Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bürsten mit einem Borstenträger aus Kunststoff und einem daran befestigten Borstenbesatz aus einzelnen oder zu Bün- deln zusammengefaßten Kunststoff-Borsten, indem die befe- stigungsseitigen Enden der Borsten oder Bündel zu einer Verdickung aufgeschmolzen, Verdickungen benachbarter Bündel durch Nachformen und Verdrängen von Kunststoffmasse mitein- ander verbunden und die Verbindungen anschließend in das Kunststoffmaterial des Borstenträgers eingebettet werden.

Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchfüh- rung des Verfahrens sowie auf nach dem Verfahren herge- stellte Bürsten gerichtet.

Die nachstehend am Beispiel von Zahnbürsten beschriebenen Besonderheiten und Probleme gelten gleichermaßen für eine Vielzahl von Hygienebürsten, aber auch für viele anderen

Bürsten unterschiedlicher Verwendung, doch ist der Stand der Technik bei Zahnbürsten am weitesten fortgeschritten, weshalb hierauf besonders eingegangen wird.

In der modernen Zahnmedizin werden Zahnbürsten mit sensi- bler Aktion der Borsten gefordert, wobei sich der Borsten- besatz den Reinigungsflächen (Zähne und Interdentalräume) und den Massageflächen (Gingiva) so gut wie möglich anpas- sen sollte, um einerseits bei der Reinigung nicht nur den sphärischen Zahnoberflächen zu folgen, sondern auch die ge- wünschten Interdentalräume zu erfassen, andererseits bei der gewünschten Massage der Gingiva Verletzungen zu vermei- den.

Die Forderung, die zu reinigenden und massierenden Bereiche der Mundhöhle mit den Borsten zu erreichen, erfordert ei- nerseits eine gewisse Länge der Borsten, andererseits soll die gesamte Bauhöhe (Borstenlänge zuzüglich Bauhöhe des Bürstenkopfs) gering gehalten werden, um auch bei beengten Verhältnissen in der Mundhöhle eine optimale Borstenaktion zu gewährleisten. Da für die Reinigungs-und Massagewirkung ausschließlich die Borsten maßgeblich sind und der Borsten- träger hierzu nichts beiträgt, geht das Bestreben dahin, die Bauhöhe des Borstenträgers so gering wie möglich zu halten. Dem wiederum ist eine Grenze dadurch gesetzt, daß die Borsten eine ausreichende Einbettungslänge aufweisen müssen, um die notwendige Auszugsfestigkeit zu bieten. Bor- sten oder gar Bündel, die sich aus dem Borstenbesatz lösen, bereiten nicht nur Unannehmlichkeiten in der Mundhöhle, sondern können beim Verschlucken auch zu Gesundheitsschäden im Magen-/Darmtrakt führen. Die teilweise konträren Forde- rungen nach hoher Auszugsfestigkeit und geringer Bauhöhe lassen sich nur schwer erfüllen.

Heute werden Borstenwaren, insbesondere auch Zahnbürsten, noch zum weit überwiegenden Teil mit der herkömmlichen

Stanztechnik hergestellt, d. h. die Bündel werden geschlauft und in vorbereiteten Löchern des Borstenträgers mittels An- kern befestigt. Diese Technik erfordert eine Bauhöhe von wenigstens 4 bis 6 mm für den Borstenträger. Die in Stanz- technik hergestellten Zahnbürsten können die heutigen Hy- gieneanforderungen wegen der vorhandenen Spalte im Bereich der Borstenbefestigung und der damit einhergehenden Einla- gerung von Schmutz und Bakterien nur unzureichend erfüllen.

Hygienisch annähernd einwandfreie Zahnbürsten lassen sich durch Gießverfahren oder thermisch-plastische Fügeverfahren erzeugen, auf die sich das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bezieht. Dabei werden die Borsten an ihren befestigungsseitigen Enden mit Verdickungen versehen, mit denen sie entweder in die weichplastische Masse des Bor- stenträgers eingedrückt und eingeformt oder in einer Spritzgießform angeordnet werden, in der die Verdickungen mit der Schmelze der Borstenträgermasse umspritzt werden.

