Способ и устройство для получения щеток

 

Изобретение относится к производству щеток. Способ производства щеток из, по меньшей мере, двух различных видов щетинок включает сведение их в, по меньшей мере, одну группу, прикрепленную к опоре. Группа щетинок образована из подгрупп, которые набирают из разного количества щетинок. Щетинки каждый подгруппы обжимают в ходе формования в формующем устройстве, придавая сечение, соответствующее их сечению внутри группы щетинок, после чего сводят подгруппы, сохраняя их сечения в направляющих с образованием сечения группы щетинок. Изобретение позволяет повысить качество очистки. 2 с. и 22 з.п. ф-лы, 49 ил.

Изобретение относится к способу получения щеток, состоящих из опоры и щетинок, по меньшей мере, двух различных видов, прикрепленных к опоре и объединенных в, по меньшей мере, одну группу, имеющую четко определенное сечение, путем объединения щетинок одного вида в подгруппу, причем подгруппы, образующие группу щетинок, сведены в сходящиеся направляющие, образуя группу щетинок, по существу прикрепленную к опоре. Изобретение относится также к устройству для осуществления указанного способа.

Известные щетки состоят из опоры и прикрепленных к ней щетинок, которые обычно сведены в группы щетинок, т.е. пучки. Группы щетинок устанавливаются на опоре либо механическим путем, так называемой перфорацией, или, если и щетинки, и опора изготовлены из пластика, термическим путем, иногда в сочетании с механической деформацией. Эти новые способы предусматривают приваривание щетинок к поверхности опоры, вставление пучков щетинок в опорную поверхность, которая оплавляется в большей или меньшей степени, а также литье под давлением, когда концы щетинок расширяются оплавлением, и материал опоры экструдируется вокруг этого участка. Такими термическими способами получают, например, зубные, гигиенические и т.п. щетки.

Подбор материала, сечения и длины щетинок зависит в основном от назначения щетки. Расположение и количество щетинок в пучке, размещение и форма самих пучков или щетинок, объединяемых в группы, различаются в зависимости от применения. В понятие “щетка” входят также щеткоподобные устройства для нанесения различных сред, в которых щетинки сведены, как правило, только в одну группу - пучок, пакет и т.п.

Как с недавних пор известно специалистам, зубные щетки с ровно обрезанными щетинками, у которых все концы лежат в одной плоскости, не удовлетворяют требованиям стоматологической гигиены, поскольку они не вычищают в достаточной степени криволинейные и неровные поверхности зубов, а также межзубные промежутки. Поэтому созданы зубные щетки с профилированными поверхностями щетинок, например волнистыми. Известны также щетки, в которых концы щетинок в каждом пучке образуют коническую поверхность. Все это призвано обеспечить проникновение щетинок в межзубные промежутки.

Однако стоматологи доказали, что острые концы отдельных щетинок или вершины волнистых пучков оказывают неприемлемое разрушающее действие на гладкие поверхности зубов, оставляя на них глубокие царапины. Они также могут повреждать десны, что причиняет неудобства, особенно для чувствительных десен.

Эти недостатки ослабляются, но не устраняются известной зубной щеткой по заявке WO 96/16571. Она состоит из щетинок, концы которых образуют коническую поверхность, оказывающую агрессивное вышеописанное воздействие. Более того, в каждом пучке некоторые щетинки длиннее остальных, и их концы лежат в одной плоскости. Поэтому отдельные щетинки выступают за пределы пучка. Эта конфигурация имеет целью облегчить очистку межзубных промежутков, поскольку отдельным щетинкам легче проникать туда, чем целым коническим пучкам. Такие щетки сложны в производстве, поскольку для втягивания удлиненных щетинок в пучок необходима специальная операция.

Макроскопические исследования показали, что на поверхности зубов существуют мелкие трещины, в которые обычные щетинки ввиду большого диаметра не могут проникнуть, так что они остаются неочищенными. Для чистки зубов при осторожном обращении с деснами предложены более тонкие, волокнообразные щетинки (DE 9408268 U1), помещенные в замкнутую оболочку, за пределы которой выступают лишь концы. Эти тонкие волокна за пределами оболочки сгибаются и практически не оказывают действия. Кроме того, острые кромки оболочки повышают риск травмирования десен и повреждения поверхности зубов. Такие щетки крайне сложны в производстве.

В зубных щетках и щетках других видов, например рисовальных кистях, для достижения нужной цели группы щетинок должны принимать определенные геометрические формы, и в них должны вставляться разнородные щетинки. В DE 1604673 описаны пучки различного сечения, а в DE 3505972 - сочетания пучков различной формы. Для получения таких разнородных пучков бесконечные моноволокна скручиваются в шнуры, каждый из которых состоит из ряда моноволокон, соответствующего числу щетинок в пучке. Шнур из моноволокон протягивают через формирующее устройство, придающее шнуру неправильного сечения нужную форму. По выходе из формирующего устройства из шнура нарезают пучки необходимой длины и прикрепляют к опоре. Это позволяет только варьировать форму пучков.

