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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Grasbesen, umfassend einen Griff und einen Borstenteil mit Fasern aus einem synthetischen Material, die in den Windungen mindestens zweier miteinander verdrillter Stränge gehalten werden.
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Stand der Technik
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Der traditionelle indische Grasbesen ist das bevorzugte Reinigungsmittel in Indien. Er besteht aus einem Griff von etwa einem halben Meter Länge und einem etwa ebenso langen Wedel mit Fasern aus Gras. Je nach Qualität werden für den Wedel etwa 300 g Gras verwendet. Zum Fegen nimmt der Benutzer den Besen in eine Hand, beugt sich so weit nach vorne, das etwa 30% des Besens den Boden berühren und führt den Besen in dieser Haltung zur Beseitigung des Schmutzes über den Boden.
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Nachteilig an dem traditionellen indischen Grasbesen ist jedoch seine geringe Haltbarkeit. Die Böden in indischen Haushalten sind meist sehr hart. Je nach Qualität und Verwendung liegt daher die Haltbarkeit eines Grasbesens nur zwischen etwa drei bis sechs Monaten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass er während der gesamten Lebensdauer Partikel und später auch ganze Grasbüschel verliert. Auch sind die notwendigen Anbauflächen für das Gras zur Herstellung des Besens begrenzt. Der Graswedel wird bevorzugt aus Gras hergestellt, das eigens hierfür in den nordöstlichen Regionen Indiens angebaut wird.
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Es sind daher auch Grasbesen aus synthetischen Fasern entwickelt worden, mit denen die obigen Nachteile überwunden werden sollen. Ein Besen der gattungsgemäßen Art besteht aus einem Griff und einem Borstenteil aus synthetischen Fasern, wobei die Fasern nach Art einer Flaschenbürste durch miteinander verdrillte Drähte gehalten werden. Damit der synthetische Grasbesen hinsichtlich seiner Fasermenge und seines Volumens einem traditionellen Grasbesen möglichst nahekommt, werden in der Regel mehrere verdrillte Drähte mit Fasern zu einem Borstenteil zusammengefasst. Die verdrilllten Drähte erstrecken sich hierbei im Inneren des Borstenteils über eine Länge von etwa zwei Dritteln des Borstenteils.
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Der bekannte synthetische Grasbesen zeichnet sich zwar durch eine große Haltbarkeit aus und verliert auch keine Partikel, hat aber den Nachteil, dass durch die verdrillten Drähte seine Gebrauchseigenschaften wesentlich verschlechtert werden. Während der traditionelle Grasbesen sehr weich ist und sich an den zu reinigenden Boden anschmiegt, ist der bekannte synthetische Besen relativ steif. Insbesondere wenn die Drähte beim Biegen den Boden berühren, nimmt die Steifigkeit des Borstenteils sprunghaft zu.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgabe der Erfindung ist daher, einen Grasbesen der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass er einfach und kostengünstig herstellbar ist und auch bei Verwendung synthetischer Fasern Gebrauchseigenschaften zeigt, die denen des traditionellen Grasbesen möglichst nahe kommen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Grasbesen mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung werden bei einem Grasbesen, der einen Griff und einen Borstenteil mit Fasern aus einem synthetischen Material, die in den Windungen zweier miteinander verdrillter Stränge, gehalten werden, umfasst, die miteinander verdrillten Stränge wendelförmig ausgebildet.
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Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die wendelförmige Ausbildung der miteinander verdrillten eine hohe Biegsamkeit und Flexibilität des Borstenteils nach Art des Wedels eines traditionellen Grasbesens, insbesondere auch im Bereich der verdrillten Stränge, erreicht wird. Der Borstenteil federt auch nach einer Verformung sofort wieder in seine gerade gestreckte Gestalt zurück. Ein erfindungsgemäßer synthetischer Grasbesen entspricht damit in seinen Gebrauchseigenschaften weitgehend einem traditionellen Grasbesen.
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Die Stränge, die zur Einbindung der Fasern miteinander verdrillt werden, können aus beliebigen Materialien, z. B. aus Kunststoff, bestehen. Voraussetzung für deren Eignung ist lediglich, dass sie nach dem Verdrillen und der Formgebung zur Wendel diese Gestalt im Wesentlichen beibehalten.
