Bearbeitung von Borsten

Die Erfindung betrifft Borsten, welche in Bürsten, insbesondere Haarbürsten, Verwendung finden können, und Verfahren zur Herstellung solcher Borsten. Die Erfindung kann in einer Vielzahl von ganz verschiedenen Haarbürsten eingesetzt werden. Es kommt auch in Betracht, daß die hierin beschriebenen Borsten in Bürsten eingesetzt werden, die nicht oder nicht vorwiegend zum Bürsten der Haare eingesetzt werden. Es kommt insbesondere auch in Betracht, daß die Borsten in einer Massagebürste eingesetzt werden. Ebenso kommt ihr Einsatz in einem Haarpflegegerät in Betracht, welches die Haare zusätzlich erwärmt, etwa durch warme Luft oder eine warme Kontaktfläche. Entsprechende Geräte werden als so genannte Styler oder Curler vermarktet.

Die GB 601 ,371 (Denman) offenbart eine Haarbürste mit nichtmetallischen Borsten. Die Borsten verjüngen sich zur Spitze hin und haben einen runden Borstenkopf. Denman schlägt vor die Borsten im Spritzgussverfahren in einem Stück mit dem Borstenkopf herzustellen. In der Tat ergeben sich aus dem Spritzgussverfahren gewisse Beschränkungen für die Borstenform, und es erscheint unmöglich eine sich nicht zum Borstenkopf hin erstreckende Verjüngung zu erreichen.

Die vorliegende Erfindung macht sich zur Aufgabe, Borsten sowie Verfahren zu deren Herstellung anzubieten, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind. Die Borsten und Bürsten mit diesen Borsten sollen besonders schonend auf Haare und Kopfhaut einwirken. Die Herstellungsverfahren sollen zur Massenherstellung geeignet sein, sie sollen kostengünstig sein bei geringem Ausschuß. Insbesondere sollen die Verfahren auch bei nicht perfekten Produktionsstandards sichere und schonend zu verwendende Borsten und Bürsten bereitstellen.

Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren zur Bearbeitung einer Borste nach Anspruch 1 , und durch eine Borste nach Anspruch 15. Bevorzugte Ausführungsformen, durch die die Aufgaben besonders gut gelöst werden, sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zum Anformen eines Kopfprofils an eine oder eine Vielzahl von Borsten, bei dem die Borsten (der Plural von Borsten soll die Behandlung einer einzelnen Borste nicht ausschließen) auf einem Borstenträger geführt werden, die Borsten mit ihrer Längsachse vertikal ausgerichtet sind und bei dem eine kontaktfreie Heizung zumindest auf den Borstenkopf einwirkt.

Der Borstenträger kann eine Vielzahl von Formen annehmen und mit Rücksicht auf die Massenproduktion optimiert sein. Die Borsten können im Träger einzeln gehalten werden oder in Gruppen von mehreren Borsten.

Während ein Kopfprofil angeformt wird, können die Borsten in verschiedener Lage geführt werden, insbesondere vertikal. Das heißt der Borstenkopf, an den das Profil anzuformen ist, sollte entweder in Fallrichtung nach oben oder nach unten zeigen. Bei dieser Ausrichtung scheint die Schwerkraft einen günstigen Einfluß auf die Kopfform zu haben. Jedenfalls ergibt sich keine durch die Schwerkraft verursachte Asymmetrie der Kopfform. Ohne eine Theorie über das Verfahren aufstellen zu wollen, erscheint es so, daß die Form des Kopfprofils durch Schwerkräfte und Kohäsionskräfte des Materials beeinflusst wird.

Die kontaktfreie Heizung kann in sehr verschiedener Form ausgeführt werden. In Betracht kommt die Heizung durch alle geeigneten elektromagnetischen Strahlen, insbesondere Infrarotlicht oder auch Mikrowellen. Die Heizung kann durch Wärmeabstrahlung von einem metallischen Gegenstand erfolgen, beispielsweise von einem Kupferblock. In Betracht kommt die kontaktfreie Heizung aus einem gewissen Abstand, durch eine Ebene oder eine zu den Borsten hin gekrümmte Fläche. In Betracht kommt es aber auch, jeweils eine oder auch mehrere Borsten in einen die Borsten teilweise umschließenden Heizraum einzuführen. Dabei sollte in der Regel die Borste mit dem Borstenkopf voran in den Heizraum eingeführt werden.

Geeignete Heizräume können eine beliebige Hohlform haben. Für runde Borsten kann der Hohlraum zumindest teilweise zylindrische Form haben. Es kommt in Betracht Heizelemente mit einer Serie von teilweise oder vollständig zylindrischen Hohlräumen anzubieten.

