DD300401A5

DD300401A5 - Method and bristle carrier for the production of bristles

Info

Publication number: DD300401A5
Application number: DD34441889A
Authority: DD
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Schlerf Coronet Werke
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1992-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Borstentraeger zur Herstellung von Borstenwaren. Borstenwaren, die aus einem Borstentraeger und darin verankerten Borsten aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, werden dadurch hergestellt, dasz an dem Borstentraeger Loecher zur Aufnahme der Borsten ausgebildet, die Borsten an ihren befestigungsseitigen Enden unter Verkuerzung ihrer Laenge und Bildung einer Verdickung aufgeschmolzen und mit der Verdickung voraus in die Loecher am Borstentraeger eingesetzt werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Borsten aus beliebigem thermoplastischem Kunststoff mit Borstentraeger aus beliebigem Werkstoff mit geringstem Zeitaufwand verbinden zu koennen, und findet ihre Loesung dadurch, dasz die Verdickungen an den Borstenenden und die Wandungen der Loecher des gleichfalls aus einem Thermoplast bestehenden Borstentraegers auf eine zwischen der Einfriertemperatur und der Fliesztemperatur bei amorphen bzw. auf eine zwischen jener und der Kristallitschmelztemperatur bei teilkristallinen Thermoplasten liegenden Fuegetemperatur erwaermt bzw. auf dieser Fuegetemperatur, bei der sich die Thermoplaste im entropieelastischen Zustand befinden, gehalten und in diesem Zustand die Verdickungen in die Loecher durch Warmverformen eingesetzt werden. Fig. 1 b{Borstentraeger; Loecher; Kunststoff; Borsten; Verdickung; Erwaermen; Einfriertemperatur; Fliesztemperatur; amorphe Thermoplaste; Kristallitschmelztemperatur; teilkristalline Thermoplaste; Fuegetemperatur; Warmverformen}The invention relates to a method and a bristle carrier for the production of bristles. Bristles comprising a bristle carrier and thermoplastic resin bristles anchored therein are made by forming holes on the bristle carrier to receive the bristles, melting the bristles at their attachment-side ends, shortening their length and forming a thickening, and preceded by the thickening be used in the holes on the bristle carrier. The object of the invention is to be able to connect bristles made of any thermoplastic material with bristle carriers of any material with the least expenditure of time, and finds their solution in that the thickenings at the bristle ends and the walls of the holes of the also made of a thermoplastic bristle carrier on a between the glass transition temperature and the tiling temperature at amorphous or at a Fueteemperatur lying between that and the crystallite melting temperature of semi-crystalline thermoplastics or held at this Fuegetemperatur, in which the thermoplastics are entropy-elastic state, and held in this state, the thickening in the holes Hot forming can be used. Fig. 1 b {bristle carrier; holes; Plastic; bristles; Thickening; Heat; freezing temperature; Fliesztemperatur; amorphous thermoplastics; crystallite; semi-crystalline thermoplastics; Fuegetemperatur; Thermoforming}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, bestehend aus einem Borstenträger und darin verankerten Borsten aus thermoplastischem Kunststoff, indem an dem Borstenträger Löcher zur Aufnahme der Borsten ausgebildet, die Borsten an ihren befestigunosseitigen Enden unter Verkürzung ihrer Länge 'ind Bildung einer Verdickung aufgeschmolzen und mit der Verdickung voraus in die Löcher am Borstenträger eingesetzt werden.The invention relates to a method for the production of bristles, consisting of a bristle carrier and anchored therein bristles of thermoplastic material by formed on the bristle carrier holes for receiving the bristles, the bristles at their fastenigunosseitigen ends while shortening their length 'ind formation of thickening melted and with the thickening advance into the holes in the bristle carrier.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Mit dem Aufkommen dor thermoplastischen Kunststoffe und ihren Einsatz bei Borstenwaren hat es nicht an Versuchen gefehlt, die thermoplastischen Eigenschaften solcher Kunststoffe dazu zu nutzen, die Borsten am Borstenträger zu befestigen. Dabei wird insbesondere derart vorgegangen, daß die Borstenbündel an ihren befestigungsseitigen Enden aufgeschmolzen werden, so daß sich eine Verdickung bildet, die dann zur Befestigung im Borstenträger genutzt wird. So ist es beispielsweise bekannt (US-A-2 664 316), einen Pinsel dadurch herzustellen, daß das Borstenbündel in ein mit einem Hinterschnitt versehenes Durchgangsloch eines Griffs eingeführt und an seinem eingeführten Ende von der Rückseite her aufgeschmolzen wird. Anschließend wird das aufgeschmolzene Material der Borsten gleichfalls von der Rückseite her in den Hinterschnitt verdrängt. Nach dern Erkalten ist das Borstenbündel im Träger fest verankert.With the advent of thermoplastics and their use in bristles products, there has been no lack of attempts to use the thermoplastic properties of such plastics to attach the bristles to the bristle carrier. In this case, in particular, the procedure is such that the bristle bundles are melted at their attachment-side ends, so that a thickening forms, which is then used for attachment in the bristle carrier. For example, it is known (US-A-2 664 316) to make a brush by inserting the bundle of bristles into a through-hole of a handle provided with an undercut and melting it at its inserted end from the rear side. Subsequently, the molten material of the bristles is also displaced from the back into the undercut. After cooling, the bristle bundle is firmly anchored in the carrier.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (US-A-3 604 043) wird das befestigungsseitige Ende des Borstenbündels während des Schmelzvorgangs zugleich zylindrisch geformt, wobei dessen Außendurchmesser demjenigen der Löcher im Borstenträger entspricht. Die Löcher sind im Bereich des Bodens zu Hinterschnitten aufgeweitet. Das noch plastische Ende des Borstenbündels wird in das Loch unter Druck eingeführt, so daß die plastische Masse in den Hinterschnitt einfließen kann. Ein ähnliches Verfahren (DE-A-34 00 510) geht von einem Borstenträger mit wulstförmigen Ansätzen an den Lochrändern aus, bei dem zunächst die die Befestigungsseite des Borstenträgers überragenden wulstförmigen Ansätze geglättet und dabei nach innen in die Löcher eingeformt werden, so daß sich Hinterschnitte bilden. In diese Löcher werden dann die noch plastischen, befestigungsseitigen Enden der Borstenbündel unter Druck eingeschoben, so daß die plastische Masse das Loch ausfüllt. Ebenso ist das Stumpfschweißen von Borstenbündeln auf Borstenträgern aus Kunststoff bekannt (EP-A-O 149 996), wio auch das Einspritzen der befestigungsseitigen Verdickungen von Borstenbündeln in die Kunststoffmasse des Borstenträgers. Solche Einspritzverfahren beschreiben weiterhin die EP-A-O 142 885 und die DE-C-35 11 528. Schließlich werden bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-A-34 03 341) die speziellen Eigenschaften von Kunststoffen, nämlich die bei Erwärmung stattfindendeIn another known method (US Pat. No. 3,604,043), the fastening-side end of the bristle bundle is simultaneously cylindrically shaped during the melting process, the outer diameter of which corresponds to that of the holes in the bristle carrier. The holes are widened in the area of the bottom to undercuts. The still plastic end of the bristle bundle is introduced into the hole under pressure, so that the plastic mass can flow into the undercut. A similar method (DE-A-34 00 510) is based on a bristle carrier with bead-shaped projections at the hole edges, in which first the fastening side of the bristle carrier superior bulging projections smoothed and thereby molded inwardly into the holes, so that undercuts form. In these holes, the still plastic, fixing side ends of the bristle bundles are then pushed under pressure, so that the plastic mass fills the hole. Likewise, the butt welding of bristle bundles on plastic bristle carriers is known (EP-A-0 149 996), wio also the injection of the fixing side thickening of bristle bundles in the plastic mass of the bristle carrier. Such injection methods further describe EP-A-0 142 885 and DE-C-35 11 528. Finally, in another known method (DE-A-34 03 341), the special properties of plastics, namely those taking place when heated

