DE69718743T2

DE69718743T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bürstenkörpern für Zahnbürsten

Info

Publication number: DE69718743T2
Application number: DE69718743T
Authority: DE
Inventors: Bart Gerard Boucherie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: DE69738756D1; BE1010703A3; EP1245362A3; EP1245362A2; EP0836923A1; DE69718743D1; US6051176A; EP1245362B1; EP0836923B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bürstenkörpern für Zahnbürsten.
Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Spritzgießen von Bürstenkörpern, die aus mindestens zwei Komponenten bestehen, des Typs, wobei zumindest ein erstes Spritzgussstück aus einer ersten Komponente in einer ersten Gussform geformt wird, die zumindest aus zwei Gussformteilen besteht; wobei zumindest ein zweites Spritzgussstück geformt wird, indem das erste Spritzgussstück in einer zweiten Gussform angebracht wird, die ebenfalls aus zumindest zwei Gussformteilen besteht, und indem eine zweite Komponente auf dem ersten Spritzgussstück in besagter zweiter Gussform angebracht wird; und wobei jedes in der ersten Gussform geformte Spritzgussstück mittels eines zwischen den Gussformteilen der oben erwähnten Gussformen vorgesehenen Transferteils zur zweiten Gussform gebracht wird.
Verfahren des oben erwähnten Typs, wie auch Vorrichtungen zur Verwirklichung solcher Verfahren, sind aus den Dokumenten EP 0.504.571 und DE 4.127.621 bekannt.
Weiterhin ist ein solches Verfahren auch aus DE 4.417.986 bekannt. Gemäß diesem Dokument ist das Transferteil ein Teil der zweiten Gussform, und jedesmal, wenn ein Spritzgussstück von der ersten Gussform zur zweiten Gussform gebracht werden muss, muss das Transferteil zwei Bewegungen ausführen, nämlich von der zweiten Gussform zur ersten und dann zurück zur zweiten.
Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung der bekannten Verfahren, sodass das Spritzgießen auf sehr effiziente Weise ausgeführt werden kann.
Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung von Bürstenkörpern für Zahnbürsten, insbesondere zum Spritzgießen von Bürstenkörpern, die aus mindestens zwei Komponenten bestehen, des Typs, wobei zumindest ein erstes Spritzgussstück aus einer ersten Komponente in einer ersten Gussform geformt wird, die zumindest aus zwei Gusstormteilen besteht; wobei zumindest ein zweites Spritzgussstück geformt wird, indem das erste Spritzgussstück in einer zweiten Gussform angebracht wird, die ebenfalls aus zumindest zwei Gussformteilen besteht, und indem eine zweite Komponente auf dem ersten Spritzgussstück in besagter zweiter Gussform angebracht wird; wobei jedes in der ersten Gussform geformte Spritzgussstück mittels eines zwischen den Gussformteilen der oben erwähnten Gussformen vorgesehenen Transferteils zur zweiten Gussform gebracht wird, wobei die in der ersten Gussform geformten Spritzgussstücke während des Transfers zur zweiten Gussform zumindest für einen Teil dieser Bewegung mittels aktivierbarer Befestigungsmittel an dem Transferteil gesichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transferteil angewendet wird, das Teile umfasst, die einen Wandbereich der ersten Gussform definieren, und dass besagte Teile, mittels der Bewegung des Transferteils, abwechselnd zwischen der ersten Gussform und der zweiten Gussform bewegt werden, wobei jedes Teil, nachdem es ein Spritzgussstück von der ersten Gussform zur zweiten Gussform gebracht hat, an dieser zweiten Gussform verbleibt, bis die zweite Komponente an dem transferierten Spritzgussstück angespritzt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind in dem Transferteil keine Stifte zur Bildung von Löchern zum Einsetzen des Bürstenhaars vorgesehen und sind solche Stifte ausschließlich in der ersten Gussform vorgesehen. Folglich reicht ein einziger Satz Stifte aus, wodurch die Vorrichtung bedeutend preisgünstiger und leichter zu warten wird. Da solche Stifte Präzisionsteile sind, sind sie teuer. Außerdem sind sie sehr empfindlich.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung, wobei vorzugsweise Gussformen verwendet werden, die aus einem feststehenden und einem bewegbaren Gussformteil zusammengesetzt sind, werden die in der ersten Gussform geformten Spritzgussstücke an beiden Seiten ausgeworfen, indem einerseits das bewegbare Gussformteil in Bezug zu dem feststehenden Gussformteil bewegt wird, und indem andererseits das Transferteil in Bezug zu dem feststehenden Gussformteil bewegt wird, beide in derselben Richtung.
Da die oben erwähnten Bewegungen in derselben Richtung ausgeführt werden, bietet dies den Vorteil, dass das Auswerfen flotter und leichter ausgeführt werden kann als in dem Fall, dass, wie in EP 0.504.571 und DE 4.127.621, die bewegbaren Gussformteile zuerst zusammen mit dem Transferteil in eine Richtung bewegt werden müssen, wonach das Transferteil in Gegenrichtung in eine Zwischenposition zurückbewegt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die das oben erwähnte Verfahren anwendet.
