DD221633A1

DD221633A1 - Verfahren zum verschweissen der borsten mit dem buerstenkoerper

Info

Publication number: DD221633A1
Application number: DD25997184A
Authority: DD
Inventors: Klaus Wetzel; Hermann Mewes; Guenter Czech; Detlef Hoffmann; Erich Troeger
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1984-02-09
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1985-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweissen der Borsten mit dem Buerstenkoerper, wobei ein Teil der Borsten und der Buerstenkoerper aus einem thermoplastischem Kunststoff bestehen, und wird zur Herstellung von Buersten, Pinseln oder Besen angewendet. Ziel ist es, die Gebrauchswerteigenschaften, insbesondere die Lebensdauer zu erhoehen, eine schnelle Verschmutzung des Buersten- oder Besengrundes zu vermeiden, das Anwendungsgebiet zu erweitern und die Herstellung zu vereinfachen. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem fuer alle Borsten eine hohe Zugfestigkeit im Buerstenkoerper erreicht wird und mit dem eine glatte Oberflaeche des Buerstenkoerpers erreicht wird. Als Loesung wird vorgeschlagen, dass die Borsten im Buendelgrund miteinander verschweisst werden und in die plastischen Stellen des Buerstenkoerpers gedrueckt werden und mit diesem verschweissen. Gleichzeitig wird die waehrend des Verschweissens entstehende Wulst mit in den Buerstenkoerper eingedrueckt. Fig. 3

Description

VEB Chemiekombinat Schwerin, den 20.10,1985

Bitt@rield 2521

Verfahren zum Verschweißen der Borsten mit dem Bürstenkörper

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen der Borsten mit dem Bürstenkörper, wobei ein Teil der Borsten und der Bürstenkörper aus einem thermoplastischem Kunststoff bestehen« Die Erfindung wird zur Herstellung von Bürsten« unsein oder Besen angewendet»

Oh^akteri^ technischen ^Lösungen

Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung von Bürsten, die Borsten mit dem Bürstenkörper zu verschweißen. In der DE»OS 284-0 833 ist eine Bürste beschrieben, bei der die Borsten und der Bürstenkörper, die beide aus Kunststoff bestehen, miteinander verschweißt sind· Dabei sind die Borsten an der Eintrittsstelle in den Bürstenkörper von einer aus der Oberfläche des Bürstenkörpers hervorstehenden Wulst umgeben»

Der Nachteil dieser Lösung besteht in der geringen Zugfestigkeit der angeschweißten Borstenbündel· Insbesondere die unmittelbar im Zentrum des Borstenbündels liegenden Borsten

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können bei größeren Beanspruchungen der Bürste leicht herausreißen. Dadurch wird die Gebrauchsfähigkeit dieser Bürsten stark vermindert* Ein weiterer Nachteil der in der DE-OS 2840 833 beschriebenen Bürste ist die um die Borstenbündel gebildete Wulst« Beim Einsatz dieser Bürste können sich im Bürstengrund besonders gut Schmutzpartikel, Farbstoff roste oder ähnliches ansammeln, die der Bürste einen unansehnlichen lindruck verleihen· Das Abziehen und Reinigen dieser Bürste ist sehr aufwendig· Diese Bürste ist somit für den Einsatz im hygienischen Bereich ungeeignet·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es» die Gebrauchswerteigenschaften, insbesondere die Lebensdauer für Bürsten und Besen zu erhöhen, eine schnelle Verschmutzung des Bürsten- oder Besengrundes zu vermeiden, das Anwendungsgebiet zu erweitern und die Herstellung füi Bürsten und Besen zu vereinfachen· ,

JterlegSjägL..de8 Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der itefindung besteht darin, ein Verfahren zum Verschweißen der Borsten mit dem Bürstenkörper zu schaffen, mit dem für alle Borsten eine hohe Zugfestigkeit im Bürstenkörper erreicht wird und mit dem eine glatte Oberfläche des Bürstenkörpers erhalten wird·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Borsten im Bündelgrund bis zu einer Länge des 5- bis 20-fachen, vorzugsweise des 8- bis Ιο-fachen, des kleinsten Borstendurchmessers miteinander verschweißt werden und in die plastischen Stellen des Bürstenkörpers gedrückt werden und mit diesem verschweißen. Gleichzeitig wird die während des Verschweißen entstehende Wulst mit in den Bürstenkörper eingedrückt· Die lokal erwärmten Stellen des Bürstenkörpers sind um 5 bis 15 % größer als der Durchmesser des Bündelgrundes«

