ЗУБНАЯ ЩЕТКА С ОГРАНИЧИТЕЛЕМ ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
TOOTHBRUSH WITH PRESSURE RELIEF UNIT AND ITS PRODUCTION

Область техники
Настоящее изобретение относится, в общем, к зубным щеткам и способам их изготовления и, более конкретно, к зубной щетке, в головке которой установлен ограничитель давления (предохранительный элемент для снижения давления), и способу ее изготовления.
Уровень техники
Обычно для изготовления зубной щетки, во-первых, формируют корпус (основную часть) зубной щетки с отверстиями в головке. Затем щетинки, сложенные вдвое, устанавливают в отверстия головки. Щетинки прикрепляют к корпусу зубной щетки, вставляя в отверстия проволочки, изготовленные из упругого металла, и длиной больше, чем диаметр отверстия.
Однако такой способ изготовления зубной щетки обладает недостатком, поскольку щетинки непрочно прикреплены к корпусу и легко вынимаются из него, а грязь удерживается в отверстиях, образованных в головке зубной щетки. Также этот способ изготовления зубной щетки проблематичен из-за того, что щетинки нельзя установить по различным шаблонам.
В качестве примера способов преодоления вышеуказанных проблем в корейском патенте № 360977 щетинки устанавливают в литейную форму литьевой машины в устройство для установки щетинок. Затем участки щетинок, выступающие в литейную форму, термически привариваются в процессе термообработки. Впоследствии корпус зубной щетки получают литьевым прессованием вместе со щетинками, так что щетинки составляют единое целое с корпусом зубной щетки. При этом способе щетинки надежно прикреплены к корпусу зубной щетки. Более того, поскольку нет необходимости создавать отверстия в головке зубной щетки, устраняются упомянутые проблемы уровня техники.
Однако вышеупомянутый известный способ обладает следующими недостатками.
Во-первых, поскольку зубные щетки изготовлены с использованием литейной модели постоянной формы, очень трудно изменить форму корпуса зубной щетки. Корпус зубной щетки часто нужно менять в соответствии с тенденциями. Следовательно, трудность изменения формы корпуса зубной щетки является серьезной проблемой. Безусловно, корпусы зубных щеток различной формы могут быть изготовлены одновременно путем монтажа нескольких различных литейных форм на одну литьевую машину. Однако в этом случае возникает проблема того, что при этом должно быть изготовлено и реализовано на рынке то же число различных зубных щеток.
Во-вторых, существует проблема того, что если возникает ошибка в одном процессе серии производственных процессов, все другие процессы также должны быть остановлены. То есть обычный способ состоит из следующих процессов: 1) процесс установки щетинок в литейной форме, 2) процесс термической сварки частей щетинок, которые выступают в литейную форму, и 3) процесс литьевого прессования зубной щетки. Если ошибка возникает даже в одном из вышеупомянутых процессов, производство должно быть остановлено.
В-третьих, литьевая машина не эксплуатируется во время процессов установки щетинок и термической сварки. Соответственно в отношении дорогостоящей литьевой машины с устройством для установки щетинок следует учитывать, что ее производительность в час заметно снижена.
Для решения вышеупомянутых проблем был предложен другой способ в корейской заявке на патент № 10-2003-0036887.
При этом способе щетинки устанавливают через сквозные отверстия, образованные во вставке 10 головки, изготовленной из пластмассы толщиной в диапазоне от 1,5 до 3,0 мм, такой как части щетинок, выступающие из задней поверхности вставки 10 головки на 1-3 мм. Затем выступающие части щетинок термически приваривают, таким образом, отдельно изготавливая вставку 10 головки, которая содержит щетинки и является промежуточным изделием. Впоследствии вставку 10 головки со щетинками помещают в полость литейной формы, чтобы щетинки были размещены снаружи полости литейной формы. Затем корпус зубной щетки получают литьем под давлением путем отливки полимера в литейной форме с использованием обычной литьевой машины, изготавливая, таким образом, зубную щетку.
При этом способе процесс установки щетинок во вставку 10 головки, процесс термической сварки частей щетинок, которые выступают из задней поверхности вставки 10 головки, и процесс размещения вставки 10 головки со щетинками в литейной форме и прессования под давлением корпуса зубной щетки проводят по отдельности. Следовательно, даже если в одном процессе возникает ошибка, другие процессы можно выполнять. Следовательно, интенсивность эксплуатации оборудования заметно повышена. Более того, форму зубной щетки можно легко изменить просто путем изготовления дополнительной литейной формы для литейной машины, которая является относительно недорогой.
