Verfahren zum Herstellen einer Zahnbürste und Zahnbürste

Abstract

 Bei der Herstellung von Zahnbürsten (10) werden im warmen Zustand des Zahnbürstenkörpers (12) der Halsteil (32) und der Kopfteil (14) relativ zueinander aus ihrer ursprünglichen Form um einen vorbestimmten Winkel (α) gebogen. Danach wird die mittels der Reckeinrichtung (80) zum Biegen auf den Zahnbürstenkörper (12) aufgebrachte Kraft wieder aufgehoben, sodass sich der Zahnbürstenkörper (12) wieder in seine ursprüngliche Form zurück biegen kann. Mit dieser Massnahme kann die Gefahr von Brüchen, insbesondere Sprödbrüchen, stark vermindert werden. Das Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Zahnbürstenkörper (12) in der Verarbeitung durch Ultraschall-Schweissen erwärmt wurde.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Zahnbürste gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 15EinVerfahren und eine Zahnbürste dieser Art sind aus der Druckschrift WO 03/086140 A1 bekannt. In eine an einem Kopfteil eines Zahnbürstenkörpers angeformte Aufnahmegeometrie wird ein mit Borsten und allenfalls anderen Reinigungselementen versehenes Tragplättchen eingesetzt, welches mittels Ultraschall- Schweissen am Kopfteil befestigt wird. Um diese Befestigung zu überprüfen, wird am Ende des Beborstungsprozesses, wenn der Körper von der Verschweissung bereits erkaltet ist, mit einer Kraft entweder direkt bzw. indirekt auf den Kopfbereich beziehungsweise auf das Tragplättchen eingewirkt oder der Kopfteil des Zahnbürstenkörpers geringfügig gebogen.

[0002] Insbesondere bei der Verwendung von transparenten Kunststoffen für den Zahnbürstenkörper wurde die Gefahr von Sprödbrüchen im mechanisch hochbeanspruchten Bereichen, insbesondere in dem Halsteil zugewandten Endbereich des Kopfteils und im Übergang vom Kopfteil in den Halsteil, festgestellt. Sprödbrüche sind gefährlich, wenn sie während der Benutzung der Zahnbürste, das heisst der Zahnreinigung, auftreten. Die Oberfläche des Bruchs kann scharfe Kanten und Ecken aufweisen, welche ein Verletzungspotential für den Nutzer mit sich bringen. Weiter wurde festgestellt, dass Passungenauigkeiten im Bereich zwischen Aufnahmeausnehmung und Tragplättchen, beispielsweise bei einem zu grossen Tragplättchen und einer zu kleinen Ausnehmung im Kopf des Zahnbürstenkörpers, das Bruchverhalten ebenfalls negativ beeinflussen können. Davon sind auch Zahnbürsten betroffen, die aus heute gängigen Hartmaterialien wie beispielsweise Polypropylen hergestellt werden.

[0003] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemässes Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste derart weiter zu bilden, dass die Gefahr von Sprödbrüchen praktisch vermieden ist, und eine nach diesem Verfahren hergestellte Zahnbürste zu schaffen.

[0004] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Zahnbürste mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.

[0005] Erfindungsgemäss werden im warmen Zustand in der Schweisszone zwischen dem Zahnbürstenkörper und dem Tragplättchen und der schweissnahmen Zone der Halsteil und der Kopfteil relativ zueinander um einen vorbestimmten Winkel aus ihrer ursprünglichen Form gebogen. Damit die Schweisszone und die schweissnahe Zone beim Biegen noch warm sind, wird die Biegung unmittelbar nach dem Schweissvorgang durchgeführt.

[0006] Nach dem Biegen, wird die Kraft aufgehoben, sodass sich der Zahnbürstenkörper, in Folge der elastischen Eigenschaften seines Materials, wieder in die ursprüngliche Form zurück bewegen kann. Durch das Biegen des Halsteils relativ zum Kopfteil wird das Material des Zahnbürstenkörpers und insbesondere der Schweisszone zwischen Zahnbürstenkörper und Tragplättchen und teilweise auch der schweissnahen Zone im mechanisch hochbeanspruchten Bereich, d.h. im Endabschnitt des Tragplättchens gegen den Halsteil gereckt, was zur Ausrichtung der Moleküle und so zu verbessertem Bruchverhalten in dieser Zone führt.

[0007] Vorzugsweise wird bei der Biegung für eine maximale Wirkung der elastische Bereich des Zahnbürstenkörpers, des Tragplättchens und der Schweisszone nahezu vollständig ausgenutzt. In der Regel entsteht durch das beschriebene Recken keine plastische Deformation dieser Elemente, es handelt sich um eine elastische Biegung, das heisst eine reversible Biegung.

[0008] Das erfindungsgemässe Verfahren setzt einen Verbindungsprozess zwischen den Tragplättchen und dem Zahnbürstenkörper voraus, sodass mindestens ein Teil des Materials des Trgplättchens und/oder Zahnbürstenkörpers aufgeschmolzen wird, und damit eine Schweisszone mittels Materialschluss entsteht.

[0009] Neben dem allgemein bekannten Ultraschallschweissen kommen hier auch andere Schweiss- oder Verbindungsverfahren in Frage. Beispielsweise kann eine Schweissung mittels gezielter Wärmeeinwirkung oder Reibung erzielt werden. Es kann aber auch eine Schweissung mittels Spritzguss erzeugt werden, indem das Tragplättchen mit dem den Zahnbürstenkörper bildenden Kunststoff überspritzt wird. Dabei wir das Material des Trägerplättchens lokal durch das umspritzende Material ebenfalls aufgeschmolzen und es entsteht ein Materialschluss.

[0010] Bei den hier beschriebenen Schweissverfahren werden mindestens in den betreffenden Abschnitten vorzugsweise gleiche oder kompatible Materialien im Tragplättchen und Zahnbürstenkörper eingesetzt, damit während der Schweissung auch ein Materialschluss entstehen kann, vorzugsweise werden zwei Hartmaterialien verschweisst.

[0011] Beispielhaft wird in der Folge von Ultraschallschweissen gesprochen, wohl wissend, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren das Bruchverhalten auch für andere Schweiss- oder Verbindungsverfahren verbessert werden kann.

[0012] Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch an anderen Stellen einer Zahnbürste eingesetzt werden. Beispielsweise wenn die Schweisszone nicht im Kopfteil, sondern im Halsteil oder Griffteil der Zahnbürste vorgesehen ist, in der betreffenden Schweisszone und schweissnahen Zone.

[0013] Versuche haben bestätigt, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren, selbst bei der Verwendung von opaken aber auch insbesondere transparenten Kunststoffen für die Herstellung des Zahnbürstenkörpers, die bekannte Gefahr eines Sprödbruchs wesentlich vermindert, wenn nicht sogar vollständig verhindert wird.

[0014] In bevorzugter Weise wird der Halsteil relativ zum Kopfteil um einen Winkel von 5° bis 45°, insbesondere um 15° bis 25°, ausgelenkt.

[0015] Weiter wird in bevorzugter Weise die Auslenkung während einer vorbestimmten Zeitspanne gehalten bevor die Kraft aufgehoben wird. Diese Zeitspanne beträgt bevorzugt etwa 0,3 Sekunden bis 5 Sekunden, insbesondere wird sie zwischen 0,5 Sekunden und 1,2 Sekunden gewählt.

[0016] Anhand von Versuchen wurde festgestellt, dass insbesondere dann eine erhöhte Gefahr von Sprödbrüchen vorhanden ist, wenn in eine Aufnahmegeometrie des Kopfteils ein Tragplättchen eingesetzt wurde, welches mit Borsten und/oder gummielastischen Massage- und Reinigungselementen versehen ist, und das Tragplättchen am Kopfteil mittels Ultraschall-Schweissen befestigt worden ist. Durch das Ultraschall-Schweissen wird der Zahnbürstenkörper in der Schweisszone und der schweissnahen Zone aufgrund der Vibrationen erwärmt, insbesondere im Kopfbereich und in einem an den Kopfbereich angrenzenden Endabschnitt des Halsbereichs. Besonders bevorzugt wird die Kraft zum Biegen des Halsteils relativ zum Kopfteil unmittelbar nach dem Ultraschall-Schweissen aufgebracht, solange der Zahnbürstenkörper in der Schweisszone und der schweissnahen Zone aufgrund des Schweissprozesses noch warm ist.

[0017] Ergänzend kann die Gefahr eines Bruchs noch dadurch vermindert werden, dass zwischen einer Mantelfläche der Aufnahmegeometrie im Kopfteil und einer dieser gegenüberliegenden Seitenfläche des Tragplättchens ein zur Vorderseite hin offener, definierter Spalt vorgesehen wird. Dieser beträgt vorzugsweise 0,03 mm bis 0,35 mm insbesondere 0.05 mm und 0.18 mm.

[0018] Dieser Spalt kann über seine Länge eine unterschiedliche Breite ausweisen. Bevorzugt wird die grösste Breite des Spalts in einem dem Halsteil zugewandten Endabschnitt der Aufnahmegeometrie gewählt.

[0019] In ähnlicher Art und Weise kann die Gefahr von Brüchen auch dadurch verhindert werden, dass zwischen der Mantelfläche der Aufnahmegeometrie und der Seitenfläche des Tragplättchens mittels eines Haftverminderers oder eines Haftunterdrückers ein Verschweissen des Tragplättchens mit dem Kopfteil in diesem Bereich, vorzugsweise mindestens im dem Halsteil zugewandten Endabschnitt der Aufnahmegeometrie, verhindert wird.

[0020] Bevorzugt wird der Kopfteil in einem Aufnahmeelement gehalten, während mit der Kraft auf den Halsteil eingewirkt wird. Besonders bevorzugt wird der Kopfteil im Aufnahmeelement auf seiner der beborsteten Oberseite abgewandten Unterseite entlang eines umlaufenden Randabschnitts abgestützt, wobei der Übergangsbereich vom Kopfbereich zum Halsbereich freigestellt ist.