Hiermit lassen sich Bauhöhen des Borstenträgers von 3,0 bis 4,5 mm verwirklichen. Die Grenze wird auch hier durch die die notwendige Auszugsfestigkeit bietende Einbettungslänge der Borsten bestimmt. Die Forderung nach einer geringen Bauhöhe des Borstenträgers kollidiert insbesondere dann mit der Forderung nach ausreichender Auszugsfestigkeit, wenn der weiteren Forderung der modernen Zahnmedizin nach flexi- blem Verhalten des Borstenbesatzes Rechnung getragen werden soll. Dies setzt zunächst eine entsprechende Flexibilität des Borstenträgers selbst und damit eine bestimmte Kunst- stoffwahl und/oder konstruktive Maßnahmen voraus. Durch die Flexibilisierung des Borstenträgers wird aber wieder die Auszugsfestigkeit der Borsten reduziert, da die Borsten nicht mehr in einer starren Umgebung gehalten sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn für den Borstenträger ganz oder teilweise gummielastische Materialien, wie Elastomere, eingesetzt werden.

Rein konstruktive Maßnahmen am Borstenträger bestehen bei- spielsweise in einer Gliederung des Borstenträgers (EP 0 577 656, WO 92/17092) in gelenkartig gestaltete Bereiche.

Dies ist in der Regel aber mit einer Vergrößerung der Bau- höhe verbunden. Gleiches gilt für Zahnbürsten, bei denen die Flexibilisierung des Borstenbesatzes über elastomere Bereiche des Borstenträgers erzielt wird (WO 97/07707, WO 97/24048, WO 97/25899, WO 97/25900).

Es ist auch bereits versucht worden, die Borsten im Bor- stenträger nachgiebig zu lagern (DE 195 38 569 A1) oder den Borstenträger mit einem Elastomer-Material auszustatten und die Borsten mit diesem Material zu verschweißen (DE 36 28 722 A1, DE 195 30 057 A1). Ferner ist es bekannt (WO 97/20484), den Borstenträger aus einem tragenden Skelett aus einem relativ harten Kunststoffs zu bilden und das Ske- lett mit einem Elastomer zu verfüllen, wobei die Borsten im Material des Skeletts oder in dem Elastomer eingebettet sind. Eine Reduzierung der Bauhöhe wird auch hier nicht er- reicht und ist im übrigen die Flexibilität des Borstenbe- satzes auf die elastomeren Randbereiche beschränkt. Dabei ist es auch bekannt (DE 197 43 556 A1), das gespritzte Ske- lett nachträglich aufzutrennen und anschließend mit Elasto- mer zu verfüllen.

Bei starren Borstenträgern ist es bekannt (EP 0 405 204 B1, DE 197 38 256 A1), die Borstenbündel in die Bohrungen einer Halteplatte einzuführen und auf der Rückseite der Halte- platte aufzuschmelzen und die Schmelze in entsprechende Einsenkungen der Bohrungen einzuformen, so daß sämtliche Bündel rückseitig aber eine Art Platte verbunden sind. Die- se Platte wird dann von dem entsprechend ausgesparten ei- gentlichen Borstenträger abgedeckt, oder aber bildet sie zusammen mit der starren Halteplatte den Borstenträger.

Diese Ausführung genügt den heutigen Anforderungen hin- sichtlich der Flexibilität von Zahnbürsten in keiner Weise.

Bei Zahnbürsten mit thermoplastisch eingefügten oder einge- spritzten Borstenbündeln mit Verdickungen am befestigungs- seitigen Ende ist es bekannt (EP 0 150 785 B1, EP 0 759 711 B1), die Verdickungen an jedem Bündel nachzuformen, um sie plattenförmig zu erweitern und dadurch die Scherfestigkeit in dem Borstenträger bei Einwirken von Auszugskräften zu erhöhen, oder auch die Verdickungen benachbarter Bündel zu einer zusammenhängenden Verdickung zu verformen (EP 0 197 384 B1, EP 0 326 634 A1), wobei ausschließlich festigkeits- technische Aspekte im Vordergrund stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Bürsten vorzuschlagen, das bei ausreichen- der Auszugsfestigkeit der Borsten eine Reduzierung der Bau- höhe des Bürstenkopfs gestattet. In weiterer Ausgestaltung soll eine weitgehend steuerbare Nachgiebigkeit des Borsten- besatzes ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verdickungen mittels eines Formwerkzeugs zu einer definier- ten Tragstruktur aus benachbarte Verdickungen verbindenden Stegen umgeformt werden und anschließend die Tragstruktur und die sie überragenden Borsten auf einer kurzen Länge in das Kunststoffmaterial des Borstenträgers eingebettet wer- den.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die am befesti- gungsseitigen Ende der Borsten bzw. der Bündel aufgeschmol- zene Kunststoffmasse genutzt, um eine definierte Tragstruk- tur zwischen den Verdickungen der Bündel bzw. Borsten zu erhalten, die die an den Borstenbündeln wirkenden Zugkräfte in den gesamten Borstenträger einleiten. Für die Auszugsfe- stigkeit der einzelnen oder zu Bündeln zusammengefaßten

