ES2967286T3 - Mango para un utensilio de cuidado personal y utensilio de cuidado personal - Google Patents
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Abstract
Un mango para un utensilio de cuidado personal comprende un conector para unir y separar repetidamente una cabeza hacia y desde el mango, teniendo el mango una extensión longitudinal que se extiende entre un extremo proximal más cercano a la cabeza y un extremo distal, estando el extremo distal opuesto al proximal. extremo, comprendiendo además el mango: - una estructura central, estando hechos la estructura central y el conector de forma unitaria para formar una unidad núcleo-conector, y - un segundo componente que cubre al menos parcialmente la estructura central, en el que la estructura central tiene una extensión longitudinal que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal del mango, comprendiendo la estructura central al menos dos protuberancias que se entrelazan con el segundo componente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Mango para un utensilio de cuidado personal y utensilio de cuidado personal
Campo de la invención
La presente memoria se refiere a un mango para un utensilio de cuidado personal, en particular, a un mango para un utensilio de cuidado bucal, comprendiendo el mango al menos dos componentes diferentes y un conector para unir y separar repetidamente un cabezal hacia y desde el mango. La presente memoria se refiere además a un utensilio de cuidado personal que comprende tal mango y un cabezal.
Antecedentes de la invención
Son bien conocidos en la técnica cabezales y mangos para utensilios de cuidado bucal, tales como cepillos de dientes manuales y eléctricos. Generalmente, los mechones de cerdas para limpiar los dientes están unidos a un soporte de cerdas o superficie de montaje de un cabezal del cepillo destinado a su inserción en la cavidad bucal de un usuario. Un mango está normalmente unido al cabezal, mango que sujeta el usuario durante el cepillado. Normalmente, los cabezales de los cepillos de dientes manuales están conectados permanentemente al mango, p. ej. mediante moldeo por inyección del soporte de cerdas, el mango y un cuello que conecta el cabezal y el mango, en un paso de moldeo por inyección. Después de la vida útil habitual de un cepillo de dientes, es decir, después de aproximadamente tres meses de uso, el cepillo de dientes se desecha. Para proporcionar cepillos de dientes manuales respetuosos con el medio ambiente/sostenibles y que generen menos residuos cuando los cepillos se desgastan y se desechan, se conocen cepillos de dientes manuales que comprenden cabezales o recambios de cabezales intercambiables, es decir, que se pueden unir a y separar repetidamente del mango. En lugar de comprar un cepillo de dientes completamente nuevo, los consumidores pueden reutilizar el mango y comprar únicamente un nuevo recambio de cabezal. Estos recambios suelen ser menos costosos y generan menos residuos que un cepillo de dientes manual convencional.
Por ejemplo, se conocen cepillos de dientes manuales que comprenden un mango al que está conectado un cabezal reemplazable. El mango está provisto de una cavidad dentro de la cual se puede insertar el cabezal. Para proporcionar una conexión suficientemente fuerte entre el cabezal y el mango, el cabezal del cepillo está formado con un cuello que tiene un anclaje de acoplamiento para acoplarse en un mecanismo de acoplamiento complementario dentro de un collarín del mango.
Para una limpieza dental eficaz es necesario garantizar una maniobrabilidad adecuada y buenas propiedades de manejo del cepillo de dientes en general, propiedades que dependen, entre otras cosas, del centro de gravedad del mango/cepillo de dientes, de la rigidez a la flexión y del peso del mango, así como del cabezal del cepillo. Normalmente, los mangos de los cepillos de dientes tienen la forma de una varilla lineal para ser manejados y manipulados por un usuario según sea necesario. Dado que los cepillos de dientes manuales con cabezales de cepillo reemplazables comprenden una cavidad interna dentro de la porción de mango para recibir el cabezal reemplazable, se ha visto que tales mangos son relativamente livianos y, por lo tanto, no son cómodos de manejar ni fáciles de maniobrar en la cavidad de cuidado bucal. Además, los cepillos que comprenden mangos relativamente ligeros, p. ej. mangos que comprenden menos material, o mangos que están hechos de materiales plásticos comunes, p. ej. polipropileno, resultan menos cómodos en la mano. Para compensar dichos inconvenientes, se podría aumentar el tamaño del área de sección transversal del mango. Sin embargo, los mangos relativamente gruesos también pueden reducir la facilidad para girar el cepillo en la mano, impidiendo así que el usuario alcance todas las áreas de la cavidad bucal. Además, se sabe que los usuarios/consumidores utilizan diferentes técnicas de cepillado y, por lo tanto, es fundamental identificar la ergonomía óptima de un cepillo de dientes para proporcionar una buena sensación sensorial durante el cepillado cuando se utilizan todo tipo de técnicas de cepillado.
Además, los utensilios de cuidado personal, en particular los cepillos de dientes, que comprenden mangos relativamente ligeros, p. ej. mangos hechos de materiales plásticos comunes, p. ej. polipropileno, proporcionan una percepción de baja calidad del producto durante el uso del utensilio.
El documento US 2017/347782 A1 describe un utensilio de cuidado bucal que tiene un mango de múltiples componentes. El utensilio de cuidado bucal comprende: un mango que se extiende a lo largo de un eje longitudinal; un cabezal acoplado al mango; al menos un elemento de limpieza dental que se extiende desde el cabezal; comprendiendo el mango: un primer componente construido de un primer material, comprendiendo el primer componente una abertura del primer componente; un segundo componente construido de un segundo material, comprendiendo el segundo componente el cabezal y un anclaje, estando situado el anclaje dentro de la abertura del primer componente y comprendiendo una abertura del segundo componente; y un tercer componente dispuesto dentro de la abertura del segundo componente.
El documento EP 3501333 A1 describe un utensilio de cuidado bucal que tiene una extensión de longitud total que se extiende entre un extremo proximal y un extremo distal, estando el extremo distal opuesto al extremo proximal. El utensilio de cuidado bucal comprende un cabezal en el extremo proximal y un mango, estando hecho el mango al menos parcialmente de un material que tiene una densidad mayor que la densidad del material del cabezal. El utensilio de cuidado bucal tiene un centro de gravedad situado a una distancia medida desde el extremo distal, y la relación entre dicha distancia y la extensión de longitud total del utensilio de cuidado bucal es de aproximadamente 0,30 a aproximadamente 0,45.
El documento US2020/022793 A1 describe una pieza de cepillo auxiliar para un cepillo eléctrico para el cuidado del cuerpo, en particular un cepillo de dientes eléctrico, en donde la pieza de cepillo auxiliar está diseñada como múltiples piezas. La pieza de cepillo de montaje incluye un alojamiento de cepillo de fijación, una varilla de accionamiento para accionar un cabezal de cepillo, con una sección final en el lado del cabezal de cepillo, en donde se dispone un primer dentado, y con una sección final en el lado de la mano, y asimismo un cabezal del cepillo con un soporte de cerdas y cerdas de cuidado que se disponen sobre el mismo, en donde el soporte de cerdas incluye un segundo dentado. El alojamiento de cepillo de fijación incluye además un elemento de seguridad para el montaje giratorio de la sección final del lado de la mano de la varilla de accionamiento. El primer y el segundo dentado forman un dentado de accionamiento para el accionamiento del cabezal del cepillo mediante la varilla de accionamiento.
El documento EP 1638752 A1 describe una pieza de plástico moldeada por inyección que comprende al menos una región rígida y al menos una región articulada flexible y resiliente. Dicha pieza moldeada por inyección se produce en una sola cavidad a partir de varios componentes de plástico que se coinyectan en al menos un punto de inyección en las proximidades de la región rígida, sobresaliendo un componente más allá de la región rígida y formando la región articulada.
Un objeto de la presente memoria es proporcionar un mango para un utensilio de cuidado personal que supere al menos uno de los inconvenientes mencionados anteriormente, en particular que proporcione más comodidad y una mejor percepción de la calidad. También es un objetivo de la presente memoria proporcionar un utensilio de cuidado personal que comprenda tal mango y un cabezal.