В заявке Германии 19616309 предложено получать пучки щетинок различных видов путем скручивания бесконечных моноволокон разных типов в шнур, из которого нарезают пучки. В этом случае различные виды щетинок распределены в пучке статично, всюду одинаково, вне связи с назначением щетки. В Европейской заявке 0716821 описаны зубные щетки и щетки для волос, в которых щетинки различных видов собраны в группы.

В известных щетках с пучками, полученными литьем под давлением (патент США 5728408) щетинки, нарезанные на длину пучка, выталкивают из магазина пуансонами и вставляют в каналы и полость формы точного литья. Таким образом можно проводить несколько пучков круглого сечения через сходящиеся соседние каналы, получая полосоподобные группы щетинок, ширина которых соответствует диаметру пучка. Соседние пучки могут состоять из различных щетинок, образующих с соседними полосообразную группу. Различные типы щетинок, перемешанные таким образом в пограничной зоне между соседними пучками, оказываются бесполезными. Поскольку щетинки различных видов в такой полосообразной группе соседствуют между собой, все они в разной степени подвергаются преждевременному износу.

Целью настоящего изобретения является дальнейшее развитие известного способа по патенту США 5728408 согласно ограничительной части п.1 формулы, с тем, чтобы можно было получать щетки, в которых группы щетинок состоят из подгрупп различного сечения щетинок разных видов и в разных количествах и имеют любую форму согласно их назначению.

Поставленная цель в соответствии с изобретением достигается тем, что щетинки каждой подгруппы формуют в направляющей формирующего устройства с получением сечения, соответствующего сечению данной подгруппы в группе щетинок, а затем подгруппы объединяют в направляющих с получением сечения группы щетинок. Предпочтительно группу щетинок затем подают в держатель, транспортирующий ее для прикрепления к опоре. Можно также прикреплять готовую группу щетинок к опоре сразу после формования.

Способ в соответствии с изобретением позволяет получать группу щетинок определенного сечения из подгрупп щетинок различных видов определенного сечения так, что различные виды щетинок присутствуют в группе щетинок в определенной геометрической форме, оптимально приспособленной для того или иного назначения щетки. При такой геометрической форме, полученной в формирующем устройстве, группы щетинок либо образующие их подгруппы можно последовательно размещать в держателе и прикреплять к опоре известными механическими или термическими способами при сохранении указанной геометрической формы. Способ в соответствии с изобретением обеспечивает получение групп щетинок произвольного сечения, состоящих из подгрупп произвольного сечения, оптимизированных для конкретного назначения. Подгруппы могут располагаться, например, концентрично, сегментами, секторами или полосами.

Изобретение позволяет включать в каждую подгруппу различное количество щетинок.

Предпочтительно щетинки каждой подгруппы при формовании тесно сжимают так, чтобы они плотно соприкасались и поддерживали друг друга. Такое плотноупакованное расположение щетинок особенно предпочтительно при термическом способе крепления группы щетинок к опоре, поскольку расплавленный пластический материал опоры не затекает между щетинками.

При способе в соответствии с изобретением все группы щетинок щетки или одновременно, или последовательно формуют в формирующем устройстве. В обоих случаях их подают в держатель, вмещающий все группы щетинок, что позволяет сразу крепить к опоре весь комплект щетинок.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения подгруппы после сведения в группу щетинок подают еще с разной длиной в держатель и плоско обрезают между формирующим устройством и держателем.

Это позволяет размещать рабочие концы подгрупп, образующих группы щетинок, в различных плоскостях так, чтобы их разные свойства одновременно проявлялись при эксплуатации щеток.

Предпочтительно группы щетинок в держателе зажимают для сохранения геометрической формы, приданной в формирующем устройстве.

Это позволяет, в частности, рабочие концы щетинок, закрепленных в держателе группы щетинок, подвергать механической обработке, например округлению, и в то же время облегчить подготовку противоположных закрепляемых концов к установке в опоре, например оплавлять их в единую ножку пучка, формовать или придавать нужный размер.

В незажатом состоянии щетинки в держателе можно смещать по оси относительно друг друга, что позволяет создавать из рабочих концов каждой подгруппы поверхности различного вида. Они могут быть гладкими, негладкими и иметь разную кривизну.

