Bürste und Verfahren zu deren Herstellung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere Zahnbürste mit einem Bürstengriff, der über einen Bürstenhals mit einem Bürstenkopf verbunden ist, der mit Borstenbündeln bestückt ist, die an ihren befestigungsseitigen Enden mit einer Verdickung versehen sind, die zwischen einer durch einen den Bürstengriff, den Bürstenhals und den Bürstenkopf umfassenden Grundkörper gebildeten Bürstenkopfschicht und einer rückseitig an dieser angespritzten Bürstenkopfrückenschicht angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere Zahnbürste, bei dem ein einen Bürstengriff, einen Bürstenhals und eine Oberschicht eines Bürstenkörpers umfassender Grundkörper durch Spritzgießen hergestellt wird, Borstenbündel durch an der Oberschicht ausgesparte Ausnehmungen eingeführt und gegenüber der Oberschicht gesichert werden und auf der Rückseite der Oberschicht unter Einschluss der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel eine Bürstenkopfrückenschicht angespritzt wird.

[0002] Eine gattungsbildende Bürste ist beispielsweise aus der auf die vorliegende Anmelderin zurückgehenden EP-0 623 298 bekannt. Bei dieser vorbekannten Bürste wird ein Grundkörper als Kunststoffspritzgussteil mit darin ausgesparten Ausnehmungen für die Aufnahme von Borstenbündeln ausgebildet. Durch diese Ausnehmungen werden Borstenbündel eingeschoben, die an ihrem befestigungsseitigen Ende durch Anschmelzen mit einem eine Verdickung ausbildenden Schmelzetropfen versehen werden. Danach sind die Borstenbündel durch Ausziehen in Richtung auf die nutzungsseitige Oberseite des Bürstenkopfes gesichert. Der Bürstenkopf wird schließlich komplettiert durch Umspritzen einer Kunststoffmasse an der Rückseite der Bürstenkopfoberschicht, die beim Aushärten stoffschlüssig mit dem Bürstenkopf verbunden wird und welche die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel zwischen sich und der oberen Bürstenkopfschicht hält.

[0003] Die obere Bürstenkopfschicht ist bei der aus diesem Stand der Technik bekannten Bürste als einteiliges Bauteil zusammen mit dem Bürstenhals und dem Bürstengriff ausgeformt, so dass sich das vorbekannte Verfahren zur Herstellung einer kostengünstigen und einfach ausgebildeten Zahnbürste eignet, welche die Vorteile einer ankerlosen Befestigung der Borstenbündel an dem Bürstenkopf mit sich bringt. Zu diesen Vorteilen zählt insbesondere eine relativ geringe Dicke des Bürstenkopfes, die im Hinblick auf eine Benutzung der Zahnbürste in dem relativ engen Mundraum bedeutsam ist. Die obere Bürstenkopfschicht ist dementsprechend relativ dünn ausgebildet, jedoch dicker als eine Folie und die Dimensionierung der oberen Bürstenkopfschicht erfolgt insbesondere im Hinblick darauf, dass die Borstenbündel bei einer üblichen Benutzung der Bürste nicht durch die obere Bürstenkopfschicht hindurch ausgezogen werden können.

[0004] Aus der DE 200 13 862 ist eine Bürste bekannt, bei welcher der Bürstenkopf aus mäandrierend ineinander eingreifenden, sich rechtwinklig zu den Borstenbündeln erstreckenden Bürstenkopfbereichen besteht. Die nutzungsseitige Oberfläche des Bürstenkopfes ist durch eine Folie gebildet, die eine Vielzahl von unterseitig geschlossenen Aussackungen zur Aufnahme jeweils eines Borstenbündels bildet. Auf der Rückseite dieser Kunststofffolie ist ein weichelastischer Kunststoff angespritzt. Diese Ausgestaltung soll eine bessere Verschwenkbarkeit einzelner Borstenbündel in dem Bürstenkopf ermöglichen. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Bürstenkopfes ist jedoch relativ aufwendig. Insbesondere besteht das Problem, dass bei der spritzgießtechnischen Ausbildung der relativ dünnwandigen Folie Kunststoff in der Spritzgießform frühzeitig einfriert und eine vollständige Formfüllung behindert. Die relativ komplizierte Spritzgießform führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten der Bürste. Darüber hinaus bleibt das Problem ungeklärt, wie die Borstenbündel sicher in der Folie verankert werden können, da die mäandrierende Folie selbst keinen hinreichenden Verformungswiderstand bei einer an dem Borstenbündel wirkenden Auszugskraft bietet und dieser Mangel auch durch den weichelastischen auf der Rückseite des Bürstenkopfes angespritzten weichelastischen Kunststoff nicht behoben wird.

[0005] Aus der DE 101 64 336 ist es schließlich bekannt, Borstenbündel durch Ausbilden einer Verdickung auf der Rückseite eines Bürstenkopfes gegen Ausziehen zu sichern. Der aus diesem Stand der Technik bekannte Bürstenkopf genügt indes nicht den hygienischen Anforderungen und bleibt diesbezüglich hinter dem aus der EP-0 623 298 bekannten Lösungsvorschlag zurück.

[0006] Ein weiterer, jedenfalls zweischichtiger Aufbau des Bürstenkopfes ist aus der DE 102 21 716 der vorliegenden Anmelderin bekannt. Bei diesem Stand der Technik werden die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel in einem weichelastischen Kunststoffmaterial aufgenommen, wodurch die Auszugsfestigkeit der Borstenbündel beeinträchtigt wird.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die aus der EP-0 623 298 bekannte Bürste hinsichtlich ihrer Gebrauchseigenschaften zu verbessern. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bürste anzugeben.

