DE102013003249A1

DE102013003249A1 - Zusammenfassen von Borstenbunden

Info

Publication number: DE102013003249A1
Application number: DE201310003249
Authority: DE
Inventors: Ingo Kumpf
Original assignee: Zahoransky AG
Current assignee: Zahoransky AG
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-08-28

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen von Borstenbunden (4) mit einseitig und/oder beidseitig angespitzten Filamenten, wobei die Filamente in einen Innenbereich (2f) des Bereitstellungskörpers (2) eingelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein dehnfähiger Ummantelungsschlauch (3), an einer Fläche (2c, 2d) des Bereitstellungskörpers (2) angelegt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von Borstenbunden, bei denen die Enden der Filamente entweder einseitig oder beidseitig angespitzt sind.
Borstenmaterial wird üblicherweise in Strängen von ein bis zwei Meter Länge hergestellt. Diese Stränge sind entweder durch einen Papierstreifen spiralförmig umwickelt, oder von einem Kunststoffschlauch umschlossen und werden vor der Weiterverarbeitung auf die benötigte Länge geschnitten.
Einseitig oder beidseitig angespitzte Filamente können durch mechanische oder chemische Verfahren hergestellt werden. Bei den chemischen Verfahren müssen die Filamente, zur Neutralisierung der chemischen Substanzen, einen Waschvorgang durchlaufen und eventuell noch einen weiteren Beschichtungsvorgang. Anschließend werden die Filamente von Hand in einen Ring einsortiert. Nach dem Befüllen des Rings wird ein Papierstreifen um den Ring gelegt, der diesen cirka 1,5 mal umschließt, der Ring wird entfernt und der Papierstreifen wird mit einem „Haushaltsgummi” umschlossen.
Die in dieser Packart hergestellten Borstenbunde sind sehr locker und lassen kein automatisches Handling zu.
Es soll eine Packart gefunden werden, bei dem die Borstenbunden fest umschlossen werden, so dass die Borstenbunden automatisch handhabbar sind. Optimal wäre es, wenn an den Stirnseiten der Borstenbunden die Ummantelung enger wird, damit die Einzelfilamente sich nicht aus dem Verbund lösen könnten.
Anstatt der Ummantelung durch einen Papierstreifen, sollte sich um den Borstenbund ein elastischer Ummantelungsschlauch befinden. Besonders gut eignet sich hierzu ein nahtloser PE-Schlauch (Polyethylenschlauch). Hervorragend hierfür ist das LDPE-Polyethylen. LD steht für „low density” = geringe Dichte.
Der Ummantelungsschlauch hat im entspannten Zustand einen kleineren Durchmesser als der fertige Borstenbund. Um den Ummantelungsschlauch um den Borstenbund zu legen, muss der Ummantelungsschlauch auf einem größeren Durchmesser fixiert werden. Nachdem ein kleinerer Durchmesser mit den Filamenten gefüllt worden sind, kann das Zwischenstück zwischen Borstenbund und Ummantelungsschlauch entfernt werden, dann umfasst der Ummantelungsschlauch den Borstenbund und drückt ihn zusammen.
Da der Ummantelungsschlauch flexibel ist, wird der Borstenbund nicht vollständig zylindrisch umfasst, sondern an den Enden, an denen die Filamente spitz sind, wird der Ummantelungsschlauch enger. Dies führt dazu, dass die Filamente fest zusammengehalten werden. Ein automatisches Handling ist danach möglich. Vorhandenen Einlegeautomaten herkömmlicher Borstenbunden können durch leichte Modifikationen verwendet werden. Der händische Einlegeprozess entfällt und es stellt sich bei der Verarbeitung dieses Materials ein deutlicher, wirtschaftlicher Vorteil ein.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigt:
1 bis 6 zeigt die Verfahrenschritte die zum Herstellen eines fest ummantelten Borstenbundes führen.
7 zeigt den fertigen Borstenbund von der 6 vergrößert in der Seitenansicht.
8 bis 11 zeigt ein weiteres Verfahren um einen fest ummantelten Borstenbund herzustellen.
12 bis 14 zeigen verschiedene Ausführungen fest ummantelte Borstenbunden.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Borstenbundherstellungsvorrichtung zeigt ein mit 2 bezeichneter Bereitstellungskörper der einen mit 3 bezeichneten Ummantelungsschlauch hält, wobei der Bereitstellungskörper auf einer mit 5 bezeichneten Platte steht.
Der Bereitstellungskörper 2 besteht aus einer kegelförmigen Ansatz 2a die über ein kugelförmigen Abschnitt 2b in einer zylindrischen Außenfläche 2c endet. Die zylindrische Außenfläche 2c hat im gesamten Bereich Öffnungen 2c1 die mit der Öffnung 2c2 verbunden ist.
