DE19754762C1 - Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc. - Google Patents

Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc.

Info

Publication number
DE19754762C1
DE19754762C1 DE1997154762 DE19754762A DE19754762C1 DE 19754762 C1 DE19754762 C1 DE 19754762C1 DE 1997154762 DE1997154762 DE 1997154762 DE 19754762 A DE19754762 A DE 19754762A DE 19754762 C1 DE19754762 C1 DE 19754762C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bristle
injection
stage
mold
base plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1997154762
Other languages
German (de)
Inventor
Paul Stiawa
Bernd Dipl Ing Hoeft
Udo Ruediger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schlesinger Maschinenbau GmbH
Original Assignee
STIAWA PAUL DIPL OEC ING
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STIAWA PAUL DIPL OEC ING filed Critical STIAWA PAUL DIPL OEC ING
Priority to DE1997154762 priority Critical patent/DE19754762C1/en
Priority to AU15557/99A priority patent/AU1555799A/en
Priority to ES98959773T priority patent/ES2177106T3/en
Priority to PCT/DE1998/003166 priority patent/WO1999022623A1/en
Priority to US09/530,456 priority patent/US6578927B1/en
Priority to EP98959773A priority patent/EP1026971B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19754762C1 publication Critical patent/DE19754762C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B29C45/14385—Coating a portion of a bundle of inserts, e.g. making brushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04—Machines for inserting or fixing bristles in bodies

Abstract

Production of bristled articles such as brushes or brooms with an injection moulded plastics body, in which the bristle bundles are introduced as 'endless' lines (3) into the mould through holes in the mould base plate (8, 9), is characterised by the fact that in a first stage for moulding the body the base plate holes (including the projecting-in lines (3)) are sealed up with plastics prior to the mould being filled in further injection stages having different pressure, speed and volume values. Sealing of the holes in the first stage is effected with a plastic injected into the mould at above 100 mm/s under a pressure of above 1.5\*10<8> Pa, the injection being such as to cover the base plate and projecting bristles but not as to fill the mould. In the subsequent stages up to complete filling of the mould the moulding pressure does not exceed 4\*10<7> Pa, there being a period of at least 2.5 seconds between the first stage and the end of the multistage process. The temperature of the injected mass for the brush, etc., body is ca. 10 deg C above the flow temperature (FT) or crystallite melt temperature (CT) of the plastic used for the mass and the material used for the bristles has a higher FT or CT than the material for the body. The bristles can also be of metal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenerzeugnissen wie Bürsten, Besen, Pinsel u. dergl., deren Bürstenkörper aus Kunststoff gespritzt werden, wobei die Borstenbündel als Spitzen "endloser", durch Bohrungen in der Bodenplatte in den Forminnenraum eingeführter Borstenschnüre mit eingegossen werden.The invention relates to a method for producing Bristle products such as brushes, brooms, brushes and the like. the like, whose Plastic brush bodies are injection molded, the Bristle bundle as tips "endless", through holes in the Base plate with bristle cords inserted into the interior of the mold be poured in.

Seit dem Einsatz von Kunststoffborsten bei der Fertigung von Borstenerzeugnissen werden technologische Lösungen zur Herstellung dieser Erzeugnisse unter Nutzung "endloser" Borstenschnüre gesucht.Since the use of plastic bristles in the manufacture of Bristle products become technological solutions for Manufacture of these products using "endless" Bristle strings wanted.

Das in der Bürstenfertigung, von der im folgenden beispielhaft ausgegangen werden soll, nach wie vor überwiegend angewandte "Anker"-Verfahren, bei dem Borstenbündel in vorgefertigte/­ vorgebohrte Bürstenkörper mit Hilfe einer Borstenstopfmaschine eingestopft und mit Draht- oder Blättchenanker am Lochgrund befestigt werden, besitzt viele Nachteile.That in the brush production, of the example below to be assumed, mainly applied "Anchor" process in which bristle bundles are Pre-drilled brush bodies using a bristle tamping machine plugged in and with wire or leaflet anchors on the base of the hole have many disadvantages.

Neben den sehr hohen Ausrüstungaufwendungen sind es insbesondere auch Qualitätsfragen der Fertigerzeugnisse, die zur Suche nach alternativen Lösungen Anlaß geben.In addition to the very high equipment costs, there are in particular also quality issues of the finished products to search for give rise to alternative solutions.

So sind bei dem mechanischen Stopfen der Borstenbündel in vorbereitete Bohrungen der Bürstenkörper geringfügige Zwischenräume und Lücken zwischen den Wandungen der Bohrlöcher und den Filamenten der Borstenbündel sowie auch zwischen den Filamenten der Borstenbündel selbst unvermeidlich. Diese werden zu Quellen von Fäulniserscheinungen und leisten Verunreinigungen Vorschub.So with the mechanical plug the bristle bundle is in prepared holes in the brush body minor Gaps and gaps between the walls of the boreholes and the filaments of the bristle bundles and also between the Filament of the bristle bundle itself inevitable. These will to sources of putrefaction and contaminants Feed.

Zur Lösung der technologischen und qualitativen Probleme werden mehrere, prinzipiell unterschiedliche Wege gegangen, z. B. das Verbinden der Borstenenden und der entsprechenden Bohrungen im Bürstenkörper durch Anschmelzen/Aufschmelzen, oder als besonders rationelle Lösung das unmittelbare Einbetten der Borstenenden im Bürstenkörper aus Kunststoff unmittelbar bei dessen Spritz­ gießen in der Spritzform.To solve the technological and qualitative problems several, basically different ways, z. B. that Connect the bristle ends and the corresponding holes in the Brush body by melting / melting, or as special rational solution is the direct embedding of the bristle ends in the brush body made of plastic immediately when it is sprayed pour in the injection mold.