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Vorzugsweise wird ein verdrillter Draht verwendet. Unter „verdrillter Draht“ soll hierbei im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Anordnung aus vorzugsweise zwei Einzeldrähten, die unter Zwischenlegung der Fasern miteinander verdrillt werden, verstanden werden. Ein verdrillter Draht im Sinne der Erfindung kann aber auch mehrere miteinander verdrillte Einzeldrähte mit zwischengelegten Fasern umfassen.
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Nachfolgend wird die Erfindung ohne Beschränkung der Allgemeinheit am Beispiel der Verwendung eines oder meherer verdrillter Drähte beschrieben. Die Ausführungen gelten aber ebenso für die Verwendung miteinander verdrillter Stränge.
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Die wendelförmige Ausbildung des verdrillten Drahtes hat den Vorteil, dass mit nur einem zentral angeordneten verdrillten Draht eine ausreichende Fasermenge gebunden werden kann. Durch die zentrale Anordnung des verdrillten Drahtes im Inneren des Wedels, an dessen Außenumfang die Fasern angeordnet sind und von dort aus nach unten abragen, kommt ein erfindungsgemäßer Besen auch in seinem Erscheinungsbild einem traditionellen Grasbesen sehr nahe.
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Es ist aber auch möglich, den Borstenteil eines Grasbesens aus mehreren wendelförmig ausgebildeten verdrillte Drähten mit Fasern herzustellen. Diese können beispielsweise „in Reihe“ entlang eines Kerns, so wie er beispielsweise weiter unten beschrieben wird, angeordnet werden, oder aber parallel nebeneinander (z. B. doppelte, dreifache Wendel).
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Die Gebrauchseigenschaften eines erfindungsgemäßen synthetischen Grasbesens lassen sich über die Ausbildung der Wendel, zum Beispiel über die Zahl der Windungen, deren Steigung, den Durchmesser der Wendel usw. in weiten Grenzen variieren. Insbesondere kann die Wendel in unterschiedlichen Bereichen des Borstenteils unterschiedlich ausgebildet werden. So kann z.B. eine höhere Flexibilität im unteren Bereich des Borstenteils des Besens dadurch erzielt werden, dass die Zahl der Windungen pro Längeneinheit zum unteren Ende des Besens hin zunimmt. Der gleiche Effekt lässt sich dadurch erzielen, dass sich die Wendel zum unteren Ende des Borstenteils des Besens hin konisch verjüngt. Über die Erhöhung der Zahl der Windungen lässt sich auch in einfacher Weise die Faserdichte erhöhen.
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Der erfindungsgemäße synthetische Grasbesen entspricht in seinen Abmessungen vorzugsweise dem traditionellen Grasbesen. Die Länge der Wendel richtet sich nach der gewünschten Länge des Borstenteils und beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 70 cm. Der Durchmesser der Wendel wird so gewählt, dass der Außendurchmesser des Borstenteils dem eines natürlichen Grasbesens entspricht und liegt vorzugsweise zwischen 5 mm und 40 mm.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem wendelförmig ausgebildeten verdrillten Draht ein flexibler stab- oder rohrförmiger Kern, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, besonders bevorzugt aus PP (Polypropylen), HDPE (High Density Polyethylen), EVA (Ethylenvinylacetat) oder einem Gemisch aus diesen Materialien zugeordnet. Dieser verleiht dem Besen nicht nur eine größere Stabilität, er unterstützt auch das Rückfederverhalten des Borstenteils bzw.Wedels nach einer Verformung. Der verdrillte Draht mit den Fasern ist hierbei vorzugsweise auf dem flexiblen Kern aufgewickelt. Die Positionierung des verdrillten Drahtes mit den Fasern auf dem Kern lässt sich dadurch vereinfachen, dass auf dem Außenumfang des Kerns eine Nut oder Positionierungsrippen zur Aufnahme des verdrillten Drahtes mit den Fasern vorgesehen ist. Der Kern kann zusätzlich profiliert sein. Dies hat den Vorteil, dass das Werkzeug zur Herstellung des Kerns einfacher hergestellt werden kann.
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Zur Erhöhung der Flexibilität im unteren Bereich des Besens kann der flexibler Kern sich nach unten hin konisch verjüngen. Damit lässt sich eine gleichmäßige Biegecharakteristik erhalten. Typische Abmessungen für einen solchen Kern sind: Länge: 20 cm - 70 cm, bevorzugt 55 cm; Durchmesser: 2 mm - 35 mm, bevorzugt 6 mm - 25 mm.