[0021] Zum Festhalten des Kopfteils im Aufnahmeelement kann beispielsweise eine Sonotrode, mittels welcher vorgängig das Ultraschall-Schweissen erfolgte, oder ein anderes Element der Schweissvorrichtung verwendet werden. Weiter ist es auch möglich, eine andere Hilfseinrichtung für das Festhalten des Kopfteils im Aufnahmeelement zu verwenden.

[0022] Entsprechend ist es auch möglich, den Halsteil in einem dem Kopfteil abgewandten Endbereich mittels eines entsprechenden Aufnahmeelements festzuhalten, und mit der Kraft auf den Kopfteil einzuwirken, um diesen relativ zum Halsteil biegend auszulenken. Weist der Zahnbürstenkörper einen Griffteil auf, wird im vorliegenden Fall bevorzugt der Griffteil mittels des Aufnahmeelements gehalten.

[0023] Der Zahnbürstenkörper und das Trgplättchen können im Ein-Komponentenspritzgiessverfahren aus einer Hartkomponente hergestellt werden. Sie können jedoch auch im Zwei- oder Mehrkomponentenspritzgiessverfahren aus einer Hartkomponente und einer oder mehreren Weichkomponenten oder auch aus Zwei- oder mehreren Hartkomponenten und gegebenenfalls einer Weichkomponente hergestellt werden. Die Hartkomponente bzw. die Hartkomponenten bilden den tragenden Teil des Zahnbürstenkörpers und des Tragplättchens.

[0024] Für die Realisierung der Erfindung können verschiedene Kunststoffe eingesetzt werden. Beispielhafte Möglichkeiten aus dem Bereich der Thermoplaste sind:

● Styrolpolymerisate wie Styrolacrylnitril (SAN), Polystyrol (PS), Acrylnitrylbutadienstyrol (ABS), Styrolmethylmethacrylate (SMMA), Styrolbutadien (SB beispielsweise BDS K-Resin von Chevron Phillips Chemical Company);

● Polyolefine wie Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) beispielsweise auch in den Formen high density Polyethylen (HDPE) oder low density Polyethylen (LDPE);

● Polyester wie Polyethylenterephtalat (PET) in Form von säuremodifiziertem Polyethylenterephtalat (PETA) oder glykolmodifiziertem Polyethylenterephtalat (PETG) wie GN005 oder 6763 von Eastman Chemical Company, Polybutylenterephthalat (PBT), säuremodifiziertes Polycyclohexadimethanoltherastalat (PCT-A) wie BR003 von Eastman Chemical Company, glykolmodifiziertes Polycyclohexadimethanoltherastalat (PCT-G) wie DN004 von Eastman Chemical Company ;

● Cellulosederivate wie Celluloseacetat (CA), Celluloseacetobutyrat (CAB), Cellulosepropionat (CP), Celluloseacetatphtalat (CAP), Cellulosebutyrat (CB);

● Polyamide (PA) wie PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12;

● Polymethylmethacrylat (PMMA);

● Polycarbonat (PC);

● Polyoxymethylen (POM);

● Polyvinylchlorid (PVC);

● Polyurethan (PUR).

[0025] Beispiele aus dem Bereich der thermoplastischen Elastomeren (TPE's) sind:

● Thermoplastische Polyurethan-Elastomere (TPE-U);

● Thermoplastische Styrol-Elastomere (TPE-S) wie beispielsweise ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Copolymer (SEBS) oder Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer (SBS);

● Thermoplastische Polyamid-Elastomere (TPE-A) wie beispielsweise Grilflex von EMS Chemie AG;

● Thermoplastische Polyolefin-Elastomere (TPE-0);

● Thermoplastische Polyester-Elastomere (TPE-E).

[0026] Als Hartkomponente wird im Fall einer nicht transparenten Bürste bevorzugt PP, am meisten bevorzugt wird PP mit einem E-Modul von 1000 - 2400 N/mm2, vorzugsweise 1300 bis 1800 N/mm2 verwendet. Für die Gestaltung einer transparenten Bürste werden bevorzugt Polyester wie die aufgeführten BR003, CAP, PA, PMMA, SAN oder ABS als Hartkomponente verwendet.

[0027] Als Weichkomponente wird bevorzugt ein TPE-S eingesetzt. Die Shore A Härten des Weich-Kunststoffes liegen vorzugsweise unter 90 Shore A.

[0028] Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0029] Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1 in Draufsicht einen Bereich einer
erfindungsgemässen Zahnbürste mit einem Kopfteil
und einem daran anschliessenden Endbereich eines
Halsteils eines Zahnbürstenkörpers und einem in
den Kopfteil eingesetzten, mit Borsten
versehenen Borstentragelement;

Fig. 2 in Seitenansicht den in Fig. 1 gezeigte Bereich
der Zahnbürste;

Fig. 3 im Längsschnitt sowie in Explosionsdarstellung
den in den Fig. 1 und 2 gezeigte Bereich der
Zahnbürste mit Zahnbürstenkörper und beborstetem
Borstentragelement;

Fig. 4 im Längsschnitt den Bereich der Zahnbürste
gemäss den Fig. 1 und 2 mit in den Kopfteil
eingesetztem beborstetem Borstentragelement;

Fig. 5 im Längsschnitt und gegenüber Fig. 4
vergrössert einen in Fig. 4 mit V bezeichneten
Ausschnitt der Zahnbürste;

Fig. 6 in gleicher Darstellung wie Fig. 5 einen in Fig.
4 mit VI bezeichneten weiteren Ausschnitt der
Zahnbürste;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII - VII
der Fig. 4 durch die Zahnbürste;

Fig. 8 gegenüber Fig. 7 vergrössert einen dort mit VIII
bezeichneten seitlichen Ausschnitt der
Zahnbürste;

Fig. 9 in Ansicht und teilweise geschnitten einen Teil
einer Vorrichtung zum Biegen des Halsteils
relativ zum Kopfteil;

Fig. 10 in Draufsicht einen Teil der Vorrichtung gemäss
Fig. 9 mit einer mit ihrem Kopfteil in ein
Aufnahmeelement der Vorrichtung eingesetzten
Zahnbürste;

Fig. 11 ein prinzipielles Ablaufdiagramm für das
erfindungsgemässe Verfahren;

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des
erfindungsgemässen Verfahrens an einem Rundtisch
im AFT-Verfahren;

Fig. 13 ein Weg-Kraftdiagramm bei einer Belastung einer
Zahnbürste ohne Recken;

Fig. 14 in gleicher Darstellung wie Fig. 13 ein Weg-
Kraftdiagramm bei der Belastung einer Zahnbürste
deren Zahnbürstenkörper erfindungsgemäss gereckt
wurde;

Fig. 15 einen vergrösserter Ausschnitt der in
verschiedenen vorgängigen Figuren gezeigten
Schnittstellengeometrie zwischen Tragplättchen
und Zahnbürstenköper mit der Schweisszone und
der schweissnahen Zone;

Fig. 16 ein vergrösserter Ausschnitt der in
verschiedenen vorgängigen Figuren gezeigten
Schnittstellengeometrie zwischen Tragplättchen

und Zahnbürstenköper wobei der Materialfluss in
den Spalt gezeigt ist;

[0030] Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer erfindungsgemässen Zahnbürste 10 mit einem Zahnbürstenkörper 12 und einem in diesen in einem Kopfteil 14 in eine Aufnahmegeometrie 16 eingesetzten und am Kopfteil 14 befestigten Borstentragelement 18. Dieses weist ein Tragplättchen 20 auf, von welchem in bekannter Art und Weise die Borsten 22 eines Borstenfeldes 24 abstehen.

[0031] Wie dies der Fig. 1 entnehmbar ist, weist die Aufnahmegeometrie 16 eine umlaufende Mantelfläche 26 und das Tragplättchen 20 eine dieser zugewandte Seitenfläche 28 auf. Zwischen der Mantelfläche 26 und der Seitenfläche 28 ist ein umlaufender Spalt 30, in bevorzugter Weise ein Luftspalt, vorhanden.

[0032] Der Zahnbürstenkörper 12 weist anschliessend an den Kopfteil 14 einen einstückig daran anschliessenden Halsteil 32 auf, von welchem in den Fig. 1 und 2 nur ein dem Kopfteil 14 zugewandter Abschnitt gezeigt ist. Bei einer Handzahnbürste schliesst an den Halsteil 32, auf der dem Kopfteil 14 abgewandten Seite, ein Griffteil 34 an, welcher in Fig. 9 dargestellt ist.

[0033] Die Borsten 22 des Borstenfeldes 24 stehen auf der Vorderseite 36 des Zahnbürstenkörpers 12 von Tragplättchen 20 ab. Die freiliegende Oberfläche des Tragplättchens 20 fluchtet mit der entsprechenden Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12.

[0034] In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist der Zahnbürstenkörper 12 auf der der Vorderseite 36 abgewandten Rückseite 38 im Kopfteil 14 mit einem Zungenreiniger 40 ausgestattet. Es sind auch Ausführungsformen ohne Zungenreiniger 40 möglich.

[0035] In gezeigter Ausführung besteht der Zahnbürstenkörper 12 im Halsteil 32 und Kopfteil 14 aus einer Hartkomponente. Es ist jedoch auch möglich, dass im Zwei-oder Mehrkomponentenspritzgiessverfahren der Zungenreiniger 40 aus einer Weichkomponente an die Hartkomponente angespritzt ist oder auch, dass die Weichkomponente zu dekorativen Zwecken grössere Flächenanteile der Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12, insbesondere auch des Kopfteils 14, einnimmt.

[0036] In den Fig. 1 und 2 ist weiter ein Bruchstellenbereich 42 angedeutet, in welchem die Gefahr von Sprödbrüchen besteht, wenn nicht, wie gemäss der vorliegenden Erfindung, der Zahnbürstenkörper 12 durch Ausbiegen des Kopfteils 14 relativ zum Halsteil 32 gereckt wird.