Es wird auch vorgeschlagen, die Spitzen von Borstenschnüren durch Bohrungen der Bodenplatten in den Forminnenraum für den Bürstenkörper zu führen und sie beim Spritzgießen in einem Arbeitsgang in diesen Bürstenkörper mit einzuhüllen. It is also suggested the tips of bristle cords by drilling the base plates in the mold interior for the Guide brush body and injection molding in one Envelope in this brush body.  

Das schwierigste und praktisch bisher nicht gelöste Problem bei dem Einbetten der Borstenenden im Zuge des Spritzgießens des Bürstenkörpers ist die sichere Vermeidung von Durchspritzungen durch die für die Einführung der Borstenschnüre in den Form­ innenraum erforderlichen Bohrungen in der Bodenplatte der Spritzform.The most difficult and practically unresolved problem with embedding the bristle ends in the course of injection molding the Brush body is the safe avoidance of injections by the for the introduction of the bristle cords in the form required holes in the base plate of the interior Injection mold.

Nach dem bekannten Verfahren gemäß DD 293 718 A5 werden Borstenbündel von "endlosen" Borstenschnüren aus Kunststoff für Bürstenwaren ver­ wendet, indem die Schnurspitzen durch Bohrungen in den Boden­ platten der Spritzwerkzeuge in die Forminnenräume geführt, und ohne weitere Bearbeitung bei dem Spritzgießen des Bürstenkör­ pers in diesen gleich mit eingespritzt werden.According to the known method according to DD 293 718 A5, bristle bundles of "endless" bristle strings made of plastic for brush goods ver turns by tying the cord tips through holes in the ground plates of the injection molds into the mold interiors, and without further processing during the injection molding of the brush body pers are injected into these at the same time.

Diese Verfahrensvorschläge enthalten Aussagen darüber, daß Massedurchspritzungen mit Hilfe konischer, sich zum Forminnen­ raum hin verjüngenden Bohrungen in der Bodenplatte, die zylin­ drisch auslaufen und wodurch eine leichte Pressung der Borsten­ schnüre erreicht werden kann, zu verhindern wären.These procedural proposals contain statements that Mass injections with the help of conical, towards the inside of the mold tapered holes in the base plate, the cylin leakage and thereby a slight pressing of the bristles cords can be reached, would have to be prevented.

Eine Vielzahl praktischer Versuche hat jedoch gezeigt, daß damit der Tendenz der Spritzmasse, in Abhängigkeit vom Spritzdruck und dem Grad der temperaturabhängigen Viskosität, während des Spritzvorganges zwischen den Filamenten der Borstenschnüre sowie zwischen den Borstenschnüren und den Wandungen der Bohrungen nach außen auszutreten, nicht wirkungsvoll geräte- und/oder verfahrenstechnisch begegnet werden kann.However, a large number of practical tests have shown that the tendency of the spray compound, depending on the spray pressure and the degree of temperature dependent viscosity during the Spraying process between the filaments of the bristle cords as well between the bristle strings and the walls of the holes to exit to the outside, not effective device and / or procedurally can be met.

Darüber hinaus führen die geringfügigsten Masseaustritte bei konisch gestalteten Bohrungen sofort zur Bildung von Kunststoff­ pfropfen in diesen Bohrungen, die das Ziehen der Borstenschnüre durch die Bohrungen der Bodenplatte bei der Entformung sehr wirkungsvoll verhindern und in der Regel Unterbrechungen der Produktion mit z. T. schweren Hinterspritzungen an den Boden­ platten der Spritzwerkzeuge zur Folge haben.In addition, the slightest mass leakage conical holes immediately to form plastic graft into these holes that pull the bristle strings through the holes in the base plate during demoulding effectively prevent and usually interruptions of the Production with e.g. T. heavy back injections to the floor plates of the injection molds result.

Mit den in diesem Verfahren vorgeschlagenen Maßnahmen sind die Probleme der sicheren Vermeidung von Durchspritzungen während des Spritzvorganges nicht zu lösen.With the measures proposed in this procedure, the Problems of safely avoiding injections during not to solve the spraying process.

Ein anderes bekanntes Verfahren gemäß DE 44 39 431 A1 beschreibt die Herstellung von bereichsweise aus mindestens zwei Kunststoff­ komponenten gebildeten Bürstenkörpern mit einem Borstenfeld für Zahnbürsten.Another known method according to DE 44 39 431 A1 describes the Production of areas from at least two plastics components formed brush bodies with a bristle field for Toothbrushes.

Bei diesem Verfahren werden in einer Borstenhalterung befind­ liche, bereits abgelängte und zu Borstenfeldern zusammenge­ stellte Borstenbündel in einem ersten Arbeitsgang bei der Herstellung des Bürstengrundkörpers mit eingespritzt. Es wird also nicht von dem Einsatz endloser Borstenschnüre ausgegangen. Es wird in dieser Schrift auch nicht dargestellt, wie die Borstenbündel reibschlüssig in die Borstenhalterung, deren Bestückung außerhalb des Werzeuges in separaten Arbeitsgängen erfolgen soll, eingebracht werden. In this process, they are located in a bristle holder Liche, already cut to length and bristled together provided bristle bundles in a first step at Production of the brush body injected. It will therefore do not assume the use of endless bristle cords. It is not shown in this document like the Bristle bundle frictionally into the bristle holder, the Assembly outside of the tool in separate operations should be introduced.  

