为刷子生产提供刷毛的装置和提供方法
【专利摘要】本发明公开了一种为刷子具体地牙刷或其部分的自动生产提供刷毛的方法，该方法包括：在储存容器中提供多根刷毛；将油施加至储存容器中的多根刷毛的至少一部分；将刷毛簇从储存器中分离以及使用气流在管中传输刷毛簇。由此，可将多个刷毛簇转移至提供单元，其中这些刷毛簇以预定簇图案布置并且可通过注射模制被包覆模制以形成至少一个刷头。适于执行此类方法的装置包括用以将油施加至刷毛的至少一个浸渍单元和使用气流的传输单元。
【专利说明】
为刷子生产提供刷毛的装置和提供方法
技术领域
[0001]提供了一种用于为刷子具体地牙刷的自动生产提供刷毛的方法。该方法具体地包括刷毛的制备，这包括将油施加至刷毛并且随后经由气流传输至刷子成形装置。此外，提供了一种用于提供刷毛的装置，该装置包括将油转移至刷毛的浸渍单元和使用气流的传输单
J L ο
【背景技术】
[0002]牙刷具体地手动牙刷被构造成一次性制品。至少出于卫生原因，最迟应在使用手动牙刷三个月之后进行更换。这意味着消费者通常期望手动牙刷具有较低的价格。另一方面，手动牙刷必须满足大量需求，诸如复杂的刷毛区域以便适当地进行牙间清洁、清洁牙龈线以及后磨牙。此外，手动牙刷必须顺应于牙龈并且能够舒适地握持。因此，持续地需要手动牙刷的制造商优化生产工艺以获得较大的成本效益。手动牙刷的一个制造问题是生产时间。减速步骤是在使用注射模制时所需的冷却时间和刷毛区域的复杂度。如果使用锚固技术来将刷毛长丝紧固到刷头，则后者需要大量后续的步骤。与此相对，无锚固装刷毛技术进一步提高模制过程的复杂度，这由此会增加模制时间。这意味着持续地需要优化牙刷的自动生产，从而以低成本来生产具有高质量和标准质量的牙刷。
[0003]如今，生产率以及机器性能和机器输出，具体地与模制步骤无关，可以是降低成本的合适方案。为了改进灵活性和机器性能，开发了一种使用气流系统来传输刷毛或刷毛簇的刷毛提供工具(W0 2011/128020)。由此，从储存装置拾取刷毛簇并且经由真空抽吸来将其传输通过挠性塑料管。然而，对于高输出量而言，经由挠性管的传输在操作上并不足够可靠。另外，这些系统还表现出灰尘积聚和分散的问题。因此，本申请的目的是提供一种改进的自动刷毛提供装置，该自动刷毛提供装置能够与气流传输系统组合并且表现出高的操作可靠性。
【发明内容】
[0004]根据一个方面，提供了一种为刷子具体地牙刷或其部分的自动生产提供刷毛的方法，包括:
[0005]-在储存容器中提供多根刷毛；
[0006]-将油施加至储存容器中的多根刷毛的至少一部分；
[0007]-从施加了油的刷毛中分离两根或更多根刷毛以形成刷毛簇；
[0008]-使用气流来将所分离的刷毛簇中的至少一个刷毛簇传输到管中；以及
[0009]-将至少一根刷毛簇布置成旨在形成待生产刷子的刷毛图案的图案。
[0010]根据另一方面，提供了一种用于为刷子具体地牙刷的自动生产提供刷毛的装置，包括:
[0011 ]-储存容器，该储存容器包括位于其中的多根刷毛，其中该储存容器包括至少一个开口侧和与该开口侧相对的底侧，并且其中刷毛被布置成使得刷毛的第一端部位于储存容器的底侧处并且刷毛的第二端部位于储存容器的开口侧的方向上；
[0012]-浸渍单元，该浸渍单元适于将油施加至所储存的多根刷毛的至少一部分；
[0013]-分离单元，该分离单元适于将刷毛从储存容器分离，其中所分离的刷毛形成刷毛簇；
[0014]-传输单元，该传输单元适于传输刷毛簇，其中传输单元包括至少一个管和用于在至少一个管内产生气流的装置;以及
[0015]-布置单元，在该布置单元中收集刷毛簇并在传输之后以预定图案布置，其中传输单元的至少一个管将分离单元与布置单元连接;以及
[0016]提供单元，该提供单元将刷毛簇的图案提供至适于形成刷子的刷子成形单元。
【附图说明】
[0017]不仅通过权利要求而且也通过以下说明和附图，这些和其它特征将变得显而易见;下文借助于所述说明和附图来阐释示例性实施方案。
[0018]图1示出适于将油14施加至多根刷毛30的浸渍单元10的示意图；以及
[0019]图2示出用于为刷子的自动生产提供刷毛30的装置的布置的示意图，该装置包括至少一个浸渍单元10。
【具体实施方式】