[0037] Fig. 3 zeigt in einem mittigen Längsschnitt einerseits denselben Teil des Zahnbürstenkörpers 12 wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, als auch andererseits das Borstentragelement 18 mit dem von diesen abstehenden Borsten 22 des Borstenfeldes 24 in Explosionsdarstellung.

[0038] Die Aufnahmegeometrie 16 ist durch eine abgestufte, gegen die Vorderseite 36 hin offene Ausnehmung 44 im Kopfteil 14 gebildet, deren Boden 46 zur Rückseite 38 hin durch eine Wand des Zahnbürstenkörpers 12 verschlossen ist. Die in Sicht auf die Vorderseite 36 ovale Ausnehmung 44 ist von der Vorderseite 36 des Zahnbürstenkörpers 12 her bis zu einer Stufe 48 durch die Mantelfläche 26 begrenzt, welche im vorliegenden Beispiel rechtwinklig zur vorderseitigen Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12 im Kopfteil 14 verläuft. Die die Ausnehmung 44 verkleinernde Stufe 48 verläuft in einer Ebene parallel zur Vorderseite 36 des Kopfteils 14 und von ihr steht beim radial innen liegenden Rand ein als Energiekonzentrator/Energierichtungsgeber wirkender Schweisswulst 50 in Richtung gegen die Vorderseite 36 hin vor. Der Querschnitt der in bevorzugter Weise vollständig umlaufenden und in sich geschlossenen Schweisswulst 50 ist bevorzugt dreieckförmig.

[0039] Der Schweisswulst 50 kann aber auch anders ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Breite (vorzugsweise nicht die Höhe) über den Umfang variieren. Weiter kann der Schweisswulst 50 eine in Umlaufrichtung unterbrochene Form aufweisen, beispielsweise mit aneinandergereihten einzelnen Schweisspunkten oder mit aneinandergereihten einzelnen Schweisskanten, wobei die Abstände und Längen der Elemente in beiden Fällen variieren können. Schweisspunkte können dabei beispielsweise pyramiden- oder kegelförmig ausgestaltet sein. Die Höhe des Schweisswulstes 50 liegt zwischen 0.05 mm und 0.8 mm vorzugsweise zwischen 0.15 mm und 0.4 mm.

[0040] Anschliessend an den Schweisswulst 50 ist die Ausnehmung 44 durch eine tiefer liegende, zweite Mantelfläche 52 begrenzt, welche bevorzugt ebenfalls rechtwinklig zur Vorderseite 36 des Kopfteils 14 oder sich leicht konisch verjüngend bis zum Boden 46 hin verläuft.

[0041] Weiter weist der Boden 46, im gezeigten Ausführungsbeispiel, in einem an die zweite Mantelfläche 52 angrenzenden Randbereich eine umlaufende nutartige Vertiefung 54 auf.

[0042] Weiter ist der Fig. 3 entnehmbar, dass die Breite der Stufe 48 auf der dem Halsteil 32 zugewandten Seite grösser ist als auf der dem freien Ende des Kopfteils 14 zugewandten Seite. Die Breite der Stufe 48 beträgt dabei zwischen 0.6 mm und 2 mm vorzugsweise 1 mm und 1.2 mm.

[0043] Die Stufe 48, gemessen vom Boden 46 zur Vorderseite 36 des Kopfteils 14, ist auf maximal 70 % vorzugsweise maximal 66% der Gesamthöhe angeordnet, wobei auf 50% oder weniger denkbar sind. Damit sollen der Schweisswulst 50 und die später generierte Schweisszone 51 möglichst nahe am Boden 46 platziert werden.

[0044] Die Tiefe der Ausnehmung 44, das heisst das Mass von der Vorderseite 36 zum Boden 46, beträgt 1.8 mm bis 2.6 mm vorzugsweise 2.1 mm bis 2.3 mm. Die nutartige Vertiefung 54 hat eine Tiefe, gemessen von der Vorderseite 36 her von 2.5 mm bis 3.5 mm vorzugsweise von 2.8 mm bis 3.2 mm. Die Höhe der Stufe 48, gemessen von der Vorderseite 36, her beträgt zwischen 0.6 mm und 2 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 1.2 mm .

[0045] Das im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Vorderseite 36 ebene Tragplättchen 20 ist derart geformt, dass seine umlaufende Seitenfläche 28, im montierten Zustand, wenigstens annähernd parallel zur Mantelwand 26 und den Spalt 30 bildend in einem Abstand zu dieser verläuft. Das bedeutet, dass die Form der Ausnehmung 44 jeweils an die Form des Tragplättchens 20 bzw. des Borstentragelements 18 angepasst ist. Die beiden können demzufolge auch geometrisch andere Formen annehmen, müssen in jedem Fall aufeinander abgestimmt sein.

[0046] Weiter ist am Tragplättchen 20 eine der Stufe 48 entsprechende stufenartige ebene Gegenfläche 56 ausgebildet, welche radial innen von einer Zentrierwand 58 begrenzt ist, welche vom Tragplättchen 20 auf dessen Rückseite absteht. Die radial aussenliegende Oberfläche der Zentrierwand 58 ist gegengleich der zweiten Mantelfläche 52 der Aufnahmegeometrie 16 geformt und dient der Zentrierung des Borstentragelements 18 im Zahnbürstenkörper 12.

[0047] Damit die Breite des Spalts 30 auch in der Praxis in jedem Fall eingehalten werden kann, ist es nötig, die Werkzeuge zur Herstellung der Zahnbürstenkörpers 12 bzw. der Ausnehmung 44 und des Tragplättchens 20 entsprechend zu tolerieren. Dazu müssen die Toleranzen des Tragplättchens 20 und der Ausnehmung 44 des Zahnbürstenkörpers 12 im Bereich der Aufnahmegeometrie 16 aufeinander abgestimmt sein, so dass das Tragplättchen 20 bei maximalem Mass in Kombination der Ausnehmung 44 des Zahnbürstenkopfs bei minimalem Mass den Spalt 30 noch immer in der angegebenen Dimension bilden. Das heisst, dass auf der Seite des Tragplättchens 20 die Toleranzen von Zentrierwand 58, Innenkante und Aussenkante der Gegenfläche 56, sowie die Toleranz der Seitenfläche 28 aufeinander und auf die Ausnehmung 44 bzw. der Aufnahmegeometrie 16 im Zahnbürstenkörper 12 abgestimmt sein müssen. Im Zahnbürstenkörper 12 müssen die Toleranzen der Innern- und Aussenkante der Stufe 48, die Mantelfläche 26 aufeinander und die genannten Toleranzen des Tragplättchens 20 abgestimmt sein.

[0048] Bezüglich der umlaufenden Zentrierwand 58 radial innen weist das Tragplättchen 20 von der Vorderseite des Tragplättchens 20 zu dessen Rückseite durchgehende Borstenaufnahmedurchlässe 60 auf.

[0049] Wie dies aus dem AFT-Verfahren (AFT = Anchor Free Tufting) allgemein bekannt ist, wird das Borstentragelement 18 beziehungsweise das Tragplättchen 20 im Spritzgiessverfahren, im vorliegenden Fall vorzugsweise aus einer Hartkomponente, hergestellt. Dabei können an das Tragplättchen 20 auch Reinigungs- und Massageelemente 22' aus einer Weichkomponente angespritzt sein. Im Tragplättchen 20 werden die das Borstenfeld 24 bildenden Borsten 20 durch die Borstenaufnahmedurchlässe 60 hindurchgeführt, und zur Bildung der Zahnreinigungsgeometrie ausgerichtet. Anschliessend werden die Borsten 20 in ihrem über die Rückseite des Tragplättchens 20 vorstehenden Endbereich, beispielsweise mittels eines Stempels, aufgeschmolzen, wodurch sich auf der Rückseite des Tragplättchens 20 und innerhalb des von der Zentrierwand 58 begrenzten Bereichs ein Schmelzfilm 62 aus geschmolzenem Borstenmaterial bildet. Dadurch wird mit den Borsten 22 das beborstete Borstentragelement 18 gebildet.

[0050] Anschliessend wird das beborstete Borstentragelement 18 von der Vorderseite 36 her in die Aufnahmegeometrie 16 des Zahnbürstenkörpers 12 eingesetzt, bis die Gegenfläche 56 des Tragplättchens 20 an der Schweisswulst 50 der Aufnahmegeometrie 16 des Kopfteils 14 zur Anlage kommt. Die Zentrierung erfolgt dabei durch das Zusammenwirken der Zentrierwand 58 mit der zweiten Mantelfläche 52 beziehungsweise deren in Richtung der Vorderseite 36 liegenden abschliessenden Kante. In der Praxisanwendung des Schmelzens der Borsten 22 zum Bilden des Schmelzfilms 62 ist es so, dass sich die Zentrierwand 58 aufgrund der Wärmeeinwirkung radial gegen innen neigt. Das Resultat aus dieser Geometrie-Veränderung durch den Prozess ist, dass die Zentrierwand 58 quasi eine Einlaufschräge auf ihren Ansatzpunkt hin bildet und so die abschliessende Kante im Bereich der Gegenfläche 56 für die Zentrierung genutzt wird.

[0051] Wie dies insbesondere aus Fig. 4 erkennbar ist, verhindert die Vertiefung 54 das Anstehen der rückseitigen Abschlussfläche der Zentrierwand 58 am Boden 46.