Im Innenbereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 befindet sich eine zylindrische Innenfläche 2d und eine ebene Fläche 2e. In diesem Bereich werden die Filamente eingefüllt. Die zylindrische Innenfläche 2d hat im gesamten Bereich Öffnungen 2d1 die mit der Öffnung 2d2 verbunden ist. Die ebene Fläche 2e hat im Innenbereich ein feines Sieb 2e1, so dass Luft hindurchströmen kann, aber die spitzen Enden der Filamente nicht eindringen können. Dieses feine Sieb 2e1 ist mit der Öffnung 2e2 verbunden. Das feine Sieb 2e1 kann aus einem Einsatz aus gewebten Stahl- oder Edelstahldrähten, sogenannten Tressengewebe, bestehen.
Wenn der Innenbereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 nach unten auf der Platte 5 steht, kann der Ummantelungsschlauch 3a im entspannten Zustand über den kegelförmigen Ansatz 2a über den kugelförmigen Abschnitt 2b über die zylindrische Außenfläche 2c gedrückt werden. Wird die Öffnung 2c2 mit Überdruck beaufschlagt, strömt Luft aus den Öffnungen 2c1, hierdurch wird die Reibung während des Überstreifens verringert. Beim Erreichen der Endposition wird der Luftdruck abgeschaltet und der Ummantelungsschlauch 3b sitzt fest auf der zylindrischen Außenfläche 2c. Wird ein Unterdruck an die Öffnung 2c2 angelegt, verstärkt sich der feste Sitz des Ummantelungsschlauchs 3B auf der zylindrischen Außenfläche 2c.
Der Bereitstellungskörper 2 kann umgedreht werden, so dass die Einzelfilamente von oben in den Innenbereich 2f eingelegt werden können. Ein Unterdruck in den Öffnungen 2d2 und 2e2 sorgen dafür, dass ein Sog durch die Öffnungen der zylindrischen Innenfläche 2d1 und dem feinen Sieb 2e1 entsteht, dadurch werden die Filament in der abgelegten Position gehalten, auch wenn der Bediener beide Hände vom Bereitstellungskörper 2 entfernt, fallen die losen Filamente nicht um.
Wenn genügend Filamente in den inneren Bereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 gefüllt worden sind, hat sich ein loser Borstenbund 4 gebildet. Anschließen wird die Platte 5 über den inneren Bereich 2f gelegt und der Bereitstellungskörpers 2 wird mit der Platte 5 umgedreht. Während der Ummantelungsschlauch 3b und die Platte 5 festgehalten wird, kann der Bereitstellungskörper 2 in Richtung P2 nach oben abgezogen werden. Wird die Öffnung 2c2 mit Überdruck beaufschlagt, strömt Luft aus den Öffnungen 2c1, hierdurch wird die Reibung zwischen dem Bereitstellungskörpers 2 und dem Ummantelungsschlauch 3b verringert. Ein leichter Überdruck in den Öffnungen 2d2 und 2e2 sorgt dafür, das die Filamente des Borstenbundes 4 leichter von dem Bereitstellungskörper 2 löst. Wird diese Luft mit ionisierter Luft angereichert, lösen sich Filamente vom Bereitstellungskörper 2, die über statische Kräfte verbunden sind.
Auf der Platte liegt dann ein Borstenbund 4 der mit einem Ummantelungsschlauch 3d fest umschlossen ist. In 7 ist die Seitenansicht des Borstenbunds 4 mit Ummantelungsschlauch 3d zu sehen. Durch des angespitzte Material an den Stirnseiten des Borstenbunds 4 verringert der Ummantelungsschlauch 3d den Durchmesser der Stirnseiten. Hierdurch wird das Herausfallen einzelner Filamente stark vermindert.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Borstenbund 4 mit Ummantelungsschlauch 3d zeigen die 8 bis 11.
In den Innenbereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 wird ein Ummantelungsschlauch 3a im entspannten Zustand eingelegt. Durch anlegen eines Unterdrucks an Öffnung 2d2 entsteht ein Sog an den Öffnungen 2d1 der zylindrischen Innenfläche 2d, dies zieht den Ummantelungsschlauch 3c an die zylindrische Innenfläche 2d. Die Filamente können in den Innenbereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 eingelegt werden.
