專利名稱：模制牙刷的方法及使用此方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模制牙刷的方法，并涉及使用此方法的裝置。
用刷絲簇或硬毛裝入刷體頭部模制牙刷，在噴注步驟中存在一具體問題。可相對運(yùn)動的模具之一具有一刷頭限定型腔部，該型腔部具有數(shù)個(gè)孔，以分別穿入型腔部，孔的數(shù)目與刷絲簇的數(shù)量相同。由于加熱后的增塑模制材料的黏度，和由于噴注時(shí)在模型型腔內(nèi)的壓力，泄漏很可能經(jīng)過刷頭限定型腔部的孔發(fā)生。已作過多種努力避免這種泄漏。這些努力之一是在每一刷絲簇的端部制成一種熔融材料的頭部，拉動這些頭部，使其貼靠在刷頭限定型腔部限定相應(yīng)孔的邊緣。另一種努力是將釘同軸地引入每一刷絲簇，以促進(jìn)硬毛徑向向外貼靠孔的側(cè)壁。然而，這些努力中沒有一種在可靠地避免任何泄漏上是成功的。
本發(fā)明從這樣的觀念著手，避免這種泄漏的唯一方法是在噴注時(shí)精確控制模具型腔內(nèi)的壓力。根據(jù)本發(fā)明，所使用模具具有可相對運(yùn)動的模具部，該模具部限定至少一對應(yīng)于刷體形狀的型腔。模具部之一具有一刷頭部限定型腔部，該型腔部具有與刷絲簇?cái)?shù)量相同的數(shù)個(gè)孔，用于分別穿入型腔部。本發(fā)明的方法包括如下步驟提供增塑模注材料的供料；在壓力下將增塑材料噴注入型腔；在噴注步驟中傳感型腔內(nèi)的壓力；當(dāng)型腔內(nèi)的壓力超過預(yù)定壓力值時(shí)停止噴注。盡管通常模具設(shè)有壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)裝置，本發(fā)明推薦在噴注步驟中就在型腔內(nèi)傳感壓力，在推薦實(shí)施例中，就在對應(yīng)于刷頭部的狹長型腔的一端傳感壓力。在推薦實(shí)施例中，模注材料的噴注是通過一狹窄噴注通道進(jìn)行的，該通道在型腔傳感壓力的相反一端開口，而停止噴注是由在鄰近型腔處突然堵塞流經(jīng)通道的材料流實(shí)現(xiàn)的。
在本發(fā)明方法的推薦實(shí)施例中，數(shù)個(gè)牙刷同時(shí)在數(shù)個(gè)型腔內(nèi)模制，而壓力是從每一型腔傳感。在每一型腔內(nèi)停止噴注是由該型腔所傳感的壓力所控制。盡管具有數(shù)個(gè)相同型腔的模具通常設(shè)有一平衡管路系統(tǒng)，由于制造公差和模注參數(shù)諸如黏度和溫度的波動，在每一型腔保持一致的壓力不可能實(shí)現(xiàn)。借助于每一型腔的傳感壓力和單獨(dú)控制對應(yīng)于每一型腔的閥元件，根據(jù)該型腔的傳感壓力，可使各型腔達(dá)到一致的壓力狀態(tài)。
型腔的模注材料突然停止供料的預(yù)定壓力水平，必須選擇為低于開始產(chǎn)生泄漏的壓力值。適宜的壓力水平將取決于模注材料的性質(zhì)和模型的特征。這可由實(shí)驗(yàn)確定。
本發(fā)明并不局限于刷體由單一模注材料模制的方法。相反，一種第一模注材料可在第一噴注步驟噴注，以形成裝有刷絲簇的刷骨架，而至少另一種模注材料成分在第二模注步驟完成牙刷制造。
在本發(fā)明中所說明的一種精確壓力控制，只在第一噴注步驟中需要。不過，如果第二種成分也嵌入(部分)牙刷的簇部，或如果第二成分進(jìn)入刷的附近(例如用于在牙刷頭部具有第二成分特征的牙刷)，可能需要第二控制系統(tǒng)。
本發(fā)明還提供一種裝置以實(shí)施此方法。此裝置包括一模具，模具具有可相對運(yùn)動的模具部，限定對應(yīng)于牙刷體部形狀的至少一模注型腔。型腔具有刷頭限定型腔部，該型腔具有與刷絲簇?cái)?shù)量相同的數(shù)個(gè)孔，分別穿入所述型腔部。此裝置還包括增塑和增壓供料部件。一狹窄供料通道，將所述型腔與所述供料部件連通。壓力傳感器對應(yīng)于所述型腔設(shè)置。閥元件設(shè)置在鄰近所述型腔處，適于堵塞所述供料通道。控制部件，根據(jù)在所述型腔內(nèi)的所述壓力傳感器所傳感的壓力控制所述閥元件。在裝置的推薦實(shí)施例中，模具包括數(shù)個(gè)相同的型腔，供料部件包括一具有數(shù)個(gè)供料通道的管路，每一供料通道與一型腔連通，每一供料通道具有一相應(yīng)的閥元件。最好，每一閥元件由控制部件根據(jù)相應(yīng)型腔所傳感的壓力單獨(dú)控制。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)從下列參考附圖對本發(fā)明兩個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說明將變得一目了然。附圖中