Resumen de la invención
Según un aspecto, se proporciona un mango para un utensilio de cuidado personal, comprendiendo el mango un conector para unir y separar repetidamente un cabezal al mango, teniendo el mango una extensión longitudinal que se extiende entre un extremo proximal más cercano al cabezal y un extremo distal, estando el extremo distal opuesto al extremo proximal, comprendiendo además el mango:
- una estructura central, estando la estructura central y el conector conformados de forma unitaria para formar una unidad de núcleo-conector, y
- un segundo componente que cubre al menos parcialmente la estructura central, en donde
la estructura central tiene una extensión longitudinal que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal del mango, comprendiendo la estructura central al menos dos protuberancias que se entrelazan con el segundo componente. Según un aspecto, se proporciona un utensilio para el cuidado personal, comprendiendo el utensilio para el cuidado personal dicho mango y un cabezal.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describe la invención con más detalle haciendo referencia a diversas realizaciones y figuras, en donde:
la Figura 1 muestra una realización de ejemplo de un utensilio de cuidado personal según la presente memoria, comprendiendo el utensilio un cabezal y un mango, comprendiendo el mango (mostrado en una vista en sección transversal a lo largo de A-A) una unidad de núcleo-conector, un segundo componente, un tercer componente y un elemento de encaje accionado por resorte;
la Figura 2 muestra una vista en perspectiva de la unidad de núcleo-conector del mango de la Figura 1;
la Figura 3 muestra una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B del mango de la Figura 1;
la Figura 4 muestra una vista en perspectiva del mango de la Figura 1 sin el tercer componente, y el elemento de encaje accionado por resorte;
la Figura 5 muestra una vista en perspectiva del mango de la Figura 1 sin el elemento de encaje accionado por resorte; la Figura 6 muestra una vista en perspectiva del mango de la Figura 1, con el elemento de encaje accionado por resorte en una vista en despiece;
la Figura 7 muestra el conector de la unidad de núcleo-conector de la Figura 2; y
la Figura 8 muestra los pasos del método para fabricar el mango de la Figura 1.
Descripción detallada de la invención
Un mango para un utensilio de cuidado personal según la presente memoria comprende un conector para unir y separar repetidamente un cabezal a y del mango. El conector puede comprender un mecanismo de bloqueo de ajuste a presión, p. ej. un elemento de bola accionado por resorte, para fijar de forma segura el cabezal al mango, y para proporcionar una conexión y estabilidad suficientemente fuertes entre el cabezal y el mango para permitir que un usuario realice, p. ej. una acción de cepillado.
El utensilio de cuidado personal según la presente memoria puede ser cualquier tipo de utensilio de cuidado personal, p. ej. una maquinilla de afeitar húmeda, o un utensilio de cuidado bucal, preferiblemente un cepillo de dientes, p. ej. un cepillo de dientes manual. El cabezal puede ser cualquier tipo de recambio reemplazable, p. ej. un cartucho de maquinilla de afeitar o un recambio para el cuidado bucal, incluidos, entre otros, recambios de cabezales de cepillos, recambios interdentales o de palillos de dientes, recambios de limpiadores de lengua/tejidos y recambios de aplicadores químicos. Un cabezal de cepillo puede comprender al menos un elemento de limpieza dental, p. ej. un mechón de cerdas y/o un elemento elastomérico, fijado a una superficie de montaje del cabezal.
Según la presente memoria, el conector está fabricado de forma unitaria con una estructura central y forma con la estructura central una unidad de núcleo-conector, es decir, dicha unidad está formada como una sola pieza que no puede separarse sin destruir la unidad. Dado que el conector y la estructura central se fabrican como una pieza unitaria, p. ej. un único paso de moldeo por inyección, se puede simplificar la fabricación y reducir los costes de producción.
La estructura central está cubierta al menos parcialmente por un segundo componente para formar un cuerpo de mango para ser asido por un usuario. En otras palabras, la estructura central está al menos parcialmente incrustada en otro material de mango. Mientras que la unidad de núcleo-conector proporciona al mango un esqueleto, una abrazadera de refuerzo o una viga de refuerzo, el segundo componente puede proporcionar al mango o al cuerpo del mango ciertas sensaciones táctiles superiores que permiten un uso fácil y cómodo del mango.
El mango tiene una extensión longitudinal que se extiende entre un extremo proximal más cercano al cabezal y un extremo distal, estando el extremo distal opuesto al extremo proximal. La estructura central tiene una extensión longitudinal que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal del mango. Al menos dos protuberancias se extienden desde la extensión longitudinal de la estructura central y se entrelazan con el segundo componente para proporcionar un cuerpo de mango robusto. La unidad de núcleo-conector y el segundo componente pueden conectarse bien a través de las protuberancias y no son separables en condiciones de uso normales.
Las al menos dos protuberancias pueden extenderse desde la extensión longitudinal de la estructura central en una dirección sustancialmente ortogonal/perpendicular. Tales protuberancias pueden fabricarse fácilmente junto con la estructura central, p. ej. mediante moldeo por inyección. Las protuberancias pueden facilitar y permitir una conexión sólida y un entrelazado mecánico entre la estructura central y el segundo componente. Las protuberancias pueden tener la forma de una nervadura, aleta, barra, puente y/o saliente.
La estructura central puede proporcionar soporte y resistencia superiores al segundo componente y, por tanto, al cuerpo del mango en general, si la estructura central comprende una extensión de longitud que se extiende al menos el 20 %, preferiblemente al menos el 25 %, más preferiblemente al menos el 50 %, incluso más preferiblemente al menos el 75 %, o al menos el 85 % a lo largo de la extensión total del mango. Es menos probable que dicho mango se dañe o se rompa si se cae al suelo y, por tanto, puede garantizar una vida útil más larga del mango.
En general, los utensilios de cuidado personal y bucal, en particular cepillos de dientes, que comprenden cabezales intercambiables requieren estructuras de conector robustas y de alta calidad, ya que los cabezales se unen y separan con frecuencia del mango. Los defectos causados por el uso, la fatiga o el envejecimiento prematuro son problemas comúnmente conocidos y pueden resultar en una baja percepción de calidad y una sustitución temprana del producto.
Para superar estos inconvenientes, la unidad de núcleo-conector puede estar hecha de un material reforzado con fibra. El material reforzado con fibras puede ser un material compuesto hecho de una matriz polimérica/material de base polimérica reforzado con fibras. El material de base polimérica se puede seleccionar del grupo de: poliamida (PA, p. ej. PA6, PA66), resina de estireno acrilonitrilo (SAN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), materiales plásticos reciclados o mezclas de los mismos. El material de base polimérica puede contener al menos parcialmente material plástico reciclado.
Las fibras pueden seleccionarse del grupo de: partículas inorgánicas, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de basalto, fibras de madera o cualquier combinación de las mismas. Las fibras de vidrio pueden mejorar la resistencia, elasticidad y resistencia al calor del material de base polimérica. Las fibras de carbono y aramida pueden mejorar la elasticidad, la resistencia a la tracción y a la compresión del material de base polimérica. Las fibras de madera pueden mejorar la resistencia a la flexión, el módulo de tracción y la resistencia a la tracción del material de base polimérica. Las partículas inorgánicas pueden mejorar la contracción isotrópica, la abrasión y la resistencia a la compresión del material de base polimérica.
El material reforzado con fibras puede comprender de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso, o de aproximadamente un 25 % en peso a aproximadamente un 35 % en peso, o aproximadamente un 30 % en peso de fibras. La unidad de núcleo-conector puede estar hecha de un material polimérico reforzado con fibra de vidrio que comprende aproximadamente un 30 % en peso de fibra de vidrio. El material polimérico puede ser una poliamida o tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno o una combinación de tereftalato de polibutileno y tereftalato de polietileno.
Las fibras de vidrio incrustadas en el material polimérico pueden proporcionar rigidez, resistencia al desgaste e integridad significativamente mayores al material polimérico que forma la unidad de núcleo-conector. Para utensilios personales, p. ej. mangos para el cuidado bucal de los cuales los cabezales se desprenden y se vuelven a colocar con frecuencia, dicho material proporciona al conector resistencia al desgaste permitiendo que el mango se utilice durante un período de tiempo más largo. Las propiedades duraderas del conector son particularmente importantes para los cepillos de dientes, ya que el cabezal y el mango a menudo se ensucian con restos y pasta de dientes que contienen partículas abrasivas. Si el material del conector no es suficientemente resistente contra los abrasivos, los abrasivos pueden triturar/lijar el material del conector, cambiando así la geometría exterior del conector. Como resultado, el conector puede perder su función y/o su capacidad para mantener de forma segura el cabezal en su lugar durante el uso, p. ej. durante el cepillado.
