JPH07194433A - ブラシを製造する方法および該方法を実施するブラシ製造機 - Google Patents
ブラシを製造する方法および該方法を実施するブラシ製造機Info
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Abstract
形材料残留分を有さず、しかも簡単に製造可能なブラシ
が、1射出成形工程において製造できるようにする。 【構成】 収容部に位置する毛束3を端面で圧力負荷し
シフトして、毛束を横断面減小しかつ互いに並んで位置
する毛束糸を密に一緒に案内するために、直接続いて設
けられた圧縮装置4に毛束を供給し、次いで、圧縮また
は前圧縮された毛束を射出成形型に供給する。
Description
成形工程においてブラシ本体に結合する、ブラシを製造
する方法であって、殊に毛ストランドを外側で把持し
て、毛リザーバから毛束収容部に供給し、該毛束収容部
で所定の長さに切断する方法に関する。
のブラシ製造機であって、毛束のための収容部を備えた
毛束ホルダに毛束を供給するための供給装置と、ブラシ
本体を製造しかつ該ブラシ本体と毛束とを結合するため
の射出成形型とが設けられている形式のものに関する。
れ、しかもその際に、供給された毛束にこのブラシ本体
が結合されるようなブラシを製造する場合には、次のよ
うな問題が生じる。すなわち、高い射出圧の影響下で射
出成形体によって毛束を埋め込むときに、プラスチック
材料が毛束の各糸との間で、もしくはブラシ本体の孔付
き壁と毛束との間で隆起し、製造されたブラシに突起や
鋭利な縁部を形成する恐れがある。これによりこのよう
なブラシは不体裁になり、場合によっては使用不可能に
もなる。特に歯ブラシの場合、このようなブラシは歯肉
を傷つけることにもなる。
は、一方では個々の糸が斜めに位置していることによ
り、他方では、個々の糸が製造工程からしばしば波状で
あることにより生じる。
毛束ストランドの導入時に若干圧縮されはするものの、
このような圧縮作用は、外側で毛束ストランドに作用す
るクランプグリッパによる送り圧が比較的僅かにしか付
与されないことに基づき小さいので、前に述べた問題は
解決されない。
明細書に基づき公知の方法および装置の場合、射出成形
動作時における毛束へのプラスチック材料の導入を次の
ことによって阻止しようとしている。すなわち、型のキ
ャビティに直接設けられた円錐形の狭窄部によって、こ
のような毛束がブラシ本体側の端部のところで若干圧縮
される訳である。
は、短く形成され、しかも導入可能な比較的僅かな押込
め力により圧縮圧が制限されているにすぎないので、こ
のようなゾーンは、高い圧力下に位置するプラスチック
材料によって塞がれてしまう場合があり、ブラシの既に
述べた欠点を招き、ひいては不良品発生率を高める。
材料の侵入を阻止するために、一連の付加手段も講じら
れた。例えば、射出成形材料導入時に収容開口を冷却す
るか、または、若干冷却された無圧の射出成形材料に毛
束を押込むようにしている。
毛束導入後に、例えばコレットチャック状の構成により
部分的に狭めるような方法が公知である。
毛束が多数である点を考慮すれば、さらに、例えば歯ブ
ラシの場合、毛束直径が小さい点を考慮すれば、比較的
大きな手間を必要とするので、このような方法は余り実
用的とは言えない。
で述べたような方法を改良して、ブラシの毛束の使用領
域に、侵入する射出成形材料残留分を有さず、しかも簡
単に製造可能なブラシが、1射出成形工程において製造
できるような方法を提供することである。
するための有利なブラシ製造機を提供することである。
に本発明の方法では、収容部に位置する毛束を端面で圧