[0020]以下是对用以提供用于刷子生产具体地牙刷生产的刷毛的方法的各种型式的描述。说明书进一步公开了一种生产(牙)刷，具体地通过使用本公开的方法来生产(牙)刷的装置。本说明应被视为仅是示例性说明，并且未述及每一个可能的实施方案，因为描述每一个可能的实施方案即便是可能的话也是不切实际的，并且应当理解，本文所述的任何特征、特性、结构、部件、步骤或方法论可被整体或部分地删除、与本文所述的任何其它特征、特性、结构、部件、产品步骤或方法论合并或由其取代。此外，单个特征或特征的(子)组合可具有创造性特征，而与由权利要求所提供的特征组合、说明书的相应部分或附图无关。
[0021]此外，各个特征的详细描述以及限定和进一步说明参照方法以及装置进行公开，而与说明书中主要归属于方法或设备的相应部分无关。
[0022]提供了一种用于为刷子具体地牙刷及其部分的生产提供刷毛的方法。所公开的方法至少涉及如下步骤:在储存容器中提供多根刷毛，从布置在储存容器中的多根刷毛中分离两根或更多根刷毛，由此形成刷毛簇，使用气流系统来传输所分离的刷毛簇以及将刷毛布置成将被包括在待生产的刷子中的图案。所述气流系统包括管，气流在该管中产生。可使用正的或负的气流。即，刷毛可通过吹送或抽吸来传输;具体地，这些刷毛通过真空抽吸来传输。
[0023]此外，当刷毛储存在容器中时用油来处理刷毛。这意味着，该方法还包括如下步骤:将油施加至储存容器中的多根刷毛的至少一部分。令人惊讶的是，已发现刷毛的中间油处理显著地改进了对应刷毛提供装置的装置性能。具体地，通过管中气流进行的传输要求这些刷毛并不彼此粘着或粘着到管壁，并且要求这些刷毛在传输期间不会卷边使得保持平行布置。在传输之前用油进行浸渍避免了在管中积聚，由此改进了传输单元的性能和可靠性。此外，在整个提供系统中的灰尘得以减少，这对于最终刷子来说是有利的，并且还改进了装置的使用寿命和工艺可靠性。
[0024]将油施加至储存容器中的多根刷毛的至少一部分的步骤可包括提供吸收装置并用油来浸渍吸收装置的步骤。根据本公开的合适的油应允许与人体具体地与人的口腔接触，并且可以被吞咽而不会对人体产生任何不利的效果。合成油以及天然油可满足所述要求。可使用所有可食用天然油以及经认证可用于医疗和/或美容应用的合成油。经认证的合成油的列表例如由食品和药物管理局(FDA)提供。本文可使用的合成油例如是矿物油或技术油，具体地硅油。合适的硅油可以是例如道康宁的35 % 二甲基硅油NF乳液(商标名DOWCORNING 365)，这是包含35%道康宁360医用流体的白色液体乳。下文与浸渍单元一起详细地公开了用于提供吸收装置并且用待使用的油来浸渍该吸收装置的示例性实施方案。
[0025]在吸收装置已由油浸渍之后，使多根刷毛的至少一部分与所浸渍的吸收装置接触，由此将油从吸收装置转移至刷毛。在一个转移步骤中用油浸渍的刷毛的数量取决于吸收装置的尺寸和形状。由于几何形状的原因，在每个浸渍步骤期间仅接触刷毛的一部分可能是有利的。另选地，在每个浸渍步骤期间，使储存在容器中的所有刷毛与吸收装置接触。如果所有的刷毛都被接触，则吸收装置能够附加地向刷毛施加压力，使得它们完全地位于储存容器的底部处。此外，吸收装置与刷毛的接触时间可被缩短，这是因为在单独刷毛在容器中的储存期间，这些刷毛用来自该吸收装置的油浸渍一次以上。
[0026]油可通过重力和/或毛细管力来施加。刷毛以平行的长轴储存在容器中，其中一个刷毛端经由容器的开口侧暴露于环境，而另一端部位于容器的底部处。通过使用预定接触时间和预定接触压力来使吸收装置与刷毛的暴露的端部接触并且沿刷毛的长轴冲洗来施加油。刷毛在储存容器中的紧密布置产生较强的毛细管力，这些毛细管力足够强以施加油而无需借助重力或甚至抵抗重力。足以将油施加至刷毛端的合适时间段可以在约0.1秒至约5秒的范围内，具体地在约0.5秒至约3秒的范围内，更具体地在约I秒至约2秒的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。此外或另选地，油的施加可由传感器来控制。例如，传感器可布置在储存容器的底部处以监测位于其中的刷毛端的浸渍状态。