Способ в соответствии с изобретением обеспечивает тесное прилегание подгрупп друг к другу при формовании группы щетинок с получением плотноупакованной группы, в которой подгруппы разделены четко определенными поверхностями.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения щетинки в подгруппах получают из бесконечных моноволокон, наматывая шнуры из моноволокон одного вида на раздельные шпули, снимая шнуры со шпуль и подавая их на направляющие с образованием подгруппы, причем щетинки всех подгрупп, входящих в группу, подают на направляющие одновременно. Шнуры, образующие подгруппы, могут содержать разное количество бесконечных моноволокон.

Можно также набирать подгруппы из нарезанных щетинок соответствующей длины.

Изобретение также охватывает устройство для осуществления заявленного способа. Такое устройство формует группу щетинок, состоящую из, по меньшей мере, двух подгрупп щетинок разных видов, и содержит, по меньшей мере, одну шпулю со шнуром из моноволокон одного вида для каждой подгруппы щетинок, расположенное за шпулей, по меньшей мере, одно вытяжное устройство с одним направляющим каналом для каждого шнура и расположенное за вытяжным устройством стационарное формирующее устройство, имеющее соответствующее количество формообразующих каналов, отверстия которых, обращенные к вытяжным устройствам, соосны с направляющими каналами, тогда как выходные отверстия выполнены по форме сечения той или иной подгруппы и одновременно сходятся в объединительное сечение, соответствующее сечению группы щетинок в целом. Предпочтительно за формирующим устройством расположен подвижный держатель с удерживающими каналами, форма и расположение которых соответствуют форме и расположению обращенных к ним направляющих каналов вытяжного устройства, благодаря чему шнуры снимаются со шпуль линейно подвижным вытяжным устройством, проводятся через формирующее устройство и, при желании, подаются в держатель. Устройство для осуществления способа согласно изобретению содержит также отрезное устройство между формирующим устройством и держателем для порезки группы щетинок, находящейся в держателе, на отрезки нужной длины. Держатель с группой щетинок может перемещаться для прикрепления группы щетинок к опоре.

Устройство в соответствии с изобретением циклично выпускает группы щетинок или полный комплект щетинок из нескольких групп, а затем подает их на прикрепление к опоре или в держатель для последующего прикрепления к опоре.

Формообразующие каналы формирующего устройства могут иметь одинаковую конусность в направлении изменения сечения так, чтобы щетинки одной подгруппы одновременно обжимались в ходе формования.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения имеются, по меньшей мере, два вытяжных устройства, установленных одно за другим, которые раздельно или совместно обрабатывают шнуры, образующие подгруппы, и подают подгруппы в держатель в одинаковом или различном темпе.

Тем самым можно получать подгруппы различной длины в одной группе щетинок.

Вытяжное устройство и держатель предпочтительно содержат параллельные пластины, одна из которых является прижимной плитой и может перемещаться поперек направляющих или удерживающих каналов.

В устройстве в соответствии с изобретением держатель с зажатой в нем группой щетинок можно подводить к устройству для обработки и/или устройству для отделки рабочих концов щетинок и/или заделываемых в опору концов до того, как группа щетинок или включающий несколько таких групп комплект щетинок будут прикреплены к опоре.

Способ и устройство в соответствии с изобретением облегчают производство щеток, имеющих щетинки, сгруппированные в определенные сечения, причем каждая группа содержит, по меньшей мере, две подгруппы разнородных щетинок, которым приданы дополнительные сечения и между которыми имеются плоские или криволинейные разделительные поверхности. Тем самым исключается беспорядочное смешение различных видов щетинок, а подгруппам внутри каждой группы щетинок придается четкая геометрическая форма.

По меньшей мере, одна подгруппа в группе щетинок может охватывать другую подгруппу, например две подгруппы могут располагаться концентрично друг другу, либо несколько подгрупп в группе щетинок концентрично охватывают центральную подгруппу.

По меньшей мере, две подгруппы в группе щетинок могут состоять из щетинок различного сечения, различной формы, выполненных из различных материалов или материалов с различными свойствами, с различным характером поверхности или различного цвета.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения одна подгруппа в группе щетинок состоит из щетинок с меньшей прочностью на изгиб, чем в охватывающей ее подгруппе (подгруппах). Тем самым внутренние, более мягкие, например, более тонкие щетинки получают опору со всех сторон, по меньшей мере, на часть своей длины.

В каждой группе щетинок в таком варианте щетинки с меньшей прочностью на изгиб выступают за концы окружающих более прочных щетинок.

В каждой группе щетинок концы щетинок одной подгруппы могут образовывать плоские, при необходимости различные поверхности, либо криволинейные поверхности, при необходимости криволинейные поверхности различной кривизны.

Концы щетинок во всех подгруппах одной группы предпочтительно образуют гладкие криволинейные поверхности, которые в другом предпочтительном варианте симметричны относительно оси, проходящей параллельно щетинкам данной группы.