Insbesondere erfolgt keine Darstellung, wie das Eindringen von Spritzmasse in die Bohrungen der Borstenhalterung, die trotz der reibschlüssigen Packung der Borstenbündel auftreten dürften, verhindert werden soll.In particular, there is no description of how the penetration of Spray compound in the holes of the bristle holder, which despite the frictional packing of the bristle bundles are likely to occur, should be prevented.

Auch dieses Verfahren kann aus den angeführten Gründen die gestellten Probleme nicht lösen.For the reasons given, this method can also do not solve problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Borstenerzeugnissen, bei denen die Spitzen "endloser" Borstenschnüre beim Spritzgießen der Bürstenkörper im Form­ innenraum unmittelbar mit eingespritzt werden, Durchspritzungen auf einfache Weise zuverlässig zu vermeiden und eine stabile Befestigung der Borsten im Bürstenkörper ohne zusätzliche Maßnahmen zu sichern.The invention has for its object in the manufacture of bristle products where the tips are "endless" Bristle strings during injection molding of the brush body in the mold interior to be injected directly, injections easy to avoid reliably and stable Attachment of the bristles in the brush body without additional Secure measures.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Spritzgießen der Bürstenkörper in einer ersten Einspritzstufe eine Versiegelung der Bohrungen der Bodenplatte der Spritzgieß­ form einschließlich der in den Forminnenraum hineinragenden Spitzen der Borstenschnüre mit Kunststoffmasse vorgenommen wird, bevor in mehreren weiteren, mit nach Druck, Geschwindigkeit und Volumen differenzierten Einspritzstufen die Spritzgießform ge­ füllt wird.The object is achieved in that Injection molding of the brush body in a first injection stage sealing the holes in the base plate of the injection molding shape including those protruding into the interior of the mold Tips of the bristle cords is made with plastic mass, before in several more, with according to pressure, speed and Volume differentiated injection stages ge the injection mold is filled.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the method are specified in the subclaims.

Im Spritzgießverfahren ist zu gewährleisten, daß die Anforderun­ gen an ein hochwertiges Bürstenerzeugnis, wie eine glatte, ebene Bodenfläche und ein inniges, möglichst stoffschlüssiges Umman­ teln der eingespritzten Borstenenden und damit eine stabile Befestigung der Borsten im Bürstenkörper erfüllt werden. Das setzt eine möglichst geringe Viskosität der Spritzmasse und möglichst hohen Druck zur Erzielung der größtmöglichen Ein­ spritzgeschwindigkeit und zur Vermeidung von Wärmeverlusten voraus.In the injection molding process, it must be ensured that the requirements quality brush product, such as a smooth, flat surface Floor area and an intimate, possibly material-tight Umman the injected bristle ends and thus a stable Attachment of the bristles in the brush body can be met. This sets the viscosity of the spray compound as low as possible the highest possible pressure to achieve the greatest possible on spraying speed and to avoid heat loss ahead.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der die Versiegelung herstellenden ersten Stufe des mehrstufigen Spritzverfahrens Kunststoffmasse mit einer Geschwindigkeit über 100 mm/s und einem Druck von über 1,5 . 108 Pa in die Form einge­ spritzt wird.This is achieved according to the invention in that, in the first stage of the multi-stage spraying process which produces the seal, plastic composition at a speed of over 100 mm / s and a pressure of over 1.5. 10 8 Pa is injected into the mold.

Daß trotz des hohen Einspritzdruckes und der hohen Einspritz­ geschwindigkeit Durchspritzungen vermieden werden, wird erfin­ dungsgemäß dadurch erreicht, daß in der ersten Stufe nur soviel Kunststoffmasse eingespritzt wird, daß die Bodenplatte einschließlich des gesamten Borstenfeldes damit bedeckt ist, ohne den Forminnenraum vollständig auszufüllen.That despite the high injection pressure and the high injection speed injections are avoided, is invented achieved according to the fact that in the first stage only so much Plastic compound is injected that the bottom plate including the entire bristle field, without completely filling the mold interior.

Mit diesen Parametern, zweckmäßigerweise gerätetechnisch noch ergänzt durch einen Heißkanal, wird eine unerwünschte Abkühlung der Spritzmasse in der ersten Spritzstufe, bis die Masse auf das Borstenfeld auftrifft, vermieden, ohne daß sich im Forminnenraum ein wesentlicher Staudruck aufbauen kann. With these parameters, expediently in terms of device technology supplemented by a hot runner, an undesirable cooling the spray compound in the first spray stage until the compound is on the Bristle field strikes avoided without being in the mold interior can build up a substantial back pressure.  

Der hohe Einspritzdruck in der ersten Stufe ist damit rein theoretischer Natur und korrespondiert lediglich mit der hohen Einspritzgeschwindigkeit, führt aber nicht zu einem unerwünsch­ ten Druckaufbau im Forminnenraum.The high injection pressure in the first stage is therefore pure theoretical nature and only corresponds to the high one Injection speed, but does not lead to an undesirable pressure build-up in the mold interior.