[0008] Zur Lösung des vorrichtungsmäßigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Diese unterscheidet sich von der gattungsbildenden Bürste dadurch, dass die Bürstenkopfoberschicht von an dem Bürstenkopf angeordneten, spritzgegossenen Funktionselementen überragt ist, dass das Funktionselement durch einen Ring gebildet ist, der ein einziges Borstenbündel umgibt und dass einzelne Ringe durch jeweils eine Ausnehmung hindurchgespritzt und durch Umspritzen mit der Bürstenkopfoberschicht verbunden sind. Durch die Ringe wird die durch die Ausnehmung der Bürstenkopfoberschicht gebildete Führungslänge für die Borstenbündel verlängert und so verbessert sich auch das Wiederaufrichtvermögen der Borstenbündel und insbesondere die Standzeit der Bürste. Daher bietet sich die Möglichkeit, die Bürstenkopfoberschicht mit einer im Hinblick auf die Auszugsfestigkeit noch zu tolerierenden minimalen Dicke auszubilden, ohne auf die Vorteile einer hinreichenden Führungslänge der Borstenbündel verzichten zu müssen.

[0009] Als Funktionselemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind darüberhinaus sämtliche Elemente zu verstehen, die die Brauchbarkeit erhöhen oder die Funktionalität der Bürste verbessern. Zu diesen Funktionselementen zählen insbesondere weichelastische Funktionselemente, die der zusätzlichen Reinigung und/oder Massage der Zähne bzw. des Zahnfleisches dienen. Hierzu gehören ferner insbesondere den Bürstenkopf überragende Massagefinger oder -kissen. Als Funktionselemente können auch den seitlichen Rand der Kunststoffoberschicht überragende Überzüge vorgesehen sein, die als Stoßschutz für die regelmäßig aus Gründen einer hinreichenden Auszugsfestigkeit aus einem harten Kunststoff gebildeten Kunststoffoberschicht dienen. Alternativ können die Funktionselemente auch Teile eines Gelenkes sein. Sofern durch die Funktionselemente Reinigungs- bzw. Massageelemente der Bürste geschaffen werden, führt dies zu einer Bürste mit erhöhter Brauchbarkeit. Bei technischen Funktionselementen, wie beispielsweise Gelenken oder Gelenkteilen, hat die Bürste eine verbesserte Funktionalität.

[0010] Die erfindungsgemäßen, die Bürstenkopfoberschicht überragenden spritzgegossenen Funktionselemente können zusammen mit anderen Funktionselementen, welche nicht zwingend die Bürstenkopfoberschicht überragen, vorgesehen sein, insbesondere einstückig ausgebildet sein. Hierdurch kann auf einfache Weise eine unterschiedlichen Anforderungen genügende Bürste hergestellt werden, die beispielsweise im Halsbereich eine hinreichende Flexibilität aufweist und darüber hinaus neben üblichen Borstenbündeln auch Funktionselemente, beispielsweise Massage- bzw. Reinigungselement umfasst.

[0011] Im Hinblick auf eine gute und einfache Befestigung der Funktionselemente an der Bürstenkopfoberschicht sind diese vorzugsweise an der Bürstenkopfoberschicht angespritzt und damit stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden.

[0012] Mit Rücksicht auf eine relativ einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bürste und dementsprechend im Hinblick auf die Kosten zur Herstellung der Bürste ist es zu bevorzugen, den Grundkörper als einteiliges Spritzgießteil mit darin ausgesparten Ausnehmungen für die Funktionselemente auszubilden. Die Aufnahme von Funktionselementen in den Ausnehmungen verbessert darüber hinaus die Verbindung zwischen dem Grundkörper und den Funktionselementen, was insbesondere bei der Ausbildung der Funktionselemente aus einem weichelastischen Kunststoff im Hinblick auf die mitunter schlechten Haftungseigenschaften des weichelastischen Kunststoffs zu der Komponente des Grundkörpers von Vorteil sein kann.

[0013] Weiterhin zur Verminderung der Herstellungskosten und zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgeschlagen, die Funktionselemente und die Bürstenkopfrückenschicht stoffidentisch auszubilden. Beim Anspritzen der Bürstenkopfrückenschicht können damit gleichzeitig die Funktionselemente ausgebildet werden, was die Möglichkeit offen lässt, die Bürste im Zweikomponentenspritzgießverfahren herzustellen. Zwischen dem Ausbilden der ersten und dem Ausbilden der zweiten Komponente müssen lediglich die Borstenbündel in entsprechende Borstenkanäle der Bürstenkopfoberschicht eingebracht werden. Die Funktionselemente sind dabei vorzugsweise als sich im wesentlichen parallel zu den Borstenbündeln erstreckende Reinigungselemente, beispielsweise in Form von Massagefingern oder -wischern ausgebildet. Die Reinigungselemente zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass diese in etwa mit gleicher Länge wie die Borstenbündel ausgebildet sind und somit beim Benutzen der Bürste, beispielsweise beim Benutzen der Bürste als Zahnbürste in einem Mundraum, im wesentlichen zeitgleich mit den Borstenbündeln reinigungsaktiv sind.