力負荷しシフトして、毛束を横断面減小しかつ互いに並
んで位置する毛束糸を密に一緒に案内するために、直接
続いて設けられた圧縮装置に毛束を供給し、次いで、圧
縮または前圧縮された毛束を射出成形型に供給するよう
にした。
大きな力によって負荷することができる。それというの
は、これらの毛束が側方で変位することはないからであ
る。これにより、圧縮装置への押込み抵抗が高められて
も毛束のシフトを行なうことができる。この圧縮装置に
おいて毛束は送り時にほぼ半径方向に圧縮される。この
ように毛束を前加工することにより、毛束糸が密に互い
に接触すると共に、射出成形動作時に射出材料の侵入が
もはや生じ得ないような圧縮が得られる。このような圧
縮工程は、僅かな手間で簡単に実現することができる。
階的に毛束の複数回の圧縮を次々に行なう。
都度比較的僅かな横断面減小が生ぜしめられることによ
り、一層良好な結果をもたらすことが実験で判った。
作と同時に、ブラシの毛束の一部を長手方向にシフトす
ることにより毛束の輪郭形成を行なう。
において毛束の圧縮時に一緒に行なうことができるの
で、付加的な手間が必要とならない。
の圧縮を、該毛束の長手方向の長さに対して横方向に、
毛束直径の、有利にはほぼ5%〜20%、場合によって
は5%〜40%の範囲で行なう。
ブラシ製造機では、毛束ホルダに毛束のための圧縮装置
が後置されており、該圧縮装置が、毛束ホルダに設けら
れた収容部に比べて減じられた横断面を備えた、毛束の
ための少なくとも1つの収容部を有しており、毛束ホル
ダから圧縮装置への、毛束のためのほぼ直接の移行部が
設けられており、毛束を端面で負荷しかつシフトするた
めの搬送プランジャが設けられている。
する毛束が、直接に隣接する圧縮装置に搬送され、この
場合、この毛束ホルダは端面で、収容部に係合する搬送
プランジャによって負荷される。圧縮装置が直接続いて
設けられていることによって、引渡し動作時に毛束のた
めの側方ガイドが得られ続けるので、端面の圧力負荷が
高くても、毛束糸の側方の変位は生じ得ない。従って毛
束は、適宜に横断面減小した収容部にも高い圧力で押込
むことができる。
よれば、毛束ホルダならびに圧縮装置が、それぞれ毛束
収容部を形成する貫通孔を備えた孔付きプレートを有し
ており、これらの孔付きプレートが引渡し時に合致して
互いに重なるようになっている。このような孔付きプレ
ートは一般に毛束長さよりも若干厚く形成されているの
で、搬送プランジャが、この搬送プランジャに位置する
毛束を負荷する前に、孔付きプレートに若干侵入するこ
とができる。これらの貫通孔は、交互に両側で係合する
搬送プランジャを選択することを可能にするので、引取
りもしくは引渡しを任意の側で行なうことができる。
成では、圧縮装置が複数の孔付きプレートを有してお
り、これらの孔付きプレートに、毛束が次々に導入され
るようになっており、これらの毛束の貫通孔が孔付きプ
レート毎に減じられた横断面を有しており、これらの孔
付きプレートに、それぞれ横断面適合した搬送プランジ
ャが対応している。
圧縮規模は、広範囲にわたって変更を加えることがで
き、その都度の諸要件に適合させることができる。
利な構成では、圧縮装置が、毛束のための押込み方向で
見て段状に横断面減小した少なくとも1つの段付き貫通
孔を備えた、孔付きプレートを有しており、個々の段付
き孔区分に、搬送方向に導入可能な適合した搬送プラン
ジャが対応している。
て次々に、毛束の段階的な圧縮が行なわれてよい。これ
らの段付き孔区分に、それぞれの孔の横断面に対応した
搬送プランジャが導入される。つまり、孔毎に横断面が
減小されて、先ず、最大横断面を備えた搬送プランジャ
によって毛束が次の狭められた孔区分に押込まれ、次い