Trifft diese erste Masseinjektion auf die gekühlte bzw. temperierte Bodenplatte im Forminnenraum, so kommt es durch den sofortigen Temperaturverlust einer dünnen, die Bodenplatte unmittelbar berührenden Masseschicht zu einer Versiegelung der perforierten Bodenplatte. Diese Versiegelung setzt sich mit einer geringen zeitlichen Verzögerung fort auf die Borsten­ schnüre an der Stelle ihres Austritts aus den Bohrungen der Bodenplatte.Does this first mass injection hit the cooled or tempered base plate in the mold interior, so it comes through the immediate temperature loss of a thin, the bottom plate immediately touching mass layer to seal the perforated base plate. This seal continues a little time delay on the bristles cords at the point of their exit from the holes of the Base plate.

Diese die Versiegelung bewirkende Schicht, die anfänglich, be­ sonders im Bereich der Borstenschnüre, sehr dünn und demzufolge auch sehr empfindlich ist, kann jedoch bis zu einem bestimmten Druckbereich als eine ausreichende Barriere an den Übergängen der Borstenschnüre zu den Bohrungen der Bodenplatte vor der nachdrängenden Spritzmasse in den folgenden Einspritzstufen genutzt werden.This layer effecting the sealing, initially, be especially in the area of the bristle strings, very thin and therefore is also very sensitive, but can reach a certain level Pressure area as a sufficient barrier at the transitions the bristle cords to the holes in the base plate in front of the pressing spray compound in the following injection stages be used.

Dabei ist erfindungsgemäß von Bedeutung, daß in der ersten Stufe nur soviel Masse eingespritzt wird, wie zur Versiegelung der Bodenplatte und zur Erreichung der Qualitätsanforderungen an Haftung und Stellung der Borstenbündel erforderlich ist.It is important according to the invention that in the first stage only as much mass is injected as to seal the Base plate and to achieve the quality requirements Liability and position of the bristle bundle is required.

Damit kann einerseits ein Wärmestau an der Bodenplatte durch nachdrängende Spritzmasse in Grenzen gehalten und andererseits schneller ein wachsender Versiegelungseffekt an der Oberfläche der Bodenplatte durch die von der bodennahen Masseschicht abgeleitete Wärmeenergie erreicht werden.On the one hand, this can cause heat to build up on the base plate pressing molding compound kept within limits and on the other hand faster a growing sealing effect on the surface the base plate through the mass layer close to the ground derived thermal energy can be achieved.

Um den wachsenden Versiegelungseffekt weitestgehend zu nutzen, wurde der Spritzverlauf erfindungsgemäß zeitlich gestreckt, so daß die letzte, den Forminnenraum des Werkzeuges füllende Ein­ spritzstufe, entsprechend den durchgeführten Versuchen in einen Bereich von ca. 2,5-9 s nach dem Spritzbeginn gelegt wurde.To make the most of the growing sealing effect, the course of the spray was temporally stretched according to the invention, so that the last one filling the mold interior of the tool injection stage, according to the tests carried out in one Range of approx. 2.5-9 s after the start of spraying.

Der Aufbau eines Staudrucks bereits vor der vollständigen Fül­ lung des Forminnenraumes der Spritzform durch mit hoher Ge­ schwindigkeit nachdrängende Spritzmasse wird erfindungsgemäß durch eine Reduzierung des Einspritzdrucks auf Werte unter 4 . 107 Pa in Verbindung mit der Reduzierung der Einspritzgeschwindig­ keit erschwert bzw. verhindert.The build-up of a dynamic pressure even before the complete filling of the mold interior of the injection mold by means of injection molding material which is pressing at high speed is achieved according to the invention by reducing the injection pressure to values below 4. 10 7 Pa in connection with the reduction of the injection speed complicates or prevents.

Um das plastische Verhalten der Randzonen der Filamente von Bor­ stenmaterial aus Kunststoff bei hohen Temperaturen für eine teilweise nicht nur form-, sondern auch stoffschlüssige Ver­ bindung zwischen Bürstenkörper und Borstenschnüren zu nutzen, wird erfindungsgemäß die Temperatur der Spritzmasse für den Bürstenkörper in sehr hohen Bereichen und über der Fließtem­ peratur (FT) bzw. der Kristallit-Schmelztemperatur (KT) (zu­ treffend für kristalline oder teilkristalline Polymere) des Borstenmaterials gewählt. To the plastic behavior of the edge zones of the filaments of boron Plastic material at high temperatures for one partly not only form-fitting but also cohesive Ver use the bond between the brush body and bristle strings, according to the invention, the temperature of the molding compound for the Brush body in very high areas and above the flow temperature (FT) or the crystallite melting temperature (KT) (zu suitable for crystalline or semi-crystalline polymers) Bristle material selected.  

So wird Borstenmaterial aus Polyamid 6 (PA 6), das eine hohe KT von 265°C besitzt, mit Polypropylen (PP) für den Bürstenkörper kombiniert, das eine KT von nur 165°C aufweist.Bristle material is made of polyamide 6 (PA 6), which has a high KT of 265 ° C, with polypropylene (PP) for the brush body combined, which has a KT of only 165 ° C.

Mit einer Einspritztemperatur des PP von 10°C über der KT des PA 6 wurden gute Ergebnisse in Bezug auf die Qualität des Endproduktes erzielt, als auch Durchspritzungen ausgeschlossen, obwohl in diesen Temperaturbereichen PP extrem dünnflüssig ist.With an injection temperature of the PP of 10 ° C above the KT of the PA 6 have had good results in terms of the quality of the Final product achieved, as well as injections excluded, although PP is extremely thin in these temperature ranges.