Далее изобретение рассматривается на примерах, изображенных на чертежах:

фиг.1 - схематический вид сбоку устройства для осуществления способа;

фиг.2-6 - различные элементы устройства, показанного на фиг.1;

фиг.7-12 - устройство по фиг.1 на различных этапах осуществления способа;

фиг.13-17 - другой вариант выполнения устройства для осуществления способа;

фиг.18-21 - схематические виды сбоку в продольном разрезе различных вариантов групп щетинок;

фиг.22-31 - виды сверху групп щетинок, состоящих из различных подгрупп;

фиг.32 - вид сбоку группы щетинок, состоящей из двух подгрупп;

фиг.33 - вид сверху группы щетинок по фиг.32;

фиг.34 - вид сбоку группы щетинок из двух подгрупп в ином варианте;

фиг.35 - вид сверху варианта по фиг.34;

фиг.36 - частичный вид в перспективе головки зубной щетки;

фиг.37 - частичный вид в перспективе другого варианта головки зубной щетки;

фиг.38 - вид сбоку щетки по фиг.37;

фиг.39 - вид сверху щетки по фиг.37;

фиг.40 - частичный вид в перспективе еще одного варианта головки зубной щетки;

фиг.41 - частичный продольный разрез головки зубной щетки по фиг.40;

фиг.42 - частичный вид в перспективе головки электрической зубной щетки;

фиг.43 - частичный вид в перспективе сменной головки электрической зубной щетки;

фиг.44-46 - виды сбоку (а) и сверху (b) различных вариантов рисовальной кисти;

фиг.47 - вид кисти в разрезе;

фиг.48 - вид сверху щетки по фиг.43;

фиг.49 - вид кистей по фиг.47, повернутых на 90°.

Устройство, изображенное на фиг.1, служит для получения групп щетинок из подгрупп щетинок различных видов, в котором щетинки каждой подгруппы сплетаются из бесконечных моноволокон в шнур и помещаются, например, на шпули, с которых снимаются устройством по фиг.1 и перерабатываются в группы щетинок. В изображенном здесь варианте устройство содержит два вытяжных устройства 1, 2, установленные одно за другим, формирующее устройство 3 за вытяжным устройством 2 и держатель 4 за формирующим устройством 3. Вытяжные устройства 1 и 2 могут линейно перемещаться в направлении двойных стрелок 5 и 6 соответственно, тогда как формирующее устройство 3 неподвижно. Держатель 4 может перемещаться в направлении двойной стрелки 7. Показанный вариант включает также отрезное устройство 8 за формирующим устройством 3.

Устройство по фиг.1 служит для получения группы щетинок, включающей центральную подгруппу и охватывающие ее шесть подгрупп (фиг.5). Каждое вытяжное устройство 1 содержит две наружные пластины 9, имеющие всего семь направляющих каналов 10, каждый для наружного шнура 11, и канал для центрального шнура 12. Наружные шнуры 11 состоят из волокон одного типа, например относительно большого сечения, тогда как центральный шнур 12 содержит бесконечные моноволокна меньшего сечения. Шнуры 11, 12 проводятся с зазором через направляющие каналы 10 двух наружных пластин 9. Вытяжное устройство 1 содержит прижимную плиту 13 между двумя пластинами 9, которая может перемещаться поперек шнуров 11, 12, как показано двойной стрелкой.

Вытяжное устройство 2 также содержит наружные пластины 9 с направляющими каналами 10 и центральную прижимную плиту 17. В прижимной плите 13 выполнены каналы 18 большего сечения, соосные с направляющими каналами 10, и центральный направляющий канал 19 меньшего сечения (фиг.3). В прижимной плите 17 выполнены каналы 20, соосные с направляющими каналами 10, для шнуров 1 одинакового сечения и центральный канал 21 большего сечения (фиг.4).

Формирующее устройство 3 содержит ряд формообразующих каналов 15, 16 в количестве, соответствующем количеству направляющих каналов вытяжных устройств 1, 2. Формообразующий канал 16 выполнен соосным с центральным каналом вытяжных устройств 1, 2, а отверстия в периферийных формообразующих каналах 15, обращенные к вытяжному устройству 2, соосны с направляющими каналами 10. Формообразующие каналы 15 сходятся к центральному формообразующему каналу 16 своими отверстиями с противоположной стороны. Формообразующий канал 16 имеет неизменное круглое сечение. Сечения периферийных формообразующих каналов 15 изменяются в направлении их схождения - от круглого на входе до кольцевого сектора на противоположном конце.

Держатель 4 представляет собой зажимное устройство. Он содержит две наружные пластины 22, 23 и центральную прижимную плиту 24, которая может перемещаться в направлении двойной стрелки 25. Держатель 4 содержит центральный удерживающий канал 25, тесно охваченный периферийными удерживающими каналами 26, взаимное расположение которых точно соответствует расположению формообразующих каналов 15 и 16 со стороны, обращенной к держателю 4. Как показано на фиг.6, между отдельными периферийными удерживающими каналами 26 и между этими каналами и центральным удерживающим каналом 25 находятся узкие стяжки 14.