で、このような一層狭い孔区分に適合した次の細められ
た搬送プランジャによって、毛束がさらに押込まれる。
孔付きプレートの他方の端部には、直接に射出成形型
が、圧縮された毛束の引渡しのために配置されていてよ
い。
成では、圧縮装置の少なくとも1つの孔付きプレート及
び又は射出成形型が振動発生器、有利には超音波発生器
に接続されている。
明する。
された、毛束3のための供給装置2ならびに圧縮装置4
が示されている。リザーブローラ5から、毛束ストラン
ド6の材料が毛束ホルダ7に供給される。このことは送
り装置8によって行なわれる。この送り装置は、層状に
形成された3つのプレートに貫通孔を有している。これ
らの貫通孔は、生産しようとするブラシの、のちに孔フ
ィールドとして形成される部分に対応して配置されてい
る。この送り装置8は、矢印Pf1の示す方向に、往復
シフト可能である。毛束ストランド6は把持されて、リ
ザーブローラ5から引き出すことができる。ストランド
の保持は、送り装置の真ん中のプレートを側方にシフト
することによって行なわれるので、これによりクランプ
が生ぜしめられる。ストランド材料の自由端部は毛束ホ
ルダ7に導入される。この毛束ホルダは孔付きプレート
を有している。この孔付きプレートには、ブラシののち
に形成される孔フィールドに対応する、貫通孔9を備え
た孔フィールドが形成されている。導入されたストラン
ド区分はカッタ10によって切断されるので、毛束ホル
ダ7には、適当な長さの毛束3が位置している。毛束ホ
ルダ7に設けられた貫通孔9の直径の寸法は、ストラン
ド材料端部を送り装置8から貫通孔9に容易に導入でき
るように設定されている。
た側で、孔フィールドに相応する数の搬送プランジャ1
1が対応している。
のために、毛束ホルダ7が、この毛束ホルダに対応する
搬送プランジャ11と一緒に、圧縮装置の第1の孔付き
プレート12にシフトされる。この第1の孔付きプレー
ト12は、やはり毛束ホルダ7と合致する孔フィールド
を有している。しかしながら、貫通孔9aの直径は僅か
に小さめである。
ダ7の孔付きプレートと圧縮装置の第1の孔付きプレー
ト12とは互いに密に隣接して、これらの貫通孔9,9
aが互いに整合するように位置決めされている。搬送プ
ランジャ11によって、毛束ホルダ7に位置する毛束
が、この毛束ホルダから押出されて、第1の孔付きプレ
ート12の横断面減小された貫通孔9aに押込まれる。
この場合、比較的高い押圧力が、毛束を端面で負荷する
ことにより伝達される。それというのは、毛束が圧縮装
置の第1の孔付きプレート12への搬送行程において、
側方に変位することがないからである。
プレートは再びその出発位置(図1)にシフトされ、圧
縮装置の第2の孔付きプレート12aが、毛束3を備え
た第1の孔付きプレート12の前に位置決めされる。毛
束ホルダ7の孔付きプレートの運動と圧縮装置の第2の
孔付きプレート12aの運動とは互いに同期的に行なう
ことができ、これに応じて、これらの両孔付きプレート
は互いに結合されていてもよい。これにより、必要とな
る位置決め駆動装置は唯1つだけになる。
はり第1の孔付きプレート12に比べて横断面減小され
た貫通孔9bを有している。これらの貫通孔に、既に前
圧縮された毛束3が圧縮機の第1の孔付きプレート12
から、この孔付きプレート12に対応する搬送プランジ
ャ11aによってシフトされる。このとき毛束3の更な
る圧縮が行なわれる。
かんでは、毛束の十分に高い圧縮を得るため使用され
る、圧縮機の孔付きプレート12,12aは2つで十分
であるということである。例えば1.5〜2mmの直径
を有する歯ブラシ毛束の直径は、1圧縮段階に付き0.