[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung können die Ringe im übrigen in Kombination mit den vorstehend erwähnten Reinigungselementen vorgesehen sein und können vorzugsweise mit 1/5 bis 3/5 ihrer axialen Länge die Bürstenkopfoberschicht oberseitig überragen. Die andere Seite der Ringe reicht vorzugsweise maximal bis an die Rückseite der Bürstenkopfoberschicht. Die Ringe können aber auch mit einem gewissen Abstand von dieser Rückseite in der Bürstenkopfoberschicht enden und zwischen dem stirnseitigen Ende der Ringe und der Rückseite kann das Material der Bürstenkopfoberschicht einen bis an die Borstenbündel heranragenden Einzug aufweisen, um die Borstenbündel mit höherer Auszugsfestigkeit an dem Grundkörper zu sichern.

[0015] Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die bevorzugte Ausgestaltung mit separaten, die Borstenbündel umgebenden Ringen und die Ausgestaltung mit Funktionselementen in Form von Reinigungs- bzw. Massageelementen, die durch eine der Ausnehmungen hindurchgespritzt sind, miteinander zu kombinieren. Hierbei werden zunächst die Ringe zusammen mit den Massage- bzw. Reinigungselementen an dem Bürstenkopf angespritzt. Danach werden die Borstenbündel durch diejenigen Ausnehmungen hindurchgeführt, in denen Ringe ausgebildet worden sind. Danach erfolgt das Umspritzen der Bürstenkopfrückenschicht zur Sicherung der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel.

[0016] Zur Lösung des verfahrensmäßigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Bürste angegeben, bei dem der vorerwähnte Grundkörper durch Spritzgießen hergestellt wird. Durch an der Oberschicht ausgesparte Ausnehmungen wird danach jeweils ein Borstenbündel eingeführt. Im Hinblick auf eine möglichst schnelle Beborstung des Grundkörpers wird hierzu vorzugsweise zunächst eine Lochfeldplatte mit Sorstenbündeln versehen, deren Lochmuster dem Muster der mit Borstenbündeln zu versehenden Ausnehmungen des Grundkörpers entspricht. Diese Borstenbündel werden dann, nachdem die Lochfeldplatte mit ihren Bohrungen fluchtend zu den entsprechenden Ausnehmungen ausgerichtet worden ist, zeitgleich in die Ausnehmungen des Grundkörpers überführt. Erst danach wird regelmäßig an den befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel eine Verdickung ausgebildet, beispielsweise durch einen Klebetropfen oder einen durch Anschmelzen der Enden erstellten Schmelzetropfen. Nun sind die Borstenbündel gegenüber der Oberschicht gesichert. Daraufhin wird gegen die Rückseite der Oberschicht unter Einschluss der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel eine Bürstenkopfrückenschicht angespritzt. Neben diesen konventionellen Verfahrensschritten weist das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt auf, bei dem die Oberschicht überragende Funktionselemente im Wege des Spritzgießens ausgebildet und mit dem Bürstenkopf verbunden werden. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt, bei welchem mehrere Funktionselemente in Form von separaten Ringen in einzelne Ausnehmungen der Oberschicht eingespritzt werden. Alternativ können die insbesondere als separate Ringe ausgebildete Funktionselemente zusammen mit den Borstenbündeln als bauliche Einheit ausgebildet werden, die als solche mit dem Grundkörper verbunden wird.

[0017] Vorzugsweise werden die Funktionselemente indes aus den bereits vorstehend diskutierten Gründen durch Umspritzen der Oberschicht mit einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet, vorzugsweise durch Hindurchspritzen durch ausgewählte Ausnehmungen. Beim Umspritzen können sämtliche Ausnehmungen durchspritzt werden. Alternativ können auch lediglich vorbestimmte Ausnehmungen durchspritzt werden, insbesondere solche, die der Aufnahme von Borstenbündel dienen, wohingegen andere Ausnehmungen beim Umspritzen der Bürstenkopfrückenschicht zur Ausbildung weiterer Funktionselemente, insbesondere in Form von Reinigungselementen durchspritzt werden können.

[0018] Eine verbesserte Befestigung der Funktionselemente an der Oberschicht wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung dadurch geschaffen, dass die Funktionselemente mit einer an der Rückseite der Oberschicht anliegenden und mehrere Funktionselemente verbindenden Funktionselementbasis als einteiliges Funktionselement-Spritzgießteil ausgeformt werden. Das Funktionselement-Spritzgießteil bildet vorzugsweise die Basis für sämtliche durch Umspritzen der Oberschicht ausgeformte Funktionselemente aus. Dieser Verbund ist mit hoher Sicherheit unlösbar mit dem Grundkörper verbunden.

[0019] Eine weitere verfahrensmäßige Vereinfachung ergibt sich dadurch, dass die Bürstenkopfrückenschicht als Teil des Funktionselement-Spritzgießteils gespritzt wird. Dieses Funktionselement-Spritzgießteil bildet danach vorzugsweise die zweite und einzige weitere, den Bürstenkopf bildende Komponente aus.

[0020] Aus den bereits in Bezug auf die vorrichtungsmäßige Lösung der Erfindung vorgestellten Gründen wird der Grundkörper vorzugsweise als einteiliges Spritzgießteil hergestellt, vorzugsweise aus einer Hartkomponente, wobei an der Oberschicht die durchgehenden Ausnehmungen beim Spritzgießen ausgespart werden. Der Grundkörper kann in an sich bekannter Weise ein oder mehrere Umspritzungen zur Veränderung der haptischen Eigenschaften des Bürstengriffs bzw. zur Ausbildung von Gelenken oder elastischen Bereichen des Bürstengriffs bzw. des Bürstenhalses aufweisen. Diese Umspritzungen werden vorzugsweise beim Ausbilden der Funktionselemente an dem Bürstenkopf ausgebildet, wobei die wenigstens eine Umspritzung nicht zwangsläufig, jedoch vorzugsweise stoffidentisch zu den Funktionselementen ausgebildet wird, d.h. die Umspritzung mit derselben weichelastischen Kunststoffkomponente ausgeführt wird.

