專利名稱：用于制造刷具的方法和裝置以及刷具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造刷具的方法，其中的刷具包括至少一個(gè)載體以及設(shè)置在載體上的多條刷毛，刷毛是由配置到該載體中的可模塑塑料材料制成的，其中，刷毛是通過將塑料熔體注入到具有刷毛形狀的成型溝道中而制成的。本發(fā)明還涉及用于制造刷具的裝置以及對(duì)應(yīng)的刷具。
背景技術(shù)：
在目前的情形中，刷具—尤其是各種類型的刷子、漆刷、掃帚等都主要是以機(jī)械方法制成的即首先制出帶有通孔的刷子載體，然后再用機(jī)械方法將刷毛束植入到載體上。在采用塑料材料的前提下，人們已經(jīng)開始通過模制或注塑的方法來(lái)制造刷子的本體，且或者是以常規(guī)的機(jī)械方式、或者是通過近來(lái)出現(xiàn)的熱學(xué)方法來(lái)固定刷毛。在任何情況下，都首先必須要通過一擠塑工藝或紡絲工藝制造出刷毛單絲，然后，必須要有選擇地截?cái)嗨⒚珕谓z，隨后再將刷毛固定到載體上。在采用目前常規(guī)錨固技術(shù)的前提下，刷毛被繞成環(huán)形，并利用金屬錨固件將其沖入到刷體中。
人們已經(jīng)在致力于通過這樣的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)制造過程的流水化將刷毛或刷毛簇與載體制成一個(gè)整體，并將載體連接到刷體上。在100多年前(見文件GB 788/1861，GB 24 935/1896)，有人就已經(jīng)提出了這樣的方案用橡膠等彈性材料來(lái)模制刷毛和刷毛所連接的載體，并隨后將它們安裝到一固有為剛性的刷體上。人們也已經(jīng)提出了這樣的方案(見文件DE 941364，GB 2151971，US 301,644，US 4244076，US 5,040,260，US 5,966,771，WO 98/03097)在同一注塑過程中制造出合并成組的清潔元件及其所連接的載體，并可選用兩部件注塑方法來(lái)將載體連接到刷體上。最后，還已經(jīng)將整個(gè)刷體與刷毛制成一個(gè)注塑成型單體部件的方案(US 5926900)。
但在實(shí)踐中，這種類型的刷子只用在毛發(fā)護(hù)理中，或者在更小的程度上是作為一次性刷子。由于這種注塑成型刷子中刷毛的彎曲強(qiáng)度低得不能接受，所以其不適于很多應(yīng)用場(chǎng)合。與用紡絲工藝制出的刷毛相比，注塑成型刷毛不具有穩(wěn)定性所需的分子結(jié)構(gòu)，其中，穩(wěn)定性所需分子結(jié)構(gòu)的特征體現(xiàn)為分子鏈沿平行于刷毛的方向縱向定向。為此原因，這樣的元件主要是作為工作元件或清潔元件，而不能作為刷毛。在工作元件與載體的連接區(qū)域處，穩(wěn)定性的缺乏表現(xiàn)得尤為顯著，在其中的連接區(qū)域處，分子的定向是完全散亂的。由于此緣故，在制成后排列得非常好的工作元件經(jīng)過很短一段的使用時(shí)間之后就會(huì)改變位置，而趨于彎曲、折斷而不能重新豎立起來(lái)(即不具有彎曲復(fù)原性)。上述技術(shù)還需要用同種塑料材料制成工作元件與載體。由于高質(zhì)量的刷毛必須要用高質(zhì)量的塑料材料制造，所以這就會(huì)導(dǎo)致成本的增加。在降低成本方面的任何努力都必須要兼顧塑料材料的選擇。由于這種類型的刷子在使用上始終涉及到相當(dāng)多的缺陷，所以其只能適用于很少的應(yīng)用場(chǎng)合。尤其是對(duì)于機(jī)械強(qiáng)度、摩擦系數(shù)、顏色等方面的考慮，不可能根據(jù)各種具體要求而使載體與刷毛所用材料或刷毛與刷毛之間所用材料體現(xiàn)出差異性。
這樣的刷子也是現(xiàn)有的(見US 2621639)其所帶有的工作元件(“釘銷”)實(shí)際上并不是刷毛，而是釘銷、銷栓、條帶等元件。這些元件是注塑成型元件，它們主要是用橡膠或彈力橡膠類塑性材料制成的，其中的塑性材料例如為合成橡膠，元件的橫截面積要大于刷毛的面積，但長(zhǎng)度通常卻小于刷毛?；趦蓚€(gè)原因?yàn)榱双@得令人滿意的穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度；以及避免成型溝道過于狹窄且深度很大，以使得注塑工作具有足夠良好的填模效果，并能便于出模，這種刷子的“刷毛”絕對(duì)需要這種具有緊湊的結(jié)構(gòu)。這些“釘銷”的特性在于它們對(duì)所要處理表面的作用力很輕柔，并增大了摩擦系數(shù)，也就是說它們能施加一種撫摸和按摩作用，而不是有效的掃刷作用。此刷子的典型應(yīng)用領(lǐng)域是作為毛發(fā)刷，其主要是用來(lái)分開并理順頭發(fā)，并假定只是對(duì)頭部的皮膚進(jìn)行按摩?；旧?，這些元件的剛度只受直徑、直徑/長(zhǎng)度比以及塑料硬度的影響。根據(jù)美國(guó)專利US 2621639所公開的刷子是通過將制有通孔的柔性薄載體板插入到一注模中而注塑成型的，其中，通孔的設(shè)置與工作元件的排列相對(duì)應(yīng)，模具具有多個(gè)溝道狀的成型腔，這些成型腔與載體上的通孔相結(jié)合，用于對(duì)釘銷形的工作元件進(jìn)行成型。模具的另一側(cè)—即注入側(cè)上設(shè)置有分布槽渠，用于將塑料熔體導(dǎo)流到各個(gè)通孔以及相鄰的成型溝道中，其中的塑料熔體例如為尼龍。緊鄰載體上通孔的成型溝道被加寬，從而在薄載體板的兩側(cè)形成加粗部分，以便于在兩個(gè)方向上軸向固定工作元件。盡管所用的尼龍材料適于實(shí)現(xiàn)類似于刷毛的特性，但由于加粗部分的存在，不能制出縱向的分子結(jié)構(gòu)—至少是在清潔元件的根部，所以在此處并不采用這種材料。同樣的道理也適于另一種公知的毛發(fā)刷(見文件EP-B1-0120229)，在這種刷子中，首先注塑制出一載體，其帶有套筒狀的圓錐突起，然后在套筒中注入另一種塑料材料作為芯部，芯部以一加粗部分抵接著開口套筒的端部。在后側(cè)，芯部與一同種材料的第二載體板相連接。這樣的設(shè)計(jì)主要是用來(lái)在兩部件之間形成一種積極有效的、且在軸向上穩(wěn)定的連接關(guān)系，但會(huì)使得工作元件更為笨重。
這種類型的清潔元件在牙刷和掃帚中也是公知的(分別見文件US5040260和US5966771)。這些刷子被制成兩件式的。最后，這樣的牙刷也是現(xiàn)有的(見文件US 1924152、US 2139242、DE 826440、WO00/64307)其中的刷毛支撐件是由一組合體構(gòu)成的，該組合體中包括已被證明具有良好清潔效果的普通刷毛、以及用彈力橡膠類塑料材料制成的銷栓或釘銷狀清潔元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明最基本的目的是提供一種用于制造刷具的方法和裝置，其中，本發(fā)明利用了注塑成型工藝的公知優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能使所制出的刷具與紡絲擠壓(spinnextrudierten)所制的刷毛具有相同的質(zhì)量和使用性能。
在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上，利用如下的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，其中在現(xiàn)有方法中，設(shè)置在一載體上的刷毛狀清潔元件是通過將塑料熔體注入到溝道中來(lái)進(jìn)行成型的，步驟包括
-制出帶有一些通孔的載體，其中通孔的作用類似于紡絲噴嘴；-在溝道所連接的通孔的至少一部分深度部分上設(shè)置最小寬度≤3毫米；-其中所述寬度與熔體流程之比≤1∶5，其中，熔體的流程取決于通孔的深度和溝道的長(zhǎng)度；-從載體的至少一側(cè)，即熔體的引入側(cè)注入塑料熔體，并使熔體流經(jīng)通孔而進(jìn)入到溝道中，從而形成刷毛。
上述提到的比值最好能≤1∶10。該比值的下限在1∶250的區(qū)間內(nèi)。
本發(fā)明的方法開創(chuàng)了一種制造刷具的新途徑。其上布置了刷毛的支撐件、以及可構(gòu)成刷體自身或其部件的支撐件(例如為插入件或類似部件的形狀)同時(shí)還作為用來(lái)通過注塑成型方法制造刷毛的一次性“工具”。由于動(dòng)態(tài)效應(yīng)和管壁磨擦，在作用類似于紡絲噴嘴的通孔中會(huì)形成張力流，這樣的流動(dòng)會(huì)在貼近壁面的區(qū)域形成較高的剪切力。這就使熔體或塑化材料中的分子結(jié)構(gòu)能定向于流動(dòng)方向上，并在形成刷毛的溝道中延展，其中，根據(jù)本發(fā)明選定的、通孔中最狹窄部分的寬度與熔體流程長(zhǎng)度之比能優(yōu)化縱向的分子定向。對(duì)于含部分晶體的熱塑性材料，這種利用分子鏈在縱向方向上定向排列來(lái)對(duì)刷毛進(jìn)行自增強(qiáng)的效果尤其明顯。另外，與被制成一個(gè)整體單件的刷具相反，在根據(jù)本發(fā)明制出的刷具中，刷毛只有很短的一部分長(zhǎng)度(即其根部或基部)位于支撐該刷毛的載體中。在剛度方面，此根部區(qū)域是最為敏感的區(qū)域，原因在于此部位的分子不能實(shí)現(xiàn)定向、或只是略微地定向排列。這種穩(wěn)定性不但導(dǎo)致彎曲強(qiáng)度—尤其是彎曲疲勞強(qiáng)度的提高，還提高了拉伸強(qiáng)度。相對(duì)于模制為單體件的普通刷毛，刷毛達(dá)到設(shè)定撓度時(shí)所需的彎曲強(qiáng)度增加了40％多，且彈性模量也有顯著的增加。由于拉伸強(qiáng)度也有了顯著的提高，所以能容易地從模具中拉出截面積很小、且長(zhǎng)度很長(zhǎng)的刷毛。
原則上，根據(jù)本發(fā)明的方法可用來(lái)加工所有的可模塑塑料材料。但是，考慮到刷毛所需的特性，最好是使用熱塑性材料或熱彈性材料或這兩種材料的混合物(熔合物)，原因在于這些塑料材料能表現(xiàn)出最優(yōu)的分子定向性。
原則上講，可用任何的材料來(lái)制造載體，尤其是可用機(jī)械特性與刷毛材料不同的塑料材料以及具有其它變性、顏色等的塑料材料來(lái)制造，而且可用木材、金屬等非塑料材料來(lái)制造?？捎描T造、熔融、激光照射、注塑成型、沖壓、鉆孔或類似的工藝來(lái)制造出通孔，具體選用何種工藝取決于載體的材質(zhì)。通孔可按照任何的方式來(lái)進(jìn)行排列。如果通孔被排列成緊密間隔—對(duì)于本發(fā)明的方法這是可能的，則刷毛就會(huì)相應(yīng)地緊靠一起而形成簇、條帶或卷包。作為備選方案，也可以使各個(gè)通孔之間的間隔距離很寬，從而形成各個(gè)直立的刷毛，它們相互之間的間隔很大。還可以將這兩方面的布置方案合并起來(lái)，而形成任何構(gòu)造的刷毛托板。最后，通孔的可具有軸向平行的型線，從而使得所制出的刷毛也具有縱向型線。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，通孔自身被設(shè)計(jì)成一定的橫向截面形狀和/或縱向剖面形狀，和/或以這樣的方式來(lái)選擇注塑壓力使得流過通孔的熔體至少能在刷毛的圓周區(qū)域處發(fā)生分子縱向定向，就如在紡絲制造刷毛單絲時(shí)所發(fā)生的那樣。
分子縱向定向的程度受通孔橫截面積及其絕對(duì)深度的影響。通孔的橫截面越狹窄、深度越大，對(duì)熔體進(jìn)行注塑時(shí)產(chǎn)生的剪切流越大。注入壓力或注塑速度也會(huì)影響剪切流。對(duì)于本發(fā)明的方法，已經(jīng)表明注塑速度越高，刷毛的彎曲強(qiáng)度就越大—尤其是在顧及了通孔最小寬度、以及該寬度與熔體流程比值的情況下。
剪切流的形成還受通孔在徑向以及軸向上形狀的影響。當(dāng)通孔具有一異形橫截面時(shí)，在此異形輪廓處所形成的剪切流要大于在芯部產(chǎn)生的剪切流。從注入側(cè)向相對(duì)側(cè)漸縮的橫截面會(huì)在出口側(cè)形成更為陡峭的速度分布圖型。錐形的或臺(tái)階式的收縮會(huì)形成張力流，此張力流會(huì)將分子鏈排列成縱向定向。
載體上通孔的深度最好被設(shè)計(jì)成這樣使得注塑擠壓的刷毛的某一部位被載體包圍著，在其中此部位處，分子的縱向定向是不充足的。該部位例如是刷毛上的被連接區(qū)域。
本發(fā)明的方法還使刷毛可被注塑制成不同的長(zhǎng)度，從而使成品刷子上刷毛的端部可形成一個(gè)非平面的包絡(luò)面。