Zur besseren Erläuterung der Merkmale der Erfindung sind die folgenden bevorzugten Ausführungen beschrieben, nur als Beispiel, ohne in irgendeiner Weise einschränkend zu sein, unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in offener Position darstellt;
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 einen Querschnitt einer möglichen Ausführung das in Fig. 1 mit Pfeil F3 angedeuteten Teils darstellt; die
Fig. 4 bis 10 die Vorrichtung von Fig. 1 in verschiedenen Positionen darstellen;
Fig. 11 schematisch eine Variante des in Fig. 6 mit Pfeil F11 angedeuteten Teils darstellt; die Fig. 12 und 13 schematisch zwei Varianten von Fig. 2 darstellen;
Fig. 14 schematisch eine Variante des in Fig. 2 mit F14 angedeuteten Teils darstellt; die Fig. 15 und 16 für zwei Positionen schematische Querschnitte gemäß Linie XV-XV in Fig. 14 darstellen;
Fig. 17 eine andere Variante des in den Fig. 15 und 16 angedeuteten Teils darstellt.
Wie in den Figuren dargestellt, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung 1 zum Spritzgießen von Bürstenkörpern 2 für Zahnbürsten.
Die Vorrichtung 1 besteht hauptsächlich aus der Kombination einer ersten Gussform 3, die in diesem Fall aus einem feststehenden Gussformteil 4, durch welches die erste Komponente 5 eingespritzt wird, und einem bewegbaren Gussformteil 6 besteht; einer zweiten Gussform 7, die in diesem Fall aus einem feststehenden Gussformteil 8, durch welches die zweite Komponente 9 eingespritzt wird, und einem bewegbaren Gussformteil 10 besteht; einer ersten Einspritzvorrichtung 11, die an einen Zufuhrkanal 12 im feststehenden Gussformteil 4 angeschlossen ist; einer zweiten Einspritzvorrichtung 13, die an einen Zufuhrkanal 14 im feststehenden Gussformteil 8 angeschlossen ist; einem zwischen den feststehenden Gussformteilen 4-8 und den bewegbaren Gussformteilen 6-10 vorgesehenen Transferteil 15, das in diesem Fall rotierbar ist und zwei Einführteile 16-17 aufweist, die in Aussparungen 18-19 in den feststehenden Gussformteilen 4-8 passen; Antriebsmitteln 20 zum Öffnen der Gussformen 3-7, in diesem Fall zum Bewegen der bewegbaren Gussformteile 6-10 in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen 4-8; und Antriebsmitteln 21 zum seitlichen Bewegen des Transferteils 15 einerseits und zum Bewegen des Transferteils 15 zwischen den Formen 3 und 7 andererseits, in diesem Fall, indem es um eine Achse 22 rotiert wird.
Die zwei Gussformen 3 und 7 bilden vorzugsweise ein Ganzes. Die Gussformteile 4 und 8 sind aus einer einzigen Platte gebildet, während die Gussformteile 6 und 10 aus einer zweiten Platte gebildet sind.
Die Gussformen 3 und 7 sind vorzugsweise jede mit mehreren Gussformhohlräumen 23-24 versehen, die es ermöglichen, gleichzeitig sowohl mehrere Spritzgussstücke 25 in der ersten Form 3 als auch mehrere Spritzgussstücke 26 in der zweiten Form 7 zu formen. Zu diesem Zweck weisen die Gussformteile 4-6-8-10 mehrere parallel zueinander angeordnete Vertiefungen 27-28-29-30 auf.
In dem dargestellten Beispiel besteht das Transferteil 15 hauptsächlich aus einem rotierbaren Rahmen 31, auf dem die Einführteile 16-17 befestigt sind. Diese Einführteile 16-17 bestehen beispielsweise aus Latten, die mit Aussparungen 32 versehen sind, die, wenn das Ganze sich in geschlossener Position befindet, Teil der Gussformhohlräume 23-24 sind.
Der Rahmen 31 ist an einer Achse 33 befestigt, die an die Antriebsmittel 21 gekoppelt ist.
Die Antriebsmittel 20 zum Bewegen der Gussformteile 6-10 können von beliebiger Art sein. Vorzugsweise wird ein Antriebssystem mit einem Hydraulikzylinder angewendet, der entweder direkt oder mittels eines Gelenkarms mit den Gussformteilen 6-10 verbunden ist.
In diesem Fall sind die Antriebsmittel 21 so ausgebildet, dass sie sowohl für eine seitliche Bewegung als auch für eine Rotation des Transferteils 15 sorgen können. Wie dargestellt, befinden sie sich vorzugsweise an der Seite der bewegbaren Gussformteile 6-10.
Im Beispiel der Fig. 1 bis 10 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch mit einer Reihe von Stiften 34 versehen, die in den Gussformhohlraum 23 reichen, wenn das Ganze sich in geschlossener Position befindet, und die zum Formen von Löchern 35 in einem späteren Stadium entworfen sind, um Borsten in die Bürstenkörper 2 einzusetzen. Diese Stifte 34 sind vorzugsweise nur im bewegbaren Gussformteil 6 der ersten Gussform 3 vorhanden.