[0052] Nach dem Einsetzen des beborsteten Borstentragelements 18 in die Aufnahmegeometrie 16 des Kopfteils 14 wird das Tragplättchen 20 mittels Ultraschall-Schweissen in bekannter Art und Weise mit dem Zahnbürstenkörper 12 fest verbunden. Dabei dient der Schweisswulst 50 am Zahnbürstenkörper 12 als Energiekonzentrator / Energierichtungsgeber. Er wird während des Ultraschall-Schweissens verflüssigt und geht mit dem Material des Tragplättchens 20 im Bereich dessen Gegenfläche 56 eine Schweissverbindung ein und bildet eine Schweisszone 51. Dabei kann die Schmelze sich im Bereich der Stufe 48 ausbreiten und auch dem Schweisswulst 50 nahe Bereiche aufschmelzen, wobei vorzugsweise ein Eindringen in den Spalt 30 verhindert werden soll. Die Ultraschall-Schweissung passiert vorzugsweise zwischen zwei kompatiblen Hartkomponenten welche einen Materialschluss erlauben, vorzugsweise zwischen zwei gleichen Hartkomponenten.

[0053] Wie dies insbesondere aus den Fig. 5 bis 8 hervorgeht, ist diese Schweissverbindung ununterbrochen umlaufend. Weiter ist diesen Figuren entnehmbar, dass nach erfolgtem Ultraschall-Schweissen die Gegenfläche 56 und die Stufe 48 aneinander anliegen. Weiter ist diesen Figuren besonders gut entnehmbar, dass der umlaufende Spalt 30 zwischen der Mantelfläche 26 des Zahnbürstenkörpers 12 und der Seitenfläche 28 des Tragplättchens 20 bestehen bleibt und zur Vorderseite 36 hin offen ist.

[0054] Zur in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Schweisszone 51 ist zu sagen, dass diese stilisiert und vereinfacht dargestellt ist als in das Tragplättchen 20 eintauchender Schweisswulst 50. Das heisst, die beiden Elemente werden als Überlappung gezeigt. In der Praxis ist dies jedoch anders, eine der Praxis entsprechende Darstellung ist in Fig. 15 dargestellt. Der Schweisswulst 50 wird aufgeschmolzen. Dessen Material und auch die einwirkende Schweissenergie erwärmen und schmelzen auch dem Schweisswulst 50 nahe Bereiche des Tragplättchens 20 und der Aufnahmegeometrie 16. Diese Aufschmelzung bringt Schlussendlich einen Materialschluss zwischen dem Zahnbürstenkörper 12 und dem Tragplättchen 20. Weiter wird das Material in den Bereichen nahe der Schweisszone 51 durch das Schweissen erwärmt, dieser Bereich wird als schweissnahe Zone bezeichnet.

[0055] Um insbesondere in einem dem Halsteil 32 zugewandten Endbereich der Ausnehmung 44 bzw. der Aufnahmegeometrie 16 sicher zu stellen, dass der Spalt 30 bis zur Stufe 48 hin frei von Schweiss-Schmelze bleibt, ist die Stufe 48 in diesem Bereich breiter ausgebildet, und der Abstand zwischen der Mantelwand 26 und der Schweisswulst 50 vorzugsweise grösser gewählt, als in den übrigen Bereichen; vergleiche dazu insbesondere Fig. 5, 6 und 8, welche einen dem freien Endbereich des Kopfteils 14 zugewandten Endabschnitt der Aufnahmegeometrie 16, einen dem Halsteil 32 zugewandten Endabschnitt der Aufnahmegeometrie 16 und die Aufnahmegeometrie 16 in der Längsmitte des Kopfteils 14 zeigen.

[0056] Fig. 9 zeigt einen radial äusseren Randabschnitt eines um eine vertikale Achse indexiert drehbaren Rundtischs 64', an welchem in Umfangsrichtung, beispielsweise um 90° versetzt, verteilt jeweils ein Aufnahmeelement 64 für den Kopfteil 14 eines Zahnbürstenkörpers 12 befestigt ist. Das Aufnahmeelement 64 ist in Fig. 10, gegenüber Fig. 9 vergrössert und in Draufsicht, ebenfalls dargestellt. Das Aufnahmeelement 64 weist eine in Richtung gegen oben offene Aufnahmevertiefung 66 auf, welche den Kopfteil 14 auf der Rückseite 38 in einem um den Zungenreiniger 40 herum verlaufenden Stützabschnitt 68 abstützt. Radial innen des Stützabschnitts 68 ist die Aufnahmevertiefung 66, zur Freistellung des Zungenreinigers 40, vertieft ausgebildet.

[0057] Wenn die Zahnbürste ohne Zungenreiniger ausgestaltet ist, kann die Form der Aufnahmevertiefung 66 der Geometrie der Rückseite des Zahnbürstenkopfs folgen, eine Freistellung ist möglich aber nicht zwingend notwendig. In der Höhe stützt die Aufnahmevertiefung 66 den Kopfteil 14 der Zahnbürste auf einer Höhe von 40 % bis 70% der Gesamthöhe des Zahnbürstenkörpers 12 im Kopfteil 14.

[0058] Wie dies im Vergleich der Fig. 4 erkennbar ist, verläuft der Stützabschnitt 68 auf der Rückseite 38 wenigstens nahe dem Bereich der Stufe 48 und der Schweisswulst 50, in einer Projektion rechtwinklig auf die Vorderseite 36 gesehen.

[0059] Wie dies weiter der Fig. 9 und 10 entnehmbar ist, verläuft von der Aufnahmevertiefung 66 eine Freistellungsvertiefung 70 zum freien Rand des Aufnahmeelements 64 hin, welche den Zahnbürstenkörper 12 im Übergangsbereich vom Kopfteil 14 zum Halsteil 32 und den Halsteil 32 freistellt. Die Freistellungsvertiefung 70 endet wenigstens annähernd beim halsteilseitigen Ende der Aufnahmegeometrie 16, bzw. der Ausnehmung 44 für das Borstentragelement 18.

[0060] Das Ende der Freistellungsvertiefung 70 ist vorzugsweise so angepasst, dass mindestens rechtwinklig zur Vorderseite 36 die Stufe 48 und der Schweisswulst 50 mit dem Stützabschnitt 68 in Linie liegen, dabei liegt die Freistellungsvertiefung 70 vorzugsweise direkt am Stützabschnitt 68 an. Damit wird gewährleistet, dass die Aufnahmegeometrie 16 bzw. der Schweisswulst 50 im Bereich rechtwinklig zur Vorderseite 36 während dem Ultraschall-Schweissvorgang gestützt ist, so eine optimale Schweissung ermöglicht wird und dennoch der Biegeprozess nicht behindert wird.

[0061] Neben der Freistellungsvertiefung 70 ist in Fig. 10 auch der seitliche Freistellungsbereich 70' dargestellt. Dieser stellt den Zahnbürstenkörper 12 senkrecht zur Freistellungsrichtung der Freistellungsvertiefung 70 frei, im vorliegenden Fall in einer Ebene parallel zur Vorderseite 36 des Tragplättchens 20. Die Freistellung des Halsteils 32 des Zahnbürstenkörpers 12 ermöglicht es dem Zahnbürstenkörper 12, während des Biegeprozesses "frei zu bewegen". Grundsätzlich soll auf diese Weise ein Freiraum für verdrängtes Material geschaffen werden, damit dieses nicht durch eine Aufnahmegeometrie der Einrichtung gehemmt wird.

[0062] Die seitliche Freistellung 70' erfolgt frühestens ab einem Bereich von 75% der Länge des Tragplättchens 20, gemessen ab dem freien Ende des Borstenfeldes 24. Damit die Schweissung optimal passiert und auch auf der Vorderseite 36 des Zahnbürstenkörper 12 eine Möglichkeit der Materialverdrängung vorhanden ist, kann eine Sonotrode 76 so gestaltet sein, dass sie am in Richtung des Zahnbürstenkörpers 12 liegenden Ende nach dem Stützabschnitt leicht freigestellt ist.

[0063] Die Zahnbürste 10 ist mit dem Kopfteil 14, mit der Rückseite 38 voraus, in die Aufnahmevertiefung 66 eingesetzt gezeigt, während der Halsteil 32 und der an diesen anschliessende Griffteil 34 frei liegen. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Griffteil 34 beispielsweise eine Daumenauflage 72 und eine Zeigfingerauflage 74 aus einer Weichkomponente aufweisen kann. Weiter sei erwähnt, dass auch Bereiche des Halsteils 32 und/oder des Kopfteils 14 und/oder auch des Griffteils 34 mit einer Weichkomponente in bekannter Art und Weise ausgestattet sein können.

[0064] Weiter ist in Fig. 9 die Sonotrode 76 erkennbar, mit welcher in einer Schweiss-Station der Zahnbürstenherstelleinrichtung das mit Borsten 22 versehene Borstentragelement 18 und der Kopfteil 14 beziehungsweise der Zahnbürstenkörper 12 miteinander verschweisst werden.

[0065] Die Sonotrode 76 ist, wenigstens in ihrem dem Aufnahmeelement 64 zugewandten Endbereich, ringförmig, das heisst mit einem Hohlraum im Innern für das Borstenfeld 24 ausgebildet. Dies ist in Fig. 1 und 4 in Form einer Anlagefläche 78 der Sonotrode 76 am Trägerplättchen 20 angedeutet. Diese Anlagefläche 78 läuft im Kopfteil 14 der Zahnbürste rund um das Borstenfeld 24 jeweils in Linie über dem Schweisswulst 50. Die über das Trägerplättchen 20 vorstehenden Borsten 22 und gegebenenfalls die gummielastischen Reinigungselemente finden im Hohlraum in der Sonotrode 76 Platz.

[0066] In Fig. 9 ist der Biegevorgang angedeutet. Während der vorgängigen Schweissvorgangs bzw. während dem das Aufnahmeelement 64 zusammen mit dem Rundtisch 64' dreht, ist eine Auflage unterhalb des Griffteils 34 eingebracht, welche den Zahnbürstenkörper 12 stützt und führt. Diese Auflage ist in der Abbildung nicht gezeigt und wird für den Biegevorgang entfernt beziehungsweise wegbewegt.