[0027]由此，油在一个施加步骤中转移至更大量的刷毛。例如，如下范围内的油量可转移至约120000根长丝:在约0.1g至约2g的范围内，具体地在约0.5g至约1.5g的范围内，更具体地在约0.7g至约1.2g的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。由此，由于分配不均匀，施加至单个刷毛的油量可略有不同。例如，可例如使用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)来测量施加至单个刷毛的油量。使用本文公开的施加方案，各个刷子包括如下范围的油:在约10ppm至约250ppm的范围内，具体地在约120ppm至约200ppm的范围内，更具体地在约150ppm至约180ppm的范围内的油或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。
[0028]刷毛可例如是由塑性材料制成的单丝。用于刷毛的合适塑性材料可以是聚酰胺(PA)，具体地尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或它们的组合物。此外，刷毛材料可包括添加剂，诸如研磨剂、彩色颜料、香料等等。例如，可添加诸如高岭土之类的研磨剂和/或可在外表面处对长丝进行着色以实现指示材料。随时间推移使用刷毛长丝，材料外侧上的着色慢慢消退以指示长丝被磨损的程度。在本文公开的方法期间，也可添加可选的添加剂。例如，可将施加至刷毛表面的添加剂添加至所施加的油。因此，添加剂与油一起施加并且停留在表面处。可添加至待施加的油的合适添加剂是例如紫外荧光(UV)增白剂、信号物质，诸如指示器着色颜料和/或研磨剂。
[0029]在将油施加至刷毛之前，可以对这些刷毛进行预处理。预处理可以是例如对刷毛的一个端部进行端部倒圆。端部倒圆是指一连串研磨和抛光步骤，使得在刷毛长丝被切割之后变锐利的端部包括倒圆的圆顶形状和平滑表面。倒圆的端部旨在作为刷毛的清洁端部，即，与口腔以及位于口腔内的组织接触的端部。端部倒圆可例如在刷毛被切割成储存在储存容器中的长度之前执行。例如，刷毛长丝股可作为丝束获得。刷毛丝束是多根即约120000根刷毛长丝的布置，这些刷毛长丝都被布置为具有平行长轴。丝束的直径由形成一个丝束的刷毛的直径和数量限定。丝束的长度取决于握持需求。有利的是将丝束的刷毛端进行端部倒圆，然后切除预定长度的一个薄片。该薄片称为刷段(puk)，其包括预定长度的刷毛。如果丝束的刷毛端在刷段被切割之前被端部倒圆，则位于该刷段中的刷毛包括被端部倒圆的一个端部和一个尖锐端部。此外或另选地，该刷段可能首先从丝束被切除并在切割之后被端部倒圆。
[0030]油可从两个端部即尖锐端部和倒圆端部施加至刷毛。从倒圆的端部进行施加可能是有利的，因为与尖锐端部相比油的分配略有增大，但从尖锐端部进行施加也可以是有利的。如果油从尖锐端部施加，则倒圆的端部位于储存容器的底部处并且由此在工艺期间被覆盖。例如，这些倒圆的端部并不与浸渍单元接触，该浸渍单元潜在地将灰尘与油一起施加。此外，在后一种布置中，刷毛也从尖锐端部进入并离开该传输单元的管。具体地，如果刷毛在传输单元的管的端部处碰撞止挡板，所述机械影响可改变刷毛的形状，而这对于倒圆的端部是不期望的。
[0031]附加的预处理步骤可以是干燥步骤。干燥步骤可在端部倒圆步骤之前或之后执行。例如，丝束可被干燥或各个刷段可被干燥，或者刷毛可能已经储存在储存容器中并且在其中被干燥。在端部倒圆之前进行干燥可以是优选的，这是因为在研磨和抛光期间产生的磨肩不会粘着到经干燥的刷毛表面。这意味着，如果刷毛在端部倒圆步骤之前被干燥，则对于后续步骤可使用较清洁的刷毛。取决于端部倒圆，刷毛因此具体地被干燥为丝束。干燥可在干燥炉中发生或使用微波来进行。具体地，微波干燥可能由于较短的施加时间而是有利的。例如，丝束可在具有如下功率的微波中处理:该功率在约500W至约900W的范围内，具体地在约550W至约800W的范围内，更具体地在约600W至约700W的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。处理可进行如下时间:约2分钟至约15分钟，具体地约4分钟至约12分钟，更具体地约6分钟至约10分钟或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。
[0032]在已将油施加至刷毛之后，预定数量的刷毛从储存容器中分离。所述预定数量对应于通常用于一个刷毛簇的刷毛数量。形成一根刷毛簇的刷毛的合适数量可例如在如下范围内:在约10至约80的范围内，或者在约15至60的范围内，或者在约20至约50的范围内，或者在约25至约40的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。所述分离步骤的拾取装置在现有技术中是广知的。