Durch die zuerst durchgeführte Verschweißung der Borsten im Bündelgrund wird eine fest© Verbindung der einzelnen Borsten

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untereinander erreicht und eine Stabilisierung gegen seitliche Belastungen während der Konfektionierung· Je nach der Gestaltung des Bündelhalters kann in der Erwärmungsphase vor dem eigentlichen Verschweißen der Borsten die Ausbildung des Bündels beeinflußt werden· Während des Verschweißens des Borstenbündels mit dem Bürstenkörper entsteht; an der »Schweißstelle eine Verbindung hoher Festigkeit« Die durch den notwendigen Austritt des plastischen Materials sich bildende Schweißwulst wird in den Bürstenkörper gepreßts wobei es gleichzeitig zu einer Verdichtung und damit zu einer höheren Festigkeit an der Nahtstelle zwischen Bürstenkörper und Borstenbündel kommt» Um ein Eindrücken der Schweißwulst in den thermoplastischen Bürstenkörper zu ermöglichen, muß dieser, sofern er aus Kompaktmaterial besteht, an den für die Verschweißung bestimmten Stellen eine Vertiefung aufweisen· Als besonders, vorteilhaft hat es sich erwiesen, Bürstenkörper aus geschäumten thermoplastischem Material einzusetzen, da zum Eindrücken der Schweißwulst in die Zellstruktur keine zusätzlichen Vertiefungen erforderlich sind» Durch das Eindrücken der Schweißwulst in den Bürstenkörper wird neben der höheren Festigkeit der Borstenbündel gleichzeitig auch eine glatt© Oberfläche des Bürstenkörpers erreicht, so daß während des Einsatzes der Bürsten eine wesentlich geringere Verschmutzung des Bürstengrundes entsteht und dieser ohne großen zusätzlichen Aufwand wieder gereinigt werden kann»

Di© durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgende doppelte Verschweißung - erst der Borsten untereinander und dann der Borstenbündel mit dem Bürstenkörper - führt zu einer hohen Festigkeit der Borsten im Bürstenkörper· Die Verfahrensschritte "Verschweißen der Borsten" und "Vorwärmung der Bürstenkörper" müssen dabei so aufeinander abgestimmt werden, daß sie zur gleichen Zeit erfolgen und zum gleichen Zeitpunkt abgeschlossen sind. Die so hergestellten Bürsten können hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden

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und zeichnen sich durch ein© lange Lebensdauer aus· Das Verfahren ist für geschäumte oder ungeschäumte thermoplastische Bürstenkörper geeignet, die nach dem Extrusions- oder Spritzgießverfahren hergestellt sind. Was die Borsten anbetrifft ι so ist es vorteilhaft, wenn diese aus einem thermoplastischen Material bestehen, das eine hohe Schrumpfneigung hat, wie z®B* Polyäthylen. Dabei tritt während der Erwärmung der Borsten durch das Schrumpfen eine Querschnittserweiterung ein und ©s entsteht eine besonders feste Verbindung der Borsten untereinander«

Somit ist es auch möglich Borstenbündel einzusetzen, die aus Katnxrborstea und Borsten aus thermoplastischem Kunststoff bestehen·

AusfuhruEtgebeispiel , ' ' ·

Di© SeÜndung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen,

- Fig· 1 - das Verschweißen der Borsten im Borstengrund,

in sehematiseher Darstellung

- Pig» 2 .- die Erwärmung des Bürstenkörpers auf die er- ,

forderliche Schweißtemperatur, in sehematiseher Darstellung

.- Fig. 5 - das Verschweißen des Borstenbündels mit dem Bürstenkörper, in sehematiseher Darstellung

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an einem Beispiel sum Verschweißen von FVO-Borsten mit einem 18 mm dicken, geschäumten Bürstenkörper aus FVC-h beschrieben. Wie die Fig» 1 zeigt, werden die zu einem Borstenbündel 2 zusammengefaßten Borsten in einer speziellen Borstenaufnahme 1 geführt. Der Durchmesser des Borstenbündels beträgt 6 mm. .··'.;-.-

Das zu verschweißende Eade des Borstenbündels wird an ei-* n@m auf 25Q⁰O beheizten Heizspiegel 3, der mit einer PDFE-Beschichtung versehen ist, erwärmt. Nach einer Erwärmungszeit von ca. 5 s wird das zu verschweißende Bündelende mit-