Alternativ oder zusätzlich kommt die Beheizung in einem Heiztunnel in Betracht. Ein solcher Tunnel erlaubt die Beheizung der Borsten bei gleichzeitigem Transport. Der Borstentransport erfolgt dann entlang einer Tunnellängsachse. Für den Tunnelquerschnitt (radial zur Längsachse) eignet sich eine U-Form gut. Um die Effizienz des Verfahrens aber auch die zuverlässige Ausbildung eines geeigneten Kopfprofils zu fördern, sind die Maße des Heizraums auf die Maße der zu behandelnden Borsten abzustimmen. Insbesondere ist der Borstendurchmesser zu bedenken. Dieser ist 5 mm unterhalb des Endes des Borstenkopfes zu messen.

Radial zur Borstenlängsachse sollte der Heizraum einen gewissen kleinsten lichten Durchmesser haben. Das heißt, gemessen in beliebiger radialer Richtung sollte der kleinste Durchmesser gemessen zwischen zwei Wänden des Heizraums nicht weniger als einen gewissen Betrag haben. Vorteilhaft sind solche kleinste lichte Durchmesser um einen Faktor von 1 - 10 größer sind als der Borstendurchmesser, beispielsweise auch um einen Faktor 3 - 6.

Ebenfalls ist die Eintauchtiefe der Borste in den Heizraum zu bedenken. Unter der Eintauchtiefe ist die Borstenlänge zu verstehen, die sich durch eine gedachte Ebene, die den Heizraum in Eintauchrichtung begrenzt, hindurch erstreckt. Eine günstige Eintauchtiefe ergibt sich aus dem Borstendurchmesser durch Multiplikation mit einem Faktor von 0,5 - 10, beispielsweise auch durch einen Faktor 1 - 4.

Ferner ist die lichte Höhe der Bosten im Heizraum zu bedenken. Unter der lichten Höhe ist die in Richtung vom Borstenschaft zum Borstenkopf entlang der Bostenlängsachse gemessene Strecke vom Ende des Borstenkopfes bis zur Wand des Heizraumes zu verstehen. Eine günstige lichte Höhe ergibt sich aus dem Borstendurchmesser durch Multiplikation mit einem Faktor von 1 - 10, beispielsweise auch durch einen Faktor 3 - 6. Die lichte Höhe kann auch auf den lichten Durchmesser abstimmt sein und ergibt sich dann durch Multiplikation des lichten Durchmessers mit einem Faktor von 0,5 - 2, beispielsweise auch durch einen Faktor 0.8 - 1.2.

Im Heizraum kann auch eine Rotation der Borsten um ihre Längsachse stattfinden. Beispielsweise können Borsten dort 5 - 20-mal um ihre Längsachse rotieren. In einem Heiztunnel kann diese Rotation der translatorischen Bewegung überlagert werden. Die Rotation führt zu einer gleichmäßigeren Kopfform.

Das Verfahren ist insbesondere geeignet kugelförmige, birnenförmige, elliptische oder pilzförmige Kopfprofile zu erzeugen. Bei dieser Beschreibung des Kopfprofils ist das Profil jeweils idealisiert unter Vernachlässigung des sich zum Kopf erstreckenden Borstenschaftes zu verstehen. In Betracht kommen Kopfprofile deren kleinster axialer Durchmesser um einen Faktor von 1 ,1 bis 3 größer als der Borstendurchmesser ist, beispielsweise auch um einen Faktor 1.2 bis 1.8.

In Betracht gezogen wird ein Verfahren der beschriebenen Art bei dem die Heizzeit zwischen 1 und 180 Sekunden, beispielsweise zwischen 5 und 60 Sekunden oder zwischen 10 und 30 Sekunden liegt und bei dem die Wände des Heizraums eine Temperatur von 200 bis 400° C, beispielsweise von 250 bis 350° C haben.

Das beschriebene Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft auf gratfrei hergestellte Borsten anwenden.

Es kommt auch in Betracht, an einen Borstenschaftrohling an beide Enden ein Kopfprofil anzuformen. Dazu können gegenüberliegende Heizräume verwendet werden. Der Borstenschaftrohling kann dann mittig getrennt werden, so dass man zwei Borsten, jeweils mit angeformtem Kopfprofil, erhält.

Die Erfindung ist geeignet für die Formung von Borsten von allen gängigen formbaren Materialien, d. h. allen geeigneten Kunststoffen, beispielsweise Polyamiden. Ein bevorzugtes Material sind aliphatische Polyamide, insbesondere solche die als „Nylon" im Handel erhältlich sind. Solche aliphatische Polyamide sind relativ hitzeunempfindlich, was es erlaubt, die Borsten in einer Haarbürste zu verwenden während das Haar erhitzt wird, etwa durch einen Haartrockner.