Diese Stifte 34 können zwischen einer Position, worin sie in den Gussformhohlraum 23 ragen, und einer Position, worin sie in das Gussformteil 6 zurückgezogen sind, bewegt werden. Im dargestellten Beispiel wird diese Bewegung mittels der am Gussformteil 6 befestigten Antriebsmittel 36 erhalten. Es ist jedoch deutlich, dass diese Bewegung auch auf andere Arten verwirklicht werden kann, beispielsweise mittels eines Anschlagsystems, das so ausgeführt wird, dass die Bewegung der bewegbaren Gussformteile 6-10 im richtigen Augenblick auch zu einer Bewegung der Stifte 34 in Bezug zum Gussformteil 6 führt.
Die Gussform 3 ist mit Mitteln versehen, die sicherstellen, dass, wenn die Gussform 3 geöffnet wird, jedes hier ausgebildete Spritzgussstück 25 an dem feststehenden Gussformteil 4 haftet, insbesondere in den Vertiefungen 27 verbleibt. Diese Mittel sind vorzugsweise aus einer sogenannten Hinterschneidung gebildet, beispielsweise in Höhe des Bereichs des Gussformhohlraums 23, wo der Griff des Bürstenkörpers 2 geformt wird. Eine solche Hinterschneidung impliziert, dass die Vertiefungen 27 so geformt sind, dass die darin geformten Spritzgussstücke 25 sozusagen etwas eingekapselt sind, sodass sie nur mit einer gewissen Anstrengung aus den Vertiefungen 27 entfernt werden können. Vorzugsweise wird eine solche Hinterschneidung nur örtlich ausgeführt, beispielsweise an der in Fig. 1 mit Pfeil A angedeuteten Stelle. Diese Stelle kann eventuell so gewählt werden, dass auf den Spritzgussstücken 25 aufgrund des Vorhandenseins der Hinterschneidung verbleibende Spuren der Sicht entzogen sind, wenn sie später mit der zweiten Komponente 9 überspritzt werden.
Wie in den Figuren dargestellt, ist die zweite Gussform 7 vorzugsweise mit Auswerfmitteln 37 zum Auswerfen der Spritzgussstücke 26, die normalerweise den, gebrauchsfertigen Bürstenkörper 2 formen, aus der Gussform 7 versehen. Diese Auswerfmittel 37 sind vorzugsweise an dem bewegbaren Gussformteil 10 vorgesehen und können, wie schematisch dargestellt, aus bewegbaren Ausdrückelementen 38 bestehen, die mittels geeigneter Antriebsmittel 39 gesteuert werden.
Es ist anzumerken, dass die zweite Gussform 7 so ausgebildet ist, dass, wenn das bewegbare Gussformteil 10 in Bezug zum feststehenden Gussformteil 8 entfernt wird, wobei das Transferteil 15 in dem feststehenden Gussformteil 8 verbleibt, das in der zweiten Gussform 7 geformte Spritzgussstück 26 an dem bewegbaren Gussformteil 10 haftet und somit von dem feststehenden Gussformteil 8 gelöst wird. Dies kann dank eines geeigneten Designs der Vertiefungen 29 und 30 verwirklicht werden.
Die Vorrichtung 1 ist mit erfindungsgemäßen Sicherungsmitteln 40 versehen, die, wenn sie aktiviert werden, verhindern, dass die betreffenden Spritzgussstücke 25 sich von dem Transferteil 15 lösen. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, sind diese Sicherungsmittel 40 am Transferteil 15 befestigt und bestehen aus bewegbaren Stützen 41-42, die vor die Köpfe 43 der Spritzgussstücke 25 bewegt werden können. Die Bewegung der Stützen 41-42 wird beispielsweise mittels Schlitten 44 und Druckzylindern 45 erhalten, wie in Fig. 3 dargestellt, oder auf irgendeine andere Art und Weise.
In der zweiten Gussform 7 ist eine Aussparung 46 dargestellt, die das Schließen der Gussform 7 ermöglicht, selbst wenn eine Stütze 41 oder 42 zwischen den Gussformteilen 8-10 angebracht ist.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung 1 vorzugsweise auch mit Steuermitteln 47 und/oder Antriebsmitteln 20 und 21 versehen, die derart ausgebildet sind, wie weiter aus der Beschreibung der verschiedenen Positionen deutlich wird, dass die in der ersten Gussform 3 geformten Spritzgussstücke 25 an beiden Seiten ausgeworfen werden, dank einer Bewegung in derselben Richtung des Gussformteils 6 in Bezug zum Gussformteil 4 einerseits, und des Transferteils 15 in Bezug zum feststehenden Gussformteil 4 andererseits.
Es ist deutlich, dass sowohl die Antriebsmittel 36 und 39, als auch die Sicherungsmittel 40 auch mittels der Steuermittel 47 gesteuert werden können.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung werden, wie in den Figuren dargestellt, Einführteile 16-17 verwendet, die zwei Merkmale kombinieren, nämlich dass sie einerseits mit Aussparungen 18-19 in den feststehenden Gussformteilen 4-8 zusammenwirken, und dass sie andererseits mit den Teilen 48 der Gussformhohlräume 23- 24, in denen die Köpfe 43 der Bürstenkörper 2 geformt werden, zusammenwirken.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung werden Einführteile 16-17 verwendet, die auch die Merkmale kombinieren, dass sie einerseits mit den oben erwähnten Teilen 48 zusammenwirken und dass sie andererseits dicht bei den Außenkanten der Gussformen 3-7 angeordnet sind. Dies impliziert, dass die Gussformhohlräume 23-24 mit den Teilen 48, worin die Köpfe 43 der Bürstenkörper 2 geformt werden, nach außen gerichtet sind, mit anderen Worten, im Beispiel der Fig. 1 bis 10, von der axialen Linie 49, die von der Trennlinie zwischen den Gussformen 3 und 7 definiert wird, weg gerichtet sind.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 1, wie auch die Schritte des hierbei angewandten Verfahrens, können leicht aus den Fig. 4 bis 10 abgeleitet werden.