載體上作用類似于紡絲噴嘴的通孔能不受刷毛長(zhǎng)度影響地促成分子縱向定向，這樣就使得不同長(zhǎng)度的刷毛能具有同樣良好的彎曲性能和回復(fù)性能?？煞浅＞_地形成用于制造刷毛的成型溝道，從而能根據(jù)刷子的具體應(yīng)用，使整個(gè)刷毛托板產(chǎn)生預(yù)定的形貌。對(duì)于普通的刷子，尤其是牙刷，是用機(jī)械加工的方法來(lái)制出該形貌的，但這樣的精度并不高。
還可以通過注塑來(lái)將刷毛的端部制成不同的形狀，以針對(duì)特定的用途而定制各單條刷毛、或整個(gè)刷毛托板的功效。
在本方法的另一種變型形式中，在通孔中對(duì)用于制造刷毛的塑料熔體進(jìn)行環(huán)形導(dǎo)流，從而能形成中空的刷毛。
在此情況下，以環(huán)形注入的塑料熔體經(jīng)通孔而進(jìn)入到溝道中?？尚纬芍锌盏乃⒚?，其自由端或者是開口的，或者是封閉的。在第一種情況下，刷毛為管道形狀，刷毛內(nèi)的管壁磨擦不但使得中空管道外側(cè)的分子發(fā)生了定向，而且使內(nèi)側(cè)壁面上的分子也發(fā)生了定向。還可選地用任何適于此場(chǎng)合的填料來(lái)對(duì)中空刷毛進(jìn)行填充。
作為一種備選方案，在注塑成型、并將中空刷毛從模具中取出之后，將另一種塑料熔體注入到刷毛的空腔中，從而形成一芯部刷毛，由于在中空刷毛入口處產(chǎn)生剪切流及其內(nèi)壁面上的摩擦作用，所述芯部刷毛表面上的分子也具有縱向定向。
這樣就制成了一種多部件式的刷毛，其中的塑料部件也可以與應(yīng)用場(chǎng)合相適配。填充中空刷毛的芯部可由廉價(jià)和/或剛性的材料制成，且使刷毛的外側(cè)適應(yīng)于刷具的應(yīng)用目的，例如作為一工作層來(lái)形成更強(qiáng)的磨光或拋光效果。也可將外側(cè)制為更軟的工作層。當(dāng)此工作層被磨損掉后，就露出了內(nèi)芯，以此構(gòu)成對(duì)磨損的指示，尤其是在芯部與外套層具有不同顏色的情況下。還可以在中空刷毛或注塑成型芯部的內(nèi)壁上制出型線，以此來(lái)提高結(jié)合強(qiáng)度。表面積的增大也會(huì)導(dǎo)致對(duì)熔體流的管壁磨擦力增大，從而進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)分子的縱向定向。
可將中空刷毛注塑成帶有穿孔，用于形成芯部刷毛的另一種塑料熔體受擠注而從此穿孔擠出，從而突出于刷毛之外。這樣就在刷毛的表面上形成了不同的結(jié)構(gòu)，具體的結(jié)構(gòu)取決于突起部分的形狀以及所選擇的材料。突起可具有凸瘤、指狀、或螺紋的形狀。通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)某叽缭O(shè)計(jì)，穿孔可起到紡絲噴嘴的作用。
還可以首先注塑擠壓出芯部刷毛，然后再用一種塑料熔體至少部分地包裹該芯部，而形成帶有芯部的中空刷毛。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，支撐件的熔體供入側(cè)設(shè)置了至少一個(gè)凹陷，且從該凹陷延伸出至少一個(gè)延伸向相對(duì)一側(cè)的通孔，在注塑過程中，其中的凹陷中至少部分地填充了制造刷毛的塑料熔體。
這樣就使對(duì)應(yīng)熔體具有一定的儲(chǔ)備余量，用于在需要時(shí)向刷毛另外提供一些熔體。另外，這還能將各條刷毛的后部或者是完全、或者是部分地互連起來(lái)，由此能實(shí)施有效的固定，來(lái)抵抗拔出力的作用。如果刷毛未被焊接到通孔的壁面上，則所有的拔出力都將傳遞到位于載體后側(cè)的塑料材料儲(chǔ)備體上，并被儲(chǔ)備體所吸收。凹陷可連續(xù)地延伸橫貫載體上背對(duì)刷毛的那一側(cè)，或可被設(shè)置成多條溝道的形式，這些溝道相互離開，并形成通向各個(gè)通孔的交叉網(wǎng)格。在注入了刷毛材料之后，可利用設(shè)置在凹陷中的柔性條帶或柵格將刷毛的背部連接到一起。由于通常只有刷毛必須要用高質(zhì)量的塑料來(lái)制造，所以就獲得了一種節(jié)約成本的結(jié)構(gòu)，且在載體的背面一側(cè)，還可利用這樣的結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生裝飾性的效果。
在另一實(shí)施例中，形成一制有一些通孔的立體的載體，例如至少部分為圓筒形的載體，這些通孔起紡絲噴嘴的作用，用于形成刷毛的塑料熔體從內(nèi)側(cè)經(jīng)這些通孔擠出。
這樣就能制出帶有弧形載體的刷子，其中，與機(jī)械緊固方法相反，本發(fā)明方法能實(shí)現(xiàn)刷毛的精確對(duì)正和排布，并且還可使刷毛的端部呈現(xiàn)出某種合適的形貌。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種實(shí)施例，載體被制成管狀節(jié)段，其中，用于制造刷毛的塑料熔體從管段內(nèi)部經(jīng)通孔注塑擠壓。
這樣就能制出滾動(dòng)刷、睫毛刷等，并能用不同長(zhǎng)度的刷毛制出具有各種表面形貌的刷具。對(duì)于現(xiàn)有的常規(guī)工藝方法，在滾動(dòng)刷上根本不可能、或只能欠充分地實(shí)現(xiàn)形貌的變化。
如果管狀節(jié)段至少有一端是封閉的，就可以用根據(jù)本發(fā)明的方法制出馬桶刷、瓶刷等刷具。
由載體所形成的空腔中至少部分地填充了用于制造刷毛的塑料熔體。如果支撐件的橫截面積很小—例如在睫毛刷的情況下，則可將載體完全填充，由此而可獲得一重質(zhì)量的物體。如果橫截面積很大，則只是對(duì)應(yīng)力特別大的部分進(jìn)行填充。還可以將部分填充物的形狀設(shè)計(jì)成為增強(qiáng)肋或類似結(jié)構(gòu)，或者可在填充物上設(shè)置溝道，以將材料引流向刷毛或引流到刷毛之間。
優(yōu)選的是載體是由塑料材料注塑制成的。帶有通孔的載體被預(yù)先制出，并被插入到帶有溝道的一注模中。
在本發(fā)明方法的一種優(yōu)選變型形式中，載體和刷毛是用一多件式注塑成型方法制成的，在該方法中，在注塑出帶有通孔的載體之后，再經(jīng)通孔注入用于制造刷毛的塑料熔體。
以這樣的方式，就可以用同一注塑工具制出載體和刷毛。在很多情況下，載體和刷毛就可以構(gòu)成整個(gè)刷子。作為可選方案，還可以在一多件式擠壓機(jī)中對(duì)帶有刷毛托板的載體進(jìn)行包覆，或者是在一個(gè)或多個(gè)注塑步驟中進(jìn)行包覆，例如，還可以包覆刷毛支撐件的后側(cè)來(lái)形成一個(gè)更大的刷體，或可選地同時(shí)形成一個(gè)把持裝置、手柄或類似結(jié)構(gòu)。載體的本體和刷毛可由不同種塑料、填料或不填料的塑料、或不同顏色的塑料材料制成。
通孔可通入到載體中，并與溝道對(duì)齊，或者與其成一定角度，這樣就使刷毛可相對(duì)于制成后刷子的刷體具有任意的定向。
通孔最好被設(shè)計(jì)成這樣其橫截面從載體的熔體進(jìn)入側(cè)向相對(duì)的一側(cè)逐漸縮窄，優(yōu)選地是以臺(tái)階的形式漸縮，從而形成一類似于紡絲噴嘴的流動(dòng)型面。
在熔體的進(jìn)入側(cè)，通孔還設(shè)置了入流坡面，以加寬和穩(wěn)定載體中刷毛的根部，且與此同時(shí)，還獲得了一種張力流。
在熔體的進(jìn)入側(cè)和/或相對(duì)側(cè)，還可在通孔上設(shè)置一凸環(huán)，其中，內(nèi)部凸環(huán)與填充凹陷的塑料材料一道使得刷毛根部區(qū)域的深度加深，且一外部凸環(huán)便于延長(zhǎng)刷毛在載體中的結(jié)合長(zhǎng)度。上述的兩種措施都能在載體中更長(zhǎng)的長(zhǎng)度上產(chǎn)生剪切流。
載體中的通孔最好具有縱向和/或橫向的型線。這樣就能根據(jù)刷具的應(yīng)用環(huán)境，在刷毛的外側(cè)制出帶有型線的工作表面。增大的表面積也能增大管壁磨擦力，從而增強(qiáng)剪切流。
載體可以是單層結(jié)構(gòu)、或者至少在部分上為多層結(jié)構(gòu)，還可以是由多個(gè)表面片段構(gòu)成的，這些表面片段是由不同的材料組成的。載體可以是平面，或者也可以是帶有任何的彎曲曲率。
可以用至少兩種不同的塑料來(lái)注塑制出刷毛。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，通孔在載體上的布置形式對(duì)應(yīng)于制作完成后刷具上刷毛托板中的刷毛的布置形式，其中，如上所述，可以選擇刷毛簇、條帶、卷包或者刷毛單絲、以及它們所形成組合體的布置形式。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如現(xiàn)有技術(shù)中通常對(duì)釘栓狀工作元件所執(zhí)行的那樣(見文件DE 2155888)在刷毛從載體擠注出來(lái)之后，隨后對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸?？稍谧⑺苤螅ㄟ^使注塑工具產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奈灰苼?lái)在工具中馬上執(zhí)行此操作，或者是在隨后的脫模工作過程之后進(jìn)行。在拉伸力作用下產(chǎn)生的拉伸會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)分子在縱向方向上的定向。另外，也可以施加交變的彎曲力將一個(gè)張力引入到刷毛中，該張力必要時(shí)具有促進(jìn)分子的定向的作用并且可以使刷毛具有一定程度的撓曲余量，以便于刷毛在隨后的使用過程中能發(fā)生彎曲。
為了便于通過施加拉伸力的方式來(lái)進(jìn)行拉伸，可在刷毛的端部上注塑出一個(gè)突起部分—例如為一加粗部分。通過施加一個(gè)使載體與突起之間的間隔距離加大的拉伸力，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刷毛的拉伸，由此還同時(shí)能實(shí)現(xiàn)加粗部分的變形，從而使它們與刷毛對(duì)正。還可以擠塑形成這樣的突起它們將部分或全部刷毛連接到一起，且在后來(lái)，再將這些刷毛相互分開?？梢砸粋€(gè)步驟執(zhí)行拉伸處理，也可在幾個(gè)步驟中進(jìn)行，從而能減小每一步驟中的拉伸力?？蛇x的方案是拉伸處理只局限于刷毛的部分長(zhǎng)度。
還可用穩(wěn)定化處理來(lái)取代拉伸處理、或在拉伸處理之外另加穩(wěn)定化處理，其中的穩(wěn)定化處理例如是熱處理或化學(xué)處理，還可以是對(duì)塑料材料的改性處理。這樣就使得注塑擠壓的刷毛具有穩(wěn)定，穩(wěn)定值甚至大于擠壓刷毛或紡絲刷毛的穩(wěn)定值。
如果支撐件與刷毛是由同樣的塑料材料制成的，則可對(duì)注塑工藝進(jìn)行控制，而使得刷毛被焊接到支撐件上。當(dāng)采用了不同種塑料材料、但材料之間的親合性非常好時(shí)，也同樣可以這樣來(lái)處理。在這樣的情況下如要選擇或改變載體的塑料材料以及刷毛的塑料材料，使得載體和刷毛能承受各自應(yīng)力，通常用高質(zhì)量的熱塑性材料來(lái)制造刷毛。將刷毛焊接或熔接到支撐件上，這樣就能形成無(wú)間隙的連接。這樣的刷子能滿足對(duì)衛(wèi)生清潔性的最高要求，例如，對(duì)于牙刷、醫(yī)學(xué)治療刷具或用于加工處理食品的刷子就存在很高的衛(wèi)生要求。如果用帶有抗微生物特性的塑料來(lái)制造刷毛和/或支撐件，則能進(jìn)一步促進(jìn)此類應(yīng)用。
至少是在刷毛中包括一種塑料材料，該材料能影響刷毛的化學(xué)、物理、機(jī)械或使用的屬性。該材料可以是一種填料塑料材料，其中例如填充有顆粒、纖維等物質(zhì)。當(dāng)將添加了纖維的熔體經(jīng)通孔注入時(shí)，熔體中的纖維也能在縱向上定向排列，由此進(jìn)一步促進(jìn)了利用自身分子定向而對(duì)刷毛的自發(fā)增強(qiáng)。纖維或填料可用與熔體相同的聚合物制成，并混合到熔體中，或者也可選用這樣的方案對(duì)其作改性處理，以使得其熔點(diǎn)提高，從而可在熔體中保持為固態(tài)狀態(tài)，進(jìn)而使刷毛具有一定的表面結(jié)構(gòu)。如果刷毛的熔點(diǎn)與纖維材料的熔點(diǎn)是接近的，則由于發(fā)生表面熔接，可改善二者之間的結(jié)合效果。當(dāng)纖維是由紡絲單絲制成時(shí)，纖維的穩(wěn)定化效果非常顯著。