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tels eines Stempels 4- gegen den Heizspiegel-J gedrückt, wobei die einzelnen Borsten unter Bildung einer kleinen Wulst miteinander verschweißen» Bei einem Anpreßdruck'von .0,4-

Parallel zum Verschweißen der Borsten wird auch die Schweißvorbereitung für d@a geschäumten Bürstenkörper aus PVO~h durchgeführte Wie in Hg* 2 dargestellt _$ wird die zu verachweißende Stelle des Bürstenkörpers 5 mittels eines auf ein© Temperatur von 250⁰C beheizten Bornes 6 vorgewärmt· Bio erforderliche Asawärmzeit beträgt 15 ß und ©s wurde ein AapreBdruck von O₉5 kp/cia ausgeübt» Die einseinen Verfahrensschritte müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß das Verschweißen der Borsten und das Vorwärmen des Bürstenkörper zum gleichen Zeitpunkt abgeschlossen sind·

Unmittelbar danach erfolgt das Verschweißen des Borstenbündels mit der lokal vorgewärmten Stelle des Bürstenkörpers (!ig· 3)· Dabei wird das verschweißte Borstenbündel 2 mit der Borsteaaufnahme 1 zentrisch über die vorgewärmte Stelle des geschäumten Bürstenkörpers 5 gestellt» Das aus der Borstenaufnahme 1 herausragende, verschweißte Bündelende wird durch einen Stempel 7 mit einem Drück von 8 kp/cm in den Bürstenkörper gedrückt und mit diesem verschweißt. Die während dieses Vorganges entstehende Schweißwulst wird gleichzeitig durch den erweiterten Rand 8 der Borstenaufnahm© 1 in.den Bürsteskörper 3 gedrückt» Dadurch wird eine glatte Oberfläche des Bürstengrundes erreicht· Die hülsenartige Borstenaufnahme 1 hat ein Verhältnis von Innendurchmesser zu Äußendurchmesser wie 1 t 1,1. Uach einer Standzeit von 25 s bei gleichzeitiger Abkühlung im Luftstrom wird die Borstenaufnahme 1 vom Borstenbündel 2 abgezogen· Die nach diesem Verfahren verschweißten Borstenbündel erreichten eine Ausreißfestigkeit von 44 bis 60 kp je Bündel.

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Im Produktionsbetrieb kann dieses neue erfindüngsgemäße Verfahren voll automatisiert werden, so daß bei der Herstellung von Bürsten oder Besen eine erhebliche Steigerung der Arbeitsproduktivität eintritt*

Claims

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Erfindungsanspruch

¥erfahren zum Verschweißen der Borsten mit dem Bürstenkörper» wobei zumindest ein Teil der Borsten und der Bürstenkörper aus einem thermoplastische® Kunststoff bestehen und lokal bis zur Erreichung des plastischen Zustandes erwärmt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die in einer Borstenaufnahm© geführten Borsten im Bündelgrund bis zu einer Länge des 5- bis 20-fachen, vorzugsweise des 8- bis 1o-fachens des kleinsten Borstendurchmessers miteinander verschweißt werden und in die plastischen Stellen des Bürstenkörpers gedruckt werden und mit diesem verschweißen, wobei gleichzeitig die während des Verschweißens entstehende Wulst mit in den Bürstenkörper eingedrückt wird·

Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verfahrensschritte "Verschweißen der Borsten" und "Vorwärmuag des Bürstenkörpers" zur gleichen Zeit erfolgen und zum gleichen Zeitpunkt abgeschlossen sind·

Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch s, daß die lokal erwärmten Stellen des Bürstenkörpers um 5 his 15 % größer sind als der Durchmesser des

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4· Verfahren nach den Punkten 1 "bis 5» gekennzeichnet dadurch» daß die Borstenaufnahme endseitig einen vergrößerten Band zum Sindrücken der während des Schweißens entstehenden Wulst in den Bürstenkörper aufweist*

5* Verfahren nach den Punkten .1 bis 4-₈ gekennzeichnet dadurch $ daß die thermoplastischen Borsten aus einem Kunststoff mit hoher Schrumpfneigung bestehen*

6. Verfahren nach den Punkten 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß der Bürstenkörper an den zu verschweißenden Stellen eine Vertiefung aufweist·

7® Verfahren nach den Punkten 1 bis 5» gekennzeichnet da« - durchs daß der Bürstenkörper aus einem geschäumten thermoplastische» Material besteht«

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