用于制造刷子的方法和设备以及注射成型半模件
技术领域
本发明涉及一种用于制造刷子的方法和设备以及注射成型半模件，所述刷子具有由热塑性塑料构成的刷毛载体，该刷毛载体具有至少一个固定开口，至少一个刷毛嵌入并固定在该固定开口中。
背景技术
实践中使用两种方法制造刷子，特别是牙刷及家用刷子，即：使用固定件(薄金属板或线环)或不用固定件固定刷毛簇。与使用固定件不同，不用固定件的方法设定：不是将刷毛簇折叠并于该刷毛簇的折叠处将该刷毛簇固定在刷毛载体上，而是以粘接或热方式将刷毛簇的一个端部锁定在刷毛载体上。实践中常用的方法在此设定：刷毛载体具有开口，刷毛簇插过该开口。刷毛簇则以该刷毛簇的背侧端部伸出所述开口并在该刷毛载体的背侧上得到加热。刷毛的热塑性材料由此熔化，刷毛由此在材料方面相互融合并形成变粗部，借助该变粗部，各个刷毛不可能被向前拉出。通常借助热风或热冲头(Stempel)在背侧液化数目众多的刷毛簇，使得各个刷毛簇的材料相互融合并在背侧形成由液化的刷毛端部构成的层。接着将该背侧覆盖、特别是喷溅(überspritzt)。
这种解决方案的缺点是：由于背侧需要遮盖之故，不得不在方法方面和设备方面发生很大的额外支出。在此须注意的是：恰恰在牙刷的情况中将相邻层之间的过渡面设计为尽可能无间隙的，以避免卫生问题。
“刷毛载体”的概念应该理解为成品刷子的承载刷毛或刷毛簇的部件。在此，刷毛载体可以是整个刷体-在牙刷的情况中是包括柄部、颈部和头部的一件式注射的部件-或者仅仅是之后的刷体的预制的组成部分。在后种情况中，刷毛载体通常是由热塑性塑料构成的薄板，该薄板设置有一个或多个用于填充一个或多个刷毛或刷毛簇的开口。在对刷毛进行填充和紧固之后，然后将薄板状的刷毛载体插入预制的刷体中，该刷体具有例如用于薄板状的刷毛载体的相应的凹部。作为此外的可选方案-这是通常的情况-对薄板状的刷毛载体进行注射包封并且因此由预制的刷毛载体和喷射的其余部分产生刷体。
CH 672 579 A5提出了一种用于借助薄固定板将刷毛簇紧固在刷毛载体中的方法。这意味着：将刷毛簇折叠并且所述薄固定板位于折叠区域中，该薄固定板压入固定开口的壁中并且由此将刷毛簇最终固定在刷毛载体上。然而为了将刷毛载体的端侧或前侧面上的开口最佳地封闭，使得细菌和霉菌不能在此定居并繁殖，应该将刷毛载体上的环绕固定开口并从端侧面上凸起的隆起向内挤压。然而刷毛簇本身并不通过该隆起的这个变形得到紧固、而是通过固定件本身。各个刷毛簇一个接一个经由填塞工具被击入刷毛载体中，所述填塞工具将折叠的刷毛簇推过一管道。所述管道本身在其端侧面上则具有加热装置，该加热装置只贴靠在隆起上并使该隆起熔化或塑化并且接着将其径向向内挤压。
除了上述用于将刷毛或刷毛簇无固定件地紧固在刷毛载体上的可能性之外，在理论上还产生了一种另外的方法(然而该方法从未能够在实践中得以实施)，即将刷毛簇推入刷毛载体中，该刷毛载体具有开口并且将该刷毛载体预热。在将刷毛簇推入软的刷毛载体中之后，借助压机对刷毛载体在其前侧面(刷毛簇从该前侧面伸出)上施加压力，从而对围绕开口的边缘的软的材料进行挤压并且使所述开口在横截面中缩小。下面为此介绍几个方案。
DE 198 53 030 A1规定：刷毛簇在其背侧面具有相互熔化为变粗部的刷毛。刷毛载体拥有开口，加热装置的柱体状的突起在刷毛簇刺入之前在不接触开口边缘的情况下插入这些开口中。通过这个辐射热，开口的内侧边缘局部发热。刷毛载体在边缘区域中达到使组织变化的温度、例如软化温度。通过温度升高，孔在其横截面中应缩小，使得刷毛簇在刺入时一定进入壁中。于是在移除加热装置之后将具有变粗的端部的刷毛簇推入所述开口中，其中，变粗部在横截面中大于开口横截面，使得所述变粗部进入限定并包围所述开口边缘的软的区域中、即相应的壁中。接下来依然利用冲头使刷毛载体的前侧面变形，使得该刷毛载体的材料被压向刷毛簇并将其固定。
由US 5 224 763公知了一种类似的方法，在该方法中，刷毛载体具有隆起状凸起的开口边缘。在此也通过如下方式对所述开口的边缘进行加热，即，栓形的加热元件伸入所述开口中或利用热风进行作业。开口本身从横截面上讲小于刷毛簇的变粗的端部，使得该刷毛簇在刺入软质开口的壁中之后固定在其中。用于刷毛簇的保持件然后挤压经加热的环绕的隆起，使得附加的材料可用于将到刷毛载体的端侧面的过渡部处的开口封闭。
由EP 0 355 412 A1公知了一种方法，在该方法中对刷毛簇的变粗的端部和/或刷毛载体中的开口的边缘进行加热，其中将尺寸和温度选择成，使得开口的边缘在变粗的端部刺入之后挤向内侧并且这样类似于在咬合连接中那样将所述变粗的端部包围并形状锁合地将其容纳。
EP 0 472 857 B1提出：利用经加热的、具有销钉的冲头压入板形的由塑料制成的板形的刷毛载体中，使得所述销钉制成用于容纳刷毛簇的开口。然后将刷毛簇压入压印成的、依然热的开口中，并且在刷毛簇的变粗部周围出现熔体。此外可将模板压向刷毛载体的上侧，以便也使熔体变形。在此特别优选：在还未变形的刷毛载体的上侧上伸出凸起或隆起，这些凸起或隆起构成可用作压向开口的方向的材料。
在根据DE 34 22 623 A1的方法中，将设计为板形且没有开口的刷毛载体与刷毛簇焊接，这些刷毛簇由与刷毛载体相同的塑料构成。加热工具在刷毛载体的与刷毛簇的还未相互焊接的侧面之间移动，使得二者熔化。接着将刷毛簇压入刷毛载体的熔化的材料中。
然而本发明涉及一种与在DE 10 2015 111 312 A1中说明的方法不同的方法。在这种情况下，将刷毛或刷毛簇以通常变粗的紧固端部事先推到固定开口中。接着在将压力和热施加在固定开口边缘上的情况下使刷毛载体变形并收缩。在这种情况下，只在前侧面区域中对刷毛载体进行加温、更确切地说加温到较低的温度而不达到熔化温度。通过温度和压力而转移的材料只在前侧将固定开口封闭，使得刷毛或刷毛簇不再能被拉出。所述材料转移到单独刷毛的外侧或刷毛簇的位于外侧的刷毛的外侧为止。由此为了制造具有高拉出力的刷毛必须提供充分的材料，以便尽可能地向着前侧面将固定开口封闭。出于这个原因具有如下的刷毛载体，在该刷毛载体中一个或多个在注射成型刷毛载体时成型的突起或凸出部在前侧边缘的区域中凸起于一个固定开口。这些突起构成附加的材料，该附加的材料首先与模具接触并且然后向内转移，以便将固定开口封闭。这些突起的另外的优点在于：为了变形而施加的压力可以比较低并且刷毛载体的原本厚度(不包括突起测得)在变形时完全不或几乎不减小。由此在合模时和在压缩时不必那么精确地进行调节。
对于高质量的刷子、特别是牙刷来说重要之处在于：在压缩时不提供过多的材料，该材料在模具中然后被压入用于刷毛或刷毛簇的容纳开口中。这个附加的材料然后如薄的、非特定成形的凸缘一样贴靠在单独的刷毛上或者贴靠在刷毛簇的外侧面上并且相对前侧面凸起。
发明内容
本发明的目的是：改进已知的方法并且相应地说明一种用于实施该方法的设备，通过该设备避免这样的凸缘。
所述目的通过一种用于制造刷子的方法得以实现，所述刷子具有由热塑性塑料构成的刷毛载体，该刷毛载体具有前侧面和背侧面和至少一个固定开口，由热塑性塑料构成的具有变粗的紧固端部的至少一个刷毛插入所述固定开口中并且不用固定件地固定在其中，使得所述刷毛从刷毛载体的前侧面上伸出，其中，所述至少一个固定开口通过内侧面限定并且在前侧面上具有将该固定开口包围的端侧边缘，其特征在于下列步骤：
a)提供刷毛载体，该刷毛载体在端侧边缘的区域中具有向着所述内侧面的过渡边棱，所述内侧面在过渡边棱的周边上至少局部是斜切的，其中，所述固定开口和过渡边棱在刷毛载体被注射成型时生成，
b)将所述至少一个刷毛容纳在模具部分的所述容纳开口中，
c)在所述至少一个刷毛依然位于容纳开口中期间以其变粗的紧固端部将所述至少一个刷毛移入刷毛载体中的在制造该刷毛载体时构成的固定开口中，
d)使模具部分与刷毛载体的间距缩小，使得模具部分与刷毛载体接触，
e)将刷毛载体的前侧面置于低于刷毛材料的和/或刷毛载体材料的熔化温度的温度、特别是在以℃为单位的情况下是刷毛材料的和/或刷毛载体材料的相应熔化温度的最高85％，
f)模具部分在经加温的刷毛载体上施加一压力并且至少在包围固定开口的端侧边缘的区域中使刷毛载体在固定开口的横截面缩小的情况下变形，使得所述至少一个刷毛插入并且固定在固定开口中，其中，刷毛载体的在边缘的和内侧面的区域中的材料在此被侧向压到固定开口中和过渡边棱的区域中并且压向所述至少一个刷毛，和
g)使模具部分与刷毛载体的间距扩大，从而将所述至少一个刷毛从容纳开口中拉出。
可以在缩小模具部分与刷毛载体的间距之前或期间或者在模具与刷毛载体第一次接触之后进行对刷毛载体的加温。因此步骤d)和e)的顺序不必是按顺序的。
本发明的思想在于：向着前侧面将固定开口封闭并且固定刷毛或刷毛簇以防止拉出的材料仅仅通过在前侧面与背侧面之间的刷体提供并且由此在没有成型突起的情况下提供，其中，过渡边棱上的斜切部的作用是一种缓冲空间，所述材料可以进入该缓冲空间中，而不会相对通过前侧面构成的封闭面作为凸缘凸出来。因此在斜切部的区域中有少量材料可供使用以被挤向内部，使得固定开口中的较深区域的材料能够轴向向外移动。与提供附加材料的现有技术相反，本发明在过渡边棱上规定了有意的材料减少。尽管由此必须精确地挤压刷毛载体，然而通过固定开口口部处的材料减少和由此获得的空间使得在合模时的公差可以比在没有这些斜切部时的情况大。
所述斜切部可以沿着过渡边棱的整个周边延伸并且可选地在此沿着过渡边的整个周边以同样的横截面延伸、也就是说具有相同的形状和相同的尺寸，这对于制造注射成型模具是最佳的。
然而作为对此的可选方案，斜切部沿着过渡边棱的周边也可以拥有不同的横截面，这些横截面可如下地得到优化，即，将材料在不同区段中不同程度地向内压并且因此或多或少地需要缓冲空间。
例如斜切部沿着过渡边棱的周边可以具有不同的横截面，然而这些横截面起始于固定开口的相同的轴向深度。该轴向深度从刷毛载体的与斜切部邻接的前侧面起测量。总的来说，这并不仅仅局限于这种实施方式，前侧面具有平面的、凸状的或凹状的形式。在凸状的或凹状的形式的情况中，所述深度从前侧面的包络起测量。
如在实际中已经证实的那样，在固定开口中起始于距离刷毛载体的与斜切部邻接的前侧面最小0.1mm和最大0.5mm、特别是最大0.35mm的深度的斜切部已经足够了。
斜切部只需要最小0.1mm和最大0.5mm、特别是最大0.35mm的径向宽度。
斜切部在横截面中可以局部通过倒棱和/或圆弧、特别是半径构成。这些简单的几何形状简化了注射成型模具的制造并且另一方面如在试验中已经证实的那样绝对足以防止将材料从固定开口中压出。
如前面已经阐述的那样，载体的前侧面可以是平坦的、凸状或凹状拱起的面。
特别是设置有多个固定开口，其中，至少一些固定开口各具有一个斜切部并且固定开口的这些斜切部都不同。还通过这种方法实现的是：单独对待所述固定开口并且所述固定开口是定制的，以便一方面实现高的拉出力并且另一方面实现刷子的最佳外观。
在根据本发明的方法中，不是将刷毛载体的所述至少一个固定开口完全挤压，而是仅在口部的区域中、也就是说在将固定开口包围的端侧边缘的区域中进行挤压。在此，将刷毛载体的所述至少一个固定开口在横截面中仅仅最大直到刷毛的或刷毛簇的变粗的紧固端部的起始处为止、特别是仅仅直到最大1mm的深度为止缩小。固定开口的其余部分保持其原始形状。
如下地挤压刷毛载体，即，将该刷毛载体在边缘区域和固定开口内侧面区域中的材料侧向压入固定开口中和过渡边棱的区域中，而不经由通过刷毛载体的前侧面构成的包络向外伸出。
所述斜切部也不构成导入斜面，这是因为导入斜面在这个位置上是完全没有必要的。这特别是在以下情况中如此：变粗的紧固端部具有倒圆的或斜切的底侧，利用该底侧事先将刷毛或刷毛簇引入固定开口中。通常在将刷毛簇的刷毛熔化时形成这个倒圆的或斜切的底侧。
将刷毛簇以其变粗的紧固端部事先如下地插入固定开口中，即，所述变粗的紧固端部不与固定开口的斜切部接触。
变粗的紧固端部的侧向尺寸特别是小于相应配置的固定开口在该固定开口的底部区域中的侧向尺寸。由此具有侧向间隙，该侧向间隙允许刷毛或刷毛簇快速地插入固定开口中。另外不损伤刷毛的或刷毛簇的形状，当刷毛或刷毛簇在其“根”上、也就是说在变粗的紧固端部上被挤压和压缩时，情况可以如此。通过所提及的特别之处，刷毛的定向或一个刷毛簇的刷毛的平行定向更加可靠。
与现有技术相反，对刷体连同所述至少一个固定开口进行注射，也就是说所述固定开口不是通过压入热冲头形成。固定开口的内侧面设有所谓的脱模斜度，该脱模斜度例如可以最大为2°。由于这个脱模斜度之故，简化了刷毛主体从注射成型模具中的脱模并且部分地也能够实现该脱模。然而这个脱模斜度不是斜切部的组成部分并且不属于这个斜切部。
单独的刷毛簇或所有刷毛簇可以垂直于邻接的前侧面嵌入并且置入其固定开口中。
作为对此的可选方案，还具有相对前侧面倾斜地嵌入固定开口中的刷毛或刷毛簇。本发明在这种情况下规定：过渡边棱上的斜切部在向着刷毛或刷毛簇倾斜的那侧上构造得大于在过渡边棱的剩余周边上。作为对此的可选方案，在远离刷毛或刷毛簇的那侧上可以完全没有斜切部并且在过渡边棱周边的其余部分中具有斜切部。因为在固定开口的前侧边缘的区域中由于刷毛的或刷毛簇的倾斜位置之故而在刷毛向着其倾斜的那侧上不必成型那么多的材料，所以存在提高的危险：材料从固定开口中转移出。因此在这个区域中需要通过斜切部构成的额外的或较大的缓冲空间。