Zuerst werden die Gussformen 3-7 geschlossen und die Stifte 34 in dem Gussformhohlraum 23 vorgelegt, wonach die Kunststoffkomponente 5 eingespritzt wird, wodurch, wie in Fig. 4 dargestellt, ein oder mehrere Spritzgussstücke 25 erzeugt werden.
Anschließend werden die Antriebsmittel 36 aktiviert, und somit werden die Stifte 34 aus dem Gussformhohlraum 23 und folglich auch aus dem Kopf 43 der Spritzgussstücke 25 zurückgezogen.
Dann werden die Gussformteile 6 und 10 durch Aktivieren der Antriebsmittel 20 bewegt, sodass die Situation, wie in Fig. 5 dargestellt, erzeugt wird. Hierbei verbleiben die Spritzgussstücke 25 in den Vertiefungen 27, beispielsweise aufgrund der besagten Hinterschneidung.
Als nächstes wird die Stütze 41 bewegt, sodass sie hinter den Köpfen 43 der Spritzgussstücke 25 plaziert wird.
Durch anschließendes Bewegen des Transferteils 15 in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen 4-8 wird eine Situation, wie in Fig. 6 dargestellt, erzeugt, wobei jedes erste Spritzgussstück 25 ausgeworfen wird und nur mittels des Transferteils 15 und der Stütze 41 zurückgehalten wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Spritzgussstücke 25 an zwei Seiten gestützt werden, nämlich einerseits vom jeweiligen Einführteil 16 und andererseits von der Stütze 41, können die ersten Spritzgussstücke 25 problemlos aus den Vertiefungen 27 herausgelöst werden, ohne sich vom Transferteil 15 zu lösen.
Da das Transferteil 15 um 180º rotiert wird, gelangen die Spritzgussstücke 25 zwischen die Gussformteile 8 und 10, wie in Fig. 7 dargestellt.
Aufgrund der Tatsache, dass die Spritzgussstücke 25 zwischen dem jeweiligen Einführteil 16-17 und den Stützen 41-42 zurückgehalten werden, ergibt sich ein sehr effizientes Klemmen, das es ermöglicht, dass die Spritzgussstücke 25 während der Rotation des Transferteils 15 ausschließlich an ihren Köpfen 43 gehalten werden, was den Vorteil bietet, dass die zweite Komponente 9 direkt in Nähe des Kopfs 43 vorgesehen werden kann.
Indem anschließend das Transferteil 15, wie in Fig. 8 dargestellt, zurückgeschoben wird und dann die Gussformen 3-7 wieder geschlossen werden, indem die Stifte 34 wieder in den Gussformhohlraum 23 gebracht werden und indem Kunststoffmaterial in beide Gussformen 3-7 eingespritzt wird, werden einerseits neue Spritzgussstücke 25 in der ersten Form 3 geformt und werden andererseits Spritzgussstücke 26 in der zweiten Form 7 geformt, wie in Fig. 9 dargestellt. Die Spritzgussstücke 26 bestehen hierbei aus Spritzgussstücken 25, zu denen mittels der durch die Einspritzvorrichtung 13 zugeführten Kunststoffkomponente 9 ein Teil hinzugefügt wurde.
Diese Spritzgussstücke 26 formen vorzugsweise die endgültig zu formenden Bürstenkörper 2.
Nach dem Schließen der Gussformen 3-7 wird die Stütze 41 wieder zurückgezogen. Das Spritzgießen wird von einem Auswerfvorgang gefolgt, wie in Fig. 10 dargestellt, wobei die Auswerfmittel 37 aktiv sind.
Gemäß einer hier nicht dargestellten Alternative können die fertiggestellten Bürstenkörper 2 während des Öffnens der Gussform 7 in dem feststehenden Gussformteil 8 gehalten werden, indem die betreffende Stütze 41 nicht sofort zurückgezogen wird. Indem die Stütze 41 erst dann zurückgezogen wird, wenn das Transferteil 15 beider Gussformteile 8-10 freigegeben ist, fallen die Bürstenkörper automatisch aus der Gussform. Die Stütze 41 kann auch zurückgezogen werden, nachdem das bewegbare Gussformteil 10 bewegt worden ist, jedoch bevor das Transferteil 15 bewegt wird. Hierbei ist anzumerken, dass die Bürstenkörper 2 sich aufgrund des Stoßes beim Start und Stopp der bewegbaren Teile leicht lösen, sodass das Auswerfen keinerlei Problem darstellt. Ein großer Vorteil ist, dass die Auswerfmittel 37 nicht länger erforderlich sind.
Vorzugsweise wird das Transferteil 15 nach jedem Zyklus schrittweise in demselben Drehsinn weiter rotiert werden, beispielsweise mit dem oben erwähnten Winkel von 180º. Eine hin- und hergehende Drehung ist jedoch nicht ausgeschlossen.
