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Die
Erfindung betrifft eine Borste aus Kunststoff für insbesondere technische Bürsten, welche
mit ihr verbundene Schleifpartikel oder Schleifkörper aufweist, die mit einem
Teil ihres Volumens oder ihrer Ausdehnung in die Oberfläche der
Borste in deren seitlichen Bereich eingreifen und mit dem übrigen Teil ihres
Volumens gegenüber
der seitlichen Borstenoberfläche überstehen.
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Eine
derartige Borste aus Kunststoff ist aus
DD 32 963 A1 bekannt. Dabei ist die Borste
auf ihre gesamte Länge
mit Schleifpartikeln versehen, so dass bei einer späteren Benutzung
der Borste nach ihrem Befestigen an einem Bürstenkörper auch Bereiche der Borste
mit Schleifmittel versehen sind, bei denen dies gar nicht benötigt wird.
Es wird also ein überflüssiger Anteil
von Schleifmittel verbraucht.
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Aus
DE 4 312 017 A1 sind
Kunststoffborsten bekannt, deren Arbeitsspitze löffel- oder meißelförmig ausgebildet
ist, wobei die Arbeitsspitze Schleiferhebungen aufweisen kann. Teilweise
in die Oberfläche
der Borste eingreifende Schleifpartikel sind dabei nicht offenbart
und auch nicht vorgesehen, weil die besondere Form der Arbeitsspitzen
dazu dienen soll, Teilchen aus einem zu bearbeitenden Material abzutrennen.
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Zum
Verbinden der Schleifpartikel mit Kunststoffborsten ist es außerdem aus
den nicht gattungsgemäßen Druckschriften
WO 97/27029 A1 und
US 5 427 595 A ,
bekannt, Klebstoff zu verwenden, um die Schleifpartikel an einem
die Borste bildenden Trägermaterial
zu befestigen, wobei aus
US 5
427 595 A Kunststoffborsten mit einem Kern und einer Hülle hervorgehen,
wobei die Schleifpartikel nur am Kern oder nur an der Hülle oder
an beiden Teilen vorgesehen sein können. Diese Befestigungsart
bedeutet, dass die gesamte Borste an ihrer Oberfläche oder
an der Oberfläche
eines Kerns mit Kleber und mit dem Schleifmittel versehen ist, so
dass auch in diesem Falle bei einer späteren Benutzung der Borste
nach ihrem Befestigen an einem Bürstenkörper auch
Bereiche mit Schleifmittel versehen sind, bei denen dies nicht benötigt wird.
Es wird also in diesem Falle neben Kleber oder Haftvermittler auch
ein überflüssiger Anteil
von Schleifmittel verbraucht.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Borste der eingangs genannten
Art zu schaffen, die einen effektiven Schleifvorgang ermöglicht,
wobei aber gleichzeitig die erforderliche Menge des Schleifmittels
vermindert ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Borste aus Kunststoff
dadurch gekennzeichnet, dass Schleifpartikel auch mit einem Teil
ihres Volumens oder ihrer Ausdehnung in die stirnseitige Oberfläche der
Borste Beingreifen und mit dem übrigen
Teil ihres Volumens gegenüber
der stirnseitigen Borstenoberfläche überstehen,
dass der in einem Bürstenkörper einzusetzende
Teil oder Bereich der Borste schleifmittelfrei ist und dass die
Borste zwischen ihrem mit Schleifpartikeln besetzten Arbeitsende
und dem in einem Bürstenkörper einzusetzenden
Teil oder Bereich einen schleifmittelfreien Abschnitt aufweist.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine Borste, bei welcher das Schleifmittel
sparsam und dennoch effektiv an der oder den Stellen der Borste
vorgesehen ist, die bei ihrer Benutzung eine Schleifwirkung haben
können
sollen. Bei der Benutzung einer entsprechenden Bürste nicht wirksame Teile der
Borste, vor allem die Teile der Borste, die sich in dem Bürstenkörper und
in einem dem Arbeitsende benachbarten Bereich befinden und bei der
Benutzung außerhalb des
Kontakts mit einem zu bearbeitenden Körper bleiben und vor allem
dazu dienen, der Borste eine ausreichende Länge zu geben, sind schleifmittelfrei, so
dass entsprechend viel Schleifmittel eingespart wird. Durch das
Einsenken der Schleifpartikel mit einem Teil ihres Volumens nicht
nur in die seitliche, sondern auch in die stirnseitige Borstenoberfläche kann
die Verwendung von Klebstoff zum Befestigen der Schleifpartikel
vermieden werden. Auf diese Weise können sogar Schleifpartikel
an schon mit einem Bürstenkörper verbundenen
Borsten angebracht werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese Borsten
miteinander verklebt werden. Das Schleifmittel oder die Schleifpartikel
lassen sich an den Borsten nach deren Herstellung und erforderlichenfalls
auch nach deren Verarbeitung anbringen, so dass zumindest die Herstellung
und erforderlichenfalls auch die Verarbeitung der Borsten keine
verschleißende
Wirkung auf die entsprechenden Be- und Verarbeitungsmittel haben
kann.