在将压力施加到刷毛载体上期间，应该对刷毛载体的背侧面进行主动冷却，以便在对刷毛载体进行挤压期间保持所述背侧面稳定并且不允许在该背侧面区域中发生变形。
刷毛载体通常具有多个固定开口。本发明的一种实施方式规定：这些固定开口的边缘都不配备相对刷毛载体的前侧面凸起的凸出部。
不言而喻地作为可选方案，特别是在固定开口彼此特别近地邻接并且只有一个薄接条的地方可以局部设置这样的凸出部。
在根据本发明的方法中，优选对刷毛载体的前侧面进行加热。在此，将前侧面加热到低于刷毛材料和/或刷毛载体材料的熔化温度的温度、特别是最高为刷毛材料的和/或刷毛载体材料的以℃测量的相应熔化温度的85％。模具部分在经加热的刷毛载体上施加压力并且根据特征e)使经相应加热的刷毛载体变形。
优选通过经加热的模具部分进行对刷毛载体在前侧面上的加热。如果如在优选变型方案中的情况那样，模具部分的端侧面与前侧面接触若干秒，那么模具部分端侧面的温度也与刷毛载体前侧面上的温度一致，使得这些温度彼此一致。这意味着：将模具部分的端侧面加热到低于刷毛材料和/或刷毛载体材料的熔化温度的温度，特别是最高为刷毛材料和/或刷毛载体材料的以℃测量的相应熔化温度的85％。
尽管优选上述方法步骤按照上述顺序进行，然而这并不是强制性必要的。例如也可以先对刷毛载体的前侧面进行加热并且接着减小模具部分与刷毛载体的间距，或者两个步骤可同时或部分同时进行。
通过模具部分与保持件的相对运动实现间距变化，也就是说，模具部分可运动，对此，保持件静止不动，或者反过来，或者模具部分和保持件二者都运动。
当下文中述及“至少一个刷毛”时，那么这意味着：以此既指的是一个唯一的配合在一个容纳开口和一个固定开口中的刷毛，一个唯一的刷毛簇的配合在一个容纳开口和一个固定开口中的多个刷毛，也指的是多个配合在其多个容纳开口和固定开口中的刷毛簇，使得本发明不仅仅局限于将单独的刷毛或彼此间隔开的多个单独刷毛固定。尽管在下文中在几处为了更容易的可读性补充地提到了刷毛簇，本发明总的来说既可用于具有一个或多个单独刷毛的刷毛载体，也可用于具有一个或多个刷毛簇的刷毛载体或者其组合。另外，这既涉及方法权利要求也涉及产品权利要求。
在下文中对多种本身构成本发明的改良方案进行说明，然而这些改良方案还通过相互组合构成优化方案。需要强调的是：后期阐述的设备也可具有结合所述方法说明的特征，其中，只有控制系统是相应编程的。
由于加热之故，可能情况下在运行中例如通过辐射可以对容纳刷毛载体的保持件进行加热。此外，在刷毛载体上施加压力的时间可以长得使所述刷毛载体从前侧面起较深和较远地被过度加热并且由此在这些较深的区域中也变形，如大量的试验所表明的那样。为了防止这一点，根据本发明的一种变型方案，在将压力施加到刷毛载体上期间，主动地对该刷毛载体的背侧面进行冷却。因此设置有独立的冷却装置，例如通过液体冷却。由此刷毛载体的体积范围-在该体积范围中在施加压力期间存在用于成形的充分高的温度-变得在较窄的范围内可调节。此外，通过冷却装置在刷毛载体内部实现保护区，在该保护区中不发生变形。
在施加压力期间主动对刷毛载体的背侧面进行冷却。在此优选保证了：刷毛载体在过程中升温到最高25℃。
主动地、特别是经由液体冷却对已经提及的保持件进行冷却，经由该保持件在背侧在刷毛载体上施加反力并且所述刷毛载体贴靠在该保持件上。
不只可以在刷毛载体的背侧面上、而且可选地也可以至少在该刷毛载体的侧表面的区段上进行冷却。所述侧表面是将刷毛载体的前侧面和背侧面连接的表面。通过冷却杜绝了：当刷毛载体在前侧面与背侧面之间受挤压时，侧表面侧向向外塑性变形。为此例如保持件可以具有用于刷毛载体的容纳凹穴，该容纳凹穴构造为与刷毛载体互补并且保证了背侧面和侧表面贴靠在该保持件上。
优选在置入所述至少一个刷毛之后才通过可加热的模具部分对刷毛载体进行加热。
模具部分可通过集成的电阻加热装置或通过经加热的相邻部件被加热，该相邻部件在触碰刷毛载体的接触面以外暂时接触模具部分并且在该接触时将热传递到所述模具部分上。并非通过相邻的、或多或少热部件的“随机
如在试验中已经令人惊奇地证明的那样，如果在所谓的作用时间(时间，在该时间期间将压力在前侧面与背侧面之间施加到刷毛载体上)过后不立刻将所述设备分开并将刷毛载体移开，那么能够提高刷毛载体的稳定性和精度以及所述至少一个刷毛、特别是刷毛簇的刷毛的定向的稳定性和精度。尽管这对于循环时间非常不利，但是在作用时间过后在前侧面与模具部分之间生成通风间隙。这意味着：将模具部分与保持件相互微微地移开。在此，既不将设备完全分开，也不将其置入如下的位置中，在该位置中刷毛载体被移开或者能够被移开。为刷毛载体包括它的至少一个刷毛、优选一个或多个刷毛簇接入静止阶段，在该静止阶段中通风间隙在所述设备中起到冷却前侧面的作用。在这个静止阶段中，在必要时背侧面根据保持件的形状连同侧表面继续与保持件接触，这产生定形的效果。
事先规定的静止阶段应该持续至少1秒、特别是至少1.5秒。优选在这个时间期间不进行保持件与模具部分之间的另外的运动。作为可选方案，可以进行缓慢的打开运动。
特别有益的是：所述至少一个刷毛、特别是一个或多个刷毛簇在整个所述静止阶段期间保持在其配置的容纳开口中。容纳开口在所述静止阶段期间保持刷毛或者一个或多个刷毛簇的刷毛的形状。由此使环绕固定开口的区域稳定。显而易见，内部应力被消除。
通风间隙应该具有至少1mm的高度，沿着所述设备的移动方向(在该设备开启和闭合时保持件与模具部分之间的运动方向)测量该高度。
如已经提到的那样，通风间隙优选在静止阶段期间能够保持恒定不变。
作为可选方案，可经由通风间隙将冷却空气吹向刷毛载体的前侧面。由此能够在时间上缩短静止阶段。
本发明的另外的特别之处在于：在模具部分与刷毛载体彼此相对的进给运动之后-该进给运动随着到达所述设备的闭合位置而结束-在闭合位置中在事先规定的保持时间上在刷毛载体上施加压力。尽管努力目标是将循环时间保持得尽可能短，然而根据本发明的这个特别之处并不将所述设备闭合和立刻重新打开，如这在对物体进行挤压、成形或冲裁时通常的情况那样。压力在保持时间期间不必是恒定不变的，因为其取决于刷毛载体的阻抗。因此压力随着刷毛载体变形的增加而下降。
保持时间应该为至少1秒、优选至少1.5秒。
作为最大保持时间，3秒、特别是最大2.5秒证明为最佳。再长已没有必要。
可以在保持时间期间、特别是在整个保持时间期间、然而可选地在进给运动期间已经可以在前侧面上对刷毛载体进行加热。若在进给运动期间已经进行加热，那么能够节省循环时间。也就是在进给运动期间也已经发生例如通过辐射对前侧面的加热。一旦前侧面与经加热的模具部分接触，在随后关闭所述设备期间就对前侧面和刷毛载体进行加热并将其加热到温度。
压力在刷毛载体上的作用时间由保持时间加进给运动期间的如下时段的总和确定，在所述时段中前侧面初次与模具部分接触并且同时背侧面与保持件接触并且直到到达完全聚拢的位置被压缩。这个作用时间应该为至少4秒、特别是至少5秒。
作为最大作用时间，15秒、特别是最大10秒已经证明为极限。
在此，保持时间优选小于上述聚拢时的时段，在该保持时间中对刷毛载体进行挤压。以保持件相对模具部分的非常缓慢的进给速度进行这个聚拢和压缩。特别是这个时段为至少3秒、特别是至少4秒。
试验表明：保持时间为上述聚拢时的时段的最大50％、特别是最大40％，在所述时段期间对刷毛载体进行压缩。
为了缩短循环时间会是有意义的是：已经通过其它措施和不仅仅只通过与模具部分的接触对刷毛载体的前侧面进行加热。可以对刷毛载体进行预热。例如可以在刷毛载体已经配合在保持件中时在该刷毛载体的前侧面上对该刷毛载体吹热空气或者使其短时间受热源(例如辐射热)影响，该热源不构成模具部分。这可以在模具部分到保持件的进给运动期间或者在时间上在该进给运动之前进行。这样例如可以在保持件/模具部分的调节运动期间或者在模具部分侧向移近保持件之前对刷毛载体进行加热。由此能够缩短随后通过与模具部分的接触的加热时间。
本发明的另外的特别之处在于：所述至少一个刷毛的自由端部在端侧支撑在所述设备中。这个支撑应该固定一个或多个刷毛簇的一个或多个刷毛在同一个刷毛簇内部或在多个刷毛簇内部相对彼此的轴向位置。在多个刷毛簇的情况中，刷子例如从侧面观察应该在刷毛簇的端部上具有锯齿形。其它的选择可能性在于：一个刷毛簇是锯齿形的、向顶尖聚拢的或锥形聚拢的。
令人期待的是：用作止挡或者造型工具的这个支撑也应该在将压力施加到刷毛载体上期间起作用，以便在这个时间期间不允许一个刷毛、多个刷毛或刷毛簇的移动。然而已经得到证明的是：至少在将压力施加到刷毛载体上期间、优选还在施加压力之前或者在所述设备与模具或保持件接触刷毛载体的前侧面和背侧面之后的进给运动期间已经移开这个支撑是有益的。这意味着：至少在施加压力期间的最后阶段中，可选地也在施加压力的整个时间期间移开之前嵌入的支撑。通过所述支撑至少在变形过程的最后阶段或该变形过程的整个阶段中将最小压力导入刷毛中可导致刷毛变形或者导致：刷毛倾斜地站立或者彼此不平行地定向，即使不在一个刷毛簇内部。
就此而论会是适宜的是：所述至少一个刷毛的横截面与模具部分中配置的容纳开口的横截面相互匹配，使得所述至少一个刷毛/所述至少一个刷毛簇夹紧在所述容纳开口中并且能够通过该夹紧轴向定位。即，当一个刷毛或一个刷毛簇的多个刷毛轴向定向时，它们夹紧在容纳开口中并且由此轴向定位。不言而喻，这个夹紧只是最小的夹紧，该夹紧通常在前面进行的轴向定向过程中允许滑移。然而由于刷毛/刷毛簇的自重或者由于所述设备运动期间的惯性不发生该刷毛/刷毛簇在容纳开口中的主动的、非预期的滑移。
与这在实际中应用的无固定件的紧固中的情况类似，所述至少一个刷毛或整个刷毛簇通过使刷毛材料热变形能够以如下方式获得变粗的紧固端部，即，其被加热到熔化温度以上。在使用刷毛簇的情况中通过热变形使该刷毛簇的刷毛互相合为一体。然而在此并不是依然使相邻的刷毛簇互相合为一体，而是每个刷毛簇分别具有一个变粗的紧固端部，之前以该紧固端部将该刷毛簇插入固定开口中。
在一个实施至少步骤c)至f)的固定站之外进行所述成形。
因此，当将相应的紧固端部插入固定开口中时，变粗的紧固端部的材料优选已经凝固。
通过本发明，不仅能够通过使开口边缘变形将刷毛簇紧固在固定开口中，而且还能够将预制的所谓的弹性体清洁元件(例如由热塑性塑料构成)紧固在固定开口中，所述清洁元件比刷毛簇的正常细丝粗几倍。这些清洁元件既用于提高清洁效果也用于在牙刷的情况中按摩牙龈。此外，这些清洁元件不必一定要拥有销钉形状，而是可以具有任意的横截面，特别是长形的、弧形的、十字形的或者倒圆的(圆形的或椭圆形的)形状以及带有中心开口的相应环形。
可以给所述至少一个固定开口填充单独的由弹性体材料、特别是热塑性弹性体(TPE)预制的刷毛。通过使刷毛载体变形将该单独的刷毛固定在固定开口中。
优选单独的预制刷毛拥有在横截面中测量大于0.6mm、特别是大于0.9mm的最大壁厚。例如在矩形横截面形状的情况中沿着纵向测量最大的壁厚。
作为可选方案，单独的预制刷毛可具有变粗的紧固端部，该刷毛利用该紧固端部插入固定开口中并且该紧固端部由刷毛载体的固定开口的变形的边缘包围。变粗的紧固端部在制造单独的刷毛时生成、而不是例如通过使刷毛通过固定开口的边缘变形而压入和弹性变形生成。然而，作为可选方案可能的是：当刷毛足够粗并且所述边缘被压入到弹性刷毛中，使得紧固端部然后通过被挤压的材料变粗时，在没有所述变粗的紧固端部的情况下进行作业。
所述变粗的紧固端部例如具有扁平柱体的形状和/或单独的预制刷毛是多组分注射成型件。就此而论，所述变粗的紧固端部可由不同于至少所述单独的预制刷毛在所述固定开口之外的外表面材料、优选更硬的材料例如聚丙烯构成。优选地，紧固端部甚至比所述单独的预制刷毛的全部其余部分更硬。通过所述更硬的紧固端部，刷毛更好地配合在固定开口中。
通常在刷毛载体中设置有多个固定开口，其中，至少一个、优选多个固定开口仅仅设有一个/多个单独的预制刷毛。至少另一个、优选其余的固定开口与此相反设有预制的刷毛簇，使得刷子具有包括传统的刷毛簇和较粗的弹性体清洁元件的混合形式。
所述单独的刷毛在侧视图中观察以其自由端部伸出例如至少直到所述刷毛簇的自由端部为止，因此不比刷毛簇短。会是有益的是：弹性体清洁元件，也就是说，单独的刷毛甚至比刷毛簇更长并且在前侧超出其端部伸出。当然弹性体清洁元件也可比刷毛簇短。
本发明的另外的特别之处在于：在刷毛载体中限定固定开口的壁在变形之后仅从前侧面出发到变粗的端部的上部为止变形。在此，紧固端部例如也可以是一个变粗的端部或一个刷毛簇的变粗的紧固端部，在该紧固端部中刷毛相互融为一个整体。令人期待的是：整个固定开口尽可能紧紧地和无间隙地贴靠在紧固端部上，以便完全阻止刷毛或刷毛簇沿着任何方向的运动。然而本发明另辟蹊径。紧固端部不被完全挤压，而是在固定开口内部具有一定的自由空间。由此使所述至少一个刷毛的位置、然而特别是一个刷毛簇内部的多个刷毛的位置变得可更精确地调节。如果例如将一个刷毛簇的变粗的端部完全压缩，那么刷毛试图彼此分开并且不再具有相互平行的定向。
例如只应在固定开口的边缘区域中、也就是说在壁段的位于固定开口的口部区域中的区域中发生变形。
对于成品刷子，固定开口的壁在至少1mm、特别是至少0.8mm的深度上不将刷毛的或者所述至少一个整体刷毛簇的紧固端部夹紧和/或也不使该紧固端部变形。这个区域-在该区域中不进行紧固端部夹紧和/或变形-起始于固定开口的底部并且向着刷毛载体前侧面的方向继续延伸超过至少0.8mm。