Insbesondere für die bevorzugten aliphatischen Polyamide ist jedoch bekannt, daß sie leicht zur Gratbildung neigen, da sie in mehrteiligen Formwerkzeugen besonders gut verlaufen. Würde also ein Formhohlraum für ein Kopfprofil in einem zwei- oder mehrteiligen Formwerkzeug gebildet, so bliebe beim Entformen ein Grat zurück. Ein solcher Grat am Borstenkopf beschädigt aber das Haar und zudem sammeln sich dort leicht Verschmutzungen. Dies führt zu einer wenig hygienischen, wenig schonenden Haarbürste.

Es kommt auch in Betracht in einem weiteren Verfahrensschritt die Borsten am Borstenkopf mit einem Hüllmaterial zu versehen. Insbesondere kommt es in Betracht die Borstenköpfe mit Lack zu versehen, etwa in Form von kleinen Lacktröpfchen, die eine Verdickung und Verrundung des Borstenkopfes bewirken.

Solche lackierten Borstenenden sind bekannt. Sie führen aber bei längerem Gebrauch einer Borsten und Bürste regelmäßig zu dem Problem, daß sich das Hüllmaterial von der Borste ablöst. Deshalb wird vorgeschlagen, dem Borstenkopf vor Aufbringen des Hüllmaterials ein

Kopfprofil anzuformen. Hierzu kommt jede Veränderung oder Verbreiterung des Borstenprofils am Borstenkopf in Betracht, die die bessere Verankerung des Hüllmaterials ermöglicht. Beispielsweise kann das Borstenende kugel-, ellipsen-, pilz- oder T-förmig gestaltet werden.

Das Verfahren zur Herstellung von Borsten kann Teil eines Herstellungsverfahrens für Bürsten sein. In Betracht kommt ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste, bei dem Borsten in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche herstellt werden, und diese Borsten mit ihrem Borstenfuss in eine Borstenträgerkissen eingesetzt werden und das Bors- tenträgerkissen in eine Bürste eingesetzt wird.

Eine Haarbürste, die nach einem der hier beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, kann auch zusätzliche Haarbehandlungsvorrichtungen umfassen. Insbesondere kommt es in Betracht, daß die Haarbürste zusätzlich einen lonenapplikator umfasst. Ein solcher lonenappli- kator kann der statischen Aufladung des Haares entgegenwirken. Haar lädt sich typischerweise positiv auf, so daß die Aufbringung negativer Ionen auf das Haar hilfreich ist. Ein solcher lonenapplikator kann netzbetrieben oder batteriebetrieben sein. Für eine besonders schonende und handliche Haarbürste wird ein batteriebetriebener Applikator für negative Ionen erwogen.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung und/oder den zugehörigen Zeichnungen hervor, wobei die Merkmale in verschiedener Kombination und Unterkombination miteinander sowie einzeln ungeachtet ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen den Gegenstand der Erfindung bilden können. Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : Eine schematische perspektivische Darstellung der Anordnung von Borsten, Borstenträger und Heizvorrichtung

Fig. 2: Eine perspektivische Darstellung einer geeigneten Heizvorrichtung

Fig. 3: Eine perspektivische Darstellung einer anderen geeigneten Heizvorrichtung

Fig. 4: Einen exemplarischen Längsschnitt durch eine Heizvorrichtung

Fig. 5: Bevorzugte Kopfprofile, die mit dem offenbarten Verfahren erzeugt werden können

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines möglichen Verfahrensablaufs. Borsten, die einen Borstenkopf (12), einen Borstenschaft (14), einen Borstenfuß (16) haben, werden in diesem Verfahren durch einen Borstenträger (30) gehalten. Die Borsten (10) sind einzeln auf dem Borstenträger (30) aufgesetzt und werden in den Bereich der Heizvorrichtung (40) geführt, so daß die Borsten (10) der Hitze des Heizraumes (42) ausgesetzt sind. Diese Hitze wirkt zumindest auf die Borstenköpfe (12), so daß dort ein Kopfprofil (20) entstehen kann. In dem gezeigten Verfahren ist die Borstenlängsachse (L) vertikal ausgerichtet, also in der Fallrichtung eines Gegenstandes, so wie für einen Apfel angedeutet. In Fig. 1 zeigt der Borstenkopf (12) nach oben, es ist aber auch einen Anordnung denkbar, in der der Borstenkopf (12) nach unten zeigt. In einer solchen Anordnung wird sich in der Regel der Borstenträger (30) oberhalb der Heizvorrichtung (40) befinden.