molekulare Umorientierung genutzt, indem die Verdickung an den befestigungsseitigen Enden der Borsten in einen ebenen Borstenträger, dessen Oberfläche aufgeschmolzen ist, eingedrückt wird. Die Schmelze des Borstenträger fließt hinter der Verdickung zusammen, da der Kunststoff durch molekulare Reorientierung bestrebt ist, seine ursprüngliche Form wieder anzunehmen. Mit dem letztgenannten Verfahren ist es insbesondere erstmals gelungen, eine dem Schweißen ähnliche Verbindung zu schaffen, bei der Borstenträger und Borsten aus verschiedenen Kunststoifon bestehen können. Schließlich ist es bekannt (DE-A-36 37 750), nur die Löcher im Borstenträger, insbesondere am Lochgrund aufzuschmelzen und die freien Borstenenden in die fließfähige Schmelze einzustoßen, so daß diese zwischen den Borsten und zwischen diesen und der Lochwandung aufsteigt. Nach dem Erkalten sollen die Borsten durch das eingedrungene Material des Borstenträgers verankert sein.molecular reorientation is used by the thickening at the attachment-side ends of the bristles in a flat bristle carrier, the surface is melted, is pressed. The melt of the bristle carrier flows together behind the thickening, since the plastic by molecular reorientation strives to assume its original shape again. With the latter method, it is particularly successful for the first time to create a connection similar to welding, in which bristle carrier and bristles can consist of different Kunststoifon. Finally, it is known (DE-A-36 37 750), only to melt the holes in the bristle carrier, in particular at the bottom of the hole and push the free bristle ends in the flowable melt, so that it rises between the bristles and between them and the hole wall. After cooling, the bristles should be anchored by the penetrated material of the bristle carrier.