甚至可在壁与所述至少一个刷毛/刷毛簇之间、特别是在固定开口底部的区域中或者与该底部毗邻的区域中具有空隙。
如前面已经提到的那样，所述至少一个刷毛或所述至少一个整体刷毛簇可具有变粗的紧固端部。使固定开口的边缘、即壁的位于通向前侧面的口部的区域中的区域变形。在这个区域中使边缘收缩，使得所述固定开口向着底部方向扩大并且所述变粗的紧固端部沿着抽拉方向由变形的边缘从后面夹紧，从而通过起止挡作用的边缘防止将刷毛/刷毛簇拉出。
固定开口的在口部附近通过变形构成的变窄的“颈部”、也就是说该固定开口将变粗的紧固端部从后面夹紧的变形的边缘例如可以具有0.5至1.3mm、特别是0.6至0.9mm的轴向延伸(“轴向”与本发明相关地意味着始终沿着从前侧面到背侧面或者从背侧面到前侧面的方向)。这是极小的高度。
通过本发明制造的刷子、特别是牙刷基于本发明能够在刷毛载体的区域中具有很小的厚度。迄今为止牙刷在头部区域中拥有4mm以上的厚度，而通过本发明在用于刷毛或刷毛簇的保持力好于现有技术的同时能够实现4mm以下的厚度。此外，根据本发明能够将刷毛簇、还有较大的刷毛簇定位在非常接近前侧面的边缘的地方，这迄今为止是不可能的。
通过固定开口边缘的变形还能够使刷毛簇在横截面中收缩。这意味着：将刷毛簇紧固在固定开口中，并且使该固定开口的边缘变形成使得该边缘在刷毛并排设置的区域中将刷毛簇压实。刷毛并排设置的区域优选直接与通过熔化在一起的刷毛构成的紧固端部邻接。刷毛簇因此在固定开口变形和收缩之后获得比该刷毛簇在插入固定开口之后所具有的横截面更小的横截面。
优选规定：将刷毛簇压实至少3％、特别是至少5％。这个压实通过模具部分中的容纳开口的横截面与变形的固定开口在边缘区域中、就是说固定开口到前侧面的口部区域中的横截面的差别、更确切地说是横截面积的差别来限定。
然而在牙刷中，横截面例如仅仅缩小最大0.4mm。
优选地，固定开口在其变形之前相对刷毛簇/刷毛的紧固端部的最大横截面仅仅在侧向具有小于0.2mm的过盈量，以便能够不费力地将紧固端部插入固定开口中。在变形之后，通过固定开口的收缩的边缘产生形状锁合，在该形状锁合中，所述边缘在横截面中能够比紧固端部的最大横截面仅仅窄0.1至0.3mm。这个最小的超出部分足以实现出众的拉出值(Auszugswert)。
本发明还能够实现的是：对背侧已经喷涂弹性体的刷毛载体进行加工。当刷毛/刷毛簇在前侧被插入固定开口中时，弹性体已经喷涂在刷毛载体的背侧面上。施加压力时刷毛载体被容纳在其中的保持件具有凹部。该凹部构造为：其容纳背侧具有弹性体的刷毛载体。所述凹部特别是可以构造为与设有注射包封的刷毛载体的形状互补。由于弹性体在牙刷的情况中大多设计为具有凸起的凸点的刮舌器，所以保持件具有用于这些凸点的相应互补构造的凹穴。
然而，优选凹部的深度设计为：其用于容纳弹性体的体积小于该弹性体的未经压缩的体积。由此在施加用于使固定开口边缘的变形压力时使容纳部中的体积与经压缩的弹性材料的实际体积相匹配。由于弹性体比刷毛载体更软，所以必须防止压力由于居间插入的弹性体而变得过小。
在变形时由保持件施加的反力能够完全经由弹性体引入刷毛载体的前部部分中。不必为了将反力导入刷毛载体中而强制性地使刷毛载体的背侧面在居间未插入弹性材料的情况下与保持件直接接触。
根据本发明的方法的前述多种选择可能性可以具有下述优化的步骤：：
对模具部分进行加热，从而将该模具部分的与刷毛载体对置的端侧面加热到低于刷毛材料和/或刷毛载体材料的熔化温度、特别是低于刷毛材料和/或刷毛载体材料的相应的以℃为单位的熔化温度的85％的温度。使模具部分相对刷毛载体运动，使得该模具部分与所述刷毛载体接触并对其进行加热。
根据另一方面，根据本发明的方法用于制造刷子，该刷子具有刷毛载体，该刷毛载体具有至少一个固定开口和至少一个插入所述固定开口中的且不用固定件地固定在其中的刷毛，其中，该刷毛载体和所述至少一个刷毛由热塑性塑料构成，该热塑性塑料可以是相同的或不同的，根据另外的观点，该方法通过下列步骤得到进一步发展：
将模具部分的与刷毛载体对置的端侧面加热到事先确定的温度，该温度在环境温度与210℃、特别是150℃之间的范围中；
使模具部分相对刷毛载体运动，使得该模具部分与所述刷毛载体接触并将其加热到事先确定的温度，然而不使所述刷毛载体和所述至少一个刷毛熔化。
热塑性塑料在所有实施方式中优选选自包括下列材料的组：聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、优选BR003和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。既可以使用均聚物也可以使用与所述的热塑性塑料的共聚物。
根据本发明，当模具部分与刷毛载体接触时，该刷毛载体和所述至少一个插入模具部分中的刷毛不应该熔化。所述事先确定的温度为此优选最高为热塑性塑料的熔化温度的85％％。由此能够可靠避免刷毛和/或刷毛载体的损伤。
优选地，所述事先确定的温度在30℃与150℃之间、特别优选在60℃与140℃之间、特别是在90与130℃或者100与115℃之间的范围内。
所述事先确定的温度进一步优选高于热塑性塑料的玻璃化转变温度。由此产生热塑性塑料的充分的可变形性。
根据本发明的方法与现有技术具有根本的区别，因为首先其仅仅规定了不用固定件地紧固刷毛、一个刷毛簇或多个刷毛簇。固定开口本身是预制的，也就是说，此处并非利用经加热的冲头在刷毛载体中压入开孔，更确切地说，在刷毛载体注射成型时就已经产生了容纳开口。此外，也不首先在内侧对容纳开口进行加热和由此使开口的内侧边缘变软，从而将刷毛或者刷毛簇压入该容纳开口的软壁中。更确切地说，优选首先将刷毛或者一个或多个刷毛簇插入容纳开口中，并且接着才将刷毛载体在其与模具部分对置的前侧面上进行加热，但不使其熔化。在刷毛材料和/或刷毛载体材料的熔化温度以下进行作业，其中，通过模具部分-刷毛或刷毛簇配合在该模具部分中-进行加热并且绝不通过独立的纯加热工具加热，该纯加热工具当刷毛或刷毛簇被引入时必须被重新移离。因此这样的通过模具部分本身-刷毛或刷毛簇配合在该模具部分中-的加热在现有技术中既没有有关的设计也没有通过现有技术得到的暗示，因为在现有技术中刷毛簇应该进入刷毛载体的经加热的软壁中并且因此必须具有高的固有稳定性，以便能够继续传导施加到该刷毛簇上的压入力。只通过施加到刷毛簇背侧面上的压入力和通过冷的刷毛簇的固有刚性曾经能够将固定端部压入刷毛载体的变软的壁中。另外，通过由加热的模具部分本身与刷毛载体接触，而并非如在现有技术中主要流行的那样通过无接触的加热进行加热。由此一方面能够更快地实现能量传递和另一方面所述设备能够设计为具有更少的部件。
在整个变形过程期间将刷毛载体加热到低于熔化温度的温度、优选加热到显著低于熔化温度的温度，例如至少在以℃计算的相应熔化温度以下15％和优选最大为以开氏度计算的玻璃化转变温度以上15％并且在玻璃化转变温度大于等于300开氏度的刷毛载体材料的情况中。在玻璃化转变温度小于300开氏度的刷毛材料的情况中，在整个变形过程期间将刷毛载体加热到的温度最大为以开氏度计算的玻璃化转变温度以上50％。优选将刷毛载体加热到高于玻璃化转变温度的温度。
本发明及其在前面和接下来说明的有益的变型方案特别是规定将聚丙烯用作刷毛载体材料，其中几组具有小于300开氏度的玻璃化转变温度，其它组拥有大于300开氏度的玻璃化转变温度。其它优选的刷毛载体材料是PET、PBT、PA、ABS、SAN和PC。这些刷毛载体材料全部具有大于300开氏度的玻璃化转变温度。
例如可以通过动态力学热分析(DMTA)测定玻璃化转变温度。在部分结晶的热塑性塑料中将熔化温度范围的上端视为熔化温度。例如可以通过差示扫描量热法(DSC)对熔化温度进行测定。在非结晶的热塑性塑料的情况中，将至屈服或加工范围(Flieβ-oderVerarbeitungsbereich)的过渡视为熔化温度。
为了使制造刷毛载体时的计时比较短，本发明的一种实施方式规定：模具部分在其与刷毛载体接触之前得到加热。不言而喻，这具有缺点：刷毛或刷毛簇本身在此已经同时被加热，这在现有技术中是不希望有的，因为刷毛簇应该压入软壁中。根据本发明，模具部分在其与刷毛载体接触之前就已经能够加热到其事先确定的最大工作温度。
此外，本发明在本发明的一种构造设计中规定：刷毛载体的塑料的熔化温度低于一个刷毛或者多个刷毛的熔化温度。然而，此外还具有如下的刷子，在这些刷子中刷毛载体材料与刷毛材料相同，例如聚丙烯和PA。
如已经阐述的那样，应该在置入所述至少一个刷毛之后才通过模具部分并且优选只通过接触对刷毛载体进行加热。不言而喻，当刷毛载体接近温的或者热的模具部分时，会发生微小的温升，然而该温升是绝对可忽略不计的并且只发生在紧邻的表面上。
然而如果进给运动应持续很长时间，那么作为此外的可选方案可以考虑：模具部分在该模具部分的进给运动期间将刷毛载体在与模具的接触面的区域中加热到一温度，该温度低于刷毛载体材料的熔化温度，并且优选大于等于刷毛载体材料的玻璃化转变温度。作为可选方案或者补充方案，也可以在模具部分与刷毛载体接触时将刷毛载体加热到前述温度。
根据本发明的一种实施方式，将刷毛载体到事先确定的和前述的温度或温度范围的加热应该达到刷毛载体的面向模具部分的表面(前侧面)以下0.25至0.5mm，直到变形过程结束为止。由于模具部分在较长的时段中压向刷毛载体并同时将其加热，所以热能也更深地移入刷毛载体内部。由此在模具部分与刷毛载体最初接触时不必将这个模具部分已经加热到深处，在进给运动和作用时间(接触时间)期间达到这个加热已经足够。
在相对刷毛载体的进给运动的第一阶段中，模具部分可将该刷毛载体至少在包围固定开口的边缘的区域中、然而优选在整个接触区域中加热到位于极限温度以上的温度，所述极限温度在用玻璃化转变温度大于等于300开氏度的刷毛载体材料进行作业时相当于该刷毛载体材料的以℃为单位的玻璃化转变温度的60％、特别是80％。这特别是涉及刷毛载体材料，如玻璃化转变温度大于等于300开氏度的聚丙烯变体(Polypropylenenvariante)、PET、PBT、PA、ABS、SAN和PC。可选地，当利用一种刷毛载体材料作业时，该刷毛载体材料的玻璃化转变温度小于300开氏度(这特别是在使用具有这样低的玻璃化转变温度的聚丙烯变体时情况如此)，极限温度是环境温度。在模具部分在进给运动的第二阶段中使边缘变形并且将边缘压向至少一个刷毛之前进行加热。
可将刷毛载体材料特别是加热到一温度，该温度在玻璃化转变温度与低于热塑性塑料的以℃计算的熔化温度约85％％之间的范围内。这个温度根据所使用的热塑性材料优选在30℃与210℃之间、特别优选在60与140℃之间、优选在90与130℃或者100与115℃之间的范围内。
如在试验中已经证明的那样，在模具部分与刷毛载体接触之前，特别是在刷毛载体至少在包围固定开口的边缘的区域中(优选在整个接触区域中)被加热到一个温度之前，应该首先将刷毛或刷毛簇移入容纳开口中，所述温度高于一个极限温度，该极限温度在利用玻璃化转变温度大于等于300开氏度的刷毛载体材料进行作业时为所述刷毛载体材料的以℃为单位的玻璃化转变温度以下40％、特别是20％(这涉及特别是刷毛载体材料，如玻璃化转变温度大于等于300开氏度的聚丙烯变体、PET、PBT、PA、ABS、SAN和PC)，或者所述温度当利用一种玻璃化转变温度小于300开氏度的刷毛载体材料、即特别是具有这样低的玻璃化转变温度的聚丙烯变体进行作业时相当于环境温度。固定开口的边缘至少是刷毛载体的前侧面上的外边缘。
本发明的其它变型方案规定：在固定开口的边缘被加热到高于环境温度以上至少30℃的温度之前，特别是在固定开口的边缘在该固定开口内部通过模具部分加热到环境温度以上之前，首先将所述至少一个刷毛或所述刷毛簇移入容纳开口中。这意味着：在最后提到的变型方案中与现有技术不同，不将开口内部的边缘显著地加热，在现有技术中应将可加热的销钉插入开口中，以便对该开口的内侧边缘、也就是说限定该开口的壁直到孔底为止进行加热。
应该如下地变形，即，将刷毛载体的边缘在整个外周上在至刷毛载体的前侧面或端侧面的过渡区域上压向经紧固的刷毛簇的位于外侧的刷毛上，从而产生对刷毛簇的压实。不言而喻，压实的方式和范围取决于刷毛簇的横截面。在牙刷的情况中，使固定开口的横截面例如缩小最大0.3mm、优选最大0.15mm。
优选地，不对开口壁加热也涉及其余的实施方式。这就是说，作为可选，总的来说只在前侧面的区域中、即在前侧面至固定开口的过渡区域上将边缘加热到事先规定的极限温度或温度上，然而在模具部分不与刷毛载体接触期间在开口本身中环境温度基本上保持不变。
本发明的一种优选的实施方式规定：还对模具部分在该模具部分与刷毛载体接触的整个接触区域中进行加热，而不仅仅是在围绕固定开口的边缘的线状区域或点状区域中。这具有如下优点：模具部分可将整个接触区域和由此将该模具部分的整个毗邻的材料区域用于通过施加的高压力使这个材料区域运动和变形。在此，另外有益的是：模具部分甚至与刷毛载体的面向该模具部分的整个端侧面，即其前侧面接触，但是至少与前侧面面积的至少70％接触并施加压力。在现有技术中，通过制成的刷毛载体上的凸起的隆起实现一种凸缘，该凸缘构成唯一的、经加热的和经变形的材料。然而本发明与其在如下方面显著不同，即恰恰对刷毛载体的远离固定开口的端侧边缘的区段进行加热并同时使其变形。
在固定期间不应该通过模具部分对刷毛载体的背侧面进行加热，因而实际上只有面向模具部分的前侧面被加热和变形，而背侧面则构成板状的、稳定的结构，该结构可称为刷毛载体的基础。因此在施加压力期间也不使刷毛载体的这个部分变形或者在其外形中发生改变。
模具部分至少在其在刷毛载体上施加压力的整个时间期间还可在端侧对所述刷毛载体进行加热。在本发明中，涉及的不是如下的情况，即，对刷毛载体进行短时的事先加热，并且接下来使刷毛簇快速运动到刷毛载体的经加热的材料区段中，如这在对刷毛载体(刷毛簇然后被推入这些刷毛载体中)事先加热的现有技术中的情况那样。
在本发明中使用的塑料例如是共聚酯、特别是EastarTM BR003(具有230至280℃的熔化温度范围)、聚丙烯、特别是均聚物诸如熔化温度为165℃的PPH5042、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙酸乙烯酯或聚乙烯。如果这些材料具有超过环境温度的玻璃化转变温度、在此为300开氏度，那就应该经由模具部分将能量置入刷毛载体中。这在玻璃化转变温度低于环境温度的材料的情况中也是有益的。然而根据本发明的一种变型方案，在刷毛载体的这样的材料的情况中即使不通过模具部分对刷毛载体进行加热也能够够用。那么在环境温度下仅仅经由模具部分在刷毛载体上的压力实现成形。
利用根据本发明的方法和通过下面还将阐述的根据本发明的设备有益地将刷毛载体材料加热到下述温度：
本发明特别是在PET的情况中规定将刷毛载体的前侧面加热到75至95℃、特别是80至90℃的范围内，并且在PP的情况中加热到115至125℃、特别是110至120℃的范围内。
特别是使用熔体流动指数(MFI)为6至35、优选为10至15的聚丙烯PP。
根据本发明的方法在优选的实施方式中不仅规定一个总体插入一个容纳开口中的刷毛，而是还在刷毛载体中或者在模具部分中规定了多个固定开口和多个容纳开口。这些容纳开口分别与配置的固定开口对齐。将刷毛簇插入容纳开口中，该刷毛簇然后被插入固定开口中、优选同时插入。模具部分同时至少对固定开口的边缘、优选整个接触面进行加热，使得对固定开口之间的整个区域进行加热。通过在刷毛载体的前侧面上施加压力同时将固定开口封闭并且由此同时将刷毛簇固定。
优选地，模具部分上的该模具部分与刷毛载体之间的接触区域以及刷毛载体的面向模具部分的前侧面是平坦的。然而还具有刷毛载体，该刷毛载体具有凸状或凹状弯曲的前侧面。模具部分具有与其互补的端面。
可以在压力和时间方面受控地和/或在压力和行程方面受控地进行模具部分相对刷毛载体的进给运动。
作为此外的可选方案，通过如下方式简单地将设备锁闭，即，例如设置有电动机(例如经由主轴驱动)，其中，对电动机的电流消耗和功率消耗进行探测并且从到达一个事先规定的极限起假设所述设备位于闭合位置中，在该闭合位置中优选保持件和模具部分互相触碰。所述保持时间然后可以从这个时刻起开始计时。
“模具部分相对刷毛载体的运动或进给运动”的概念意味着：两个部件之一或者两个部件彼此相对运动。
本发明的另一种变型方案规定：模具部分从接触刷毛载体的时刻起将优选保持恒定不变的压力在事先规定的时间上施加到刷毛载体上。这种可选的方法能够特别简单地实现，因为简单地施加一个压力并且在一段时间、可以说作为作用时间内施加在刷毛载体上，以便接着将模具部分和刷毛载体重新相互移开。在此也不需要另外的方法步骤来将刷毛或者一个或多个刷毛簇固定在刷毛载体中，如在本发明的其它变型方案中那样。
从刷毛载体与模具部分接触起直到到达最大进给行程为止，模具部分相对刷毛载体的进给运动和/或由模具部分施加到刷毛载体上的压力可在时间内非线性地进行。由此例如可以实现温度的较长的或较短的初始作用时间，然后接着施加另外的压力，以便进一步和持久地使刷毛载体材料变形。
与前述现有技术不同，所述至少一个刷毛的或者一个或所有刷毛簇的紧固端部在插入所配置的(多个)固定开口时，不言而喻在其变形之前和在对刷毛载体加热之前可小于所述固定开口的横截面。这意味着：不是如在现有技术中提出的那样将刷毛簇压入固定开口的侧壁中。也不将紧固端部压入固定开口的底部中，因为该底部未被加热或未被充分加热到软化。此外，也不在刷毛上施加轴向力，该轴向力超出使刷毛从容纳开口中滑出所需的力。
模具部分在刷毛载体上的较长的作用时间对于本方法来说是重要的并且是与现有技术的大的区别，在所述作用时间期间将压力施加到刷毛载体上并且将该刷毛载体附加地加热。所述作用时间至少为4秒、特别是至少为5秒和最大为15秒、特别是最大为10秒。在这个长的作用时间上，压力可以保持不变和/或进行对刷毛载体的持续加热。固定开口可以是盲孔，特别是深度为最大4mm、特别是最大2.7mm。
由于使刷毛载体在前侧面区域中变形，因而通过根据本发明的方法使该刷毛载体的厚度缩小。
仅仅使固定开口直到其总深度的最大85％、特别是最大70％、优选甚至仅仅最大60％的深度为止变形和收缩，也就是说，其在盲孔底部的区域中不收缩。
与现有技术的另外的重要区别还在于施加的压力，该压力比在迄今为止提出的方法中的压力高得多。也就是模具部分在刷毛载体上施加至少200bar、特别是至少400bar的压力。
通过本发明还能够制造具有倾斜于前侧面延伸的刷毛簇的刷子。这之所以令人惊奇，是因为固定开口的口部边缘通过刷毛簇的倾斜定向可以说局部位于倾斜延伸的刷毛簇下部并且由此对于成形模具来说一方面更难抵达和另一方面这个区域中材料的变形事实上应导致对倾斜延伸的刷毛簇的矫正。然而，如在试验中已经证明的那样，这并非如此。通过根据本发明的方法和根据本发明的设备因此还能够将刷毛簇倾斜地构建在刷毛载体中。
作为模具部分特别是使用料匣，给该料匣配备所述至少一个刷毛或者所述至少一个刷毛簇。若需要将多个刷毛或多个刷毛簇紧固在刷毛载体上，那么将所有刷毛或者刷毛簇安置在同一个料匣中并在配备之后将其同时插入。
刷毛或者刷毛簇的紧固端部在装备之后以其紧固端部从料匣中伸出并且在该紧固端部上被加热，而在此不必离开料匣。然后在从料匣中自由伸出的紧固端部上构成变粗部。即，料匣不是纯粹的冲模，而是还是运送工具，该运送工具从装备站出来侧向移近刷毛载体并且接着压向该刷毛载体。
在变粗部插入刷毛载体中的固定开口中之前，可以对变粗部、也就是说变粗的紧固端部紧接着、亦即直接在其生成之后进行主动冷却。由此能够提高循环时间。另外避免了如下情况：变粗部接着在施加压力时变形，使得刷毛不再最佳地彼此对齐。所述主动冷却例如并不意味着：在所述设备中通过那里存在的环境温度对变粗的紧固端部进行冷却。更确切地说，设置有用于冷却的装置、例如通过鼓风机产生的主动的空气流。该空气流要么能够例如从更加远离经加热的部件的地方将环境空气运送过来，要么能够将来自空调系统的、经冷却的空气运送过来。另外的可能性在于设置冷却室，紧固端部随着所述一个或多个刷毛被运送穿过该冷却室。
如已经提到的那样，模具部分例如具有平坦的、面向刷毛载体的端侧面(至少在与刷毛载体的接触区域中)和/或几何形状，该几何形状不能伸入固定开口中，就是说，没有销钉状的凸出部或类似物，如其在现有技术中提出的那样。
如已经证明的那样，在保持件与模具部分之间的所述分界面(在该分界面中二者相互靠贴)相对刷毛载体的位置是重要的。因此有益的是：用于容纳刷毛载体的空腔不仅构成在保持件中，而且还部分地构成在模具部分中。然而基于刷毛载体的厚度，空腔的主要部分通过保持件中的凹穴构成。分界面优选应该位于刷毛载体的侧表面与前侧面之间的倒圆的过渡部附近或直接与该过渡部邻接，就是说，在该倒圆的过渡部之外。由此绝对不给这个倒圆的过渡部设置通过刷毛载体的被压出的材料生成的任何凸台或毛边。
通过施加压力和热或者只通过施加压力，持久地使刷毛载体的总厚度缩小，就是说，不只是部分地、而是总体。特别是将模具部分的与刷毛载体对置的端侧面加热到一个温度，该温度为最大140℃、特别是为最大130℃。例如此处作为用于刷毛载体的材料使用聚丙烯、PET、ABS或SAN。
在将PET用作刷毛载体材料的情况中已经得到证明的是：在变形时应该将刷毛载体的前侧面加热到75至95℃、特别是80至90℃，并且在使用PP(例如具有的熔体流动指数(MFI)为6至35、优选为10至15)的情况中加热到105至125℃、特别是110至120℃。
如已在前面简短提及的那样，在时间上在将所述至少一个刷毛紧固之前或者之后可由弹性体、特别是热塑性弹性体(TPE)将至少一个前面凸起的弹性清洁元件喷射到刷毛载体上并将其紧固在该刷毛载体上，其中，清洁元件设置在刷毛载体的边缘上和/或在刷毛或刷毛簇之间的边缘内侧。因此可考虑清洁元件在同一个刷子中的混合形状。喷射的清洁元件、刷毛簇(该刷毛簇通过固定开口边缘的变形而紧固在刷毛载体上)以及形式为预制的弹性体清洁元件(这些清洁元件同样通过固定开口边缘的变形而紧固在刷毛载体上)的单独刷毛可任意组合地安装在刷毛载体上。此外，刷体可构造为多组分注射成型件。
刷毛也可以是已经事先削尖的，更确切地说，通过化学方式或机械方式事先削尖的刷毛或事先倒圆的。
在同一个刷毛载体中可以固定多个刷毛簇，其中，至少一个刷毛簇由不同材料的刷毛构成，所述材料具有与至少一个其它刷毛簇的刷毛不同的熔化温度。对由不同刷毛材料构成的刷毛簇不同程度地进行加热，以便为了构成变粗的紧固端部相应使一个刷毛簇的刷毛相互熔化在一起。这能够通过不同的方式得以实现：根据刷毛材料对刷毛簇的面向加热装置的端部与加热装置之间的间距进行不同调节，和/或根据刷毛材料将加热装置加热到不同的温度，和/或使用与配置的刷毛材料相匹配地不同的加热到不同温度的加热装置。
例如将刷毛簇不同程度地从料匣中压出。那些由更易熔化的材料构成的刷毛簇比其它刷毛簇例如距离料匣更近，使得更大程度移出的刷毛簇比其它刷毛簇更接近加热装置并因此更强程度地被加热。作为可选方案，也可以通过如下方式一个接一个对刷毛簇进行加工，即，将具有不同刷毛材料的刷毛簇一个接一个地以其紧固端部从料匣中移出，以便然后更接近加热装置。要么然后将加热装置加热到两个适当的不同温度，要么不同热度的加热装置用于其相应配置的刷毛簇。
在具有聚酰胺刷毛和具有PBT刷毛的刷子的情况中，例如首先对由聚酰胺构成的刷毛进行加热并且接着对由PBT构成的刷毛进行加热。
上述有益的变型方案也可以明确地任意相互组合。
本发明此外涉及一种用于实施根据前述权利要求之任一项所述方法的设备，其用于制造具有至少一个刷毛或至少一个刷毛簇的刷子，其特征在于：所述设备包括多个工作站，其中有用于产生刷毛载体的注射站和用于将所述至少一个刷毛紧固在刷毛载体中的后期的固定站，其中，在所述注射站中存在注射成型半模件，其具有至少一个伸入注射腔中的销钉，该销钉构成所述注射成型半模件的区段并且该销钉制出构造为盲孔的固定开口，其中，所述销钉从注射成型半模件的底面上突起，并且在底面到销钉的过渡部上构造有斜切部，该斜切部用于在刷毛载体上在过渡边棱的区域中构成互补的斜切部，并且所述设备具有模具部分，该模具部分具有至少一个用于所述至少一个刷毛或所述至少一个刷毛簇的容纳开口，其中，所述容纳开口在模具部分的面朝刷毛载体的端侧面上通入，并且模具部分拥有至少对所述端侧面的区段进行加温的加热装置，该加热装置构造并且调节为，将所述端侧面加热到最大140℃、特别是最大130℃的温度。
“注射成型半模件”的概念在下文中理解为一件式的部件，该部件在注射成型半模中完整地构成空腔的内侧面，或者理解为多件式的注射成型半模的一个部件或者一个多部件组，在其中多个部件在注射成型半模中共同构成空腔的内侧面。在后一种情况中，在注射成型半模中特别是空腔的底部区段是单独的部件，该部件可滑移地嵌入第二部件的开口中，该第二部件又限定凹穴的边缘。
根据本发明的设备不必强制性地具有安置在同一个生产车间中或相同生产场所的工作站。更确切地说，各个工作站当然也可以在空间上彼此分开地位于不同的场所。通过销钉上的到底面的斜切部，在注射成型时在过渡边棱上产生期望的斜切部，该斜切部接着实现在挤压刷毛载体和固定刷毛簇时的优点。
模具部分在刷毛载体上施加最小200bar、特别是最小400bar的压力。
为了在过渡边棱上形成斜切部的前述有益的尺寸，在注射成型半模件上在销钉与底面之间的过渡部上的互补的斜切部具有最小0.1mm至最大0.5mm、特别是最大0.35mm的轴向长度和最小0.1mm至最大0.35mm的径向宽度。
最后，本发明还涉及一种注射成型半模件，在前述注射站中使用该注射成型半模件。该注射成型半模件具有伸入注射成型腔中的至少一个销钉，该销钉构成注塑半模件的一区段并且该销钉制出构造为盲孔的固定开口，其中，所述销钉从注射成型半模件的底面上突起，并且在底面到销钉的过渡部上构造有斜切部，该斜切部用于在刷毛载体上在过渡边棱的区域中构成互补的斜切部。在注射成型半模件上在销钉与底面之间的过渡部上的斜切部具有最小0.1mm、最大0.5mm、特别是最大0.35mm的轴向长度和最小0.1mm至最大0.35mm的径向宽度。
注射成型半模件可具有制成为单独构件的嵌置件，该嵌置件伸入其余的注射成型半模件的开孔中并且以自由端部相对前侧面凸起并且由此构成销钉。这可以总体上显著简化注射成型半模件的制造，这是因为不必从底面中铣出或侵蚀出凹穴。更确切地说，需要制孔，然后将具有销钉的嵌置件插入这些孔中。
所述嵌置件本身也可以构造为：其具有基座，该基座配合在所述开孔中，并且构成销钉的自由端部具有相对基座减小的宽度。在这种情况中，斜切部完全构造在嵌置件上，这是因为所述基座构成在销钉与剩余底面之间的过渡部。所述基座也可以限定底面本身的一部分
在此特别是将聚丙烯、PET、ABS或SAN用作刷毛载体的材料。
在根据本发明的设备中，将作为所述刷毛或所述一个或多个刷毛簇的临时载体起作用的模具部分用作冲模并且同时用作运送工具。模具部分端侧面上的加热装置设计并且经由控制系统调节成，使得所述端侧面在其朝向刷毛载体移动时被加热到最大140℃、特别是最大130℃的温度。虽然理论上能够运送较高的温度，然而其控制或调节系统相应事先确定地限制所述温度的设备不言而喻也属于根据定义的设备范畴。
如前面已经结合方法阐述的那样，可以通过保持件和/或模具部分的运动实现模具部分相对刷毛载体的保持件的进给运动，该进给运动能够在压力和时间上受控和/或在压力和行程上受控或者仅仅在时间上受控或者仅仅在行程上受控。
根据本发明的设备能够在刷毛载体上、也就是说向着保持件的方向施加至少200bar、特别是至少400bar的压力。
模具部分的可加热性应该设计在与刷毛载体的整个接触区域中或者甚至设计在该模具部分端侧面的整个区域中，所述端侧面与保持件以及由此与嵌入该保持件中的刷毛载体对置。
如此外已经结合根据本发明的方法阐述的那样，模具部分例如是料匣，在所述设备的装备站中给该料匣装备所述至少一个刷毛或所述至少一个刷毛簇。所述至少一个刷毛或所述至少一个刷毛簇(总的来说，对于当前的全部说明和权利要求来说一个或多个刷毛簇也属于“至少一个刷毛“的范畴)在装备之后以其紧固端部从料匣中伸出。在位于装备站之后的熔化站中对一个或多个紧固端部进行加热，由此分别构成一个变粗部。在使用一个或多个刷毛簇的情况中通过热变形使相应刷毛簇的刷毛互相合为一体。特别是形成一种蘑菇形的、截球形的或球形的变粗部。
总的来说，在根据本发明的设备中要么料匣能够移动而工作站是固定的，要么所述料匣保持固定不动而填塞工具或加热装置或保持件相对该料匣运动。这些工具或者保持件例如可以设置在旋转的圆盘传送装置上，该圆盘传送装置依次送走静止的(stationiert)料匣。根据本发明的设备具有控制系统，该控制系统控制模具部分相对刷毛载体的进给运动以及模具部分的加热过程，使得模具部分在其接触刷毛载体之前得到加热。这意味着：在模具部分向着保持件的方向的进给运动之前该模具部分已经是热的。在这个阶段中可以、然而还不是必须存在最大的工作温度。在置入所述至少一个刷毛之后才通过模具部分对刷毛载体进行加热，这通过变粗的端部相对料匣以及相对该料匣端侧面与刷毛载体上的相应接触面的间距的超出部分得以实现。
根据本发明的设备特别是构造为：使得模具部分被持续地加热到所期望的温度，该温度对于为了变形过程对刷毛载体前侧面进行加热来说是必要的。这意味着：当所述至少一个刷毛或者一个或多个刷毛簇被插入一个或多个容纳开口中时，所述模具部分也已经是热的并且在这个所期望的温度上。若模具部分还在为了构成变粗的紧固端部而使刷毛端部熔化时容纳所述至少一个刷毛/刷毛簇，那么必须注意：模具部分的温度和/或所述至少一个刷毛/刷毛簇在容纳开口中的停留时间不导致所述刷毛或一个刷毛簇的多个刷毛变形。
控制系统可将模具部分加热到一个温度并且如下地控制该模具部分相对刷毛载体的进给，使得该模具部分在该模具部分向着刷毛载体的进给运动期间和/或在与刷毛载体接触时将所述刷载体在与模具部分的接触面的区域中加热到一温度，该温度低于刷毛载体的材料的熔化温度并且优选大于等于该刷毛载体的材料的玻璃化转变温度，特别是控制装置构造为经过如下编程，即，其在具有大于等于300开氏度的玻璃化转变温度的刷毛载体材料的情况中在以开氏度计算的情况下将模具部分的温度调节为玻璃化转变温度以上最大15％，并且在具有小于300开氏度的玻璃化转变温度的刷毛载体材料的情况中在以开氏度计算的情况下调节为玻璃化转变温度以上最大50％。
无疑，在根据本发明的方法或根据本发明的设备中能够输送利用标准单组分或多组分注射成型法制造的刷体或刷毛载体。这样可以使用在牙刷中使用的把手或者更通俗地讲刷体或刷毛载体，其原本按照传统方式利用(金属)固定技术对接(bestopfen)。然而，通常这些把柄/刷体/刷毛载体具有的固定开口比其在根据本发明的方法中所需要的更深。
几年来，在固定技术中也已经具有了多组分把手或者刷体或者刷毛载体，其中将弹性体结构喷射在刷体在固定开口和/或刷头的边缘之间的刷体的头部区域中。例如弹性体的刮舌器也可以安装和喷射在刷头的背部上。所有这些可能性也都适用于根据本发明的方法和根据本发明的设备。
在固定技术中，在进行刷毛安装(beborstung)之前，将这些弹性体结构安装在前侧或者背侧上。只有在例外情况下才在刷毛安装之后安装弹性体结构，然而这是不常用的。大多数情况下，在多组分注射成型模具中将这些弹性体结构注射到刚性更强的支承结构上。用于牙刷体的这样的多组分模具是很流行的。
能够毫无问题地利用所有现今已知的刷体注射成型技术和模具对在根据本发明的方法和/或根据本发明的设备中供应的把手、刷体/刷毛载体进行注射。在此，借助型销对固定开口进行预先注射，这些型销可具有圆的或所有任意的横截面形状并且这些型销伸入注射腔中。然后在注入的塑料充分冷却和/或硬化之后，在注射成型件完全脱模之前，可将这些销钉例如借助推送器从空腔中拉出来。在此，所述型销可彼此平行地和/或成角度地安装，以便因此在注射成型件中生成平行的和/或成角度的固定开口。在根据本发明的方法和根据本发明的设备中，在注射这样的部件的情况中销钉可以典型地比在注射应该利用固定技术(Ankertechnik)对接的刷体或刷毛载体的情况中略微浅一点进入注射腔中。因此所述固定开口在注射长度
根据本发明的方法和根据本发明的设备在为刷毛载体或刷体使用透视的、就是说透明的材料的情况中具有特别的优点。这样的材料通常是PET、共聚酯、SAN、ABS等等。这些材料如在由聚丙烯构成的刷毛载体/刷体/把手的情况中那样可以具有预先注射的固定开口和/或利用多组分法设置有弹性体(例如热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU))。在刷毛载体/刷体/把手然后利用多组分法注射之后，可以对它们如前面和接着借助所述设备说明的那样进一步进行加工，如本发明对此规定的那样。
在用于制造刷子的工艺过程中，在时间方面和/或空间方面在具有保持件和例如起冲模作用的模具部分的工作站之前可以设置用于生成刷毛簇载体的注射站，在该注射站中具有注射成型半模件，该注射成型半模件具有至少一个伸入注射腔中的销钉，该销钉不可动地紧固在注射成型半模上或者该注射成型半模的一部分、可能是一件式的部分上。由此，迄今为止在注射成型半模中使用的有源推送器部分或甚至完全是多余的。也就是每个销钉生成一个构造为盲孔的固定开口。推送器不仅在制造方面费用高，而且在保养和修理方面费用也高。由于在根据本发明的设备中不用固定件(该固定件需要用于固定开口的最小深度)将刷毛或刷毛簇固定在刷毛载体中，所以具有较小深度的固定开口就完全足够固定刷毛或刷毛簇。需强调的是：注射站当然并不是在空间上强制性地一定要放在具有保持件的工作站旁边。更确切地说，注射站可以在当地其它的生产车间中或者在远离的生产地点、例如其它城市中，使得能够例如生产储存刷毛载体并且然后将其运送到其它车间或其它生产地点以配置刷毛簇。
在所述实施例中，注射成型半模可通过第一部分和/或容纳在该第一部分中的嵌置件构成。嵌置件具有销钉，这些销钉从嵌置件的前侧突起。嵌置件可相对第一部分滑移，更确切地说在第一部分内的相应开口中，该开口由嵌置件封闭。
根据本发明的设备具有至少一台用于在刷毛载体上施加压力的电动机、优选伺服电机。电动机具有优点如下：能够非常简单地对压力进行调节，并且电动机能够可靠地和容易地重新调整。
可设置多台用于施加压力的电动机。此外，一台电动机也可通过如下方式同时为多个刷毛载体施加压力，即，在一个模具部分和一个保持件之间限定多个空腔。为了提高设备的产出率，设置有特别是多台电动机，这些电动机分别为多个刷毛载体施加压力。
此外，使用旋转台或类似构件有利于提高产出率。例如可以根据哪些工作站中需要较长的循环时间而设置多个单元。
根据本发明的设备应该具有控制系统，其编程为：使得模具部分在运行中持续地加热到在将压力施加到刷毛载体上时所期望的温度。因此在运行中不存在所期望的温度波动，因而没有对循环率产生负面影响的对模具部分的加热时间。
除此之外，在此明确指出：前面结合根据本发明的方法提及的优点和特征也可应用在根据本发明的设备上，更确切地说，根据本发明的方法可单独地或者组合地应用。
此外需要强调的是：根据本发明的方法和根据本发明的设备能够应用在任意的刷子中，而不仅仅是牙刷。例如方法和设备也可以用于家务用刷、地板刷、家用笤帚或任何类型的笤帚、洗车刷、洁厕刷、发刷、吸尘器刷、洗手刷和任何类型的毛笔，例如用于涂抹、绘画，或者指甲油刷、洁面刷(以及牙刷、手动或电动刷子)。因此在后续的附图中说明的细部和变型方案也可用于所有这些刷子。
附图说明
由后续的说明和由后续的参考附图获得本发明的另外特征和优点。
在附图中：
图1a至1g为根据本发明的方法的不同连续步骤的透视性俯视图和透视性底视图，其还示出了根据本发明的设备；
图2为图1e中的固定站的放大的透视性底视图；
图3为在图1e和1f中示出的固定站在料匣和刷毛载体相互聚拢运动之前的横剖视图；
图4为图3所示的工作站在料匣和刷毛载体最初接触时的相应视图；
图5为图3所示的固定站在进给运动结束之后和在作用时间结束之后、在工作站即将分开和开启之前的相应视图；
图6为可选的装备站的剖视图；
图7为图3所示的固定站的剖视图，在该固定站中对倾斜定向的刷毛簇进行加工；
图8为注射成型模具的第一实施方式和根据本发明的用于注射成型刷毛载体的注射成型半模件的剖视图，所述刷毛载体应用在根据本发明的方法中和根据本发明的设备中；
图8a为根据第一变型方案的在图8中用X标注的区域的放大的详细视图；
图8b为根据第二变型方案的在图8中用X标注的区域的放大的详细视图；
图9为在本发明中制造的刷毛载体的正视图；
图10为其它注射成型模具和其它根据本发明的用于注射成型刷毛载体的注射成型半模件，所述刷毛载体应用在根据本发明的方法中和根据本发明的设备中；
图11为刷毛载体在刷毛簇和/或各个单个的弹性刷毛插入时的剖视图；
图12为在本发明中使用的单独的预制刷毛的变型方案；
图13为根据本发明的方法和根据本发明的设备的变型方案；
图14为在根据本发明的注射成型半模件中制造的刷毛载体的透视图，该刷毛载体用于实施根据本发明的方法；
图15为图14所示的刷毛载体的放大的剖视图；
图16为图14所示的刷毛载体在刷毛簇嵌入之后和变形之前的放大的剖视图，其中为了简便起见未示出料匣；
图17为刷毛簇和包围的刷毛载体在变形后的大幅放大的详细剖视图，其中，在图的左半部中和右半部中作为变型方案示出了不同程度变形的刷毛载体；
图18为在根据本发明的注射成型半模件中制造的根据其它变型方案的刷毛载体的放大的透视性俯视图。
具体实施方式
图1示出了用于制造刷子例如是牙刷的设备。众所周知，这样的牙刷具有在前侧伸出的刷毛簇的刷头、颈部和把手。这三个区段可相互融为一个整体，它们构成所谓的刷体。刷头可以要么直接对接，要么其可设计为两件式的，具有薄板状的刷毛载体，该刷毛载体在注射成型之后已经拥有预制的、盲孔状的固定开口，其中，接着将该薄板状的刷毛载体与头部的其余部分安置在一起，要么通过焊接、粘接，要么通过注射包封。此外的可选方案在于：刷头设计为整体的，使得其本身构成刷毛载体。
图1示出了这样的实施方式：刷头同时构成刷毛载体。在这个视图中刷毛载体10同时是刷体，因为其包括柄部、颈部或刷子头部。刷毛载体10是预制的注射成型部件。图2示出：刷毛载体10在其底侧上拥有很多预制的、在注射成型时生成的开口12，刷毛簇嵌入这些开口中并且固定在其中。然而下文的说明可相同地转用到薄板状的刷毛载体10上并且是清楚的。
图1示出的设备包括多个工作站，即在图1a和1b中示出的装备站14、在图1c中示出的熔化站16以及用于刷毛簇的固定站18，该固定站在图1e和1f中示出。
穿过各个工作站运送刷毛簇的料匣20、也称为模具部分经过所有工作站。
尽管图1示出了具有之后还将更详细示出的用于刷子的容纳开口的料匣20，但是料匣20实际上的尺寸优选为，在该料匣20中构造有并排布置的多组用于多个刷子的容纳开口。也可以具有多排用于多个刷子的容纳开口组。
料匣20例如是板形的、厚度不变的部件，该部件拥有如图1所示的平坦的上部端侧面22。作为此外的可选方案，基本上板形的料匣在其平坦的端侧面22上具有带底部202的凹穴200，所述底部如在图14中所示出的那样同样可以是平坦的，以便构成用于容纳刷毛载体10的空腔的一部分。
由于料匣经过多个工作站并且接着用于制造另外的刷子，所以在所述设备中存在料匣循环运行(Magazin-Umlaufbetrieb)，其中，很多相同构造的料匣20依次有节奏地通过各个工作站。料匣20由此是用于穿过所述设备运送刷毛簇24的运送工具。作为此外的可选方案，料匣可以是固定的，并且各个工作站围绕该料匣有节奏地运转，例如在圆盘传送装置上。在此能够同时加工多个固定的料匣，更确切地说，是加工设置在料匣中的刷毛簇。
料匣20拥有很多容纳开口26，这些容纳开口具有孔图，该孔图与刷毛载体10的孔图相符。
每个刷毛簇24包括多根刷毛，这些刷毛被从一个刷毛储备中分离出来并且如图1a所示出的那样插入料匣20中，例如经由销钉，如后面还将阐述的那样。可经由具有压缩空气的或真空的管道运送各个刷毛簇24。
刷毛由热塑性材料构成，特别是PA、PBT、聚酯、共聚酯或聚丙烯，然而这些刷毛也可以由弹性体构成。此外，也可以使用共挤出的刷毛，例如具有由PA构成的、带有弹性体涂层的芯体。如后面还将借助图11和12进行阐述的那样，也不是一定要只使用刷毛簇24并将其嵌入固定开口中，而是也可以根据前述和下面说明的方法在其固定开口中嵌入仅仅一个单独的、预制的、形式例如为弹性体清洁元件的刷毛并将其固定。这样的清洁元件被单独注射或发泡并且比刷毛载体10更软。
刷毛簇24具有相反的端部并且以其背后端部28、称为紧固端部从料匣20中略微伸出，即，它们相对端侧面22略微凸起。这在图1b中示出。
如在图1c中示出的那样，将完全装备了刷毛簇24的料匣20侧向运送到熔化站16中。在这个工作站中具有加热装置30，该加热装置例如可以是板式加热器或热风加热器。无接触地对刷毛簇24的背后端部28进行加热，使得各个刷毛超过其熔化温度并且一簇刷毛相互合并为一个变粗的紧固端部。刷毛簇24的刷毛由此相互连接为整体的。刷毛簇24的变粗部32并不与毗邻刷毛簇24的相邻的变粗部融为一体，而是保持球形的或透镜形的变粗部。还优选没有冲头压向变粗部或熔化的刷毛端部的依然为液态的材料上。
在同一个刷毛载体10中可固定多个刷毛簇24，其中，至少一个刷毛簇24由如下刷毛构成，这些刷毛由与至少一个其它刷毛簇24的刷毛不同的、具有不同熔化温度的材料构成。将由不同刷毛材料构成的刷毛簇24不同程度地加热，以便为了构成变粗的紧固端部而分别使一簇的刷毛相互熔化在一起。这能够通过不同的方式得以实现：根据刷毛材料不同地调节在刷毛簇24的面向加热装置30的端部与加热装置30之间的间距，和/或根据刷毛材料将加热装置30加热到不同的温度，和/或使用不同的加热装置30，其与配置的刷毛材料相匹配地被加热到不同的温度上。
例如根据刷毛材料将刷毛簇不同程度地从料匣20中压出。那些由较易熔化的材料构成的刷毛簇24比其它刷毛簇保持得例如距离料匣20更近，使得继续移出的刷毛簇24比其它刷毛簇更近地达到加热装置并且因此得到更强的加热。
可选地，也可以通过如下方式依次对刷毛簇24进行加工，即，使得具有不同刷毛材料的刷毛簇24依次以其紧固端部从料匣中移出，以便然后更近地到达加热装置30。要么然后将加热装置30加热到两个合适的不同温度，要么热度不同的加热装置30用于其相应配置的刷毛簇。
例如利用分开的底板44(参见图5)实现将单个的或成组的刷毛簇推出，所述底板的组成部分能够彼此独立地沿着刷毛纵向移动。
依然在熔化站16中或在向后续的固定站18的路途中或在固定站18中可以可选地对变粗部32进行主动冷却。这例如通过经由鼓风机引过来的冷气流214(参见图1d)实现或通过如下方式实现，即，工作站1d构造为冷却室，将料匣20连同背侧仍然柔软的变粗部32引导穿过该冷却室。通过对变粗部32的冷却可提高循环时间。
料匣20将刷毛簇24继续运送到后续的固定站18中。这个固定站的作用在于：将刷毛簇24仅仅不用固定件地持久锁定在刷毛载体10的固定开口12中。
固定站18包括至少一个保持件34(优选多个保持件34)，所述保持件在其与端侧面22对置的端侧面36(参见图2)上拥有凹部38(在多个需容纳的刷毛载体10的情况中拥有多个凹部)，该凹部构造为与刷毛载体10的相应形状互补，使得该刷毛载体以其背侧面面状地靠置在保持件34上(另参见图14)。
保持件34本身具有平坦的端侧面36，然而如图2示出的那样刷毛载体10相对该端侧面略微凸起，以便伸入料匣20中的、与刷毛载体10的前侧面的区域互补的凹穴200中，如这例如在图14中所示出的那样。
料匣20是可加热的，例如要么通过从外部引入的板式加热器，该板式加热器在固定站18中侧向移近料匣20并且可将该料匣快速加热，因为该料匣20是由金属构成的。
作为此外的可选方案，在料匣20中构造有加热装置、特别是电阻加热装置39，在图2和图14中示出了该电阻加热装置。象征性地示出加热线圈，其位于端侧面22附近或在凹穴200的情况中位于该凹穴200的底部202附近，该底部构成端侧面22的一部分。
电连接触点41、例如料匣20的侧表面上的滑动触点能够在料匣20进入固定站18中时将该料匣20电联接，以便激活加热装置39。当然也可以考虑：端侧面22包括凹穴200的底部202本身构成电阻加热层，使得此处端侧面直接得到加热。
若料匣20是固定的，那么能够非常简单地实现加热装置的电连接，其可构造为持续的。
加热装置39的作用在于：优选将与刷毛载体10接触的整个端侧面22加热，也就是说，也将在变粗部32之间的区段加热。
(与刷毛载体10接触的区域中的)端侧面22在此被加热到的温度低于刷毛材料的和/或刷毛载体材料的、优选两种材料的熔化温度。特别是其为这些材料的相应熔化温度的以℃计算的最高85％。若例如两种材料具有100℃的熔化温度，那么经最终加热的料匣20在端侧面22上的温度为最高85℃。
图3示出了图1e中的固定站18在料匣20和刷毛载体10相对移近之前的剖视图。
变粗部32沿着纵向A(也称为轴向方向或进给方向)观察具有如下的尺寸：其小于固定开口12的相应横截面，使得其能够在不与固定开口12的内侧边缘、也称为限定该固定开口的壁的内侧面40碰撞或者不与该内侧面40接触的情况下插入固定开口12中。
特别地，柱状的固定开口12在这个时刻相对变粗部32(紧固端部)的最大横截面只具有最大0.2mm、特别是最大0.15mm的过盈量。换言之，变粗的紧固端部的侧向尺寸小于固定开口12本身在该固定开口的底部208的区域中的侧向尺寸。
变粗的紧固端部32的底侧是倒圆的或斜切的，刷毛簇24以该底侧被引入固定开口11中。
在那种情况下如后面还将阐述的那样注射所述至少一个固定开口。它具有带脱模斜度的内侧面40，也就是说，内侧面依然向着底部208略微向内聚拢地延伸。
持续地、意即在整个运行期间被加热到期望温度的料匣20和/或保持件34彼此相对聚拢地运动，在当前的情况中只使保持件34与刷毛载体10一起运动，使得变粗部32在端侧面22与刷毛载体10的面向该端侧面的平坦的端侧面或者前侧面42接触之前首先到达固定开口12中。在进给运动期间，只要刷毛载体10不与料匣20接触，该刷毛载体10就几乎完全不被加热，因为进给运动进行得非常迅速并且在图3所示的固定站18的开启位置中没有停留时间。
底板44(参见图3)-所有的刷毛簇24以其前侧的、端侧的自由端部靠置在该底板上并且该底板构成一个支撑-可以用于使刷毛簇24在其前部端部上相互对齐并且同时如果期望的话在变粗部32与端侧面22之间产生间距。底板44用作各个刷毛的和刷毛簇24的支撑。
图4示出：端侧面22与刷毛载体10的前侧面42接触并且由此在两个部分之间的整个接触面上对刷毛载体10进行加热。
刷毛载体10由热塑性材料构成、特别是由前面已经述及的塑料构成，如聚丙烯、ABS、PA、PBT、PET或PC。
然而保持件34的运动并不停留在图4所示出的第一接触的位置中不动，因为经由保持件34和料匣20在刷毛载体10上施加很高的压力。
例如随着相对聚拢在刷毛载体10上施加至少200bar、优选至少400bar的压力。从刷毛载体10与料匣20的第一接触开始就已经施加这个压力并且在作用时间(接触时间)上保持相同。
在对刷毛载体10加热的同时，在至少4秒、特别是至少5秒和最大15秒、特别是最大10秒的作用时间上保持这个压力。
作用时间由保持时间和进给运动期间的时段(称为压合时间)构成，所述时段当前侧面42与料匣20接触时并且同时刷毛载体10的背侧面与保持件34接触时开始。当达到最大程度聚拢的位置时压合时间结束并且保持件与模具部分的间距在保持时间内保持恒定不变。保持时间是如下时间，在该时间中进给运动结束，也就是说，设备完全闭合并且刷毛载体10容纳在闭合的空腔中。这个保持时间优选为至少1秒、优选至少1.5秒和/或最大3秒、特别是最大2.5秒。
在压合时间期间，保持件相对模具部分的间距极其缓慢地且以恒定的速度缩小。例如，在最快3秒内经过0.3mm的总压合距离(Gesamtkompressionsstrecke)。
在作用时间期间，优选继续对料匣20进行加热，其中，大重量的料匣20在某些情况下允许在第一次加热到工作温度之后停止补充加热。尽管如此，在作用时间期间仍然继续对刷毛载体10进行加热。
特别是将所述设备锁闭，也就是说，保持件34在通过凹部38和凹穴200构成的空腔以外以端侧面36(参见图14)与凹穴200以外的端侧面22的区段接触。在这个接触区域中没有设置材料能够从空腔中进入其内的间隙，更确切地说，所述空腔通过环形环绕的接触区域被密封。
此外总的来说优选地，不只限于所示出的实施方式，在保持件34与料匣20之间的接触区域中没有加热装置，因而加热装置只存在并且作用在前侧面42与料匣20之间接触的区域中。
保持件34与模具部分(在此料匣20)之间的、通过端侧面36限定的分界面优选距离刷毛载体10的前侧面42比距离其背侧面更近。确切地说，所述分界面接近或直接与一个倒圆的过渡部毗邻，该过渡部位于在将前侧面42和背侧面连接的侧表面212之间。
有益的是：形式为底板44的支撑件至少在施加压力的最后阶段期间、即在作用时间结束时被移开并且不再与刷毛接触。这既改善了刷毛彼此之间的对齐精度，也改善了相对刷毛载体10的对齐精度。然而优选地，在保持时间开始之前甚至还在作用时间之前就已经将底板44移开，如这在图3至5中利用箭头Y象征性地示出的那样。例如只在图1所示的工作站c)和在必要时d)中使用底板44。
然而为了在整个作用时间期间也能够固定刷毛簇的和各个刷毛的轴向位置，容纳开口26的横截面与插入其内的刷毛簇24的横截面如下地相互匹配，即，所述刷毛簇24夹紧在容纳开口26中并且由此轴向可靠地定位。刷毛簇24通过自重或者通过在工作站内部和从工作站到工作站的运动期间的惯性不滑移。
在所述实例中，对整个平坦的端侧面进行加热，至少在刷毛载体10的前侧面42上与料匣20有接触的地方。若料匣20具有凹穴200，那么有益且足够的是：加热装置只安装在该凹穴200的底部202的区域中。然而由于料匣20通常由钢构成，所以对整个料匣20进行加热。然而被调节的温度涉及的是：将刷毛载体10的前侧面42加热到期望温度。
刷毛载体在前侧面42的区域中在作用时间期间被加热到的温度低于刷毛材料和/或刷毛载体材料的熔化温度、特别是为相应熔化温度的以℃计算的85％或低于85％，。由此这个温度与料匣20在端侧面22或者底部202的区域中的前述最大运行温度相符。
作为此外的可选方案，至少对前侧面42的区域中的固定开口12的边缘50进行加热，该边缘构成固定开口12的与通向前侧面42的口部邻接的壁区域。
刷毛载体10至少在边缘50的区域中、优选在与料匣的整个接触区域中被加热的温度应该不仅仅低于或显著低于材料的熔化温度，而是在刷毛载体材料的玻璃化转变温度的范围内。利用例如高于600bar的极高压力只能将刷毛载体10在前侧面42的区域中、至少在边缘50的区域中加热到一位于极限温度以上的温度，所述极限温度在刷毛载体材料具有大于等于300开氏度的玻璃化转变温度的情况中为刷毛载体材料的玻璃化转变温度的以℃为单位的60％、特别是以℃为单位的80％。然而优选这个极限温度为或最低限度高于玻璃化转变温度。在玻璃化转变温度小于300开氏度的刷毛载体材料的情况中，加热温度为玻璃化转变温度以上以开氏度计算的最大50％。
另外的变型方案规定：特别是在固定开口12内部的内侧面40通过料匣20加热到超过环境温度之前，将至少前侧面42的边缘50、特别是将刷毛载体10在所述前侧面42的区域中的整个接触面加热到一高于环境温度至少30℃的温度。
如在图中可看到的那样，料匣20绝对没有突起或类似部，料匣会利用它们伸入固定开口12中，因为其拥有平坦的端侧面22或者在前侧面42的区域中拥有平坦的底部202。
由于前侧面42也是平坦的并且在固定开口12的口部区域中、也就是说在边缘50的区域中没有如在现有技术中情况中那样的凸缘或类似物，所以在施加压力和温度时刷毛载体材料在前侧面42的区域中可选地甚至整面地变形。所述材料欲移位并且由此移到口部区域中的固定开口12中并将该固定开口收缩。
通过施加热和压力，使总厚度D和由此刷毛载体10在固定开口12通向前侧面42的口部区域中的最大厚度持久地缩小。产生一种隆起或收缩部，其沿着抽拉方向从后面将变粗的紧固端部夹紧并且由此将刷毛簇24固定。
在变粗的紧固端部与固定开口12的壁之间不产生粘附。
边缘的变形不必是极端的。已经得到证明的是：例如在牙刷的情况中下述情况足够了：将具有原始宽度或原始直径D3的固定开口12的横截面在边缘218的区域中(参见图5A)仅仅如下程度地缩小到一个宽度或一个内径D1，即，变粗部32(针对相应的横截面)的最粗部位的直径D2与边缘218的区域中的宽或直径D1的差只有约0.1至0.5mm。
有益的是：变粗部32在插入时具有相对尚未变形的固定开口12的尺寸不足量(也就是说，D2小于D3)。
通过这个将尚未完全凝固状态中的变粗部32插入固定开口12中的观点也可能的是：总的来说使用一个变粗部32，该变粗部构造有相对固定开口12的横截面的过盈量，也就是说，D2大于等于D3。
在图5A中夸张地示出了通过固定开口12构成的和通过变窄的边缘218向外隔绝的空间，该空间用于安置变粗部32，以及夸张地示出了变粗部32与直径D1的比例。
然而事实是：并非构成固定开口12的整个壁贴靠在变粗部32上或者贴靠在位于外侧的刷毛上，这些位于外侧的刷毛从变粗部32起伸出。更确切地说，所述壁只在边缘218的区域中和在直接与其毗邻的、向外向着底部208的方向扩宽的区段220中变形并且只在这些区域中贴靠在刷毛或者变粗部32上并在其上施加压力。
但是，为了准确地固定刷毛簇的轴向位置，变粗部应该与底部208接触。
在其余的区域中，例如在底部208与变粗部32之间或者在壁周边的与底部208毗邻的区域中，在壁与变粗部32的外侧面之间具有一个或多个空隙222，因而这个变粗部在这个区域中不被挤压、卡紧和/或变形。
在边缘218的区域中，通过边缘218的变窄和收缩实现刷毛簇24相对其在料匣20内的状态的至少3％、特别是至少5％的压实。在这种情况下，将料匣中的容纳开口的横截面积与边缘218在其最窄部位上的横截面积进行比较。
通过所示出的设备和相应的方法同时将全部固定开口12封闭并且由此同时将所有刷毛簇24固定在刷毛载体10中。
如此外在图5和5A中可看到的那样，不是使整个固定开口变形，而是只到一定的深度t为止变形，该深度最大与固定开口12的总深度T的85％、特别是70％相符，和/或该深度具有0.5至1.3mm、特别是0.6至1.0mm的轴向延伸。深度t从前侧面42起测定。若前侧面42是平坦的，那么将位于该前侧面42上的平面用作参考平面。若前侧面42是凹状或凸状弯曲的，那么构成该前侧面42的包络，从该包络起测量所述深度t。
优选仅仅沿着轴向方向将变粗部32本身在其轴向总长度的最大50％以上夹紧在固定开口中。在从变粗部32起伸出的刷毛的区域中进行剩余的夹紧。
固定开口12的壁在从底部208开始至少0.8mm的深度Z(参见5A)上不变形和/或在这个区域中不夹紧变粗部32以及刷毛。
固定开口在制造刷子之后的深度T为最大4mm、特别是最大2.7mm。
全部固定开口12是盲孔，因而不必对刷毛载体10的背侧面进行遮盖，因为刷毛簇部分是看不到的或者不在这一侧上凸起。
这样产生的固定是用于刷毛载体的唯一固定，不需要金属固定件(Metallanker)或者金属丝。
总的来说需要强调的是：这不仅仅涉及所示出的实施方式，即，不应使刷毛载体10接近其熔化温度，而是明显远离该熔化温度并接近玻璃化转变温度。特别是加热温度和由此料匣20在端侧面22区域中的温度和刷毛载体10在端侧的温度不应高于刷毛载体材料和/或刷毛材料的玻璃化转变温度以上15％。
在使用PET的情况中，根据本发明的一种优选的变型方案在变形时将前侧面42加热到75至95℃、特别是80至90℃的温度，在PP的情况中加热到105至125℃、特别是110至120℃的温度。特别地选择的PP是：其在原始状态中拥有熔体流动指数(MFI)6至35、优选10至15。
本发明的一种实施方式规定：将端侧面22和由此刷毛载体10加热到最大140℃、特别是最大130℃的温度、优选加热到100至115℃的范围内。在此特别是为刷毛载体使用聚丙烯、PET、ABS、共聚酯和SAN作为材料。
刷毛载体10的背侧面206和从该背侧面206出发直到至少固定开口12的底部208为止(优选甚至仍然向着前侧面42的方向更远)的区域不应该变形。为了使温度边界-从该温度边界起由于施加的压力之故会发生变形-尽可能地接近刷毛载体10的前侧面42，保持件34可设置有主动冷却装置。
在图3中通过冷却通道210象征性示出了这个冷却，冷却液流过所述冷却通道。冷却通道210与冷却水循环回路相连，该冷却水循环回路将优选低于20°、特别是甚至低于10℃的冷水泵送穿过保持件34。背侧面206因此在施加压力期间最大25℃。刷毛载体10的将前侧面42和背面206连接的侧表面也可以在保持件34中得到充分冷却从而不变形并且保持在相应的温度以下，从该温度起会发生变形(Verformung)和形变(Deformation)。
在事先规定的作用时间之后，将保持件34和料匣20重新分开，因而将刷毛簇24从其容纳开口26中拉出。不需要用于刷毛载体10的、形式为其它造形的再加工。
然而优选不是一下子进行所述分开，而是在分开的过程中设置静止阶段。为此将模具部分、也就是料匣20与保持件34最低限度地彼此移开，从而在前侧面42与模具部分、也就是料匣20的上侧面之间产生大于等于0.5mm的小的通风间隙228(参见图5A)。当在其高度上达到这个事先规定的通风间隙228时，所述间距在至少1秒、特别是至少1.5秒的静止阶段中优选保持恒定不变。
可选地，在这个静止阶段中也可以经由通风间隙228将冷却空气吹向刷毛载体10的前侧面，以便对该前侧面进行冷却。
然而在这个静止阶段期间刷毛停留在容纳开口26中，如图5A示出的那样。在静止阶段中固定开口的变形区域稳定化，使得一簇刷毛彼此平行并且均匀指向地延伸。
在静止阶段之后，将所述设备分开，从而能够将完成的刷毛载体取出。
为了精确地控制相应的运动和温度，所述设备具有控制系统51，经由该控制系统不只对加热温度进行控制，而且还对施加的压力以及运动过程进行控制。也可经由同一个控制系统51操控加热装置30。
若刷毛载体材料是一种材料如确定的聚丙烯类(Polypropylenart)(在该聚丙烯类中玻璃化转变温度不高于环境温度)，那么可以省略对刷毛载体的加热，然而这并不一定必须如此。在此，依然最低程度地加热到略微高于玻璃化转变温度也会是有益的，然而同样又显著低于熔化温度。若在这样的刷毛载体材料的情况中不必加热或不加热的话，那么只通过在前面提及的作用时间上施加前面提及的压力将固定开口12封闭。在此，可以使用没有加热装置的料匣20或具有加热装置的同样的料匣，其中该加热装置根本未激活。
与刷毛载体材料无关地适用的是：在料匣20相对保持件34和由此相对刷毛载体10的进给运动中(部件的相对运动意指：这些部件中的一个或者两个可以向着其它部件的方向移动)，在压力和时间上受控的进给运动和/或在压力和行程上受控的进给运动会是有利的。
特别有益的是：在进给运动的第一阶段中，将边缘50或整个前侧面42加热到高于一个极限温度的温度。若刷毛载体材料拥有300开氏度以上的玻璃化转变温度，那么在以℃测定的情况下，这个极限温度为刷毛载体材料的玻璃化转变温度以下60％、特别是80％。然而极限温度优选为玻璃化转变温度，必要时达到玻璃化转变温度以上20％(以℃为单位)。然后在进给运动的随后的第二阶段中，使边缘50变形并且将该边缘50压向刷毛。
作为此外的可选方案，当刷毛载体在前侧和在背侧被接触并且由此被轴向压缩时，以恒定不变的小速度进行进给运动，并且将料匣20和保持件34彼此靠紧地锁闭。
在图5所示的实施方式中，边缘50的区域中的材料在关闭状态中也压向刷毛，因而在刷毛与边缘50之间没有间隙。
可以要么如在图1a中那样直接经由刷毛分离器(Borstenvereinzelner)、要么经由在图6中示出的其它变型方案进行对料匣20的装备。在此首先为具有很多容纳开口的匣盒(Kassette)60填充刷毛簇。然后也可以经由这个匣盒存放经分离的刷毛簇，直到其最终例如经由可运动的销钉62被直接压入料匣20中为止。
作为可选方案，在匣盒60与料匣20之间也可以具有换向板64，该换向板拥有斜的运送开口
在图7所示的实施方式中，设置有固定开口12的倾斜地、特别是与倾斜的容纳开口26平行延伸的边缘区段80以及与该边缘区段相对置的边缘区段81。在所示出的实施方式中，边缘区段81垂直于刷毛载体10的前侧面延伸。然而可选地，边缘区段81也可以同样倾斜地、根据情况而定以不同于边缘区段80的斜度延伸，如这利用虚线示出的那样。
在属于根据本发明的设备的注射站中，在如其在图8和10示出的两种变型方案中那样具有注射成型半模100和102的注射成型模具中制造刷毛载体10。这个注射站在时间上和/或在空间上如前面已经说明的那样设置在前述用于将刷毛载体10对接的工作站前。注射站构成刷毛载体注射设备。注射成型半模100和102在其间构成空腔104，液态塑料注入该空腔中以制造刷毛载体10。在迄今所使用的注射站中，注射成型半模100设置有销钉状的有源的推送器，这些推送器穿过注射成型半模100伸入空腔104中并且在注射成型模具开启之前拉出，而这种变型方案规定了一种简单得多的解决方案。在此，即在注射成型半模100上不可动地安装一个或多个一体成型的具有任意横截面的销钉106，所述销钉自由地伸入到空腔104中。这些销钉106然后产生固定开口12。这些固定开口12的深度比在迄今为止制造的、利用固定技术(Ankertechnologie)填塞的刷毛载体中小得多。
在图10中在右侧的销钉106上可以看到：为了制造如图7和8所示那样倾斜延伸的开口12可以使用这种销钉。
在一体的注射成型半模的情况中(参见图10)(在该注射成型半模中一个部件限定空腔的整个内侧面)，该注射成型半模称为注射成型半模件。
具有8)，在其上，所述突起具有销钉106，这些销钉例如一体地安装在该嵌置件上。嵌置件107优选具有制造固定开口12所需的全部销钉106。在注射之后，为了更加容易脱模而将嵌置件107向下拉入注射成型半模内的凹穴中，从而将销钉从注射好的固定开口12中拉出，由此使刷毛载体10随后的推出或取出简化。
在这种情况中注射成型半模100包括第一注射成型半模件101，该第一注射成型半模件除了嵌置件的区域以外限定整个下部半模100。此外，注射成型半模100包括嵌置件107，该嵌置件容纳在第一部分101内的与该嵌置件107互补的开口中，该嵌置件构成第二注射成形半模件。嵌置件107沿着向刷毛簇载体和远离该刷毛簇载体的方向相对注射成型半模100的第一部分101可运动地支承。优选在第一部分101与嵌置件107之间没有设置液态塑料可进入其内的间隙。
在图10中，在右侧的突起106上可以看到：该突起可以用于制造如在图7中所示出的倾斜延伸的开口12。销钉106可以具有至少一个相对嵌置件107的移动方向(参见图10中的双箭头)倾斜延伸的边缘区段。
嵌置件107优选限定刷头的前侧面的整个区域。通过该嵌置件107能够在费用不大的情况下生产刷子，这些刷子具有相同的刷毛载体10，然而具有不同的孔图和刷毛簇的不同图案。
在图8a所示的变型方案中，所有销钉106一体成型在限定注射成型半模件的嵌置件107上。在图8b所示的变型方案中，注射成型半模件设计为多件式的，这是因为该注射成型半模件包括具有多个开孔302的基础件300和插入所述开孔302中的嵌置件304。这些嵌置件304具有基座306，这些嵌置件利用该基座将基础件300中的相应开孔封闭。相应的销钉106从基座306上伸出。这种变型方案在制造工艺方面更加简单。
在制作刷毛载体10时重要的是：在必要的位置，在前侧面42与固定开口12的内侧面40之间的所谓的过渡边棱320(参见图14)是斜切的。
在图14中可以看到，并不是所有过渡边棱320都必须具有这样的斜切部322。
在图15的剖视图中部分放大地示出了斜切部322。在放大的视图中，利用阴影线画出的面积K象征性示出了由于斜切部322之故过渡边棱320不再具有的材料。作为基准线，在此设置有前侧面42的延续部分、也称为包络322以及线324，该线表示内侧面40的直到包络为止的直线延续部分。
斜切部322从固定开口12到固定开口12可以具有不同的横截面，其例如在图15的放大图中示出。相对图18所示方案的可选方案，斜切部322沿着过渡边棱320的周边可以拥有不同的横截面。在此，例如在图18中区段330比同一个斜切部322的区段332更陡峭地斜切。
斜切部322可以沿着过渡边棱的整个周边延伸或只在一个部分区域上延伸。例如借助图15中的固定开口12’可以看出：过渡边棱320的左侧面具有斜切部322、而右侧面没有斜切部，因而在这个区域中内侧面40与前侧面42成直角延伸并且与该前侧面相交构成尖锐的过渡边棱。
如果沿着过渡边棱320的周边在斜切部322中存在不同的横截面，那么这些横截面可以在固定开口12的相同的轴向深度中开始，该深度从与斜切部322邻接的前侧面42起或该前侧面42的与该斜切部邻接的区段起测量。
斜切部322如在图15的两个中间的放大图中示出的那样可以通过圆角、特别是半径或倒棱构成。
斜切部322只存在于固定开口12的口部处，也就是说，存在于过渡边棱320的区域中并且几乎未延伸进入固定开口12中。斜切部322从与该斜切部322邻接的前侧面42起测量延伸进入固定开口12最多0.5mm、特别是最多0.35mm和最少0.1mm。
斜切部322的径向宽度特别是最小0.1mm和最大0.5mm、特别是最大0.35mm。
如借助图15、然而也借助图14可以看到的那样，即使在邻接的固定开口之间的接条340非常薄的情况下这个接条340伸到刷毛载体10的前侧面42为止并且构成该前侧面的一个区段。这意味着：所述接条伸到前侧面42的包络为止(如果该前侧面成形为凸状的或凹状的)或者，若这个前侧面42是平坦的，那么伸到该前侧面42的平面为止，而不从该平面上伸出。
由于固定开口12和前侧面42同样如斜切部322那样全部通过注射成型形成，所以配置的注射成型半模件在销钉106与该注射成型半模件的底面(端侧面)之间的过渡部上具有与配置的斜切部322互补的斜切部342。该斜切部322的上述优选的尺寸也与斜切部342的相应尺寸相对应。
在图8b所示的实施方式中，底部(端侧面)还局部通过嵌置件、更确切地说基座306中的嵌置件构成。斜切部342由此完全形成在嵌置件304中。
在将刷毛簇24、24’插入配置的固定开口中时，变粗的紧固端部不接触斜切部322，这是因为料匣20中的容纳开口为此与固定开口12极好地对齐。
在变形时，斜切部322构成用于材料的附加的缓冲空间或容纳空间，所述材料被压入并且使固定开口12在其口部处收缩。
在图16中可以看到：刷毛簇24与前侧面42垂直地或者如刷毛簇24’那样相对前侧面倾斜地嵌入。在倾斜的刷毛簇24’的情况中，斜切部322在过渡边棱的接近该刷毛簇24’的那侧上构造得大于在过渡边棱的其余周边上。在当前情况中，甚至在远离刷毛簇24的(右侧)那侧上没有斜切部且在周边的其余部分中在过渡边棱320上存在斜切部322。
在图17中可以详细地看到已经固定的刷毛簇24。
相应的料匣20在图17中已经使刷毛载体10的材料在前侧面42的区域中变形，因而减小了刷毛载体10的总厚度。
所述材料将固定开口12如瓶颈那样部分地封闭并且在此可以压向外侧的刷毛簇24(参见图17的左半部)或依然略微远离外侧的刷毛簇(参见图17的右半部)。然而向内转移的材料并不进入料匣20中的容纳开口与刷毛簇24的外侧面之间的间隙350中。由此没有材料从固定开口12中转移出而从前侧面42上伸出来。
如在图14中可以看到的那样，优选没有固定开口12在变形前具有相对前侧面凸起的凸出部。这意味着：必须通过减小在刷毛载体10的背侧面206与前侧面42之间的厚度来提供将固定开口12封闭的全部材料。
图9示出了不同的变型方案，如刷毛载体10可设计的那样。不仅可设置圆形的或椭圆形的固定开口12，而且可构成任意的形状。例如可以实现长形的开口，X形的、C形的或任意不同造型的固定开口。为这些大的固定开口装备刷毛簇，这些刷毛簇由多个分离的刷毛簇组成，这些刷毛簇通过使其端部熔化而连接成一个大的刷毛簇。这样的大的刷毛簇产生相应的壁形刷毛结构。
需强调的是：根据本发明的设备和根据本发明的方法不仅可以以多个刷毛簇、而且也可以仅以一个刷毛簇例如用于制造毛笔并且用于将仅仅一个或仅仅单个的刷毛紧固在一个刷毛载体中。
因此总体来说，固定开口12不是强制性地必须只用于容纳和固定刷毛簇，更确切地说，预制的、由任意弹性体塑料制成的、任意形式的、单独的刷毛都能够如前面结合刷毛簇说明的那样精确地容纳和固定。这些刷毛可具有板形的外形并且例如能够置入长形的固定开口12中并且通过该固定开口12的边缘变形嵌入其中。例如将横截面为C形的、预先注射的清洁元件作为单独的刷毛嵌入C形的固定开口12中。此外，包括很多刷毛24’的刷毛簇24当然也能够嵌入刷毛载体10中。单独的刷毛24’也能够例如定位在刷毛簇24的区域中的中间，或者相反将各个或多个刷毛簇24包围。
需强调的是：借助刷毛簇阐述的上述特征也可用于单独的大刷毛。仅仅作为实例列举了一个相对刷毛载体10倾斜延伸的板形的刷毛，该刷毛插入图7中的、倾斜的固定开口12中并固定在其中。然而，单独的刷毛也可具有一个固定端部32，长形的其余部分弯折地从该固定端部伸出，使得其可插入图4所示的柱状的固定开口12中，然而刷毛在固定开口12以外倾斜地延伸。
优选通过使固定开口12的相应边缘变形，使单独的、单独制造的一个刷毛24’或多个刷毛24’与刷毛簇24同时固定在刷毛载体10中。作为此外的可选方案可能的是：为不同的刷毛或者刷毛簇实施多个单独的、依次进行的成形过程。在此，由于刷毛或刷毛簇由不同的材料构成，必要时也可以通过一个或多个经加热的模具部分施加不同的压力和/或温度。
作为上述变型方案的补充方案或可选方案，弹性体清洁元件108例如可以喷射在刷毛载体10的边缘上。这些清洁元件108不是预制的，然而其同样在前面相对刷毛载体10凸起并且用于牙龈按摩。
刷毛载体10为此例如在边缘上可拥有开孔或仅仅边缘侧的凹部，清洁元件108被注入其中。此外，如在刷子的情况中越来越流行的那样，也可以利用较软的塑料对刷毛载体10的背侧面进行注射包封。
在后一种情况中适合的是：清洁元件108整体地逐渐融入由较软的塑料构成的背侧层中。如借助图9(该图示出了相对下部半模的变型方案)中的上部半模示出的那样，这个由较软的塑料构成的背侧层也可构成围绕刷毛载体10的较硬塑料的框架，以便起到例如缓冲器的作用。
另外的变型方案在于：刷毛载体10、此处牙刷的头部通过由较软的塑料构成的铰链110与刷体的颈部相联。
总的来说适用于所有变型方案的是：刷毛载体可以是薄板作为后期刷体的一部分或整个刷体。例如刷毛载体也可以是多组分注射成型件，该多组分注射成型件在最后将刷毛嵌入时已经构成成品刷体。然而反过来也可能的是：已经将刷毛嵌入然后构成刷毛载体的刷体的一部分中，并且然后对这个安装有刷毛的刷毛载体事后进行注射包封。
因此注射站也可设计为多组分注射站，或者可以设置有多个注射站，在其内将刷毛固定的工作站位于这些注射站之间。
清洁元件108和/或单独的、预制的和其横截面形状任意的、由弹性体材料构成的刷毛向前优选至少延伸得如刷毛簇那么远，然而它们也可超出这些刷毛簇伸出或者比这些刷毛簇短。
图11示出：不仅如前面已经阐述的那样刷毛簇24以其在紧固端部上的变粗部32插入固定开口12中并且通过边缘的变形固定在其中，而且(不论是在侧视图中还是在横剖视图中观察为任意形状的)单独的预制刷毛24’能够通过上述方法和上述设备不用固定件地嵌入刷毛载体中。刷毛24’由弹性体材料、特别是热塑性弹性塑料(TPE)注射而成。
刷毛24’在其从刷毛载体10中伸出的区段中具有最大的壁厚d(在横截面中测量)，该壁厚大于0.6mm、特别是大于0.9mm。
此外，预制的刷毛24’可以或应该具有变粗的紧固端部32’，该紧固端部的高度小于所配置的固定开口12的深度，使得向内变形的边缘将紧固端部32’包围，以实现形状锁合的固定。紧固端部32’例如是扁平的柱体，其形状与固定开口12的形状相匹配。然而相应的紧固端部32’的外部尺寸与固定开口12的横截面相匹配，使得在变形之前在嵌入时在紧固端部32’与固定开口12的壁之间具有侧向间隙。
紧固端部32’可以由与刷毛24’的其余部分不同的材料、特别是更硬的材料构成。为此的实例是由聚丙烯构成的紧固端部32’。也可以只有刷毛24’的芯体由较硬的材料构成，该芯体然后紧接着被较软的材料注射包封。这样可以考虑由较硬材料构成的盘件，该盘件构成整个紧固端部32’或该紧固端部的芯体。
根据图12的左侧，构成芯体的盘件112同样可具有一体成形在其上的突起114，该突起伸入刷毛24’的位于刷毛载体10外部的部分中。
在图12右侧示出的刷毛24’的变型方案构造有由硬塑料构成的紧固端部32’和由较软塑料喷射在其上的区段118。
图12示出的单独的刷毛24’是成尖角延伸的，但这不应视为限制性的。
图13示出具有不同工作站的完整设备。需强调的是：根据本发明的设备不必具有下面阐述的全部工作站。
借助上述附图、特别是借助图1阐述的全部变型方案和细部特别是也可以在这种实施方式中单独地或组合地实现，其是否是例如冷却、通风等，以及前述的温度、温度范围或者时间和所使用的材料是无所谓的。
在工作站A中将刷毛或刷毛簇分离并且将其继续运送。左侧的图像示出了所谓的纤维盒120，成品的刷毛(这些刷毛可通过机械方式或化学方式削尖)通过刷毛簇分离器122以簇的形式从该纤维盒中被取出。
这些刷毛簇24经由运送设备运送到工作站B，在该工作站中则在必要时已经将刷毛簇24转移到最终的刷毛簇几何形状(Büschelgeometrie)中和后期刷子的孔图中。
例如将刷毛簇24插入特别是形式为板材的第一中间料匣(Zwischenmagazin)124中。然后在必要情况中经由所述中间料匣124借助推杆126将刷毛簇24移入另外的板材128中，在该板材中在必要时具有变形开口或转向开口130或者开口132，其用于将多个刷毛簇24聚集为一个较大的共同刷毛簇或者用于使刷毛簇24倾斜定向。
接下来将刷毛簇24进一步移入料匣20中。然后优选在料匣20中实现后期刷子的孔几何形状，然而这并不是强制性地必须如此，如下面还将阐述的那样。
然而，在必要时也可省略板材128和/或中间料匣124，从而将刷毛簇24直接运送到料匣20中。所有这一切均取决于所期望的最终的刷毛簇位置或刷毛簇几何形状和成品刷子的孔图。
在工作站B中，可以机械式地经由推送器或在图2中示出的推杆126在分离后将刷毛簇24运送到第一中间料匣124和/或料匣20中。在工作站A中，作为另外的可选方案在左侧的第二图像中示出了：将分离的刷毛簇经由管道或软管134-在这些管道或软管中施加过压或负压-输送到中间料匣124或料匣20中。
为刷毛簇使用什么样的运送工具是无所谓的，可以将这些刷毛簇单独依次地、成组依次地或者全部同时输送和/或插入料匣20中。
工作站A中的第三可选方案示出卷绕的、由并行的细丝构成的绞索136。该绞索136卷绕在卷辊138上并且从该卷辊上连续地绕出。将绞索136的端部插入中间料匣124或料匣20内的开口中并接着进行剪切。在对绞索端部进行剪切之后产生剪切的刷毛簇24。例如然后通过可移动的X-Y工作台一方面使线轴或绞索的容纳在可运动的导向装置中的端部相对料匣20或中间料匣124移动，或者另一方面使料匣20/中间料匣124相对绞索的端部移动，从而对料匣20或中间料匣124中的所有开口依次进行填充。此外，也可使多个线轴和绞索相对料匣20/中间料匣124运动。接着将完全填充的料匣20或中间料匣124从这个工作站中移出并将其运送到工作站B中或直接到工作站C中。在工作站B中，推杆126将刷毛簇24压入料匣20中。
为了省去X-Y工作台，也可以同时从多个卷辊138上将绞索运送到料匣20或中间料匣124内的各个开口中，然后对其进行剪切。
工作站C是一个所谓的造型站。在此使刷毛簇24轴向滑移，以便刷毛簇的后期的端部(以这些端部得到刷洗)位于一个平面中，更通俗地讲，结束在一个事先确定的、任意的面中。
在所示出的实施方式中，事先规定了一个波形，因此将具有互补波形的止挡板140与料匣20间隔开。然后通过一个优选拥有与止挡板140的表面互补形状的压板142将刷毛簇24向下压，直到所有刷毛簇端部贴靠在止挡板140上为止。
然而，当所期望的造型已经在工作站B中能够通过适当的、不同长度或相同长度的推杆126实现时，在必要时也可以省略工作站C。两种变型方案也可以通过如下方式相互融合，即，在工作站B中通过不同长度的推杆126进行所谓的预造型，然后在工作站C中通过止挡板140进行精造型。
工作站D是剪切站，在该剪切站中对刷毛簇的后端部进行剪切，以便在后续的工作站中实现刷毛簇端部的最佳熔化。在料匣20上的较近处借助刀片144机械式地或者利用热丝146热式地对可能不同程度在背面相对料匣20突起的刷毛簇24进行剪切。在必要时，在使用机械刀片144的情况中料匣20也可起到配合刀片的作用。在这种情况中，在剪切之后使刷毛簇24在背侧从料匣20中再略微滑出，以便它们相对该料匣稍微凸出。
如果刷毛簇端部在工作站B或C之后已经相同远地在背侧相对料匣20伸出，那么在必要时可以省略工作站D。特别是如果前侧的刷毛簇端部应该在一个平面中结束的话，情况如此。
然后在工作站E中将刷毛簇24的突出的区段熔化，使得一簇的全部细丝相互连接，更确切地说经由然后产生的蘑菇形的、变粗的刷毛簇端部相互连接。通过在背侧相对料匣20伸出的细丝上的材料量对刷毛簇端部的厚度进行控制。由此还能够调节刷毛簇端部的几何形状。
可以通过经加热的冲头148实现熔化，该冲头可触碰刷毛簇端部或者可与所述刷毛簇端部保持间距，使得细丝通过辐射热(特别是经由红外光)熔化。可选地，也可利用热风实现熔化。重要之处是：为构成的刷毛簇仅仅始终生成一个唯一的、配置的变粗部，这是因为只应通过熔化将那些之后也应该固定在同一固定开口中的细丝相互连接。在必要时，在此可以对变粗部32进行冷却，如前阐述的那样。
在随后的工作站F中，将刷毛簇以其变粗的紧固端部在前移入刷毛载体10的固定开口12中并且如前面已经详细阐述的那样将其压到其内。可以同时连续地或者成组连续地进行这个插入。
另外的可选方案在于：换向板设置有相应的通道，刷毛簇24以其变粗的紧固端部在前插入这些通道中，以便然后继续移入到刷毛载体的固定开口中。这种变型方案适合于在料匣中还未完全实现刷子的之后的孔图或对刷毛簇24的定向的情况。
在每个工作站中能够将前述单独制造的、单独的刷毛24’任意地输送，要么给料匣20要么先给刷毛载体10。
例如经由至少一个驱动装置、例如电动机240(参见图1f)将压力优选施加到保持件34上，在必要时在居间连接有传动装置如芯轴螺帽242的情况下。这不言而喻适用于全部实施方式。
电动机尤其是伺服电机。
总的来说，也可利用驱动装置同时使多个刷毛载体10变形，以便将所述至少一个刷毛或所述至少一个刷毛簇24保持在固定开口中。为此，保持件34具有多个与刷毛载体互补成形的凹部38。
为了提高成品刷子的产量，特别是并排地设置有多个驱动装置，这些驱动装置又驱动多个保持件34，这些保持件又容纳多个刷毛载体10。
控制系统51构造为相应编程的，从而在所述设备中实施上述方法。
利用根据本发明的设备和根据本发明的方法能够将极长且细的刷毛簇固定在刷毛载体中。本发明实现了刷毛载体，其具有长度超过8mm和宽度小于2mm、特别是小于1mm的刷毛簇。
在这些边缘长度大的情况中不必强制性地将固定开口的相应边缘同样距离地向内成形。已经得到证明的是：设置一些向内向着固定开口的方向更大程度变形的、凸出的边缘区段就足够了，这些边缘区段与向内变形程度较小的边缘区段交替。