El material reforzado con fibras puede tener una densidad de aproximadamente 1 g/cm3 a aproximadamente 1,7 g/cm3, preferiblemente aproximadamente 1,4 g/cm3.
El material de base polimérica se puede seleccionar del grupo de: poliamida (PA, p. ej. PA6, PA66), resina de estireno acrilonitrilo (SAN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), materiales plásticos reciclados o mezclas de los mismos. El material de base polimérica puede contener al menos parcialmente material plástico reciclado.
Estireno acrilonitrilo (SAN) como material de base polimérica puede proporcionar propiedades de alta resistencia térmica. Las unidades de acrilonitrilo en la cadena permiten que SAN tenga una temperatura de transición vítrea superior a 100 °C. Las propiedades del SAN pueden permitir un tiempo de ciclo reducido durante un paso de moldeo debido a una temperatura de transición relativamente más temprana y rápida. Mediante moldeo por inyección del material reforzado con fibras de la presente memoria, la temperatura del material fundido está por encima de la región Tg (condición viscosa o gomosa). Durante el enfriamiento, el compuesto alcanza tempranamente la alta temperatura Tg y alcanza la estabilidad dimensional (condición vítrea). Es posible sobremoldear el material reforzado con fibra ya que el material permanece dimensionalmente estable debido a la alta Tg del material.
Tereftalato de polibutileno (PBT) y/o tereftalato de polietileno (PET) como material de base polimérica puede proporcionar al mango propiedades superficiales de alta calidad, incluidas características ópticas mejoradas y alta resistencia al impacto. Una vez calentados, el tereftalato de polibutileno y el tereftalato de polietileno representan una masa fundida resistente a altas temperaturas que tiene una viscosidad baja y un índice de flujo de fusión (MFI) alto. Por lo tanto, se puede mejorar la procesabilidad del material reforzado con fibras durante el moldeo.
La poliamida (PA) se define como un polímero con unidades repetidas unidas por enlaces amida. Las poliamidas exhiben una alta durabilidad y resistencia. Por ejemplo, la policaprolactama (PA6) y el nailon6-6 (PA66) poseen alta resistencia a la tracción, rigidez, buena estabilidad bajo el cabezal, así como elasticidad y brillo. PA6 y PA66 son altamente resistentes a la abrasión y a productos químicos como ácidos y álcalis. La PA6 es generalmente blanca y se puede teñir antes de la producción en varios colores.
El segundo componente puede estar hecho de un material polimérico que comprende un material de base polimérica y un material de carga, preferiblemente un material de carga inorgánico. El material de base polimérica se puede seleccionar entre los siguientes: poliamida, resina de estireno-acrilonitrilo, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, materiales plásticos reciclados o mezclas de los mismos. El material de base polimérica puede contener al menos parcialmente material plástico reciclado.
El estireno acrilonitrilo (SAN) puede proporcionar propiedades de alta resistencia térmica. Las unidades de acrilonitrilo en la cadena permiten que SAN tenga una temperatura de transición vítrea superior a 100 °C. Las propiedades del SAN pueden permitir un tiempo de ciclo reducido durante un paso de moldeo debido a una temperatura de transición relativamente más temprana y rápida. Los polímeros amorfos son adecuados para materiales de resina pesada de la presente memoria debido a la temperatura Tg de transición vítrea a la que un polímero amorfo se transforma, de forma reversible, de una condición viscosa o gomosa a una dura. Mediante moldeo por inyección del material reforzado con fibras de la presente memoria, la temperatura del material fundido está por encima de la región Tg (condición viscosa o gomosa). Durante el enfriamiento, el compuesto alcanza tempranamente la alta temperatura Tg y alcanza la estabilidad dimensional (condición vitrea). Es posible sobremoldear el material reforzado con fibra ya que el material permanece dimensionalmente estable debido a la alta Tg del material.
El tereftalato de polibutileno (PBT) y/o el tereftalato de polietileno (PET) pueden proporcionar al mango propiedades superficiales de alta calidad, incluidas características ópticas mejoradas y una alta resistencia al impacto. Una vez calentados, el tereftalato de polibutileno y el tereftalato de polietileno representan una masa fundida resistente a altas temperaturas que tiene una viscosidad baja y un índice de flujo de fusión (MFI) alto. Por lo tanto, se puede mejorar la procesabilidad del material reforzado con fibras durante el moldeo.
La poliamida (PA) se define como un polímero con unidades repetidas unidas por enlaces amida. Las poliamidas exhiben una alta durabilidad y resistencia. Por ejemplo, la policaprolactama (PA6) y el nailon6-6 (PA66) poseen alta resistencia a la tracción, rigidez, buena estabilidad bajo el cabezal, así como elasticidad y brillo. PA6 y PA66 son altamente resistentes a la abrasión y a productos químicos como ácidos y álcalis. La PA6 es generalmente blanca y se puede teñir antes de la producción en varios colores.
El material de relleno puede seleccionarse del grupo de: óxido de zinc, óxido de hierro, sulfato de bario, dióxido de titanio, óxido de aluminio o cualquier combinación de los mismos. El material de relleno puede constituir de aproximadamente el 50 % en peso a aproximadamente el 80 % en peso del material polimérico. El óxido de zinc, el óxido de hierro, el sulfato de bario y el dióxido de titanio tienen una densidad de al menos 4 g/cm3 y, por tanto, pueden proporcionar al material polimérico que forma el segundo componente un peso relativamente pesado. Además, se puede conseguir una conductividad térmica relativamente alta del segundo componente si como material de aportación se utiliza óxido de zinc y/o óxido de aluminio.
En caso de que se use óxido de zinc como material de carga que tenga un color sustancialmente blanco/claro, el material de base polimérica del segundo componente se puede colorear con cualquier tipo de tinte. En lugar de aplicar un revestimiento adicional, p. ej. galvanizando y/o lacando el segundo componente con un revestimiento de color (lo que sería necesario si se usara un material de relleno negro/oscuro, p. ej. óxido de hierro), simplemente se pueden agregar mezclas maestras de tinte al material base/material del segundo componente.
El material polimérico del segundo componente puede tener una densidad relativamente alta de aproximadamente 2 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, preferiblemente aproximadamente 2,7 g/cm3, que es significativamente mayor que la densidad de los materiales plásticos para mangos comúnmente utilizados. Se puede proporcionar una densidad de aproximadamente 2,7 g/cm3 mediante un material polimérico que comprende un material de carga inorgánico y un material de base polimérica, en donde el material base polímero puede ser poliamida, y en donde el material de carga inorgánico puede ser óxido de zinc que constituye aproximadamente el 70 % en peso hasta aproximadamente el 75 % en peso del material polimérico.
Con una densidad de aproximadamente 2 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, preferiblemente aproximadamente 2,7 g/cm3, el segundo componente es significativamente más pesado y proporciona una impresión háptica diferente a los consumidores durante el uso del mango en comparación con los materiales de mango comúnmente utilizados. p. ej. polipropileno que tiene una densidad de aproximadamente 0,9 g/cm3 solamente. Como el peso del material del mango puede ser relativamente alto, esto puede proporcionar al usuario una percepción de alta calidad y una sensación de comodidad durante el uso del utensilio de cuidado personal. Normalmente, los usuarios están acostumbrados a que los productos, en particular en el sector del cuidado personal, tengan un peso específico que garantice una alta calidad del producto y proporcione una sensación confortable durante el uso del producto. En consecuencia, el mango para el utensilio de cuidado personal según la presente memoria puede proporcionar dicha percepción superior de calidad del producto.