本發(fā)明還涉及一種用于制造刷具的裝置，其中的刷具具有至少一個(gè)載體、以及設(shè)置在載體上的刷毛，刷毛是由可模塑塑料材料制成的，裝置包括一個(gè)注模，其具有為塑料熔體設(shè)置的一條供送溝道、一用于制造載體的接合空間、以及從所述空間延伸出的成型溝道，其中，熔體注入到所述的成型溝道中。用于整體注塑形成載體和刷毛狀工作元件的這種類型裝置是已知的(見文件GB 2151971 A)。
根據(jù)本發(fā)明目的的第一解決方案，上述裝置的特征在于載體上帶有通孔，通孔被制成類似于紡絲噴嘴，且通孔至少部分深度區(qū)域的最小寬度≤3毫米，載體可被插入到靠近通孔的空間中，且通孔與成型溝道相連接，從而構(gòu)成了成型溝道與供送溝道之間的連接通路，以將塑料熔體擠入到成型溝道中，其中，通孔最小寬度與一長(zhǎng)度和的比值≤1∶5，最好是≤1∶10到1∶250，其中的長(zhǎng)度和是指溝道長(zhǎng)度加上通孔的深度。
通常是利用鑄造、注塑或機(jī)械加工來(lái)在任何材料的載體上形成通孔，載體被插入并定位在注模的成型空間內(nèi)，使通孔位于溝道的上游位置，且最好是直接抵接著溝道，從而在用于輸入熔體的供送溝道與用于成型刷毛的成型溝道之間構(gòu)成連接通路。在一注塑成型循環(huán)過程中，熔體從供送溝道進(jìn)入到成型空間內(nèi)，并經(jīng)載體上的通孔進(jìn)入到各溝道中。由于通孔具有類似于紡絲噴嘴的屬性，所以熔體、或被塑化材料中的分子在經(jīng)過通孔時(shí)會(huì)被沿縱向方向定向。此效果延續(xù)到溝道中。刷毛上定向度較差且彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較低的根部區(qū)域被固定到載體中。
根據(jù)本發(fā)明的另一種裝置提供了這樣的方案多件式注模的部件還包括為塑料熔體設(shè)置的一供送溝道，其通入到成型空間以及一用于對(duì)載體進(jìn)行擠型的容腔中，載體上帶有作為紡絲噴嘴的通孔，還具有多個(gè)可活動(dòng)的釘銷，釘銷的數(shù)目與通孔的數(shù)目相對(duì)應(yīng)，在一第一注塑步驟中，釘銷穿過用于制造載體的容腔，并封閉了成型溝道，且在一第二注塑步驟中，釘銷從容腔中撤出。在第一步驟中，注塑形成帶有通孔的載體。第二步驟中，在將釘銷撤出之后，經(jīng)露出的通孔注塑形成刷毛。
作為備選方案，可將裝置設(shè)置成這樣將在容腔中注塑形成的載體移到成型空間中，并將其定位于此，使得通孔與成型溝道近似地對(duì)正，從而連通成型溝道與供送溝道，以便于將塑料熔體注入到各溝道中。
在一第三變型形式中，首先是在成型空間中注塑制出載體，此制造過程可選地用幾個(gè)階段來(lái)完成，然后將載體布置到另一注模的前方，該注模帶有用于形成刷毛的溝道，然后將用于制造刷毛的熔體經(jīng)載體注入。
在裝置的上述各種實(shí)施例中，載體是由可模塑塑料材料制成的，并在一注模的對(duì)應(yīng)容腔中制出類似于紡絲噴嘴的通孔，隨后，如同普通的多部件注塑成型，將用于制造刷毛的第二種塑料材料組分或者注入到同一模具中，或者在將載體或模具和載體執(zhí)行轉(zhuǎn)移后，將此材料組分注入到另外一個(gè)模具中。在采用適當(dāng)注塑成型設(shè)備的前提下，這樣的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)高的循環(huán)周期。如果用于制造載體和刷毛的塑料材料具有足夠大的親合性，則就可在通孔區(qū)域處將它們焊接起來(lái)。在任何情況下，通孔中至少部分長(zhǎng)度區(qū)域處的最小寬度都應(yīng)≤3毫米，且該寬度與一長(zhǎng)度的比值≤1∶5，最好是≤1∶10，其中的長(zhǎng)度是通孔的深度與溝道長(zhǎng)度的和。上述的裝置能實(shí)現(xiàn)同樣的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)。
裝置的所有變型形式都可這樣來(lái)設(shè)計(jì)在通孔開始延伸的供送溝道一側(cè)，載體上具有至少一個(gè)凹陷，該凹陷接納一部分用于制造刷毛的塑料熔體。
帶有凹陷的載體或者是預(yù)制好的、隨后再插入到成型空間中；或者是在第一組分的注塑過程中，在支撐件上制出凹陷。在隨后進(jìn)行的刷毛注塑成型過程中，用于形成刷毛的第二組分至少部分地填充了凹陷，以將刷毛的基部連接起來(lái)。在本文中，詞語(yǔ)“凹陷”意味著用于連接刷毛的任何形式的容腔。它可將所有刷毛的后部都完全包封住，或者基本上是用單個(gè)的橋接件來(lái)將刷毛互相連接起來(lái)的，橋接件的布置形式類似于一網(wǎng)格。凹陷中的熔體余量可響應(yīng)于注塑單元隨后的壓力作用而向刷毛提供另外的熔體。當(dāng)熔體余量處于固態(tài)時(shí)，其在刷毛和載體之間形成了一種有效的連接，并能承受作用在刷毛上的至少部分拔出力。還可以與載體一道形成刷體。由于載體是被夾置在注模中，從而即使載體不是完全剛性的，或者是用合成橡膠等屈服性塑料材料制成的，也可以用很大的壓力來(lái)對(duì)刷毛所用的塑料熔體進(jìn)行注塑，所以類似于紡絲噴嘴的通孔能保持其形狀。
此外，至少有部分成型溝道的、朝向載體的開口的橫截面是這樣的其相對(duì)于所對(duì)應(yīng)通孔的橫截面是漸縮的，相應(yīng)地，能對(duì)分子進(jìn)行縱向定向，其中的對(duì)應(yīng)通孔通向熔體流其它的限制邊界。
各個(gè)成型溝道的長(zhǎng)度可以是不同的，從而能使制作完成后刷毛托板中的刷毛端部能呈現(xiàn)為一帶有造型的工作表面。還可選的方案是各通孔之間可具有不同的間隔距離，并具有不同的橫截面，從而使制作完成后的刷毛托板中的刷毛在可選為不同強(qiáng)度的同時(shí)，還具有密度不等的布置結(jié)構(gòu)。
成型溝道具有不同的端部輪廓，例如其可或多或少地為球缺形狀，或者可延伸向一個(gè)點(diǎn)。成型溝道的端部可終結(jié)于幾條淺的毛細(xì)溝道中，從而形成指狀的刷毛。
另一實(shí)施例是這樣設(shè)計(jì)的成型溝道的端部區(qū)域開口通入到一個(gè)膨大的容腔中，其中的容腔用于形成橫截面較大的刷毛頭部、或用于在刷毛的端部形成一突起。在后一種情況下，設(shè)置了用于增大載體與突起之間間隔距離的裝置，以此來(lái)對(duì)注塑擠壓的刷毛進(jìn)行拉伸處理。
類似于單絲的擠壓過程，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的裝置也能在刷毛制出后隨即對(duì)其執(zhí)行拉伸處理，從而通過增大聚合物分子的縱向定向度來(lái)對(duì)注塑成型的刷毛進(jìn)行改善，其中的拉伸處理或者是對(duì)刷毛的整個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行、或者是對(duì)部分長(zhǎng)度進(jìn)行的。這樣就使得刷毛具有非常優(yōu)秀的彎曲強(qiáng)度—尤其是彎曲疲勞強(qiáng)度，同時(shí)還增大了刷毛的彈性模量。以這樣的方式，即使是注塑擠壓的刷毛也能在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中保持其形狀。還提高了表面硬度，從即使在使用過程中受到局部外力也不會(huì)造成表面失效，也不會(huì)形成易于屈服的對(duì)應(yīng)部位。這樣的現(xiàn)象尤其會(huì)出現(xiàn)在晶體聚合物或部分晶體聚合物中，且在相應(yīng)的程度上，對(duì)于或多或少的非晶態(tài)聚合物也是成立的。
在一特別有利的實(shí)施例中，用于增大間隔距離的裝置是由用于合閉/開啟注模的裝置構(gòu)成的。取決于通過拉伸所希望實(shí)行的、或可能實(shí)行的延伸率，并取決于橫截面的尺寸，可用注模開啟動(dòng)作中較多或較少部分的動(dòng)作來(lái)對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸。在執(zhí)行拉伸之后，在注塑成型過程中制在刷毛端部上的突起被相互分開，并被去掉。例如可通過研磨的方式對(duì)刷毛的自由端進(jìn)行機(jī)械處理，或以其它的方式制成圓形或圓錐形。如果只是在各單條刷毛的端部處設(shè)置突起，則在拉伸過程中突起就能變形為刷毛捆束的形式。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，空間中與成型溝道相對(duì)的壁面上設(shè)置有釘銷形的滑塊，滑塊可穿過載體上的通孔而進(jìn)入到成型溝道中，且與溝道的壁面分開，同時(shí)還在它們與通孔之間形成了一個(gè)環(huán)形的空間，在經(jīng)環(huán)形空間由塑料熔體進(jìn)行注塑擠壓而形成中空刷毛之后，可將滑塊撤出，其中的成型溝道和/或釘銷可被制造和布置成這樣使能制出開口或封閉的中空刷毛。
在一第二注塑步驟中，可將另一種塑料熔體注入到中空刷毛中、或注入到刷毛的一部分中，從而形成一芯部刷毛。
載體上類似于紡絲噴嘴的通孔最好能與注模上的成型溝道對(duì)正。溝道也可被布置成與載體上的對(duì)應(yīng)通孔成一角度。還可將這兩種的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。
在另一種有利的實(shí)施例中，用于對(duì)帶有通孔的載體進(jìn)行注塑成型的成型空間包括用于形成凸環(huán)的成型元件，其中的凸環(huán)在通孔的一側(cè)或兩側(cè)上延伸，從而使通孔成為縱長(zhǎng)的通孔，或者是在通孔的入口和/或出口處形成坡面。這些措施主要是用來(lái)限定對(duì)熔體流的導(dǎo)流，目的在于使分子產(chǎn)生所需的縱向定向。尤其是對(duì)于薄的載體，這樣作還能增大刷毛在載體中錨固長(zhǎng)度。
通孔和成型溝道可具有縱向和/或橫向的型線，其中，縱向的型線能形成具有對(duì)應(yīng)型線形狀的刷毛，并能改善剪切流，而通孔的橫向型線被設(shè)計(jì)成能改善刷毛根部的固定，且成型溝道的橫向型線能對(duì)相應(yīng)地形成型線形狀的刷毛。
優(yōu)選的是在朝向端部的方向上，成型溝道的橫截面逐漸縮小，從而使得刷毛彎曲時(shí)的彎曲角能沿其長(zhǎng)度方向而變化。該設(shè)計(jì)措施進(jìn)一步便于將刷毛從模具中取出。
成型溝道向其端部的漸縮可以是連續(xù)的、也可以是臺(tái)階狀的。每級(jí)臺(tái)階都會(huì)形成一張力流，這有助于對(duì)分子進(jìn)行排列。最后制成的刷毛也具有臺(tái)階狀的輪廓。
可形成另外一個(gè)成型容腔，可用多種方式來(lái)通入到該成型容腔中。此容腔的實(shí)例可以是一多件式注?；蚺c之配合的另一個(gè)注模。該成型容腔與載體一起圍成了一個(gè)成型空間，該空間用于對(duì)刷毛體進(jìn)行擠壓，作為可選內(nèi)容，還可用該空間來(lái)擠壓一手柄或把持裝置，從而在同一多件式注模中就能制出整個(gè)刷具。
在一種特別優(yōu)選的實(shí)施例中，注模上帶有成型溝道的部分包括平行的疊層板，這些相鄰的板件形成了一條成型溝道或一組成型溝道，其中的板件相互分開，以便于將刷毛從模具中取出。
非常細(xì)、且非常長(zhǎng)的刷毛相應(yīng)地就需要成型溝道的橫截面非常狹窄，而這樣的溝道是不能通過鉆孔、腐蝕等常規(guī)加工方式形成的。本發(fā)明中注模的疊層結(jié)構(gòu)使得各個(gè)成型板件只構(gòu)成整個(gè)成型溝道的一部分。這些開口溝道易于用常規(guī)的金屬加工方法制出，其中的金屬加工方法例如為成型研磨、電腐蝕研磨、激光加工等。成對(duì)的相鄰成型部件上的開口溝道相互配合而形成了整個(gè)成型溝道。疊層結(jié)構(gòu)使得刷毛可通過這樣的操作容易地從模具中脫出從注模的一側(cè)開始，使各層成型板件相互之間略微地位移。只要分開幾個(gè)微米就足夠了。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例是這樣來(lái)設(shè)計(jì)的注模中包括成型溝道的部分是由疊層板件組成的，且板件的疊層方向與成型溝道為橫交關(guān)系，板件可沿成型溝道的方向和/或該方向的橫向方向單獨(dú)移動(dòng)、或成組地移動(dòng)。
