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Die
Erfindung betrifft einen Borsteneinsatz für einen Pinsel, einen Pinsel
mit einem solchen Borsteneinsatz und ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Borsteneinsatzes.
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Das
größte Problem
bei der Herstellung von Pinseln besteht darin, die Borsten zu befestigen.
Dabei muss zum einen eine ausreichend hohe Anzahl von Borsten befestigt
werden können,
um die gewünschte
Dichte des aus den Borsten gebildeten Borstenpaketes zu erhalten.
Zum anderen muss gewährleistet
sein, dass die Borsten zuverlässig
befestigt sind, so dass sie bei der Benutzung nicht herausfallen.
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Eine
Befestigungsart besteht darin, die Borsten als dichtes Paket in
eine Hülse
einzustecken und die in der Hülse
angeordneten Enden der Borsten miteinander zu verkleben, beispielsweise
durch Kunstharz. Anschließend
wird der Griff des Pinsels mit der Hülse verbunden. Bei dieser Art
von Befestigung kann zwar ein sehr dichtes Borstenpaket erhalten
werden. Allerdings sind die einzelnen Borsten nicht besonders zuverlässig gehalten.
Eine andere Art von Befestigung besteht darin, die Borsten mittels kleiner
Klammern in Löchern
zu befestigen, beispielsweise in einem Holzkörper. Es ist bei dieser Befestigungsart
zwar grundsätzlich
möglich,
die Borsten vergleichsweise gut zu befestigen. Allerdings müssen die
zur Aufnahme der Borsten verwendeten Löcher einen vergleichsweise
großen
Abstand voneinander haben, da ansonsten der die Löcher enthaltende
Körper
keine ausreichende Festigkeit hat, um die Klammern zu halten. Der notwendige
Abstand der Löcher
voneinander führt
dazu, dass das Borstenpaket nicht besonders dicht ist. Dieses Problem
wird noch gravierender, wenn als Borsten Naturborsten verwendet
werden, beispielsweise Schweinshaare. Während bei beispielsweise synthetischen
Borsten die Klammer in der Mitte der U-förmig gebogenen Borsten angeordnet
werden kann und beide Enden der Borste genutzt werden können, kann
bei Borsten aus Schweinshaar nur ein Ende benutzt werden, nämlich das
von der Haarwurzel entgegengesetzte Ende. Hieraus folgt, dass die
Borsten länger
ausgeführt
werden müssen
als das eigentliche Borstenpaket, da der im Inneren des Pinsels
liegende Endabschnitt umgebogen wird, um von der Klammer befestigt
werden zu können.
Dies ist hinsichtlich der Kosten nachteilig, da Naturborsten besonders
teuer sind. Außerdem
ergibt sich eine sehr geringe Dichte des Borstenpakets.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Pinsel zu schaffen, der
sich durch geringe Herstellungskosten, ein dichtes Borstenpaket
und eine zuverlässige
Befestigung der einzelnen Borsten auszeichnet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Borsteneinsatz
vorgesehen, insbesondere für
einen Pinsel, gebildet durch mindestens ein Paket mit einem Anteil
an Kunststoffborsten, deren Enden so miteinander verschmolzen sind,
dass ein selbsttragendes Halteelement gebildet ist. Die Erfindung beruht
auf dem Grundgedanken, das Material der Kunststoffborsten so umzuformen,
dass es unmittelbar zur Befestigung des Borsteneinsatzes am Pinsel verwendet
werden kann. Auf diese Weise wird die Anzahl der Bauteile verringert,
aus denen der entsprechende Pinsel zusammengesetzt ist. Außerdem ergibt
sich eine hohe Dichte des Borstenpakets, da es aus konstruktiven
Gründen
nicht notwendig ist, Zwischenräume
zwischen einzelnen Borstenbündeln vorzusehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, dass das Halteelement eine Befestigungsstruktur zur
Befestigung des Borsteneinsatzes an einem Pinselkörper bildet.
Beim Verschmelzen der Enden der Kunststoffborsten kann die dabei
entstehende Kunststoffmasse mit geringem Aufwand so geformt werden,
dass die Befestigungsstruktur gebildet wird.