Utilizando diferentes materiales para la unidad de núcleo-conector y el segundo componente, respectivamente, se pueden mejorar las propiedades del mango en diferentes aspectos al mismo tiempo. El segundo componente, que puede comprender una cantidad relativamente alta de material de relleno (p. ej. al menos 50 % en peso), proporciona al mango general un peso específico alto, así como una mayor conductividad térmica y capacidad térmica en comparación con mangos fabricados, p. ej. de polipropileno. Por tanto, el mango según la presente memoria puede percibirse como un mango de primera calidad frente a los mangos fabricados a partir de materiales plásticos estándar. La altura, el peso y la temperatura más baja suelen ser atributos vinculados a materiales como el metal o la cerámica, que normalmente representan un mayor nivel de calidad y precio.
Sin embargo, por otro lado, los materiales con una gran cantidad de material de relleno son más frágiles que los materiales plásticos estándar y, por tanto, pueden romperse más fácilmente, p. ej. si el mango se cae al suelo o golpea contra un objeto duro. Sorprendentemente, se ha descubierto que la estructura central según la presente memoria puede compensar las características frágiles del segundo componente si la estructura central comprende una extensión de longitud que se extiende al menos el 20 %, preferiblemente al menos el 25 %, más preferiblemente al menos 50 %, incluso más preferiblemente al menos 75 %, o al menos 85 % a lo largo de la extensión total del mango. Añadiendo fibras, p. ej. fibras de vidrio, al material de base polimérica, se mejoran las propiedades del material de base polimérica con respecto a resistencia, elasticidad y resistencia al calor. Según la presente memoria, el material reforzado con fibra que forma la estructura central puede compensar la mayor fragilidad del material polimérico del segundo componente y puede garantizar la integridad del producto durante su vida útil, p. ej. cuando el mango cae al suelo.
Además, formando el conector junto con la estructura central, se puede garantizar también una fijación sólida del cabezal al mango. Como no sólo la estructura central, sino también el conector, pueden formarse a partir del material reforzado con fibra, es menos probable que el ajuste del cabezal en el conector del mango se desgaste durante la vida útil del utensilio de cuidado personal, proporcionando así no sólo un producto de consumo de alta calidad, pero también un utensilio de cuidado personal más sostenible y ecológico.
Además, la combinación de los materiales específicamente elegidos usados para la unidad de núcleo-conector y el segundo componente permite un sobremoldeado simple de la estructura del núcleo con el material polimérico del segundo componente sin necesidad de complejos pasos de ensamblaje.
Se puede formar un collarín/anillo circular de forma unitaria con la unidad de núcleo-conector, p. ej. en un paso de moldeo por inyección. El collarín/anillo puede proporcionarse en la intersección entre el conector y la estructura central. Dicho collarín/anillo puede asegurar una conexión estrecha entre la unidad de núcleo-conector y el segundo componente. Al moldear el material del segundo componente sobre la estructura del núcleo, el material del segundo componente se contrae hasta cierto punto y, en consecuencia, proporciona un ajuste a presión entre la unidad de núcleo-conector y el segundo componente que garantiza una conexión segura y ajustada entre el núcleo-conector. unidad y el segundo componente. Dado que el collarín se proporciona en la intersección entre el conector y la estructura central, el collarín puede formar un área de soporte/contacto para el segundo componente.
El collarín/anillo puede comprender un escalón o rebaje proporcionado en el área que está en contacto directo con el segundo componente. Cuando el escalón previsto en la geometría exterior del collarín queda sobremoldeado por el material que forma el segundo componente, se puede proporcionar un ajuste muy ajustado entre la unidad de núcleoconector y el segundo componente. Tal ajuste ajustado puede eliminar cualquier espacio profundo entre la unidad de núcleo-conector y el segundo componente, en donde de otro modo podría acumularse pasta de dientes, haciendo así que el mango sea más higiénico. El escalón puede tener dimensiones relativamente pequeñas, p. ej. una altura de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm, proporcionando así todavía los beneficios de un ajuste perfecto. Si la altura del escalón es relativamente pequeña (p. ej. de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm), la capa del material del segundo componente que cubre el escalón puede ser, en consecuencia, relativamente fina, es decir, de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm.
El ajuste a presión según la presente memoria también puede denominarse ajuste de interferencia o ajuste por contracción, y es una forma de sujeción entre dos piezas coincidentes de ajuste apretado que produce una unión que se mantiene unida también por fricción después de que las piezas se empujan una contra otra. Un ajuste a presión o ajuste por contracción permite unir los componentes sin aplicar fuerza externa; el ajuste a presión/ajuste por contracción se proporciona automáticamente mediante un cambio de tamaño relativo después del moldeo cuando el segundo componente vuelve a la temperatura ambiente normal. Calentando el material del segundo componente para permitir el moldeo sobre la unidad de núcleo-conector, y dejando que el material vuelva a la temperatura del entorno/ambiente, se puede proporcionar un ajuste por contracción apretado entre la unidad de núcleo-conector y el segundo componente. Dicha conexión mecánica ajustada, es decir, un ajuste a presión/ajuste por contracción ajustado según la presente memoria, también puede permitir el uso de materiales de mango (para la unidad de núcleo-conector y el segundo componente, respectivamente) que no forman un enlace químico después del moldeo.
El collarín puede hacer tope y, por tanto, puede estar en contacto directo con el segundo componente que cubre al menos parcialmente la estructura central para proporcionar una conexión aún más estrecha. Además, el collarín puede estar sustancialmente a ras con el segundo componente y puede proporcionar una superficie lateral exterior uniforme del cuerpo del mango sin crear espacios o bordes en donde se puedan acumular pasta y restos. Por tanto, dicho mango proporciona una sensación táctil superior y hace que el utensilio de cuidado personal sea más higiénico.
Para proporcionar propiedades de agarre mejoradas del mango, se puede sobremoldear un tercer componente, p. ej. un material elastómero termoplástico (TPE) y/o un material de polipropileno, sobre la estructura central y/o el segundo componente. El tercer componente puede proporcionar áreas de agarre en la superficie exterior del mango.
Por ejemplo, el mango puede comprender un apoyo para el pulgar fabricado a partir del tercer componente, p. ej. un material elastómero termoplástico y/o un material de polipropileno. Estos materiales pueden moldearse fácilmente por inyección sobre la estructura central y/o el segundo componente como se ha analizado anteriormente. Dicho apoyo para el pulgar puede proporcionar al mango del utensilio de cuidado personal propiedades de manejo mejoradas, p. ej. con propiedades antideslizantes para mejorar la maniobrabilidad del utensilio de cuidado personal en condiciones húmedas, p. ej. cuando el usuario se cepilla los dientes. El apoyo para el pulgar puede estar hecho de elastómero termoplástico que tenga una dureza Shore A de aproximadamente 30 a aproximadamente 60, o aproximadamente 40 para evitar que el utensilio de cuidado bucal sea demasiado resbaladizo cuando se usa en condiciones húmedas. Al menos una porción del apoyo para el pulgar puede tener una forma cóncava con un ángulo a con respecto al área de la porción restante del apoyo para el pulgar de aproximadamente 20° a aproximadamente 25°, o aproximadamente 24°. Alternativamente, el apoyo para el pulgar puede ser una tira alargada que se extiende a lo largo de las extensiones longitudinales del mango. El apoyo para el pulgar o una región de agarre se puede unir a la superficie frontal del mango en la región cercana al extremo proximal, es decir, más cercana al cabezal. El apoyo para el pulgar puede comprender una pluralidad de nervaduras que se extienden sustancialmente perpendiculares y/o diagonales al eje longitudinal del mango. Tales nervaduras pueden permitir a los usuarios/consumidores utilizar el utensilio de cuidado personal con aún más control. El usuario/consumidor puede agarrar y manipular mejor el mango durante su uso. Tal mango puede proporcionar un control mejorado adicional y una mayor comodidad durante el uso (p. ej. cepillarse los dientes), en particular en condiciones de humedad.
El tercer componente puede no sólo formar el apoyo para el pulgar en la superficie frontal del mango, sino también un agarre para la palma en la superficie posterior que está opuesta a la superficie frontal para ser agarrado por los dedos y el pulgar del usuario/consumidor. Dicha configuración de mango puede resistir aún más el deslizamiento durante el uso. El tercer material componente (p. ej. TPE) puede extenderse a través de una abertura proporcionada en el segundo componente subyacente y/o estructura central.
