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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste mit
einer Fassung und daran angeordneten Borsten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie eine Bürstel
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 7.
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Zur
Herstellung von Bürsten,
insbesondere von Streifenbürsten,
ist es bisher bekannt, Besatzmaterial (Borsten) der Bürste mechanisch
in einer Metallfassung zu befestigen. Alternativ ist es bekannt,
Besatzmaterial (Borsten) in eine Bohrung in einer Fassung, insbesondere
in einen Kunststoffkörper,
zu stanzen.
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Aus
der
DE 196 06 416
A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren bekannt.
Dabei werden zwei Bauteile, von denen zumindest eines aus einem
thermoplastischen Material besteht, unter Einwirkung von Wärmeenergie
miteinander verbunden. Eines der Bauteile ist dabei für Laserstrahlen durchlässig, wobei
die Laserstrahlen durch das durchlässige Bauteil hindurch direkt
auf die Verbindungsstelle aufgebracht werden.
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Die
DE 196 41 374 C1 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von Bürstendichtungen. Borsten werden
in einem Borstenaufnahmeschacht derart gestapelt, dass die Borsten
teilweise neben dem Platz für
zumindest eine Bürstenwange
liegen. Der Borstenaufnahmeschacht wird in Synchronisation mit dem
Stapeln der Borsten relativ zu einer Einfuhrstelle der Borsten in
den Borstenaufnahmeschacht so verstellt, dass die Lage einer Borstenstapeloberfläche in dem
Borstenaufnahmeschacht relativ zur Einfuhrstelle zumindest im Wesentlichen
konstant bleibt. Die Borsten werden an zumindest einer Bürstenwange
in dem Borstenaufnahmeschacht befestigt.
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Aus
der
DE 102 50 160
A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bürstenhalbzeugs
bekannt, bei dem eine Vielzahl parallel, nicht versetzt und hintereinander
angeordneter Fadenabschnitte aus Borstenmaterial als dichte Fadenpackung
bereitgestellt werden, die Fadenabschnitte an ihren beiden gegenüberliegenden
Enden gefasst werden, die Fadenabschnitte mittig fixiert werden,
die beiden gegenüberliegenden
Enden der Fadenabschnitte zu deren fixierten Mitten in derselben
Richtung unter Bildung der zueinander schräg gestellten ersten und zweiten Borstenabschnitte
versetzt werden und die ersten und zweiten Borstenabschnitte so
zusammengeklappt werden, dass sie parallel und benachbart zueinander
verlaufen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum
Herstellen einer Bürste
und eine damit hergestellte Bürste
bereitzustellen.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Dies
bedeutet, dass die Borsten nicht wie bisher klemmend an der Fassung
gehalten werden müssen,
sondern unmittelbar mit dieser verbunden werden und dadurch an dieser
gehalten werden. Insbesondere können
die Borsten materialschlüssig
mit der Fassung verbunden werden. Das Herstellen mittels eines Lasers
kann automatisiert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, sowohl starre
als auch biegsame Bürsten
herzustellen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich, wenn die Borsten an einem Ende mittels eines
Lasers miteinander verbunden, insbesondere verschweißt werden.
Dabei können
die Borsten an einem Ende miteinander verbunden werden, während sie
gleichzeitig auch mit der Fassung verbunden werden. Alternativ ist
es jedoch auch denkbar, die Borsten zuerst miteinander zu verbinden
und anschließend
mit der Fassung zu verbinden. Sowohl das Verbinden der Borsten als
auch das Verbinden der verbundenen Borsten mit der Fassung kann
mittels eines Lasers erfolgen.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Borsten durch die Fassung hindurch mittels
des Lasers mit der Fassung verbunden werden. Durch den Laser kann
gezielt nur am Ende der Borsten erwärmt werden. Dies kann durch
die Fassung hindurch erfolgen. Insbesondere kann der Prozess so
eingestellt werden, dass durch den Laser die Fassung nicht zerstört wird,
dieser jedoch durch die Fassung hindurch auf die Borsten wirkt und
diese anschmilzt. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt auch darin, dass eine berührungslose
Erwärmung der
Borsten und Fassung und damit ein berührungsloses Verbinden der Borsten
mit der Fassung erfolgt.
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Um
die Position der Borsten relativ zur Fassung während des Verbindens festzulegen,
werden die Borsten während
des Verbindens mit der Fassung durch eine Halterung gehalten. Dies
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Fassung selbst keine
Seitenwände
aufweist, die die Borsten stützen können.
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Gemäß einer
Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die Borsten zur Längsrichtung der
Fassung geneigt mit der Fassung verbunden werden. Somit können Bürsten hergestellt
werden, die eine Schrägstellung
des Besatzes haben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein,
dass zunächst
eine Streifenbürste
hergestellt wird, die anschließend
zu einer Bürstenwalze
gewickelt wird. Dabei können
die Seitenwände
der gewickelten Streifenbürste
miteinander verbunden werden, insbesondere verklebt oder verschweißt werden,
sodass eine stabile Bürstenwalze
entsteht. Die Streifenbürste kann
insbesondere wendelförmig
gewickelt werden.
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In
den Rahmen der Erfindung fällt
außerdem eine
Bürste,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist, mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Die Fassung
kann aus einem thermoplastischen Material, insbesondere Polyethylen
hergestellt sein. Somit ist es nicht nur möglich, starre Bürsten herzustellen,
sondern auch flexible Bürsten.