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Vorzugsweise
ist das Halteelement eine Platte. Diese kann mit geringem Aufwand
in einem Pinselkörper
aufgenommen werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Borstenpaket angrenzend an das Halteelement
einen Hohlraum aufweist. Der Hohlraum kann einen Farbaufnahmeraum
bilden, der als „Vorratsraum” für die Farbe
dient. Durch geeignete Anordnung und Dimensionierung dieses Vorratsraums wird
beeinflusst, wie viel Farbe und wie gleichmäßig die Farbe beim Streichen
zu den Borstenspitzen gelangt.
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Der
Borsteneinsatz kann ein einziges Borstenpaket aufweisen. Auf diese
Weise wird eine besonders hohe Borstendichte im Borsteneinsatz erzielt.
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Alternativ
kann der Borsteneinsatz auch mehrere Borstenpakete aufweisen. Auch
durch die Verwendung von mehreren Borstenpaketen können Hohlräume zwischen
den Borsten des Borsteneinsatzes gebildet werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann das Borstenpaket unterschiedliche Borsten aufweist. Die Borsten
können
sich hinsichtlich ihrer Dicke, ihres Materials, ihrer Farbe, etc.
unterscheiden.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass das Borstenpaket einen Anteil Naturborsten
aufweist. Obwohl die Naturborsten nicht aufschmelzen und wieder
erstarren können,
ist es unschädlich,
einen gewissen Anteil an Naturborsten zu verwenden, die hinsichtlich
ihrer Eigenschaften vorteilhaft sind. Die Naturborsten können im
Haltelement automatisch verankert werden, wenn die Kunststoffborsten
aufgeschmolzen und als Halteelement wieder erstarren. Die Obergrenze
für den
Anteil der Naturborsten (oder generell für jeder Art von Borsten, die
nicht aufgeschmolzen werden können
und dann wieder erstarren, so dass sich das Borstenmaterial zu einem
Haltelement umwandelt) ist gebildet durch die Notwendigkeit, dass
die Kunststoffborsten eine ausreichende Menge an aufschmelzbarem
Material bereitstellen, das in das Halteelement umgewandelt werden kann
und in dem dann auch die anderen Borsten fest verankert sind.
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Vorzugsweise
sind die unterschiedlichen Borsten definiert angeordnet, also nicht
zufällig
verteilt im Borstenpaket. Auf diese Weise lassen sich bestimmte
gewünschte
Eigenschaften des Borsteneinsatzes hervorbringen, beispielsweise
farbliche Akzente, besondere Streicheigenschaften, etc.
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Zur
Lösung
der oben genannten Aufgabe ist auch ein Pinsel mit einem Pinselkörper und
einem Borsteneinsatz der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen.
Ein solcher Pinsel zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen
aus, aus denen er besteht, sowie durch geringe Herstellungskosten.
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Vorzugsweise
ist das Halteelement plattenartig ausgeführt und im Pinselkörper aufgenommen. Ein
plattenartiges Halteelement erleichtert es, den Borsteneinsatz am
Pinselkörper
zu befestigen.
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Das
Halteelement kann formschlüssig
im Pinselkörper
aufgenommen sein. Beispielsweise kann der Pinselkörper eine
umlaufende Nut oder eine ähnliche
Gestaltung aufweisen, in der das Halteelement aufgenommen ist.
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Alternativ
kann das Halteelement mit dem Pinselkörper verklebt oder verschweißt sein.
Bei dieser Art der Verbindung des Borsteneinsatzes mit dem Pinselkörper muss
dieser nicht hinterschnitten ausgeführt werden, was beispielsweise
bei im Spritzgussverfahren hergestellten Pinselkörpern von Vorteil ist.
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Es
ist auch möglich,
dass der Borsteneinsatz umspritzt ist. Bei dieser Ausführungsform
wird der Borsteneinsatz als Ganzes in eine Spritzgussform eingelegt
und dann mit dem Material umspritzt, das den Pinselkörper bildet.