Borsten ist nicht mehr allein die Scherfestigkeit des Bor- stenträgermaterials im Bereich der Verdickungen maßgebich, sondern tragen hierzu wesentlich größere Bereiche des Bor- stenträgers bei. Auf diese Weise kann gegebenenfalls die Einbettungslänge der Borsten, jedenfalls aber die Bauhöhe des Borstenträgers erheblich reduziert werden. Auch bei hoch flexiblen oder gummielastischen Kunststoffen für den Borstenträger lassen sich geringe Einbettungslängen ver- wirklichen. Während nach den bisher bekannten Verfahren hergestellte Bürsten mit eingebetteten Borsten die Auszugs- festigkeit bei einzeln stehenden Borsten bis zu 150 g und bei Bündeln bis zu 800 g erreicht werden konnten, läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren die Auszugsfestigkeit bei Einzelborsten auf aber 500 g und bei Bündeln auf über 2000 g erhöhen. Die bisher minimal mögliche Einbettungs- länge von 0,5 mm läßt sich bis auf 0,25 mm, also um die Hälfte reduzieren.

Die für die gewünschte Auszugsfestigkeit notwendige Trag- struktur läßt sich unabhängig von dem Abstand der Bündel oder Einzelborsten innerhalb des Borstenbesatzes, wie auch unabhängig vom Bündeldurchmesser erzeugen, was mit den be- kannten Verfahren bisher nicht möglich war.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß zwi- schen den Verdickungen und die sie verbindenden Stegen kunststofffreie Aussparungen eingeformt werden, die beim Gießen oder Spritzgießen des Borstenträgers oder bei ther- moplastischen Fügeverfahren ein vollständiges Umfließen der Tragstruktur gestatten und damit für eine feste Verankerung des Borstenbesatzes sorgen.

In einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgese- hen, dab die Verdickungen auf ihrer Borstenseite abgestützt und die beim Umformen aus den Verdickungen verdrängte Kunststoffmasse zur Bildung der Tragstruktur durch den

Schließdruck des Formwerkzeugs gegen die Abstützung gesteu- ert wird.

Durch die Formkontur des Formwerkzeugs und die Steuerung des FlieBdrucks läßt sich die aus den Verdickungen ver- drängte Kunststoffmasse gezielt zu der gewünschten Trag- struktur verteilen und die gewünschten Querschnitte in den Stegen der Tragstruktur verwirklichen.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Ver- fahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die beim Umformen aus den Verdickungen zur Bildung der Tragstruktur ver- drängte Kunststoffmasse durch die in den Verdickungen auf- geschmolzene Länge der Borsten gesteuert wird.

Dieses Verfahren bietet sich insbesondere an, wenn der Bor- stenbesatz aus Bündeln unterschiedlichen Querschnittes, aus einzeln stehenden Borsten und solchen mit unterschiedlichen Abständen besteht. Diese Ungleichheiten werden durch Auf- schmelzen einer mehr oder weniger großen Länge der Borsten ausgeglichen, indem die zur Verdrängung zur Verfügung ste- hende Masse gesteuert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann so vorgegangen werden, daß nach dem Anschmelzen der befestigungsseitigen Enden der Borsten oder Bündel die Verdickungen mit zeitli- cher Verzögerung im noch plastischen Zustand zu den Verbin- dungen umgeformt werden. Bei diesem Verfahren sind die Um- formkräfte relativ niedrig.