Allen vorgenannten Verfahren ist der Nachteil gemeinsam, daß aufgrund der Verarbeitung der Borsten und/oder des Borstenträgers nahe oder oberhalb der Schmelz- bzw. Fließtemperatur oder- bei teilkristallinen Thermoplasten - der Kristallitschmelztemporatur eine erhebliche Zeitspanne für das Erkalten bis zum Erreichen einer auszugsfesten Verbindung verstreicht. Hierdurch ergeben sich lange Maschinen-Taktzeilen.All of the aforementioned methods have the common disadvantage that due to the processing of the bristles and / or the bristle carrier near or above the melting or flow temperature or - in semicrystalline thermoplastics - the Kristallitschmelztemporatur a considerable time elapses for cooling until reaching an off-firm connection. This results in long machine clock lines.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Borstenwaren unter Vermeidung der den bekannten Verfahren anhaftendon Nachteile.The aim of the invention is to provide a method for the production of bristles while avoiding the known methods adhere to disadvantages.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren vorzuschlagen, bei dem eine Verbindung von Borsten aus thermoplastischem Kunststoff mit ebensolchen Borstenträgern bei geringstem Zeitbedarf möglich ist, und einen Borstenträger zur Herstellung von Borstenwaren zu entwickeln.The invention has for its object to propose a method for the production of bristles, in which a compound of bristles of thermoplastic material with just such bristle carriers with minimal time is possible, and to develop a bristle carrier for the production of bristles.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verdickungen an den ßorstenenden und die Wandung der Löcher des gleichfalls aus einem Thermoplast bestehenden Borstenträgers auf eine zwischen der Einfriertemperatur und der Fließtemperatur bei amorphen bzw. auf eine zwischen jener und der Kristalliischmelztemperatur bei teilkristallinen Thermoplasten liegende Fügetemperatur erwärmt bzw. auf dieser Fügetemperatur, bei der sich die Thermoplaste im entropieelastischen Zustand befinden, gehalten und in diesem Zustand die Verdickungen in die Löcher eingeführt und auf dem Lochgrund unter Warmverformen der Lochwand nach außen aufgestaucht werden.According to the invention, this object is achieved in that the thickenings at the ßorstenenden and the wall of the holes of the likewise consisting of a thermoplastic bristle carrier heated to a between the glass transition temperature and the flow temperature at amorphous or at a lying between those and the crystalline melting point in semicrystalline thermoplastic bonding temperature or at this joining temperature, in which the thermoplastics are in the entropy-elastic state, held and in this state, the thickening introduced into the holes and on the bottom of the hole with hot deformation of the hole wall to be expelled to the outside.

