用于产生用于簇成制品的簇的方法和设备的制造方法_2

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加工工艺诸如放电机加工(EDM)工艺来实现。另选地或除此之外,通道31的表面还可涂覆有减小摩擦的材料,诸如特氟隆。一般期望第一通道31的表面和丝束20中的接触第一通道31的表面的细丝之间的摩擦低于丝束20中各单根细丝21之间的摩擦。
[0033]在将初始丝束20放置到通道31中之后,可使用销轴60向前朝第二板40移动初始丝束20。销轴60可具有任何期望的形状和接触初始丝束20的自由端的工作表面61。例如,销轴的工作表面61可为基本上平坦的,并且基本上垂直于销轴60的纵向轴线65(并因此基本上垂直于丝束20和细丝21的纵向)。另选地,工作表面61可为倾斜的(未示出),使得在销轴60的工作表面61和销轴的轴线65之间存在锐角。在另一个实施方案(未示出)中,销轴的工作表面61可包括一个或多个凹形部分或凸形部分。当期望改变单根细丝21的自由端的轮廓时,此类构型可为有益的。本发明设想到并在本发明的范围内包括如下的其它实施方案,它们包括销轴的工作表面61的形状的各种组合,诸如,包括至少一个平面部分的形状、包括至少一个凹形部分的形状、和包括至少一个凸形部分的形状(未示出)。
[0034]图1B-1D示出了具有在外围突起的凸缘62的销轴的工作表面61的一个实施方案。在操作期间,凸缘62包围接触销轴的工作表面61的初始丝束的自由端。如最佳地见于图1C和ID的片段横截面,具有凸缘62的销轴的工作表面61被设计成容纳细丝21的弯曲部,所述细丝的自由端22已被倒圆。为了实现这种效果,工作表面61可包括凸缘62。图1D所示的示例性凸缘62包括弯曲表面,所述弯曲表面包括其凹形部分和凸形部分。具有半径Rl的凹形部分被构造成接触单根细丝的倒圆末端22的对应的凸形形状的弯曲部。凸缘62的尺寸和一种或多种曲率可主要由丝束20和单根细丝21的尺寸/直径和/或形状,尤其是它们的倒圆末端22的相关尺寸和形状限定。根据被加工细丝的类型,这些可因不同的应用而有差别。
[0035]—般来讲,凸缘62可具有约0.03mm至约0.4mm的高度H。基于其最大厚度在其中凸缘62的倾斜部分69交会工作表面61的相邻部分65(在图1D和1D2中被示出为“水平”)的点处所计算的凸缘62的平均厚度S、和在其中凸缘62终止于其相对末端的点处的其最小厚度可为约0.03mm至约0.2mm。在图1D所示的示例性实施方案中,相邻于工作表面61的“水平”表面65的凸缘62的凹形部分的“上”半径Rl可为约0.02mm至约0.2mm;并且相邻于销轴61的“竖直”壁的凸缘62的凸形部分的“下”半径R2可为约0.0lmm至约0.15mm。在其它实施方案中,凸缘62可包括常规“三角形”构造,所述构型在横截面上表现为例如相对于“水平”表面65和“竖直”壁67为基本上直线倾斜的,如图1D2所示。本文所述的实施方案的任何组合和所有组合均在本发明的范围内。
[0036]第二板40具有至少两个第二通道41。第二通道的横截面积一般小于第一通道31的横截面积。第二通道41的数目由被制备产品的设计决定。更具体地,第二通道41的数目由需要产生的单簇25的数目限定。例如,在图1中,第二板40被示出具有四个第二通道41(每个第一通道31对应于两个第二通道41),而在例如图2A-2C中,第二板40被示出具有六个簇46,它们各自包括三个第二通道41;总共存在十八个第二通道41,如图2B最佳所示。
[0037]第二通道41可具有任何期望的轮廓或横截面,其反映形成于其中的单簇25的期望的轮廓/横截面。在例如图2A-2C的实施方案中,第二通道41为基本上圆形的,而在例如图3A和3B的实施方案中,第二通道41为椭圆形的。
[0038]在细丝从第一板30转移至第二板40的过程中,板30,40是相邻于彼此设置的。板30,40可彼此接触,使得在两者间不存在空间。另选地,板30,40在两者间可具有约0.1mm至约2.0mm的空间X(图1)。如本领域的技术人员将易于理解的那样,在刷件制备过程中,板30,40可相对于彼此移动,其中板30,40之间的距离X可根据基于工艺参数的预定算法而改变。