Damit wird aufgrund der Rekristallisation des PA 6 zusätzlich erreicht, daß die Borstenbündel nach der Entformung des Bürsten­ körpers straff aufrecht und eng gebündelt exakt in Übereinstim­ mung mit ihrer Stellung in den Bohrungen der Bodenplatte während des Spritzvorganges stehen, und außerdem wird durch die Nutzung der Schwundparameter (bei PP bis zu 2%), ein weiterer Haftungs­ effekt der Borstenbündel im Bürstenkörper erzielt.This is due to the recrystallization of the PA 6 achieved that the bristle bundle after demolding the brushes body upright and tightly bundled exactly in line with their position in the holes in the base plate during of the spraying process, and also by use the shrinkage parameter (with PP up to 2%), another liability effect of the bristle bundles in the brush body.

Wie die Versuche zeigten, gelingt es mit dieser Spritztechnik, die Tendenz zu Durchspritzungen im Bereich der Borstenschnüre auf einfache Weise, ohne umfangreichen zusätzlichen technolo­ gischen Aufwand zu unterbinden.As the tests showed, this spray technique succeeds the tendency for injections in the area of the bristle strings in a simple way, without extensive additional technology to prevent effort.

Um diesen Effekt zu erreichen sind auch keine besonderen Pressungen der Borstenbündel in den Bohrungen der Bodenplatten erforderlich.In order to achieve this effect, there are also no special ones Presses of the bristle bundles in the holes in the base plates required.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können z. B. auch Borstenmateria­ lien aus Metall in den Bürstenkörper eingespritzt werden. Bei Stahldraht, wie er für die Fertigung von Handdrahtbürsten eingesetzt wird und bei dem keinerlei Preßwirkungen möglich sind, konnten Durchspritzungen wirkungsvoll vermieden werden und es wurde eine einwandfreie Haftung der Drahtbündel im Bürstenkörper erzielt.With the inventive method z. B. also bristle material metal injected into the brush body. For steel wire, such as that used for the production of hand wire brushes is used and in which no pressing effects possible injections could be effectively avoided and it perfect adhesion of the wire bundles in the brush body achieved.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung stark vereinfachten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of an embodiment which is greatly simplified in the drawing. Figs. 1 to 3 show:

Fig. 1: Die Seitenansicht eines mit drei Platten ausgestatteten und geöffneten Werkzeuges Fig. 1: The side view of a tool equipped and opened with three plates

Fig. 2: Die Vorderansicht des Spritzwerkzeuges mit zwei Modulen für Handwaschbürsten Fig. 2: The front view of the injection mold with two modules for hand washing brushes

Schnitt A-A: Die doppelten Platten des rechten Modules in der Stellung des Verklemmens der BorstenschnüreSection A-A: The double plates of the right module in the Position of the jamming of the bristle cords

Fig. 3: Ein geschlossenes Werkzeug mit der teilweisen Füllung des Forminnenraumes und der Bedeckung des Borstenfeldes mit Spritzmasse Fig. 3: A closed tool with the partial filling of the mold interior and the covering of the bristle field with spray compound

Für das Ausführungsbeispiel kommen zum Einsatz:
The following are used for the exemplary embodiment:

  • - Polypropylen als Spritzmasse für den Bürstenkörper und- Polypropylene as a molding compound for the brush body and
  • - Polyamid 6 für das Borstenmaterial.- Polyamide 6 for the bristle material.

Fig. 1 veranschaulicht einen Längsschnitt durch ein Spritzgieß­ werkzeug, das in der bekannten Weise (nicht dargestellt) in eine Spritzgießmaschine eingebaut werden kann und welches im wesent­ lichen aus Grundplatte 5, Zwischenplatte 11 und Deckplatte 12 sowie einer Trennvorrichtung 4 besteht. Fig. 1 illustrates a longitudinal section through an injection molding tool that can be installed in the known manner (not shown) in an injection molding machine and which essentially consists of base plate 5 , intermediate plate 11 and cover plate 12 and a separator 4 .

Die in die Spritzform integrierte und mit ihrer Innenkontur die Außenkontur des Bürstenkörpers bildende Zwischenplatte 11 sowie die Grundplatte 5 mit der geteilten Bodenplatte 8, 9 sind zu der Deckplatte 12 verfahrbar angeordnet.The intermediate plate 11 integrated into the injection mold and with its inner contour forming the outer contour of the brush body, and the base plate 5 with the divided base plate 8 , 9 are arranged so as to be movable to the cover plate 12 .

Die "endlosen" Borstenschnüre 3 sind durch die aus zwei gegen­ einander verschiebbaren Platten bestehende perforierte Boden­ platte 8, 9 und Schnitt A-A (Fig. 2) hindurchgeführt und, außer in der Phase der Werkzeugöffnung, verklemmt und ragen in den Forminnenraum 1 (Fig. 3) in einer Länge, wie sie in den Bürstenkörper 14 eingespritzt werden sollen, hinein.The "endless" bristle strings 3 are passed through the perforated base plate 8 , 9 and section AA ( FIG. 2), which consists of two slidable plates and, except during the phase of the tool opening, are jammed and protrude into the mold interior 1 ( FIG. 3) in a length as they are to be injected into the brush body 14 .