Wenn genügend Filamente in den inneren Bereich 2f des Bereitstellungskörpers 2 gefüllt worden sind, dann hat sich ein loser Borstenbund 4 gebildet. Der Unterdruck an der Öffnung 2d2 kann abgeschalten werden, wodurch sich der Ummantelungsschlauch 3c von der zylindrischen Innenfläche 2d löst und sich um den Borstenbund 4 legt. Der Borstenbund 4 wird durch den Ummantelungsschlauch 3d zusammengedrückt und fest umschlossen. Während des Zusammendrückens des Borstenbundes 4 kann es vorkommen, dass einzelne Filamente nach oben aus Borstenbund 4 herausgedrückt werden, dem kann entgegengewirkt werden in dem man ein Unterdruck in der Öffnung 2e2 anlegt, wodurch ein Unterdruck im feinen Sieb 2e1 entsteht. Strömt zur gleichen Zeit ionisierte Luft über den Innenbereich 2f so werden die statischen Ladungen, die während des Befüllens innerhalb des Borstenbundes 4 entstehen, stark verringert. Anstatt des Soges durch das feine Sieb 2e1 kann eine nicht gezeichnete Abdeckplatte das Herausschieben der einzelnen Filamente verhindern.
In 12 ist der Borstenbund 4 mit der Ummantelung 3d gezeigt, wobei die Höhe der Ummantelung 3d ähnlich ist wie die Höhe des Borstenbundes 4.
In 13 ist ein Borstenbund 4 mit der Ummantelung 3g umschlossen, wobei die Höhe der Ummantelung 3g wesentlich geringer ist als die Höhe des Borstenbunds 4. Hierdurch kann ein automatischer Greifer den Borstenbund an den Außenseiten der Stirnfläche halten.
In 14 ist der Borstenbund 4 mit zwei Ummantelungen 3h ummantelt, die jeweils in der Höhe stark reduziert wird, wobei der Mittenumfang 3i frei bleibt. Ein automatisches Handling kann den Borstenbund 4 im inneren Bereich des Durchmessers zuverlässig greifen. Das Abstreifen der Ummantelung erleichtert sich erheblich.
Als Material für die Ummantelung 3 eignet sich am besten PE-Polyethylen oder das LDPE-Polyethylen wenn es in den Materialstärken von 0,01 mm bis 1 mm eingesetzt wird.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Borstenbunden (4) mit einseitig und/oder beidseitig angespitzten Filamenten, wobei die Filamente in einen Innenbereich (2f) des Bereitstellungskörpers (2) eingelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein dehnfähiger Ummantelungsschlauch (3), an einer Fläche (2c, 2d) des Bereitstellungskörpers (2) angelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein kegelförmiger Ansatz (2a) am Bereitstellungskörper (2) vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (2c1, 2d1, 2e1), in der Nähe des Innenbereichs (2f) des Bereitstellungskörpers (2), vorhanden sind, die mit den entsprechenden Öffnungen (2c2, 2d2, 2e2), die weiter entfernt vom Innenbereich (2f) des Bereitstellungskörpers (2) vorhanden sind, verbunden sind.
Verfahren zum Herstellen von Borstenbunden (4) mit einseitig und/oder beidseitig angespitzten Filamenten, wobei in einen Innenbereich (2f) eines Bereitstellungskörpers (2) einseitig und/oder beidseitig angespitzte Filamente eingelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein dehnfähiger Ummantelungsschlauch (3) von einer Fläche (2c, 2d) an den Borstenbund (4) übergeben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente des Borstenbundes (4) durch den dehnfähiger Ummantelungsschlauch (3d, 3g, 3h) nach der Übergabe zusammengedrückt werden.
Borstenbund (4) in dem einseitig und/oder beidseitig angespitzte Filamente vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenbund mit mindestens einem dehnfähigen Ummantelungsschlauch (3) eingefasst ist.
Borstenbund (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dehnfähige Ummantelungsschlauch (3) aus Kunststoff, vorzugsweise aus PE-Polyethylen oder LDPE-Polyethylen besteht und das die Materialstärke der Ummantelung (3) in den Grenzen 0,01 mm bis 1 mm liegt.
Borstenbund (4) nach Anspruche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oder beiden stirnseitigen Enden des Borstenbunds (4) die Filamente stärker zusammengedrückt werden wie in der Mitte des Borstenbundes (4).
Borstenbund (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dehnfähige Ummantelungsschlauch (3g) weniger als 80% der Höhe des Borstenbundes (4) ist und das ein oder mehrere Ummantelungsschläuche vorhanden sind.
Borstenbund (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dehnfähige Ummantelungsschläuche (3h) vorhanden sind und dass diese beidseitig des Mittenumfangs (3i) des Borstenbund (4) so angeordnet sind, dass der Mittenumfang (3i) frei bleibt.