[0039]通道31,41可分别有益地设置有斜面31&,41&(图1和^)。这些斜面可有利于将初始丝束20插入到第一通道31中并将细丝从一个通道(例如,31)转移至另一个通道(例如,41)。斜面31a,41a的尺寸和形状可由被加工细丝25的类型和尺寸以及丝束20和簇25的类型和尺寸限定。就许多牙刷制备应用而言,斜面31a,41a可有益地包括相对于它们所与之相关联的通道(31或41)的纵向轴线倾斜的斜角表面,并且具有例如由两个相互垂直的突出部“c”和“d,”限定的尺寸(图1E)。斜角表面的倾斜角度以及尺寸c和d可基于丝束20中单根细丝21的等效直径等等来确定。
[0040]分裂元件50为被结构化并被构造成将初始丝束20分离成具有预定尺寸和形状的若干单簇25的装置。在图1A和3A所示的一个实施方案中,分裂元件50具有至少两个朝彼此渐缩的侧面51,52。形成于侧面51和52之间的角度α(图1)可为约0.5度至150度,例如,0.5度至150度,I度至100度,2度至90度,3度至60度,5度至50度。此类角度可基于板30和40的材料特性、摩擦、总体设计,和其它相关因素更精确地限定。可有益地在其中侧面51,52所交会的边缘53处提供半径Rt(图1Α)。半径Rt可主要由构成丝束20的单根细丝21的直径或等效直径限定。在一些实施方案中,半径Rt可为细丝的平均直径或等效直径的例如约3%至约75%。此类半径可被认为是局部曲率半径。
[0041]角度α在渐缩侧面51,52的整个长度上可为恒定的,如例如图1和IA所示。另选地,角度α在渐缩侧面51,52的整个长度上可改变,如例如图4-6所示。角度α的此类改变可为离散的(图4中的角度α?和α2)或逐渐的(图5和6)。在后一种情况下,侧面51,52中的至少一个可包括弯曲表面。虽然图5示出了一个其中侧面51,52均包括凹形表面的示例性实施方案,但应当理解,仅侧面51,52之一可为弯曲的。另外,也设想到一个其中侧面51,52中的至少一个为凹形形状的或包括凹形部分的实施方案,图6。还应当理解,相同或类似的设计原理可应用于包括多于两个表面的分裂装置50,例如图2A-2C所示的实施方案。
[0042]在分裂装置50的一个实施方案中,边缘53可大致垂直于细丝的纵向(或销轴60的纵向轴线65),图7。在该实施方案中,边缘53和初始丝束20中的细丝21之间的第一接触基本上同时发生。同时,有可能且甚至可能期望相对于其厚度(或等效直径)逐渐地或渐进地分裂初始丝束20。在例如图8的实施方案中,边缘53相对于细丝的纵向为倾斜的。在该实施方案中,在边缘53和丝束20的竖直“厚度”(或直径)之间存在锐角。根据这些细丝的竖直位置,这将导致边缘53逐渐地“进入”初始丝束20,并且初始丝束20中的细丝21因此将渐进地接触边缘53。在另一个实施方案中,边缘53可为弯曲的,图9。弯曲的边缘53也将导致初始丝束20中的细丝21不是同时,而是逐渐地或渐进地接触边缘53。据信最后两个实施方案提供对初始丝束20中的细丝的更平滑的分裂。虽然图9示出了凸形地弯曲的边缘53,但分裂元件53也可具有凹形地弯曲的边缘53(未示出)。在本公开的范围内包括了其中边缘53可包括本文所述的形状和构造的任何组合的其它实施方案(未示出)。例如,分裂元件50可具有相对于细丝的纵向部分地垂直的、和部分地倾斜的、和/或部分地弯曲的(凸形地或凹形地或两者)的边缘53。
[0043]随着丝束20穿过分裂装置50(沿箭头方向Μ,图1),丝束20被分离成较小的细丝部分-并且最终在第二通道41中被分离成单簇25。每个簇25中的细丝21的数目反映分裂元件50和第二通道41的几何结构。并且单簇25的最终横截面主要由第二通道41的对应的参数限定。
[0044]在图2C所示的一个示例性实施方案中,所述六个分裂元件50各自包括三个边缘:53a,53b和53c、以及三对对应的渐缩表面:511-512(交会于边缘53a处)、521-522(交会于边缘53b处)、和531-532(交会于边缘53c处)。在该实施方案中,初始丝束20的一部分将被分裂成三个单簇25,并且整个单个丝束被分离成十八个簇25。应当理解,单根细丝25无需具有相等数目的细丝21,它们也无需具有相同或类似的横截面形状。
[0045]虽然在所示的若干实施方案中,分裂元件50被结构化成将丝束20分离成具有类似横截面和大致相等数目的单根细丝21的簇25,但分裂元件可被结构化成将丝束20分裂成具有相异横截面和不同
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