Im Gegensatz zum Stand der Technik nutzt die Erfindung für den Verbindungsvorgang nicht das plastische Verhalten des Kunststoffs oberhalb der Kristallitschmelz- oder Fließtemperatur aus, sondern die sogenannte Entropieelastizität (Thermoelastizität) aller thermoplastischen Kuns'stoffe oberhalb derjenigen Temperatur (Einfriertemperatur), bei der die molekulare Orientierung einfriert, jedoch unterhalb derjenigen Temperatur (Fließtemperatur bei amorphen bzw. Kristallitschmelztemperatur bei teilkristallinen Thermoplasten), in der cbr Molekülverband soweit aufgelöst ist, daß der Thermoplast zu fließen beginnt und sich molekular nicht mehr rückbildet Wird ein thermoplastischer Kunststoff auf eine solche Fügetemperatur oberhalb der Einfriertemperatur erwärmt, so läßt er sich mit relativ geringen Kräften umformen. Beim Erkalten versucht der Thermoplast aufgrund molekularer Reorientierung wieder die ursprüngliche Form anzunehmen. Die dabei eintretende Formänderung nutzt die Erfindung für den Vorgang des Verbindens von Borsten und Borstentäger aus. Dabei wird im einzelnen wie folgt vorgegangen:In contrast to the prior art, the invention for the bonding process does not exploit the plastic behavior of the plastic above the crystallite or flow temperature, but the so-called Entropieelastizität (thermo-elasticity) of all thermoplastic Kuns'stoffe above that temperature (glass transition temperature), in which the molecular orientation freezes, but below that temperature (flow temperature at amorphous or crystalline melting temperature in semicrystalline thermoplastics) in the cbr molecule structure is dissolved so far that the thermoplastic begins to flow and does not molecularly recover any thermoplastic material is heated to such a bonding temperature above the glass transition temperature , he can be transformed with relatively small forces. Upon cooling, the thermoplastic tries to regain its original shape due to molecular reorientation. The occurring change in shape uses the invention for the process of connecting bristles and bristle carriers. The procedure is as follows:

