本发明涉及一种刷子，其包括用于机械固定纤维簇的系统，该系统不需要金属元件。
本发明也提到一种通过固定系统生产刷子的方法。
背景技术：
在本讨论中，刷子意味着包括多个孔的刷子主体或支撑主体，纤维簇在这些孔中相关联，并且这些孔将形成任何类型的刷子，例如毛刷或家用刷子，甚至牙刷，但也包括扫帚等。
扫帚、刷子或类似工具通常包括块或支撑件，该块或支撑件中有纤维束附接在适当的孔中，并且将形成刷子部分。随着时间推移，根据可用的技术，将簇附接到支撑件的孔的方法发生改变。
刷子和扫帚的使用具有非常古老的起源。最初，它们是手工生产的，然后随着工业机械的发展，发明了冲床，这彻底改变并且极大地促进了扫帚和刷子在工业规模上的生产。
现在，主要有两种用于将纤维簇机械固定在支撑结构中的系统，这两种系统都包含将对折的纤维簇插入支撑件中的适当的孔中，并且通过使用金属丝将它们锚定在支撑件上。
图1中显示的被称为“短纤维”的第一个系统包含带有圆形横截面的金属丝，该金属丝将围绕纤维折叠，并且嵌入孔的底部处的支撑主体中。
图2中显示的被称为“棒”的第二个系统包含优选带有扁平截面的金属丝，该金属丝通过其端部抓住纤维簇的侧面而将纤维簇保持在孔中。
这两种系统都极其高效、耐用，并且允许容易地生产扫帚或刷子或类似物。
然而，近年来，随着塑料的出现及其广泛使用，一次性工具和物品已经增加，并且消耗的扫帚或刷子的数量已经成倍增加，因为它是一种极其便宜并且容易处理的材料。
因此，在塑料物品生命周期结束时对其进行回收和处理的需求也增加了。
事实上，塑料是一种极易回收的材料，然而所述的扫帚、刷子或类似物不容易回收，因为它们还包含多个金属棒，这使得回收过程长并且花费大，因为有必要将金属元件与塑料元件分离。
一个可能的解决方案是用与其余工具部件的材料兼容的塑料丝代替金属丝，这将使回收变得容易、迅速并且划算。
这是不可能的，因为在短纤维和棒系统中，丝会受到很大的应力，在第一种情况下，丝插在支撑件中，在第二种情况下，丝穿透孔的侧面，这使得不可能使用由塑料材料制成的丝来执行这种功能，因为它不能够承受这种应力。
通过熔融将纤维固定到基底上的解决方案已经存在了一段时间，并且这些解决方案具有制造可回收产品的优点，然而，熔融过程具有许多限制，并且不像机械固定那样可适用于大规模。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述缺点，特别是设计一种刷子，该刷子包括用于机械固定纤维簇的系统，该系统不使用金属元件，特别是专门由塑料制成的元件。
本发明的另一个目的是设计一种刷子，该刷子包括用于机械固定纤维簇的系统，该系统能够生产完全可回收的工具。
本发明的另一个目的是提供一种刷子，该刷子包括用于机械固定纤维簇的系统，该系统极其耐用、高效且经济，并且还可以用适当改进的现有冲压机来实现，从而使得向生产完全可回收的塑料刷子的期望转变成为可能，并且成本低廉。
本发明的另一个目标是提供一种生产刷子的特别有效的方法，事实上，由于本发明的一些特点，可以在单个自动化工作单元中浓缩在当前系统中必须分离的各种相。
通过实现权利要求1中阐述的包括用于机械固定纤维簇的系统的刷子和权利要求12中阐述的用于生产刷子的方法，达到根据本发明的这些和其他目的。
该刷子和该方法的进一步特征是从属权利要求的目标。
附图说明
根据本发明，包括用于机械固定纤维束的系统的刷子及其生产方法的特征和优点从下面的描述中将是最明显的，这是说明性的而不是限制性的，参考示意性附图，其中：
图1是已知的“短纤维”类型固定系统的示意性侧剖视图；
图2是已知的“棒”类型固定系统的示意性侧剖视图；