該實(shí)施例具有的主要優(yōu)點(diǎn)是能在位于板件之間分隔面處對(duì)成型溝道進(jìn)行通氣，從而，在以很高的注塑速度注入熔體時(shí)，成型溝道中所含的空氣能從幾個(gè)部位容易地排出，而不再需要在成型溝道的端部上設(shè)置通氣孔，如設(shè)置通氣孔將會(huì)影響刷毛端部的形狀。這樣的設(shè)計(jì)還具有的優(yōu)點(diǎn)是通過順次移動(dòng)各板件(從位于成型溝道端部的板件開始移動(dòng))就可以使模具移離刷毛的整個(gè)長(zhǎng)度，這樣就減小了脫模過程中作用在刷毛上的力，然而在同時(shí)還能保持刷毛的定位。
還可利用板件的這種疊層結(jié)構(gòu)以及對(duì)板件的移動(dòng)來(lái)對(duì)注塑擠壓的刷毛作分級(jí)拉伸，可選的方案是對(duì)刷毛的拉伸處理只是限于刷毛的特定區(qū)域。
可利用板件的橫向移動(dòng)來(lái)對(duì)刷毛進(jìn)行彎曲，對(duì)刷毛的彎曲是通過將板件在接近各自的表面之處進(jìn)行拉伸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。交變的彎曲會(huì)在刷毛中產(chǎn)生一定程度的撓性余量，從而可改善刷毛的撓曲行為，提高其保持直立的能力(即彎曲回復(fù)性)。還可以利用板件的橫向移動(dòng)來(lái)切斷刷毛—尤其是對(duì)于容納著刷毛端部的那一板件。
此外，疊層結(jié)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)單塊板件的更換，尤其是可更換作為成型溝道端部的那一板件?？捎贸尚蜏系蓝瞬康娜萸粸榱硪环N形狀的板件來(lái)替換此板件，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)刷毛端部的變化。尤其是，該端部板件還可形成用于對(duì)刷毛上的突起進(jìn)行成型的型腔，其中的突起是為了有助于進(jìn)行拉伸而設(shè)計(jì)的。還可替換其它的板件來(lái)改變刷毛上某些部分的形狀。
為了能使模具與刷毛的異型端部脫開，至少那些構(gòu)成成型溝道端部的板件是由平行的疊層片段組成的，且相鄰的片段構(gòu)成一成型溝道或一組成型溝道，其中，要將刷毛端部從模具中脫出時(shí)，可將各個(gè)片段分開。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，帶有成型溝道的模具至少在部分上是由同心的模具元件組成的，這些元件構(gòu)成了成型溝道，沿模具元件之間相互正對(duì)的圓周邊緣，這些成型溝道也相應(yīng)地為同心構(gòu)造。以此方式，就可以將刷毛設(shè)置為簇或類似的構(gòu)造，也可只是對(duì)刷毛托板中的部分刷毛實(shí)施這樣的限制。
根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置第一次實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程不受限制的完全自動(dòng)化。完全消除了半成品的出現(xiàn)，并基本上消除了完成后產(chǎn)品的庫(kù)存供貨。載體和刷子的材料被從原料(塑料顆粒、染料以及其它添加劑)庫(kù)房運(yùn)送到一優(yōu)選的多件式注塑成型機(jī)器中。刷毛也不再是分開制造的，而是在注塑裝置中制造出來(lái)的—例如在一第二加工步驟中。設(shè)備的控制系統(tǒng)可包括用于更換部分工具或整套工具的自動(dòng)工具。實(shí)際中，在接到訂單之后就可以進(jìn)行生產(chǎn)，也就是“準(zhǔn)時(shí)”生產(chǎn)且準(zhǔn)時(shí)”發(fā)貨。
最后，本發(fā)明還涉及一種刷具，其包括載體以及設(shè)置在載體上的刷毛，刷毛是由熱塑性或熱彈性塑料材料注塑而成的，其特征在于載體上形成了至少一個(gè)通孔，通孔的至少一部分深度段的最小寬度≤3毫米，每個(gè)通孔接納一條注塑擠壓的刷毛，刷毛的在其軸線的橫向方向上的最大延展尺寸≤3毫米，其中，該橫向延展尺寸與刷毛長(zhǎng)度的比值≤1∶5，最好是≤1∶10到1∶250。刷毛的橫截面最好是與通孔的橫截面相對(duì)應(yīng)，但也可小于通孔的橫截面。
此外，刷毛的至少一部分是中空的，且這些刷毛的自由端可以是開口的、或者是封閉的。中空刷毛可環(huán)包著一芯部刷毛，該芯部刷毛也對(duì)中空刷毛進(jìn)行填充，且最好是用另一種塑料材料制成的。
還可在中空刷毛上制出穿孔，芯部刷毛可通過這些穿孔來(lái)與環(huán)包著其的刷毛相接合，從而在刷毛外側(cè)形成突起，這些突起可以是由較軟或較硬材料制成的釘銷形突起。
在另一實(shí)施例中，刷毛的至少一部分上帶有指狀的突起，這些突起是直接制在整體式刷毛上的，或者對(duì)于中空刷毛，是通過將一種芯部刷毛材料從對(duì)應(yīng)的穿孔中注入而形成這些突起的。
有利的設(shè)計(jì)是至少部分刷毛中所包含的塑料材料用顆粒和/或纖維進(jìn)行了填充。盡管纖維主要是用來(lái)另外增強(qiáng)刷毛的，但通過分子的縱向定向也能實(shí)現(xiàn)刷毛的自增強(qiáng)，可根據(jù)具體的應(yīng)用要求而選用顆粒態(tài)的填料，例如為了使刷毛表面具有研磨效果或拋光效果。顆?？梢允穷伭稀⒂行ЫM分等，其中，尤其是那些具有衛(wèi)生或治療效果的顆粒是合適的，例如通過增大濕度就可以使這些顆粒發(fā)揮作用。
根據(jù)另一實(shí)施例，至少部分刷毛帶有這樣的結(jié)構(gòu)件其基本上平行于軸線延伸，并減弱了在分子定向橫交方向上的輔助結(jié)合力，從而在隨機(jī)的機(jī)械壓力或當(dāng)使用刷具時(shí)，會(huì)使刷毛沿著結(jié)構(gòu)分裂成旗狀條、指狀等結(jié)構(gòu)。
另外，至少部分刷毛可由能量傳導(dǎo)性塑料材料制成，從而可在刷毛的外部上形成電場(chǎng)或磁場(chǎng)—尤其是在使用過程中。刷毛也可以是由透明的導(dǎo)光塑料材料制成的，優(yōu)選為只有芯部區(qū)域用該材料制成。從刷毛的后部向其端部發(fā)射光線—尤其是激光，從而能觸發(fā)光化學(xué)反應(yīng)等的反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，載體具有至少一個(gè)凹陷。從每一凹陷延伸出至少一個(gè)通孔，且凹陷中填充了制造刷毛的塑料材料。
所述凹陷可以是一個(gè)連續(xù)的凹陷或格柵狀的凹陷，凹陷的形狀類似于條帶或網(wǎng)格，在刷毛的注塑過程中，凹槽中填充了刷毛的材料，熔體從凹陷被注塑擠壓通過通孔，而在載體的背面形成用于支撐刷毛的條帶狀或網(wǎng)格狀支撐結(jié)構(gòu)，載體可以是剛性或柔性的，這取決于刷毛的構(gòu)造和尺寸。
支撐件和/或刷毛可以是用不同的塑料材料制成的，以此來(lái)與對(duì)載體和刷毛的不同要求相適配。
載體上的至少部分具有多層結(jié)構(gòu)，尤其是，載體至少在部分上是由柔性和/或彈力橡膠類塑料材料制成的，從而能針對(duì)所要掃刷的表面而作出調(diào)整。
由于刷毛和載體被無(wú)間隙地結(jié)合到一起，所以刷具能滿足最嚴(yán)格的衛(wèi)生要求，如果刷毛和/或載體所包含的塑料具有抗微特物特性，則能進(jìn)一步提高衛(wèi)生性。


下面將參照附圖中所示的幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中，圖1到圖4表示的是現(xiàn)有技術(shù)，在附圖中圖1是一局部橫剖面圖，表示了以常規(guī)方式注塑制成的整體件式載體—刷毛單元；圖2是對(duì)圖1中的II細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖；圖3是一個(gè)與圖1相對(duì)應(yīng)的局部橫剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明制出的刷具的第一實(shí)施例；圖4是對(duì)圖3中的IV細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖；圖5是一縱向剖面圖，表示了尚未安裝刷毛的刷毛載體；圖6是對(duì)圖5中的VI細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖，表示了在注塑形成刷毛后的狀態(tài)；圖7中的縱向剖面圖表示了一種實(shí)施例，該實(shí)施例的形式為一掃帚；圖8中的縱向剖面圖與圖7相對(duì)應(yīng)，表示的是另一實(shí)施例；圖9是對(duì)圓柱形刷子所作的局部橫剖面圖；圖10是對(duì)圖9中的X細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖；圖11是對(duì)刷子頭部所作的局部剖視圖；圖12是對(duì)板刷所作的局部剖開視圖；
圖13中的示意性俯視圖表示了一方刷的刷毛托板；圖14是沿圖13中的XIV-XIV線所作的剖視圖；圖15中的放大視圖表示的圖14中的XV細(xì)節(jié)部分；圖16到圖19均為剖視圖，表示了帶有不同幾何形狀通孔的載體；圖20是對(duì)一牙刷頭部上的刷毛托板所作的俯視圖；圖21是沿圖20中的XXI-XXI線對(duì)牙刷頭部所作的縱向剖面圖；圖22中的俯視圖表示的是牙刷頭部的刷毛支撐件的另一實(shí)施例；圖23是對(duì)圖22所示的牙刷頭部所作的縱向剖面圖；圖24是一放大視圖，表示了是圖23中的XXIV細(xì)節(jié)部分在注塑刷毛之前的狀態(tài)；圖25到圖29均為載體的局部橫剖面圖，其中的載體上帶有用不同類型的通孔注塑出的刷毛；圖30中的局部橫剖面圖表示了具有不同結(jié)構(gòu)刷毛的載體；圖31是對(duì)一載體所作的局部剖面圖，其中的載體上帶有注塑擠壓的中空刷毛；圖32中的局部剖面圖是根據(jù)圖31所作的，其中的刷毛屬于另一實(shí)施例；圖33是一個(gè)示意圖，表示了一注模的注入側(cè)，該注模的成型溝道屬于不同的類型；圖34是沿圖33中的XXXIV-XXXIV線所作的局部橫剖面圖；圖35是一示意性的軸測(cè)圖，表示了圖33所示注模的一部分；圖36中的剖面圖表示了一個(gè)多件式注塑成型單元，圖中該單元處于注塑階段；圖37是對(duì)圖36中的XXXVII細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖；圖38表示的是圖36所示的注塑成型單元，圖中，注塑成型單元已完成注塑階段，正處于對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸的過程；圖39是對(duì)圖38中的XXXIX細(xì)節(jié)部分所作的放大視圖；圖40是對(duì)一注模所作的剖面圖，該注模的各個(gè)成型溝道都處于注塑階段；
圖41表示的是圖40所示的注模，圖中該注模處于脫模階段；圖42表示的是圖40中的注模，圖中注模處于分級(jí)逐步脫模的過程中；圖43表示了圖40所示注模的另一實(shí)施例，其中的注模處于注塑階段。