Borsten in monofiler oder multifiter Anordnung werden an ihren befestigungsseitigen Enden zunächst aufgeschmolzen. Dabei geht in bekannter Weise die ursprünglich gestreckte Molekularstruktur in eine geknäuelte Molekularstruktur über, die unter Verkürzung der Borstenlänge zu einer Verdickung am befestigungsseitigen Ende führt. Beim Abkühlen bleibt diese Struktur erhalten, wobei die Einfriertemperatur (beim Erwärmen auch „Erweichungstemperatur" genannt) bei den amorphen Thermoplasten oberhalb, bei den teilkristallinen Thermoplasten unterhalb der Raumtemperatur liegt. Werden die Borsten mit ihrer Verdickung bei einer erhöhten Temperatur, die jedenfalls oberhalb der Einfriertemperatur und vorzugsweise nahe unterhalb der Fließtemperatur (bei amorphen Thermoplasten) bzv/. im Bereich der Kristallitschmelztemperatur (bei teilkristallinen Thermoplasten) liegt, in die Löcher am Borstenträger eingeführt und mit der Verdickung auf den Boden aufgestaucht, so erfährt die Verdickurrg unter Aufbau von inneren Spannungen eine Formveränderung aufgrund der Thermoelastizität des Kunststoffes. Zugleich weitet sich die Lochwandung zunächst auf und relaxiert dann unter Abbau der inneren Spannung wieder in die ursprüngliche Form, unter Einspannen der VerdicKung. Hierdurch bleiben die inneren Spannungen zumindest teilweise erhalten, die als Einspannkräfte für die Borsten in dem Loch des Borstenträgers genutzt werden. Es handelt sich also um ein Warmumformen. Auf diese Weise wird ein fester Sitz der Borsten im Borstenträger erreicht. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß das Aufschmelzen der Borstenenden zur Bildung der Verdickung in einer von dem eigentlichen Verbindungsvorgang getrennten Verfahrensstufe erfolgen kann und das eigentliche Verbinden bei niedrigerer Temperatur als der Fließtemperatur durchgeführt wird, so daß für das endgültige Abkühlen auf eine ausreichend niedrige Handhabungatemperatur eine wesentlich geringere Temperaturdifferenz überwunden werden muß und das sonst notwendige Abführen der Schmelzwärme entfällt, was zu einer bedeutsamen Verringerung der Maschinen-Taktzeit für den eigentlichen Verbindungsvorgang führtBristles in monofilament or multifiter arrangement are first melted at their attachment ends. In this case, in a known manner, the originally stretched molecular structure is transformed into a coiled molecular structure, which, while shortening the bristle length, leads to a thickening on the fastening-side end. On cooling, this structure is retained, with the glass transition temperature for the amorphous thermoplastics above that for the amorphous thermoplastics, and for the semicrystalline thermoplastics below room temperature, when the bristles are thickened at an elevated temperature, or at least above the glass transition temperature and preferably close to the flow temperature (in the case of amorphous thermoplastics) to / in the range of the crystallite melting temperature (in the case of semicrystalline thermoplastics), introduced into the holes in the bristle carrier and with the thickening raised to the bottom, the thickening undergoes a build-up of internal stresses At the same time, the hole wall initially expands and then relaxes, reducing the internal tension, to its original shape, while retaining the thickening, thereby at least keeping in part the internal stresses obtained as clamping forces for the bristles in the hole of the bristle carrier. It is therefore a hot forming. In this way, a tight fit of the bristles is achieved in the bristle carrier. The great advantage of the method according to the invention is that the melting of the bristle ends to form the thickening can take place in a separate process step from the actual bonding process and the actual bonding is carried out at a lower temperature than the flow temperature, so that for the final cooling to a sufficient low handling temperature a significantly lower temperature difference must be overcome and eliminates the otherwise necessary dissipation of the heat of fusion, resulting in a significant reduction in the machine cycle time for the actual connection process

Nachfolgend sind die maßgeblichen Temperaturen für einige Thermoplaste angegeben: The following are the relevant temperatures for some thermoplastics:

Teilkristalline ThermoplasteSemicrystalline thermoplastics

Einfrier- (Erweichungs- Kristallitschmelz-Freezing (softening) crystallite

oderGlas-Jtemperatur temperaturor glass temperature

' ET KT'ET KT

PE -125⁰C +135⁰CPE -125 ⁰ C +135 ⁰ C

PP -2O⁰C +165°CPP-2O ⁰ C + 165 ° C

PA 6.6 +57⁰C +265°CPA 6.6 +57 ⁰ C + 265 ° C

Amorphe ThermoplasteAmorphous thermoplastics

Einfrier- (Erweichungs- Fließ-(Schmelz-)Freezing (softening) flow (melting)

oderGlas-Jtemperatur temperaturor glass temperature

ET FTET FT

PVC +8O⁰C +17O⁰CPVC + 8O ⁰ C + 17O ⁰ C

PS +9O⁰C +18O⁰CPS + 9O ⁰ C + 18O ⁰ C

Die Fügetemperatur von Bo, »ten und Borstenträger wird man bei einer Werki' ""paarung Thermoplast/Thermoplast von Borstenträger und Borsten vorzugsweise in den Bereich der niedrigeren KT bzw. FT der beiden beteiligten Fügepartner legen und damit in erster Linie die Formänderung dieses Fügepartners ausnutzen. So wurde beispielsweise bei Borsten aus PA (Polyamid) mit der sehr hohen Kristallitschmelztemperatur von 265 Grad Celsius und einem Borstenträger aus PP (Polypropylen) bei einer nahe dessen Kristallitschmelztemperatur von 165 Grad Celsius liegenden Fügetemperatur eine hervorragende Verankerung der Borsten erreicht.The bonding temperature of bristles and bristle carriers in the case of a thermoplastic or thermoplastic combination of bristle carrier and bristles is preferably placed in the region of the lower KT or FT of the two joining partners involved and thus primarily exploits the shape change of this joining partner , For example, bristles made of PA (polyamide) with a very high crystallite melting point of 265 degrees Celsius and a bristle carrier made of PP (polypropylene) have achieved an excellent anchoring of the bristles at a bonding temperature close to its melting temperature of 165 degrees Celsius.