[0033]然后，所分离的刷毛簇在管中经由气流传输至布置单元。在布置单元中，将刷毛簇布置成旨在形成待生产刷子的刷毛图案的预定图案。布置刷毛图案可引入到模制机器中，并且刷头可通过注射模制来形成，该注射模制包括刷毛簇图案的包覆模制。
[0034]此外或另选地，还提供一种用于为刷子具体地牙刷的自动生产提供刷毛的装置。所述装置包括储存容器，该储存容器包括位于其中的多根刷毛。刷毛可以是例如由塑性材料诸如聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或它们的组合物制成的单丝。刷毛长丝的直径可以在约0.0 Imm至约0.3mm的范围内，具体地在约0.05至约0.2mm的范围内，更具体地在约0.1至约0.16mm的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。刷毛的长度取决于期望的用途。一般来讲，刷毛长丝可具有任何适于传输的长度，诸如约1200mm，然后被切割成期望长度的段。通过锚固线安装到刷子的刷毛与通过无锚固技术安装到刷子的刷毛相比具有双倍长度。此外，刷毛的长度影响将刷毛弯曲所需的弯曲力。因此，刷毛的长度可用于实现刷子图案中的刷毛的不同刚度。用于刷子具体地牙刷的刷毛的典型长度可以在约5mm至约20mm的范围内，具体地在约7mm至约17mm的范围内，更具体地在约8mm至约15mm的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。储存在长丝储存容器中的长丝可比所得刷头中的最终长丝长度更长，使得来自一个储存容器的长丝可被切割成不同的特定最终长度。储存容器中的长丝可在如下范围内长于最终的长丝:在约0.5mm至约7mm的范围内，具体地在约Imm至约5mm的范围内，更具体地在约1.5mm至约3mm的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。
[0035]储存容器可具有任何几何形状，只要刷毛可储存在其中。多根刷毛沿它们的长轴布置在储存容器中。这意味着，每个刷毛元件以其长轴平行于相邻刷毛来布置。此外，刷毛以第一端部位于储存容器的侧壁处。在刷毛的相对第二端部处，储存容器不包括诸如侧壁的任何边沿，使得刷毛的第二端部位于储存容器的开口侧的方向上。由此，刷毛的第二端部暴露于环境。与储存容器的开口端相对地布置的侧壁将在本说明书中称为储存容器的“底部”。
[0036]本文使用的“暴露于环境”是指刷毛的端部可从外部触及。具体地，浸渍单元应能够与刷毛的端部接触。这意味着可选择储存容器的尺寸，其中刷毛的暴露于环境的端部从储存容器突出，或者与储存容器侧壁齐平，或者可位于该储存容器侧壁的内部。如果刷毛端从储存容器突出，这些刷毛端可易于由浸渍单元触及，但长丝可在油的施加期间弯曲。如果刷毛端位于储存容器的内部，刷毛长丝在油的施加期间由容器侧壁支承。由此，可更好且更快地施加油，并且刷毛在油施加过程中不会受损。然而，需将浸渍单元的尺寸构造成使得该浸渍单元能够进入储存容器以便接触储存在其中的刷毛。
[0037]此外，该装置还包括浸渍单元，该浸渍单元适于将油施加至多根刷毛。因此，浸渍单元包括吸收装置，该吸收装置用待施加的油来浸渍。合适的油是允许与人体接触的合成油或天然油。例如，可使用合成油，具体地硅油。合适的硅油可以是例如道康宁的3 5 % 二甲基硅油NF乳液(商品名DOW⑶RNING 365)，这是包含35%道康宁360医用流体的白色液体乳。另选地，也可使用Dow Corning 24。油储存在存器中，其中该存器和吸收装置经由配料线连接。配料线打开和关闭油贮存器与配料线之间的连接。配料阀的打开和关闭取决于吸收装置的浸渍状态。浸渍液位传感器监测吸收装置的浸渍液位。如果吸收装置的浸渍液位达到预定的下阈值，则配料阀打开并且油经由配料线传输到吸收装置中。在达到预定的上阈值之后，配料阀关闭。