圖44表示了圖43中的注模，該注模處于脫模的第一階段中；圖45表示了圖43中的注模，圖中，注模處于脫模的另一階段中；圖46表示了另一實(shí)施方式的注模，圖中注模處于注塑階段；圖47表示了圖46中的注模，圖中注模正在對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸；圖48表示了注模的另一實(shí)施例，該注模的成型溝道處于注塑階段；圖49是圖48所示注模在對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸時(shí)的視圖；圖50是對(duì)一載體所作的局部剖面圖，載體上帶有注塑擠壓的刷毛；圖51是對(duì)帶有注塑擠壓刷毛的載體所作的局部橫剖面圖；圖52是對(duì)一兩件式刷毛所作的縱向剖面圖；圖53是根據(jù)圖52所作的縱向剖面圖，表示了兩件式刷毛的另一實(shí)施形式；圖54表示了兩件式刷毛的第三實(shí)施例；圖55到圖58表示了注模中不同形式的成型元件的橫剖結(jié)構(gòu)；圖59到圖62是對(duì)圖55到圖58所示的成型元件所作的局部縱向剖面圖；圖63到圖68表示的是其它實(shí)施例的多件式刷毛的橫剖面結(jié)構(gòu)；以及圖69表示了一種可開裂刷毛的橫剖面結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2是過刷具所作的局部橫剖面圖，該視圖例如是對(duì)一牙刷的頭部區(qū)域所作的剖面結(jié)構(gòu)，通常利用注塑成型工藝(例如，參見文件US 5926900)將牙刷制為一個(gè)單件體。該刷具包括一載體1和平行的刷毛狀工作元件，工作元件的形式為“栓銷”或“釘銷”，這些元件象圓錐一樣從載體延伸向各自的自由端。支撐件和工作元件是在一注塑成型模具中造出的，模具中具有一個(gè)容腔，該容腔與制作完成后的刷具相對(duì)應(yīng)。在如箭頭3所示那樣供送塑料熔體的過程中，用于形成支撐件的容腔部分首先被填充滿，然后再將用于形成工作元件2的成型溝道填滿，這樣就制出了具有較大直徑和較大直徑/長(zhǎng)度比的工作元件。熔體中為不規(guī)則纏團(tuán)結(jié)構(gòu)的聚合物分子基本上留在了容腔4的區(qū)域內(nèi)。如圖所示，在過渡區(qū)域5中，當(dāng)熔體進(jìn)入到制造工作元件2的成型溝道中時(shí)，由于橫截面積的減小，分子鏈在一定程度上變?yōu)榭v向定向。壁面的摩擦?xí)谌垠w其余的流程范圍內(nèi)造成剪切流，該剪切流也能使分子產(chǎn)生一定程度的定向—至少是在靠近栓銷狀工作元件表面的外部區(qū)域處。縱向定向的程度高低對(duì)于清潔工作元件的彎曲彈性、彎曲疲勞強(qiáng)度、以及彎曲回復(fù)性是極為重要的。如圖2所示，工作元件2上最脆弱的點(diǎn)是與載體4接合的過渡區(qū)5，原因在于該區(qū)域中的分子定向程度是非常低的，而且，對(duì)于刷毛的其余部分長(zhǎng)度，也基本上只是在靠近表面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了定向。
根據(jù)圖3、圖4中所示的本發(fā)明方法，首先對(duì)載體6進(jìn)行成型，從而形成了紡絲噴嘴形式的通孔7。理想的情況是這些通孔具有紡絲工藝中所用的噴口的形狀。但是，紡絲噴嘴也可以具有更為簡(jiǎn)單的幾何形狀，只要其能執(zhí)行紡絲工藝即可，設(shè)置紡絲噴嘴的主要目的是通過使分子在開始進(jìn)入通孔后就變?yōu)榭v向定向，從而實(shí)現(xiàn)自增強(qiáng)。
圖中所示實(shí)施例中的載體6的背面一側(cè)具有一個(gè)凹陷8，通孔7從該凹陷延伸出去。用于制造刷毛9的塑料熔體以方向箭頭3所示的方向、從注入側(cè)擠注到凹陷8中，同時(shí)還經(jīng)通孔7擠注到一注模的成型溝道(圖中未示出)中，下文將對(duì)此注模進(jìn)行描述。如圖4所具體表示的那樣，刷毛9與填充在凹陷8中的塑料材料10均勻地結(jié)合。由于通孔的形狀類似于紡絲噴嘴，所以當(dāng)分子11進(jìn)入到通孔7中時(shí)，就首先對(duì)未定向的分子11執(zhí)行了預(yù)定向處理，通過使熔體流過其余的全部流程長(zhǎng)度—直到噴出載體6，則可以使分子的延伸方向幾乎完全是在刷毛9的縱向方向上。相應(yīng)的自增強(qiáng)效果(通過分子定向?qū)崿F(xiàn))使得刷毛9的特性類似于只有擠壓?jiǎn)谓z或紡絲單絲能表現(xiàn)出的特性。
圖5表示出了整個(gè)載體6。該載體可形成一個(gè)刷子的刷體或只是刷體的一部分，因而，此載體具有對(duì)應(yīng)的輪廓形狀。載體上設(shè)置了多個(gè)通孔7，通孔的數(shù)目與刷子上最后制成的刷毛托板相對(duì)應(yīng)，每個(gè)通孔用于形成一條刷毛。通孔被制成紡絲噴嘴的形式(圖6表示的理想的情況)。利用紡絲工藝中的術(shù)語(yǔ)，塑料熔體會(huì)在凹陷8形成所謂的熔融墊層12，熔體流入到灌注澆孔13中，該澆孔為變截面的圓錐形。灌注澆孔映入到導(dǎo)流路徑14(也被稱為剪切區(qū))中，導(dǎo)流路徑的截面形狀為圓筒形，且通過一圓錐形的過渡區(qū)15通入到所謂的平滑流道16中，流道16的橫截面積是縮小的。平滑流道16的直徑/長(zhǎng)度比在1∶1到1∶6之間。這種形狀的通孔7能對(duì)刷毛9實(shí)施最優(yōu)的拉伸效果和縱向定向效果。
為了獲得刷毛狀的結(jié)構(gòu)，通孔7的最小寬度—例如平滑流道16的寬度應(yīng)當(dāng)≤3毫米。刷毛長(zhǎng)度與通孔7最小橫截面的比值應(yīng)當(dāng)≤1∶5，最好是≤1∶10，其中該比值可達(dá)到1∶250。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明如果通孔被設(shè)計(jì)成基本上只有平滑流道16的入口區(qū)域直徑是收縮的且直徑/長(zhǎng)度比為1∶4，則就可以增大熔體流的注入速度和壁面磨擦，使得刷毛具有非常良好的自增強(qiáng)性能。如采用較大的直徑/長(zhǎng)度比，例如達(dá)到1∶1，則便于使用更薄的，尤其是更具有柔性的載體。
在圖6所示通孔7的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)流澆口的入口直徑為8.5毫米，平滑流道的直徑為0.5毫米，熔體流速度的增加到28.5倍。速度越高，速度分布的陡度越大，剪切力越顯著，錐形的過渡區(qū)進(jìn)一步放大了這一效果。
在常規(guī)的纖維紡絲中，圖6所示的熔融墊層12作為熔體的供應(yīng)源。而對(duì)于本發(fā)明，在注塑形成刷毛9的過程中，該墊層還作為熔體的儲(chǔ)余量，另外還具有分布的功能。另外，如果需要的話，在常規(guī)注塑壓力的作用下，另外還有一些熔體經(jīng)通孔7流入到下游的成型溝道中，從而獲得精確的成形填注。在注塑完成后，該熔融墊層還形成了刷具成品上的一個(gè)結(jié)構(gòu)部件，刷毛9材料鎖合地“錨固”在該部件上，且該部件與載體一起構(gòu)成了圖3所示的疊層結(jié)構(gòu)。作為備選方案，可對(duì)載體6上的凹陷8進(jìn)行劃分而形成平行的橋接件或網(wǎng)格，刷毛9連接到這些結(jié)構(gòu)上。在形成網(wǎng)格的情況下，刷毛將位于交叉點(diǎn)上。
圖7示意性地表示了一個(gè)刷子的實(shí)施例，其中，載體6類似于圖3和圖5中的情況，也基本上為板狀并設(shè)置了多個(gè)通孔7，通過這些通孔來(lái)注塑形成刷毛9。用制造刷毛9的塑料材料來(lái)填充載體6的背面?zhèn)?，且該背面?zhèn)然蚴菣C(jī)械方式或是再通過注塑工藝與一掃帚體17相連接。掃帚體17包圍著載體6的邊緣，并具有一中央把柄殼18，用于安裝一掃帚把。圖8所示的實(shí)施例基本上與圖7所示實(shí)施例對(duì)應(yīng)，但是，把柄殼19和刷毛9是由同一種材料制成的，并被注塑成一個(gè)整體件。
圖9表示了一睫毛刷(睫毛油刷)的一部分，其中載體20的形狀基本上為管狀，且其封口的端部為圓球形。管狀載體20上帶有狹窄的通孔21，其形狀被設(shè)計(jì)成可作為紡絲噴嘴(見圖10)。用于形成刷毛的熔體被注入到管狀載體20中，并穿過通孔21而進(jìn)入到一注模的圖中未示出的成型溝道中，由此就形成了密集間隔的細(xì)刷毛9。從而，管狀載體就被塑料熔體完全填充了，形成了一個(gè)用于對(duì)管狀載體20進(jìn)行增強(qiáng)的圓柱形芯部21。在圖9中的右手側(cè)，還可以在制造載體20和/或芯部21的同時(shí)制出一個(gè)手柄。
圖11所示載體22的實(shí)施例是一個(gè)短的圓筒體，其端部為圓球形的，并帶有基本上是在徑向上延伸的通孔7。通孔的直徑/長(zhǎng)度比在1∶1的數(shù)量級(jí)上。同樣，在此情況中，用于形成刷毛9的塑料熔體是從內(nèi)側(cè)輸送的，并穿過通孔7而通向外側(cè)，從而形成刷毛9。個(gè)別的刷毛23也可以是中空的，例如用于導(dǎo)流某種液體介質(zhì)。在此情況下，注模(圖中未示出)上設(shè)置有可移動(dòng)的釘銷，它們位于刷毛9的成型溝道之間，并形成了刷毛23中的空腔，在對(duì)刷毛9注塑完成后將這些釘銷撤去?？衫昧硗庖恍┽斾N來(lái)在刷毛之間形成通孔，這些通孔用于在刷毛之間散布某種介質(zhì)。載體22內(nèi)側(cè)由塑料熔體形成了一內(nèi)部涂敷層24，該涂敷層對(duì)圓筒形載體22的部分進(jìn)行增強(qiáng)。可用另一種塑料熔體對(duì)載體的內(nèi)部空間作完全地或部分地填充。還可選地用為此目的所用的塑料熔體來(lái)填充中空刷毛23的內(nèi)部，作為另一可選設(shè)計(jì)，還可將塑料熔體從中空刷毛23中擠注穿過，而從其開口處擠出，從而形成帶有一延伸部的刷毛，其中的延伸部是由另一種材料制成的。圖11所示的實(shí)施例例如適于作為馬桶刷。還可以用類似的方式來(lái)制出球形的刷子，在其球形載體上只具有一個(gè)注塑點(diǎn)。
圖12示意性地表示了一個(gè)板刷，該板刷帶有刷殼25和一手柄26，通過注塑或吹塑工藝將它們制成一個(gè)整體。殼體25的端面上具有從一空腔27延伸出的多個(gè)通孔，它們的形狀類似于紡絲噴嘴。用于制造刷子刷毛9的塑料熔體從一個(gè)或兩個(gè)注入點(diǎn)注入到空腔27中，熔體穿過通孔7擠入到一注模的成型溝道(圖中未示出)，從而形成刷毛9。與此同時(shí)，此種塑料熔體還形成了一芯部28，該芯部填充了空腔27，從而增強(qiáng)了殼體25，熔體還能形成一手柄區(qū)域。對(duì)于吹塑刷體，這樣的增強(qiáng)效果是尤為重要的。
圖13表示了一個(gè)基本上為方形的手刷或一支撐件，因而其可用作一漆刷的頭部。此處的載體6是一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，其一側(cè)是開口的，且在封口一側(cè)上制有通孔7。刷毛托板包括一外部刷毛區(qū)29和一內(nèi)部刷毛區(qū)，為了清楚起見，這兩個(gè)刷毛區(qū)在圖中用陰影線表示。在一個(gè)單步或雙步的注塑成型過程中，經(jīng)位于刷毛區(qū)29內(nèi)的通孔7注入一種第一塑料熔體，并經(jīng)位于刷毛區(qū)30內(nèi)的通孔7注入另一種塑料熔體，從而形成具有不同機(jī)械特性和/或物理特性的刷毛31、32。外部刷毛31的直徑大于內(nèi)部刷毛32的直徑(對(duì)此圖15中有比例放大的表示)。刷毛31、32可具有不同的填料或顏色。
圖16到圖19表示出了帶有通孔7的載體6的不同結(jié)構(gòu)形式，圖中以毫米為單位標(biāo)出了尺寸。這些尺寸能帶來(lái)特別顯著的紡絲噴嘴效應(yīng)，對(duì)圖6進(jìn)行描述時(shí)所用的術(shù)語(yǔ)是紡絲技術(shù)領(lǐng)域中特有的。在圖16到圖19所示所有實(shí)施例中，灌注澆口和過渡區(qū)的錐角為60度。在各種情況中，灌注澆口的開口直徑、過渡區(qū)的進(jìn)口直徑—從而導(dǎo)流道的直徑均為0.6毫米，其中的導(dǎo)流道也被稱為剪切區(qū)。在四種情況中，熔融墊層的厚度均為0.5毫米，平滑流道的直徑為0.2毫米。通孔7具有不同的導(dǎo)流長(zhǎng)度和平滑流道長(zhǎng)度。這些尺寸分別為對(duì)于圖16的情況，為1.8毫米和0.88毫米，對(duì)于圖17的情況，為1.6毫米和1.0毫米，對(duì)于圖18的情況為1.4毫米和1.2毫米，對(duì)于圖19的情況為0.6毫米和2.0毫米。實(shí)現(xiàn)了熔體中分子的縱向定向，尤其是利用導(dǎo)流道長(zhǎng)度和平滑流道的長(zhǎng)度所產(chǎn)生的管壁摩擦而形成了強(qiáng)烈的剪切流。
圖20和21表示了一個(gè)牙刷的頭部33，該頭部可與牙刷柄34(圖中沒有詳細(xì)表示)注塑成為一個(gè)整體。牙刷頭部33是由靠近牙刷柄的一個(gè)部件35和一前方部件36構(gòu)成的，前方部件36是與部件35分開的，它們共同構(gòu)成了刷毛的載體，其中，前方部件36是由一種較柔軟的材料注塑而成的，該材料例如為橡膠類的彈性塑料材料。兩個(gè)部件35、36的背面上都具有凹陷，在該凹陷中填充了用于制造刷毛的塑料熔體。刷毛托板的頭部前部件36是由刷毛簇37構(gòu)成的，每個(gè)簇都是由多條刷毛構(gòu)成的，靠近牙刷柄的部件35是由緊密排布的多條刷毛38構(gòu)成的。構(gòu)成載體的牙刷頭部件35、36上具有通孔7，用于對(duì)塑料熔體進(jìn)行成型，其中的塑料熔體可選地從凹陷的背面?zhèn)茸⑷搿?gòu)成簇37的刷毛和緊密相鄰的刷毛38可由具有不同特性、顏色等指標(biāo)的塑料材料來(lái)制造。