[0067] Weiter ist der Schweiss-Station eine Reckeinrichtung 80 zugeordnet, welche dazu bestimmt ist, den Halsteil 32 relativ zum Kopfteil 14, aus der in Fig. 9 gezeigten ursprünglichen Form, um den Winkel α zu biegen, und nach einer bestimmten Wartezeit wieder frei zu geben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Reckeinrichtung 80 ein Zylinder-Kolbenaggregat 82 auf, dessen Kolben am freien Ende mit einer Walze 84 versehen ist.

[0068] Die Bewegungsrichtung der Walze 84 verläuft orthogonal zu einer durch die Vorderseite 36 des Tragplättchens 20 und des Kopfteils 14 definierten Ebene. Weiter ist die Reckeinrichtung 80 derart angeordnet, dass die Walze 84 in einem vom Kopfteil 14 abgewandten und beim Griffteil 34 liegenden Endbereich 32', des Halsteils 32, auf der Vorderseite, zur Anlage kommt. Durch die Ausfahrbewegung des Zylinder-Kolbenaggregats 82 drückt die Walze 84 auf die Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12, rollt auf diesem ab und lenkt den Körper um den Winkel α aus.

[0069] Erreicht, durch Drehen des Rundtischs 64', ein mit einem mit einem Borstentragelement 18 versehener Zahnbürstenkörper 12 bestücktes Aufnahmeelement 64 die Schweiss-Station, wird die Sonotrode 76 auf das Tragplättchen 20 des Borstentragelements 18 abgesenkt, und durch Erregen der Sonotrode 76 der Ultraschall-Schweissvorgang zwischen dem Tragplättchen 20 und dem Kopfteil 14 in bekannter Art und Weise ausgeführt. Nach Ablauf der für den Schweissvorgang notwendigen Zeit bleibt die Sonotrode 76 (in unangeregter Weise) am Borstentragelement 18 in Anlage, um den Kopfteil 14 beim nachfolgenden Reckvorgang fest zu halten. Zum Recken durch Biegen wird durch Ansteuern des Zylinder-Kolbenaggregats 82 die Walze 84, in der Art eines Stössels, an den Endbereich 32' des Halsteils 32 in Anlage gebracht und dann um einen vorbestimmten Hub weiter abgesenkt, um den Halsteil 32 relativ zum Kopfteil 14 um den Winkel α zu biegen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, während der die Walze 84 in der abgesenkten Position gehalten wird, wird die Walze 84 mittels des Zylinder-Kolbenaggregats 82 wieder in die Ausgangsstellung zurückgezogen, sodass sich der Zahnbürstenkörper 12, infolge seiner Elastizität, wieder in die ursprüngliche Form zurück bewegen kann.

[0070] Die Oberfläche der Walze ist konkav geformt, sodass sie den Halsteil 32 des Zahnbürstenkörpers 12 optimal führt und die Auslenkung in einer Richtung senkrecht zum Borstenfeld 24 passiert. Damit ist sichergestellt, dass sich der Zahnbürstenkörper 12 aufgrund der Form der Walze nicht verdreht.

[0071] An dieser Stelle sei erwähnt, dass es auch denkbar ist, einen zweiten Stössel vorzusehen, um das Zurückbewegen des Zahnbürstenkörpers 12 in seine ursprüngliche Form zu unterstützen. Die Ausgestaltung des zweiten Stössels für die Rückbewegung wird durch zwei Faktoren bestimmt, die Geschwindigkeit des Zurückbewegens und die effektive Position nach dem Zurückbewegen. Ist die Geschwindigkeit des Zurückbewegens zu klein, wird der Takt der Maschine verlangsamt, das heisst die Zykluszeit wird grösser, was zu einer schlechteren Effizienz mit weniger Ausstoss führt. Der zweite Faktor, die Position nach dem Zurückbewegen, spielt dahingehend eine Rolle, dass die Auflage nach dem Reckvorgang wieder in die ursprüngliche Lage gebracht wird. Wenn die Zahnbürste zu diesem Zeitpunkt nicht in derselben Position ist wie ursprünglich, kann dies zu Störungen in der Maschine führen und so die Prozesskonstanz beeinflussen.

[0072] Weiter ist es möglich, die Walze anders als angegeben auszuformen. Es sind auch nicht drehbare Systeme denkbar, die auf der Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12 vorzugsweise reibungsarm aufliegen. Geometrisch sind somit auch Platten mit abgerundeten Kanten als Drückelement analog der Walze denkbar. Dabei ist es aber vorzugsweise so, dass diese alternativen Elemente mit einer Schicht mit geringem Reibungswiderstand versehen sind.

[0073] Dass Biegen des Halsteils 32 relativ zum Kopfteil 14 erfolgt unmittelbar nach Beendigung des Schweissvorgangs, sodass der Zahnbürstenkörper 12 wenigstens im Kopfteil 14 und in einem an diesen anschliessenden Endabschnitt des Halsteils 32, d.h. in der schweissnahen Zone und insbesondere in der Schweisszone 51 noch warm ist. Die genaue Temperatur kann dabei nicht genau spezifiziert werden, da sich über den Zahnbürstenkörper im Bereich der Schweissung eine Temperaturverteilung ergibt. Dabei werden zum Zeitpunkt des Schweissens im Bereich des Schweisswulstes 50 Temperaturen um den Schmelzpunkt des Materials erreicht. Diese Wärme strahlt in die Umgebung ab und erwärmt auf diese Weise auch nicht unmittelbar betroffene Regionen des Körpers.

[0074] Der Winkel α wird zwischen 5° und 45° gewählt, vorzugsweise liegt er im Bereich von 15° bis 25°. Der Winkel α ist definiert durch die gedachte Linie von der Biegeachse zum freien Ende 90 des Griffteils 34 und zwar als Winkel zwischen Ursprungszustand und ausgelenktem Zustand. Die Freistellungsvertiefung 70 und ein Durchlass oder eine Vertiefung 86 im Rundtisch 64', siehe Fig. 10, ermöglichen ein kollisionsfreies Biegen um diesen Winkel.

[0075] Für die Winkelbetrachtung wird die Elastizität des Zahnbürstenkörpers 12 ausser acht gelassen, das heisst es wird angenommen, dass er sich ausserhalb der Biegezone starr verhält; es wird kein Korrekturfaktor für die Elastizität eingeführt. Grundsätzlich ist es aber so, dass die Elastizität geringer ist, wenn die Einwirkung der Reckeinrichtung näher an der Einspannung des Kopfteils 14 passiert.

[0076] Die wenigstens annähernd parallel zur Vorderseite 36 des Kopfteils 14 und rechtwinklig zur Längsachse des Zahnbürstenkörpers 12 verlaufende Biegeachse 88, um welche sich der Zahnbürstenkörper 12 durch die auf ihn mittels der Reckeinrichtung 80 ausgeübte Kraft biegt, liegt wenigstens annähernd beim Übergang vom Kopfbereich zum Halsbereich, d.h. etwa im in Fig. 1 mit Bruchstellenbereich 42 bezeichneten Bereich, in welchem die Gefahr eines Sprödbruchs am grössten ist. Die Biegung erfolgt innerhalb eines, in Längsrichtung der Zahnbürste 10 gesehen, engen Bereichs, in welchem die Biegeachse 88 liegt. Die Länge des Bereichs beträgt zwischen 1 mm und 10mm vorzugsweise zwischen 2mm und 5 mm, gemessen ab der Position des Schweisswulstes 50 auf der Längsachse der Zahnbürste 10 in Richtung des Halsteils 32 des Zahnbürstenkörpers 12.

[0077] Die Distanz zwischen den letzten Borsten 22 auf der Längsmittelachse des Borstenfeldes 24 und der Stelle, an welcher die Reckeinrichtung 80 auf den Zahnbürstenkörper 12 einwirkt, beträgt 20 mm bis 60 mm, vorzugsweise 30 mm bis 50 mm. Der Punkt der Einwirkung der Reckeinrichtung 80 auf den Zahnbürstenkörper 12 liegt vorzugsweise vor der Daumenauflage 72.

[0078] Die Geschwindigkeit, mit welcher die Reckeinrichtung 80 auf den Zahnbürstenkörper 12 einwirkt, um diesen um den Winkel α zu biegen, wird über eine Drossel am Zylinder-Kolbenaggregat 82 oder in dessen Versorgung gesteuert und wird den Verhältnissen entsprechend gewählt.Der Start des Reckvorgangs wird vorzugsweise durch die Position der Sonotrode 76 gesteuert. Zwischen 0.1 Sekunden und 0.8 Sekunden, vorzugsweise 0.2 Sekunden, nachdem die Sonotrode 76 ihre Endposition im Schweissprozess erreicht hat, die Schweissung aber immer noch im Gang ist, beginnt der Reckvorgang mit dem Wegfahren der Auflage und dem anschliessenden Ausfahren des Stössels.

[0079] In der ausgelenkten Position (Reckposition) wird der Zahnbürstenkörper 12 während 0,3 Sekunden bis 2 Sekunden, bevorzugt zwischen 0,5 Sekunden und 1,2 Sekunden gehalten. Der ganze Zusatzprozess, das heisst vom Zeitpunkt in welchem die Vibration der Sonotrode 76 gestoppt wird, bis zum Zeitpunkt, in welchem die Sonotrode angehoben wird, wird als Haltezeit bezeichnet. Diese dauert bei integriertem Reckprozess zwischen 0.8 Sekunden und 2 Sekunden, vorzugsweise 1 Sekunde. Damit wird erreicht, dass mit dem Reckprozess keine Effizienzeinbusse in Kauf genommen werden muss und die Maschine damit keine Verlängerung der Taktzeit in Kauf nehmen muss. Dennoch ist die in der Erfindung genutzte Haltezeit grösser als die Haltezeit im "normalen" Prozess, in diesem Fall liegt sie nämlich im Bereich von 0.1 Sekunden bis 0.8 Sekunden vorzugsweise 0.2 Sekunden bis 0.5 Sekunden.