[0038]下阈值和上阈值的设定取决于所使用的吸收装置和油。例如，可将上阈值限定为最大吸收容量。本文使用的“最大吸收容量”可以是在没有任何油由于重力而从吸收装置渗出的情形下在该吸收装置中吸收的最大油量。本文使用的“最小下阈值”可定义为在一个转移步骤中转移至刷毛的油量加上在转移条件下最小程度地保留在吸收装置中的油量。在本文描述的方法中可使用较高的下阈值以增大工艺稳定性。例如，下阈值可定义为在一次以上(例如，1.5次或2次)转移步骤中转移至刷毛的油量加上在转移条件下保留在吸收装置中的油量。合适的下阈值可甚至更高，并且也可基于吸收装置几何尺寸来限定。例如，合适的下阈值可以是吸收装置的浸渍液位，该浸渍液位是吸收装置的从接触表面测量的厚度的四分之一、三分之一或二分之一。另选地，可不使用下阈值，并且基于上阈值来控制配料阀。合适的浸渍液位传感器在现有技术中是已知的。可持续地或周期性地执行对浸渍液位的监测。周期性监测可基于时间方案。这意味着，每隔X秒就监测浸渍液位一次，其中X可以在约
0.2至约10秒的范围内，具体地在约I至约7秒的范围内，更具体地在约1.5至约5秒的范围内或者任何较窄并且落在上述较宽数值范围内的其它数值范围，就像这些较窄数值范围在本文明确表述一样。此外或另选地，浸渍液位基于转移工艺来监测，例如在每个转移步骤之后或者在每个第二转移步骤之后或者在每个第三转移步骤之后。
[0039]此外或另选地，该装置可至少包括适于吸收油并将油转移至刷毛的吸收装置。油的所述转移可通过使吸收装置与由储存容器提供的刷毛的第二端部以预定接触压力接触预定时间段来提供。由此，可通过重力和/或毛细管力来转移油。
[0040]为了使吸收装置如上所述与刷毛的第二端部接触，吸收装置可被安装到可动布置单元上。所述可动布置单元须能够使吸收装置与刷毛端接触并在预定时间段之后终止接触。合适的可动布置单元可以是吸收装置载体，该吸收装置载体联接至液压驱动的活塞，使得吸收装置被取向成朝向多根刷毛的端部。活塞使吸收装置在刷毛端的方向上移动，至少直到吸收装置的表面接触刷毛端。此外，吸收装置可将压力施加至刷毛端以转移油，其中压力的施加本身是有利的。例如，刷毛可在油的施加期间压抵于储存容器的底部，使得所有刷毛都布置在储存容器内部的相同位置处。刷毛布置的所述改进可使得拾取工艺更容易，由此改进工艺质量和稳定性。在已完成油的施加之后，活塞可将吸收装置从刷毛端和储存容器抽回。活塞应是可动的，使得刷毛端和吸收装置之间的最大距离足以更换储存容器。
[0041]如已经描述的那样，这些刷毛将在它们被油浸渍之前提供在储存容器中。然而，刷毛并不被制造成预定长度的刷毛，而是制造成以卷或者以大片此类股线的形式提供的连续的长丝股。例如，刷毛长丝股可作为丝束获得。刷毛丝束是多根即约120000根刷毛长丝的布置，这些刷毛长丝都被布置为具有平行长轴。丝束的长度可通过操纵需求来确定，因为较长的丝束更难以操纵，而较短的丝束则可实现较少的刷毛。丝束的直径由形成一个丝束的刷毛的直径和数量来限定。例如，例如，合适的丝束可具有约1200mm的长度和约55mm的直径。丝束的外表面可由诸如塑料片之类的封套来覆盖。从丝束中可切割预定长度的薄片。这些薄片之一称为刷段并且包括预定长度的刷毛。所述预定长度至少是布置在最终刷子中的最长刷毛的长度加上结合到刷头中的刷毛的长度。此外或另选地，刷段也可针对基于锚固进行分簇而包括刷毛的双倍长度，或者该长度可略大于为了诸如通过切割、端部倒圆、拼接、渐缩等修改刷毛端而针对最长刷毛所需的长度。针对在无锚固技术中使用的刷毛，刷段的合适厚度(对应于本文提供的单独的刷毛的长度)可以是约16_。从丝束切割出均具有相同长度的若干刷段并可对这些刷段进行预处理。然后，将若干刷段的刷毛作为连续的刷毛区域布置在储存容器中，并且将储存容器布置在浸渍单元中。
[0042]在将油施加至储存容器中的刷毛之后，将储存容器转移至分离单元和/或传输单元，或者将吸收装置从浸渍单元移除以便用分离单元和/或传输单元来置换。这意味着，本文公开的装置进一步包括分离单元和传输单元。
[0043]分离单元能够将预定数量的刷毛从储存容器中分离。例如，可例如通过拾取机构来使用机械分离。“拾取”，如本文所理解的那样，应包括用于将单独的刷毛从刷毛储存器中分离的所有可能的机械方法。例如，预定数量的刷毛可主动地由抓持器来抓取，或者刷毛可垂直于它们的长轴在被动拾取器的方向上从储存容器中持续地推动，该被动拾取器具有能够接收预定数量的刷毛的凹槽。本领域技术人员可例如从W02011/128020A1中知道拾取单元。然后，将所拾取数量的刷毛即刷毛簇提供至传输单元，该传输单元适于将所分离的刷毛转移至预定空间。另选地，刷毛可通过传输单元从储存容器直接被吸出以形成刷毛簇。两个或更多个初始分开的刷毛簇可之后在布置单元上组合。
[0044]传输单元包括至少一个管和用于在至少一个管内产生气流的装置。管的邻近所分离刷毛布置的端部可包括连接至管的一个喷嘴。喷嘴可具有与管相同的直径，或者喷嘴可以是漏斗。可在如本文公开的传输单元中并行地使用一个以上的喷嘴-管组合。在管内部应产生气流以通过所述气流来传输所分离的刷毛。因此，管例如连接至抽吸单元，使得这些刷毛由欠压来分离。这意味着，刷毛可从分离单元或储存容器抽吸到喷嘴中，然后可经由欠压从管的包括喷嘴的端部传输至管的另一端部。
[0045]管的所述第二端部可连接至任何合适的空间以接收刷毛来进行进一步实施。例如，管的第二端部可连接至布置单元，该布置单元也可以是本文公开的装置一部分。布置单元可以是能够以预定图案来布置由管所递送的刷毛簇的任何单元或装置。合适的布置单元是例如分流器、漏斗、管和滑动元件或它们的组合，其中刷毛簇从一个漏斗或管转移至另一个。刷毛簇在布置单元中的运动可以是已施加的气流，或者刷毛可由滑动元件移动。在布置单元中，刷毛簇的最终尺寸、形状和长度得以形成并且可与从传输单元的管递送的刷毛簇相比有所修改。此外，布置单元可能够以预定簇图案来布置若干最终刷毛簇。
[0046]所述预定图案可被转移至提供单元，该提供单元也是本文所公开的装置的一部分。提供单元能够将预定的刷毛簇图案提供至形成最终刷子的刷子成形单元。例如，刷子成形单元可以是注射模制机器。在刷子成形单元中，刷毛簇的从提供单元突出的端部能够被包覆模制，由此形成刷头或其部分。所述刷头可安装至刷子柄部，或者刷子柄部可通过包覆模制刷头或其部分而在第二注射模制步骤中形成。合适的提供单元可以例如是用于注射模制机器的模具的部分。例如，模具的用作提供单元的一部分可以是包括适于接收刷毛簇的孔的模具部分。具体地，多个孔可以对应于待形成的刷头的刷毛簇图案的预定图案来布置在模具部分中。所述模具部分在本文中被称为模具棒，其可包括一个以上的孔图案，使得一个以上的刷子能够并行地形成。
[0047]在下文中，将给出若干个示例性实施方案的具体说明。应当注意的是，本公开中描述的所有特征，无论它们公开于前面描述的比较普遍的例子中还是公开于下面描述的装置示例性实施方案中，即使它们可描述于具体实施方案的环境中，当然是指公开为可与所有其它所公开的特征组合的各个特征，只要这将不与本公开的宗旨和范围相矛盾。具体地，如果适用的话，针对其中任一个装置或其一部分或者为自动(牙)刷生产提供刷毛的方法或其步骤所公开的所有特征也可与该装置的其他部分或其他方法步骤组合和/或应用于该装置的其他部分或其他方法步骤。
[0048]图1示出浸渍单元10的示意图。本文公开的浸渍单元10适于将油14施加至多根刷毛30。因此，浸渍单元10包括用油14浸渍的吸收装置12。合适的油14是允许与人体接触的合成油或天然油，诸如合成油，具体地硅油。合适的硅油14可例如是道康宁的35 % 二甲基硅油NF乳液(商品名为DOW CORNING 365)。油14储存在贮存器16中，其中该贮存器16和吸收装置12经由配料线18连接。配料阀20打开和关闭油贮存器16与配料线18之间的连接。配料阀20的打开和关闭取决于吸收装置12的浸渍状态，其中浸渍液位传感器22监测吸收装置12的浸渍液位。如果吸收装置的浸渍液位达到预定下阈值，则配料阀20打开且油14经由配料线18传输到吸收装置12中。在达到预定上阈值之后，配料阀20关闭。合适的上阈值是最大吸收容量，并且合适的下阈值是吸收装置的浸渍液位，该浸渍液位是吸收装置的从接触表面测量的厚度的四分之一。
[0049]多根刷毛30储存在储存容器36中。刷毛30可例如是由诸如聚酰胺(PA)，具体地PA6.10或PA6.12之类的塑性材料制成的单丝。刷毛长丝的直径可在0.1至约0.16mm的范围内，或者刷毛可被切割成在约0.8至约1.5mm范围内的长度段。
[0050]储存容器36可具有任何几何形状，只要刷毛30能够被储存在其中。多根刷毛30被布置在储存容器36中，使得它们的长轴彼此平行。在刷毛30的第一端部32处，刷毛30位于储存容器36的底部处，并且在刷毛30的相对(第二)端部34处，储存容器36打开，S卩，其不包括侧壁，使得刷毛30的第二端部34暴露于环境并且能由吸收装置26接触，该吸收装置适于吸收油14并且将该油转移至刷毛30。油14的所述转移可通过使吸收装置26与刷毛30的第二端部34接触预定时间段来执行。由此，可通过重力和/或毛细管力来转移油。足以将油14施加至刷毛端34的合适时间段可以在约I秒至约2秒的范围内。由此，将油转移至大量刷毛30。例如，约0.7g至约1.2g范围内的油可转移至约120000根长丝。
[0051 ]为了使吸收装置26与刷毛30的第二端部32接触，吸收装置26可例如安装到吸收装置载体27上，该吸收装置载体联接到由液压驱动的活塞28。该活塞28使吸收装置26在刷毛端34的方向上移动，至少直到该吸收装置26的表面接触刷毛端34。此外，活塞28可将压力施加至刷毛端34以在油14的施加期间将刷毛端34压抵于储存容器36的底部，使得所有的刷毛30被布置在储存容器36内部的相同位置处。在已完成油14的施加之后，活塞28可将吸收装置26从刷毛端34和储存容器36抽回。
[0052]图2示意性地示出自动刷毛提供装置布置，该布置包括如图1中所示的浸渍单元10和使用气流进行传输的至少一个传输单元40。图1中所公开的所有特征，无论是单个地描述的还是以组合方式描述的均同样适用于图2所示的浸渍单元10。与图1所示的浸渍单元10相同的特征用相同的附图标记标出并且并不再详细地描述。
[0053]为了施加油14，刷毛30需提供在储存容器36中。因此，刷段31从刷毛丝束33切割。刷毛丝束33可以是多根刷毛长丝的布置，这些刷毛长丝被布置为具有平行长轴。从丝束33切割出薄片，即，刷段32，这些段包括预定厚度，该预定厚度对应于包括在刷段31中的刷毛30的长度。约例如，具有约16mm的厚度的刷段31可从丝束33切割。这些刷段31可适合用于在无锚固刷子中的刷毛30。然后，若干刷段31的刷毛30被布置在储存容器36中，并且储存容器36被布置在浸渍单元10中。
[0054]在将油14施加至储存容器36中的刷毛30之后，将储存容器36转移至分离单元和/或传输单元40，或者将吸收装置26从浸渍单元10移除以用分离单元和/或传输单元40来置换。
[0055]可被引入到浸渍单元10和传输单元40(未示出)之间的分离单元能够例如通过机械拾取将预定数量的刷毛30从储存容器36分离。然后，将拾取数量的刷毛30即刷毛簇35提供至传输单元40以便被转移至布置单元48。
[0056]传输单元40包括至少一个喷嘴42，该至少一个喷嘴连接至传输单元40的一个管44。可并行地使用一个以上的喷嘴-管组合42，44。管44连接至抽吸单元46。这意味着，刷毛30可从分离单元或储存容器36抽吸出，并且可经由欠压从管44的包括喷嘴42的端部传输至管44的连接至布置单元48的端部。布置单元48可以是能够以预定图案来布置刷毛簇35的任何单元或装置，刷毛簇35由管44来递送。合适的布置单元48例如包括分流器、漏斗、管和滑动元件或它们的组合，其中刷毛簇35从一个元件转移至另一元件，由此改变形状和尺寸。此夕卜，布置单元48能够以刷毛簇35的预定图案来布置若干刷毛簇35，这些刷毛簇能够被递送至提供单元50。
[0057]合适的提供单元50可以例如是用于注射模制的模具的部分，诸如模具棒，该模具棒包括适于接收刷毛簇35图案的孔的预定图案。将填充有刷毛簇35的模具棒50引入到刷毛成形单元52诸如模制机器中。在模制机器52中，刷毛簇35的从提供单元50突出的端部能够被包覆模制，由此形成刷头。
[0058]本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
【主权项】
1.一种为刷子具体地牙刷或其部分的自动生产提供刷毛(30)的方法，包括: -在储存容器(36)中提供多根刷毛(30); -将油(14)施加至所述储存容器(36)中的所述多根刷毛(30)的至少一部分； -从施加了所述油(14)的所述刷毛中分离两根或更多根刷毛(30)以形成刷毛簇(35); -使用气流在管(44)中传输所分离的刷毛簇(35)中的至少一个刷毛簇；以及 -将所述至少一个刷毛簇(35)布置成旨在形成待生产刷子的刷毛图案的图案。2.根据前述权利要求所述的方法，其中将所述油(14)施加至所述储存容器(36)中的所述多根刷毛(30)的至少一部分的步骤包括: -提供吸收装置(26); -用所述油(14)来浸渍所述吸收装置(26);以及 -使所述多根刷毛(30)的至少一部分与经浸渍的吸收装置(26)接触，由此将油(14)从所述吸收装置(26)转移至所述刷毛(30)。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述油(14)沿所述刷毛(30)的长轴施加至所述刷毛。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述油(14)通过重力和/或毛细管力来施加。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述油(14)施加至所述刷毛(30)之前，将添加剂，具体地UV增白剂、信号物质和/或研磨剂，添加至所述油。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用技术油或矿物油，具体地硅油。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在施加所述油(14)之前，所述刷毛(30)在干燥炉或微波中预处理。8.根据前述权利要求所述的方法，其中所述刷毛(30)在500W至800W的范围内，具体地600W至700W范围内的微波中预处理3分钟至12分钟，具体地5分钟至10分钟。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气流通过吹送或抽吸，具体地通过真空抽吸来产生。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述刷毛(30)在第一端部(32)处进行端部倒圆，并且所述油(14)在所述刷毛(35)的第二端部(34)处施加。11.一种为刷子具体地牙刷的自动生产提供刷毛(30)的装置，包括: -储存容器(36)，所述储存容器包括位于其中的多根刷毛(30 )，其中所述储存容器(36)包括至少一个开口侧和与所述开口侧相对的底侧，并且其中所述刷毛(30)被布置成使得所述刷毛(30)的第一端部(32)位于所述储存容器(36)的底侧处并且所述刷毛(30)的第二端部(34)位于所述储存容器(36)的开口侧的方向上； -浸渍单元(10)，所述浸渍单元适于将油(14)施加至所储存的所述多根刷毛(30)的至少一部分； -分离单元，所述分离单元适于将刷毛(30)从所述储存容器(36)分离，其中所分离的刷毛(30)形成刷毛簇(35); -传输单元(40)，所述传输单元适于传输所述刷毛簇(35)，其中所述传输单元(40)包括至少一个管(44)和用于在所述至少一个管(44)内产生气流的装置(46);和 -布置单元(48)，在所述传输之后，所述刷毛簇(35)被收集并以预定图案布置在所述布置单元中，其中所述传输单元(40)的至少一个管(44)将所述分离单元与所述布置单元(48)连接;和 提供单元(50)，所述提供单元将所述刷毛簇(35)的图案提供至适于形成刷子的刷子成形单元(52)。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述浸渍单元(10)包括用待施加的油(14)浸渍的吸收装置(26)。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述吸收装置(26)安装在活塞(28)上，所述活塞在所述储存容器(36)的开口侧的方向上周期性地移动并且使所述吸收装置(26)与由所述储存容器(36)提供的所述刷毛(30)的第二端部(34)接触。14.根据权利要求12或13所述的装置，其中所述浸渍单元(10)包括液体贮存器(16)，所述油(14)储存在所述液体贮存器中并且所述液体贮存器连接至所述吸收装置(26)。15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其中所述浸渍单元(10)包括传感器(22 )，所述传感器监测所述吸收装置(26)的浸渍液位。
【文档编号】A46D3/08GK105992531SQ201580007525
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】K·艾依曼, M·谢弗
【申请人】宝洁公司