[0021] Als alternative Ausgestaltung zu einem einteiligen Grundkörper wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Bürstenkopfoberschicht zunächst als Bürstenkopfeinheit zusammen mit den Funktionselementen auszubilden und diese mit einer den Bürstenhals und den Bürstengriff umfassenden Griffeinheit zu verbinden. Diese Verfahrensführung bietet den Vorteil, dass die relativ einfach herzustellende Griffeinheit separat von der relativ komplexen Bürstenkopfeinheit hergestellt werden kann. Darüber hinaus können mit identischen Kopfeinheiten unterschiedlich gestaltete Griffeinheiten versehen werden, so dass variierende Bürsten zu wirtschaftlichen Bedingungen hergestellt werden können. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Bürstenkopfeinheit durch Anspritzen der Bürstenkopfrückenschicht mit der Griffeinheit zu verbinden. Bürstenkopfeinheit und Griffeinheit werden hierbei in ein gemeinsames Formnest eingelegt und durch Anspritzen der Bürstenkopfrückenschicht wird die Bürste als aus wenigstens zwei Teilen hergestelltes Bauteil fertiggestellt.

[0022] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Figur 1

einen Grundkörper zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittansicht;

Figur 2

eine nicht erfindungsgemäße Zahnbürste

Figuren 3, 4

die Zwischenschritte zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in Längsschnittansicht; und

Figur 5

eines Ausführungsbeispiel in einer Längsschnittansicht.

[0023] In Figur 1 ist eine Längsschnittansicht eines Grundkörpers 2 aus einem harten thermoplastischen Material gezeigt, der einen Bürstengriff 4, einen Bürstenhals 6 und einen Bürstenkopf 8 ausbildet. Der Bürstenkopf 8 umfasst eine einstückig als Teil des Grundkörpers 2 ausgeformte Oberschicht 10, die als im wesentlichen ebenes, plattenförmiges Bauteil mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 12 ausgeformt ist.

[0024] Die Ausnehmungen 12 werden ― wie Figur 2 zu entnehmen ist ― teilweise mit Borstenbündeln 14 bestückt. Diese Borstenbündel 14 weisen an ihrem befestigungsseitigen Ende eine durch Anschmelzen der Borstenbündel 14 gebildete Verdickung 16 auf. Diese Verdickung überragt die Ausnehmung 12 in radialer Richtung und sichert so die Borstenbündel 14 gegen Ausziehen in Richtung auf die nutzungsseitige Oberseite der Oberschicht 10.

[0025] Auf der Rückseite der Oberschicht 10 befindet sich bei der fertigen Zahnbürste nach Figur 2 eine Bürstenkopfrückenschicht 18, die aus einem thermoplastischen Elastomer besteht und durch Umspritzen des thermoplastischen Elastomers gegen die Rückenseite der Oberschicht 10 gebildet ist, wie dies beispielsweise aus der EP-0 623 298 bekannt ist. Die Bürstenkopfrückenschicht 18 weist darüber hinaus einteilig an dieser Schicht 18 ausgeformte Reinigungselemente 20 auf, die sich im wesentlichen parallel zu den Borstenbündeln 14 erstrecken und in etwa mit gleicher Höhe, d.h. Länge über der Oberseite der Oberschicht 10 ausgebildet sind. Die Reinigungselemente 20 können stabförmige mit rundem oder eckigem Querschnitt und mit einem Durchmesser, der in etwa dem Durchmesser der Borstenbündel entspricht, ausgebildet sein. Alternativ können sich die Reinigungselemente 20 über nahezu die gesamte Breite bzw. Länge des Bürstenkopfes 8 erstrecken.

[0026] Zur Herstellung der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Zahnbürsten wird der Grundkörper 2 in üblicher Weise mittels Spritzgießen hergestellt. Danach erfolgt das Überführen von Borstenbündeln 14 ohne Verdickung in ausgewählte Ausnehmungen 12. Daraufhin werden die Verdickungen 16 durch Anschmelzen ausgebildet. Die befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel 14 können dabei mit Abstand zu der Oberschicht 10 vorgesehen sein und nach Erstellen der Verdickung an die Rückseite des Grundkörpers 2 angelegt werden. Der mit Borstenbündel versehene Grundkörper wird daraufhin in eine zweite Spritzgießform eingelegt, welche die Oberseite der Oberschicht 10 umgebende Formnester für die Reinigungselemente 20 hat, ansonsten aber dort vorzugsweise trichterförmig ausgebildete Aussparungen zur Aufnahme der Borstenbündel. Ein thermoplastisches Elastomer wird in die Kavität eingespritzt, vorzugsweise zwischen der Spritzgießform und der Rückseite der Oberschicht 10. Daraufhin bildet sich zunächst im wesentlichen die Bürstenkopfrückenschicht 18 aus. Mit zunehmender Formfüllung tritt das thermoplastische Elastomer durch die freien Ausnehmungen 12 aus und füllt die Formnester für die Reinigungselemente 10. Bei diesem Formfüllvorgang verdichten die Verdickungen 16 der Borstenbündel 14 die übrigen Ausnehmungen 12 ab. Hierbei wird ein die Reinigungselemente 20 und das Bürstenkopfrückenteil 18 umfassendes, einteiliges Funktionselement-Spritzgießteil 21 ausgeformt, dessen die Reinigungselemente 20 miteinander unterseitig verbindendes Funktionselementbasis vorliegend durch das Rückenteil 18 gebildet wird. Nachdem das thermoplastische Elastomer hinreichend abgekühlt ist, wird die fertige Bürste entformt.