Stattdessen kann auch vorgesehen sein, daß nach dem An- schmelzen der befestigungsseitigen Enden der Borsten oder Bündel die Verdickungen mit zeitlicher Verzögerung im noch duktilen Zustand zu den Verbindungen umgeformt werden. Bei dieser Verfahrensvariante wird nur ein enger Verbund im Be- reich der Verdickungen, gegebenenfalls ein Formschluß er-

zeugt. Gleichwohl läßt sich auf diese Weise die notwendige Erhöhung der Auszugsfestigkeit erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in besonderem Maße zur Herstellung von Zahnbürsten oder Hygienebürsten, bei denen ein hochflexibler Borstenbesatz erwünscht ist. In einem solchen Fall wird so vorgegangen, daß zur Erzielung einer vorbestimmten Flexibilität des Borstenbesatzes das Trägheitsmoment des Borstenträgers in der Biegeachse des Borstenbesatzes und der Kunststoff des Borstenträgers hin- sichtlich seines Elastizitätsmoduls so gewählt werden, daß die Flexibilität des Borstenträgers allein größer als die vorbestimmte Flexibilität des Borstenbesatzes ist, und daß die Anzahl der Verbindungen einzelner Borsten und/oder Bün- del und deren in der Biegeachse wirksames Trägheitsmoment im Zusammenwirken mit dem Trägheitsmoment der Verdickungen zumindest lokal so gewählt werden, daß die Flexibilität des Borstenträgers auf das für den Borstenbesatz vorbestimmte Maß gedämpft wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht, wie bereits angedeu- tet, von einem Stand der Technik aus, wie er beispielsweise in EP 0 197 384 Bl und EP 0 336 634 A1 beschrieben ist. Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik, der sich mit der Elastizität des Borstenbesatzes nicht näher auseinander- setzt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dem Bor- stenträger eine Flexibilität (Elastizität) verliehen, die größer ist als dies für den Bedarfsfall notwendig ist. Die- se Flexibilät wird durch die Auswahl des Werkstoffs, der beispielsweise ein hochelastischer Thermoplast, ein Elasto- mer od. dgl. sein kann, sowie dadurch vorgegeben, daß dem Borstenträger ein entsprechend niedriges Trägheitsmoment in Bezug auf die Biegeachse, die in der Regel mit der Längs- achse der Zahnbürste zusammenfällt, verliehen wird. In ei- nem solchen Borstenträger, der ein entsprechend niedriges Trägheitsmoment in Bezug auf die Biegeachse aufweist

und/oder bei Benutzung eine starke Formänderung erfährt, läßt sich die notwendige Auszugsfestigkeit nicht garantie- ren. Dem hilft das erfindungsgemäße Vefahren dadurch ab, daß die durch Umformen der Verdickungen erhaltenen Verbin- dungen einzelner Borsten und/oder Bündel in ihrer Anzahl und in ihrem in der Biegeachse wirksamen Trägheitsmoment unter Berücksichtigung des Trägheitsmomentes der Verdickun- gen selbst so ausgelegt werden, daß die größere Flexibili- tät des Borstenträgers gedämpft wird, um auf diese Weise dem Borstenbesatz die vorbestimmte Flexibilität zu verlei- hen. Diese verfahrenstechnischen Maßnahmen können am Bür- stenkopf auch nur lokal vorgesehen werden, um definierte Biegebereiche in und quer zur Längsachse des Bürstenkopfs zu erzeugen.

Da die Verbindungen im wesentlichen nur zur Erhöhung der Scherfestigkeit beitragen sollen und es infolgedessen in erster Linie auf die Scherfläche und das für die Scherung zur Verfügung stehende Volumen ankommt, können die Verdic- kungen im Bereich der Stege zu einem Querschnitt umgeformt werden, dessen wirksames Trägheitsmoment geringer ist als das der Verdickungen selbst. Diese Maßnahme wird noch da- durch unterstützt, daß die Borsten im allgemeinen aus einem hochwertigeren Kunststoff bestehen als der Borstenträger und somit auch die Verdickungen und Stege bzw. Gitter bes- sere Festigkeitseigenschaften aufweisen.