1〜0.3mmだけ減じられる。
われてもよいし、場合によっては唯1つの圧縮段階しか
行なわれなくてもよい。最終圧縮された毛束3を備え
た、圧縮機の第2の孔付きプレート12aはさらに、図
2に示した射出成形機1の位置に供給される。この第2
の孔付きプレート12aから射出成形型に、圧縮された
毛束3を導入する時に、必要に応じて毛束3のさらに別
の圧縮が行なわれてもよい。この場合、射出成形型の収
容孔も相応に横断面減小されている。
の孔付きプレートから隣接する孔付きプレートへの移行
部分には、貫通孔9,9a,9bがそれぞれ円錐形の移
行傾斜部13を有している。外側に位置する繊維がこの
ような円錐部分を介して、それぞれ横断面減小された貫
通孔に導入される。
ている。この孔付きプレートは、押込み方向(矢印Pf
2)で見て段状に横断面減小された段付き貫通孔15を
有している。この実施例では、3つの段付き孔区分15
a,15b,15cが設けられている。これらの段付き
孔区分には、それぞれ適合する搬送プランジャ16a,
16b,16cが対応している。
区分15aに位置する毛束3を、横断面減小された次の
段付き孔区分15bにシフトすることができる。次いで
搬送プランジャ16aが引出されて、さらに段付き孔区
分15bに適合した搬送プランジャ16bが、前圧縮さ
れた毛束を最後の段付き孔区分15cにシフトするため
に導入される。この搬送プランジャ16cによって、圧
縮機の孔付きプレート14から、射出成形型の収容孔ま
たは圧縮機の別の孔付きプレートの孔に、圧縮された毛
束をシフトすることができる。
孔付きプレート14も、1つのブラシに所属するそれぞ
れ完全な毛束一式をこの場所で圧縮できるように、のち
に形成される植毛フィールドに対応する孔の配置関係を
有していると有利である。
給装置2aのところに、前圧縮装置17が設けられてい
る。この前圧縮装置を通って、リザーブローラ5から来
た毛束ストランド6が前圧縮され、次いでこのように前
圧縮された状態で、毛束ホルダ7に供給される。この前
圧縮装置17においても、毛束ストランドのための貫通
孔を有する孔付きプレート18,18aが配置されてい
る。しかしながらこの場合、これらの貫通孔は僅かに円
錐形に狭められて形成されているので、ストランドの貫
通時に僅かな圧縮が行なわれる。この前圧縮力、ひいて
は必要となる押込め力または引張り力は、外側で毛束に
作用する前記送り装置8のクランプグリッパによって伝
達される引張り力により、十分に毛束を送ることができ
るように設定されている。
装置8と同期的に協働するような付加的な送り装置8
a,8bが設けられていてもよい。前圧縮装置17によ
って、毛束ストランド6は初めから、毛束ホルダ7の孔
付きプレートに既に若干圧縮された状態で供給されるの
で、後続の圧縮ステーションの数は相応に減じることが
できる。
0を備えた歯ブラシ19(図6)を製造するために、毛
束が最後の圧縮動作時に同時に輪郭形成されると有利で
ある。図7および図8に示したように、このことは、搬
送プランジャ21で負荷することにより、1つの毛束の
糸の一部を長手方向にシフトすることによって行なわれ
る。これらの搬送プランジャは輪郭形成された押圧面2
2を有している。
く圧縮された状態においてもより良好に行なうために、
輪郭形成された搬送プランジャ21に向き合う側に、搬
送プランジャ21に対して相補形に輪郭形成された対圧
面24を備えた対圧プランジャ23が設けられていてよ
い。この対圧プランジャ23によって、毛束の送り前端
部に対圧が形成されるので、毛束は両端面から、輪郭形
成のために圧力負荷される。規定の輪郭が達成される
と、対圧プランジャ23は、搬送プランジャ21に対し
て同期的に一緒に運動する。
しくは対圧面を備えた、搬送プランジャ21ならびに対
圧プランジャ23を示している。これに対して、図8で
は、これらの面は、円錐形の先細りに延びる輪郭を形成
するために成形されている。
3は、射出成形型25の収容孔にシフトされ、これらの
毛束の、のちに固定端部として形成される部分が、この
場所で、射出成形型25のキャビティ内部に自由な状態
で位置する。付加的な作業行程において、輪郭形成され
た使用端部に対応して対応輪郭形成された固定端部を切
断しなければならないことを回避するためには、図9に
示したように、全ての繊維端部が互いに結合されるよう