Es ist anzumerken, dass das Auswerfen als Resultat einer Bewegung in derselben Richtung, einerseits der bewegbaren Gussformteile 6-10 in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen 4-8 und andererseits des Transferteils 15 in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen 4-8 auch auf andere Art verwirklicht werden kann, als auf die in den Fig. 4 bis 10 dargestellte Art und Weise. Beispielsweise können die bewegbaren Gussformteile 6-10 und das Transferteil 15 gleichzeitig bewegt werden, wobei das Transferteil 15 langsamer als die Gussformteile 6-10 bewegt wird. Es ist auch möglich, das Transferteil 15 und die bewegbaren Gussformteile 6-10 zuerst zusammen über eine bestimmte Bahn zu bewegen, um anschließend das Transferteil 15 zu stoppen und die Gussformteile 6 und 10 über einen bestimmten Abstand weiterzubewegen.
Die Mittel, die während des Öffnens der Gussform 3 sicherstellen, dass jedes darin geformte Spritzgussstück 25 in seiner Vertiefung 27 verbleibt, können gemäß einer hier nicht dargestellten Variante aus einem federnden Auswerfer mit einer begrenzten Bahn bestehen, der im bewegbaren Gussformteil 6 angebracht ist und der während eines Teils der Bewegung des Gussformteils 6 jedes Spritzgussstück 25 gegen das feststehende Gussformteil 4 zurückhält, ausreichend weit, um es den Sicherungsmitteln 40, und insbesondere den Stützen 41 oder 42, zu ermöglichen, an den Spritzgussstücken 25 vorgelegt zu werden, bevor besagter Auswerfer sich von den betreffenden Spritzgussstücken löst.
Obwohl das Auswerfen vorzugsweise mittels einer Bewegung in derselben Richtung der Gussformteile 6-10 in Bezug zu den Gussformteilen 4-8, und des Transferteils 15 in Bezug zu den Gussformteilen 4-8 stattfindet, ist die Wahl einer anderen Abfolge für die Bewegung der verschiedenen Teile nicht ausgeschlossen. Gemäß einer Alternative kann das Transferteil 15, und folglich auch die Spritzgussstücke 25, während des Öffnens der Gussform 3 mitbewegt werden, während die Stifte 34 noch nicht zurückgezogen werden. Anschließend kann das Transferteil 15 in die Richtung des feststehenden Gussformteils 4 zurückbewegt werden, zusammen mit den Stiften 34, die weiter ausgefahren sind, wobei die Spritzgussstücke 25 mitbewegt werden, da sie zwischen den beiden letztgenannten Teilen festgeklemmt sind. Als nächstes können die Sicherungsmittel 40 aktiviert werden. In diesem Fall sind diese Sicherungsmittel jedoch so ausgebildet, dass die Spritzgussstücke 25 an den Stellen, wo sich keine Stifte 34 befinden, festgeklemmt oder gesichert werden. Indem dann die Stifte 34 beispielsweise in die Position zurückgezogen werden, worin sie sich normalerweise während des Spritzgießens befinden, hängen die Spritzgussstücke 25 frei am Transferteil 15, wonach das Verfahren schrittweise fortgesetzt werden kann, wie oben beschrieben.
Fig. 11 stellt schematisch eine Variante dar, wobei der seitliche Antrieb eines gemeinsamen Antriebselements 50 verwendet wird. Die Bewegung des Transferteils 15 zwischen den Gussformen 3-7, in diesem Fall dessen Rotation, wird mittels eines separaten Antriebselements 51 ausgeführt. Das Transferteil 15 ist hierbei mittels einer Feder 52 auf den Gussformteilen 6-10 abgestützt.
Fig. 12 zeigt schematisch, wie die Gussformhohlräume 23- 24 auch mit den Teilen 48 nach innen hin gerichtet sein können, mit anderen Worten, mit den die Griffe formenden Teile von der axialen Linie 49 abgewandt.
Fig. 13 zeigt schematisch eine Mehrfachausführung, wobei jede Gussform 3-7 mit jeweils sechs Gussformhohlräumen 23-24 versehen ist.
Die Fig. 14 bis 16 zeigen schematisch eine Variante der Sicherungsmittel 40. Zu diesem Zweck ist ein rotierbares und verschiebbares Klemmelement 53, das in Ruheposition in einer Aussparung 54 versenkt ist, an jedem Ende des Transferteils 15 vorgesehen, wie in den Fig. 14 und 15 dargestellt, und es wird in der Klemmposition vor den Köpfen 43 plaziert und eventuell auch gegen diese angespannt.
Im dargestellten Beispiel wird die Rotation des Klemmelements 53 aufgrund der Verschiebung einer Zahnstange 55 erhalten, die die Achse 57, auf der das Klemmelement 53 befestigt ist, mittels eines daran gekoppelten Zahnrades 56 rotieren kann. Das Verschieben der Zahnstange 55 wird mittels eines Antriebselements 58 ausgeführt, während das Verschieben des Klemmelements 53 mittels eines Antriebselements 59 ausgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass die Antriebselemente 58 und 59 nicht unbedingt am Transferteil 15 montiert sein müssen. Es ist deutlich, dass sie am Umfang des Transferteils 15 oder hinter dem feststehenden Gussformteil 4 installiert sein können, wobei Kupplungen vorgesehen sind, die in den Positionen, worin das Transferteil 15 stillsteht, automatisch für eine Verbindung mit, beispielsweise, einer Zahnstange 55 und der Achse 57 sorgen.