Es kann ferner vorgesehen sein, daß ein Teil der Stege hin- sichtlich des Trägheitsmomentes soweit umgeformt werden, daß sie als Gelenke wirken. In diesen Bereichen kommt aber- wiegend, wenn nicht ausschließlich, die höhere Flexibilität des Borstenträgers zur Wirkung, so daß sich bereichsweise eine stärkere Flexibilität am Borstenbesatz zeigt.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine sämtliche Verdickungen erfassende Tragstruktur aus be- nachbarte Verdickungen verbindenden Stegen vorgeformt, auf die Verdickungen aufgebracht und mit diesen verbunden und werden anschließend die Tragstruktur und die Borsten auf einer kurzen Länge in das Kunststoffmaterial des Borsten- trägers eingebettet.

Diese Variante empfiehlt sich insbesondere für große Bür- sten, bei denen die Bauhöhe des Borstenträgers nicht im Vordergrund steht. Sie empfiehlt sich ferner dann, wenn für die Tragstruktur aus Festigkeitsgründen ein anderer Kunst- stoff als der des Borstenmaterials oder auch ein anderer Werkstoff, z. B. ein Textil-oder Drahtgewebe, in das der Kunstoff der Verdickungen eindringt, eingesetzt werden soll. Es können auch beide Verfahren miteinander kombiniert werden, indem ein Teil der Tragstruktur durch Verdrängen der Kunststoffmasse aus den Verdickungen erzeugt und der fehlende Teil entweder nachträglich in einem thermischen Verfahren, z. B. aufgegossen oder aufgespritzt oder als vor- geformtes Teil mit der vorhandenen Tragstruktur verbunden wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens. Eine solche Vorrichtung weist eine die Borsten und/oder die Bündel des gesamten Borstenbesat- zes der Bürste in Kanälen aufnehmende Halterung, eine Ein- richtung zum Zuführen der Borsten und/oder Bündel in die Kanäle bis in eine Position auf, in der sie mit ihren befe- stigungsseitigen Enden die Mündung der Kanäle überragen.

Ferner weist eine solche Vorrichtung eine Einrichtung zum Aufschmelzen der befestigungsseitigen Enden und eine Form- einrichtung zum Nachformen der aufgeschmolzenen Enden auf.

Solche Vorrichtungen gehören in Verbindung mit den be- schriebenen bekannten Verfahren zum Stand der Technik. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch

aus, daß die Formeinrichtung je einer Verdickung zugeord- nete Formstempel zum seitlichen Verdrängen von Kunststoff- masse der Verdickungen und wenigstens eine zwischen den Formstempeln und der Schließeinheit angeordnete Formeinheit zum Umformen der verdrängten Kunststoffmasse zu den Verbin- dungen zwischen den Verdickungen aufweist.

Diese Formeinrichtung weist ferner vorzugsweise wenigstens eine zwischen den Formstempeln angeordnete, gegenüber den Formstempeln vorspringende und auf die Halterung aufsetz- bare Schließeinheit zur Bildung kunststofffreier Zwischen- räume auf.

Die Formstempel weisen eine Formfläche auf, deren Umriß zu- mindest dem Umriß der Verdickung an den befestigungsseiti- gen Enden der Borsten entspricht. Mit ihnen werden die Ver- dickungen umgeformt, insbesondere flachgedrückt, so daß die Kunststoffmasse in den Bereich zwischen die Borsten bzw.

Bündel unter Bildung der Tragstruktur verdrängt wird. Zwi- schen den Formstempeln befindet sich die Schließeinheit, die unmittelbar auf die Halterung aufsetzt, um die seitli- che Ausbreitung der verdrängten Masse zu begrenzen, während die Formeinheit, die die Bereiche zwischen den Formstempeln und der Schließeinheit umfaßt, das Ausformen der Stege be- wirkt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß wenigstens die Schließein- heit gegenüber den Formstempeln und der Formeinheit vorei- lend ausgebildet ist, so daß zunächst diejenigen Bereiche der Tragstruktur abgesperrt werden, in die die verdrängte Masse nicht eindringen soll.

