación de inyección multicomponente, o pueden estar previstas varias estaciones de inyección, entre las cuales está situada la estación en la que se anclan las cerdas.
Los elementos de limpieza 108 y/o las cerdas singulares prefabricadas de material elastomérico con una forma de sección transversal discrecional discurren hacia delante preferiblemente tanto como los haces de cerdas, pero también pueden sobresalir de estas o ser más cortos que ellas.
La figura 11 muestra que no solo, como se ha explicado anteriormente, los haces de cerdas 24 con su engrosamiento 32 en el extremo de fijación se insertan en la abertura de anclaje 12 y se anclan en la misma mediante la conformación del borde, sino que cerdas 24' singulares prefabricadas (con cualquier forma, visto tanto en vista lateral como en sección transversal) se pueden embeber en el soporte de cerdas sin ancla, mediante el procedimiento antes mencionado y el dispositivo antes mencionado. Las cerdas 24' están moldeadas por inyección de un material elastomérico, en particular TPE.
Las cerdas 24' tienen en su sección que sobresale del soporte de cerdas 10 un grosor de pared mayor d (medido en sección transversal) que es superior a 0,6 mm, en particular superior a 0,9 mm.
Además, las cerdas 24' prefabricadas pueden o deben presentar un extremo de fijación 32' engrosado, cuya altura es menor que la profundidad de las aberturas de anclaje 12 asignadas, de modo que el borde conformado hacia adentro circunda los extremos de fijación 32' para lograr una sujeción por unión geométrica. Los extremos de fijación 32' son, por ejemplo, cilindros planos, cuya forma está adaptada a la forma de la abertura de anclaje 12. Sin embargo, las dimensiones exteriores del respectivo extremo de fijación 32' se ajustan a la sección transversal de la abertura de anclaje 12, de manera que, en el momento de la inserción, hay un intersticio lateral entre el extremo de fijación 32' y la pared de la abertura de anclaje 12 antes de que se tenga lugar la conformación.
El extremo de fijación 32' puede ser de otro material, en particular, de un material más duro, que el resto de la cerda 24'. Un ejemplo de esto sería un extremo de fijación de polipropileno 32'. Además, solo un núcleo de la cerda 24' puede estar hecho de un material más duro, que luego se sobremoldea con un material más blando. Así, sería concebible un disco de material más duro que forme la totalidad o un núcleo del extremo de fijación 32'.
Igualmente, como se muestra en la figura 12 a la izquierda, el disco 112 que forma el núcleo podría tener un apéndice 114 formado en una sola pieza con el mismo, que se proyecta hacia la parte de la cerda 24' que estará situada fuera del soporte de cerdas 10.
La variante de una cerda 24', representada en la figura 12 a la derecha, está formada con un extremo de fijación 32' de una materia sintética dura y una sección 118 moldeada por inyección de una materia sintética más blanda.
Las cerdas singulares 24' representadas en la figura 12 son cónicas, lo que no debe entenderse de forma restrictiva.
En un cepillo de dientes, por ejemplo, en el lado trasero del soporte de cerdas frecuentemente están sobremoldeadas zonas elastoméricas más anchas que el resto del soporte de cerdas 10 que sirven de limpiador de lengua, como está representado en la figura 15. El elastómero 232 puede presentar protuberancias o nervaduras. La cavidad 38 del soporte 34 está realizada en la zona de la superficie exterior del elastómero 232 de forma complementaria a la forma del elastómero 232 en el estado no comprimido. Sin embargo, el volumen que se concede al elastómero 232 para el estado comprimido (estado cerrado del dispositivo, véase la figura 15) es menor que en el estado no cargado. Esto significa que la altura concedida al elastómero 232 se reduce a la compresión bajo la presión deseada. Opcionalmente, durante la deformación, incluso la contrapresión total puede ser introducida en el soporte de cerdas 10 desde el soporte 34 a través del elastómero 232.
En la figura 13 está representado un dispositivo completo con diferentes estaciones. Cabe destacar que el dispositivo según la invención no tiene por qué presentar todas las estaciones que se explican a continuación.