Fig. 17 schließlich zeigt eine andere Variante eines Mechanismus zum Hin- und Herrotieren der Achse 57, welche eine fest auf der Achse 57 montierte Gabel 60 verwendet, die mit einem auf einem bewegbaren Element 62 vorgesehenen Stift 61 zusammenwirkt.
Es ist anzumerken, dass die Grundidee der Erfindung auch für Ausführungen verwendet werden kann, worin beide Gussformteile bewegt werden können.
Natürlich kann die Grundidee der Erfindung auch für Vorrichtungen verwendet werden, die ein rotierbares Transferteil aufweisen, das mit den beweglichen Gussformteilen zusammenwirkt oder Teil davon ist.
Es ist deutlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch mit mehreren aufeinanderfolgenden Gussformen zum Spritzgießen von mehr als zwei Komponenten ausgeführt werden kann, wobei der Transfer der Spritzgussstücke auch mittels eines gleichartigen Transferteils 15 ausgeführt werden kann. Die Rotation wird dann über weniger als 180º ausgeführt, beispielsweise 120º im Fall von drei Gussformen.
Es ist auch deutlich, dass es mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung möglich ist, die Spritzgussstücke 25 sehr örtlich festzuhalten. Obwohl sie vorzugsweise am Kopf 43 festgehalten werden, können sie auch an anderen Teilen festgehalten werden, beispielsweise am Hals, mit anderen Worten, dem Übergang zwischen dem Kopf 43 und dem Griff, sodass in der zweiten Gussform 7 eine zusätzliche Kunststoffkomponente am Kopf 43 angebracht werden kann.
In dem Fall, dass an den Köpfen 43 eine zweite Komponente hinzugefügt wird, wird die Vorrichtung 1 vorzugsweise mit einem zweiten Satz Stifte versehen, die beispielsweise mit der zweiten Gussform 7 zusammenwirken und die in die bereits geformten Löcher 35 eingreifen. Infolgedessen bleiben die Löcher 35 offen, einerseits, weil aufgrund der Tatsache, dass die Löcher 35 gefühlt sind, kein Kunststoffmaterial in die Löcher 35 eindringen kann, und andererseits, da diese Stifte eine Stütze für die betreffenden Köpfe 43 bieten, sodass diese Köpfe 43 sich nicht aufgrund des in der zweiten Gussform 7 herrschenden Einspritzdrucks verformen, wodurch die zweite Komponente nicht ihren Weg um den bereits geformten Kopf 43 finden kann. Dieser zweite Satz Stifte kann an einer festen Stelle in der Gussform 7 vorgesehen sein, was bedeutet, dass sie sich nicht in Bezug zu dem Gussformteil, an dem sie befestigt sind, verschieben können; einer Variante gemäß können sie jedoch auch einziehbar angebracht sein. Diese Stifte können auch schwebend angebracht sein, sodass sie jederzeit leicht in die bereits geformten Löcher 35 eindringen können, selbst wenn die Spritzgussstücke 25 zum Zeitpunkt ihres Einbringens in die zweite Gussform 7 aufgrund von Schrumpfung etwas verformt sind. Der Durchmesser dieser Stifte muss auch nicht identisch zu dem der Stifte 34 sein. Dieser zweite Satz Stifte kann das gesamte Lochmuster abdecken, einer Variante gemäß kann er jedoch auch nur einen Teil hiervon abdecken, wobei dieser Teil beispielsweise mit dem Teil des Kopfs 43 zusammenfällt, der mit einer zweiten Komponente versehen wird. Auch müssen die Stifte dieses zweiten Satzes sich nicht über die vollständige Tiefe der Löcher erstrecken. In der Tat können diese Stifte auch aus kleinen Dichtungselementen gebildet sein, beispielsweise mit einer konischen Spitze, die gegen die Eingänge der Löcher 35 gedrückt werden.
Es ist anzumerken, dass die Erfindung auch Vorrichtungen 1 betrifft, wobei, mittels geeigneter Mittel, statt der Stifte 34 die Borsten in der Gussform vorgelegt werden, beispielsweise in der Gussform 3, sodass die Borsten direkt eingegossen werden.
Obwohl, wie oben beschrieben, die Spritzgussstücke 25-26 mit ihren Köpfen 43 in Bezug zum Drehpunkt des Transferteils 15 nach außen gerichtet sind, ist es nicht ausgeschlossen, die Spritzgussstücke 25-26 umgekehrt zu plazieren, d. h. mit ihren Griffen nach außen. Dies bietet den Vorteil, dass die Teile des Transferteils 15 und der Sicherungsmittel 40 näher zum Rotationszentrum hin angeordnet sind, was den Trägheitseffekt begrenzt.