На фиг.7-12 представлена работа устройства. В начале работы шнуры 11 и 12 вводятся в вытяжные устройства 1 и 2 и в формирующее устройство 3 при открытых прижимных плитах 13, 17. Это позволяет придать ведущим концам шнуров 11, 12 в формирующем устройстве сечения соответствующих подгрупп. В ходе первого рабочего цикла прижимная плита 17 закрывается, зажимая тем самым наружные шнуры 11. Прижимная плита 13 остается в открытом положении. Затем вытяжные устройства 1 и 2 сдвигаются вправо (фиг.8), проталкивая шнуры 11 через держатель 4, прижимная плита 24 которого также остается открытой, пока шнуры 11 не будут выступать из держателя 4. В этот момент вытяжное устройство 2 упирается в формирующее устройство 3.

После этого прижимная плита 17 вытяжного устройства 2 открывается, закрывается прижимная плита 13 вытяжного устройства 1 и вытяжное устройство 1 придвигается к вытяжному устройству 2 (фиг.9). Вытяжное устройство 1 несет только центральный шнур 12 для центральной подгруппы группы щетинок и проталкивает его через формирующее устройство 3 и держатель 4, пока его ведущий конец не будет выступать за шнуры 11, уже находящиеся в держателе. Тогда прижимные плиты 13, 17 открываются, высвобождая шнуры в вытяжных устройствах 1 и 2. Держатель 4 отходит от формирующего устройства 3 при закрытой прижимной плите 24, протягивая тем самым шнуры 11, 12 через формирующее устройство 3 (фиг.10). Затем перед формирующим устройством 3 опускается отрезное устройство 8, отсекая шнуры, зажатые в держателе 4, от формирующего устройства 3 (фиг.11). Держатель 4 изготовляет группу щетинок (фиг.12), состоящую из наружных подгрупп 27 и центральной подгруппы 28, сечения и взаиморасположение которых показаны на фиг.5. После этого перед формирующим устройством 3 вводится новый держатель 4 (фиг.12), вытяжные устройства 1 и 2 отходят назад, и начинается новый рабочий цикл, как показано на фиг.7.

Далее держатель 4 поступает на станцию обработки, где рабочие концы 29 подгруппы 28 и рабочие концы 30 подгруппы 27 подвергаются обработке (например, округлению). Подгруппы могут также смещаться по оси друг относительно друга после отхода прижимной плиты 24, что позволяет получать на рабочих концах 29, 30 любые желаемые поверхности. Противоположные концы 32 всей группы 31 щетинок можно также подвергать обработке для установки на опоре. Например, концы можно оплавлять в единый конец группы щетинок, формовать или изменять размер.

Устройство по фиг.1-12 работает с бесконечными моноволокнами. Устройство по фиг.13-17 предназначено для коротких отрезков, когда подгруппы щетинок, образующие группу, уже нарезаны на нужную длину. Такое устройство содержит направляющий блок 33 с направляющими каналами 34, за которым установлено формирующее устройство 35 со сходящимися формообразующими каналами 36 и центральным формообразующим каналом 37. Сечения формообразующих каналов 36 изменяются в направлении схождения. За формирующим устройством 35 установлен держатель 38 с центральной прижимной плитой 39. Держатель 38 имеет периферийные удерживающие каналы 40 и центральный удерживающий канал 41, соосные с отверстиями формообразующих каналов 36 и 37, обращенными к держателю. Отрезки 42, каждый из которых образует одну из подгрупп группы щетинок, вставляются в направляющие каналы 34 направляющего блока 33 и выталкиваются в формообразующие каналы 36 формирующего устройства 35 пуансонами, вставленными в каналы 34, пока не будут выступать из передней части держателя 38 (фиг.14). Затем направляющий блок 33 отводится назад, а перед формирующим устройством 36 вставляется направляющий блок 44 с центральным направляющим каналом 45 для отрезка 46, образующего центральную подгруппу (фиг.15). Отрезок 46 выталкивается пуансоном 47 через формирующее устройство в держатель 38, пока отрезок 46, образующий центральную подгруппу, не будет выступать за отрезки 42, образующие периферийные подгруппы (фиг.16). Затем держатель 38 отводится от формирующего устройства 35 при закрытой прижимной плите 39, благодаря чему отрезки 42, 46 выводятся из формирующего устройства 35 (фиг.17).

В устройствах по фиг.1-12 и 13-17 соответственно можно получать группы щетинок различных геометрических форм. Некоторые варианты описаны ниже.