[0080] Generell sollte die Taktzeit für das Schweissen und Recken tiefer liegen als die Taktzeit für die Beborstung eines Trägerplättchens 20 (Maschinentaktzeit) im Falle der In-Linie Herstellung.

[0081] Die Breite des Spalts 30 zwischen dem Kopfteil 14 und dem Tragplättchen 20, das heisst zwischen Seitenfläche 28 des Tragplättchens 20 und Mantelfläche 26 der Aufnahmegeometrie 16, wird zwischen 0,03mm und 0,35mm, bevorzugt zwischen 0,08mm und 0,18mm gewählt. In bevorzugter Weise ist der Spalt 30 in seinem dem Halsteil 32 zugewandten Endabschnitt breiter, als in den seitlichen Abschnitten und im dem freien Ende des Kopfteils 14 zugewandten Endabschnitt. Die Breite des Spalts 30 beträgt im dem Halsteil 32 zugewandten Endabschnitt vorzugsweise 0,1 mm bis 0,2mm, im dem freien Ende zugewandten Endabschnitt 0,09mm bis 0,19mm und dazwischen, in den seitlichen Abschnitten, 0,03mm bis 0,35mm, vorzugsweise 0,05mm bis 0,18mm. Die Änderung der Spaltbreite erfolgt vorzugsweise kontinuierlich. Es ist aber auch denkbar einen Spalt 30 zu gestalten, der umlaufend eine konstante Breite im Bereich zwischen 0.03 mm und 0.35 mm vorzugsweise zwischen 0.08 mm und 0.18 mm hat.

[0082] Gemäss dem generellen Ablaufdiagramm von Figur 11, welches die Integration der Erfindung in das AFT-Verfahren zeigt, werden der in allgemein bekannter Art und Weise im Spritzgiess-Verfahren (Einkomponenten-, Zweikomponenten- oder Mehrkomponenten- Spritzgiess-Verfahren) hergestellter Zahnbürstenkörper 12 und das in allgemein bekannter Weise im Spritzgiess-Verfahren (Einkomponenten- oder Zweikomponenten - Spritzgiess-Verfahren) hergestellte und im AFT-Verfahren beborstete Borstentragelemente 18 (beborstetes AFT-Plättchen) zugeführt, und anschliessend erfolgt das Verschweissen des mit dem Kopfteil 14 des Zahnbürstenkörpers 12 zusammengebrachten beborsteten Borstentragelements 18, vorzugsweise mittels Ultraschall- Schweissen. Unmittelbar darnach erfolgt im von der Schweissung noch warmen Zustand das Recken des durch das Schweissen erwärmten Zahnbürstenkörpers 12 durch Biegen des Kopfteils 14 relativ zum Halsteil 32, beispielsweise wie dies weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 9 und 10 näher beschrieben ist. Nach dem Recken wird die sich wieder in ursprünglicher Form befindende Zahnbürste 10 weiteren Prozessschritten zugeführt, beispielsweise zum Verpacken, Beschriften oder dergleichen.

[0083] An dieser Stelle sei erwähnt dass der Reckprozess auf Grund der noch warmen schweissnahen Zone und Schweisszone 51 zwar unmittelbar nach dem Schweissprozess vorgesehen ist, dieser aber trotzdem räumlich verschoben stattfinden kann. Mit anderen Worten ist die oben beschriebene Ausgestaltung mittels Reckprozess auf der Schweissstation beispielhaft zu verstehen.

[0084] Im Ablaufschema von Fig. 12 ist eine mögliche Ausführungsform des Zusammenbringens vom Zahnbürstenkörper 12 mit dem beborsteten Borstentragelement 18, des Ultraschall-Schweissens und des anschliessenden Biegens zu Reckzwecken detaillierter dargestellt. Dieser Ablauf zeigt unter anderem die Anwendung der Erfindung auf einer bestehenden Maschine, welche die Beborstung der Zahnbürste mittels des AFT-Verfahrens vornimmt.

[0085] Der Zahnbürstenkörper 12 wird dem Rundtisch 64' zugeführt und in die Aufnahmevertiefung 66 eines Aufnahmeelements 64 auf dem Rundtisch 64'eingelegt, vergleiche Fig. 10. Mittels eines Klemmmechanismus wird der Zahnbürstenkörper 12 im Bereich des Halsteils 32 oder des Griffteils 34 auf dem Aufnahmeelement 64 und auf einer nicht gezeigten Auflage im Griffteil 34 festgeklemmt. Anschliessend wird der Rundtisch 64' (siehe insbesondere auch Fig. 9) um beispielsweise 90° gedreht. In der dadurch erreichten Einlegestation wird ein zugeführtes beborstetes Borstentragelement 18 in die Aufnahmegeometrie 16 bzw. Ausnehmung 44 des Kopfteils 14 eingelegt; vergleiche dazu, Fig. 3 und 4.

[0086] Mittels eines sog. primären Haltemechanismus kann das in den Zahnbürstenkörper 12 eingesetzte Borstentragelement 18 in der Aufnahmegeometrie 16 festgehalten werden. Unter diesem Festhalten erfolgt eine weitere Drehung des Rundtischs 64', beispielsweise wiederum um 90°. Dabei wird parallel der Klemmmechanismus, der den Zahnbüstenkörper 12 auf den Auflagen festklemmt, mechanisch etwas gelöst und stabilisiert, sodass er nur noch einen leichten, nicht weiter zunehmenden Druck auf den Zahnbürstenkörper 10 ausübt. Damit wird sichergestellt, dass der Klemmmechanismus in dieser Position des Rundtischs 64' keinen weiteren Einfluss auf den Prozess nimmt.

[0087] Dann kann ein Umklemmen stattfinden, in dem ein sogenannter sekundärer Haltemechanismus zum Halten des Borstentragelements 18 an dieses heranbewegt und dann der primär Haltemechanismus von diesem wegbewegt wird. Der sekundäre Haltemechanismus hat neben dem Halten des Borstentragelements 18 auch die Aufgabe, die Borsten 22 auf dem Borstenfeld 24 in Richtung des Zentrums des Borstentragelements 18 zu drücken. Dadurch wird Platz geschaffen, dass die Sonotrode 76 - siehe Fig. 8 -, vorzugsweise durch Absenken, an das Tragplättchen 20 zugefahren werden kann und dass die Borsten 22 während dem Absenken der Sonotrode 76 in den genannten Hohlraum der Sonotrode 76 eingeführt werden. Dann wird der sekundäre Haltemechanismus gelöst, sodass mit der Sonotrode 76 bis zum Tragplättchen 20 bzw. Kopfteil 14 heran gefahren werden kann. An dieser Stelle sei erwähnt, dass ein Wechsel vom primären Haltemechanismus zum sekundären Haltemechanismus nicht zwingend notwendig ist. Es sind auch Ausgestaltungen des Verfahrensablaufs und der zugehörigen Einrichtungen denkbar, die mit nur einem Haltemechanismus auskommen, welcher die obgenannten Funktionen der beiden Haltemechanismen vereinigt.

[0088] Anschliessend wird durch das bekannte entsprechende Erregen der Sonotrode 76 der Schweiss-Vorgang während einer vorbestimmten Zeit, beispielsweise vom 0.03 Sekunden bis 0.8 Sekunden, vorzugsweise von 0.05 Sekunden bis 0.2 Sekunden insbesondere 0.08 Sekunden, ausgeführt. In bevorzugter Weise ist bis zu diesem Zeitpunkt der Griffteil 34 mittels einer, in den Figuren nicht gezeigten, Auflage abgestützt gewesen. Wenn dies der Fall war, wird zum jetzigen Zeitpunkt diese Auflage weggefahren, sodass der Griffteil 34 freigestellt ist. Da der Klemmmechanismus gelöst worden ist, ist der Zahnbürstenkörper 12 nach dem Wegfahren der Auflage einen Moment lang nicht belastet.

[0089] Im Verfahrensschritt "Recken des Zahnbürstenkörpers" wird durch entsprechendes Ansteuern des Zylinder-Kolbenaggregats 82, wie weiter oben beschrieben, der Halsteil 32 relativ zum Kopfteil 14 um den Winkel α gebogen, in dieser ausgelenkten Position die genannte Zeitdauer gehalten und anschliessend wieder frei gegeben. Dadurch kann sich der Zahnbürstenkörper 12 wieder in seine ursprüngliche Form, infolge seiner Elastizität selbsttätig, zurück bewegen. Dieses Zurückbewegen kann jedoch durch Zustellung der vorgängig genannten Auflage an dem Griffteil 34 oder durch andere Hilfsmittel unterstützt werden. Für den Reckvorgang kann die Sonotrode 76, aus der Schweissposition, um 0.1 mm bis 0.5 mm, vorzugsweise 0.2 mm bis 0.3 mm, angehoben werden. Damit kann Raum geschaffen werden, damit sich der Zahnbürstenkörper 12 während dem Reckvorgang an den entsprechenden Stellen ausdehnen kann. Vorzugsweise wird jedoch die Position nicht verändert, die Sonotrode 76 bleibt in der Position, in welcher der Schweissvorgang abgeschlossen wird. Eine Veränderung der Position kann allenfalls durch Kräfte erfolgen, die vom Reckprozess durch den Zahnbürstenkörper 12 auf die Sonotrode 76 einwirken.

[0090] Danach wird die Sonotrode 76, beispielsweise durch Anheben, von ihrer Anlage am Borstentragelement 18 weggefahren und der Rundtisch 64', beispielsweise um weitere 90° gedreht. Parallel zum Start des Drehens oder gleich zuvor wird der Klemmmechanismus wieder freigegeben, damit er den Zahnbürstenkörper 12 auf dem Aufnahmeelement 64 und der Auflage wieder unter vollem Druck festhält, unter anderem auch während dem Drehen des Rundtischs 64'. An einer Entnahme- Station wird zuerst der Klemmmechanismus gelöst und die Zahnbürste freigegeben. Die fertige beborstete und gereckte Zahnbürste 10 wird anschliessend dem Aufnahmeelement 64 und der Auflage entnommen und, beispielsweise mittels eines Roboters oder Manipulators, den weiteren Prozessschritten zugeführt. Falls die Borsten 22 nicht vorgängig abgerundet wurden, kann beispielsweise ein weiterer Prozessschritt darin bestehen, die enden der Borsten 22 in bekannter Art und Weise zu runden. Ein ebenfalls weiterer Prozessschritt kann darin bestehen, dass der Zahnbürstenkörper 12 beschriftet bzw. bedruckt oder geprägt wird. Ein weiterer Prozessschritt kann darin bestehen, dass die Zahnbürste 10 verpackt wird.