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Besonders
günstig
ist es für
einen sparsamen Verbrauch von Schleifpartikeln, wenn der Teil der
Borste, der keine Schleifwirkung ausüben kann, von Schleifpartikeln
freigelassen ist.
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Günstig ist
es, wenn etwa 1/20 bis 1/3, insbesondere etwa 1/10 bis etwa 1/8
der Länge
der Borste oder des Überstandes
der Borste über
den Bürstenkörper an
ihrem Arbeitsende mit Schleifpartikeln versehen ist. Auch bei einer
gewissen Biegung der Borste, durch welche dem Ende der Borste nahe
seitliche Bereiche dieser Borste mit einem Werkstück in Berührung kommen,
wird so die angestrebte schleifende Beaufschlagung erzielt.
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Derartige
Kunststoffborsten können
mit ihrem dem Arbeitsende abgewandten Ende an einem Bürstenkörper befestigt,
zum Beispiel verankert oder eingeschmolzen oder verklebt sein. Es
ist aber auch möglich,
derartige Kunststoffborsten U- oder V-förmig
zu biegen, so dass beide Enden der Kunststoffborste als Arbeitsenden
zur Verfügung
stehen. Zweckmäßig ist
es dabei, wenn die Borste zumindest an einem ein Arbeitsende bildenden
Endbereich oder für
eine etwa U- oder V-förmige
Biegung und Verankerung in einem Bürstenkörper an beiden Enden Schleifpartikel
aufweist und ihr in dem Bürstenkörper befestigter
Bereich schleifmittelfrei ist. Gegebenenfalls könnte aber auch bei einer U-
oder V-förmig
in einem Bürstenkörper zu
verankernden Borste nur das eine Arbeitsende mit Schleifpartikeln
besetzt sein, so dass eine Bürste
mit teils schleifenden, teils nur reinigenden Borsten gebildet werden
kann. In gleicher Weise können
an einer Bürste
erfindungsgemäße Borsten
mit schleifmittelfreien Einzelborsten oder Borstenbündeln kombiniert
sein, um die schleifende und die reinigende Wirkung in ein günstiges Verhältnis zueinander
zu bringen.
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Für eine möglichst
langlebige Kunststoffborste gemäß der Erfindung
ist es zweckmäßig, wenn
die Schleifpartikel mit ihrem in die Borste eintauchenden Teil in
die Oberfläche
der Borste eingebettet oder eingeschmolzen sind. Normalerweise haben
derartige Schleifpartikel eine unregelmäßige Form, so dass sie sich
nach einem Einschmelzen in die Borstenoberfläche gut in dieser verankern
und auch entsprechenden Arbeitsbelastungen gewachsen sind.
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Die
Schleifpartikel können
in die schon im Bürstenkörper eingesetzte
oder befestigte Borste nachträglich
eingebettet oder eingeschmolzen sein. Somit kann eine Bürste zunächst mit
Kunststoffborsten in herkömmlicher
beliebiger Weise versehen werden, ohne dass dabei die Verarbeitungsgeräte und -werkzeuge
durch Schleifpartikel an den Borsten einer höheren Verschleißwirkung
ausgesetzt sind. Erst an der fertigen Bürste können dann die Schleifpartikel
in einzelne oder alle Borsten eingebettet werden, so dass sogar
schon länger
vorhandene oder teilweise verschlissene Bürsten nachträglich mit
Schleifpartikeln versehen werden können.