图3是根据本发明的刷子中纤维簇的机械固定系统的插入件的第一实施例的透视图；
图4是根据本发明的刷子细节的示意性俯视图，其中图3的插入件插入在支撑主体中；
图5是沿着图4的支撑主体的v-v线的剖视图；
图6是沿着图4的支撑主体的vi-vi线的剖视图；
图7是根据本发明的刷子中纤维簇的机械固定系统的插入件的第二实施例的透视图；
图8是插入在支撑主体中的图7的插入件的示意性俯视图；
图9是沿着图8的支撑主体的线ix-ix的剖视图；
图10是沿着图8的支撑主体的线x-x的剖视图；
图11是图3所示类型的插入件的优先执行的透视图，该插入件以连续链条的形式制成，以促进其被进给到冲压机；
图12是图3所示类型的插入件的另一优先执行的透视图，该插入件是连续挤压轮廓的形式；
图13是图7所示类型的插入件的优先实施例的透视图，该插入件是连续链条的形式；
图14是图3所示类型的插入件的第三优先实施例的透视图，该插入件是连续链条的形式，插入件在纵向方向上连接；
图15是用于实施根据本发明的刷子的生产方法的设备的实施例的透视图。
具体实施方式
首先，要指出的是，为了清楚起见，各种所示实施例中相同或相似的元件在不同的实施例内将用相同的附图标记指示。
参考附图，显示了包括用于机械固定纤维簇的系统的刷子的细节，用附图标记10共同指代。刷子10包括支撑主体1，该支撑主体包括多个孔2和多个纤维簇3，每个簇3由在其中心部分基本呈u形折叠的多个纤维构成。根据该固定系统，在每个孔2中插入纤维簇3的u形折叠端和呈现与孔2的形状部分地互补的形状的插入件4。特别地，插入件4通过强制联接而联接到孔2。
特别地，插入件4、支撑主体1和纤维簇3由相同或不同的材料制成，但是互相兼容，以便一起回收。
特别地，固定系统由冲压机15实施，所述插入件4以连续链条6或连续轮廓7的形式进给到该冲压机，当插入件插入所述孔2中时，该冲压机将插入件4互相分开。
优选地，插入件4通过粘附到孔2而联接到支撑主体1。
这种孔2在与纤维相对的一侧上可以是盲的或者甚至是部分或完全敞开的。
在第一实施例中，如图3至6所示，机械固定系统10包括插入件4，该插入件通过尺寸过盈借助于摩擦锚定到孔2中。
在所示的特定优选的实施例中，孔2具有圆形形状，插入件4具有瓣叶状截面。孔2的表面在将插入件4保持在适当位置的同时相互施加压力。
在第二实施例中，插入件4通过互锁在孔2中联接到支撑主体1。优选地，所述互锁通过插入件4本身和孔2处的支撑主体1之间的合适的锁定元件5进行，一旦插入，该锁定元件可适于将插入件4阻塞在孔2中。
例如，图7至10所示的实施例包含具有复杂形状的孔2，该复杂形状由两个半圆和两个中间区域构成，中间区域带有朝向孔2内部的突起5。具有与孔的形状部分地互补的形状的插入件4通过弹性变形插入其中，直至它越过突起5并且压缩孔的底部处的纤维簇3。在这种情况下，联接的过盈变成次要的，并且通过上部突起5来确保约束，该上部突起允许插入件4通过变形而被插入，但是防止其脱出。在另一个实施例中，锁定元件5可以是一个或多个滚花、锯齿或适于允许插入件4插入但不允许其释放的任何其他形式。
优选地，插入件4具有促进其插入孔中但防止其脱出的形状，例如在将插入孔2内部的端部上为圆形或喇叭形，也遵循纤维的自然u形弯曲。
通过在插入时引起所述插入件4、孔2或两者的塑性变形，可以进一步提高插入件4的紧密度，这种变形的效果叠加到摩擦和互锁的效果。
机械固定系统的插入件4具有比其他已知固定系统更大的尺寸，这导致纤维簇3被分成两个半部，这两个半部通过插入件4的厚度彼此分开，以便形成刷子10的两个簇。
有利的是，这种被适当利用的特征允许将实现刷子10所需的孔的数量减半或任意减少，因此加快其生产并且减少必要的成本。