[0091] Die Fig. 13 stellt in einem Weg-Kraftdiagramm als Beispiel das Verhalten einer Zahnbürste 10 dar, deren Zahnbürstenkörper 12 nicht durch Biegen des Kopfteils 14 relativ zum Halsteil 32 gereckt worden ist. Für die Messung wird der Griffteil 34 der Zahnbürste bis zur Daumenauflage 72 und Zeigefingerauflage 73 festgehalten und der Kopfteil 14, beispielsweise mittig, durch eine Kraft beaufschlagt, welche während dem ganzen Test gleich gerichtet ist und im unbelasteten Zustand rechtwinklig zur Vorderseite 36 auf das Tragplättchen 20 zu gerichtet ist. Die Kraft nimmt ungefähr proportional zur Auslenkung (= Weg) zu, bis es zum Bruch, meist beim Übergang vom Halsteil 32 zum Kopfteil 14 - siehe Bruchstellenbereich 42 in Fig. 1 - kommt. Dies ist durch die schlagartige Änderung im Weg-Kraftdiagramm erkennbar.

[0092] Fig. 14 zeigt das Weg-Kraftdiagramm für eine entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellte Zahnbürste 10, deren Zahnbürstenkörper 12, wie weiter oben beschrieben, gereckt wurde. Durch Krafteinwirkung auf den Kopfteil 14 bei festgehaltenem Griffteil 34 ist der Bereich des angenähert linearen Zusammenhangs zwischen Auslenkung (Weg) und Kraft etwa doppelt so gross wie bei nicht gerecktem Zahnbürstenkörper 12 (vergleiche Fig. 13) und danach erfolgt nicht ein Bruch, sondern eine plastische Deformation. Dies ist im Diagramm aufgrund der rundlichen Form der Kurve erkennbar und ein gewünschtes Resultat der Erfindung.

[0093] Zur Kraft-Weg Messung ist zudem zu bemerken, dass die für die Auslenkung, das heisst die für das Recken benötigte Kraft keine Rolle spielt, beziehungsweise nicht beachtet wird. Wichtig ist einzig und allein der erreichte Winkel α.

[0094] In Fig. 15 und 16 wird in Schnittansicht dargestellt, wie die Schnittstellengeometrie zwischen dem Tragplättchen 20 und dem Zahnbürstenkörper 12 nach dem Verbinden mittels Schweissen aussehen kann. Die Darstellungen basieren auf Analysen der Schweissung von aufgeschnittenen und von mittels Polarisationsmikroskopie betrachteten Körpern.

[0095] In Fig. 15 wird eine mögliche Form des Ergebnisses der Schweissung dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass sich zwischen dem Zahnbürstenkörper 12 und dem Tragplättchen 20 durch die Schweissung eine dritte Zone gebildet hat. Diese Schweisszone 51 ist vereinfacht als eigene Zone dargestellt, im Resultat ist sie aber eine Verbindung zwischen den beiden angrenzenden Elementen und bildet vorzugsweise mit diesen zusammen einen durchgängigen Körper. Weiter ist ersichtlich, dass sich das geschmolzene Material nicht in den Spalt 30 ausbreitet und sich so die Mantelfläche 26 und die Seitenfläche 28 nicht berühren bzw. nicht durch Material verbunden werden. Diese Figur zeigt zudem, dass beispielsweise auch ein Teil des Tragplättchens 20 aufgeschmolzen werden kann und sich die Schweisszone 51 auch in den Bereich der Zentrierwand 58 ausbreiten kann. Dies ist jedoch nur als Möglichkeit zu sehen, vorzugsweise breitet sich die Schweisszone 51 nicht soweit aus, sodass sich zwischen der Zentrierwand 58 und dem Tragplättchen 20 keine Aufschmelzung in Form der Schweisszone 51 ausbreitet. Die Fig. 15 zeigt natürlich nur einen Fall aus der Praxis. Das Bild in diesem Bereich der Zahnbürste 10 kann von Zahnbürste zu Zahnbürste variieren. Viele Faktoren spielen für die Form und die Ausbreitung der Schweisszone 51 eine Rolle. Dazu gehören zum einen die Toleranzen im Bereich der spritzgegossenen Teile, wie Tragplättchen 20 und Zahnbürstenkörper 12, wie auch allfällige Einflüsse, die das Aufschmelzen und Fixieren der Borsten am Tragplättchen 20 mit sich bringen. Schlussendlich spielt der Schweissprozess eine grosse Rolle, dabei fallen beispielsweise die Schweissparameter wie auch die Toleranzen im Aufbau der Schweissanordnung im Prozess eine Rolle.

[0096] Die Darstellung in Fig. 16 zeigt eine Situation, wie sie vermieden werden soll. Der Unterschied im Vergleich zu Fig. 15 liegt darin, dass sich die Schweisszone 51 und mit ihr das aufgeschmolzene Material in den Bereich des Spalts 30 zwischen der Mantelfläche 26 und der Seitenfläche 28 ausbreitet bzw. in ihn hinein fliesst. Weiter ist ersichtlich, dass die Schmelze und der Schweissprozess auch schweissnahe Geometrien aufschmelzen. Dies ist beim Vergleich der Fig. 15 und 16 darin ersichtlich, dass die Spaltwände, das heisst die Mantelfäche 26 und die Seitenfläche 28, in Fig. 16 nicht mehr so verlaufen, wie sie im Spritzgiessen hergestellt worden sind. Dies zeigt auch auf, wie die Verbindung von Tragplättchen 20 und Zahnbürstenkörper 12 im Bereich der Schnittstelle der Schweisszone 51 vonstatten geht. Durch das Aufschmelzen von zusätzlichem Material wird die Schweissung unterstützt.

[0097] Es ist auch möglich, die Borsten im IMT-Verfahren (In Mold Tufting) am Tragplättchen 20 anzubringen und dieses dann in die Aufnahmegeometrie 16 des Kopfteils 14 zu montieren und mit diesem zu verschweissen, insbesondere mittels Ultraschall. Weiter ist es möglich, Zahnbürsten 10 komplett im IMT-Verfahren herzustellen und diese durch Recken im vom Spritzgiessen noch warmen Zustand bruchtechnisch zu verbessern. Der warme Zustand rührt in diesem Fall meist vom Spritzgiessen und nicht von einem Schweissprozess her.

[0098] Ein weiteres Beborstungs-Verfahren, welches im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, ist das IAP-Verfahren (Integrated Anchorless Production). Auch dabei wird die Bürste im noch warmen Zustand gereckt.

[0099] Die gezeigte Ausführungsvariante, in welcher das Aufnahmeelement 64 mitsamt der weiteren benötigten Einrichtungen, um einen Rundtisch 64' angeordnet ist, ist als Beispiel zu betrachten. Es ist auch möglich, das Aufnahmeelement 64 in einer umlaufenden Kette, einem Endlosförderer oder einem anderen entsprechend angepassten Transportmittel anzuordnen und so die Erfindung im Produktionsverfahren umzusetzen.

[0100] Es ist auch möglich, einen Teil des Borstenfeldes 24 am Kopfteil 14 selber anzubringen, und den anderen Teil am Borstentragelement 18. Dies kann auch im Falle von gummielastischen Reinigungselementen zutreffen.

[0101] Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren ist nicht nur für Handzahnbürsten geeignet, sondern auch für die Herstellung von Schallzahnbürsten und elektrischen Zahnbürsten mit drehenden und/oder schwenkenden Kopfteilen 14.

[0102] Weiter können auch andersartige Kosmetik, Körperpflege oder Mundhygieneprodukte, beispielsweise Zungenreiniger oder Interdentalreiniger nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden.

[0103] Das Bezugszeichen 22' in Fig. 1 betrifft gummielastische Reinigungs- und Massageelemente, welche hier anstelle von Borsten 22 oder zusammen mit Borsten 22 am Tragplättchen 20 vorgesehen sein können. Weiter können in die Tragplättchen 20 weitere Zusatzelemente integriert werden, wie beispielsweise beweglich oder fixiert gestaltete Elemente mit Rast- oder Schnappverbindungen.

[0104] Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere wenn der Zahnbürstenkörper 12 mittels Ultraschalleinwirkung im Bereich des Kopfteils 14 und/oder des Halsteils 32 warm geworden ist.

[0105] Um die Verbindung der Mantelfläche 26 und der Seitenfläche 28 zu vermeiden sind neben der ausgeführten Variante des Spaltes 30 auch alternative Varianten möglich. So können beispielsweise Haftverminderer oder Haftunterdrücker an die Mantelfläche 26 und/oder die Seitenfläche 28 aufgedruckt, aufgemalt oder aufgesprayt werden. Weiter könnte eine Weichkomponente seitlich am Tragplättchen 20 gestaltet sein, die ähnlich wie eine Dichtung wirkt, nicht verschweisst werden kann (aufgrund der Materialeigenschaften), den Spalt 30 auffüllt und auf diese Weise die seitliche Schweissung vermeidet.

[0106] Weiter kann, zur Vermeidung der seitlichen Verbindung von Mantelfläche 26 und Seitenfläche 28, die Gegenfläche 48 am Tragplättchen 20 und/oder die Stufe 48 geometrisch angepasst werden. Durch die Gestaltung eines Reservoirs/Bunkers/Puffers in dieser Fläche kann dieses Element einen Teil der Schmelze, die bei der Ultraschall-Schweissung entsteht, auffangen, damit die Schmelze nicht in den Spalt 30 eindringt und so eine Verschlechterung des Bruchverhaltens mit sich bringt.