Однако при этом способе при прессовании под давлением корпуса зубной щетки после того, как вставка 10 головки помещена в литейную форму, часто возникает явление, при котором полимер может вытекать вдоль щетинок, что обусловлено прессованием под давлением. В таком случае, если полимер вытекает вдоль щетинок, щетинки склеиваются друг с другом, так что ценность изделия снижается.
Кроме того, предложен другой способ изготовления зубных щеток, в котором вставка 10 головки со щетинками изготавливается отдельно, а затем присоединяется к корпусу зубной щетки, и изготовлена посредством отдельного процесса, используя ультразвуковые волны. При этом способе, поскольку процесс изготовления вставки 10 головки и процесс изготовления корпуса зубной щетки выполняются по отдельности, решается проблема снижения технологичности. Однако при этом способе, поскольку вставка 10 вставлена в головку корпуса зубной щетки и составляет единое целое с корпусом зубной щетки при использовании способа ультразвуковой сварки, вставка 10 головки должна быть точно совмещена с корпусом зубной щетки. Следовательно, требуется точная литейная форма, таким образом, стоимость оборудования чрезмерно возрастает. Более того, существует проблема того, что головка зубной щетки получается слишком толстой.
В основном, тонкая и узкая головка зубной щетки более удобна для пользователя и повышает эффективность чистки зубов. Однако при вышеупомянутом способе, поскольку вставка головки присоединена к головке зубной щетки вдоль линии присоединения (b), определенной на боковой стороне головки, головка зубной щетки становится относительно толстой (см. фиг.1). Для уменьшения толщины головки зубной щетки операцию присоединения можно проводить на передней поверхности головки. Однако этот способ присоединения требует увеличения площади головки и может привести к повреждению щетинок. И, следовательно, этот способ присоединения малопригоден.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Соответственно, в основу настоящего изобретения положена задача устранения вышеуказанных недостатков уровня техники и обеспечения способа изготовления зубных щеток, который решает проблемы уровня техники, когда отверстия образованы в головке корпуса зубной щетки, и используются проволочки, и в котором повышается производительность и достигается возможность легко менять форму корпуса зубной щетки. Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления зубных щеток, в котором даже если в одном процессе производства возникает ошибка, это не влияет на другие производственные процессы. Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления зубных щеток, который предотвращает вытекание полимера вдоль установленных щетинок во время процесса прессования под давлением. Еще другой целью настоящего изобретения является обеспечение зубной щетки, которая обладает тонкой головкой.
Техническое решение
Для осуществления вышеуказанных целей в настоящем изобретении предлагается способ производства зубной щетки, включающий: установку щетинок во множество сквозных отверстий, образованных во вставке головки, изготовленной из пластмассы и имеющей толщину в диапазоне от 1,5 до 3,0 мм, так что части щетинок выступают из задней поверхности вставки головки на 1-3 мм; закрепление щетинок на вставке головки путем термической сварки выступающих частей щетинок к вставке головки, и таким образом получение вставки головки со щетинками; размещение вставки головки со щетинками в полости литейной формы для изготовления корпуса зубной щетки, так чтобы щетинки были размещены внутри полости литейной формы; и закачку полимера и формование корпуса зубной щетки. Способ по настоящему изобретению дополнительно включает этап размещения ограничителя давления в форме пластины на задней поверхности вставки головки перед этапом закачки полимера в литейную форму.
Положительные результаты
По настоящему изобретению щетинки могут быть установлены в корпус зубной щетки без проволочек. Эффективность работы дорогостоящей литейной машины максимальна. Более того, поскольку обычную литейную форму нужной формы можно смонтировать на литейной машине, форму корпуса зубной щетки легко изменить. Также, даже если при выполнении одного процесса возникает ошибка, поскольку это не влияет на другие производственные процессы, производительность максимальна.