Bei dieser Ausführungsform können die Formstempel und die Formeinheit einteilig ausgebildet sein. Stattdessen kann es auch von Vorteil sein, die Formeinheit federnd abzustützen, so daß bei eventuell schwankender verdrängter Masse ein

Ausgleich erfolgt. Auch eine getrennte Steuerung der Form- einheit und der Formstempel kann von Vorteil sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Formfläche der Formeinheit zumindest in vorgegebenen Bereichen gegenüber den Formflächen der Formstempel zurückspringen, so daß die Kunststoffmasse im Bereich der Verbindungen in einer im Borstenträger zurückgesetzten Ebene und damit beim Auslen- ken des Borstenträgers in der Druckzone liegt. Stattdessen kann die Formfläche der Formeinheit gegenüber den Formflä- chen der Formstempel auch vorspringen, mit der Folge, daß die Verbindungen stärker in die Zugzone des Borstenträgers verlagert werden.

Die Formstempel, die Schließeinheit und die Formeinheit können als einstufiges Formwerkzeug ausgebildet sein, so daß der gesamte Borstenbesatz mit diesem Formwerkzeug in einem Arbeitshub ausgebildet werden kann.

Die Halterung mit den die Borsten und/oder Bündel aufneh- menden kanälen dient mit Vorteil zugleich als Widerlager für das Formwerkzeug.

Die Formeinrichtung kann ferner zumindest bereichsweise mit einer Heizeinrichtung versehen sein, um das Fließen der verdrängten Kunststoffmasse zu unterstützen oder den Kunst- stoff der Tragstruktur zu tempern.

In bevorzugter Ausführung bildet die Halterung mit den die Borsten und/oder Bündel aufnehmenden Kanälen zugleich ein Teil einer Gießform, insbesondere einer Spritzgießform für den Borstenträger, so daß sie den Borstenträger beim Füllen der Form an der Seite des Borstenbesatzes abformt. Die Hal- terung dient also zugleich zur Positionierung der Borsten bzw. Bündel entsprechend ihrer Konfiguration im Borstenbe- satz sowie zur Ausbildung der Verdickungen und der Hal-

testruktur der Borsten bzw. Bündel und schließlich als Formteil bei der Herstellung des Borstenträgers.

Zu diesem Zweck sind die Borsten und/oder Bündel in der Halterung in Richtung der Verdickungen verschiebbar und die Verdickungen in der GieBform auf die gewünschte Einbet- tungstiefe im Borstenträger einstellbar, wobei diese Ein- bettungstiefe aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen mi- nimal sein kann, um eine minimale Bauhöhe am Borstenträger bei gleichwohl ausreichender Auszugsfestigkeit der Borsten zu verwirklichen.

Die Erfindung betrifft ferner eine nach dem vorgenannten Verfahren hergestellte Bürste, die, wie an sich bekannt, aus einem Borstenträger aus Kunststoff und einem Borstenbe- satz aus einzelnen oder zu Bündeln zusammengefaßten Kunst- stoff-Borsten besteht, die an ihren befestigungsseitigen Enden mit aufgeschmolzenen Verdickungen versehen sind, mit- tels der sie in den Borstenträger eingebettet sind. Eine solche Bürste zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daB die Borsten und/oder Bündel des gesamten Borstenbesat- zes über die Verdickungen verbindende Stege aus dem Kunst- stoff der Borsten, die eine die Auszugsfestigkeit erhöhende Tragstruktur bilden, verbunden sind.

Die Tragstruktur kann zumindest bereichsweise eine gerin- gere Dicke als die der Verdickungen aufweisen und gegebe- nenfalls so dünn ausgebildet sein, daß bereichsweise Ge- lenke gebildet werden, welche eine vor allem bereichsweise Flexibilität des Bostenträgers unterstützen.

Die Auszugsfestigkeit, wie auch die Flexibilität des Bor- stenträgers lassen sich auch dadurch beeinflussen, daß die Stege zumindest teilweise in einer anderen Ebene liegen als die Verdickungen. Liegen die Stege beispielsweise in der neutralen Biegeachse, werden sie durch Fliehkräfte am we-

nigsten beansprucht ; liegen sie hingegen in der Druck-oder Zugzone, wirken sie als Dämpfungsglied.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von der in den Zeich- nungen wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt einer Bürste ; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Borstenbesatz gemäß Fig.