Un método para fabricar un mango para un utensilio de cuidado personal puede comprender los siguientes pasos:
- moldear una unidad de núcleo-conector a partir de un material reforzado con fibra, comprendiendo la unidad de núcleo-conector una estructura de núcleo y un conector para unir un cabezal al mango, comprendiendo el conector una cavidad,
- sobremoldear al menos parcialmente la unidad de núcleo-conector con un material polimérico para formar un segundo componente, comprendiendo el material polimérico un material de relleno,
- sobremoldear al menos parcialmente la unidad de núcleo-conector y/o el segundo componente con un material para formar un tercer componente, preferiblemente un elastómero termoplástico, para formar una porción de agarre del mango,
- insertar un elemento de encaje rápido en la cavidad del conector.
El elemento de encaje rápido puede ser un elemento de bola cargado con resorte. Con este fin, se puede insertar en la cavidad del conector un resorte, una bola y una tapa que sujeta el resorte comprimido y la bola en su lugar. La tapa se puede fijar en la cavidad, p. ej. mediante ajuste a presión y/o soldadura ultrasónica. La tapa puede estar hecha del material reforzado con fibra según la presente memoria o de un material diferente, p. ej. metal.
Una parte de la estructura central puede permanecer visible en el exterior del mango, p. ej. para proporcionar estructuras de color contrastantes adicionales que mejoren el aspecto estético del mango. Por ejemplo, una parte de la estructura central excluida del sobremoldeo puede proporcionar un área que exhiba un logotipo y, por lo tanto, permanecer visible.
El mango según la presente memoria puede comprender de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 20 % en peso de material reforzado con fibra que forma la unidad de núcleo-conector, de aproximadamente un 70 % en peso a aproximadamente un 95 % en peso de un material polimérico que comprende un relleno y forma el segundo componente, y de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso de un tercer material componente, preferiblemente un elastómero termoplástico, para formar una porción de agarre del mango.
El mango según la presente memoria puede comprender de aproximadamente un 13 % en peso a aproximadamente un 18 % en peso de material reforzado con fibra que forma la unidad de núcleo-conector, de aproximadamente un 75 % en peso a aproximadamente un 85 % en peso de un material polimérico que comprende un relleno y forma el segundo componente, y de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 5 % en peso de un tercer material componente, preferiblemente un elastómero termoplástico, para formar una porción de agarre del mango.
Dado que el material del mango (material de la estructura del núcleo-conector y del segundo componente) puede tener una densidad mayor que el material del cabezal (p. ej. de polipropileno), el centro de masa/centro de gravedad se encuentra dentro del mango (incluso si el cabezal del cepillo está cargado con pasta de dientes), lo que permite a los usuarios realizar una técnica de cepillado bien coordinada con una sensación sensorial mejorada durante el cepillado. El centro de gravedad situado en el centro del mango proporciona un utensilio de cuidado bucal que está mejor equilibrado y no se vuelca ni se carga en el cabezal una vez que se aplica la pasta de dientes en el cabezal del cepillo. Además, cuando los usuarios aplican los diferentes estilos de agarre/técnicas de cepillado, el utensilio de cuidado bucal según la presente memoria tiene la ventaja de que el centro de gravedad está en el punto de pivote de la articulación de la muñeca o muy cerca del mismo. Un cepillo de dientes equilibrado es más fácil de controlar en la boca, lo que permite movimientos de cepillado más precisos y precisos, lo que permite una mejor limpieza.
Si bien el mango relativamente caro y de alta calidad del utensilio de cuidado personal está adaptado para su uso durante un período de tiempo más largo en comparación con los utensilios comunes, p. ej. los cepillos de dientes manuales que se desechan después de aproximadamente tres meses de uso, el recambio relativamente económico se puede cambiar en regularmente, p. ej. después de aproximadamente tres meses. Esto proporciona un utensilio de cuidado personal/bucal de alta calidad, rentable y ambientalmente sostenible.
Además, como el material polimérico del segundo componente puede comprender una cantidad relativamente alta de material de relleno que puede premezclarse con al menos una porción del material base, dicho material polimérico puede permitir el control del peso del mango en cualquier ubicación, p. ej. mediante variación del relleno. El control de todo el utensilio de cuidado personal puede resultar beneficioso debido al peso relativamente elevado del mango. Ahora es posible utilizar la distribución masa/peso del material polimérico para adaptar el momento de inercia del mango acabado.
Como se ha analizado anteriormente, el cabezal del utensilio de cuidado personal se puede unir al mango a través del conector que comprende un elemento de encaje rápido/mecanismo de bloqueo de encaje rápido para garantizar una conexión y estabilidad suficientemente fuertes entre el cabezal y el mango, p. ej. para permitir un usuario realizar una acción de cepillado. El conector puede tener una superficie lateral exterior y un rebaje en la misma, formando el rebaje una cavidad dentro del conector. Dentro de la cavidad se puede proporcionar un elemento de bola cargado con resorte. El elemento de bola cargado con resorte puede comprender una bola y un resorte, aplicando el resorte una fuerza radial sobre la bola en dirección hacia la superficie lateral exterior del conector. A continuación, una fuerza radial se define por una fuerza aplicada en una dirección que es sustancialmente perpendicular a la extensión longitudinal del conector. El resorte aplica una fuerza sobre la bola y la empuja hacia fuera de modo que la bola se extienda ligeramente más allá de la superficie lateral exterior del conector. Una pared interior de una porción hueca prevista en el cabezal puede comprender un rebaje para recibir la bola del elemento de bola cargado con resorte. Una vez que el cabezal se encaja a presión en el conector, el cabezal se fija al mango/conector en una dirección axial. En otras palabras, el conector permite una fácil conexión/desconexión del cabezal hacia y desde el mango. Un usuario puede fijar el cabezal al mango mediante un simple movimiento lineal. Además, el encaje de bola puede proporcionar una fijación precisa del cabezal, y se puede proporcionar al usuario una respuesta háptica distinta de que el cabezal está encajado de forma segura. En otras palabras, el usuario puede reconocer una vez que la bola encaja en el rebaje previsto en la pared interior de la porción hueca del cabezal. El cabezal del cepillo se puede retirar fácilmente, es decir sin realizar una acción sincronizada con otros elementos/mecanismos de desbloqueo.
El cabezal se puede fijar en el mango hasta que se aplique una fuerza de tracción específica/predeterminada. La conexión entre el cabezal y el conector es lo suficientemente fuerte como para permitir técnicas de cepillado bien coordinadas. El cabezal no se suelta del mango y no se retuerce durante el uso, p. ej. al cepillarse.
La bola y/o el resorte del elemento de bola cargado con resorte pueden estar fabricados de acero inoxidable. Mientras que los elementos de encaje convencionales comprenden un elemento de resorte hecho de plástico que muestra efectos de relajación y envejecimiento con el tiempo, un resorte de acero inoxidable muestra una tasa de compresión constante con el tiempo, también en condiciones de uso prolongado (p. ej. temperatura). Un elemento de bola cargado con resorte hecho de acero inoxidable puede proporcionar una fijación duradera y confiable del cabezal en el conector/mango.
El conector puede comprender una primera sección sustancialmente cilíndrica y una segunda sección sustancialmente cilíndrica, en donde la primera y la segunda secciones cilíndricas pueden estar conectadas mediante una sección de forma al menos parcialmente cónica. La primera sección sustancialmente cilíndrica, la sección de forma al menos parcialmente cónica y la segunda sección sustancialmente cilíndrica pueden disponerse en orden consecutivo y pueden definir una extensión longitudinal del conector. La primera y segunda secciones sustancialmente cilíndricas pueden colocarse descentradas con respecto a la extensión longitudinal del conector.
A continuación, una sección sustancialmente cilíndrica está definida por un cuerpo tridimensional que tiene una extensión longitudinal y un área de sección transversal que se extiende sustancialmente perpendicular a la extensión longitudinal. El área de la sección transversal tiene una forma que es sustancialmente constante a lo largo de la extensión longitudinal. Dado que el conector puede fabricarse mediante un proceso de moldeo por inyección, una sección sustancialmente cilíndrica también comprende secciones/cuerpos que tienen un ligero ángulo de inclinación de hasta 2°. En otras palabras, una sección sustancialmente cilíndrica también comprende una sección/cuerpo que se estrecha ligeramente hasta 2° hacia un extremo proximal que está más cerca del cabezal una vez que el cabezal está unido al conector.
El área de la sección transversal puede tener cualquier forma, por ejemplo, sustancialmente circular, elipsoide, rectangular, semicircular, circular con una porción aplanada, convexa o cóncava. El área de la sección transversal puede tener la forma de un polígono, por ejemplo, de un cuadrado o un triángulo. La superficie lateral exterior que rodea el cilindro a lo largo de su extensión longitudinal se puede definir como compuesta de líneas rectas que son sustancialmente paralelas con respecto a la extensión longitudinal del cilindro.
El cabezal del utensilio de cuidado bucal tiene un extremo distal y un extremo proximal, definiéndose el extremo proximal como el extremo más cercano al mango. El extremo proximal del cabezal puede comprender una porción hueca para recibir una parte del conector, por ejemplo, la segunda sección sustancialmente cilíndrica, la sección de forma al menos parcialmente cónica y una parte de la primera sección sustancialmente cilíndrica. La porción hueca del cabezal puede tener una pared interior con una geometría/contorno que corresponde a la geometría/contorno exterior de la parte del conector que se va a insertar en la porción hueca del cabezal. La disposición excéntrica/posicionamiento descentrado de las secciones sustancialmente cilíndricas del conector permite un posicionamiento preciso del cabezal del cepillo en el mango. La posición geométrica del cabezal se puede definir claramente. Como el mango comprende el conector en un extremo proximal que está más cerca del cabezal, la disposición excéntrica/descentrada de las dos secciones sustancialmente cilíndricas puede actuar como un elemento de guía cuando un usuario fija el cabezal al mango. En otras palabras, las dos secciones sustancialmente cilíndricas pueden permitir un ajuste preciso entre el cabezal y el mango. Además, la disposición excéntrica/descentrada de las dos secciones sustancialmente cilíndricas puede proporcionar una protección antitorsión para el cabezal en el mango durante el cepillado, por ejemplo, si se aplica una fuerza lateral sobre el cabezal.
La primera sección sustancialmente cilíndrica y la segunda sección sustancialmente cilíndrica tienen una extensión longitudinal y un área de sección transversal que se extiende sustancialmente perpendicular a la extensión longitudinal, y el área de sección transversal de la primera sección sustancialmente cilíndrica y/o la segunda de la segunda sección sustancialmente cilíndrica la sección puede ser sustancialmente circular. Dicha geometría proporciona una estructura robusta y simple que es fácil de limpiar después del uso del utensilio de cuidado bucal. Además, dado que la geometría exterior es relativamente simple, dicho conector puede fabricarse de manera rentable.
La primera sección sustancialmente cilíndrica puede tener un área de sección transversal mayor que el área de sección transversal de la segunda sección sustancialmente cilíndrica. Por ejemplo, la primera sección sustancialmente cilíndrica que se insertará en una porción hueca en el extremo proximal del mango, puede tener un área de sección transversal sustancialmente circular con un diámetro de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 10 mm, preferiblemente de aproximadamente 9 mm, mientras que la segunda sección sustancialmente cilíndrica que se insertará en una porción hueca en el extremo proximal del cabezal, puede tener un área de sección transversal sustancialmente circular con un diámetro de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 6 mm, preferiblemente de aproximadamente 5 mm.
La primera y segunda secciones sustancialmente cilíndricas pueden tener un primer y un segundo eje central longitudinal, que se definen respectivamente como el eje de simetría de la primera y segunda secciones sustancialmente cilíndricas. La primera y la segunda secciones sustancialmente cilíndricas se pueden colocar/disponer entre sí de manera que el segundo eje central longitudinal de la segunda sección cilíndrica esté situado descentrado con respecto al primer eje central longitudinal de la primera sección cilíndrica en aproximadamente de 1 mm a aproximadamente 2,5 mm, o de aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 2 mm, o de aproximadamente 1,65 mm. En otras palabras, el centro de la segunda sección sustancialmente cilíndrica está desplazado/excéntrico del eje central longitudinal de la primera sección sustancialmente cilíndrica en una distancia de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 2,5 mm, o de aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 2 mm, o de aproximadamente 1,65 mm.
Dicho conector puede ser fácil de fabricar, p. ej. mediante moldeo por inyección, y proporciona suficiente estabilidad torsional para el utensilio de cuidado bucal si se aplican fuerzas laterales sobre el cabezal del cepillo.
La primera y/o segunda sección sustancialmente cilíndrica puede comprender una porción de aplanamiento que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal de la primera y/o segunda sección sustancialmente cilíndrica. Dicha porción de aplanamiento puede proporcionar al utensilio de cuidado personal (p. ej. el cepillo de dientes) una protección antitorsión adicional para el cabezal que se conecta al mango durante el uso (p. ej. el cepillado), por ejemplo, si se aplica una fuerza lateral sobre el cabezal.
La primera y la segunda secciones sustancialmente cilíndricas pueden tener una primera y una segunda superficie exterior, respectivamente, y la primera y la segunda secciones sustancialmente cilíndricas pueden estar dispuestas entre sí de manera que una parte de la primera superficie exterior y una parte de las segundas superficies exteriores están sustancialmente alineadas en línea recta. La porción de aplanamiento, que comprende opcionalmente el elemento de bola cargado con resorte, puede estar dispuesta opuesta a la primera y segunda superficies exteriores que están sustancialmente en alineación recta. Este conector tiene una geometría exterior fácil de limpiar. El conector es robusto, fácil de usar y puede fabricarse de manera rentable.
El extremo proximal del mango (p. ej. el anillo/collarín proporcionado en la intersección entre el conector y la estructura central) puede comprender una superficie achaflanada. Dicha superficie achaflanada puede proporcionar al utensilio de cuidado bucal una protección antitorsión adicional durante su uso. La superficie achaflanada y un área de sección transversal del mango pueden definir un ángulo a de aproximadamente 15° a aproximadamente 30°, o de aproximadamente 18° a aproximadamente 28°, o aproximadamente 25°. Dicha área de sección transversal está definida por un área que se extiende sustancialmente perpendicular a la extensión longitudinal del mango. Sorprendentemente, se ha descubierto que dicha superficie en ángulo/chaflanada proporciona una protección antitorsión superior. Además, la superficie en ángulo/chaflanada permite drenar fluidos, como restos de pasta de dientes y saliva, después del uso del utensilio de cuidado bucal, evitando así la acumulación de dichos fluidos con el tiempo.
El conector permite una fácil conexión/desconexión del cabezal hacia y desde el mango. El usuario puede fijar el cabezal al mango mediante un simple movimiento lineal. Con el diseño específico de las secciones sustancialmente cilindricas dispuestas descentradas y la superficie achaflanada del mango, el cabezal gira automáticamente a la orientación correcta durante el movimiento de fijación (dentro de ciertas tolerancias). Por lo tanto, el consumidor no está obligado a colocar con precisión el cabezal en el mango antes de encajarlo. Además, el encaje de bola proporciona una fijación precisa del cabezal del cepillo y se proporciona al consumidor una respuesta háptica distinta de que el cabezal está encajado de forma segura. El cabezal del cepillo se puede extraer fácilmente, sin ninguna acción sincronizada con otros elementos (mecanismos de desbloqueo). Además, el conector se puede limpiar fácilmente. El diseño específico del conector no puede tener huecos en donde se acumule suciedad, pasta de dientes y/o saliva. El conector puede evitar también cualquier estructura frágil al comprender únicamente bordes sustancialmente redondos, lo que puede evitar una fácil rotura o daño de las superficies.
Para permitir un ajuste suficientemente bueno del cabezal del cepillo en el conector si se producen tolerancias de producción, la pared interior de la porción hueca del cabezal puede comprender al menos una ranura, o dos ranuras dispuestas una frente a la otra, para ajustar con precisión el cabezal en el conector/mango. Además, al menos un desgarro puede impedir la compresión de aire en la porción hueca del cabezal, lo que podría actuar como un resorte o como resistencia adicional al encajar el cabezal en el conector/mango.
El utensilio de cuidado personal puede ser un utensilio de cuidado bucal, en particular un cepillo de dientes que comprende un mango y un cabezal de cepillo de dientes con elementos de limpieza dental.
Los elementos de limpieza dental del utensilio de cuidado bucal, p. ej. un haz de filamentos que forman uno o una pluralidad de mechones, pueden unirse al cabezal mediante un proceso de formación de mechones en caliente. Un método de fabricación del cabezal con mechones de filamentos incrustados en el cabezal puede comprender los siguientes pasos: En un primer paso, se conforman los mechones disponiendo una cantidad deseada de filamentos. En un segundo paso, los mechones se disponen en una cavidad de molde, de modo que los extremos de los filamentos previstos para su unión al cabezal se extienden en el interior de dicha cavidad. Los extremos opuestos de los filamentos que no se extienden en el interior de dicha cavidad pueden tener extremos redondeados o extremos no redondeados. Por ejemplo, los filamentos pueden tener extremos no redondeados si los filamentos son filamentos cónicos con una punta puntiaguda. En un tercer paso, el cabezal se conforma alrededor de los extremos de los filamentos que se extienden en el interior de la cavidad del molde mediante un proceso de moldeo por inyección, fijando de este modo los mechones en el cabezal. De forma alternativa, los mechones pueden fijarse formando una primera parte del cabezal —la llamada “ placa de sellado”— alrededor de los extremos de los filamentos que se extienden en la cavidad de molde mediante un proceso de moldeo por inyección antes de que se forme la parte restante del utensilio de cuidado bucal. Opcionalmente, antes de iniciar el proceso de moldeo por inyección, los extremos de los mechones que se extienden en el interior de la cavidad del molde pueden fundirse o unirse por fusión para unir los filamentos entre sí en una masa o bola fundida, disponiéndose las masas o bolas fundidas dentro de la cavidad. Los mechones pueden mantenerse dispuestos en la cavidad del molde mediante una barra de molde que tiene orificios ciegos que corresponden con la posición deseada de los mechones en el cabezal finalizado del utensilio de cuidado bucal. En otras palabras, los mechones unidos al cabezal mediante un proceso de inserción de mechones en caliente no se doblan en una parte intermedia a lo largo de su longitud y no se montan en el cabezal usando una fijación/grapa. Los mechones se montan en el cabezal por medio de un procedimiento de inserción de mechones libre de anclajes.
Alternativamente, el cabezal del utensilio de cuidado bucal puede estar provisto de un soporte de cerdas que tenga al menos un orificio para mechón, p. ej. un orificio de extremo ciego. Puede fijarse/anclarse un mechón que comprende una pluralidad de filamentos en dicho agujero de mechón mediante un proceso de grapado/método de aplicación de mechones con anclaje. Esto significa que los filamentos del mechón se doblan/pliegan alrededor de un anclaje, p. ej. un alambre de anclaje o placa de anclaje, por ejemplo hechos de metal, de una manera sustancialmente en U. Los filamentos junto con el anclaje se empujan dentro del orificio del mechón de manera que el anclaje penetra en paredes laterales opuestas del orificio de mechón anclando/fijando/sujetando de ese modo los filamentos al soporte de cerdas. El anclaje puede fijarse en paredes laterales opuestas mediante enganche positivo y de rozamiento. En el caso en donde el orificio de mechón es un orificio ciego, el anclaje sujeta los filamentos contra una parte inferior del orificio. Dicho de otro modo, el anclaje puede disponerse sobre la curva en forma de U de una manera sustancialmente perpendicular. Dado que los filamentos del mechón están doblados alrededor del anclaje en una configuración sustancialmente en forma de U, una primera extremidad y una segunda extremidad de cada filamento se extienden desde el soporte de cerdas en una dirección del filamento. Los tipos de filamentos que pueden usarse/son adecuados para su uso en un procedimiento de grapado también se denominan “ filamentos de doble cara” . Los cabezales para utensilios de cuidado bucal que se fabrican mediante un procedimiento de grapado pueden proporcionarse de una manera relativamente económica y rápida.
A continuación, se presenta una discusión no limitativa de realizaciones ilustrativas de utensilios de cuidado personal y partes de los mismos según la presente memoria, en donde se hace referencia a las figuras.
La Figura 1 muestra un utensilio 10 de cuidado personal, en esta realización específica un cepillo 10 de dientes manual. El cepillo 10 de dientes manual comprende un mango 12 y un cabezal 14, pudiendo el cabezal 14 unirse a y separarse repetidamente del mango 12 mediante un conector 16. El mango 12 puede formarse utilizando el proceso que se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 8 y que se explica con más detalle a continuación.
El mango 12 comprende un conector 16 hecho de forma unitaria con una estructura central 18 para formar una unidad 20 de núcleo-conector, un segundo componente 22, un tercer componente 24 y un elemento 26 de encaje cargado con resorte.
La unidad 20 de núcleo-conector (mostrada en detalle en la Figura 2) está hecha de un material reforzado con fibra. El material reforzado con fibra es un material compuesto que comprende un material de base polimérica y fibra. El material compuesto puede comprender de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso, preferiblemente de aproximadamente un 25 % en peso a aproximadamente un 35 % en peso, más preferiblemente aproximadamente un 30 % en peso de fibra. Las fibras pueden seleccionarse del grupo de: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de basalto, fibras de madera o cualquier combinación de las mismas. El material de base polimérica se puede seleccionar del grupo de: poliamida, resina de estireno-acrilonitrilo, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, materiales plásticos reciclados o mezclas de los mismos. El material de base polimérica puede contener al menos parcialmente material plástico reciclado. En esta realización específica, el material reforzado con fibra puede comprender poliamida como material de base polimérica y de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 35 % en peso de fibra de vidrio.
El material reforzado con fibra tiene una densidad de aproximadamente 1 g/cm3 a aproximadamente 1,7 g/cm3, en esta realización específica aproximadamente 1,4 g/cm3.
Como se muestra en las Figuras 3 y 4, la estructura central 18 de la unidad 20 de núcleo-conector está parcialmente incrustada en/sobremoldeada por el segundo componente 22.
La unidad 20 de núcleo-conector junto con el segundo componente 22 definen la extensión de longitud total 28 del mango 12. La extensión longitudinal 28 del mango 12 se extiende desde un extremo proximal 30 más cercano al cabezal 14 hasta un extremo distal 32, estando el extremo distal 32 opuesto al extremo proximal 30.
El segundo componente está hecho de un material polimérico que comprende un material base y un material de relleno, preferiblemente un material de relleno inorgánico, en donde el material base se selecciona de: poliamida, resina de estireno acrilonitrilo, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, materiales plásticos reciclados o mezclas. del mismo, y en donde el material de relleno puede constituir de aproximadamente un 50 % en peso a aproximadamente un 80 % en peso del material polimérico. El material de relleno se selecciona del grupo de: óxido de zinc, óxido de hierro, sulfato de bario, dióxido de titanio, óxido de aluminio o cualquier combinación de los mismos. En esta realización específica, el segundo componente puede estar hecho de un material polimérico que comprende poliamida como material base y de aproximadamente un 60 % en peso a aproximadamente un 75 % en peso de óxido de zinc.
El material polimérico del segundo componente tiene una densidad de aproximadamente 2 g/cm3 a aproximadamente 3,5 g/cm3, en esta realización específica aproximadamente 2,7 g/cm3.
Para compensar las características del segundo componente 22, la estructura central 18 comprende una extensión de longitud 34 que se extiende al menos el 20 %, preferiblemente al menos el 25 %, más preferiblemente al menos 50 %, incluso más preferiblemente al menos 75 %, o al menos 85 % a lo largo de la extensión total 28 del mango 12. En esta realización específica, la estructura central 18 se extiende al menos el 85 % a lo largo de la extensión de longitud total 28 del mango 12. Al agregar fibras de vidrio al material de base polimérica, se mejoran las propiedades de la base polimérica con respecto a resistencia, elasticidad y resistencia al calor.
La estructura central 18 comprende además una pluralidad de protuberancias 36 que se extienden desde la extensión longitudinal 34 de la estructura central 18 en una dirección sustancialmente ortogonal. Las protuberancias 36 facilitan y permiten una conexión sólida y un entrelazado mecánico entre la estructura central 18 y el segundo componente 22. Las protuberancias pueden tener la forma de una nervadura, aleta, barra, puente y/o saliente (véanse Figuras 2 y 3).
El conector 16 de la unidad 20 de núcleo-conector comprende además un anillo/collarín 38 en la intersección 40 con la estructura de núcleo 18 para asegurar una conexión hermética entre la unidad 20 de núcleo-conector y el segundo componente 22 (véanse Figuras 2 y 7). El collarín/anillo 38 comprende un escalón 39 o rebaje 38 proporcionado en el área que está en contacto directo con el segundo componente 22. Cuando el escalón/rebaje 39 previsto en la geometría exterior del collarín 38 queda sobremoldeado por el material que forma el segundo componente 22, se puede proporcionar un ajuste muy ajustado entre la unidad 20 de núcleo-conector y el segundo componente 22. Tal ajuste ajustado puede eliminar cualquier espacio entre la unidad 20 de núcleo-conector y el segundo componente 22, en donde de otro modo podría acumularse pasta de dientes, haciendo así que el mango sea más higiénico. El escalón 39 puede tener dimensiones relativamente pequeñas, p. ej. una altura 41 de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm, proporcionando así todavía los beneficios de un ajuste perfecto. Si la altura 41 del escalón es relativamente pequeña (p. ej. de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm), la capa 42 del material del segundo componente que cubre el escalón/rebaje 39 puede ser, en consecuencia, relativamente fina, es decir, de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm. Al moldear el material del segundo componente 22 sobre la estructura central 18, el material del segundo componente se contrae hasta cierto punto. En consecuencia, se proporciona un ajuste a presión entre la estructura central 18 y el segundo componente 22 que garantiza una conexión segura entre la unidad 20 de núcleo-conector y el segundo componente 22.
Para proporcionar propiedades de agarre mejoradas del mango 12, se puede sobremoldear el tercer componente 24, p. ej. un material elastómero termoplástico (TPE) y/o un material de polipropileno, sobre la estructura central 18 y/o el segundo componente 22. El tercer componente 24 proporciona un área 44 de agarre en la superficie exterior 46 del mango 12 (véanse Figuras 5 y 6). En esta realización específica, se proporciona una tira alargada 48 de material TPE en la superficie frontal 50 del mango 12.
La Figura 8 ilustra los pasos del método para fabricar el mango 12 para el utensilio 10 de cuidado personal:
En un primer paso 100, se moldea una unidad 20 de núcleo-conector, preferiblemente moldeada por inyección, a partir de un material reforzado con fibra, comprendiendo la unidad 20 de núcleo-conector una estructura central 18 y un conector 16 para unir un cabezal 14 al mango 12, comprendiendo el conector 16 una cavidad 52.
En un segundo paso 200, la unidad 20 de núcleo-conector se sobremoldea al menos parcialmente, preferiblemente por inyección, con un material polimérico para formar un segundo componente 22, comprendiendo el material polimérico un material de relleno.
En un tercer paso 300, la unidad 20 de núcleo-conector y/o el segundo componente 22 se sobremoldean al menos parcialmente, preferiblemente se moldean por inyección, con un material para formar un tercer componente 24, preferiblemente un elastómero termoplástico, para formar una porción de agarre o un área 44 de agarre del mango 12.
En un cuarto paso 400, se inserta un elemento 26 de encaje rápido en la cavidad 52 del conector 16. El elemento 26 de encaje rápido puede ser un elemento de bola cargado con resorte. Con este fin, se puede insertar en la cavidad 52 del conector 16 un resorte 54, una bola 56 y una tapa 58 que sujeta el resorte comprimido 54 y la bola 56 en su lugar. La tapa 58 se puede fijar en la cavidad 52, p. ej. mediante ajuste a presión y/o soldadura ultrasónica. La tapa 58 puede estar hecha del material reforzado con fibra según la presente memoria o de un material diferente, p. ej. metal.
En el contexto de esta descripción, el término “ sustancialmente” se refiere a una disposición de elementos o características que, aunque en la teoría cabría esperar que presentaran una correspondencia o comportamiento exactos, en la práctica se manifiestan ligeramente menos exactos. Como tal, el término denota el grado en donde un valor, una medida u otra representación cuantitativa similar puede variar de una referencia indicada sin producir un cambio en la función básica del objeto en cuestión.
No debe entenderse que las dimensiones y los valores descritos en la presente memoria estén estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En vez de eso, a menos que se especifique lo contrario, se pretende que cada una de tales dimensiones signifique tanto el valor mencionado como un intervalo funcionalmente equivalente en torno a ese valor. Por ejemplo, se pretende que una dimensión descrita como “40 mm” signifique “ aproximadamente 40 mm” .
Claims (15)
- REIVINDICACIONESi.Un mango (12) para un utensilio (10) de cuidado personal, comprendiendo el mango (12) un conector (16) para unir y separar repetidamente un cabezal (14) a y del mango (12), teniendo el mango (12) una extensión longitudinal (28) que se extiende entre un extremo proximal (30) más cercano al cabezal (14) y un extremo distal (32), estando el extremo distal (32) opuesto al extremo proximal (30), comprendiendo además el mango (12):-una estructura central (18), estando la estructura central (18) y el conector (16) conformados de forma unitaria para formar una unidad (20) de núcleo-conector, y-un segundo componente (22) que cubre al menos parcialmente la estructura central (18),caracterizado porquela estructura central (18) tiene una extensión longitudinal (34) que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal (28) del mango (12), comprendiendo la estructura central (18) al menos dos protuberancias (36) que se entrelazan con el segundo componente (22).
- 2. El mango (12) de la reivindicación 1, en donde el al menos dos protuberancias (36) se extienden desde la extensión longitudinal (34) de la estructura central (18) en una manera sustancialmente perpendicular.
- 3. El mango (12) de la reivindicación 1 o 2, en donde el al menos dos protuberancias (36) tienen la forma de una nervadura, aleta, barra, puente y/o saliente.
- 4. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura central (18) se extiende al menos un 20 % a lo largo de la extensión longitudinal (28) del mango (12).
- 5. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (20) de núcleo-conector está hecha de un material reforzado con fibra.
- 6. El mango (12) de la reivindicación 5, en donde el material reforzado con fibra comprende de un 10 % en peso a un 50 % en peso de fibra.
- 7. El mango (12) de la reivindicación 5 o 6, en donde la fibra se selecciona del grupo de: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de basalto, fibras de madera, o cualquier combinación de las mismas.
- 8. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el material reforzado con fibra es un material compuesto que comprende un material de base polimérica.
- 9. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo componente (22) comprende material polimérico, comprendiendo el material polimérico un material de base polimérica y un material de relleno.
- 10. El mango (12) de la reivindicación 7 u 8, en donde el material de base polimérica de la unidad de núcleoconector y/o del segundo componente se selecciona del grupo de: poliamida, resina de estireno-acrilonitrilo, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, materiales de plástico reciclado, o mezclas de los mismos.
- 11. El mango (12) de la reivindicación 9 o 10, en donde el material de relleno se selecciona del grupo de: óxido de zinc, óxido de hierro, sulfato de bario, dióxido de titanio, óxido de aluminio, o cualquier combinación de los mismos.
- 12. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el material de relleno puede constituir del 50 % en peso al 80 % en peso del material polimérico.
- 13. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en donde el material reforzado con fibra tiene una densidad de 1 g/cm3 a 1,7 g/cm3.
- 14. El mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde el material polimérico del segundo componente (22) tiene una densidad de 2 g/cm3 a 3,5 g/cm3.
- 15. Un utensilio (10) de cuidado personal que comprende el mango (12) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un cabezal (14).
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