En particular, todas las variantes y detalles que se han explicado con la ayuda de las figuras anteriores, en particular con la ayuda base de la figura 1, también pueden realizarse en esta forma de realización individualmente o en combinación, independientemente de que se trate, por ejemplo, de la refrigeración, la ventilación, etc., así como de las temperaturas, los intervalos de temperatura o los tiempos y los materiales utilizados, mencionados anteriormente.
En la estación A, las cerdas o los haces de cerdas son separadas y transportadas posteriormente. La imagen de la izquierda muestra una denominada caja de fibras 120, de la que son extraídas en haces por un separador de haces 122 cerdas acabadas que pueden estar afiladas mecánica o químicamente.
Estos haces de cerdas 24 son transportados a través de un dispositivo de transporte a una estación B, en la que los haces de cerdas 24, dado el caso, se convierten entonces ya en la geometría de haz final y el patrón de orificios del cepillo posterior.
Por ejemplo, los haces de cerdas 24 son introducidos en un primer almacén intermedio 124, en particular en forma de placa. A través del almacén intermedio 124, los haces de cerdas 24 son empujados entonces eventualmente por medio de émbolos 126 hacia otra placa 128, en la que, dado el caso, están presentes aberturas de conformación o desviación 130 o aberturas 132 para reunir varios haces de cerdas 24 y formar un haz de cerdas común más grande o para la orientación oblicua de haces de cerdas 24.
Los haces de cerdas 24 son empujados entonces más hacia dentro del almacén 20. En el almacén 20 se realiza entonces, preferiblemente, la geometría de perforación del cepillo posterior, lo que sin embargo no tiene que ser el caso obligatoriamente, como se explicará más adelante.
Sin embargo, dado el caso, la placa 128 y/o el almacén intermedio 124 también pueden omitirse para que los haces de cerdas 24 sean transportados directamente al almacén 20. Todo ello depende de la posición final deseada de los haces o de la geometría de los haces y del patrón de perforación del cepillo acabado.
El transporte de los haces de cerdas 24 después de la separación puede realizarse mecánicamente a través de correderas o de los émbolos 126 mostrados en la figura 2, hacia el primer almacén intermedio 124 y/o el almacén 20 en la estación B. En la estación A, como alternativa adicional, en la segunda imagen desde la izquierda está representado que los haces de cerdas separados son transportados al almacén intermedio 124 o al almacén 20 a través de tubos o tubos flexibles 134 en los que se aplica una sobrepresión o una depresión.
Cualquiera que sea el medio de transporte utilizado para los haces de cerdas, pueden ser alimentados y/o insertados en el almacén 20 individualmente uno tras otro, por grupos uno tras otro o todos al mismo tiempo.
Una tercera alternativa en la estación A muestra un ramal 136 enrollado de filamentos paralelos. El ramal 136 está enrollado en un rollo 138 y se desenrolla de ella de forma constante. El extremo del ramal 136 es introducido en aberturas de un almacén intermedio 124 o del almacén 20 y, a continuación, es cortado. Después de cortar los extremos del ramal, se producen haces de cerdas 24 cortados. Por ejemplo, mediante una mesa X-Y desplazable, por un lado, la bobina o el extremo del filamento recibido en una guía móvil es desplazado entonces con respecto al almacén 20 o al almacén intermedio 124 o, por otro lado, el almacén 20 / almacén intermedio 124 es desplazado con respecto al extremo del ramal , de modo que todas las aberturas del almacén 20 o almacén intermedio 124 son llenados una tras otra. Además, también pueden ser movidos varias bobinas y ramales con respecto al almacén 20 / almacén intermedio 124. A continuación, el almacén 20 o el almacén intermedio 124, completamente lleno, es movido saliendo de esta estación y es transportado a la estación B o directamente a la estación C. En la estación B, los émbolos 126 empujan los haces de cerdas 24 hacia dentro del almacén 20.