Generell kann ferner gesagt werden, daß sich größte Formänderungen bei teilkristallinen Thermoplasten im Bereich der KT, bei amorphen Thermoplasten hingegen im mittleren Bereich zwischen ET und FT erzielen lassen.In general, it can also be said that the greatest changes in shape can be achieved in the case of semicrystalline thermoplastics in the area of KT, but in amorphous thermoplastics in the middle range between ET and FT.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß für die Borsten ein Thermoplast verwendet wird, der bei der Fügetemperatur einen größeren Verformungswiderstand aufweist als der für den Borstenträger verwendete Thermoplast.According to one embodiment of the invention it is provided that for the bristles, a thermoplastic is used which has a greater resistance to deformation than the thermoplastic material used for the bristle carrier at the joining temperature.

Bei dieser Ausführung wird also, wie bei dem oben genannten Werkstoff-Beispiel, vornehmlich die Formänderung und Relaxation des Borstenträger-Materials genutzt.In this embodiment, therefore, as in the abovementioned material example, primarily the change in shape and relaxation of the bristle carrier material is used.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der Fügevorgang mit einer erhöhten Geschwindigkeit durchgeführt wird. Die Geschwindigkeit kann so gewählt werden, daß die Fügezeit unterhalb der Relaxationszeit des bzw. der beteiligten Thermoplaste liegt. Dabei macht sich die Erfindung die Tatsache zunutze, daß der Verforrnungswiderstand mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit gleichfalls zunimmt., d. h., der Fügepartner erscheint härter als er aufgrund seiner Temperatur sein dürfte. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Verdickung an den Borstenenden relativ kurze Zeit nach dem Aufschmelzen in den Borstenträger einzusetzen.It has also proven to be advantageous if the joining operation is carried out at an increased speed. The speed can be chosen so that the joining time is below the relaxation time of the involved thermoplastics. In this case, the invention makes use of the fact that the Verforrnungswiderstand also increases with increasing deformation rate., D. h., the joining partner appears harder than he might be due to its temperature. In this way it is possible, for example, to use the thickening at the bristle ends for a relatively short time after melting into the bristle carrier.

Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der Rand der Löcher am Borstenträger nach dem Einsetzen der Borsten an diese angeformt wird.A further embodiment of the method according to the invention is characterized in that the edge of the holes is formed on the bristle carrier after insertion of the bristles on this.

Dadurch wird vor allem eine von Löchern bzw. Vertiefungen freie Oberfläche erhalten, die wirksam gegen Verschmutzungen schützt. Bei dem Glätten der Oberfläche kann das evtl. zu rtark zurückgedrängte Material der Verdickungen angedrückt werden.As a result, in particular, a surface free of holes or depressions is obtained which effectively protects against contamination. When smoothing the surface, it is possible to press on the material of the thickenings, which may have been pushed back too much.

Schließlich kann in einer abgewandelten Ausführung vorgesehen sein, daß die Verdickungen an den Borstenenden vor dem Einführen in die Löcher des Borstenträgers zylindrisch geformt werden, so daß mit entsprechend zylindrisch ausgeführten Löchern am Borstenträger gearbeitet werdan kann.Finally, it may be provided in a modified embodiment, that the thickenings are formed on the bristle ends before insertion into the holes of the bristle carrier cylindrically, so that werdan worked with correspondingly cylindrical holes on the bristle carrier.

Prinzipiell kann für den Borstenträger jede beliebige Geometrie verwendet werden, Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich jedoch ein Borstenträger als vorteilhaft erwiesen, der sich dadurch auszeichnet, daß er aus einem plattenförmigen Trägerteil mit dieses an der Borstenroiteoder an der Rückseite überragenden hülsenförmigen Ansätzen gebildet ist, und daß sich die die Borsten aufnehmenden Löcher am Borstenträger zumindest über einen größeren Teil ihrer axialen Erstreckung innerhalb der Ansätze befinden.In principle, any desired geometry can be used for the bristle carrier. For carrying out the method according to the invention, however, a bristle carrier has proven to be advantageous, which is characterized in that it is formed from a plate-shaped carrier part with this sleeve-shaped lugs protruding from the bristle tube or at the rear side and that the bristle-receiving holes on the bristle carrier are located at least over a greater part of their axial extent within the lugs.