1 ohne Borstenträger ; Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Bürste mit einzeln stehenden Borsten ; Fig. 4 eine Draufsicht auf den Borstenbesatz der Bürste gemäß Fig. 3 ohne den Borstenträger ; Fig. 5 einen Ausschnitt einer anderen Ausführungsform einer Bürste mit Einzelborsten ; Fig. 6 eine Draufsicht auf den Borstenbesatz ohne Bor stenträger der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ; Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt durch den Bürstenkopf einer Zahnbürste ; Fig. 8 eine vergrößerte Detaildarstellung des Schnitts gemäß Fig. 6 ; Fig. 9 einen der Fig. 7 entsprechenden Schnitt in einer Ebene zwischen benachbarten Bündeln ; Fig. 10 einen vergrößerten Ausschnitt des Schnitts gemäß Fig. 9 ;

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Borstenbesatz der Zahn bürste gemäß Fig. 7 und 9 ; Fig. 12 einen Schnitt einer Halterung für die Bündel in einer ersten Herstellungsstufe ; Fig. 13 einen Schnitt eines Formwerkzeugs in einer zweiten Herstellungsstufe ; Fig. 14 einen Schnitt XIV-XIV gemäß Fig. 13 ; Fig.. 15 einen Schnitt XV-XV gemäß Fig. 14 ; Fig. 16 einen Schnitt XVI-XVI gemäß Fig. 14 ; Fig. 17 eine Ansicht auf die Rückseite der Tragstruktur des Borstenbesatzes, der entsprechend den Figuren 12 bis 16 hergestellt ist ; Fig. 18 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung der Halterung unter Wiedergabe einer Verfahrensvariante ; Fig. 19 die Halterung zusammen mit einem Teil des Form werkzeugs in einer weiteren Verfahrensstufe ; Fig. 20 einen Schnitt bei geschlossenem Werkzeug in der Ebene der Bündel und Fig : 21 einen Schnitt des geschlossenen Werkzeugs in ei ner Ebene zwischen den Bündeln.

Die in den Figuren 1 bis 11 wiedergegebenen Ausführungsfor- men von Bürsten sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Die Bürste gemäß Fig. 1 besteht aus einem Bor- stenträger 1 aus Kunststoff und zu Bündeln 3 zusammengefaß-

ten Borsten 2, die an ihren befestigungsseitigen Enden zu Verdickungen 4 aufgeschmolzen sind. Mit diesen Verdickungen 4 sind die Bündel 3 in den Borstenträger 1 eingebettet, z. B. eingespritzt, oder in einem thermoplastischen Verfah- ren eingefügt. Die Verdickungen 4 der Bündel 3 sind über eine definierte Tragstruktur 5 verbunden, die beim gezeig- ten Ausführungsbeispiel aus benachbarte Verdickungen 4 ver- bindenden Stegen 6 und zwischen diesen angeordneten kunst- stofffreien Aussparungen 7 besteht.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 3 bis 6 sind einzeln stehende Borsten 2 an ihren befestigungsseitigen Enden wiederum mit Verdickungen 4 durch Aufschmelzen der Borstenenden versehen, die durch Verdrängen von Kunststoff- masse aus den Verdickungen 4 zu einer plattenförmigen Trag- struktur 8 umgeformt sind, wobei die Einzelborsten 2 zu Gruppen zusammengefaßt sind. Bei dem Ausfahrungsbeispiel gemäß Figur 5 sind die Einzelborsten 2 versetzt zueinander, beispielsweise in kreisförmigen Gruppen angeordnet und sind auch hier wiederum Verdickungen 4 zu einer Tragstruktur 9 mit Aussparungen 10 umgeformt.

Die Figuren 7 bis l0zeigen den Kopf 11 einer Zahnbürste mit unterschiedlich langen und am nutzungsseitigen Ende unter- schiedlich geformten Bündeln 12,13, deren befestigungssei- tigen Enden wiederum zu Verdickungen 4 aufgeschmolzen und durch Verdrängen der Kunststoffmasse aber Stege 6 miteinan- der verbunden sind, die eine Tragstruktur für den gesamten Borstenbesatz aus den Bündeln 12 und 13 bilden. Die Trag- struktur und eine kurze Länge der Bündel 12,13 sind wie- derum in dem Borstenträger 1 des Bürstenkopfs 11 einge- bettet. Die Stege 6 zwischen den Verdickungen können, wie Fig. 8 und 10 zeigen, sehr dünn gehalten sein und bilden dann eine Art Gelenk zwischen den einzelnen Bündeln 12,13, tragen aber gleichwohl zur Erhöhung der Auszugsfestigkeit der Bündel 12,13 bei.