Para ahorrarse la mesa X-Y, también pueden ser transportados ramales simultáneamente desde varios rodillos 138 a las aberturas individuales del almacén 20 o el almacén intermedio 124 y luego ser cortados.
La estación C es una llamada estación de perfilado. Aquí, los haces de cerdas 24 son desplazados axialmente para que los extremos posteriores de los haces con los que se cepilla se encuentran en un plano o, más generalmente, terminan en una superficie discrecional predeterminada.
En la forma de realización representada está predefinida una forma de onda, por lo que una placa de tope 140 que tiene una forma de onda complementaria está situada a una distancia del almacén 20. Los haces de cerdas 24 son entonces presionados hacia abajo por una placa de presión 142 que preferiblemente tiene una forma complementaria a la superficie de la placa de tope 140, hasta que todos los extremos de haz estén en contacto con la placa de tope 140.
Sin embargo, la estación C también puede omitirse, dado el caso, si el perfil deseado ya puede lograrse en la estación B utilizando émbolos 126 adecuados de longitudes diferentes o iguales. Las dos variantes también pueden mezclarse entre sí realizando un llamado preperfilado en la estación B mediante émbolos 126 de diferentes longitudes y luego un perfilado fino en la estación C por la placa de tope 140.
La estación D es una estación de corte en la que se cortan los extremos traseros de los haces de cerdas para conseguir una fusión óptima de los extremos de haz en la estación siguiente. Los haces de cerdas 24 que posiblemente sobresalen en distinta medida del lado trasero del almacén 20 se cortan mecánicamente por medio de una cuchilla 144 o térmicamente con un hilo 146 caliente relativamente cerca del almacén 20. Si es necesario, cuando se utiliza una cuchilla mecánica 144, el almacén 20 también puede actuar como contracuchilla. En este caso, los haces de cerdas 24 son empujados ligeramente hacia atrás fuera del almacén 20 después de haber sido cortados, de modo que sobresalen ligeramente de ellos.
Dado el caso, la estación D puede omitirse si los extremos de haz ya sobresalen uniformemente hacia el lado trasero del almacén 20 después de la estación B o C. Este es el caso especialmente si los extremos de haz delanteros deben terminar en un plano.
La sección saliente del haz de cerdas 24 se funde entonces en la estación E, de modo que todos los filamentos de un haz quedan unidos entre sí, en concreto, a través del extremo de haz engrosado en forma de hongo que se forma entonces. El grosor de los extremos de haz es controlado por la cantidad de material en filamentos que sobresalen del lado trasero del almacén 20. Esto también permite ajustar la geometría del extremo de haz.
La fusión puede realizarse mediante un punzón 148 calentado que puede tocar los extremos de haz o permanecer a una distancia de los mismos, de modo que por el calor de radiación (en particular a través de la luz infrarroja) se fundan los filamentos. Como alternativa, también se puede conseguir una fusión con aire caliente. Es importante que para los haces de cerdas formados se genera siempre un solo engrosamiento asignado, ya que solo deben quedar unidos entre sí por la fusión los filamentos que también deban ser fijados posteriormente en la misma abertura de anclaje. Dado el caso, aquí puede tener un enfriamiento de los engrosamientos 32, como se ha explicado anteriormente.
En la siguiente estación F, los haces de cerdas son empujados con sus extremos de fijación engrosados por delante en las aberturas de anclaje 12 del soporte de cerdas 10 y se presionan en ellas como ya se ha explicado en detalle anteriormente. Esta inserción puede realizarse de forma simultánea, secuencial o por grupos de forma secuencial.
Otra alternativa consiste en que está prevista una placa de desviación con canales correspondientes, en la que se insertan los haces de cerdas 24 con sus extremos de fijación engrosados por delante, para luego ser empujados más hacia dentro de las aberturas de anclaje del soporte de cerdas. Esta variante se ofrece si en el almacén aún no se ha realizado completamente el patrón de perforación posterior del cepillo o la alineación de los haces de cerdas 24.
Las cerdas singulares 24' fabricadas por separado, mencionadas anteriormente, pueden ser alimentadas en cualquier estación, ya sea al almacén 20 o primero al soporte de cerdas 10.