Bei dieser Ausführungsform läßt sich die Lochwandung aufgrund ihrer geringeren Wandstärke schneller auf dio erforderliche Fügetemperatur bringen als bei einem massiven Borstenträger.In this embodiment, the hole wall due to their smaller wall thickness can bring faster to dio required joining temperature than a solid bristle carrier.

Ausführungsbeispieleembodiments

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigenThe invention will be described with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing show

Fig. 1.1 bis 1.7: eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs in einer ersten Ausführung; Fig. 2.1 bis 2.3: eine schematische Darstellung des Ablaufs des Verfahrens in einer weiteren Ausgestaltung;Fig. 1.1 to 1.7: a schematic representation of the process flow in a first embodiment; 2.1 to 2.3: a schematic representation of the sequence of the method in a further embodiment;

Fig. 3 und 4: verschiedene Ausführungsformen des Borstenträgers für die Durchführung des Verfahrens.3 and 4: different embodiments of the bristle carrier for carrying out the method.

In Fig. 1 ist eine Ausf Jhrungsform in ihrem verfahrenstechnischen Ablauf gezeigt. Es werden die Borsten 2 eines Bündels 1 an ihren Enden zu ein^r Verdickung 9 aufgeschmolzen, die in einem anschließenden Arbeitsgang (Fig. 1.2) zu einem zylindrischen Endteil 10 geformt sind, indem beispielsweise das Borstenbündel 1 in eine Matrize 11 zurückgezogen wird (Fig. 1.2). Der Borstenträger 5 weist in diesem Fall ein zylindrisches Loch 12 auf, das etwa den gleichen Querschnitt besitzt wie das zylindrische Endteil 10 am Borstenbündel 1. Es wird die Lochwandung auf eine Temperatur unterhalb der Fließ- bzw. Kristallitschmelztemperatur erwärmt. Auch das zylindrische Endteil 10 am Borstenbündel 1 befindet sich auf einer erhöhten Temperatur. Das Borstenbündel 1 wird mit seinem zylindrischen Endteil 10 mit vorzugsweise erhöhter Geschwindigkeit in das Loch 12 eingestoßen (Fig. 1.4 und 1.5). Beim Auftreffen des zylindrischen Endteils 10 auf den Boden 13 des Lochs 12 wird das Endteil 10 aufgestaucht und in der in Fig. 1.6 wiedergegebenen Weise verformt, wobei das Material des Borstenträgers 5 unmittelbar oberhalb des Bodens 13 des Lochs 12 thermcelastisch nachgibt und teilweise nach oben ausweicht. Es istIn Fig. 1 is a Ausf Jhrungsform shown in their procedural sequence. The bristles 2 of a bundle 1 are melted at their ends into a thickening 9, which in a subsequent operation (FIG. 1.2) are formed into a cylindrical end part 10, for example, by retracting the bristle bundle 1 into a die 11 (FIG 1.2). The bristle carrier 5 in this case has a cylindrical hole 12 which has approximately the same cross-section as the cylindrical end part 10 on the bristle bundle 1. The hole wall is heated to a temperature below the flow or crystallite melting temperature. Also, the cylindrical end portion 10 on the bristle bundle 1 is at an elevated temperature. The bristle bundle 1 is inserted with its cylindrical end part 10 at preferably increased speed into the hole 12 (FIGS. 1.4 and 1.5). Upon impact of the cylindrical end portion 10 on the bottom 13 of the hole 12, the end portion 10 is upset and deformed in the reproduced in Fig. 1.6 manner, the material of the bristle carrier 5 thermally gives way immediately above the bottom 13 of the hole 12 and partially escapes upwards , It is

vorzugsweise der Verformungswiderstand dos Borstonträgermaterials geringer als der des Borstenmaterials, so daß das beim Aufstauchen verformte Endteil 14 seine Form beibehält und im endgültig erkalteten Zustand fest in das Borstenträgermaterial eingespannt ist (Fig. 1.6 und 1.7).Preferably, the deformation resistance of boron clay substrate lower than that of the bristle material, so that the deformed during upsetting end portion 14 maintains its shape and is firmly clamped in the finally cooled state in the bristle carrier material (Figures 1.6 and 1.7).