На фиг.18 представлен вид сбоку группы 47 щетинок, состоящей из подгрупп, показанных на фиг.5, или только из одной центральной подгруппы 48 и одной охватывающей подгруппы 49, полностью облегающей ее окружность, как показано на фиг.22. В этом варианте подгруппа 48 состоит из щетинок малого диаметра, а подгруппа 49 - из щетинок большего диаметра. Концы 50 центральной подгруппы 48 и концы 51 охватывающей подгруппы 49 лежат в одной плоскости. На фиг.19 показана группа 52 щетинок из центральной подгруппы 53 и наружной подгруппы 54, концентрично охватывающей ее, причем концы 55 подгруппы 53 и концы 56 подгруппы 54 образуют плоские поверхности и лежат на разной высоте.

Группа 56 щетинок на фиг.20 отличается от показанной на фиг.19 тем, что концы 59 центральной подгруппы 60 образуют коническую поверхность, тогда как концы 58 охватывающей подгруппы 57 плоские. Наконец, на фиг.21 в группе 61 щетинок концы 62 охватывающей подгруппы и концы 63 центральной подгруппы образуют общую коническую поверхность.

Фиг.22 уже рассматривалась в связи с фиг.18. В варианте по фиг.23 окружность центральной подгруппы 64 щетинок малого диаметра полностью охватывается группой 65 щетинок большего диаметра, причем сечение обеих подгрупп квадратное. Вариант по фиг.24 отличается тем, что и центральная подгруппа 66, и охватывающая ее подгруппа 67 имеют треугольное сечение. На фиг.25 показан вариант, где центральная подгруппа 68 щетинок малого диаметра имеет приблизительно овальное сечение и может быть составлена из нескольких подподгрупп, тогда как охватывающая ее наружная подгруппа 69, также из нескольких подподгрупп, образована щетинками большего диаметра.

На фиг.26 представлена группа щетинок, в которой центральная подгруппа 70 образована всего несколькими щетинками большого диаметра, а охватывающая ее подгруппа 71 из нескольких подподгрупп содержит щетинки меньшего диаметра. Форма группы щетинок по фиг.27 отличается от круглой по фиг.26 тем, что центральная подгруппа 72 здесь также круглая, зато наружная подгруппа 73 квадратная.

На фиг.28 группа 74 щетинок состоит из трех подгрупп 75, 76 и 77 с сечением в виде секторов круга, взаимно дополняющих до круглого сечения группы 74, причем подгруппы разделены между собой плоскими разделительными поверхностями 78. Щетинки в подгруппе 75 меньшего диаметра, чем в подгруппах 76 и 77. На фиг.29 группа 79 щетинок состоит из центральной подгруппы 80 ромбовидной формы и четырех наружных подгрупп 81 чечевицеобразной формы. Щетинки в центральной подгруппе 80 имеют меньший диаметр, а в наружных чечевицеобразных подгруппах 81 - больший, причем во всех одинаковый. Между центральной 80 и наружными 81 подгруппами выполнены криволинейные разделительные поверхности 82.

Группа 83 щетинок на фиг.30 включает центральную подгруппу 84 круглого сечения и шесть наружных подгрупп 85 в виде секторов. Получение такой группы 83 щетинок рассмотрено при описании фиг.1-5.

Группа 86 щетинок по фиг.31 состоит из центральной подгруппы 87 и прилегающих подгрупп 88 квадратного сечения, причем щетинки центральной группы 87 имеют больший диаметр. К двум подгруппам 88 снаружи добавлены подгруппы 89 полукруглого сечения, содержащие щетинки того же диаметра, что и в центральной подгруппе 87.

На фиг.32 и 33 группа 90 щетинок включает внутреннюю подгруппу 91 и наружную подгруппу 92 круглого сечения, причем внутренняя подгруппа 91 состоит из щетинок исключительно малого диаметра, а наружная подгруппа 92 - из щетинок большего диаметра, которые со всех сторон подпирают тонкие щетинки внутренней группы 91. Вариант по фиг.34-35 отличается от представленного на фиг.32-33 тем, что и наружная подгруппа 93, и внутренняя подгруппа 94 имеют квадратное сечение и что тонкие щетинки внутренней подгруппы 94 превышают по высоте щетинки наружной подгруппы 93.

На фиг.36 представлена возможная конфигурация комплекта щетинок, например, в зубной щетке. Показаны только головка 100 и часть шейки 101. Большую часть поверхности головки 100 ближе к шейке 101 занимает сплошное поле отдельно стоящих щетинок 102. Передняя часть головки 100 отведена под группы 103 щетинок по существу круглого сечения. Каждая группа 103 щетинок состоит из внутренней подгруппы 104 и наружной подгруппы 105, расположенных концентрично, тогда как концам щетинок двух подгрупп 104 и 105 придана коническая форма.