に、この固定端部が加熱装置、例えば加熱プレート26
によって溶接される。図9および図10から判るよう
に、輪郭形成部分もしくは対応輪郭形成部分が終わる領
域にまで、この溶接が行なわれる。
したような高温空気装置27が使用されてもよい。
使用する場合には、供給時および圧縮時に、互いにほぼ
等しい横断面を有する毛束だけをその都度加工して、そ
の際孔付きプレートとこれに類似のものが、それぞれ同
一の毛束の配置に応じて形成されていると有利である。
方形、星形等のような種々の横断面を備えた毛束が使用
されてよい。貫通孔と、適合する搬送プランジャとがこ
れに応じて形成されている。貫通孔および搬送プランジ
ャのこのような形状付与は腐食処理によって行なうこと
ができる。
た機構を示す概略図である。
る。
ランジャとを備えた互いに隣接する2つの孔付きプレー
トを示す概略図である。
に対応する異なる搬送プランジャとを示す概略図であ
る。
前圧縮装置を備えた状態で示す概略図である。
ラシを概略的に示す部分側面図である。
する、成形された搬送プランジャによって輪郭形成され
た毛束とを概略的に示す断面図である。
する、図7とは別の形状に成形された搬送プランジャに
よって輪郭形成された毛束とを概略的に示す断面図であ
る。
のための加熱プレートとを示す概略図である。
接のための高温空気装置とを示す概略図である。
圧縮装置、 5 リザーブローラ、 6 毛束ストラン
ド、 7 毛束ホルダ、 8,8a,8b 送り装置、
9,9a,9b 貫通孔、 10 カッタ、 11,
11a 搬送ピストン、 12 孔付きプレート、 1
2a 孔付きプレート、 13 移行傾斜部、 14
孔付きプレート、 15 段付き貫通孔、 15a,1
5b,15c 段付き孔区分、 16 搬送ピストン、
17 前圧縮装置、 18 孔付きプレート、 19
歯ブラシ、 20 植毛フィールド、 21 搬送プ
ランジャ、 22 押圧面、 23 対圧プランジャ、
24 対圧面、 25射出成形型、 26 加熱プレ
ート、 27 高温空気装置、 Pf1,Pf2矢印
Claims (19)
- 【請求項1】 ブラシの毛束を射出成形工程においてブ
ラシ本体に結合する、ブラシを製造する方法であって、
殊に毛ストランドを外側で把持して、毛リザーバから毛
束収容部に供給し、該毛束収容部で所定の長さに切断す
る方法において、収容部に位置する毛束(3)を端面で
圧力負荷しシフトして、毛束を横断面減小しかつ互いに
並んで位置する毛束糸を密に一緒に案内するために、直
接続いて設けられた圧縮装置(4)に毛束を供給し、次
いで、圧縮または前圧縮された毛束を射出成形型に供給
することを特徴とする、ブラシを製造する方法。 - 【請求項2】 圧縮装置(4)内部で、段階的に次々
に、毛束の圧縮を複数回行なう、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 毛束糸の一部を長手方向にシフトするこ
とによって、圧縮動作と同時に、毛束の輪郭形成を行な
う、請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 毛束の圧縮を、該毛束の長手方向の長さ
に対して横方向に、毛束直径のほぼ5%〜40%の範囲
で行なう、請求項1から3までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項5】 圧縮動作中に毛束(3)に振動を負荷す
る、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 請求項1から5までのいずれか1項記載
の方法を実施するブラシ製造機であって、毛束のための
収容部を備えた毛束ホルダに毛束を供給するための供給
装置と、ブラシ本体を製造しかつ該ブラシ本体と毛束と
を結合するための射出成形型とが設けられている形式の
ものにおいて、毛束ホルダ(7)に毛束のための圧縮装
置(4)が後置されており、該圧縮装置が、毛束ホルダ
(7)に設けられた収容部に比べて減じられた横断面を
備えた、毛束のための少なくとも1つの収容部を有して
おり、毛束ホルダ(7)から圧縮装置(4)への、毛束
のためのほぼ直接の移行部が設けられており、毛束を端
面で負荷しかつシフトするための搬送プランジャが設け
られていることを特徴とする、ブラシ製造機。 - 【請求項7】 毛束ホルダ(7)ならびに圧縮装置