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Verdickung 4 ihre Form weitgehend beibehält. Durch Erwärmen der Lochwandung und eine erhöhte Temperatur an der Verdickung 4 findet wiederum ein Fügevorgang statt, an dessen Ende die in Fig.4.1 gegebene Situation erreicht ist. Anschließend wird bei diesem Ausführungsbeispiel das nach oben verdrängte Material 17 des Borstenträgers mittels eines Formwerkzeugs 18 angeformt, so daß sich eine glatte, gegebenenfalls mit Einsenkungen 19 versehene Oberfläche am Borstenträger 5 ausbildet (Fig.2.2 und 2.3).In Fig. 2, an embodiment is shown, in which the thickening 4 largely retains its shape. By heating the hole wall and an elevated temperature at the thickening 4 again a joining process takes place, at the end of the situation given in Figure 4.1 is reached. Subsequently, in this embodiment, the upwardly displaced material 17 of the bristle carrier is formed by means of a molding tool 18, so that a smooth, optionally provided with depressions 19 surface on the bristle carrier 5 is formed (Fig.2.2 and 2.3).

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 und 4 ist der Borstenträger 5 plattenförmig ausgebildet und mit hülsenförmigen Ansätzen 26 auf seiner Rückseite oder hülsenförmigen Ansätzen 27 auf seiner Borstenseite ausgestattet, wobei das Loch 28; 29 zur Fixierung des Borstenbündels sich weitgehend innerhalb des hülsenförmigen Ansatzes 26; 27 befindet. Auch hier wird die Lochwandung auf eine erhöhte Temperatur erwärmt und das Borstenbündel in einer der zuvor beschriebenen Art und Weise eingefügt.In the embodiment according to Figures 3 and 4, the bristle carrier 5 is plate-shaped and equipped with sleeve-shaped projections 26 on its back or sleeve-shaped projections 27 on its bristle side, wherein the hole 28; 29 for fixing the bristle bundle largely within the sleeve-shaped projection 26; 27 is located. Again, the hole wall is heated to an elevated temperature and inserted the bristle bundle in one of the previously described manner.

Claims

-1- 30U401 Claims:

1. A process for the production of bristles, consisting of a bristle carrier and anchored therein bristles of thermoplastic material by formed on the bristle carrier holes for receiving the bristles, the bristles melted at their attachment ends while shortening their length and formation of a thickening and thickening are used in advance in the holes in the bristle carrier, characterized in that the thickenings at the bristle ends and the wall of the holes of the likewise made of a thermoplastic bristle carrier to one between the glass transition temperature and the flow temperature at amorphous or at between one and the Kristallitschmelztemperatur semi-crystalline thermoplastics lying heated or at this joining temperature, in which the thermoplastics are in the entropy-elastic state held, and in this state, the thickening introduced into the holes and on the Lochgrund be puffed out under hot deformation of the hole wall to the outside.

2. The method according to claim 1, characterized in that a thermoplastic is used for the bristles, which has a greater deformation resistance at the joining temperature than the thermoplastic used for the bristle carrier.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the joining operation is carried out with increased Geschwir ^: ability.

4. The method iidi-h one of claims 1 to 3, characterized in that the edge of the holes is formed on the bristle carrier after insertion of the bristles to this.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the thickened portions of the bristle ends are cylindrically shaped prior to insertion into the holes of the bristle carrier.

6. bristle carrier for the production of a bristle product according to the method according to mnem of claims 1 to 5, characterized in that it (5) consists of a plate-shaped support member with this on the bristle side or on the back of superior sleeve-shaped projections (26; and that the bristles (2) receiving holes (28; 29) are located on the bristle carrier at least over a major part of their axial extent within the lugs.