圖22和圖23表示了一牙刷的頭部。下面將只描述其與圖20、21所示結(jié)構(gòu)的不同之處。在此情況中，前部件36也包括簇39，但用于制造簇的通孔7的設(shè)計(jì)卻不同。如圖23所示，用一單孔來(lái)形成簇。圖24以放大的比例表示了這些通孔的橫剖面。通孔具有一灌注澆口40、一導(dǎo)流道41以及一過渡區(qū)42，過渡區(qū)通入到幾個(gè)相鄰的平滑流道43中。平滑流道43的數(shù)目對(duì)應(yīng)于簇39(見圖22和23)中刷毛的數(shù)目。簇39中的各條刷毛44可具有不同的長(zhǎng)度，從而使簇的端部具有坡面或曲面的包絡(luò)形狀，如圖23所示。刷毛的端部被精密地磨圓。
在上述的實(shí)施例中，通孔7的形狀基本上是與紡絲噴嘴的比例相稱的。采用圖11、25到29所示的較為簡(jiǎn)單的橫截面設(shè)計(jì)就已能實(shí)現(xiàn)分子的定向效果。根據(jù)圖25，載體6具有通孔7，其通過一圓錐形收縮段45與凹陷8相接合，其中的圓錐段對(duì)應(yīng)于灌注澆口，圓錐段之后是一基本為圓筒形的、還可選為略微錐形收縮的節(jié)段46，該節(jié)段延伸到載體上的一凸環(huán)47中，從而形成一更長(zhǎng)的剪切流區(qū)。與此同時(shí)，刷毛9上的區(qū)域48被載體6的凸環(huán)47所包裹，在區(qū)域48中，分子未發(fā)生定向、或未發(fā)生充分的定向。圖26所示實(shí)施例與圖25的不同之處在于載體具有一個(gè)延伸到凹陷8中的凸環(huán)49，而在圖27中，則有內(nèi)外兩個(gè)凸環(huán)47、49，圖28中的凸環(huán)50具有另外的灌注澆口51。最后，圖29中的實(shí)施例相對(duì)于圖28的變型之處在于載體6具有一外部凸環(huán)52，該凸環(huán)向內(nèi)漸縮，從而形成了塑料熔體的另一約束邊界。
圖30表示了刷毛的多種不同實(shí)施例，這些刷毛是由載體6上形狀相同的通孔7形成的，這些刷毛也即是壁面光滑的、圓錐狀延伸的刷毛54；縱向輪廓不規(guī)則的刷毛55；具有均勻縱向輪廓的刷毛56；以及一臺(tái)階狀漸縮的刷毛57。如下文將要描述的那樣，可利用疊層板進(jìn)行注塑成型來(lái)形成這些刷毛。
圖31和32表示了上述的帶有通孔7和凹陷8的載體6，其中，注塑成的刷毛為端部59封閉的中空刷毛58、或端部60開口的中空刷毛60。通過在執(zhí)行刷毛擠注之前在注入側(cè)設(shè)置一可移動(dòng)的成型釘銷來(lái)形成空腔62、63，其中，釘銷穿過通孔和成型溝道(圖中未示出)。注入到凹陷8中的、用于制造刷毛58或60的塑料熔體經(jīng)通孔7擠注到成型溝道和插入釘銷之間的環(huán)形空間中，其中，由于管壁摩擦和熔體速度的增大，在成型溝道的內(nèi)壁面和成型釘銷的壁面處發(fā)生縱向定向，從而可保證在中空刷毛的整個(gè)橫截面和長(zhǎng)度上都具有由分子縱向定向產(chǎn)生的自增強(qiáng)效應(yīng)。
圖33到圖35示意性地表示了一多件式注模的一部件70，其中該部件包括用于形成刷毛的成型溝道71，各個(gè)成型溝道的布置形式與刷具成品中刷毛托板上刷毛的分布相對(duì)應(yīng)。圖中上部的圖例表示了橫截面為半圓形的成型溝道72，中間部分表示的成型溝道73的橫截面為方形，下方部分表示的成型溝道74的橫截面為圓形。注模70是由多個(gè)板件組成的，這些板件平行于成型溝道，相鄰的板件75、76圍成各個(gè)成型溝道。由于成型溝道71的橫截面較小、且長(zhǎng)度較大，所以在成型溝道的方向上撤拔刷毛將是困難的，因而，可在雙頭箭頭的方向上使板件75、76略微地移動(dòng)。
圖36表示了帶有多件式注模的一注模單元77，該單元中常態(tài)為靜止的部件78具有一供送溝道79，用于輸送制造刷毛所用的塑料熔體，并帶有一成型空間80，帶有通孔的預(yù)制載體6被插入到該空間中，或者也可以通過注塑方法直接制出該載體6。另一個(gè)可移動(dòng)的部件81具有用于形成刷毛的成型溝道71。圖中所示實(shí)施例還包括一帶有容腔83的第三部件82，熔體通過供送溝道79、并經(jīng)過載體6上的通孔(圖中未示出)而進(jìn)入到成型溝道71中，從而注入到容腔83中，將其填充而形成一板狀的支承84。圖37中的視圖詳細(xì)表示了注模單元77中部件78與81之間的模具分隔面。在注塑成型后，首先是在箭頭的方向上移開帶有板狀支承84的部件82，支承84連接著各條刷毛9的端部，從而對(duì)刷毛9執(zhí)行了拉伸，由此使制出的刷毛85中的分子鏈的縱向定向性進(jìn)一步改善?？稍谧⑺艹尚屯瓿珊罅⒓催M(jìn)行拉伸，或者也可以根據(jù)所用的塑料材料、以及成型溝道的幾何尺寸(即所制出刷毛的幾何形狀)經(jīng)過一段時(shí)間后再執(zhí)行拉伸。
圖40到圖49表示了一帶有成型溝道的注模86，該注模是由多塊板件87和一端部板件88疊置而成的，這些板件的疊層方向與成型溝道71的軸線方向橫交，其中的板件87都是成型溝道71的一縱向段。端部板件88形成了刷毛的端部。塑料熔體也是從載體6的通孔7注入到成型溝道71中的，直到熔體到達(dá)端部板件88為止?？稍诎寮?7之間的分隔面處進(jìn)行通氣，就如同在普通的注塑成型過程中用分模面進(jìn)行通氣一樣。板件87、88可相對(duì)于載體6或注模的固定部件發(fā)生移動(dòng)，此移動(dòng)可如圖41、42所示那樣或者是單獨(dú)移動(dòng)的、或者是成組移動(dòng)的?？稍谝粋€(gè)步驟中執(zhí)行此移動(dòng)，如圖1所示，但是，最好是先撤動(dòng)端部板件88—可選地與其直接接觸的板件87一起移動(dòng)，從而首先是對(duì)刷毛9的端部區(qū)域執(zhí)行脫模，隨后在對(duì)其剩余長(zhǎng)度進(jìn)行脫模。
如圖41中的雙箭頭所示，可在成型溝道71的橫向上、以振蕩的方式來(lái)移動(dòng)板件87、88，或者是進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)使刷毛相對(duì)于載體6受到交變的彎曲載荷，在彎曲部位，交變的載荷將使得刷毛上靠近表面處產(chǎn)生自增強(qiáng)作用，從而能進(jìn)一步提高刷毛的撓性和彎曲回復(fù)性。
端部板件88最好是可更換的，從而或者是形成一個(gè)用于進(jìn)行拉伸的支承、或者是使刷毛9具有不同的輪廓。圖43表示出了另一種端部板件88，其帶有一個(gè)圓球形的膨大部89，從而，例如可在刷毛9上形成一個(gè)圓球狀的頭部。為了能對(duì)刷毛進(jìn)行脫模，端部板件88如圖33到圖35所示的那樣是在平行于成型溝道的方向上分段的。如果圓球形的頭部90只是作為用來(lái)對(duì)刷毛9進(jìn)行拉伸的一個(gè)支承，則在隨后可將支承去掉，可通過將端部板件8橫向移動(dòng)就能去掉該支承，從而，端部板件就起到了一切割板的作用。
圖44表示了端部板件88的另一實(shí)施例。其也具有一個(gè)圓球形的膨大部91，在該膨大部的注入側(cè)具有一縱向型線92。為了進(jìn)行脫模，首先要撤掉端部板件88，從而使圓球形的膨大部中形成的頭部被再次改形成與刷毛相平行，同時(shí)還形成了縱向的型線93。然后執(zhí)行脫模過程，其中的脫模方式類似于圖41和圖42的方式。
圖46和47表示了端部板件88的其它實(shí)施形式，該板件帶有一段94，該節(jié)段94是漸擴(kuò)的圓錐形，并帶有一接在節(jié)段后的膨大部95，這樣，就使得注塑擠壓的刷毛9的端部先是縮細(xì)、然后又?jǐn)U粗。如圖47所示，對(duì)端部板件88的撤移將只能拉伸刷毛的前部，從而使其直徑變細(xì)，使得制出的刷毛的前部區(qū)域96細(xì)于其它區(qū)域，但由于額外進(jìn)行了拉伸，所以該區(qū)域的彎曲疲勞強(qiáng)度很高。端部板件88也是分段的，以便于能取出刷毛的擴(kuò)粗部分97。如果擴(kuò)粗端部97只是作為進(jìn)行拉伸的支承，則可在隨后將它們分離。同樣，在此情況中，端部板件88的橫向振蕩移動(dòng)可在刷毛上橫截面縮細(xì)的區(qū)域中產(chǎn)生交變的彎曲載荷，從而形成一定的柔性余量，其中縮細(xì)區(qū)域過渡向區(qū)域96。
圖48和49表示了用于制造所謂指狀刷毛的注模86。在此情況下，由板件87構(gòu)成的每個(gè)成型溝道71的端部板件88都具有幾個(gè)橫截面積較小的成型溝道98，這些成型溝道從其端部板件88與相鄰板件87的分隔面向前錐形收縮，還可選擇在其端部制出小的膨大部。在脫模時(shí)，首先移動(dòng)端部板件88，從而可對(duì)成型溝道98中的塑料量進(jìn)行尺寸限定和拉伸。每一刷毛9的端部都帶有指狀的延伸部99。
如圖50所示，注模86中的成型溝道71可與載體6上的通孔7對(duì)齊，從而使刷毛9的延伸方向垂直于載體6。還可將成型溝道在載體6上設(shè)置成與通孔7成一定角度，從而使所形成的刷毛100也以對(duì)應(yīng)的角度延伸。圖51表示了另一實(shí)施例，其中的載體6包括一沿角度延伸的刷毛101，并包括一彎曲的刷毛102，通過將對(duì)應(yīng)的成型溝道彎曲而形成這樣的刷毛。
最后，圖52到圖54表示了可用根據(jù)本發(fā)明的方法制出的組合刷毛的一些實(shí)施例。圖52表示了一種組合刷毛103，其是由一中空刷毛104和一芯部刷毛105組成的。上文已參照?qǐng)D31和32對(duì)中空刷毛104進(jìn)行了描述，可通過對(duì)從載體6上通孔7流過的熔體進(jìn)行環(huán)形引流而注塑形成中空刷毛104，然后，在中空的芯部注塑形成芯部刷毛105。在被實(shí)施例中，中空刷毛104帶有穿孔106，制造芯部刷毛105的塑料材料可從這些穿孔向外擠出而形成突起107。圖53所示的組合刷毛103是由中空刷毛104和一芯部刷毛105組成的，且在中空刷毛104上制有穿孔108，穿孔的延伸方向?yàn)樽⑺芊较颍糜谥圃煨静克⒚?05的熔體從穿孔中擠出而形成指狀的突起109。
在圖54所示的實(shí)施例中，組合刷毛103是由一中空刷毛104和一芯部刷毛105構(gòu)成的，其中的中空刷毛的端部上帶有穿孔110，用于制造芯部刷毛105的熔體從穿孔中擠出而形成指狀的突起111。
圖55到圖62表示了一注模中幾種不同形式的同心成型元件140的橫截面結(jié)構(gòu)和縱剖面結(jié)構(gòu)。圖55表示了一個(gè)帶有型線的芯部模具112，其中的型線例如為平行于軸線的溝道，圖55還表示了一個(gè)中空的圓筒環(huán)形模具113，這兩個(gè)模具相互對(duì)置的圓周面圍成了成型溝道114。圖59表示的是對(duì)應(yīng)的縱向剖面。圖56所示的成型元件140包括一芯部模具116和一環(huán)形模具115，它們之間相互正對(duì)的表面形成了縱向方向上的溝道，從而形成具有圓形截面的中間成型溝道117。圖57和61、以及圖58和62表示的成型元件140具有多個(gè)同心的錯(cuò)位結(jié)構(gòu)，從而形成相互同心的成型溝道114和117。這些成型元件140可組成一獨(dú)立的注模，或可構(gòu)成圖36到42所示注模的一部分，可用這樣的成型元件來(lái)制造簇束結(jié)構(gòu)的刷毛。構(gòu)成這些元件的部件112、113最好能在軸向上相互移動(dòng)，例如，在將熔體從載體通孔注入到成型溝道114、117中之后，可使部件112、113從內(nèi)向外移動(dòng)，從而使刷毛脫離模具。
圖63到68表示了組合刷毛另外的其它變型。圖63中的組合刷毛103包括一粗大的芯部119和一薄套120，如上文對(duì)組合刷毛所描述的那樣，芯部和薄套可用不同的塑料材料、填料或未填料的塑料材料制成。薄套120可與芯部119相配合而構(gòu)成一磨損指示物，磨損加劇后，將使芯部119外露。
圖64所示的組合刷毛103是由一芯部121和一護(hù)套122組成的，護(hù)套122的厚度大于圖61中的厚度，而圖65中的三層式組合刷毛118則包括一芯部123、一中間層124和一護(hù)套125。
芯部和護(hù)套刷毛的截面形狀并非必須為圓形。圖66表示了一種組合刷毛103，其帶有一個(gè)三角形的芯部126和一個(gè)圓形的護(hù)套127，護(hù)套的形狀與三角形互補(bǔ)而使刷毛呈圓形。而圖67則表示了這樣一種組合刷毛103，其方形的芯部128相對(duì)于方形護(hù)套129定向?yàn)閷?duì)角關(guān)系。圖68表示了這樣一種帶有縱向型線的組合刷毛103，其中，十字形芯部130延伸到第二部件131的外周面上，換言之，該第二部件中的十字形部分被填充了。用于制造芯部130和護(hù)套131的塑料材料具有不同的硬度和/或不同的填料，從而使得十字形芯部的裸露端具有更硬的工作表面。最后，圖69表示了一種組合刷毛103，通過設(shè)置一邊界層132而減小了其輔助結(jié)合力。在使用過程中、或者通過任意的機(jī)械力可減小該結(jié)合力，從而使刷毛分裂為扇面形的指狀體。