为了实现包括根据本发明的固定系统的刷子10，极其方便的是生产以链条6的形式彼此附接的插入件4，以便促进它们以高速进给到冲压机，或者在其最简单的执行中，从挤压轮廓7获得它们，冲压机从该挤压轮廓沿着线8切割小部段，在使用时创建单个的插入件。这种插入件4的链条6在图11、13和14中可见，而挤出轮廓7的示例在图12中可见。
有利的是，稍加修改，这可以给使用传统冲压机生产根据本发明的刷子10提供可能性，并且因此能够在不必求助或创建新的机器的情况下生产它们。
此外，根据本发明的插入件4的使用允许实现其上放置簇3的支撑主体1，与其中使用带有短纤维的标准类型的固定系统的支撑主体相比，厚度减小了。事实上，对于短纤维的应用，支撑主体需要一定的厚度，因为这些必须坚固地嵌入其中。
有利的是，这代表了使用的塑料的减少，因此从经济和环境的角度来看是有利的。
厚度的减小有利地允许支撑主体的更快的注塑模制周期，特别是由于使得支撑主体达到足够低的温度以将其从模具中取出所需的冷却时间更短。
这本身就是一种改进，因为生产可以加快。此外，可以用较小的压制机和模具实现相同的生产。另一个优点是，支撑主体1的更快的模制周期变得与冲压机15的持续时间类似，该冲压机用于将插入件4和簇3插入到相同支撑主体的孔2中，因此这两个机器可以在单个工作单元中联合，在该工作单元中，注塑的支撑主体由机械臂从模具中拾取，并且自动放置在插入簇3和插入件4的冲压机15上。
因此，特别地，通过根据本发明的固定系统生产刷子10的方法包括以下步骤：
注塑成型具有多个孔2的支撑主体1；
将刚刚印刷的支撑主体1自动转移到冲压机15，优选缠绕在卷筒上的插入件4的连续链条6或连续轮廓7也被进给到该冲压机；
通过所述冲压机15将纤维簇3和插入件4插入所述支撑主体的每个孔2中，分离单个插入件4。
有利的是，如先前在该方法的最佳实施例中所解释的，在每个孔2中插入簇3和插入件4的步骤在注塑模制步骤之后基本不间断地进行。
有利的是，仅通过做一些小的改变，连续的链条6或连续的轮廓7被进给到已知类型的冲压机15。例如，与用于带有丝线的短纤维固定系统的冲压机相比，有必要用插入件6的连续链条代替丝线。
冲压机15在断裂线8上将形成链条6或轮廓7的插入件4分开。
此外，在所述注塑模制步骤和所述插入件插入步骤4之间，可以包括所生产的支撑主体1的停放和/或贴标签步骤。
最后，在插入步骤之后，该方法可以包括，停放、整理(例如刮擦)和包装步骤。
该方法通过用于生产刷子10的设备来实施，根据图14中的可能的实施例所示，该设备包括：
注塑压制机11，其包括多腔模具站12；
停放站13；
贴标机14；
冲压机15；
停放站16；
刮擦机17；
包装机18。
该设备还包括成品出口站19。
特别地，参考所示的系统，停放站13、16、贴标机14、包装机18和刮擦机17是用于实施根据本发明的刷子10的生产方法的可选且非必要的元件。
因此，这种方法允许消除各种生产步骤，例如必须将生产的支撑主体放入盒子或容器中的步骤、储存支撑主体等待随后阶段的步骤、然后从容器中取出支撑主体并且将其进给到冲压机的步骤。这种方法有利地允许节省劳动力、存储空间、时间，并且因此允许减少刷子的生产成本。
最后，期望强调的是，刷子10可以是任何类型的刷子，例如用于生产毛刷、家用刷子、扫帚等的刷子。
从给出的描述中，作为本发明的目标的刷子和方法的特点是清楚的，相对的优点也是清楚的。
最后，很明显，这样构思的刷子和方法容易受到众多修改和变化的影响，所有这些都落在本发明的范围内；此外，所有细节都可以由技术上等效的元件来替换。实际上，根据技术要求，使用的材料以及尺寸可以是任意的。