In einer ersten Einspritzstufe wird, mit einem Spritzdruck von ca. 1,5 . 108 Pa und einer Spritzgeschwindigkeit von 100 mm/s ein solches Volumen (beispielhaft: ca. 60% des Volumens) an Kunststoffmasse durch den Heißkanal 6 in den Forminnenraum 1 eingespritzt, daß sie die perforierte Oberfläche der Bodenplatte 9, einschließlich der in den Forminnenraum hineinragenden Spitzen der Borstenschnüre 3, mit Masse 13 einhüllt wie Fig. 3 zeigt, ohne jedoch den Forminnenraum auszufüllen.In a first injection stage, with an injection pressure of approx. 1.5. 10 8 Pa and a spraying speed of 100 mm / s, such a volume (for example: approx. 60% of the volume) of plastic mass is injected through the hot runner 6 into the mold interior 1 such that it covers the perforated surface of the base plate 9 , including that into the mold interior protruding tips of the bristle cords 3 , enveloped with mass 13 as shown in FIG. 3, but without filling the interior of the mold.

In den nachfolgenden Stufen wird, unter Vermeidung des Aufbaus eines Staudrucks im Werkzeuginnenraum 1, die Einspritzgeschwin­ digkeit beispielhaft auf Werte von 30 mm/s, 10 mm/s, 4 mm/s bis 2 mm/s in der letzten Stufe reduziert.In the subsequent stages, while avoiding the build-up of a dynamic pressure in the interior of the mold 1 , the injection speed is reduced, for example, to values of 30 mm / s, 10 mm / s, 4 mm / s to 2 mm / s in the last stage.

Nach der Abkühlung des Bürstenkörpers wird die Verklemmung der Borstenschnüre 3 und Schnitt A-A, 3 (Fig. 2) durch die geteilte Bodenplatte 8, 9 (Fig. 2) gelöst.After the brush body has cooled, the jamming of the bristle cords 3 and section AA, 3 ( FIG. 2) is released by the divided base plate 8 , 9 ( FIG. 2).

Anschließend wird während des Öffnens der Spritzform der Bürstenkörper 14 durch die Zwischenplatte 11 von der Bodenplatte 9 schonend soweit abgehoben, wie es die Borstenlänge für das fertige sowie die Borstenlänge für das in den nachfolgenden Bürstenkörper einzuspritzende Borstenfeld erfordern.Subsequently, during the opening of the injection mold, the brush body 14 is carefully lifted from the base plate 9 by the intermediate plate 11 to the extent required by the bristle length for the finished and the bristle length for the bristle field to be injected into the subsequent brush body.

Bei diesem Öffnungsvorgang des Werkzeuges werden die in den Bürstenkörper 14 eingegossenen und nunmehr darin fest veranker­ ten Borstenschnüre 2 durch die geteilte Bodenplatte 8, 9 gezogen und in dieser Bodenplatte nach dem Erreichen der vollen Öff­ nungsposition des Werkzeuges wieder verklemmt.During this opening process of the tool, the bristle cords 2 cast into the brush body 14 and now firmly anchored therein are pulled through the divided base plate 8 , 9 and clamped in this base plate again after reaching the full opening position of the tool.