[0027] Das in den Figuren 3 bis 5 gezeigte Ausführungsbeispiel hat denselben Grundkörper, wie die vorher diskutierte Zahnbürste. Gleiche Merkmale sind dementsprechend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die in Figur 5 gezeigte fertige Bürste hat mehrere Ringe 22, die über eine axiale Teillänge mit ihrer Außenumfangsfläche an den Innenumfang der Ausnehmungen 12 anliegend. Die Ringe 20 sind vorliegend als zylindrische Bauteile mit runder Querschnittsfläche ausgebildet. Etwa die Hälfte der axialen Länge der Ringe 22 überragt die Oberschicht 10. Die Ringe 22 sind von den Borstenbündeln 14 durchragt. Die Verdickung 16 liegt an der Mündung der Ringe 22 an. Die befestigungsseitige Stirnseite der Ringe 22 fluchtet mit der Rückseite der Oberschicht 10. Die Bürstenkopfrückenschicht 18 besteht aus einem thermoplastischen Elastomer und erlaubt dementsprechend ein gewisses Zurückfedern der Borstenbündel 14 bei übermäßiger axialer Druckbeanspruchung der Borstenbündel.

[0028] Bei der Herstellung des in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiels wird zunächst der Grundkörper 4 in eine weitere Spritzgießform eingesetzt. Diese hat in die Ausnehmungen 14 hineinragende zylindrische Zapfen, die zusammen mit den übrigen Wandungen der Werkzeughälften einen ringförmigen Spalt bilden, dessen Außenumfangsfläche mit der Außenumfangsfläche der Ausnehmungen 12 fluchtet. In diese Freiräume wird thermoplastisches Material eingespritzt. Hierbei kann es sich um einen harten Kunststoff oder um einen weichelastischen Kunststoff handeln. Vorzugsweise sind auf der Rückseite der Oberschicht 10 Strömungskanäle ausgebildet, durch welche an der Rückseite der Oberschicht 10 angespritzte Schmelze zu den einzelnen Ausnehmungen 14 gelangen kann. Die erstarrende Schmelze bildet die Ringe 22 aus. Danach werden von der Rückseite der Oberschicht 10 Borstenbündel 14 in der vorstehend, unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise, eingeführt und mit Verdickungen versehen. Daraufhin wird die Rückseite der Oberschicht 10 umspritzt und die Bürstenkopfrückenschicht 18 ausgebildet.

Bezugszeichenliste

[0029] 

2

Grundkörper

4

Bürstengriff

6

Bürstenhals

8

Bürstenkopf

10

Oberschicht

12

Ausnehmung

14

Borstenbündel

16

Verdickung

18

Bürstenkopfrückenschicht

20

Reinigungselement

21

Funktionselement-Spritzgießteil

22

Ring

Ansprüche

1. Bürste, insbesondere Zahnbürste mit einem Bürstengriff (4), der über einen Bürstenhals (6) mit einem Bürstenkopf (8) verbunden ist, der mit Borstenbündel (14) bestückt ist, die an ihren befestigungsseitigen Enden mit einer Verdickung (16) versehen sind, die zwischen einer durch einen den Bürstengriff (4), den Bürstenhals (6) und den Bürstenkopf (8) umfassenden Grundkörper (2) gebildeten Bürstenkopfoberschicht (10) und einer rückseitig an dieser angespritzten Bürstenkopfrückenschicht (18) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bürstenkopfoberschicht von an dem Bürstenkopf (8) angeordneten, spritzgegossenen Funktionselementen (20, 22) überragt ist,
dass das Funktionselement durch einen Ring (22) gebildet ist, der ein einziges Borstenbündel (14) umgibt, und
dass einzelne Ringe (22) durch jeweils eine Ausnehmung (12) hindurchgespritzt und durch Umspritzen mit der Bürstenkopfoberschicht (10) verbunden sind.

2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (20, 22) an die Bürstenkopfoberschicht (10) angespritzt ist.

3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) als einteiliges Spritzgießteil mit mindestens einer darin ausgesparten Ausnehmung (12) für das wenigstens eine Funktionselement ausgebildet ist.

4. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (20) und die Bürstenkopfrückenschicht (18) stoffidentisch sind.

5. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement ein einteilig mit der Bürstenkopfrückenschicht (18) ausgebildetes, sich im wesentlichen parallel zu den Borstenbündeln (14) erstreckendes Reinigungselement (20) umfasst.

6. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenkopfrückenschicht (18) und/oder das wenigstens eine Reinigungselement (20, 22) aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist.

7. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem zur Ausbildung eines Gelenkes an dem Bürstenhals (6) und/oder dem Bürstenkopf (8) vorgesehenen Bereich verminderten Querschnitts, der mit einem weichelastischen Überzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug einstückig mit der Bürstenkopfrückenschicht und/oder dem Funktionselement ausgebildet ist.

8. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bürstenkopfrückenschicht (18) zur Ausbildung einer weichelastischen Stoßkante bis zu der Außenumfangsfläche der Bürstenkopfoberschicht (10) erstreckt.