Fig. 2 zeigt eine Heizvorrichtung die für das Verfahren geeignet ist. In dieser Heizvorrichtung sind als Heizräume (42) Heizzylinder (46) vorgesehen. Borsten können einzeln oder in Gruppen geeignet beabstandet in die Heizzylinder (46) eingebracht werden. Sie werden dort eine gewisse Zeitspanne verweilen, beispielsweise zwischen 5 und 60 Sekunden oder zwischen 10 und 30 Sekunden. Auch wenn sie der Anschaulichkeit halber anders gezeigt sind, wird die Längsachse der Heizzylinder (46) in der Regel vertikal stehen, und zwar entweder so daß die Heizzylinder nach unten geöffnet sind oder so daß sie nach oben geöffnet sind.

Fig. 3 zeigt eine Heizvorrichtung (40) die alternativ oder zusätzlich zu der in Fig. 2 gezeigten Heizvorrichtung eingesetzt werden kann. Diese Heizvorrichtung verfügt über einen Heizraum (42) in Form eines Heiztunnels (48). Dieser Heiztunnel erlaubt die Durchführung von Borstenzehen über eine gewisse Strecke. In einem Massenproduktionsprozeß kommt es gut in Betracht, daß Borsten translatorisch über eine gewisse Strecke bewegt werden müssen. Diese translatorische Bewegung kann dann zur gleichzeitigen Beheizung genutzt werden, indem die Borsten durch den Heiztunnel (48) geführt werden. Die Verweildauer der Borsten wird beispielsweise zwischen 5 und 60 Sekunden oder zwischen 10 und 30 Sekunden betragen. Hieraus ist die angemessene Länge des Heiztunnels für eine bestimmte Transportgeschwindigkeit der Bosten zu berechnen. Beispielsweise kann die Länge des Heiztunnels zwischen 0.5 und 3 Meter oder zwischen 1 und 2 Meter betragen. Wenn er auch liegend gezeigt wird, ist der Heiztunnel im Verfahren so auszurichten, daß er die Aufnahme vertikal stehender Borsten erlaubt.

Fig. 4 zeigt einen exemplarischen Querschnitt durch eine geeignete Heizvorrichtung (40). Die Abbildung ist als Querschnitt sowohl durch die Heizvorrichtung der Abbildung 3 als auch durch die Heizvorrichtung der Abbildung 2 denkbar. Man erkennt einen Heizraum (42) in den eine Borste (10) eintaucht, dabei steht die Borste vertikal mit dem Borstenkopf (12) nach oben. Der Borstenschaft (14) liegt überwiegend außerhalb des Heizraumes und der Borsten- fuß(16) wird von einem Borstenträger (30) gehalten. Die Borste weist einen Hinterschnitt (17) auf. Dieser Hinterschnitt (17) kann vorteilhaft zum Fixieren der Borste in einer Bürste eingesetzt werden. Dieser Hinterschnitt (17) kann aber auch schon benutzt werden, um die Borste im beschriebenen Verfahren im Borstenträger (30) zu halten.

In Fig. 4 ist als gestrichelte Linie die gedachte Begrenzung der Heizvorrichtung skizziert, wie sie sich als Ebene über die öffnung des Heizraumes hinweg erstreckt. Bezogen auf diese Ebene hat die Borste (10) eine gewisse Eintauchtiefe (t). Diese wird zwischen der relevanten Ebene und dem Ende des Borstenkopfes (12) gemessen. In der Abbildung ebenfalls erkennbar ist der lichte Durchmesser (d). Dieser Durchmesser (d) wird radial zur Borstenlängsachse (L) gemessen. Er beschreibt den kleinsten freien Durchmesser, den die Borste im Heizraum (42) hat.

Fig. 5 zeigt beispielhaft drei Borsten, die nach dem hier offenbarten Verfahren hergestellt werden können. Abgebildet sind jeweils Borsten mit Borstenschaft (14) und Borstenfuß (16), welcher einen Hinterschnitt (17) aufweist. Einen Hinterschnitt (17) vorzusehen, ist vorteilhaft sowohl für die Herstellung besonders schonender Bürsten, wie für die Handhabung der Borsten in diesem Verfahren. Jedoch eignet sich das Verfahren ebenso gut für Borsten mit beliebiger Fußform, also auch solchen ohne Hinterschnitt (17).

Das erste gezeigte Kopfprofil ist ein kugelförmiges. Der Durchmesser der Kugel, der sich in der Horizontalen am Besten messen lässt, ist etwa doppelt so groß wie der Schaftdurchmesser. Die zweite gezeigte Borste hat ein elliptisches Kopfprofil (20). Ihr Durchmesser axial zur Borstenlängsachse (da) ist etwa dreimal so groß wie der Durchmesser des Schaftes. Die nächste Abbildung zeigt ein pilzförmiges Kopfprofil (20).