Das thermoplastische Material kann geformt werden, um der Bürste eine
bestimmte Form zu geben.
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Das
Lösen einzelner
Borsten aus der Bürste kann
verhindert werden, wenn die Borsten mittels Laser miteinander verbunden
sind.
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Die
Fassung ist als U-förmiges
Profil ausgebildet oder weist ein U-förmiges Profil auf.
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Wenn
ein U-förmiges
Profil der Fassung vorgesehen ist, so können die Seitenwände des
U-förmigen
Profils die Borsten stützen,
sodass die Verbindung mittels Laser einfacher erfolgen kann. Außerdem kann
ein solches U-förmiges
Profil beispielsweise in eine Nut eines zylinderförmigen Walzenkörpers eingeführt werden.
Durch ein U-förmiges
Profil wird die gesamte Bürste
stabilisiert.
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Wenn
an der Fassung ein Flansch vorgesehen ist, so kann eine Abdichtbürste ausgebildet
werden, beispielsweise für
Rolltore oder Förderbänder. Der
Flansch kann zur Befestigung dienen.
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Besondere
Vorteile ergeben sich, wenn die Borsten nicht transparent sind.
Insbesondere können die
Borsten schwarz oder dunkelgrau ausgebildet sein. Dadurch lässt sich
die Stelle, an der die Borsten durch den Laser aufgeschmolzen werden,
besser definieren.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Fassung transparent ist. Die Fassung
ist vorzugsweise glasklar. Dadurch wird die Bearbeitung mit einem
Laser erleichtert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung,
anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten
zeigen, sowie aus den Ansprüchen.
Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu
verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten
deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale
können
je einzeln für
sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten
der Erfindung verwirklicht sein.
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In
der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Bürste mit flacher Fassung;
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2 eine
Bürste
mit U-förmiger
Fassung;
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3 eine
Bürste
mit Flansch;
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4 eine
Schnittdarstellung durch eine Walzenbürste.
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In
der 1 ist eine Bürste 10 mit
einer Fassung 11 und Borsten 12 gezeigt. Die Fassung 11 ist als
flacher Streifen ausgebildet und kann mittels Extrudieren hergestellt
sein. Insbesondere kann es sich bei der Fassung 11 um eine
Kunststofffassung handeln. Die der Fassung 11 zugewandten
Enden der Borsten 12 sind mit der Fassung 11 mittels
Laser verbunden worden. Dabei wurde der Laser in Pfeilrichtung 13 auf
die Fassung 11 gerichtet. Dies bedeutet, dass die Borsten 12 durch
die Fassung 11 hindurch mit der Fassung 11 verschweißt wurden,
sodass sich der aufgeschmolzene und dann wieder erhärtete Bereich 14 gebildet
hat. Beim Aufschmelzen bzw. Verbinden der Borsten 12 mit
der Fassung 11 wurden auch die Borsten 12 untereinander
verbunden. Die Borsten sind vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise
Polypropylen, Polyethylen oder dergleichen ausgebildet. Die Bürste 10 kann
besonders einfach in Streifenform hergestellt werden und nach der
Herstellung aufgewickelt werden, sodass sie Platz sparend transportiert
und gelagert werden kann. Zur Herstellung der Bürste 10 kann es erforderlich
sein, die Borsten 12 durch eine Halterung zu halten, bis
sie mit der Fassung 11 verschweißt sind.
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In
der 2 ist eine Querschnittsdarstellung einer Bürste 20 gezeigt,
die eine U-förmige
Fassung 21 aufweist. Die Borsten 22 sind teilweise
innerhalb der Fassung 21 angeordnet und mit dem Nutgrund der
Fassung 21 mittels Laser verbunden, insbesondere verschweißt. Dies
ist durch den aufgeschmolzenen und anschließend erhärteten Bereich 23 dargestellt.
Dadurch, dass sich die Nutöffnung 24 vom
Nutgrund weg verjüngt,
werden die Borsten 22 eingeklemmt und somit durch die Seitenwände 25, 26 während des
Verbindens mit der Fassung 21 gehalten. Eine zusätzliche
Halterung ist nicht notwendig. Auch hier erfolgte das Verschweißen mittels
Laser durch die Fassung 21 hindurch.
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Die
in der 3 dargestellte Bürste 30 weist eine
Fassung 31 mit einem U-förmigen Abschnitt 32 auf,
mit dem die Borsten 33 im Nutgrund mittels Laser verschweißt sind.
Weiterhin ist ein Flansch 34 vorgesehen, der zur Befestigung
der Bürste 30 dienen
kann.
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In
der 4 ist eine als Walzenbürste ausgebildete Bürste 40 gezeigt,
die dadurch hergestellt wurde, dass eine Bürste gemäß der 2 wendelförmig auf
einen Dorn 41 aufgewickelt wurde, wobei die Seitenwände der
Bürste 20 miteinander
verbunden wurden.
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Um
eine Bürste 40 herstellen
zu können,
ist es notwendig, dass die Fassung 21 entsprechend flexibel
und formbar ist. Die einzelnen Wicklungen der Bürste 40 sind vorzugsweise
miteinander verbunden, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen.