В частности, настоящее изобретение позволяет предотвратить проблему вытекания полимера вдоль установленных щетинок, возникающую в корейской патентной заявке № 10-2003-0036887. Более того, в случае использования соответствующего ограничителя давления, может быть обеспечена функциональная зубная щетка, такая как антибактериальная зубная щетка. Более того, настоящее изобретение позволяет создавать высококачественные зубные щетки уменьшенной толщины. Кроме того, поскольку в настоящем изобретении используется ограничитель давления (r), служащий в качестве сердечника, настоящее изобретение решает проблему разлома головки из-за ее уменьшенной толщины.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение описано подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг.1 представлен вид сбоку зубной щетки, изготовленной посредством обычного способа ультразвуковой сварки;
на фиг.2 представлен вид в перспективе вставки головки, используемой по настоящему изобретению;
на фиг.3 представлен вид сбоку первого принимающего устройства, используемого по настоящему изобретению;
на фиг.4 представлен вид сбоку второго принимающего устройства, используемого по настоящему изобретению;
на фиг.5 представлен вид в сечении, показывающий проталкивающую пластину, вставленную в первое принимающее устройство по настоящему изобретению;
на фиг.6 представлен вид в сечении, показывающий процесс установки щетинок во вставку головки по настоящему изобретению;
на фиг.7 представлен вид в сечении, показывающий щетинки, прикрепленные к вставке головки посредством термической сварки частей щетинок, выступающих из задней поверхности вставки головки, по настоящему изобретению;
на фиг.8 представлен вид в перспективе, показывающий вставку головки, в которую устанавливают щетинки;
на фиг.9 представлен вид в плане, показывающий ограничитель давления, нанесенный в виде слоя на вставку головки по настоящему изобретению;
на фиг.10 представлен вид, показывающий отверстие, образованное в головке зубной щетки по настоящему изобретению;
на фиг.11 представлен вид, показывающий вставку головки, размещенную в полости литейной формы для изготовления корпуса зубной щетки посредством процесса прессования под давлением по настоящему изобретению;
на фиг.12 представлен вид в перспективе, показывающий удерживающее устройство, используемое по настоящему изобретению; и
на фиг.13 представлен вид в перспективе зубной щетки, изготовленной по предлагаемому в настоящем изобретении способу.
Наилучший вариант осуществления настоящего изобретения
Зубная щетка по настоящему изобретению содержит ограничитель давления (r) в форме пластины и размера, достаточного, чтобы накрыть щетинки, установленные в головке зубной щетки.
На фиг.2 представлен вид в перспективе вставки 10 головки, которая используется по настоящему изобретению. Вставка 10 головки изготовлена из пластмассы и имеет толщину в диапазоне от 1,5 мм до 3,0 мм. Если толщина вставки 10 головки меньше, чем вышеупомянутый диапазон, она может нежелательно изогнуться в процессе термической сварки. Если толщина вставки 10 головки больше, чем вышеупомянутый диапазон, головка зубной щетки будет чрезмерно толстой.
Вставка 10 головки имеет сквозные отверстия 11, так что в них устанавливают щетинки. Сквозные отверстия 11 могут быть различного размера, в отличие от известных с использованием проволочек. Другими словами, в отношении шаблона установки щетинок, размер и форма сквозных отверстий 11 может быть отрегулирована соответствующим образом.
Для установки щетинок в сквозное отверстие 11 вставки 10 головки сначала щетинки отрезают по заранее определенной длине и удерживают посредством первого принимающего устройства 20, форма которого показана на фиг.3. Затем щетинки, установленные во вставке 10 головки передаются на второе принимающее устройство 30, показанное на фиг.4, а затем передаются на вставку 10 головки. Здесь первое принимающее устройство 20, второе принимающее устройство 30 и вставка 10 головки имеют сквозные отверстия, соответствующие друг другу.
Далее, поскольку первое принимающее устройство 20 и второе принимающее устройство 30 служат для многократной передачи щетинок (h) во вставки 10 головки, они должны быть предпочтительно изготовлены из металла с превосходной прочностью.
Процесс приема щетинок (h) в первое принимающее устройство 20 следующий. Щетинки (h) принимаются в первое принимающее устройство 20 путем проталкивания щетинок (h) в сквозные отверстия 11 первого принимающего устройства 20 с использованием проталкивающей пластины 40 (см. фиг.5), снабженной вставляющими стержнями 41, форма которых соответствует форме сквозных отверстий 11 первого принимающего устройства 20.
Процесс установки щетинок (h) во вставку 10 головки следующий. Первое и второе принимающие устройства 20 и 30 и вставка 10 головки соприкасаются одно с другим, так что сквозные отверстия 11 совмещаются друг с другом. Затем проталкивающая пластина 40 проталкивает щетинки (h), которые помещены в первое принимающее устройство 20, в направлении вставки 10 головки через второе принимающее устройство 30 (см. фиг.6). При этом щетинки (h) устанавливаются во вставку 10 головки, так что части щетинок (h) выступают из задней поверхности вставки 10 головки на 1-3 мм. Если длина выступающих щетинок меньше, чем вышеупомянутый диапазон, трудно закрыть сквозные отверстия 11 посредством процесса термической сварки, который объяснен далее. Если длина выступающих щетинок больше, чем вышеупомянутый диапазон, возникает проблема того, что головка зубной щетки становится слишком толстой.