Damit wird zwischen Bürstenkörper 14 und der Bodenplatte 8, 9 eine Zone straff gespannter Borstenschnüre 2 geschaffen, die in der vorgegebenen Ebene 7, im freien Raum, von der Trennvorrich­ tung 4 mit einem Flachmesser 10, in einem ohne Gegenschneide durchzuführenden Schnitt, von dem Borstenfeld für das nächste Erzeugnis abgetrennt werden.This creates a zone of taut bristle strings 2 between the brush body 14 and the base plate 8 , 9 , the device in the predetermined plane 7 , in free space, from the device 4 Trennvorrich with a flat knife 10 , in a cut to be performed without shear bar, from the bristle field be separated for the next product.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Borstenerzeugnissen, wie Bürsten, Besen, Pinsel u. dergl., deren Bürstenkörper aus Kunststoff gespritzt werden, wobei die Borstenbündel als Spitzen "endloser", durch Bohrungen in der Bodenplatte in den Forminnenraum eingeführter Borstenschnüre mit eingegossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Spritzgießen der Bürstenkörper in einer ersten Einspritzstufe eine Versiegelung der Bohrungen der Bodenplatte der Spritzgießform einschließlich der in den Forminnenraum hineinragenden Spitzen der Borsten­ schnüre mit Kunststoffmasse vorgenommen wird, bevor in mehreren weiteren, mit nach Druck, Geschwindigkeit und Volumen differenzierten Einspritzstufen die Spritzgießform gefüllt wird.1. Process for the production of bristle products such as brushes, brooms, brushes and the like. The like., The brush bodies are injected from plastic, the bristle bundles as tips "endless", through holes in the base plate into the interior of the bristle cords are cast, characterized in that the injection molding of the brush bodies in a first injection stage a sealing of the holes the base plate of the injection mold including the tips of the bristles protruding into the mold interior is made with plastic mass before the injection mold is filled in several further injection stages differentiated according to pressure, speed and volume. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Versiegelung bewerkstelligenden ersten Stufe des mehrstufigen Spritzverfahrens Kunststoffmasse mit einer Geschwindigkeit über 100 mm/s und einem Druck von über 1,5 . 108 Pa in die Form eingespritzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the sealing-producing first stage of the multi-stage spraying process plastic compound at a speed of over 100 mm / s and a pressure of over 1.5. 10 8 Pa is injected into the mold. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe Kunststoffmasse in einem Umfang eingespritzt wird, daß die Bodenplatte einschließlich des gesamten Borsten­ feldes damit bedeckt ist, ohne den Forminnenraum vollständig auszufüllen.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that In the first stage, plastic mass was injected in one circumference that the bottom plate including the entire bristle field is covered with it completely without the mold interior to fill in. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den weiteren Einspritzstufen, bis zur vollständigen Füllung der Spritzform und dem Abschluß des Spritzprozesses, der Spritzdruck 4.107 Pa nicht übersteigt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the further injection stages, up to the complete filling of the injection mold and the completion of the injection process, the injection pressure does not exceed 4.10 7 Pa. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Einspritzstufe und dem Abschluß des Spritz­ prozesses ein Zeitraum von mindestens 2,5 s liegt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that between the first injection stage and the completion of the spray process takes at least 2.5 s. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Spritzmasse für den Bürstenkörper in Be­ reichen zu wählen ist, die ca. 10°C über der Fließtemperatur FT bzw. der Kristallit-Schmelztemperatur KT (zutreffend für kristalline oder teilkristalline Polymere) des Borstenmaterials liegen. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature of the molding compound for the brush body in Be range is selected, which is about 10 ° C above the flow temperature FT or the crystallite melting temperature KT (applicable for crystalline or semi-crystalline polymers) of the bristle material lie.   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Borstenschnüre Kunststoffe mit der höheren Fließ­ temperatur bzw. Kristallit-Schmelztemperatur (zutreffend für kristalline oder teilkristalline Polymere) eingesetzt werden gegenüber der FT bzw. KT der Spritzmasse für den Bürstenkörper.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that for the bristle strings plastics with the higher flow temperature or crystallite melting temperature (applicable for crystalline or partially crystalline polymers) are used compared to the FT or KT of the molding compound for the brush body. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Borstenmaterial auch Metalldrähte einsetzbar sind.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that metal wires can also be used as bristle material.
DE1997154762 1997-10-30 1997-11-28 Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc. Expired - Fee Related DE19754762C1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997154762 DE19754762C1 (en) 1997-11-28 1997-11-28 Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc.
AU15557/99A AU1555799A (en) 1997-10-30 1998-10-26 Method and device for producing brush products
ES98959773T ES2177106T3 (en) 1997-10-30 1998-10-26 PROCEDURE AND DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF PIG PRODUCTS.
PCT/DE1998/003166 WO1999022623A1 (en) 1997-10-30 1998-10-26 Method and device for producing brush products
US09/530,456 US6578927B1 (en) 1997-10-30 1998-10-26 Method and device for producing brush products
EP98959773A EP1026971B1 (en) 1997-10-30 1998-10-26 Method and device for producing brush products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997154762 DE19754762C1 (en) 1997-11-28 1997-11-28 Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19754762C1 true DE19754762C1 (en) 1998-12-24

Family

ID=7851352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1997154762 Expired - Fee Related DE19754762C1 (en) 1997-10-30 1997-11-28 Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19754762C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001015881A1 (en) * 1999-08-31 2001-03-08 Gillette Canada Company Injection molding of oral brush bodies
CN103331871A (en) * 2013-06-08 2013-10-02 绍兴县滨海塑料制品厂 Broom head, mould for preparing broom head and processing technology of broom head
US9144299B2 (en) 2011-12-02 2015-09-29 Braun Gmbh Method and device for producing a brush head section for an oral care device and brush head section produced by said method and/or said device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE845933C (en) * 1949-07-28 1953-06-11 Maximilian Schiffer Method and machine for producing brushes, in particular toothbrushes
US2655409A (en) * 1947-07-05 1953-10-13 Columbia Protektosite Co Inc Art of and apparatus for molding brushes
DE1532795B2 (en) * 1965-12-13 1972-01-20 van der Molen, Henrik Roelof, Terwolde (Niederlande) Injection mold for making brushes
DE1554925B2 (en) * 1964-05-25 1972-06-15 INJECTION FORM FOR THE PRODUCTION OF PLASTIC BREASTS
DE1604673B2 (en) * 1965-03-05 1975-09-18 Rafal Queens N.Y. Piotrowski (V.St.A.) Device for making brushes
EP0142885A2 (en) * 1983-11-16 1985-05-29 Anchor Advanced Products, Inc. Process for making a brush with self retention of bristles and brush made by the process
EP0149996A2 (en) * 1984-01-10 1985-07-31 Schlesinger GmbH &amp; Co. Maschinenbau KG Method and machine for manufacturing brushes
DE3832520A1 (en) * 1988-09-24 1990-04-05 Schiffer Fa M & C Method and device for producing brushes, in particular brushes for hygiene requirements, such as toothbrushes
DD293718A5 (en) * 1990-04-17 1991-09-12 Stiawa Paul,De TECHNICAL SOLUTION FOR THE PRODUCTION OF BESEN / BRUSHES / BRUSHES FROM THERMOPLASTIC MATERIALS
DE4439431A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-09 Schiffer Fa M & C Method and device for producing brush bodies from at least two plastic components
DE19515294A1 (en) * 1995-04-26 1996-10-31 Zahoransky Formenbau Gmbh Machine making toothbrush(es) which separates injection moulding from bristle preparation