(4)が、毛束のための収容部を形成する貫通孔(9,
9a,9b)を備えた孔付きプレートを有しており、貫
通孔が、引渡し位置においてそれぞれ合致するように互
いに上下に重なるようになっている、請求項6記載のブ
ラシ製造機。 - 【請求項8】 圧縮装置(4)が、複数の孔付きプレー
ト(12,12a)を有しており、該孔付きプレート
に、毛束が次々に導入されるようになっており、該毛束
の貫通孔(9a,9b)が、孔付きプレート毎に減じら
れた横断面を有しており、該孔付きプレートに、それぞ
れ横断面適合した搬送プランジャが対応している、請求
項6または7記載のブラシ製造機。 - 【請求項9】 各孔付きプレートが相対的にシフト可能
かつ位置決め可能に配置されている、請求項6から8ま
でのいずれか1項記載のブラシ製造機。 - 【請求項10】 毛束ホルダ(7)の孔付きプレート
と、圧縮装置(4)の孔付きプレート(12a)とが、
互いに並んで共通のシフト平面内に配置されており、圧
縮装置に所属する別の孔付きプレート(12)が、前記
シフト平面の近くに平行にずらされて配置されており、
シフト平面において、毛束ホルダ(7)の孔付きプレー
トと圧縮装置の別の孔付きプレート(12)とが交互
に、引渡し位置に位置決め可能であり、毛束ホルダ
(7)の孔付きプレートと、該孔付きプレートに対して
平行にずらされて配置された孔付きプレート(12)と
に、互いに向き合う側でそれぞれ搬送プランジャ(1
1,11a)が対応している、請求項6から9までのい
ずれか1項記載のブラシ製造機。 - 【請求項11】 毛束ホルダ(7)の孔付きプレートに
並んで配置された孔付きプレート(12a)が、射出成
形機(1)の射出成形型のところに位置決め可能であ
り、該射出成形型が、該射出成形型のところに位置決め
された孔付きプレート(12a)に比べて減じられた横
断面を備えた収容孔を有している、請求項10記載のブ
ラシ製造機。 - 【請求項12】 孔プレートが、1つのブラシに所属す
る毛束の数に相当する数の貫通孔を有している、請求項
6から11までのいずれか1項記載のブラシ製造機。 - 【請求項13】 横断面の異なる毛束を備えたブラシの
ために、それぞれ横断面の同じ毛束の数に相当する数の
貫通孔を備えた複数の孔付きプレート群が設けられてい
る、請求項6から11までのいずれか1項記載のブラシ
製造機。 - 【請求項14】 孔付きプレートが、毛束のための入口
領域に、それぞれ円錐状の移行傾斜部(13)を有して
おり、該移行傾斜部に続いて円筒形または場合によって
は僅かに円錐形にテーパされて形成されている、請求項
6から13までのいずれか1項記載のブラシ製造機。 - 【請求項15】 輪郭形成された押圧面(22)を備え
た搬送プランジャ(21)が設けられており、この場
合、毛束を射出成形型に導入するための搬送プランジャ
が輪郭形成されている、請求項6から14までのいずれ
か1項記載のブラシ製造機。 - 【請求項16】 輪郭形成された搬送プランジャ(2
1)に、相補に輪郭形成された対圧面(24)を備えた
対圧プランジャ(23)が対応している、請求項15記
載のブラシ製造機。 - 【請求項17】 圧縮装置(4)が、毛束のための押込
み方向で見て段状に横断面減小した少なくとも1つの段
付き貫通孔(15)を備えた、少なくとも1つの孔付き
プレート(14)を有しており、個々の段付き孔区分
(15a,15b,15c)に、搬送方向に導入可能な
適合した搬送プランジャ(16a,16b,16c)が
対応している、請求項6から16までのいずれか1項記
載のブラシ製造機。 - 【請求項18】 毛束ホルダ(7)に前圧縮装置(1
7)が前接続されており、該前圧縮装置において、毛束
ストランド(6)が、毛束ストランドに作用しかつクラ
ンプ装置を有する送り装置(8,8a,8b)の円錐形
の開口または徐々に狭まった開口を通って搬送可能であ
る、請求項6から17までのいずれか1項記載のブラシ
製造機。 - 【請求項19】 圧縮装置の少なくとも1つの孔付きプ
レート(12,12a)及び又は射出成形型(25)が
振動発生器に接続されている、請求項6から18までの
いずれか1項記載のブラシ製造機。
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