После того как щетинки (h) установлены во вставку 10 головки, части щетинок (h), которые выступают из задней поверхности вставки 10 головки, расплавляют посредством нагрева и, таким образом, прикрепляют к вставке 10 головки путем частичного закрытия сквозных отверстий 11 (см. фиг.7). Вставка 10 головки, которая содержит щетинки (h) и является заготовкой, показана на фиг.8.
Перед процессом прессования под давлением ограничитель давления (r) наносят в виде слоя на заднюю поверхность вставки 10 головки (которая является поверхностью, противоположной стороне, на которой размещены щетинки), к которой щетинки прикрепляют посредством термической сварки. Ограничитель давления (r) предотвращает вытекание полимера вдоль установленных щетинок во время процесса прессования под давлением.
Как показано на фиг.9, ограничитель давления (r) по размеру меньше, чем размер вставки головки, но его размер определен заранее, чтобы закрывать все сквозные отверстия 11, которые образованы во вставке головки. Если размер ограничителя давления (r) больше, чем вышеупомянутый диапазон, возникает проблема того, что вставку 10 головки невозможно объединить в единое целое с корпусом зубной щетки. Если размер ограничителя давления (r) меньше, чем вышеупомянутый диапазон, полимер нежелательно вытекает наружу через установленные щетинки.
Ограничитель давления (r) изготовлен из металла или синтетического полимера с точкой плавления выше, чем у щетинок. Предпочтительно, в качестве материала для ограничителя давления (r) используется серебряная или посеребренная пластина. Ограничитель давления (r), изготовленный из такой серебряной или посеребренной пластины, предотвращает вытекание полимера вдоль щетинок и также обладает антибактериальным эффектом и эффектом предотвращения образования зубного камня за счет испускания ионов серебра. Для обеспечения вышеупомянутых эффектов требуется образование отверстия (k), которое проходит от задней поверхности головки до ограничителя давления (r) (см. фиг.10).
Предпочтительно толщина ограничителя давления (r) составляет от 0,05 до 0,3 мм. Если толщина ограничителя давления (r) меньше, чем вышеупомянутый диапазон, эффект снижения давления становится недостаточным. Если толщина ограничителя давления (r) больше, чем вышеупомянутый диапазон, головка зубной щетки становится чрезмерно толстой, снижая, таким образом, эффективность чистки зубов.
После того как ограничитель давления (r) нанесен в виде слоя на заднюю поверхность вставки 10 головки, в которой установлены щетинки (h), как показано на фиг.11, вставка 10 головки размещается в полости литейной формы, образующей зубную щетку, с использованием автоматически перемещаемого устройства вставки (s), так что щетинки (h) будут снаружи полости литейной формы. Затем полимер закачивается в литейную форму, таким образом, изготовление зубной щетки завершается. Теперь для предотвращения выталкивания вставки 10 головки со щетинками (h) посредством давления закачки полимера необходимо поддерживать вставку 10 головки с помощью опорного штифта (р).
Более предпочтительно, как показано на фиг.12, чтобы удерживающее устройство (q), которое содержит сквозные отверстия, образованные в том же шаблоне, что и шаблон установки щетинок, использовалось вместо опорного штифта (р). В этом случае каждая щетинка проходит через сквозные отверстия удерживающего устройства (q), и передняя поверхность вставки 10 головки плотно соприкасается с удерживающим устройством (q). Удерживающее устройство (q) предотвращает выталкивание вставки 10 головки посредством давления закачки и также решает проблему использования опорного штифта (р), в котором оттиск опорного штифта (р) остается на передней поверхности вставки 10 головки. Более того, даже в случае, когда удерживающее устройство (q) смонтировано неразъемно в нижней части литейной формы, обеспечивается тот же самый эффект.
В таком случае щетинки (h), вставка 10 головки и корпус зубной щетки образуют единое целое вместе посредством вышеупомянутого процесса изготовления. Более того, настоящее изобретение надежно предотвращает вытекание полимера вдоль щетинок (h). Зубная щетка, изготовленная по настоящему изобретению, показана на фиг.13.