9. Bürste nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Reinigungselement (20) den Bürstenkopf (8) in etwa mit gleicher Länge wie die Borstenbündel (14) überragt.

10. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 1/5 bis 3/5 der axialen Länge der Ringe (22) die Bürstenkopfoberschicht (18) oberseitig überragt

11. Bürste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (22) bis an die Rückseite der Bürstenkopfoberschicht (18) reichen.

12. Bürste nach einem der Ansprüche 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reinigungselemente (20) und mehrere Ringe (22) vorgesehen sind und dass die Bürstenkopfrückenschicht als von diesen Funktionselementen (20, 22) separat ausgebildete Schicht vorgesehen ist.

13. Bürste nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungselemente (20) und die Ringe (22) auf der Rückseite der Bürstenkopfoberschicht stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

14. Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, bei dem ein einen Bürstengriff (4), einen Bürstenhals (6) und eine Oberschicht (10) eines Bürstenkopfes (8) umfassender Grundkörper (2) durch Spritzgießen hergestellt wird, Borstenbündel (14) durch an der Oberschicht (10) ausgesparte Ausnehmungen (12) eingeführt und gegenüber der Oberschicht (10) gesichert werden und auf der Rückseite der Oberschicht (10) unter Einschluss der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (14) eine Bürstenkopfrückenschicht (18) angespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein die Oberschicht (10) überragendes Funktionselement (20, 22) im Wege des Spritzgießens ausgebildet und mit dem Bürstenkopf (8) verbunden wird, und
dass mehrere Funktionselemente in Form von separaten, Borstenbündel (14) umgebenden Ringen (22) in einzelne Ausnehmungen (12) der Oberschicht (10) eingespritzt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Funktionselement (20, 22) durch Umspritzen der Oberschicht (10) mit einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Funktionselement (20, 22) durch eine der Ausnehmungen (12) hindurchgespritzt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (20, 22) mit einer an der Rückseite der Oberschicht (10) anliegenden und mehrere Funktionselemente (20, 22) verbindendenden Funktionselementbasis (18) als einteiliges Funktionselement-Spritzgießteil (21) geformt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenkopfrückenschicht (18) als Teil des Funktionselement-Spritzgießteils gespritzt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausbilden der Funktionselemente (20, 22) an dem Bürstengriff (4) und/oder dem Bürstenhals (6) Umspritzungen ausgebildet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (20, 22) und die Umspritzungen durch Umspritzen des Grundkörpers (2) mit demselben Material ausgebildet werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (10) zusammen mit den Funktionselementen (20, 22) als Bürstenkopfeinheit ausgebildet werden, die mit einer den Bürstenhals (6) und den Bürstengriff (4) umfassenden Griffeinheit verbunden wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenkopfeinheit durch Anspritzen der Bürstenkopfrückenschicht (18) mit der Griffeinheit verbunden wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper als der Grundkörper (2) als einteiliges Spritzgießteil aus einer Hartkomponente ausgebildet wird und dass in der Oberschicht (10) die Ausnehmungen (12) als durchgehende Ausnehmungen (12) ausgespart werden.

24. Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, bei dem ein einen Bürstengriff (4), einen Bürstenhals (6) und eine Oberschicht (10) eines Bürstenkopfes (8) umfassender Grundkörper (2) durch Spritzgießen hergestellt wird, Borstenbündel (14) durch an der Oberschicht (10) ausgesparte Ausnehmungen (12) eingeführt und gegenüber der Oberschicht (10) gesichert werden und auf der Rückseite der Oberschicht (10) unter Einschluss der befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel (14) eine Bürstenkopfrückenschicht (18) angespritzt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein die Oberschicht (10) überragendes Funktionselement (20, 22) im Wege des Spritzgießens ausgebildet und mit dem Bürstenkopf (8) verbunden wird, und
dass mehrere als separate Borstenbündel (14) umgebende Ringe (22) ausgebildete Funktionselemente zusammen mit den Borstenbündeln (14) als bauliche Einheit ausgebildet und die bauliche Einheit mit dem Grundkörper (2) verbunden wird.

Claims

1. A brush, in particular a toothbrush with a brush handle (4) which is joined by way of a brush neck (6) to a brush head (8) which is provided with a bundle of bristles (14) which are provided at the ends thereof towards the fastening with a thickened portion (16) which is arranged between an upper layer (10) of the brush head, formed by a base body (2) comprising the brush handle (4), the brush neck (6) and the brush head (8), and a rear layer (18) of the brush head injection-moulded onto the rear side of the upper layer (10),
characterized in that
injection-moulded functional elements (20, 22) arranged on the brush head (8) project beyond the upper layer of the brush head,
the functional element is formed by a ring (22) which surrounds a single bundle of bristles (14), and individual rings (22) are injected through one recess (12) in each case and are joined to the upper layer (10) of the brush head by having injection moulding take place around them.

2. A brush according to claim 1, characterized in that the functional element (20, 22) is injection-moulded onto the upper layer (10) of the brush head.

3. A brush according to claim 1 or 2, characterized in that the base body (2) is designed in the form of a one-piece injection-moulding part with at least one recess (12) formed therein for the at least one functional element.

4. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that the functional element (20) and the rear layer (18) of the brush head consist of identical material.

5. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that the functional element comprises a cleaning element (20) which is formed in one piece with the rear layer (18) of the brush head and which extends substantially parallel to the bundles of bristles (14).

6. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that the rear layer (18) of the brush head and/or the at least one cleaning element (20, 22) is formed from a thermoplastic elastomer.