圖1示出了實(shí)施本發(fā)明方法之一種裝置的原理；
圖2為裝置放大的局部視圖；和圖3為本裝置第二實(shí)施例的原理圖。
圖1所示裝置包括一傳統(tǒng)增塑和增壓供料部件，該部件具有缸10、柱塞12和模具，該模具具有第一、靜止模14和第二、可動模16。缸10中充填以熱塑模注材料粒，該材料粒在缸內(nèi)通過機(jī)械的和熱處理的綜合作用增塑。模具由管路系統(tǒng)18與缸10連通。
模具14、16通常限定一型腔，此型腔具有牙刷體的細(xì)長形狀。一狹長的供料通道22從型腔20的一端延伸，經(jīng)過靜止模14，連接至管路系統(tǒng)18。在型腔20的相反一端，相當(dāng)于牙刷頭處，可動模具具有數(shù)個(gè)孔24用于引入刷絲簇，刷絲簇的端部略微突出在型腔20內(nèi)。壓力傳感線路26連接至型腔20的同一端。壓力傳感線路26連接至控制器28的輸入。閥元件32構(gòu)成一具有可動開關(guān)34的閘閥，設(shè)置在鄰近型腔20開口的供料通道22末端，因此，供料通道22可被有選擇地關(guān)閉。液壓控制部件30具有一輸入，該輸入通過信號線29連接至控制器28；和一輸出，該輸出通過控制線33連接至閥元件32。
在運(yùn)行中，在一組刷絲簇已穿過可動模具16中的孔24被引入后，增塑的模注材料由供料部件經(jīng)過管路18和供料通道22供入型腔20。當(dāng)模注材料噴注入型腔20時(shí)，型腔內(nèi)的壓力是在控制部件28的監(jiān)控下。更具體說，在對應(yīng)于牙刷頭部的型腔端部壓力，即型腔20內(nèi)壓力最具關(guān)鍵性的部位的壓力被傳感器感知。當(dāng)在型腔20的該部的壓力達(dá)到預(yù)定壓力值時(shí)，控制信號從控制部件28送往液壓控制部件30，液壓控制部件隨即控制閥元件32以立即堵塞流向型腔20的模注材料流。預(yù)定壓力值選為略低于模注材料開始經(jīng)過孔24泄漏的壓力值。模注材料開始產(chǎn)生泄漏的壓力值取決于模注材料的性質(zhì)和其它模注參數(shù)，這可根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。
圖3所示實(shí)施例總體類似于圖1所示實(shí)施例，其區(qū)別僅在于設(shè)有數(shù)個(gè)相同的模型型腔20a、20b，這些型腔均連接至公共的管路系統(tǒng)18，每一型腔通過具有相應(yīng)閥元件32的分離供料通道22供料。每一型腔20a、20b具有對應(yīng)于牙刷頭部的型腔部，該型腔部通過相應(yīng)的傳感線路26連接至控制部件20a。液壓控制部件30連接至每一閥元件32。盡管在圖3中所示出為兩型腔20a、20b，許多類似的型腔可設(shè)置成兩排或多排，在一封閉的空間內(nèi)，每一排成平行關(guān)系。
在裝置運(yùn)行中，各型腔內(nèi)的壓力在噴注時(shí)受到監(jiān)控，全部各型腔的閥元件根據(jù)相應(yīng)型腔內(nèi)的傳感壓力單獨(dú)控制。如果管路系統(tǒng)18是平衡的，以及整個(gè)模具的溫度控制足夠精確，各型腔的預(yù)定的壓力值可以相同。反之，可為每一型腔確定一組預(yù)定壓力值。
盡管圖中示出壓力傳感線路26，壓力傳感器可設(shè)置在緊鄰模具型腔處，而壓力傳感線路可為一電纜。雖然推薦在對應(yīng)于牙刷頭部的型腔部傳感型腔內(nèi)的壓力，也可在型腔的其它部位傳感壓力。
最后，需要指出，閥元件可不用液壓裝置控制，例如用機(jī)械的、磁力的和氣動的裝置控制。
權(quán)利要求
1.一種模制牙刷的方法，該方法使用一種模具，該模具具有可相對運(yùn)動的模具部，限定至少一對應(yīng)于牙刷體部形狀的模塑型腔，模具部之一具有刷頭限定型腔部，該型腔部具有與刷絲簇?cái)?shù)量相同的數(shù)個(gè)孔，分別穿入所述型腔部，該方法包括下列步驟-提供增塑模注材料的供料；-在壓力下將所述增塑材料噴注入所述型腔；-在噴注步驟中傳感所述型腔內(nèi)的壓力；-當(dāng)所述型腔內(nèi)的壓力超過預(yù)定壓力值時(shí)停止噴注。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，模注材料的噴注是從所述型腔的第一縱向端進(jìn)行，而壓力是在所述型腔的第二、相反的縱向端傳感。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，壓力是在刷頭限定型腔內(nèi)傳感。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，模注材料的噴注是通過一狹窄噴注通道進(jìn)行，停止噴注是通過在鄰近所述型腔的所述通道部位突然堵塞材料流而實(shí)現(xiàn)的。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述預(yù)定壓力值，選擇為低于模注材料通過在刷頭型腔限定部的所述孔泄漏時(shí)的壓力值。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，數(shù)個(gè)牙刷同時(shí)在數(shù)個(gè)型腔內(nèi)模制，而從每一型腔傳感壓力，而在每一單獨(dú)型腔內(nèi)停止噴注是由該型腔所傳感的壓力所控制。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，第一模注材料成分在第一噴注步驟噴注，以形成裝有刷絲簇的牙刷骨架，而至少另一種模注材料成分，在第二模注步驟中噴注以完成牙刷的模制。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，只在第一噴注步驟傳感型腔內(nèi)的壓力。
9.一種用于執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述方法的模制裝置，該裝置包括一模具，模具具有可相對運(yùn)動的模具部，限定對應(yīng)于牙刷體部形狀的至少一模注型腔，具有刷頭限定型腔部的所述型腔具有與刷絲簇?cái)?shù)量相同的數(shù)個(gè)孔，分別穿入所述型腔部，模制裝置還包括增塑和增壓供料部件；狹窄供料通道，將所述型腔與所述供料部件連通；壓力傳感器，對應(yīng)于所述型腔設(shè)置；閥元件，適于在鄰近所述型腔處堵塞所述供料通道；和控制部件，根據(jù)在所述型腔內(nèi)的所述壓力傳感器所傳感的壓力控制所述閥元件。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述模具包括數(shù)個(gè)相同的型腔，而所述供料部件包括具有數(shù)個(gè)供料通道的管路，每一通道與一所述型腔連通，每一供料通道具有一相應(yīng)的閥元件。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，每一所述閥元件是由所述控制部件根據(jù)相應(yīng)型腔所傳感的壓力單獨(dú)控制。
全文摘要
在所推薦模制牙刷方法中使用一種模具,該模具具有可相對運(yùn)動的模具部(14,16),限定至少一對應(yīng)于牙刷體部形狀的模塑型腔(20),模具部之一(16)具有刷頭限定型腔部,該型腔部具有與刷絲簇?cái)?shù)量相同的數(shù)個(gè)孔(24),分別穿入所述型腔部。增塑模注材料在壓力下噴注入型腔(20)。在噴注步驟中傳感型腔內(nèi)的壓力。當(dāng)型腔內(nèi)的壓力超過預(yù)定壓力值時(shí)停止噴注,從而避免模注材料經(jīng)過孔(24)的任何泄漏。
文檔編號B29C45/76GK1278206SQ98810858
公開日2000年12月27日 申請日期1998年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者巴特·G·布舍里 申請人:G·B·布舍里股份有限公司