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Der Durchmesser der Einzeldrähte wird vorteilhafterweise so groß gewählt, dass eine ausreichende Klemmkraft für die Fasern erzielt wird. Auch ist abhängig von der Länge und dem Material der Einzeldrähte darauf zu achten, dass der Durchmesser groß genug ist, dass diese beim Verdrillen nicht reißen.
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Bei Verwendung zweier Einzeldrähte für einen verdrillten Draht haben sich Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 4,0 mm, bevorzugt zwischen 1,0 mm und 1,5 mm, als vorteilhaft erwiesen.
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Als Drahtmaterial wird vorzugsweise verzinkter Stahl verwendet, da sich dieses Material gut biegen lässt, eine hohe Zugfestigkeit aufweist wodurch sich eine hohe Klemmkraft durch das Verdrillen der Drähte erreichen lässt ohne dass der Draht reißt.
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Als Fasermaterial wird vorzugsweise Polypropylen eingesetzt. Fasern aus Polypropylen weisen die erforderliche Haltbarkeit auf sind darüber hinaus sehr kostengünstig. Es können auch andere Kunststoffe, wie zum Beispiel PET (Polyethylenterephthalat), PS (Polystyrol), PVC (Polyvinylchlorid), eingesetzt werden. Insbesondere können auch Fasern aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise den obigen, miteinander kombiniert werden. Dabei können sowohl Fasernmischung eingesetzt werden, als in verschiedenen Bereichen des Besens verschiedene Fasern vorgesehen sein.
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Die Länge der Fasern liegt vorzugsweise zwischen 150 und 700 mm, besonders bevorzugt bei etwa 400 mm. Kürzere Fasern haben den Nachteil, dass beim Fegen wenig Fasern mit dem Boden in Kontakt sind, bzw. der flexible Kern zu einfach mit dem Boden in Kontakt kommen kann. Bei längeren Fasern tritt das Problem auf, dass die Fasern sich zu stark verformen, bzw. der benötigte Druck beim Fegen nicht aufgebracht werden kann. Alternativ müsste bei langen Fasren der Borstendurchmesser vergrößert werden wodurch das Gesamtgewicht des Besens zunehmen würde.
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Der Faserdurchmesser liegt vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,5 mm besonders bevorzugt bei etwa 0,3 mm bis 0,7 mm. Dünnere Fasern haben den Nachteil, dass sie sich bei der bevorzugten Länge zu leicht verformen bzw. zu flexibel werden, womit die Reinigungsleistung nachlässt. Bei dickeren Fasern nimmt die Steifigkeit zu und die Fasern passen sich nicht so gut dem Boden an (schlechte Reinigungsleistung). Zusätzlich nimmt üblicherweise die Anzahl der Borsten bei gleichem Einsatzgewicht ab.
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Es können auch Fasern mit unterschiedlichen Durchmessern, z.B. in Form einer Mischung, vorgesehen sein. Es können aber auch Fasern mit unterschiedlichen Durchmessern in unterschiedlichen Bereichen des Besens angeordnet werden. Das Profil der verwendeten Fasern kann rund, oval, sternförmig, rechteckig, rautenförmig oder auch dreispitzförmig (trilobate) ausgeführt sein. Die dreispitzförmige Ausführung hat den Vorteil, dass die Biegesteifigkeit solch einer Faser der einer runden Faser ähnlich ist, durch die dreispitzförmige Ausführung kann allerdings der Materialeinsatz reduziert werden.
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Um die Schmutzaufnahme zu erhöhen, sind die Faserenden vorzugsweise gesplittet. Sie können beispielsweise mit Messern aufgeschnitten werden. Vorzugsweise werden die Faserenden jedoch mechanisch bearbeitet, wodurch sich die Faserenden, sofern die Fasern aus mehreren, nicht mischbaren Materialien bestehen, aufsplitten.
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Das Fasergewicht liegt vorzugsweise zwischen 200 und 500 g. Bei niedrigen Fasergewichten entstehen zum Einen ein schlechter Qualitätseindruck und zum anderen eine schlechte Reinigungsleistung. Bei höheren Fasergewichten wird der Besen zu schwer und dadurch unhandlich oder zu teuer.
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Der Griff kann aus PP (Polypropylen), HDPE (High Density Polyethylen), PS (Polystyrol) oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) bestehen. Es können natürlich auch rezyklierte Materialien oder Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden. Bevorzugt wird HDPE, da dieses Material günstig ist und im wirtschaftlichen Blasformverfahren verarbeitet werden kann. Die Befestigung des Griffs am Bürstenteil erfolgt bevorzugt mittels einer Klemm-, Schnapp-, oder Schraubverbindung.