權(quán)利要求
1.一種用于制造刷具的方法，其中的刷具包括至少一個(gè)載體(6)以及設(shè)置在載體上的多條刷毛(9)，刷毛是由可模塑塑料材料制成的，其中，刷毛是通過將塑料熔體注入到具有刷毛形狀的成型溝道(71)中而制成的，其特征在于-制出帶有一些通孔(7)的載體(6)，通孔的作用類似于紡絲噴嘴)；以及-在溝道(71)所連接的通孔(7)在其深度的至少一部分上設(shè)置的最小寬度≤3毫米；-所述寬度與熔體流程之比被選為≤1∶5，其中，熔體的流程是通孔(7)深度和溝道(71)長(zhǎng)度的和；-從載體(6)的至少一側(cè)，即熔體的引入側(cè)(3)注入塑料熔體，并使熔體流經(jīng)通孔(7)而進(jìn)入到溝道(71)中，從而形成刷毛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通孔(7)的最小寬度與熔體的流程的比值≤1∶10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于通孔(7)的最小寬度與熔體的流程的比值達(dá)到1∶250。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通孔(7)被設(shè)計(jì)成具有一定的橫向截面形狀和/或縱向剖面形狀，和/或以這樣的方式來(lái)選擇注塑壓力使得流入到通孔(7)中的熔體至少能在刷毛的外表面區(qū)域處發(fā)生分子縱向定向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的方法，其特征在于載體(6)上通孔(7)的深度設(shè)置成能使注塑擠壓的刷毛(9)至少在還沒有發(fā)生足夠分子縱向定向的部位處被載體(6)包圍著。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的方法，其特征在于刷毛(9)被注塑制成不同的長(zhǎng)度，從而使成品刷具上刷毛的端部可形成一個(gè)非平面的包絡(luò)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的方法，其特征在于刷毛(9)的端部被注塑制為不同的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的方法，其特征在于刷毛(9)被注塑成帶有異型表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的方法，其特征在于在通孔(7)中對(duì)用于制造刷毛的塑料熔體進(jìn)行環(huán)形導(dǎo)流，從而形成中空刷毛(58、60)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在注塑成型制出中空刷毛(104)之后，將至少另一種塑料熔體注入到刷毛的空腔中，從而形成一芯部刷毛(105)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于中空刷毛(104)被注塑成型為帶有穿孔(106)，用于形成芯部刷毛(105)的另一種塑料熔體從此穿孔擠出，從而形成從刷毛(103)伸出的突起(107)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的方法，其特征在于首先注塑擠壓出芯部刷毛(105)，然后再用一種塑料熔體至少部分地包裹該芯部，而形成帶有芯部的中空刷毛(104)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12之一所述的方法，其特征在于載體(6)上用于接納熔體的一側(cè)(3)設(shè)置了至少一個(gè)凹陷(8)，并設(shè)置了至少一個(gè)從該凹陷(8)處向相對(duì)一側(cè)延伸的通孔(7)，并且在刷毛(9)的注塑過程中，凹陷(8)中至少部分地填充了制造刷毛(9)的塑料熔體(10)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到12之一所述的方法，其特征在于形成一立體的載體(20)被制有一些通孔(7)，這些通孔被用作紡絲噴嘴，且用于形成刷毛(9)的塑料熔體(21)從內(nèi)側(cè)經(jīng)這些通孔(7)擠出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于載體被制成一管狀節(jié)段(20)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于管狀節(jié)段(20)的至少一端是封閉的。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于立體的載體(20)中圍成的空腔至少部分地被制造刷毛(9)的塑料熔體(21)填充。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17之一所述的方法，其特征在于帶有通孔(7)的載體(6)是通過對(duì)塑料進(jìn)行注塑成型而制出的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到17之一所述的方法，其特征在于帶有通孔(7)的載體(6)被預(yù)先制出，并被插入到帶有溝道(71)的一注模(77)中，溝道(71)用于形成刷毛(9)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到18之一所述的方法，其特征在于載體(6)和刷毛(9)是用一種兩件式或多件式注塑成型方法制成的，其中，首先注塑形成帶有通孔(7)的載體(6)，然后再經(jīng)通孔(7)注入用于制造刷毛(9)的塑料熔體。
21.根據(jù)權(quán)利要求1到20之一所述的方法，其特征在于載體(6)上設(shè)置的通孔(7)與溝道(71)對(duì)齊。
22.根據(jù)權(quán)利要求1到20之一所述的方法，其特征在于載體(6)上設(shè)置的通孔(7)與溝道(71)成一定角度。
23.根據(jù)權(quán)利要求1到22之一所述的方法，其特征在于以紡絲噴嘴的形式對(duì)通孔(7)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其橫截面從載體(6)的熔體進(jìn)入側(cè)(3)向相對(duì)的一側(cè)收縮。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于載體(6)中的通孔(7)被設(shè)計(jì)成橫截面臺(tái)階狀逐漸收縮。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的方法，其特征在于在熔體的進(jìn)入側(cè)(3)，通孔(7)中設(shè)置了入流坡面。
26.根據(jù)權(quán)利要求23到25之一所述的方法，其特征在于在熔體的進(jìn)入側(cè)和/或相對(duì)側(cè)，通孔(7)上設(shè)置一凸環(huán)(47、49)
27.根據(jù)權(quán)利要求1到26之一所述的方法，其特征在于載體(6)中的通孔(7)具有縱向和/或橫向的型線。
28.根據(jù)權(quán)利要求1到27之一所述的方法，其特征在于通孔(7)在載體(6)上的布置形式對(duì)應(yīng)于制作完成后刷具中刷毛(9)的布置形式。
29.根據(jù)權(quán)利要求1到28之一所述的方法，其特征在于至少部分載體(6)是由至少兩個(gè)不同的材料層構(gòu)成的。
30.根據(jù)權(quán)利要求1到29之一所述的方法，其特征在于刷毛(9)是由至少幾種不同的塑料注塑而成的。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在刷毛(9)從載體(6)擠注出來(lái)之后，沿刷毛的整個(gè)長(zhǎng)度或部分區(qū)段對(duì)其進(jìn)行拉伸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于可利用拉伸力和/或交變的彎曲力來(lái)對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸或延長(zhǎng)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1和31所述的方法，其特征在于在注塑過程中，可在刷毛遠(yuǎn)離載體(6)的那一端上設(shè)置出支承部(84)，從而通過施加拉伸力來(lái)增大載體(6)與支承部(84)之間的距離，實(shí)行對(duì)刷毛(9)的拉伸。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述支承部被制成加粗部分(96)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于在對(duì)刷毛(9)進(jìn)行拉伸過程中，加粗部分(90)與刷毛(9)平齊變形。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于可在刷毛(9)的端部上注塑制成一板狀的支承部(84)，用于將刷毛連接起來(lái)，且在對(duì)刷毛(9)進(jìn)行拉伸之后，去掉該支承部，從而形成刷毛的自由端。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于支承部(84、90)與載體(6)之間的距離是逐漸增大的。
38.根據(jù)權(quán)利要求1到37之一所述的方法，其特征在于在注塑和/或拉伸之后，對(duì)刷毛(9)進(jìn)行穩(wěn)定化處理。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于帶有注塑擠壓刷毛(9)的載體(6)被連接到一刷體和/或把持裝置上。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于載體(6)和刷毛(9)所用的塑料材料相同。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于載體(6)和刷毛(9)所用的塑料材料是不同的改性塑料或不同的顏色的塑料。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在用塑料熔體注塑形成刷毛的過程中，用于制造載體(6)和刷毛(9)的塑料材料被焊接到一起。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少刷毛(9)的材料是帶有填料的塑料材料或塑料材料的混合物，其中的填料能影響刷毛的化學(xué)、物理、機(jī)械或使用特性。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于用于制造刷毛和/或載體的塑料中具有抗微生物作用的添加劑。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于用纖維作為所述填料。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于使用了具有一定長(zhǎng)度的纖維，該長(zhǎng)度至少是部分地大于載體(6)中通孔(7)的最窄橫截面。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的方法，其特征在于所加入的纖維是由塑料材料制成的，該塑料材料的熔融溫度接近于刷毛(9)塑料材料的熔融溫度。
48.根據(jù)權(quán)利要求45到47之一所述的方法，其特征在于所用的纖維是擠壓紡絲的單絲纖維。
49.一種用于制造刷具的裝置，其中的刷具包括至少一個(gè)載體(6)以及設(shè)置在載體上的多條刷毛(9)，刷毛是由可塑性的塑料材料制成的，裝置基本上包括一個(gè)注模(77)，注模具有為塑料熔體設(shè)置的至少一條供送溝道(79)，一個(gè)與供送溝道連接的用于制造載體(6)的腔室(80)，成型溝道(71)從所述腔室延伸出，熔體注入到所述成型溝道中而形成刷毛，其特征在于一帶有通孔(7)的載體(6)可插入到所述腔室(80)中，通孔的作用類似于紡絲噴嘴，且所述通孔在其深度的至少部分區(qū)間內(nèi)具有的最小寬度≤3毫米，通孔(7)與成型溝道(71)相連接，從而接通了成型溝道與供送溝道(79)，以此來(lái)將塑料熔體注入到成型溝道中，其中，通孔最小寬度與一長(zhǎng)度和的比值≤1∶5，其中的長(zhǎng)度和是指成型溝道(71)的長(zhǎng)度加上通孔(7)的深度。