[0107] Zur Ausgestaltung der Schnittstellengeometrie zwischen dem Tragplättchen 20 und dem Zahnbürstenkörper 12, was unter anderem die Aufnahmegeometrie 16 betrifft,ist zu ergänzen, dass auch andere Anordnungen des Schweisswulsts 50 möglich sind. Der Schweisswulst 50 kann beispielsweise auch am freien Ende der Zentrierwand 58 angeordnet sein. Die entsprechend angepassten Elemente Boden 46 und nutartige Vertiefung 54 tragen dazu bei, dass die Schweissung zwischen dem Tragplättchen 20 und dem Zahnbürstenkörper 12 im Bereich des Bodens stattfindet. Weiter kann die Position des Schweisswulstes 50 auch in Bezug auf den Abstand vom Boden 46 beziehungsweise zur Vorderseite 36 des Zahnbürstenkörpers 12 variiert werden. Dabei wird die Position, wie bereits vorher beschrieben, eher tiefer als dargestellt ausgebildet. Andere nicht aufgeführte Möglichkeiten der Anordnung und geometrischen Anpassung der Elemente sind von der Erfindung nicht ausgeschlossen.

[0108] Das Ultraschall-Schweissverfahren wird mittels verschiedener Parameter definiert. So beträgt der Schweissweg, also der Weg welcher die Sonotrode 76 während der Schweissung zurücklegt, zwischen 0.05 mm und 0.4 mm vorzugsweise 0.15 mm. bis 0.2 mm. Dabei wird die Sonotrode 76 mit Ultraschall mit einer Frequenz von 25'000 Hz bis 45'000 Hz vorzugsweise von 35'000 Hz bis 40'000 Hz, bei einer Amplitude von 0.02 mm bis 0.12 mm vorzugsweise 0.05 mm bis 0.09 mm angeregt. Dabei wird eine Energie von 5 Ws bis 35 Ws aufgewendet, vorzugsweise 15 Ws bis 25 Ws. Mit dieser Parameter-Konstellation und der vorher beschriebenen Geometrie, dauert der Schweissvorgang 0.03 Sekunden bis 0.8 Sekunden, vorzugsweise von 0.05 Sekunden bis 0.2 Sekunden insbesondere 0.08 Sekunden.Selbstverständlich sind die in dieser Schrift gezeigten Ausgestaltungsvarianten beispielhaft und die einzelnen Ausprägungen und Elemente dieser Ausgestaltungsvarianten können mit anderen Ausgestaltungsvarianten kombiniert werden ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.

[0109] Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass beispielsweise mittels Polarisationsmikroskopie an der Zahnbürste 10 selbst festgestellt werden kann, ob der Zahnbürstenkörper 12 gereckt worden ist oder nicht. Dies insbesondere bei der Verwendung von transparentem oder opakem Material für den Zahnbürstenkörper 12.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste, bei dem ein mindestens einen Kopfteil (14) und einen an den Kopfteil (14) anschliessenden und diesen tragenden Halsteil (32) aufweisender Zahnbürstenkörper (12) hergestellt wird, der Kopfteil (14) mit einem Borsten (22) tragenden Tragplättchen (20) versehen sowie mittels Verschweissung das Tragplättchen (20) am Kopfteil (14) befestigt wird und danach auf den Zahnbürstenkörper (12) eine Kraft ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass noch im warmen Zustand der Schweisszone (51) mittels der Kraft der Halsteil (32) und der Kopfteil (14) relativ zueinander, aus der ursprünglichen Form, um einen vorbestimmten Winkel (α) gebogen werden und nach dem Biegen die Kraft aufgehoben wird, um das Zurückbiegen der Zahnbürstenkörpers (12) in seine ursprüngliche Form zu ermöglichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen des Zahnbürstenkörpers (12) im elastischen Bereich reversible erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) 5° bis 45°, vorzugsweise 15° bis 25°, beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegung während einer vorbestimmten Zeitspanne gehalten und dann die Kraft aufgehoben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das die Zeitspanne 0,3s bis 5s, vorzugsweise 0. 5s bis 1.2s, beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktzeit für das Beborsten der Tragplättchen (20) grösser ist als die für die Verschweissung und das Biegen benötigt Zeit.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopfteil (14), beim Herstellen des Zahnbürstenkörpers (12), eine Aufnahmegeometrie (16) für ein Tragplättchen (20) angeformt wird, danach in die Aufnahmegeometrie (16) das mit Borsten (22) versehene Tragplättchen (20) eingesetzt wird, das Tragplättchen (20) am Kopfteil (14), vorzugsweise mittels Ultraschall-Schweissen, befestigt wird und dann der Halsteil (32) relativ zum Kopfteil (32) mittels der Kraft gebogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen in der durch das Ultraschall- Schweissen erwärmtem Schweisszone (51) und einer schweissnahen Zone erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Aufnahmegeometrie (16) eine Mantelfläche (26) derart geformt wird, dass - beim Einsetzen des Tragplättchens (20) - zwischen ihr und einer Seitenfläche (28) des Tragplättchens (20) ein Spalt (30), vorzugsweise von 0.03 mm bis 0.35 mm, frei bleibt, um dort ein Verschweissen zu vermeiden.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzen des Kopfteils (14) mit der Aufnahmegeometrie (16) und des Tragplättchens (20) derart gesetzt werden, dass bei maximaler Grösse des Tragplättchens (20) und minimaler Grösse der Aufnahmegeometrie (16) zwischen einer Mantelfläche (26) der Aufnahmegeometrie (16) und einer Seitenfläche (28) des Tragplättchens (20) ein Spalt (30) mit einer Breite von 0.03 mm bis 0.35 mm eingehalten wird, derart dass kein Material aus der Schweisszone (51) in den Spalt (30) eindringt, und vorzugsweise die Toleranzen einer vom Tragblättchen (20) abstehenden Zentrierwand (58) und einer mit dieser zusammenwirkenden zweiten Mantelfläche (52) der Aufnahmegeometrie (16) sowie einer zwischen der Mantelfläche (26) und der zweiten Mantelfläche (52) verlaufenden Stufe (48) und einer mit dieser zusammenwirkenden Gegenfläche (56) am Tragplättchen (20) entsprechend gesetzt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der Aufnahmegeometrie (16) eine Mantelfläche (26) geformt wird, und zwischen die Mantelfläche (26) und eine Seitenfläche (28) des Tragplättchens (20) ein Haftverminderer angeordnet wird, um dort ein Verschweissen zu vermindern oder zu verhindern.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (14) in einem Aufnahmeelement (64) gehalten wird und mit der Kraft, vorzugsweise in der Art eines Stössels (82), auf einem vom Kopfteil (14) abgewandten Endbereich (32') des Halsteils (32) eingewirkt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halsteil (32) in einem vom Kopfteil (14) abgewandten Endbereich (32') mittels eines Aufnahmeelements (64) gehalten und mit der Kraft, vorzugsweise in der Art eines Stössels (82), auf den Kopfteil (14), vorzugsweise - in Längsrichtung gemessen - etwa in dessen Mitte, eingewirkt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnbürstenkörper (12) in einem auf der dem Kopfteil (14) abgewandten Seite an den Halsteil (32) anschliessenden Griffteil (34) mittels eines Aufnahmeelements (64) gehalten und mit der Kraft, vorzugsweise mittels eines Stössels (82), auf den Kopfteil (14), vorzugsweise - in Längsrichtung gemessen - etwa in dessen Mitte, eingewirkt wird.

15. Zahnbürste, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einer am Kopfteil (14) angeformten Aufnahmegeometrie (16) für ein Tragplättchen (20) und einem in die Aufnahmegeometrie (16) eingesetzten, mit Borsten (22) versehenen Tragplättchen (20), welches am Kopfteil (14) mittels Schweissen, insbesondere Ultraschall- Schweissen, befestigt ist, wobei zwischen einer Mantelfläche (26) der Aufnahmegeometrie (16) und einer Seitenfläche (28) des Tragplättchens (20) entweder ein Spalt (30), vorzugsweise von 0.03 mm bis 0.35 mm, vorhanden oder eine Verschweissung im wesentlichen verhindert ist.

16. Zahnbürste nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, das mindestens in einem Teilbereich bei der Schweisszone (51) die Moleküle mittels Recken ausgerichtet sind.

17. Zahnbürste nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Teilbereich sich bei einem dem Halsteil (32) zugewandten Endbereich des Trägerplättchens (20) befindet.

18. Zahnbürste nach einem der Ansprüche Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spalts (30) unterschiedlich ist.

19. Zahnbürste nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spalts (30) in einem dem Halsteil (32) zugewandten Endabschnitt am grössten ist.

20. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (30) im obersten Drittel, gemessen von der Vorderseite (36) her, frei von Schweissmaterial ist.

21. Zahnbürste nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (26) und die Seitenfläche (28) im dem Halsteil (32) zugewandten Endabschnitt des Spalts (30) schweissfrei sind.

22. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (30)eine Breite zwischen 0,08mm und 0,18mm aufweist.

23. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spalts (30) im dem Halsteil (32) zugewandten Endabschnitt vorzugsweise 0,1 mm bis 0,2mm, in einem einem freien Ende des Kopfteils (14) zugewandten Endabschnitt 0,09mm bis 0,19mm und dazwischen, in seitlichen Abschnitten, 0,03mm bis 0,35mm, vorzugsweise 0,05mm bis 0,18mm beträgt.

24. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, die Mantelfläche (26) und die Seitenfläche (28) im Spalt (30), von der Vorderseite her gemessen, auf eine Tiefe von mindestens 1 mm, vorzugsweise von 2 mm, relativ zueinander verbindungsfrei sind.

Zeichnung