In den Fig. 12 bis 16 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bzw. zur Herstellung von Bürsten gemäß Fig.

1 bis 11 gezeigt. Fig. 12 zeigt eine Halterung 15, in der die einen Borstenbesatz bildenden Bündel 16, die gegebenen- falls unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, in Kanälen 17 angeordnet sind. Die Bündel 16 werden mittels einer (nicht gezeigten) Zuführeinrichtung in die Kanäle 17 der Halterung 15 eingeführt und dort in geeigneter Weise, bei- spielsweise durch Klemmen, durch Stopfen in entsprechend enge Querschnitte der Kanäle 17 od. dgl. fixiert. Die Zu- führung erfolgt derart, daß die Bündel 16 mit ihren befe- stigungsseitigen Enden 18 die Halterung 15 überragen. Diese befestigungsseitigen Enden 18 werden dann in bekannter Wei- se aufgeschmolzen, so daß sich aus der Schmelzmasse Ver- dickungen 19 bilden. Danach tritt eine Formeinrichtung 14 (Fig. 13 und 14) in Wirkung, die aus einzelnen, den Verdic- kungen zugeordneten Formstempeln 21 und einer aus einzelnen Stempeln 22 gebildeten Schließeinheit besteht, die aber die Formstempel 21 vorragen und unmittelbar auf der Oberfläche der Halterung 15 zwischen den Verdickungen 19 aufsetzen.

Zugleich wirken die Formstempel 21 gegen die Verdickungen 19 und verdrängen die noch weichplastische, zumindest aber duktile Kunststoffmasse zur Seite hin, wobei die verdrängte Kunststoffmasse durch die Schließstempel 22 am Weiterflie- Ben gehindert wird. Im Raum zwischen den Formstempeln 21 und den Schließstempeln 22 können weitere Formstempel 24 oder eine komplette Formeinheit 25 angeordnet sein, die die Kunststoffmasse zu einer definierten Tragstruktur verdrän- gen, wie sie in Fig. 17 mit Blick auf die Rückseite der Tragstruktur gezeigt ist. Sie besteht aus den Verdickungen 19, diese verbindenden dünneren Stegen 26 und dazwischen angeordneten Aussparungen 27.

Die Steuerung bei der Verdrängung der Kunststoffmasse aus den Verdickungen 19 geschieht durch die Formkontur der

Formeinrichtung 14 selbst in Verbindung mit dem Schließ- druck des Formwerkzeugs 20 gegen die Halterung 15. Eine weitere Möglichkeit der Steuerung ist in den Fig. 19 bis 21 gezeigt. Hier besteht der Borstenbesatz aus Bündeln 28 und 29 unterschiedlichen Querschnitts. Diese werden mit ihrem befestigungsseitigen Ende 30 bzw. 31 unterschiedlich weit in die Kanäle 17 der Halterung 15 eingeführt. Die Borsten werden jeweils auf der die Halterung 15 überragenden Länge aufgeschmolzen, so daß unter Berücksichtigung der Abstände zwischen den Bündeln 28,29 soviel Kunststoffmasse bereit- gestellt wird, daß die Abstände durch eine gleichmäßig dik- ke Tragstruktur 34 überbrückt werden können. Das Formwerk- zeug 20 besteht wiederum aus Formstempeln 21 und Schließ- stempeln 22. Die Formstempel 21 verdrängen die Masse wie- derum aus den Verdickungen 32,33 in sämtliche Formhohl- räume mit Ausnahme der durch die Schließstempel 22 abge- sperrten Bereiche. Auf diese Weise läßt sich die in Fig. 20 und 21 wiedergegebene Tragstruktur34 mit annähernd gleich- bleibendem Querschnitt trotz unterschiedlicher Querschnitte der Bündel 28,29 und unterschiedlicher Abstände zwischen denselben erzeugen.