50.一種用于制造刷具的裝置，其中的刷具包括至少一個(gè)載體(6)以及設(shè)置在載體上的多條刷毛(9)，刷毛是由可塑性的塑料材料制成的，裝置包括一多件式的注模(77)，注模具有為塑料熔體設(shè)置的至少一條供送溝道(79)、一用于制造載體(6)的成型空間(80)以及從所述成型空間(80)延伸出的成型溝道(71)，熔體注入到成型溝道中而形成刷毛(9)，其特征在于注模的一個(gè)部件包括一通入到成型空間中的另一個(gè)供送溝道，以接納用于模制帶有通孔(7)的載體(6)的塑料熔體，通孔(7)的作用類似于紡絲噴嘴，且在通孔的至少部分深度區(qū)間內(nèi)，其最小寬度≤3毫米，其中，通孔(7)構(gòu)成了成型溝道(71)與供送溝道(78)之間的連接通路，以此來(lái)將塑料熔體注入到成型溝道(71)中，其中，通孔(7)的最小寬度與一長(zhǎng)度和的比值≤1∶5，其中的長(zhǎng)度和是指成型溝道(71)的長(zhǎng)度加上通孔(7)的深度。
51.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于通孔(7)最小寬度與一長(zhǎng)度和的比值≤1∶10到1∶250，其中的長(zhǎng)度和是指成型溝道(71)的長(zhǎng)度加上通孔(7)的深度。
52.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于至少有部分成型溝道(71)面朝載體(6)的開口橫截面相對(duì)于對(duì)應(yīng)通孔(7)的橫截面是漸縮的。
53.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于載體(6)上具有至少一個(gè)凹陷(8)，其位于用于輸入刷毛(9)塑料熔體的供送溝道(79)的那一側(cè)，通孔(7)從該凹陷延伸出，且該凹陷形成了一個(gè)用于容納部分刷毛(9)塑料熔體(10)的成型空間。
54.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于成型溝道(71)具有不同的長(zhǎng)度。
55.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于成型溝道(71)在其端部具有不同的輪廓形狀(90、91、92)。
56.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于成型溝道(71)是開口的，在其端部區(qū)域，溝道通入到一膨大的容腔(83、89、95)中，容腔用于在刷毛(9)的端部形成一個(gè)支承部(84、90、95)，并設(shè)置了用于在刷毛注塑成型后增大載體(6)與支承部(83、84、95)之間距離的裝置，從而可對(duì)刷毛進(jìn)行拉伸。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的裝置，其特征在于用于增大距離的所述裝置是由注模(77)的合模/開模裝置構(gòu)成的。
58.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于在用于制造載體(6)的空間(80)的、與溝道(71)相對(duì)的壁面上設(shè)置釘銷形的滑塊，其可經(jīng)載體(6)的通孔(7)而伸入到成型溝道(71)中，并與孔壁隔開，從而在這些滑塊與通孔之間形成環(huán)形區(qū)域，在通過在此環(huán)形區(qū)域中注入塑料熔體而形成中空刷毛之后，可將滑塊從中空刷毛中撤出。
59.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于載體(6)中的至少部分通孔(7)是與注模(77)的成型溝道(71)對(duì)正的。
60.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于注模(77)中的至少部分成型溝道(71)被設(shè)置成與載體(6)上的對(duì)應(yīng)通孔(7)成一定角度。
61.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于用于注塑形成帶有通孔(7)的載體(6)的成型空間(80)包括用于形成凸環(huán)(47、49)的成型元件，從而在通孔的一側(cè)或兩側(cè)將其延長(zhǎng)。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的裝置，其特征在于所述凸環(huán)形成了收縮的通孔(7)，或者在通孔(7)的入口和/或出口處形成了坡面(51、53)。
63.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于通孔(7)和/或成型溝道(71)具有縱向和/或橫向的型線。
64.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于成型溝道(71)的橫截面向其端部連續(xù)地縮窄。
65.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于成型溝道(71)的橫截面向其端部不連續(xù)地縮窄。
66.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于可設(shè)置另外一個(gè)模腔，其與載體(6)一起形成了一個(gè)成型空間，該空間用于注塑形成一刷體，且必要時(shí)用于制造一手柄或一把持裝置。
67.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于注模中形成成型溝道(71)的部件(70)是由平行的疊層板件(75、76)組成的，相鄰的板件形成一成型溝道(71)或一組成型溝道，其中，板件(75、76)可相互分開而將刷毛從模具中脫出。
68.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于注模中形成成型溝道(71)的部件(86)是由板件(87、88)組成的，這些板件的疊置方向與成型溝道(71)橫交，且板件可在成型溝道的方向上和/或與其橫交的方向上個(gè)別地或者是成組地移動(dòng)。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的裝置，其特征在于至少構(gòu)成成型溝道(71)端部的那一板件可用一帶有另一模腔的板件(88)取代。
70.根據(jù)權(quán)利要求68或69所述的裝置，其特征在于至少構(gòu)成成型溝道(71)端部的那一板件(88)是由平行的疊層片段組成的，相鄰的片斷形成了一個(gè)成型溝道(71)或一組成型溝道，其中的片斷可相互分開來(lái)進(jìn)行脫模。
71.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的裝置，其特征在于帶有成型溝道的注模的至少部分包括同心的模具元件(140)，模具元件形成了成型溝道(114、117)，模具元件在它們相互面對(duì)的圓周面上，具有相互對(duì)應(yīng)的同心構(gòu)造。
72.一種刷具，包括一載體以及注塑模制在載體上的刷毛，刷毛是由熱塑性材料制成的，其特征在于載體(6)上具有至少一個(gè)通孔(7)，該通孔在其深度的至少一部分上具有的最小寬度≤3毫米，并且每個(gè)通孔(7)接納一條注塑擠壓的刷毛，刷毛的在其軸線的橫向方向上的最大延展尺寸≤3毫米，并且這一橫向延展尺寸與其長(zhǎng)度的比值≤1∶5，優(yōu)選為≤1∶10到1∶250。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于刷毛(9)的橫截面與通孔(7)的橫截面大致對(duì)應(yīng)，或小于通孔(7)的橫截面。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于至少有一部分刷毛(9)是中空的。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的刷具，其特征在于中空刷毛(59、60)的自由端是開口或封閉的。
76.根據(jù)權(quán)利要求74或75所述的刷具，其特征在于中空刷毛(104)包圍著一芯部刷毛(105)，且由此芯部刷毛填充。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的刷具，其特征在于中空刷毛(104)包圍著一芯部刷毛(105)，且由此芯部刷毛填充，芯部刷毛是由另一種塑料材料制成的。
78.根據(jù)權(quán)利要求76或77所述的刷具，其特征在于中空刷毛(104)上帶有穿孔，并包圍著芯部刷毛(105)，其中，芯部刷毛(105)穿過中空刷毛上的穿孔(106、108)，而在刷毛(103)的外側(cè)形成突起(107、109)。
79.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于至少部分刷毛(103)帶有指狀的延伸部(111)。
80.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于至少部分刷毛(9)的塑料材料中添入了顆粒和/或纖維。
81.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于至少部分刷毛(103)具有結(jié)構(gòu)件(132)，該結(jié)構(gòu)件的延伸方向基本上平行于軸線，其能減小分子定向的橫斷方向上的輔助結(jié)合力。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的刷具，其特征在于刷毛(103)可沿結(jié)構(gòu)件(132)分裂成指狀體等結(jié)構(gòu)。
83.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于至少部分刷毛(9)是由能傳導(dǎo)能量的塑料材料制成的。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的刷具，其特征在于刷毛(9)至少在其芯部區(qū)域是由透明的導(dǎo)光塑料材料制成的。
85.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于載體(6)具有至少一個(gè)凹陷(8)，且在各個(gè)凹陷中延伸出至少一個(gè)通孔(7)，其中，凹陷被制造刷毛(9)的塑料材料(80)填充。
86.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于載體(6)和/或刷毛(9)是由不同的塑料材料制成的。
87.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于載體(6)的至少一部分為多層結(jié)構(gòu)。
88.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于載體(6)至少在局部是由柔性材料和/或橡膠彈性塑料材料制成的。
89.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于刷毛是由具有抗微生物特性的塑料制成的。
90.根據(jù)權(quán)利要求72所述的刷具，其特征在于載體具有抗微生物特性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種刷具，其包括至少一載體以及設(shè)置在載體上的刷毛，刷毛是由可塑性的塑料材料制成的，該刷具是這樣制成的設(shè)置帶有通孔的載體，且通孔的作用類似于紡絲噴嘴，通孔與一些刷毛狀的成型溝道相連接，從載體的至少一側(cè)注入用于形成刷毛的塑料熔體，熔體經(jīng)通孔進(jìn)入到成型溝道中，從而形成刷毛，其中，載體上的至少一側(cè)即為熔體的輸入側(cè)，通孔在其長(zhǎng)度的至少一部分上具有的最小寬度≤3毫米，且該寬度與熔體流程之比≤1∶5，其中的流程為通孔深度與溝道長(zhǎng)度之和。本發(fā)明還公開了用于實(shí)施該制造方法的裝置以及按照此方法制成的刷具。
文檔編號(hào)B29C45/56GK1441644SQ01812609
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
發(fā)明者格奧爾格·魏因勞赫 申請(qǐng)人:科倫特工廠有限公司