Statt eines Transferteils 15, das nur zwecks einer Bewegung zwischen den Gussformen 3 und 7 rotieren kann, könnte ein Transferteil verwendet werden, das zu diesem Zweck eine andere Bewegung ausführt, beispielsweise eine Bewegung, die aus einer oder mehreren Parallelverschiebungen oder einer kombinierten Parallelverschiebung und Rotationsbewegung besteht. Im Fall einer Parallelverschiebung sind die Gussformen 3 und 7 nebeneinander angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebenen und in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungen begrenzt; vielmehr können ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung gemäß der Erfindung in allen möglichen Varianten verwirklicht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Bürstenkörpern für Zahnbürsten, insbesondere zum Spritzgießen von Bürstenkörpern (2), die aus mindestens zwei Komponenten (5-9) bestehen, des Typs, wobei zumindest ein erstes Spritzgussstück (25) aus einer ersten Komponente (5) in einer ersten Gussform (3) geformt wird, die zumindest aus zwei Gussformteilen (4-6) besteht; wobei zumindest ein zweites Spritzgussstück (26) geformt wird, indem das erste Spritzgussstück (25) in einer zweiten Gussform (7) angebracht wird, die ebenfalls aus zumindest zwei Gussformteilen (8-10) besteht, und indem eine zweite Komponente (9) auf dem ersten Spritzgussstück (25) in besagter zweiter Gussform (7) angebracht wird; wobei jedes in der ersten Gussform (3) geformte Spritzgussstück (25) mittels eines zwischen den Gussformteilen (4-6-8-10) der oben erwähnten Gussformen (3-7) vorgesehenen Transferteils (15) zur zweiten Gussform (7) gebracht wird; und wobei die in der ersten Gussform (3) geformten Spritzgussstücke (25) während des Transfers zur zweiten Gussform (7) zumindest für einen Teil dieser Bewegung mittels aktivierbarer Sicherungsmittel (40) am Transferteil (15) gesichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transferteil (15) angewendet wird, das Teile (16-17) umfasst, die einen Wandbereich der ersten Gussform (3) definieren, und dass besagte Teile (16-17), mittels der Bewegung des Transferteils (15), abwechselnd zwischen der ersten Gussform (3) und der zweiten Gussform (7) bewegt werden, wobei jedes Teil (16-17), nachdem es ein Spritzgussstück (25) von der ersten Gussform (3) zur zweiten Gussform (7) gebracht hat, an dieser zweiten Gussform (7) verbleibt, bis die zweite Komponente (9) am transferierten Spritzgussstück (25) angespritzt ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aktivierbare Sicherungsmittel (40) verwendet werden, die im Wesentlichen aus Stützen (41-42) oder Klemmelementen (53) bestehen und die derart mit dem Transferteil (15) zusammenwirken, dass die Spritzgussstücke (25) während ihres Transfers zwischen dem Transferteil (15) und den Sicherungsmitteln (40) gehalten und/oder festgeklemmt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gussformen (3-7) mit einem feststehenden Gussformteil (4-8) und einem bewegbaren Gussformteil (6- 10) verwendet werden, wobei das Tranferteil (15) mit den feststehenden Gussformteilen (4-8) zusammenwirkt, und dass die in den Gussformen (3-7) geformten Spritzgussstücke (25-26) aus den Gussformen entfernt werden, indem einerseits die bewegbaren Gussformteile (6-10) in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen (4-8) bewegt werden, und indem andererseits das Transferteil (15) in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen (4-8) bewegt wird, beides in derselben Richtung.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, während des Auswerfens, zuerst die bewegbaren Gussformteile (6-10) bewegt werden und anschließend das Transferteil (15) bewegt wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Gussform (3) geformten Spritzgussstücke (25) während des Transfers von der ersten Gussform (3) zur zweiten Gussform (7) ausschließlich an den Köpfen (43) der zu formenden Bürstenkörper (2) gehalten werden.

6. Verfahren gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferteil (15) während seiner Bewegung zwischen den Gussformen (3-4) einer Parallelverschiebung unterzogen wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein rotierbares Transferteil (15) verwendet wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferteil (15) schrittweise weiterrotiert wird, jedesmal in demselben Drehsinn.

9. Verfahren gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Gussform im ersten Spritzgussstück (25) Löcher (35) zum Einsetzen von Borsten geformt werden; und dadurch, dass während des Formens des zweiten Spritzgussstücks ein Satz Stifte zumindest teilweise in zumindest eine Anzahl der Löcher (35) eingebracht wird, sodass die Löcher (35) offen bleiben, mit anderen Worten, nicht mit der zweiten Komponente (9) gefüllt werden und/oder gegen Verformung unterstützt werden.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (35) im ersten Spritzgussstück (25) von einem ersten Satz Stifte geformt werden, die während des Einspritzens zum Formen des ersten Spritzgussstücks (25) in der Gussform (3) angebracht werden, und dadurch, dass die von dem ersten Satz Stifte geformten Löcher (35) während des Formens des zweiten Spritzgussstücks (26) von einem zweiten Satz Stifte, der zumindest teilweise in zumindest eine Anzahl der besagten Löcher (35) eingebracht wird, gegen Verformung gestützt werden.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Satz Stifte mit einer ersten Gussform (3) zusammenwirkt, worin das erste Spritzgussstück (25) geformt wird, und worin der zweite Satz Stifte mit der zweiten Gussform zusammenwirkt, worin das zweite Spritzgussstück (26) geformt wird.