На фиг.37-39 показаны головка 100 и часть шейки 101 зубной щетки. Головка 100 снабжена группами щетинок по существу треугольного сечения, но формы этих треугольников различные. Группа 106 щетинок на переднем конце головки щетки выполнена в виде равностороннего треугольника. Она состоит из нескольких подгрупп, причем концы щетинок подгрупп образуют поверхность 110 в виде равносторонней пирамиды. Следующие две группы 107 щетинок выполнены в виде треугольников с иной длиной сторон. Группы 108 щетинок опять-таки имеют форму равносторонних треугольников. Сечение групп 109 щетинок, находящихся вблизи шейки 101, соответствует треугольникам с очень острыми углами. Поверхность концов щетинок всех подгрупп представляет собой, как видно на фиг.38, равностороннюю или неравностороннюю пирамиду.

В головке 100 зубной щетки, показанной на фиг.40, щетинки вблизи шейки 101 сведены в цилиндрические группы 111, а в передней части образуют очень большую группу 112. Цилиндрические группы 111 могут быть набраны из щетинок одного вида или состоять из двух или нескольких групп разнородных щетинок. Группа щетинок 112 в передней части головки 100 щетки состоит из трех подгрупп 113, 114 и 115, размещенных по существу концентрично друг другу, причем концы головок каждой подгруппы 113, 114, 115 оформлены в виде чаши и все вместе образуют вогнутую поверхность 116 (фиг.41).

Вариант по фиг.42 представляет собой сменную головку электрической зубной щетки. Головка 116 снабжена штырем 117 для установки приводной части электрической зубной щетки. Головка 116 содержит группы 118-122 щетинок. Группа 118 щетинок размещена зигзагообразно, концы ее щетинок возвышаются над концами щетинок групп 119-122. Предпочтительно щетинки в группе 118 и в группах 119-122 разнородные. Группа 118 может состоять из нескольких подгрупп щетинок одного или различных видов.

На фиг.43 также показана сменная головка 123 электрической зубной щетки, насаживаемая на движущую часть электрической зубной щетки штырем 124. Она имеет только одну группу 125 щетинок, состоящую из двух подгрупп 126 и 127, причем щетинки подгруппы 126 возвышаются над щетинками подгруппы 127, а их концы образуют спираль. Подгруппы 126 и 127 могут быть образованы несколькими подподгруппами однородных щетинок.

На фиг.44-46 показаны различные варианты рисовальной кисти. В варианте по фиг.44 группа щетинок 129 прикреплена к ручке 128 кисти и состоит из двух концентрических подгрупп 130 и 131 (фиг.44b), причем щетинки центральной подгруппы 131 короче, благодаря чему образуется резервуар 132 для краски. Вариант по фиг.45 отличается от показанного на фиг.44 тем, что щетинки центральной подгруппы 131 значительно укорочены, чтобы сделать большим резервуар 133. На фиг.46 группа 134 щетинок состоит из концентричных подгрупп 135 и 136, причем центральная подгруппа 136 содержит волнистые щетинки 137 (фиг.46а) с целью дополнительного размещения краски, причем эти щетинки также короче, чем в охватывающей подгруппе 135.

На фиг.47 показана плоская кисть, к ручке 138 прикреплена группа щетинок, в которой центральная подгруппа 139 охвачена по окружности подгруппой 140. Щетинки центральной группы 139 образуют узкие промежуточные капилляры для приема краски или лака, тогда как щетинки наружной группы 140 тесно прилегают друг к другу и тем самым препятствуют боковому растеканию краски. Это позволяет наносить краску точными полосами.

Формула изобретения

1. Способ получения щеток, содержащих опору и, по меньшей мере, два различных вида щетинок, сведенных, по меньшей мере, в одну группу (31) четко определенного сечения, прикрепленную к опоре, причем щетинки одного вида сводят в подгруппу (27, 28) и подгруппы сводят в группу щетинок через сходящиеся направляющие (15), после чего группу щетинок (31) прикрепляют к опоре, отличающийся тем, что щетинки каждой подгруппы (27, 28) формуют в формообразующих направляющих (15, 16) формирующего устройства (3) с получением сечения, соответствующего их сечению в группе щетинок (31), после чего указанные подгруппы (27, 28) сводят при сохранении их соответствующих сечений с образованием сечения группы щетинок (31).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждую из подгрупп (27, 28), образующих при сведении группу щетинок (31), набирают из разного количества щетинок.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после сведения подгрупп (27, 28) группу щетинок (31) подают в держатель (4) для подачи группы щетинок (31) на прикрепление к опоре.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что щетинки каждой подгруппы (27, 28) обжимают в ходе формования в формирующем устройстве (3).