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2655409A (en) * 1947-07-05 1953-10-13 Columbia Protektosite Co Inc Art of and apparatus for molding brushes
DE845933C (en) * 1949-07-28 1953-06-11 Maximilian Schiffer Method and machine for producing brushes, in particular toothbrushes
DE1554925B2 (en) * 1964-05-25 1972-06-15 INJECTION FORM FOR THE PRODUCTION OF PLASTIC BREASTS
DE1604673B2 (en) * 1965-03-05 1975-09-18 Rafal Queens N.Y. Piotrowski (V.St.A.) Device for making brushes
DE1532795B2 (en) * 1965-12-13 1972-01-20 van der Molen, Henrik Roelof, Terwolde (Niederlande) Injection mold for making brushes
EP0142885A2 (en) * 1983-11-16 1985-05-29 Anchor Advanced Products, Inc. Process for making a brush with self retention of bristles and brush made by the process
EP0149996A2 (en) * 1984-01-10 1985-07-31 Schlesinger GmbH &amp; Co. Maschinenbau KG Method and machine for manufacturing brushes
DE3832520A1 (en) * 1988-09-24 1990-04-05 Schiffer Fa M & C Method and device for producing brushes, in particular brushes for hygiene requirements, such as toothbrushes
DD293718A5 (en) * 1990-04-17 1991-09-12 Stiawa Paul,De TECHNICAL SOLUTION FOR THE PRODUCTION OF BESEN / BRUSHES / BRUSHES FROM THERMOPLASTIC MATERIALS
DE4439431A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-09 Schiffer Fa M & C Method and device for producing brush bodies from at least two plastic components
DE19515294A1 (en) * 1995-04-26 1996-10-31 Zahoransky Formenbau Gmbh Machine making toothbrush(es) which separates injection moulding from bristle preparation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001015881A1 (en) * 1999-08-31 2001-03-08 Gillette Canada Company Injection molding of oral brush bodies
US9144299B2 (en) 2011-12-02 2015-09-29 Braun Gmbh Method and device for producing a brush head section for an oral care device and brush head section produced by said method and/or said device
CN103331871A (en) * 2013-06-08 2013-10-02 绍兴县滨海塑料制品厂 Broom head, mould for preparing broom head and processing technology of broom head
CN103331871B (en) * 2013-06-08 2015-07-29 绍兴县滨海塑料制品厂 Broom head, the mould preparing broom head and broom head processing technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0197384B1 (en) Method for manufacturing brushware
EP0759711B1 (en) Process for the manufacture of brushes by injection moulding
DE2922877C2 (en)
DE1296336C2 (en) DEVICE FOR MANUFACTURING TUBES BY PRESSING AND WELDING TUBE HEADS WITH PREFABRICATED TUBES MADE OF THERMOPLASTIC PLASTIC
DE10033256A1 (en) Method and device for producing bristle goods and bristle goods
DD281541A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING BRISTLE CARRIER EXISTING FROM BRISTLE CARRIER AND BRISTLES OF PLASTIC
WO1989006920A1 (en) Process for manufacturing brushware
DE3642124C2 (en) Process for the production of bristle goods and device for carrying out the process
DE3832520A1 (en) Method and device for producing brushes, in particular brushes for hygiene requirements, such as toothbrushes
EP2377424B1 (en) Device and method for manufacturing brushes
EP1181144A1 (en) Method and device for producing brushes
DE102012021311A1 (en) Device for manufacturing brush bodies or sub-brush bodies, has one mold half or mold portion, which is movably guided in mold half, is formed for incorporating roof body opposite to bristle bundle-receiving area of another mold half
DE19754762C1 (en) Multistage injection moulding of brushes, brooms, etc.
DE102009009034A1 (en) Brush, particularly toothbrush, has brush handle which is connected with brush heads by brush neck that is assembled with bristles bundles
EP1026971B1 (en) Method and device for producing brush products
EP0895454B1 (en) Method for the production of bristle goods
CH672579A5 (en) Hygienic brush-making equipment - uses shaped heated tool to deform sealing rib round edge of hole holding bristles
DE2709899A1 (en) Mfr. of paint brush with plastic holder - in which bristles are placed in end of mould and plastics injected into mould
DE4204627C2 (en) Bearing axis for sun visors of vehicles and method for producing such
DE3518120C2 (en) Process for the production of bristle goods
DE3405001A1 (en) Method for the production of brushes, brooms and the like
DE69628164T2 (en) Process for the production of injection molded articles, apparatus for carrying out this process and new molded articles
DE102006059250A1 (en) Arrangement for manufacturing brushes has injection tool with first half for holding brush parts with bristle bundles, second half in contact with bundle fixing ends forming cavities for injection material near individual fixing ends
DE4005276A1 (en) Insertion of bristle bundles into brush heads - where preformed bristle holes are heated by punches and bristle bundles are folded and inserted at next stage
DE19921057A1 (en) Process for manufacturing a multi-chamber packaging tube

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8322 Nonbinding interest in granting licenses declared
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SCHLESINGER MASCHINENBAU GMBH, 35099 BURGWALD, DE

8381 Inventor (new situation)

Free format text: STIAWA, PAUL,DIPL.-OEC.-ING, 10435 BERLIN, DE HOEFT, BERND,DIPL.-ING., 12555 BERLIN, DE RUEDIGER, UDO, 12555 BERLIN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee