EP0289489A1 - Verfahren zur herstellung von borstenwaren und danach hergestellte borstenwaren. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von borstenwaren und danach hergestellte borstenwaren.

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EP0289489A1
EP0289489A1 EP86906813A EP86906813A EP0289489A1 EP 0289489 A1 EP0289489 A1 EP 0289489A1 EP 86906813 A EP86906813 A EP 86906813A EP 86906813 A EP86906813 A EP 86906813A EP 0289489 A1 EP0289489 A1 EP 0289489A1
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EP
European Patent Office
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bristle
bristles
bristle carrier
holes
hole
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EP86906813A
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EP0289489B1 (de
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Georg Weihrauch
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Coronet Werke GmbH
Original Assignee
Coronet Werke GmbH
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B3/00—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
    • A46B3/06—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier by welding together bristles made of metal wires or plastic materials

Definitions

  • the invention relates to a method for producing bristle goods with a bristle carrier which has at least one hole on each side for receiving it. of individual or bundled plastic bristles to form a bristle stock on the opposite sides, and bristle articles produced by this method.
  • bristle goods of the aforementioned type are hand washing brushes or toothbrushes covered on both sides, belts, tapes or disks covered with bristles for technical purposes, in particular for brushing machines or mats provided with bristles on both sides, for example, foot mats.
  • Such bristle products have so far been produced in such a way that in the case of rigid bristle carriers, on the be blind holes on the sides - usually in mutual offset - and the bristles are introduced into these holes, which are then anchored in the holes.
  • a perforated or tissue-like structure is often used and bristles are removed by the open structure threaded and mechanically attached to the bristle holder. The processes are complex in terms of production technology and are expensive.
  • the invention has for its object to provide a method for the production of bristle goods with bristles or bristle goods of this type, which are simple and inexpensive to manufacture, secure anchoring of the bristles in the bristle carrier with any selection of the Permitted material for the bristle carrier.
  • the invention takes the path of the bristles on one side of the bristle carrier colliding directly with the bristles on the other side, as a result of which the melted ones Ends connect to one another in the case of weldable plastics or in the case of non-weldable plastics Press plastics against the perforated wall and this creates a frictional connection.
  • the bristle carrier which does not have to participate in the melt connection itself, but can participate if necessary, is made of any material, for example plastic, wood, metal or the same can exist without the connection of the bristles to one another and to the bristle carrier being adversely affected.
  • projections and / or undercuts and / or roughness for anchoring the bristles in the melted area are provided on the bristle carrier in the area of the holes, for example on the occasion of its manufacture or subsequently produced by hot molding.
  • the provision of protrusions, undercuts or even only roughness on the through holes of the bristle carrier improve the anchoring of the bristles, these measures being effective against pull-out forces in both directions.
  • undercuts or protrusions in terms of production technology is possible without difficulty both with mechanical or thermal manufacture of the holes and with the manufacture of the bristle carrier and the holes by casting, for example injection molding, since everyone is in the clear width the protrusion protruding on both sides of the holes forms an undercut for the bristles facing away from each other, so that in fact only protrusions or roughness are necessary in order to achieve an improved pull-out anchoring.
  • the melt remains on the outside of the bristle carrier to form a supporting bead.
  • a bristle product produced according to the aforementioned method with a bristle holder and plastic bristles arranged on opposite sides in holes in the bristle holder is distinguished according to the invention in that the holes arranged on opposite sides are connected to one another and those from opposite ⁇ overlying sides in the holes, at least until the bristles are brought into mutual contact, are connected to one another by fusing in the contact area. It is preferably provided that the bristle holder has projections and / or undercuts and / or roughness for anchoring the bristles in the region of its holes.
  • the bristle carrier has through-holes and projections projecting inwards therein, the projections being able to be designed as individual or ring-shaped closed lugs, as transverse webs or as a constriction of the through-hole.
  • a modified embodiment is characterized in that the merging holes are arranged on the opposite sides of the bristle carrier in such a way that they are offset from one another in the transition region.
  • the offset of one hole relative to the other creates an undercut for the bristles are created on the opposite side.
  • Staggered holes if they overlap in depth, can lead to the formation of feet with non-weldable bristle material to form feet.
  • the bristle carrier has a ring-shaped elevation projecting above its surface at the opening edge of the holes. This annular increase surrounds the melt displaced when the melted bristle ends are introduced. This measure also makes it possible to make the bristle carrier extremely thin-walled, if necessary flexible, and nevertheless to obtain a sufficiently large depth of the holes for fastening and guiding (lateral support) of the bristles.
  • annular elevation on the inside has an inlet slope for the insertion of the bristle bundles
  • the melting bead formed when the bristle ends are melted can be introduced more easily into the hole. This can be supported by the fact that the holes in the bristle carrier have bevels extending inwards from their opening edge.
  • bristle articles produced according to the invention not only can bristles and bristle carriers consist of different materials, but also the bristles themselves can consist of different plastics, since in the melting range they are pressed against the perforated wall and / or in connection with the Protrusions or roughnesses on the through holes are adequately anchored even if the two materials do not weld to one another. It goes without saying that bristles made of different materials in different configurations and densities can also be arranged in regions on a single bristle carrier.
  • Bet The invention further ifft a process for preparing stellun ⁇ bristle products w ith a bristle carrier with regard ⁇ least a through hole for receiving individual or in bundles combined plastic bristles to form a bristle field on only one side of the bristle carrier.
  • bristle products are known in many embodiments as hand brushes, machine brushes, etc. They are produced in the same way as described above in connection with bristle products which are bristled on both sides of the bristle carrier. With regard to the prior art, reference can also be made to the introductory statements.
  • a simple and inexpensive manufacture and a safe anchoring of the plastic bristles in the bristle carrier with an arbitrary selection of the material for the bristle carrier is feasible according to the invention in that the passage 1 is also provided with at least one projection and / or one rear part, and that the bristles are melted at their end to be fastened in the bristle carrier and the melt is formed after insertion of the bristles into the through hole in the region of the projection or undercut from the rear of the bristle carrier.
  • the bristles can be inserted into the through hole from the back of the bristle carrier with their end of use ahead, melted into the through hole at this end before their other end enters, then completely inserted and then or subsequently the melt is opened the projection or undercut is formed from the back of the bristle carrier.
  • This process variant has the advantage that the bristles have to be moved in only one direction.
  • the invention further relates to bristle articles manufactured according to the aforementioned method, which consist of a bristle carrier and bristles arranged in a through hole thereof.
  • this is characterized in that the through hole protrusions or Having undercuts and that the bristles by Auf ⁇ their melt disposed in the bristle carrier end and molding the melt to the protrusion or the cut Schu ⁇ Borstenträ 'eng are attached.
  • the projection or. Undercut of noses, ring beads or the like protruding into the through hole instead, it is also possible to form the undercut by means of an increase in the diameter of the through hole on the back of the bristle carrier.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a
  • FIG. 2 shows a section of an embodiment of a brush
  • a bristle carrier (1) can be seen in longitudinal section in FIG. 1, as is known, for example, for hand-washing brushes with bristle trimmings on both sides.
  • the bristle carrier (1) which can be made of any material, has through holes or bores (2), which are made during the manufacture (injection molding, foaming or the like) or afterwards by drilling, thermoforming or the like can be generated.
  • a bristle bundle (3) is inserted from each side into each through hole (2) of the bristle carrier (1) and is melted at its end (4) beforehand.
  • the bristle bundles (3) preferably sit in a common holder for each side of the bristle carrier (1), so that they can be inserted into the through holes (2) at the same time.
  • the ends (4) of the bristle bundles (3) can be melted by contact heat or by contactless heating.
  • the so-called hot mirror is shown by way of example, in which between the clamped bristle carrier (1) and those seated in the holders, not shown
  • the bristle bundles (3) are introduced until they collide at the melted ends and the melt spreads out in the through hole.
  • the type of anchoring of the bristle bundles in the bristle carrier (1) can take place in various ways, as is described below with the aid of several embodiments.
  • the through-hole (2) in the bristle carrier (1) is designed as a continuous cylindrical bore, possibly provided with a certain surface roughness.
  • This thickening (6) lies non-positively on the wall of the through hole (2), so that the bristle bundles (3) are anchored here.
  • FIG. 5 shows an embodiment which is also suitable for non-weldable material.
  • projections (9) are provided in the through hole (2) in the central region, but at different heights. The offset of the projections (9) allows the melt (10) of each bundle of bristles to flow behind one or part of these projections (9), so that each bundle of bristles (3) is anchored in the bristle holder. 11, several such nose-like projections (9) can be arranged on the inner circumference of the through hole (2).
  • FIG. 6 shows a bristle carrier (1) in the form of a tube (11), in which the bristle bundles (3) turn again after their melted ends converge
  • FIG. 7 shows a similar embodiment with a very thin bristle carrier (1) with sleeve-like guides (12) protruding on both sides, which in turn form a through hole (2) in which the bristle bundles (3) with a thickening (6) are non-positively are anchored.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which the bristle carrier (1) 2 has holes (2) introduced or produced from opposite sides, the axes of which are offset from each other, so that an undercut (13) is created.
  • the melt flows behind the undercuts (13), forming a thickening (14), so that each bundle of bristles is anchored in a form-fitting manner.
  • This embodiment is also suitable for bristle material that cannot be welded to one another.
  • a very thin-walled bristle carrier (1) is again provided, which can optionally also be designed to be flexible and flexible.
  • the end of the bristle bundles (3) is melted so far that when the bristle bundles (3) are inserted into the through hole (2) and when they collide, a small amount of melt is accumulated on the outer sides 15 of the bristle carrier (1). which results in a bead (16) after cooling. Because the melt flows together in the central region (17), the bristle bundles (3) are again secured against pull-out forces in both directions.
  • FIG. 10 shows only a detailed view of a bristle carrier (1) with a through hole (2), within which a transverse web (18) is arranged, which ensures the necessary anchoring of the bristle bundles if necessary.
  • the through hole (2) is produced by two mutually offset holes, the bottom (19) of which in each case forms an undercut for the bundle of bristles inserted from the opposite side.
  • the two holes are not offset in depth. Therefore, this embodiment is preferably suitable for Borstenmat 'erial that is weldable together.
  • FIG. 13 an exemplary embodiment is shown in which the through hole (2) has conical walls (20) which have a kind of an! forms slopes for the melt of the bristle bundle. Possibly. the inlet slope can also be extended to a bead (21) projecting beyond the outside of the bristle carrier (1).
  • any plastic can be used for the bristles and that — with the appropriate mechanical anchoring means n — different plastics can also be used for the two sides of the bristle carrier, in order to harden different bristles, for example to achieve on both sides. It is also possible to use bristle bundles of different diameters or cross-sections or with different numbers of bristles and / or bristles on both sides of the bristle carrier.
  • the bristle carrier can be made of any material. It is also possible to use almost any thin bristle carrier, since a very small height is sufficient for the force-locking or positive anchoring, in particular band brushes or the like can also be produced in this way for industrial purposes. In the foregoing, only a few possibilities that the invention offers are shown.
  • FIGS. 14 to 18 show various variants of a method for producing bristle articles with only one-sided bristle stock.
  • the bristle carrier (22) is made of any material. It has one or more through holes (23) which are provided with projections or undercuts (24).
  • the bristles (25) are inserted into the through holes individually or in bundles and melted at their end located in the bristle holder.
  • the melted end (26) is molded onto the projections or undercuts (24) from the rear (27) of the bristle carrier (22).
  • the projection (24) is formed by a type of annular bead which engages in the melted-on end (26) obtained after cooling.
  • the bundle of bristles can either be inserted from the rear 27 of the bristle carrier and, during the insertion movement, be melted at its trailing end before being immersed in the through-hole (23), and the melt can be molded on by means of a die stamping into the through-hole (23).
  • FIG. 15 shows an embodiment in which the undercut is produced by an increase in the diameter (29) of the through hole (23).
  • the melted end (30) is molded onto the undercut (29) by upsetting or pressing , by means of a shaping stamp (31).
  • the embodiment according to FIG. 16 differs from that according to FIG. 14 only in that the melted end (32) is flush with the rear side (27) of the bristle carrier (22) concludes, in which a corresponding form stamp (31) is used here and the bristles (25) are brought into a corresponding position with their melted end (32).
  • the bristle bundle (25) is either inserted into the through hole (23) from the rear side of the bristle carrier (22) or from the front side through the through hole to over the back is led protruding.
  • the bristles by means of a -beispielmik electrically heated punch form are (34) at the projecting end (33) - melted and the melt Is Required to the edge of the through hole (23) rmt ', where it penetrates into a ring groove (34) and at the same time a chamfer (35) at the rear end of the passage! fills (23) so that the melted and hardened end (35) is flush with the back (27) of the bristle carrier (22).
  • forming punch (28 ,.31) can un ⁇ indirectly serve as melting tool, 'but be at least hitzt er ⁇ to the melt does not solidify as quickly ate 1.

Description

Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren und danach hergestellte Borstenwareπ
Die Erf ndung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren mit einem Borstenträger, der auf gegenüber¬ liegenden Seiten wenigstens je ein Loch zur Aufnahm'? von einzelnen oder bündelweise zusammengefaßten Kunststoff- Borsten zur Bildung eines Borstenbesatzes an den gegenüber¬ liegenden Seiten aufwei st, sowi e nach diesem Verfahren her¬ gestellte Borstenwaren.
Typische Beispiele für Borstenwaren der vorgenannten Art sind beidseitig besetzte Handwaschbürsten oder Zahnbürsten, beidseitig mit Borsten besetzte Gurte, Bänder oder Scheiben für technische Zwecke, insbesondere für Bürstmaschinen oder auch beidseitig mit Borsten versehene Matten, z.B. Fußabtritt¬ matten. Solche Borstenwaren werden bisher derart hergestellt, daß bei starren Borstenträgern, auf dessen be den Seiten Sacklöcher - zumeist in gegenseitigem Versatz -eingebracht und in diese Löcher die Borsten eingebracht werden, die dann in den Löchern verankert werden. Bei dünnen, flexiblen Borstent gern ird hingegen eine perforierte oder gewebe¬ artige Struktur verwendet und es werden Borsten durch die offene Struktur gefädelt und mechanisch am Borstenträger befestigt. Die Verfahren sind fertigungstechnisch auf¬ wendig und teuer.
Aufgrund der zunehmenden Verwendung von Kunststoff-Borsten und Borstenträgern aus Kunststoffen gehen seit vielen Jahren die Bemühungen dahin, bei einseitig mit Borsten be¬ setzten Borstenwaren Borstenträger und Borsten durch Schweißen miteinander zu verbinden. Hierbei werden die Enden stumpf auf die gleichfalls aufgeschmolzene Oberfläche des Borstenträgers aufgedrückt. Nach dem Erstarren der Schmelze ist die Verbindung hergestellt.
Beim Stumpfschweißen ergeben sich Probleme in der Auswahl der Kunststoffe. Sie gelingt in einem für Dauerbeanspruchung bef iedigendem Maß im wesentlichen nur bei gleichen Werk¬ stoffen von Borsten und Borstenträger. Da die Borsten wegen ihrer Beanspruchung aus relativ hochwertigen Kunststoffen be¬ stehen müssen, erfordert dies die Verwendung gleichermaßen hochwertiger Kunststoffe für den Borstenträger, was aus rein fertigkeitstechnischen Gründen an sich nicht notwendig wäre. Dies verteuert also das Produkt unnötig.
Ungleiche Werkstoffpaarungen lassen sich dann verwenden, wenn die Borsten in Sacklöcher eingesetzt werden und diese Hinterschnitte aufweisen, hinter die die Schmelze fließen kann, um eine einwandfreie Verankerung zu erhalten. Die Her¬ stellung solcher Hinterschnitte in Sacklöchern ist nur mit aufwendigen Werkzeugen möglich.
Es ist auch bekannt, daß zur Herstellung einer ringförmigen oder zyl ndrischen Borstenware die offene ebene Struktur mit ihren Rändern unter überlappen derselben zu einem Ring geformt und das aufgeschmolzene Ende von Borsteπ- bündeln durch den Überlappungsbere ch durchgedrückt wird. Nach dem Erstarren sind nicht nur die Borsten verankert, sondern ist zugleich auch der Ring geschlossen.
Der vorgenannte Stand der Technik ist umfassend in der DE-OS 23 35 468 beschrieben, weshalb diese Druckschrift als exemplarisch für das gesamte Gebiet der Schweiß-bzw. Schmelzverbindung von Borsten und Borstenträger gelten kann .
Der Erfindung l iegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren mit bei sei tigern Borsten¬ besatz bzw. Borstenwaren dieser Art zu schaffen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung, eine sichere Ver¬ ankerung der Borsten im Borstenträger bei einer beliebigen Auswahl des Werkstoffs für den Borstenträger gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Löcher derart in den Borstenträger eingebracht werden, daß sie ineinander übergehen, daß die von beiden Seiten dem Borstenträger zugeführten Borsten an ihren dem Borstenträger zugekehrten Enden aufgeschmolzen und in die gegenüber¬ liegenden Löcher bis zum Zusammenstoßen der Schmelze inner¬ halb der Löcher eingeführt werden.
Im Abkehr von der bisherigen Technologie, bei der die Borsten oder Borstenbündel jeweils nur mit dem Borsten¬ träger verbunden werden, geht die Erfindung den Weg, die Borsten an der einen Seitedes Borstentr gers unmittelbar mit den Borsten an der anderen Seite zusammenstoßen ,wodurch die aufgeschmolzenen Enden sich bei verschweißbaren Kunst¬ stoffen untereinander verbinden oder bei nicht verschweißbaren Kunststoffen gegen die Lochwand pressen und so ein Kraftschluß entsteht. Es ist ohne weiteres ersicht¬ lich, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens der Borstenträger, der an der Schmelzver- bindung selbst nicht teilzunehmen braucht, im Bedarfs¬ fall jedoch teilnehmen kann, aus jedem beliebigen Werkstoff, z.B. Kunststoff, Holz, Metall oder der¬ gleichen bestehen kann, ohne daß hierdruch die Ver¬ bindung der Borsten untereinander und mit dem Borsten¬ träger ungünstig beeinflußt werden könnte.
In bevorzugter Ausführung des Verfahrens ist vorge¬ sehen, daß am Borstenträger im Bereich der Löcher Vor¬ sprünge und/oder Hinterschnitte und/oder Rauhigkeiten zur Verankerung der Borsten im aufgeschmolzenen Bereich angebracht werden, z.B. anläßlich dessen Herstellung oder nachträglich durch Warmeinformung erzeugt werden. Die Anbringung von Vorsprüngen, Hinterschnitten oder auch nur von Rauhigkeiten an den durchgehenden Löchern des Borstenträgers sorgen für eine Verbesserung der Ver¬ ankerung der Borsten, wobei diese Maßnahmen gegen Auszugs¬ kräfte in beiden Richtungen wirksam sind. Die fertigungs¬ technische Erzeugung solcher Hinterschnitte oder Vor¬ sprünge ist sowohl bei mechanischer oder termischer Her¬ stellung der Löcher, wie auch beim Herstellen des Borsten¬ trägers und der Löcher durch Gießen, z.B. Spritzgießen, ohne Schwierigkeiten möglich, da jeder in die lichte Weite der Löcher hineinragende Vorsprung zu seinen beiden Seiten einen Hinterschnitt für die jeweils abgewandten Borsten bildet, so daß faktisch nur Vorsprünge oder Rauhigkeiten notwendig sind, um eine verbess-erte auszugsfeste Ver¬ ankerung zu erreichen. Bei dünnen Borstenträgern und/oder tiefer Aufschmelzung der Borstenenden verbleibt die Schmelze auf der Außenseite des Borstentr gers unter Bildung eines abstützenden Wulstes.
Eine nach dem vorgenannten Verfahren hergestellte Borsten¬ ware mi einem Borstent äger und an gegenüberliegenden Seiten in Löchern des Borstentr gers angeordneten Kunst¬ stoff-Borsten zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Löcher i einander in Verbindung stehen und die von gegen¬ überliegenden Seiten in die Löcher wenigstens bis zur gegenseitigen Berührung eingeführten Borsten durch Ver¬ schmelzen im Berührungsbereich miteinander verbunden sind. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Borstentr ger im Bereich seiner Löcher Vorsp ünge und/oder Hinterschnitte und/oder Rauhigkeiten zum Verankern der Borsten aufweist.
In bevorzugter Ausführung weist der Borstenträger Durch¬ gangslöcher und in diesen nach innen ragende Vorsprünge auf, wobei die Vorsprünge als einzelne oder ringförmig geschlossene Nasen, als Querstege oder als Einschnürung des Durchgangs¬ loches ausgebildet sein können.
Eine abgewandelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die ineinander übergehenden Löcher an den gegenüber¬ liegenden Seiten des Borstenträgers so angeordnet sind, daß sie im Übergangsbereich gegeneinander versetzt s nd. Bei dieser Ausführungsform wird durch den Versatz des einen Loches gegenüber dem anderen ein Hinterschnitt für die Borsten an der jeweils gegenüberliegenden Seite geschaffen. Versetzte Löcher können dann, wenn sie sich in der Tiefe überschneiden, bei ni chtverschwei ßbarem Borstenmaterial zur Bildung von Füßen zur Verankerung führen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Borstenträger am Öffnungsrand der Löcher eine seine Oberfläche überragende ,ri ngförmi ge Erhöhung auf. Durch diese ringförmige Erhöhung wird die beim Ein¬ führen der aufgeschmolzenen Borstenenden verdrängte Schmelze eingefaßt. Durch diese Maßnahme ist es ferner möglich, den Borstenträger extrem 'dünnwandig , gegebenen¬ falls flexibel zu gestalten und gleichwohl eine aus¬ reichend große Tiefe der Löcher für das Befestigen und Führen (seitliches Abstützen) der Borsten zu erhalten.
Weist die ringförmige Erhöhung innenseitig eine Einlauf¬ schräge für das Einführen der Borstenbündel auf, so er¬ gibt sich der weitere fertigungstechnische Vorteil , daß die beim Aufschmelzen der Borstenenden entstehende Schmelzperle leichter in das Loch eingeführt werden kann. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, daß die Löcher im Borstenträger von ihrem Öffnungsrand nach innen ver¬ laufende Ei nl aufschrägen aufweisen.
Bei erf ndungsgemäß hergestellten Borstenwaren können nicht nur Borsten und Borstenträger aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, sondern auch die Borsten selbst -können aus unter¬ schiedlichen Kunststoffen bestehen, da sie im Schmelzbe¬ reich durch Anpressen an die Lochwand und/oder in Ver¬ bindung mit den Vorsprüngen oder Rauhigkeiten an den Durch- gangslöchern eine ausreichende Verankerung selbst dann er¬ halten, wenn die beiden Werkstoffe nicht miteinander ver¬ schweißen. Selbstverständl ch können an einem einzigen Borstenträger auch bereichsweise Borsten aus unterschied¬ lichen Werkstoffen in unterschiedlicher Konfiguration und Dichte angeordnet werden. Die Erfindung bet ifft ferner ein Verfahren zur Her- stellunπ von Borstenwaren mi t einem Borstenträger mit wenig¬ stens einem Durchgangsloch zur Aufnahme von einzelnen oder bündelweise zusammengefaßten Kunststoff-Borsten zur Bildung eines Borstenbesatzes an nur einer Seite des Borstenträgers. Solche Borstenwaren sind in vielen Ausführungsformen als Handbürsten, Maschinenbürsten etc. bekannt. Ihre Herstellung erfolgt in gleicher Weise, wie dies zuvor im Zusammenhang mit Borstenwaren beschrieben worden ist, die auf beiden Seiten des Borstenträgers mit Borsten besetzt sind. Auch bezüglich des Standes der Technik kann auf die einleitenden Ausführungen ver¬ wiesen werden .
Eine einfache und kostengünstige Herstellung sowie eine sichere Verankerung der Kunststoffborsten im Borsten¬ träger bei zugleich beliebiger Auswahl des Werkstoffes für den Borstenträger ist erfindungsge ß dadurch mögl ch, daß das Durchgangs 1 och mit wenigstens einem Vorsprung und/oder einem Hintersch itt versehen wird, und daß die Borsten an ihrem im Borstenträger zu befestigenden Ende aufgeschmolzen und die Schmelze nach Einführung der Borsten in das Durchgangsloch im Bereich des Vorsprungs oder Hinterschnittes von der Rückseite des Borstenträgers her angeformt wird.
Die Verwendung eines Durchgangsloches in dem ansonsten massiven Borstent äger gestattet es zunächst, Vorsprünge oder Hinterschnitte in einfacher Weise, z.B. anlässlich des Spritzgießens, anzubringen. Die Borsten werden auch hier an ihrem zu befestigenden Ende aufgeschmolzen und so in das Durchgangsloch eingeführt, daß die Schmelze im Bereich des Vorsprungs oder Hinterschnittes von der Rückseite des Borstenträgers angefor t werden kann. Damit ist ein sicherer und auszugsfester Sitz der Borsten innerhalb des Borstenträgers gewährleistet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Borsten von der Rückseite des Borstenträgers mit ihrem Nutzungs¬ ende voraus in das Durchgangsloch eingeführt, vor Ein¬ treten ihres anderen Endes in das Durchgangsloch an diesem Ende aufgeschmolzen, daraufhin vollständig einge¬ führt werden und dabei oder anschließend die Schmelze auf den Vorsprung oder H nterschnitt von der Rückseite des Borstenträgers her aufgεformt werden . - Diese Ver- fahreπsvariante hat den Vorteil , daß die Borsten in nur einer Richtung bewegt werden müssen.
Statt dessen ist es aber auch möglich, die Borsten von der Besatzseite. des Borstenträgers in "das Durchgangs¬ loch so weit einzuführen, bis sie an der Rückseite des Borstenträgers überstehen, anschließend an dem über¬ stehenden Ende aufzuschmelzen und daraufhin zurückzu¬ ziehen oder zurückzusch eben, wobei während dieser Be¬ wegung oder anschließend die Schmelze auf den Vorsprung oder Hinterschnitt von der Rückseite des Borstenträgers her angeformt wird.
Die Erfindung betrifft ferner nach dem vorgenannten Ver¬ fahren hergestellte Borstenwaren, die aus einem Borsten¬ träger und in einem Durchgangsloch desselben angeordneten Borsten bestehen. Diese zeichnet sich erf ndungsgemäß dadurch aus, daß das Durchgangsloch Vorsprünge oder Hinterschnitte aufweist und daß die Borsten durch Auf¬ schmelzen ihres im Borstenträger angeordneten Endes und Anformen der Schmelze an den Vorsprung oder Hinter¬ schnitt am Borstenträ'ger befestigt sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Vorsprung bz . Hinterschnitt von in das Durchgangsloch hineinragenden Nasen, Ringwulsten oder dergleichen gebildet sein. Statt dessen ist es auch möglich, den Hinterschnitt ittels einer Du chmesservergößerung des Durchgangslochs an der Rückseite des Borstentr gers zu bilden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger in der
Zeichnung iedergegebener Ausführungsformen. In der Zeichnung zeigen:
'Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform des Verfahrens in einer Verfahrensstufe;
Fig. 2 einen Schnitt einer Ausführungsfor einer Bürste;
Fig. 3-9 e einen vergrößerten Teilschnitt ver¬ schiedener Ausführungsformen der Ver¬ indung der Borstenbündel unterein¬ ander und/oder mit dem Borstentr ger-,
Fig. 10+11 eine Detail-Draufsicht auf einen Borsten¬ träger mit verschiedenen Ausführungs¬ formen für die Verankerung der Borsten¬ bündel : Fig. 12 + 13 je einen Detai 1 schnitt eines Borsten¬ trägers mit weiteren Ausführungs- formen für die Verankerung der Borsten¬ bündel ;
Fig. 14 - 16 verschiedene Ausführungsformen für
Borstenwaren mit einseitigem Besatz;
Fig. 17 + 18 zwei Verfa rensstufen bei einer weiteren Ausführungsform mit einseitigem Borsten¬ besatz.
In Figur 1 ist ein Borstenträger (1) im Längsschnitt erkenn¬ bar, wie er beispielsweise für Handwaschbürsten mit beid- seitigem Borstenbesatz bekannt ist. In Abweichung von den bekannten Ausführungen weist der Borstenträger (1), der aus beliebigem Material bestehen kann, durchgehende Löcher oder Bohrungen (2) auf, die anlässlich seiner Herstellung (Spritz¬ gießen, Schäumen oder dergleichen) oder danach durch Bohren, Warmeinformen oder dergleichen erzeugt werden können. In jedes Durchgangsloch (2) des Borstenträgers (1) wird von jeder Seite ein Borstenbündel (3) eingeführt, das zuvor an seinem Ende (4) aufgeschmolzen wird. Dabei sitzen die Borsten¬ bündel (3) für jede Seite des Borsteπträgers (1) vorzugs¬ weise in einem gemeinsamen Halter, so daß sie gleichzeitig in die Durchgangslöcher (2) eingeführt werden können. Das Aufschmelzen der Enden (4) der Borstenbündel (3) kann durch Kontaktwärme oder durch kontaktsloses Erhitzen erfolgen. In Figur 1 ist beispielhaft das sogenannte Hei zspiegel erfahren wiedergegeben, bei dem zwischen dem eingespannten Borsten¬ träger (1) und den in den nicht gezeigten Haltern sitzenden
ERSATZBLATT -11- Borstenbündeln (3) ein Heizspiegel (5) eingefahren wird, bis die Enden (4) ausreichend erweicht sind. Die Heiz¬ spiegel (5) werden dann entsprechend dem wiedergegebenen Doppelpfeil nach außen gefahren und die Borstenbündel (3) -in die Durchgangslöcher (2) eingefü rt.
Wie aus Figur 2 ersichtl ich, werden die Borstenbündel (3) soweit eingeführt, bis sie an den aufgeschmolzenen Enden zusammenstoßen und sich die Schmelze im Durchgangsloch ausbreitet. Die Art der Verankerung der Borstenbündel im Borstentr ger (1) kann auf verschiedene Art und eise er¬ folgen, wie dies nachstehend anhand mehrerer Ausführungs¬ formen beschrieben ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist das Durchgangs¬ loch (2) im Borstenträger (1) als durchgehende zyl indrische Bohrung ausgebildet, ggf. mit einer gewissen Oberfl chen¬ rauhigkeit versehen. Die von gegenüberl iegenden Seiten in das Durchgangsloch (2) eingefü rten Borstenbündel (3) , die an ihren vorlaufenden Enden aufgeschmolzen sind, bilden an der Stoßstelle eine Verdickung (6). Diese Verdickung (6) l iegt der Wandung des Durchgangslochs (2) kraftschlüssig an, so daß die Borstenbündel (3) hier verankert sind.
In Figur 4 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der eine verbesserte Verankerung dadurch erreicht wird, daß das Durchgangsloch (2) etwa in mittlerer Höhe 'nasenartige Vor¬ sprünge (7) aufweist, die ggf. auch zu einem einzigen ring¬ förmigen Vorsprung zusammengefaßt sein können. Dadurch er¬ gibt sich im mittleren Bereich des Durchgangslochs (2) eine Verengung. Die zusammenfl ießende Schmelze (8) beider Borstenbündel (3) hinterfließt dabei auch jeweils die Vor¬ sprünge (7), so daß die Borstenbündel (3) gegen
ERSATZBLATT Auszugskräfte in beiden Richtungen gesichert sind.
Während bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 3 und 4 die Borstenbündel (3) vorzugsweiser aus gleichem, mit¬ einander verschweißbarem Material bestehen, zeigt Figur 5 eine Ausführungsform, die auch für nicht ver¬ schweißbares Material geeignet ist. Hier sind im Durch¬ gangsloch (2) im mittleren Bereich, jedoch in unter¬ schiedlicher Höhe Vorsprünge (9) vorgesehen. Durch den Versatz der Vorsprünge (9) kann die Schmelze (10) jedes Borstenbündels hinter einen oder einen Teil dieser Vorsprünge (9) fließen, so daß jedes Borstenbündel (3) für sich im Borstenträger verankert ist. Dabei können, wie beispielsweise Figur 11 zeigt, am inneren Umfang des Durchgangslochs (2) mehrere solcher nasenartigen Vor¬ sprünge (9) angeordnet sein.
Figur 6 zeigt einen Borstenträger (1) in Form eines Röhrchens (11) , in welchem die Borstenbündel (3) nach Zusammenlaufen ihrer aufgeschmolzenen Enden wiederum unter
Bildung einer Verdickung (6) kraftschlüssig festgelegt sind.
Eine ähnliche Ausführungsform zeigt Figur 7 mit einem sehr dünnen Borstenträger (1) mit an beiden Seiten überstehenden hülsenartigen Führungen (12), die wiederum ein Durchgangs¬ loch (2) bilden, in welchem die Borstenbündel (3) mit einer Verdickung (6) kraftschlüssig verankert sind.
In Figur 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Borstenträger (1) 2 von gegenüberliegenden Seiten einge¬ brachte bzw. erzeugte Löcher (2) aufweist, deren Achsen gegeneinander versetzt sind, so daß je ein Hinterschnitt (13) entsteht. Beim Stoßen der aufgeschmolzenen Enden der Borsten (3) fließt die Schmelze unter Bildung je einer Verdickung (14) hinter die Hinterschnitte (13), so daß wiederum jedes Borstenbündel für sich formschlüssig verankert ist. Auch diese Ausführungsform eignet sich für nicht miteinander verschweißbares Borstenmaterial .
Bei der Ausführungsfo m gemäß Figur 9 ist wiederum ein sehr dünnwandiger Borstenträger (1) vorgesehen, der ggf. auch biegsam und flexibel ausgebildet sein kann. Die Borstenbündel (3) sind an ihren Ende so weit aufgeschmolzen, daß beim Einführen der Borstenbündel (3) in das Durch¬ führungsloch (2) und beim Zusammenstoßen derselben eine geringe Menge an Schmelze an den Außenseiten 15 des Borstenträgers (1) aufgestaut wird, die nach dem Erkalten einen Wulst (16) ergibt. Dadurch daß die Schmelze im mittleren Bereich (17) zusammenfließt, sind auch hier wiederm die Borstenbündel (3) gegen Auszugskräfte in beiden Richtungen gesichert.
Figur 10 zeigt lediglich eine Detailansicht eines Borsten¬ trägers (1) mit Durchgangsloch (2), innerhalb dessen ein quer verlaufender Steg (18) angeordnet ist, der für die im Bedarfsfall notwendige Verankerung der Borstenbündel sorgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fiαur 12 wird das Durch¬ gangsloch (2) durch zwe gegeneinander versetzte Löcher er¬ zeugt, deren Boden (19) jeweils einen Hinterschnitt für das von der gegenüberliegenden Seite eingeführte Borstenbündel bildet. Im Gegensatz zu Figur 8 sind die beiden Löcher je¬ doch in der Tiefe nicht, versetzt. Diese Ausführungsform eignet sich deshalb vorzugsweise für Borstenmat'erial , das miteinander verschweißbar ist.
Schließlich ist in Figur 13 ein Ausführungsbeispiel ge¬ zeigt, bei dem das Durchgangsloch (2) konische Wände (20) aufweist, die eine Art Ein! aufschräge für die Schmelze der Borstenbündel bildet. Ggf. kann die Ein¬ laufschräge auch zu einem die Außenseiten des Borsten¬ trägers (1) überragenden Wulst (21) verlängert sein.
Die Schilderung der vorgenannten Ausführungsform zeigt, daß für die Borsten jeder beliebige Kunststoff verwendet werden und daß -bei entsprechendem mechanischen Ver- ankeruπgsmittel n- für die beiden Seiten des Borsten¬ trägers auch unterschiedliche Kunststoffe eingesetzt werden können, um beisp elswe se unterschiedliche Borsten¬ härten auf beiden Seiten zu erzielen. Ebenso ist es mög¬ lich, an den beiden Seiten des Borstenträgers Borsten¬ bündel unterschiedlichen Durchmessers oder Querschnittes oder mit unterschiedlicher Borstenzahl und/oder Borsten¬ farbe einzusetzen. Ferner kann der Borstenträger aus be¬ liebigem Material bestehen. Es können ferner fast beliebig dünne Borstenträger eingesetzt werden, da für die kraft-oder fσrmschl üss ige Verankerung eine sehr geringe Höhe ausreicht, insbesondere lassen sich auf diese Weise auch Bandbürsten oder dergleichen für industrielle Zwecke herstellen. Vor¬ stehend sind nur einige wenige Möglichkeiten, die die Er¬ findung bietet, aufgezeigt.
In den Figuren 14 bis 18 sind verschiedene Varianten eines Verfahrens zur Herstellung von Borstenwaren mit nur ein¬ seitigem Borstenbesatz wiedergegeben. Auch hier besteht der Borstenträger (22) wiederum aus beliebigem Material . Er weist ein oder mehr Durchgangslöcher (23) auf, die mit Vor¬ sprüngen oder Hinterschnitten (24) versehen sind. In die Durchgangslöcher werden die Borsten (25) einzel¬ stehend oder in Bündeln eingesetzt und an ihrem im Borstenträger befindlichen Ende aufgeschmolzen. Das auf¬ geschmolzene Ende (26) wird an die Vorsprünge bzw. Hinterschnitte (24) von der Rückseite (27) des Borsten¬ trägers (22) her angeformt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14 ist der Vorsprung (24) von einer Art Ring¬ wulst gebildet, der in das aufgeschmolzene und nach dem Erkalten erh rtete Ende (26) eingreift.
Das Borstenbündel kann entweder von der Rückseite 27 des Borstenträgers her eingeführt werden und während der Ein¬ führungsbewegung vor dem Eintauchen in das Durchgangsloch (23) an seinem nachlaufenden Ende aufgeschmolzen werden und die Schmelze mittels eines in das Durchgangsloch(23^ eintauchenden Formstempels angeformt werden. Statt dessen ist es auch möglich, das Borstenbündel von der Besatzseite des Borstent gers (22) her durch das Durchgangsloch hindurch¬ zuführen, an seinem auf der Rückseite (27) überstehenden Ende aufzuschmelzen und anschließend -ggf. nach erneutem Ein¬ ziehen des Borstenbündels (25)- das aufgeschmolzene Ende (26) anzuformen.
Figur 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Hinter¬ schnitt von einer Durchmesservergrößerung (29) des Durch¬ gangslochs (23) erzeugt wird. Bei dieser Ausführungsform wird das aufgeschmolzene Ende (30) durch Aufstauchen oder Andrücken, mittel s eines Formstempels (31) auf den Hinter¬ schnitt (29) aufgeformt.
Die Ausführungsform gemäß Figur 16 unterscheidet sich von der gemäß Figur 14 nur dadurch, daß das aufgeschmolzene Ende (32) mit der Rückseite (27) des Borstenträgers (22) bündig abschließt, in dem auch hier wiederum ein entsprechender Formstempel (31) verwendet wird und die Borsten (25) mit ihrem aufgeschmolzenen Ende (32) in eine entsprechende Position gebracht werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 17 und 18 ist ge¬ zeigt, daß das Borstenbündel (25) entweder von der Rück¬ seite des Borstenträgers (22) in das Durchgangsloch (23) eingeführt oder aber von der Frontseite durch das Durch¬ gangsloch hindurch bis über die Rückseite überstehend zu¬ geführt wird. An dem überstehenden Ende (33) werden die Borsten mittels eines -beispielsweise elektrisch beheizten Formstempels (34)- aufgeschmolzen und die Schmelze an den Rand des Durchgangslochs (23) angefo'rmt, wobei sie in eine Ringnut (34) eindringt und zugleich eine Fase (35) am rückseitigen Ende des Durchgangs! ochs (23) ausfüllt, so daß das aufgeschmolzene und na h Erkalten erhärtete Ende (35) mit der Rückseite (27) des Borstenträgers (22) bündig abschl ießt.
Ebenso wie die Formstempel _34) können auch die in den Figuren 14-16 wiedergegebenen Formstempel (28 bzw.31) un¬ mittelbar als Schmelzwerkzeug dienen,' zumindest aber er¬ hitzt sein, um die Schmelze nicht so schnell erstarren zu 1 assen .

Claims

P a t e n t a n s r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren mit einem Borstenträger, der auf gegenüberliegenden Seiten wenigstens je ein Loch zur Aufnahme von einzelnen oder bündelweise zusammengefaßten Kunststoff-Borsten zur Bildung eines Borstεnbesatzes an den gegenüberliegenden Seiten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher derart in den Borstenträger eingebracht werden, daß sie ineinander übergehen, daß die von beiden Seiten dem Borstenträger zugeführten Borsten an ihren dem Borstenträger zugekehrten Enden aufgeschmolzen und in die gegenüberliegenden Löcher bis zum Zusammenstoßen der Schmelze innerhalb der Löcher eingeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Borstenträger im Bereich der Löcher Vorsprünge und/oder Hinterschnitte und/oder Rauhigkeiten zur Ver¬ ankerung der Borsten im aufgeschmolzenen Bereich ange¬ bracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Vorsprünge und/oder Hinterschnitte im Bereich der Löcher des Borstenträgers anläßlich dessen Herstellung erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten an ihren Enden so weit aufgeschmolzen werden, daß nach ihrem Einführen in die Löcher des Borstenträgers Schmelze auf der Außenseite des Borstenträgers unter Bildung eines Wulstes ver¬ bleibt.
5. Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren mit einem Borstenträger mit wenigstens einem DurchgaPgsl och zur Auf¬ nahme von einzelnen oder bündelweise zusammengefaßten Kunststoff-Borsten zur Bildung eines Borstenbesatzes an nur einer Seite des Borstenträgers, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangsloch mit wenigstens einem Vorsprung und/oder einem Hinterschnitt versehen wird, und daß die Borsten an ihrem im Borstenträger zu befestigenden Ende aufgeschmolzen und die Schmelze nach Einführen der Borsten in das Durchgangsloch im Bereich des Vorsprungs oder Hinterschnittes von der Rückseite des Borstenträgers her angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten von der Rückseite des Borstenträgers mit ihrem Nutzungsende voraus in das Durchgangsloch eingeführt, vor Eintreten ihres anderen Endes in das Durchgangsloch an diesem Ende aufgeschmolzen, daraufhin vollständig ein¬ geführt werden und dabei oder anschließend die Schmelze auf den Vorsprung oder Hinterschn tt von der Rückseite des Borstenträgers her aufgeformt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten von der Besatzseite des Borstenträgers in das Durchgangsloch soweit eingeführt werden, bis sie an der Rückseite des Borstenträgers überstehend, an¬ schließend an dem überstehenden Ende aufgeschmolzen und daraufhin zurückgezogen oder-geschoben werden, und daß dabei oder anschließend die Schmelze auf den Vorsprung oder Hinterschnitt von der Rückseite des Borstenträgers her aufgeformt wird.
8. Borstenware, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einem Borstenträger und an gegenüberliegenden Seiten in Löchern des Borstenträgers angeordneten Kunst¬ stoff-Borsten, dadurch gekennzeichnet, daß die an gegen¬ überliegenden Seiten angeordneten Löcher miteinander in Verbindung stehen und die von gegenüberliegenden Seiten in t di e Löcher wenigstens bis zur gegenseitigen Berührung ein¬ geführten Borsten durch Verschmelzen i Berührungsbereich miteinander verbunden sind.
9. Borstenware nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstentr ger i Bereich seiner Löcher Vorsprünge und/ oder Hinterschnitte und/oder Rauhigkeiten zum Verankern der Borsten aufweist.
10. Borstenware nach Anspruch 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten im Bereich der Außenseiten des Borsten¬ trägers an den Rand der Löcher im schmelzflüssigen Zustand angeformte Wulste aufweisen.
11. Borstenware na-ch einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstenträger Durchgangslöcher und in diesen nach innen ragende Vorsprünge aufweist.
12. Borstenware nach Anspruch. 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als einzelne oder ringförmig ge¬ schlossene Nasen, als Querstege oder als Einschnürung des Durchgangsloches ausgebildet sind.
13. Borstenware nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander übergehenden Löcher an den gegenüberliegenden Seiten des Borstenträgers so angeordnet sind, daß sie im Übergangsbereich gegeneinander versetzt sind.
14. Borstenware nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstenträger am Öffnungsrand der Löcher einen seine Oberfläche überragende ringförmige Erhöhung aufweist.
15. Borstenware nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Erhöhung innenseitig eine Ein! aufschräge für das Einführen der Borstenbündel aufweist.
16. Borstenware nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher im Borstenträger von ihrem Öffnungsrand nach innen verlaufende Ein! aufschrägen auf¬ weisen.
17. Borstenware, hergestellt nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bestehend aus einem Borstenträger und in einem Durch- gangsToch desselben angeordneten Borsten, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß dasDurchgangsl och (23) Vorsprünge oder Hinterschnitte (24) aufweist und daß die Borsten (25) durch Aufschmelzen ihres im Borstenträger (22) angeordneten Endes (26) und Anfor en der Schmelze an den Vorsprung oder Hinterschnitt (24) am Borstenträger (22) befestigt wird.
18. Borstenware nach Anspruch 17, dadurch gekennzei chnet , daß der Vorsprung bzw. Hinterschnitt (24) von in das Durch¬ gangsloch hineinragende Nasen, Ringwulsten (24) oder dergleichen gebildet ist.
19. Borstenware nach Anspruch 17, dadurch gekennze chnet, daß der Hinterschnitt von einer Durchmesser-Vergrößerung (29) des Durchgangslochs (23) an der Rückseite (27) des Borstenträgers (22) gebildet ist.
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