12. Vorrichtung zur Herstellung von Bürstenkörpern für Zahnbürsten gemäß dem Verfahren von Anspruch 1, die im Wesentlichen aus der Kombination einer ersten Gussform (3) mit mindestens zwei Gussformteilen (4-6), die in Bezug zueinander bewegt werden können, besteht; einer zweiten Gussform (7) mit ebenfalls zumindest zwei Gussformteilen (8-10), die in Bezug zueinander bewegt werden können; einer ersten Einspritzvorrichtung (11), die mit der ersten Gussform (3) zusammenwirkt; einer zweiten Einspritzvorrichtung (13), die mit der zweiten Gussform (7) zusammenwirkt; einem zwischen den oben erwähnten Gussformteilen (4-6-8-10) montierten Transferteil (15); Antriebsmitteln (20) zum Öffnen und Schließen der Gussformen (3-7); Antriebsimitteln (21) zum seitlichen Bewegen des Transferteils (15) einerseits und zum Bewegen dieses Transferteils (15) zwischen den Gussformen (3-7) anderetseits; und aktivierbaren Sicherungsmitteln (40), die mit dem Transferteil (15) zusammenwirken, um die in der ersten Gussform (3) geformten Spritzgussstücke (25) gegen das Transferteil (15) zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferteil (15) Teile (16-17) umfasst, die einen Wandbereich der ersten Gussform (3) definieren, und dass die Vorrichtung Steuermittel (47) umfasst, die die Antriebsmittel (21) des Transferteils (15) derart steuern, dass besagte Teile (16-17) des Transferteils (15) abwechselnd zwischen der ersten Gussform (3) und der zweiten Gussform (7) bewegt werden, wobei jedes Teil (16-17), nachdem es ein Spritzgussstück (25) von der ersten Gussform (3) zur zweiten Gussform (7) transferiert hat, an dieser zweiten Gussform (7) verbleibt, bis die zweite Komponente (9) an dem transferierten Spritzgussstück (25) angespritzt ist.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussformen (3-7) jede aus einem feststehenden Gussformteil (4-8) und einem bewegbaren Gussformteil (6-10) bestehen, und dass die Vorrichtung (1) Steuermittel (47) zum Steuern der oben erwähnten Antriebsmittel (20-21) umfasst, wobei diese Steuermittel (47) und/oder die oben erwähnten Antriebsmittel (20-21) so gefertigt sind, dass die geformten Spritzgussstücke (25-26) aufgrund einer Bewegung in dieselbe Richtung einerseits der bewegbaren Gussformteile (6-10) in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen (4-8) und andererseits des Transferteils (15) in Bezug zu den feststehenden Gussformteilen (4-8) aus den Gussformen ausgeworfen werden.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferteil (15) mit Einführteilen (16-17) versehen ist, die sich in Höhe der Teile (48) der Gussformhohlräume (23-24) befinden, worin die Köpfe (43) der Spritzgussstücke (25-26) geformt werden.

15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussformhohlräume (23- 24) so konfiguriert sind, dass die Köpfe (43) der Spritzgussstücke (25-26) zu den äußeren Enden der Gussformen gerichtet sind.

16. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (40) aus Stützen (41-42) oder Klemmelementen (53) bestehen, die ausschließlich mit den oben erwähnten Köpfen (43) zusammenwirken.

17. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferteil (15), insbesondere die hierin vorgesehenen Einführteile (16-17), mit feststehenden Gussformteilen (4-8) zusammenwirken, insbesondere in diese eingeführt werden können.

18. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl mit einem gemeinsamen Antriebselement (50) zum Bewegen der Gussformen (6-10) und somit auch des Transferteils (15), als auch mit einem Antriebselement (51) zum Bewegen des Transferteils (15) zwischen den jeweiligen Gussformen (3-7) versehen ist.

19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (40) mit einem oder mehreren Antriebselementen (58-59) zum Aktivieren, der Sicherungsmittel (40) versehen sind, die in Bezug zu dem bewegbaren Transferteil (15) getrennt aufgestellt sind, die jedoch damit gekoppelt sind, wenn besagtes Transferteil (15) sich in einer beliebigen seiner Ruhepositionen befindet.

20. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Stiften (34) zum Formen der Löcher (35), in die die Borsten eingesetzt werden müssen, versehen sind, oder mit Mitteln, die die Borsten direkt mit ihren einzusetzenden Teilen in den betreffenden Gussformhohlräumen (23) vorlegen, dadurch gekennzeichnet, dass solche Stifte (34) oder die oben erwähnten Mittel sich ausschließlich an der ersten Gussform (3) befinden, wobei diese Stifte (34) oder die oben erwähnten Mittel mit einem der Gussformteile (4-6) zusammenwirken.

21. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gussform (3) aufweist, die mit Stiften (34) zum Farmen der Löcher (35), in die die Borsten eingesetzt werden müssen, versehen sind; dass sie eine Gussform umfasst, in der eine Komponente am Kopf (43) des in der erstgenannten Gussform (3) geformten Spritzgussstücks angebracht wird; und dass sie mit einem zweiten Satz Stifte versehen ist, der während des Anbringens der oben erwähnten Komponente in den von den oben erwähnten Stiften (34) geformten Löchern, oder einer Anzahl dieser Löcher, angebracht werden kann, sodass die geformten Löcher offen bleiben und/oder sodass eine Stütze gegen Verformung geboten wird.