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что все группы комплекта щетинок формуют в формирующем устройстве (3) одновременно.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что все группы комплекта щетинок подают в держатель (4), вмещающий все группы щетинок.

7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что все группы комплекта щетинок формируют в формирующем устройстве (3) последовательно и переправляют в держатель (4), вмещающий все группы щетинок.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что подгруппы (27, 28) сводят в группу (31) щетинок различной длины и затем подают в держатель (4) и плоско нарезают между формирующим устройством (3) и держателем (4).

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что группы щетинок в держателе (4) зажимают.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что рабочие концы щетинок из групп, зажатых в держателе (4), подвергают механической обработке, например, округлению.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что щетинки в держателе (4) подвергают осевому смещению относительно друг друга в незажатом состоянии так, что их рабочие концы (29, 30) образуют различные огибающие поверхности.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что щетинки одной или нескольких подгрупп (27, 28) подвергают осевому смещению относительно друг друга так, что их рабочие концы (29, 30) образуют различные огибающие поверхности.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что концы (32) подлежащих закреплению щетинок, противоположные их рабочим концам, подготовляют в держателе (4) к закреплению в опоре.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что подгруппы (27, 28) поддерживают разъединенными на близком расстоянии при сведении в группу щетинок (31).

15. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что подгруппы (27, 28) плотно упаковывают при сведении в группу щетинок (31).

16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что щетинки каждой подгруппы (27, 28) получают из бесконечных моноволокон одного вида, наматывая шнуры (11, 12) бесконечных моноволокон на различные шпули, снимают шнуры щетинок одного вида со шпуль и вставляют их в направляющие так, чтобы они образовывали каждая отдельную подгруппу, причем щетинки всех подгрупп (27, 28), формирующих группу щетинок, подают на направляющие одновременно.

17. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что подгруппы (27, 28) образуют из нарезанных щетинок соответствующей длины.

18. Устройство для осуществления способа по пп.1-16, отличающееся тем, что для образования группы щетинок (31), состоящей из, по меньшей мере, двух подгрупп (27, 28) щетинок различных видов, предусмотрена, по меньшей мере, одна шпуля со шнуром (11, 12) моноволокон одного вида щетинок на каждую подгруппу (27, 28), причем шпули связаны со следующим за ними, по меньшей мере, одним вытяжным устройством (1) с одним направляющим каналом (10) на каждый шнур, за вытяжным устройством (1) установлено стационарное формирующее устройство (3) с соответствующим количеством формообразующих каналов (15, 16), отверстия которых, обращенные к вытяжному устройству (1), соосны с направляющими каналами (10), имеют сечение каналов (15, 16), изменяющееся в соответствии с сечением подгрупп (27, 28) в сторону противоположных отверстий, и выполнены сходящимися в направлении сечения, соответствующего сечению группы щетинок, а шнуры (11, 12) снимаются со шпуль и проталкиваются через формирующее устройство (3) с помощью линейно перемещающегося вытяжного устройства (1).

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что за формирующим устройством (3) установлен подвижный держатель (4) для, по меньшей мере, одной группы щетинок, содержащий удерживающие каналы (25, 26), соответствующие по форме и местоположению обращенным к ним формообразующим каналам (15, 16) формирующего устройства (3), причем подгруппы, образованные в формирующем устройстве (3) и сведенные в группу щетинок, подаются в держатель (4), а между формирующим устройством (3) и держателем (4) установлено отрезное устройство (8) для нарезки щетинок подгрупп (27, 28) в держателе на нужную длину, причем держатель (4) с группой щетинок способен перемещаться для прикрепления группы щетинок к опоре.

20. Устройство по п.18 или 19, отличающееся тем, что формообразующие каналы (15, 16) формирующего устройства образуют поверхность, сужающуюся в направлении изменения сечения.

21. Устройство по любому из пп.18-20, отличающееся тем, что по меньшей мере, два раздельно перемещаемых вытяжных устройства (1, 2) расположены одно за другим, воздействуя совместно или по отдельности на шнуры (11, 12), образующие подгруппы (27, 28), вводя подгруппы в держатель (4) на одинаковую или разную длину.

22. Устройство по любому из пп.18-21, отличающееся тем, что вытяжные устройства (1, 2) и держатель (4) содержат параллельные пластины (10, 13, 17 или 22, 23, 24), одна из которых способна перемещаться как прижимная плита (13, 17, 24) поперек направления направляющих или удерживающих каналов (10, 25, 26).

23. Устройство по любому из пп.18-22, отличающееся тем, что держатель (4) с зажатыми в нем подгруппами (27, 28) способен перемещаться мимо устройств для обработки, и/или отделки рабочих концов, и/или обработки закрепляемых концов щетинок.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что щетинки группы или подгрупп щетинок способны перемещаться по оси относительно друг друга при разжатой зажимной плите.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45