7. A brush according to any one of the preceding claims with a region of reduced cross-section which is provided in order to form a joint on the brush neck (6) and/or the brush head (8) and which is provided with a soft elastic covering, characterized in that the covering is formed in one piece with the rear layer of the brush head and/or the functional element.

8. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that the rear layer (18) of the brush head extends as far as the external peripheral face of the upper layer (10) of the brush head in order to form a soft elastic abutting edge.

9. A brush according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one cleaning element (20) projects beyond the brush head (8) with substantially the same length as the bundles of bristles (14).

10. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that from 1/5 to 3/5 of the axial length of the rings (22) projects beyond the upper layer (18) of the brush head at the top.

11. A brush according to any one of the preceding claims, characterized in that the rings (22) extend as far as the rear side of the upper layer (18) of the brush head.

12. A brush according to any of claims 9 and 11, characterized in that a plurality of cleaning elements (20) and a plurality of rings (22) are provided, and the rear layer of the brush head is provided in the form of a layer formed separately from these functional elements (20, 22).

13. A brush according to claim 12, characterized in that the cleaning elements (20) and the rings (22) are joined to one another in an integral manner on the rear side of the upper layer of the brush head.

14. A method of producing a brush, in particular a toothbrush, in which a base body (2) comprising a brush handle (4), a brush neck (6) and an upper layer (10) of a brush head (8) is produced by injection moulding, bundles of bristles (14) are introduced through recesses (12) formed on the upper layer (10) and are secured with respect to the upper layer (10), and a rear layer (18) of the brush head is injected onto the rear side of the upper layer (10) whilst including the ends of the bundles of bristles (14) on the fastening side,
characterized in that
at least one functional element (20, 22) projecting beyond the upper layer (10) is formed in the course of the injection moulding and is joined to the brush head (8), and
a plurality of functional elements in the form of separate rings (22) surrounding bundles of bristles (14) are injected into individual recesses (12) in the upper layer (10).

15. A method according to claim 14, characterized in that the at least one functional element (20, 22) is formed by injection-moulding a thermoplastic elastomer around the upper layer (10).

16. A method according to claim 14 or 15, characterized in that the at least one functional element (20, 22) is injected through one of the recesses (12).

17. A method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the functional elements (20, 22) are formed with a functional element base (18), situated on the rear side of the upper layer (10) and joining a plurality of functional elements (20, 22), as a one-piece functional-element injection-moulding part (21).

18. A method according to claim 17, characterized in that the rear layer (18) of the brush head is injected as part of the functional-element injection-moulding part.

19. A method according to any one of claims 14 to 18, characterized in that surrounding injection mouldings are formed during the formation of the functional elements (20, 22) on the brush handle (4) and/or the brush neck (6).

20. A method according to claim 19, characterized in that the functional elements (20, 22) and the surrounding injection mouldings are formed by the base body (2) having the same material injection-moulded around it.

21. A method according to any one of claims 14 to 20, characterized in that the upper layer (10) is formed together with the functional elements (20, 22) as a brush head unit which is joined to a handle unit comprising the brush neck (6) and the brush handle (4).

22. A method according to claim 21, characterized in that the brush head unit is joined to the handle unit by injection moulding the rear layer (18) of the brush head.

23. A method according to any one of claims 14 to 19, characterized in that the base body is formed as the base body (2) as a one-piece injection-moulding part from a hard component, and the recesses (12) are formed as continuous recesses (12) in the upper layer (10).

24. A method of producing a brush, in particular a toothbrush, in which a base body (2) comprising a brush handle (4), a brush neck (6) and an upper layer (10) of a brush head (8) is produced by injection moulding, bundles of bristles (14) are introduced through recesses (12) formed on the upper layer (10) and are secured with respect to the upper layer (10), and a rear layer (18) of the brush head is injected onto the rear side of the upper layer (10) whilst including the ends of the bundles of bristles (14) on the fastening side,
characterized in that
at least one functional element (20, 22) projecting beyond the upper layer (10) is formed in the course of the injection moulding and is joined to the brush head (8), and
a plurality of functional elements designed in the form of separate rings (22) surrounding bundles of bristles (14) are formed as a structural unit together with the bundles of bristles (14) and the structural unit is joined to the base body (2).

Revendications

1. Brosse, en particulier brosse à dents avec une poignée de brosse (4) qui est reliée par un collet de brosse (6) à une tête de brosse (8) garnie de faisceaux de poils (14) qui sont pourvus, à leur extrémité située côté fixation, d'un épaississement (16) disposé entre une couche supérieure de tête de brosse (10) formée par un corps de base (2) comprenant la poignée (4), le collet (6) et la tête (8) de la brosse, et une couche arrière de tête de brosse (18) rapportée par injection sur le côté arrière,
caractérisée en ce que des éléments fonctionnels (20, 22) disposés sur la tête de brosse (8) et moulés par injection dépassent de la couche supérieure de tête de brosse,
en ce que l'élément fonctionnel est formé par une bague (22) qui entoure un seul faisceau de poils (14), et
en ce que chacune des bagues individuelles (22) est injectée à travers un creux (12) et est reliée à la couche supérieure de tête de brosse (10) par enrobage par injection.

2. Brosse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément fonctionnel (20, 22) est rapporté par injection sur la couche supérieure de tête de brosse (10).

3. Brosse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le corps de base (2) est conçu comme une pièce moulée par injection d'une seule pièce, dans laquelle est prévu au moins un creux (12) pour ledit élément fonctionnel.

4. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément fonctionnel (20) et la couche arrière de tête de brosse (18) se composent du même matériau.

5. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément fonctionnel comprend un élément de nettoyage (20) qui est formé d'une seule pièce avec la couche arrière de tête de brosse (18) et qui s'étend globalement parallèlement aux faisceaux de poils (14).

6. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche arrière de tête de brosse (18) et/ou ledit élément de nettoyage (20, 22) se composent d'un élastomère thermoplastique.

7. Brosse selon l'une des revendications précédentes, avec une zone à section transversale réduite qui est destinée à formée une articulation sur le collet de brosse (6) et/ou sur la tête de brosse (8) et qui est pourvue d'un revêtement élastique souple, caractérisée en ce que le revêtement est formé d'une seule pièce avec la couche arrière de tête de brosse et/ou l'élément fonctionnel.

8. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche arrière de tête de brosse (18), pour former un bord élastique souple, s'étend jusqu'à la surface périphérique extérieure de la couche supérieure de tête de brosse (10).

9. Brosse selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ledit élément de nettoyage (20) dépasse de la tête de brosse (8) sur à peu près la même longueur que les faisceaux de poils (14).

10. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que 1/5 à 3/5 de la longueur axiale des bagues (22) dépassent de la face supérieure de la couche supérieure de tête de brosse (18).

11. Brosse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bagues (22) vont jusqu'à la face arrière de la couche supérieure de tête de brosse (18).

12. Brosse selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'il est prévu plusieurs éléments de nettoyage (20) et plusieurs bagues (22) et en ce que la couche arrière de tête de brosse est prévue sous la forme d'une couche formée séparément des éléments fonctionnels (20, 22).

13. Brosse selon la revendication 12, caractérisée en ce que les éléments de nettoyage (20) et les bagues (22) sont venus de matière sur la face arrière de la couche supérieure de tête de brosse.

14. Procédé pour fabriquer une brosse, en particulier une brosse à dents, selon lequel un corps de base (2) comprenant une poignée de brosse (4), un collet de brosse (6) et une couche supérieure (10) d'une tête de brosse (8) est fabriquée par moulage par injection, des faisceaux de poils (14) sont introduits dans des creux (12) prévus dans la couche supérieure (10) et sont fixés par rapport à celle-ci, et une couche arrière de tête de brosse (18) est rapportée par injection sur la face arrière de la couche supérieure (10), en enfermant les extrémités des faisceaux de poils (14) situées côté fixation,
caractérisé en ce qu'au moins un élément fonctionnel (20, 22) qui dépasse de la couche supérieure (10) est formé au cours du moulage par injection et est relié à la tête de brosse (8), et
en ce que plusieurs éléments fonctionnels sont injectés dans les creux individuels (12) de la couche supérieure (10), sous la forme de bagues séparées (22) qui entourent les faisceaux de poils (14).

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit élément fonctionnel (20, 22) est formé grâce à l'enrobage par injection de la couche supérieure (10) avec un élastomère thermoplastique.

16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que ledit élément fonctionnel (20, 22) est injecté dans l'un des creux (12).

17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que les éléments fonctionnels (20, 22) sont formés avec une base d'éléments fonctionnels (18) qui est appliquée contre la face arrière de la couche supérieure (10) et qui relie plusieurs éléments fonctionnels (20, 22), sous la forme d'une pièce d'éléments fonctionnels moulée par injection d'une seule pièce (21).

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la couche arrière de tête de brosse (18) est injectée comme partie de la pièce d'éléments fonctionnels moulée par injection.

19. Procédé selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que lors de la formation des éléments fonctionnels (20, 22), des enrobages par injection sont formés sur la poignée de brosse (4) et/ou sur le collet de brosse (6).

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les éléments fonctionnels (20, 22) et les enrobages par injection sont formés grâce à l'enrobage par injection du corps de base (2) avec le même matériau.

21. Procédé selon l'une des revendications 14 à 20, caractérisé en ce que la couche supérieure (10) est conçue avec les éléments fonctionnels (20, 22) comme une unité de tête de brosse qui est reliée à une unité de poignée comprenant le collet de brosse (6) et la poignée de brosse (4).

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'unité de tête de brosse est reliée à l'unité de poignée grâce à l'injection de la couche arrière de tête de brosse (18).

23. Procédé selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que le corps de base (2) est conçu comme une pièce moulée par injection d'une seule pièce en composant dur, et en ce que dans la couche supérieure (10), les creux (12) sont réalisés sous la forme de creux traversants (12).

24. Procédé pour fabriquer une brosse, en particulier une brosse à dents, selon lequel un corps de base (2) comprenant une poignée de brosse (4), un collet de brosse (6) et une couche supérieure (10) d'une tête de brosse (8) est fabriqué par moulage par injection, des faisceaux de poils (14) sont introduits dans des creux (12) réalisés dans la couche supérieure (10) et sont fixés par rapport à celle-ci, et une couche arrière de tête de brosse (18) est rapportée par injection sur la face arrière de la couche supérieure (10), en enfermant les extrémités des faisceaux de poils (14) situées côté fixation,
caractérisé en ce qu'au moins un élément fonctionnel (20, 22) qui dépasse de la couche supérieure (10) est formé au cours du moulage par injection et est relié à la tête de brosse (8), et
en ce que plusieurs éléments fonctionnels conçus comme des bagues séparées (22) qui entourent les faisceaux de poils (14) sont conçus avec les faisceaux de poils (14) comme une unité de construction, et cette unité de construction est reliée au corps de base (2).

Zeichnung