Eine separate, nachträgliche Montage
ist also nicht erforderlich.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, dass der Pinselkörper
einen Bund aufweist, der das Borstenpaket umgibt. Der Bund stützt das
Borstenpaket ab, sodass die Borsten gut zusammengehalten werden.
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Der
Pinselkörper
kann aus zwei Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind. Bei
den beiden Teilen kann es sich insbesondere um Halbschalen handeln,
die aus Kunststoff bestehen und dann, wenn sie zusammengesetzt sind,
zwischen sich den Borsteneinsatz aufnehmen.
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Die
oben genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Borsteneinsatzes mittels der folgenden Schritte:
Eine Vielzahl von Borsten wird zu einem Borstenpaket zusammengefasst,
wobei das Borstenpaket einen gewissen Anteil an Kunststoffborsten
enthält.
Dann wird das Borstenpaket an einem Ende erwärmt, so dass die Kunststoffborsten
schmelzen. Anschließend
wird das geschmolzene Ende des Borstenpakets abgekühlt, so
dass das geschmolzene Material zu einem Halteelement erstarrt. Auf
diese Weise kann mit geringem Aufwand ein kompakter Borsteneinsatz
geschaffen werden, bei dem sämtliche
Borsten zuverlässig
befestigt sind und außerdem
in der Form des gebildeten Halteelements die Voraussetzungen für eine einfache
Befestigung des Borsteneinsatzes an einem Pinsel geschaffen sind.
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Vorzugsweise
wird das geschmolzene Ende des Borstenpakets in eine definierte
Form gebracht, bevor es erstarrt. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand
das Halteelement in der gewünschten
Form und mit den gewünschten
Abmessungen geschaffen werden.
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Dabei
wird vorzugsweise ein Heizstempel verwendet, um das Ende des Borstenpakets
zu erwärmen
und in die definierte Form zu bringen. Auf diese Weise verringert
sich die Anzahl der einzelnen Verfahrensschritte, da das Erwärmen und
die Formgebung zusammengefasst werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen
beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
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1 in
einer schematischen, perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Borsteneinsatz;
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2 einen
Schnitt entlang der Ebene II-II von 1;
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3a in
einem Schnitt entlang der Ebene III-III von 1 eine Ausführungsvariante
des Borsteneinsatzes;
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3b eine
zweite Ausführungsvariante
eines Borsteneinsatzes;
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3c eine
dritte Ausführungsvariante
eines Borsteneinsatzes;
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4 in
einer schematischen Schnittansicht einen Pinsel gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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5 in
einer teilgeschnittenen Ansicht einen Pinsel gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
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6 in
einer schematischen Schnittansicht einen Pinsel gemäß einer
dritten Ausführungsform; und
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7 in
einer schematischen Schnittansicht eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Borstenpaketes.
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In 1 ist
ein Borsteneinsatz 10 gezeigt, der eine Vielzahl von aneinander
anliegend angeordneten Borsten 12 aufweist, die mindestens
zu einem gewissen Teil aus Kunststoff bestehen. Sämtliche Borsten 12 sind
an einem Ende, nachdem sie zu einem dichten Paket zusammengefasst
wurden, so weit erwärmt
worden, dass das Kunststoffmaterial sich verflüssigt hat, wodurch die Enden
der Kunststoffborsten miteinander verschmolzen sind. Nach dem Abkühlen und
Erstarren des Kunststoffmaterials ist auf diese Weise eine selbsttragende
Struktur oder ein selbsttragendes Halteelement 14 gebildet,
das aus dem Material der Borsten besteht und in welchem sämtliche
Borsten verankert sind. Das Halteelement 14 ist hier als
rechteckige Platte ausgeführt.