Por ejemplo, la fuerza de presión es aplicada preferiblemente sobre el soporte 34 a través de al menos un accionamiento, por ejemplo un motor eléctrico 240 (véase la figura 1f), posiblemente con la interposición de un engranaje como una tuerca de husillo 242. Evidentemente, esto es aplicable a todas las formas de realización.
El motor eléctrico es en particular un servomotor.
Generalmente, con un accionamiento también pueden ser deformados varios soportes de cerdas 10 al mismo tiempo para mantener la al menos una cerda o el al menos un haz de cerdas 24 en la abertura de anclaje. Para ello, el soporte 34 dispone de varias cavidades 38 con forma complementaria al soporte de cerdas.
En particular, para aumentar la producción de cepillos acabados, están previstos especialmente varios accionamientos uno al lado del otro, que a su vez accionan varios soportes 34 que a su vez reciben varios soportes de cerdas 10.
El control 51 está realizado de forma programada correspondientemente, de manera que el procedimiento mencionado se realice en el dispositivo.
Con el dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención pueden ser anclados haces de cerdas en el soporte de cerdas que son extremadamente largos y finos. La invención proporciona soportes de cerdas con haces de cerdas con una longitud de más de 8 mm y una anchura de menos de 2 mm, en particular menos de 1 mm.
Los bordes correspondientes de las aberturas de anclaje no tienen que formarse hacia dentro obligatoriamente con el mismo trayecto para estas grandes longitudes de borde. Ha resultado que es suficiente prever algunas secciones de borde voladizas, deformadas más hacia dentro en dirección a la abertura de anclaje, que se alternen con secciones de borde deformadas en menor grado hacia dentro.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de un cepillo que presenta un soporte de cerdas (10) de materia sintética termoplástica con un lado delantero (42) y un lado trasero (206) y al menos una abertura de anclaje (12), en la que se inserta al menos una cerda (24') de materia sintética termoplástica y se ancla en la misma sin ancla, de manera que sobresale del lado delantero (42) del soporte de cerdas (10), caracterizado por los siguientes pasos:
la al menos una cerda (24') es recibida en una abertura de recepción (26) de una pieza de herramienta (20), la al menos una cerda (24'), estando asentada aún en la abertura de recepción (26), es empujada con su extremo de fijación hacia dentro de una abertura de anclaje (12) en el soporte de cerdas (10), formada durante la fabricación del soporte de cerdas (10),
la distancia de la pieza de herramienta (10) con respecto al soporte de cerdas (10) se reduce de manera que la pieza de herramienta (20) entra en contacto con el soporte de cerdas (10),
el lado delantero (42) del soporte de cerdas (10) se lleva a una temperatura inferior a la temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, en particular como máximo 85 % en °C de la respectiva temperatura de fusión del material de las cerdas y/o del material del soporte de cerdas, la pieza de herramienta (20) ejerce una fuerza de presión sobre el soporte de cerdas (10) calentado y deforma el soporte de cerdas (10) al menos en la zona del borde (50) que circunda la abertura de anclaje (12), reduciendo la sección transversal de la abertura de anclaje (12), de tal manera que la al menos una cerda (24') queda embebida y anclada en la abertura de anclaje (12),
la distancia de la pieza de herramienta (20) con respecto al soporte de cerdas (10) se incrementa, de manera que la al menos una cerda (24') es extraída de la abertura de recepción (26), y
el lado trasero (206) del soporte de cerdas (10) se refrigera activamente mientras es ejercida la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas (10).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el lado trasero (206) del soporte de cerdas (10) se enfría, en particular de tal forma que el lado trasero (206) está a como máximo 25 °C durante la aplicación de la fuerza de presión.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque un soporte (32) entra en contacto con el lado trasero (206) del soporte de cerdas (10) durante la aplicación de la fuerza de presión y ejerce una contrafuerza sobre el soporte de cerdas (10) y refrigera el soporte de cerdas (10), siendo refrigerado por líquido el soporte (32).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos secciones de una superficie lateral (212) que une el lado delantero (42) y el lado trasero (206) del soporte de cerdas (10) es refrigerada activamente mientras es ejercida la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas (10).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la aplicación de la fuerza de presión se realiza en un dispositivo, en el que el soporte de cerdas (10) está contactada en el lado delantero por una pieza de herramienta (20) y en el lado trasero por un soporte (32), mientras es ejercida la fuerza de presión sobre el soporte de cerdas (10), siendo desplazado el dispositivo en particular en bloque durante la aplicación de la fuerza de presión, de modo que el soporte (32) y la pieza de herramienta (20) entran en contacto entre sí por sus lados frontales en toda su superficie alrededor del soporte de cerdas (10).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque después de un tiempo de acción de la presión, la pieza de herramienta (20) y el soporte (32) son separados uno de otro de manera que entre el lado delantero (42) y la pieza de herramienta (20) resulta un intersticio de aire (228), y porque la unidad formada por el soporte de cerdas (10) y al menos una cerda (24') permanecen en el dispositivo durante una fase de reposo predefinida.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque, después de un movimiento de aproximación de la pieza de herramienta (20) y del soporte de cerdas (10) uno respecto a otro, que ha concluido al alcanzarse una posición de cierre del dispositivo, la fuerza de presión es ejercida sobre el soporte de cerdas (10) durante un tiempo de mantenimiento predefinido en la posición de cierre, en particular, siendo el tiempo de mantenimiento de al menos 1 segundo y/o como máximo 3 segundos, siendo calentado preferiblemente el soporte de cerdas (10) en el lado frontal (42) durante el tiempo de mantenimiento, en particular adicionalmente durante el movimiento de aproximación.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una cerda (24') o el al menos un haz de cerdas (24) completo tiene un extremo de fijación engrosado, y el borde de la abertura de anclaje (12) se deforma y la abertura de anclaje (12) se estrecha en la zona de su boca de tal manera que la abertura de anclaje (12) se ensancha en dirección hacia el fondo (208) y el borde (50) deformado engrana detrás del extremo de fijación (32') engrosado, en la dirección de extracción.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte de cerdas (10) tiene un lado trasero (206) que no es calentado por la pieza de herramienta (20) durante el anclaje.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de herramienta (20) calienta el soporte de cerdas (10) por el lado frontal al menos durante todo el tiempo completo en que ejerce presión sobre el soporte de cerdas (10).
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de herramienta (20) aplica una presión de al menos 200 bar, en particular de al menos 400 bar, sobre el soporte de cerdas (10).
12. Dispositivo para la fabricación de un cepillo que comprende al menos una cerda (24') o al menos un haz de cerdas (24) y que tiene un soporte de cerdas (10) con al menos una abertura de anclaje (12) para la al menos una cerda (24') o el al menos un haz de cerdas (24), para realizar un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo tiene una pieza de herramienta (20) con al menos una abertura de recepción (26) para al menos una cerda (24') o al menos un haz de cerdas (24) y tiene un soporte (34) opuesto, pudiendo ser desplazados la pieza de herramienta (20) y el soporte (34) acercándose uno a otro o alejándose uno de otro, y pudiendo ser calentada la pieza de herramienta (20) y estando el soporte (34) provisto de un equipo de refrigeración activo.
13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la abertura de recepción (26) desemboca en el lado frontal (22) de la pieza de herramienta (20) que está orientado hacia el soporte de cerdas (10), y porque la pieza de herramienta (20) tiene una calefacción (39) que calienta al menos secciones del lado frontal (32) y que está realizada y regulada de tal manera que el lado frontal (32) se calienta a una temperatura de como máximo 140°C, en particular como máximo 130°C.
14. Dispositivo según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque el dispositivo tiene un control (51) que está programado de tal forma que, durante el funcionamiento, la pieza de herramienta (20) está calentada permanentemente a la temperatura deseada durante la aplicación de la presión sobre el soporte de cerdas (10).
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