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Die obigen Ausführungen können mit Ausnahme der Dimensionierung auch auf eine erfindungsgemäße Bürste Anwendung finden. Dem Fachmann wird es hierbei leicht möglich sein, die für seine gewünschte Bürste geeignete Dimensionierung des Griffs, Drahts und der Fasern usw. zu finden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben:
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 einen synthetischen Grasbesen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 zur Verdeutlichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Grasbesens eine Anordnung aus einem verdrillten Draht und zwischen den Windungen geklemmten Fasern;
- 3 zur Verdeutlichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Grasbesens eine Anordnung aus einem flexiblen Stab als Kern und einem darauf aufgewickelten verdrillten Draht (zur besseren Übersichtlichkeit hier ohne Fasern);
- 4 einen vergößerten Ausschnitt aus 3;
- 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Grasbesens, bei welcher der Kern durch einen flexiblen profilierten Stab gebildet wird (zur besseren Übersichtlichkeit auch hier ohne Fasern);
- 6 einen vergrößereten Auschnitt des Endbereichs des Grasbesens aus 5;
- 7 eine weitere Ausführungsform eines Grasbesens analog zu dem aus 5 mit engerer Wicklung;
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Man erkennt in 1 einen synthetischen Grasbesen 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der synthetische Grasbesen 1 besteht aus einem Griff 2 und einem Borstenteil 3. Der Borstenteil 3 wird durch einen Wedel aus synthetischen Fasern 4 gebildet. Die Fasern 4 werden gemäß der Erfindung von einem im Inneren des Wedels angeordneten und in dieser Darstellung daher nicht sichtbaren wendelförmig ausgebildeten verdrillten Draht gehalten. Der Griff ist in der vorliegenden Figur ohne Beschränkung der Allgemeinheit mittels einer Klemmverbindung mit dem Borstenteil verbunden.
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In 2 ist als Vorstufe bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen synthetischen Grasbesens ein verdrillter Draht 5 zu sehen, in dessen Windungen die Fasern 4 eingeklemmt sind. Die Herstellung eines solchen Borstenteils ist an sich bekannt und in der Literatur vielfach beschrieben. In der einfachsten Variante werden zwei Einzeldrähte 5a, 5b parallel und beabstandet voneinander aufgespannt. Zwischen die Einzeldrähte 5a, 5b werden auf eine vorgegebene Länge geschnittene Fasern 4 gelegt. Diese können je nach Anzahl an unterschiedlichen Fasern aus unterschiedlichen Magazinen entnommen werden. Schließlich werden die Einzeldähte 5a, 5b mit den dazwischen gelegten Fasern miteinander verdrillt. Dabei werden die Fasern in den Windungen des verdrillten Drahtes 5 eingeklemmt. Zur Herstellung des Besens wird der verdrillte Draht 5 mit den geklemmten Fasern 4 wendelförmig ausgebildet, z. B. auf einen stabförmigen flexiblen Kern 6 wendelförmig aufgewickelt.
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3 zeigt zur Verdeutlichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen synthetischen Grasbesens 1 einen stabförmigen flexiblen Kern 6 auf dessen Außenumfang der verdrillte Draht 5 wendelförmig aufgewickelt ist. Zur besseren Übersichtlichkeit wurden in dieser Darstellung die Fasern 4 weggelassen. Der Kern 6 ist in der dargestellten Ausführungsform ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Stab mit einem runden Querschnitt dargestellt.
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In dem in 4 gezeigten Ausschnitt aus 3 erkennt man deutlich die miteinander verdrillten Einzeldrähte 5a, 5b, die die Wendel bilden.
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In 5 ist ein erfindungsgemäßer Grasbesen 1 mit einem flexiblen Kern 6 mit aufgewickletem verdrillten Draht 5 dargestellt, wobei der flexible Kern 6 durch einen profilierten Stab gebildet wird. In dieser und auch in den folgenden Figuren wurden zur besseren Übersichtlichkeit die Fasern weggelassen.
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6 zeigt in einer vergrößerten Darstellung den unteren Endbereich dieses Grasbesens 1.
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7 zeigt den unteren Endbereich einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Grasbesens analog zu dem in den 5 und 6 dargestellten, bei welchem aber die Wicklung des verdrillten Drahtes 5 im Endbereich zum Beispiel zur Erhöhung der Flexibiltät und/oder Faserdichte in diesem Bereich enger erfolgt ist.