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Wie
in 1 zu sehen ist, liegen die freien Enden der Borsten 12,
also die vom Halteelement 14 abgewandten Enden, nicht auf
einer Höhe,
sondern sind insgesamt V-förmig
angeordnet. Wie in den 2 und 3 zu
sehen ist, sind die Borsten 12 so zu einem Paket zusammengefasst,
dass mittig ein Hohlraum 16 gebildet ist, der in unmittelbarer
Nähe zum Halteelement 14 als
solcher vergleichsweise scharf abgrenzt ist. Mit zunehmendem Abstand
vom Halteelement 14 werden sich immer mehr Borsten in den Bereich
des Hohlraums 16 hinein erstrecken, sodass dieser im Bereich
der freien Enden fast nicht oder sogar gar nicht mehr zu erkennen
ist. Wie in 3a zu sehen ist, kann der Hohlraum 16 eine
rechteckige Form haben. In 3b ist
eine Alternative gezeigt, bei welcher der Hohlraum 16 mit
nach außen
verlaufenden Vorsprüngen
versehen ist. Es sind auch andere Gestaltungen möglich. Der Hohlraum 16 dient als
Vorratsraum für
Farbe, die sich von dort in die Borsten verteilt und von diesen
an den zu streichenden Gegenstand abgegeben wird.
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Wie
in den 3a und 3b zu
sehen ist, sind die Borsten 12 des Borstenpakets als dichtes Paket
angeordnet. Bei dieser Ausführungsform
wird ein einziges Paket verwendet. Es ist alternativ auch möglich, zwei
oder mehr getrennte Pakete zu verwenden, also mehrere dichte Pakete,
die durch einen Zwischenraum voneinander getrennt, aber dennoch durch
ein einziges Halteelement aus dem Material der Borsten miteinander
verbunden sind.
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In 3 ist ein Borstenpaket zu sehen, das aus
zwei verschiedenen Borstenarten besteht. Außen umlaufend ist ein dichtes
Paket aus einer ersten Art von Borsten 12A angeordnet,
und innerhalb umlaufend ist ein Paket aus einer zweiten Art von
Borsten 12B angeordnet, wobei zwischen den beiden Paketen
kein Zwischenraum vorgesehen ist. Innen ist ein rechteckiger Hohlraum 16 vorgesehen,
der als Vorratsraum für
Farbe dient.
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In 4 ist
ein Pinsel gezeigt, der einen Pinselkörper 20, eine Hülse 22 sowie
den Borsteneinsatz 10 aufweist. Der Pinselkörper 20 bildet
den Griff und ist mit der Hülse 22 versehen.
Diese weist auf ihrer Innenseite einen umlaufenden Ansatz 24 auf,
auf dem das plattenartige Halteelement 14 aufliegt. Da der
Pinselkörper 20 in die
Hülse 22 eingesetzt
ist, ist das Halteelement 14 zwischen dem Pinselkörper 20 und
dem umlaufenden Ansatz 24 festgelegt. Auf der vom Pinselkörper 20 abgewandten
Seite ist die Hülse 22 mit
einem umlaufenden Bund 26 versehen, der die Borsten 12 des
Borsteneinsatzes 10 umgibt und diese bei Benutzung des
Pinsels abstützt
und zusammenhält.
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Die
mit dem Bund 26 versehene Hülse 22 kann mit dem
Pinselkörper 20 verklebt
sein, durch kleine Nägel
fest verbunden sein oder auf andere Weise an diesem befestigt sein.
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In 5 ist
ein Pinsel gezeigt, bei dem der Bund 26 einstückig mit
dem Pinselkörper 20 ausgeführt ist.
Der Bund 26 umgibt dabei eine Aufnahme, in die der Borsteneinsatz 10 eingesetzt
ist, insbesondere das hier plattenartig ausgebildete Halteelement 14.
Das Halteelement 14 kann mit dem Pinselkörper 20 verklebt
oder verschweißt
sein. Es ist auch möglich,
den Pinselkörper 20 direkt
auf das Halteelement 14 aufzuspritzen.
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In 6 ist
ein Pinsel gezeigt, dessen Pinselkörper aus zwei Teilen 20A, 20B besteht,
insbesondere aus zwei Halbschalen. Auch hier ist wieder ein Bund 26 vorgesehen,
der eine Aufnahme für
das Halteelement 14 des Borsteneinsatzes 10 bildet.
Im Inneren des Bundes sind zwei umlaufende Absätze 28 vorgesehen,
zwischen denen das Halteelement 14 aufgenommen ist. Die
Aufnahme im Inneren des Bundes 26 ist zum Griff des Pinsels
hin durch einen Boden 30 verschlossen, der zur Stabilisierung
dient. Der Boden 30 verhindert auch, dass Farbe in das
Innere des Pinselkörpers 20 gelangen
kann.
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Die
beiden Teile 20A, 20B können miteinander verschweißt werden,
insbesondere durch Ultraschallschweißen, oder alternativ miteinander
verklebt oder mechanisch miteinander verbunden werden, beispielsweise
verclipst.
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Die
beiden Teile 20A, 20B bilden einen hohlen Griff,
der zu einem Pinsel mit sehr geringem Gewicht führt. Außerdem lassen sich die beiden
Teile schalenartig sehr einfach in einer Spritzgussform herstellen,
da sich jede Schale leicht entformen lässt; die Formtrennebene läuft mittig
durch den Griff. Außerdem
kann bei dieser Ausgestaltung der Bund problemlos integriert und
beispielsweise konisch zulaufend ausgeführt werden. Die beiden Schalen
des Griffs können
im Inneren durch Rippen verstärkt
sein, so dass er auch dann, wenn eine geringe Wandstärke verwendet
wird, nicht zusammengedrückt
werden kann. Die beiden Schalen können als Mehrkomponententeil
ausgeführt
werden, so dass beispielsweise im Griffbereich auf die beiden Schalen
zwei Abschnitte aus einem Kunststoff aufgespritzt werden, der weicher
ist als das Material der beiden Schalen, beispielsweise aus thermoplastischem
Elastomer. Ein solches weicheres Kunststoffmaterial verbessert das
Griffgefühl
und kann dabei je nach Anforderung geeignet angeordnet werden, beispielsweise
als Abstützung
für den
Daumen und/oder den Zeigefinger des Benutzers. Es ist auch möglich, dass
der Bund aus einem nachgiebigen Material an die beiden Schalen angespritzt
wird, die den Griff bilden. Auf diese Weise wird eine in gewissen
Grenzen nachgiebige Abstützung
für das
Borstenpaket erhalten. Es ist auch möglich, den Bund nur teilweise
aus dem nachgiebigen Material zu spritzen, während andere Teile aus demselben,
härteren
Material wie der Griff hergestellt werden.
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Der
Borsteneinsatz 10 wird hergestellt, indem die gewünschte Menge
an Borsten 12 in einer Haltevorrichtung 40 (siehe 7)
zum gewünschten Paket
zusammengeführt
wird. Dann werden die miteinander zu verbindenden Enden der Borsten
aufgeschmolzen. Dies erfolgt hier mit einem Heizstempel 42,
sodass sie alle miteinander verschmelzen. Der Stempel wird auch
dazu verwendet, das aufgeschmolzene Material der Kunststoffborsten
zu dem Halteelement 14 umzuformen, das später zur
Befestigung des Borsteneinsatzes am Pinsel verwendet wird. Nachdem
das aufgeschmolzene Material wieder erstarrt ist, kann der Borsteneinsatz
aus der Haltevorrichtung entnommen und weiterverarbeitet werden.
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In 7 ist
beispielhaft eine Haltevorrichtung für einen Borsteneinsatz gezeigt,
der innen einen Hohlraum aufweist. Zu diesem Zweck ist die Haltevorrichtung
mit einem Abstandshalter 44 versehen, der den Hohlraum
vorgibt. Der Heizstempel 42 schmilzt so viel Material der
Borsten auf, dass genug Material in den Bereich „oberhalb” des Abstandshalters 44 verdrängt wird,
um ein durchgehendes Halteelement zu bilden, also von den Borsten
auf einer Seite hin zu den Borsten auf der anderen Seite. Das Halteelement,
hier als Platte ausgebildet, ist also trotz des Hohlraums vollständig geschlossen
und erstreckt sich durchgehend über
das gesamte Borstenpaket erstreckt. Dies gewährleistet, dass der im Inneren
des Borstenpakets gebildete Hohlraum ein definiertes Volumen hat,
das seitlich von den eng aneinanderliegend angeordneten Borsten
und auf der von den freien Enden der Borsten abgewandten Seite durch
das Halteelement abgeschlossen ist, wie in 2 gezeigt.