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Die
Erfindung macht sich also die Tatsache zu Nutze, dass die. Borste
aus einem Kunststoff besteht, der beim ausreichenden Erwärmen so
weich oder nahezu flüssig
wird, so dass Schleifpartikel in diesen Kunststoff eindringen und
nach dessen Erstarren also ohne Verwendung von Klebstoff verankert
sind. Dabei kann die entsprechende Wärme unmittelbar auf die Borsten
oder indirekt über
einen Erwärmungsvorgang
der Schleif-Partikel
aufgebracht werden oder beide Effekte können kombiniert sein.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Kunststoffborste, die an einer entsprechenden Bürste eine
sehr ökonomische Ausbeute
der Schleifpartikel ermöglicht,
weil diese gezielt nur in dem Bereich der Borsten angeordnet werden
können,
der schleifend wirksam werden soll. Eine schlei fende und verschleißende Wirkung
an der Extrusionsdüse
für die
die Borsten bildenden Filamente wird ebenso vermieden, wie eine
entsprechende stärkere
Belastung der Bürstenfertigungsmaschine
vermieden werden kann, wenn die Schleifpartikel erst nachträglich an
den Borsten angebracht werden. Dabei ist auch eine gezielte Beschichtung der
Borsten oder Filamente nur an einem Teil ihres Umfangs möglich, so
dass eine entsprechende Bürste
bei einer Bewegung schleifend und bei der entgegengesetzten Bewegung
reinigend benutzt werden kann.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in
zum Teil stark schematisierter Darstellung:
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1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kunststoffborste, bei welcher
das spätere Arbeitsende
und dabei nur ein Bruchteil der Länge dieser Kunststoffborste
mit Schleifpartikeln versehen ist,
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2 im
vergrößerten Maßstab das
Arbeitsende der Borste gemäß 1 und
dabei die in 1 mit einem Kreis A markierte
Einzelheit, wobei die Schleifpartikel in einer idealisierten Anordnung
dargestellt sind,
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3 in
noch weiter vergrößertem Maßstab einen
Teilschnitt durch einen oberen Randbereich des Arbeitsendes der
erfindungsgemäßen Kunststoffborste
mit in die Oberfläche
dieser Borste mit einem Teil ihres Volumens eingreifenden und eingebetteten,
insbesondere eingeschmolzenen Schleifpartikeln,
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4 einen
Teil einer Bürste,
deren Bürstenkörper beispielsweise
ein über
zwei Umlenkrollen umlaufender Riemen sein kann, wobei die Arbeitsenden
der Borsten und Borstenbüschel
gemäß 1 bis 3 mit
Schleifpartikeln besetzt sind sowie
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5 im
vergrößertem Maßstab die
in 4 mit dem Kreis B markierte Einzelheit, also die
Arbeitsenden der ein Borstenbüschel
bildenden Borsten mit den an ihnen teilweise eingebetteten Schleifpartikeln.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete Borste besteht aus Kunststoff
und dient dazu, an einem Bürstenkörper 2 (4)
verankert oder befestigt zu werden, um mit diesem zusammen eine
insbesondere technische Bürste
zu bilden. Damit eine solche Bürste
zusätzlich
zu einem Reinigungseffekt oder statt dessen einen Schleifeffekt
haben kann, ist die Borste 1 mit Schleifpartikeln 3 versehen,
wobei gemäß 3 die
Schleifpartikel 3 mit einem Teil ihres Volumens oder ihrer
Ausdehnung in die Oberfläche 4 der Borste 1,
sei es die seitliche Oberfläche 4,
sei es die stirnseitige Oberfläche 4 eingreifen
und mit dem übrigen
Teil ihres Volumens gegenüber
der Borstenoberfläche 4 überstehen.
Dabei erkennt man in den 1 und 4, dass
zumindest der in einen Bürstenkörper 2 einzusetzende
Teil oder Bereich frei von Schleifpartikeln 3, also schleifmittelfrei
ist. Es ist also praktisch nur das durch den Kreis A in 1 umschlossene
Arbeitsende der Borste 1 mit Schleifpartikeln besetzt und
die Borste 1 weist in Gebrauchsstellung zwischen ihrem
mit Schleifpartikeln 3 besetzten Arbeitsende und dem Bürstenkörper 2 – sowie
erwähnt,
im Inneren dieses Bürstenkörpers 2 – einen
schleifmittelfreien Abschnitt auf. Entsprechend sparsam und gezielt
können
die Schleifpartikel 3 zum Einsatz kommen. Der Teil der
Borste 1, der keine Schleifwirkung ausüben kann, ist auch von Schleifpartikeln 3 freigelassen.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist auf diese Weise etwa ein Zehntel der Länge der Borste 1 – an deren Arbeitsende – mit Schleifpartikeln 3 versehen.
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Dabei
sind die Schleifpartikel 3 gemäß 3 mit ihrem
in die Borste 1 eintauchenden Teil in die Oberfläche 4 und
das Innere der Borste 1 eingebettet oder eingeschmolzen,
so dass für
die Befestigung der Schleifpartikel 3 kein Klebstoff benötigt wird. Demgemäß können die
Schleifpartikel 3 auch erst dann an den Borsten 1 nachträglich angebracht,
eingebettet oder eingeschmolzen werden, wenn die Borsten 1 schon
in den Bürstenkörper 2 eingesetzt oder
an diesem befestigt sind. Dadurch kann die Belastung der Bürstenherstellungs-Maschinen
oder -Geräte
durch abrasive Borsten vermieden werden.
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Gemäß 5 kann
praktisch das gesamte Arbeitsende am gesamten Umfang der Borste 1 Schleifpartikel 3 aufweisen.
Es ist aber auch möglich, dass
nur an einem Teil des Umfangs der Borste 1 Schleifpartikel 3 vorgesehen
sind. Dadurch kann eine Bürste
beispielsweise bei einer Bewegung in einer Richtung schleifend und
in der entgegengesetzten Richtung reinigend wirken, wenn die Schleifpartikel 3 an
den Borsten 1 einer solchen Bürste alle an einer übereinstimmenden
Seite der Borsten 1 vorgesehen sind und bei der schleifenden
Benutzung mit einem entsprechenden Werkstück in Berührung kommen.
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Zum
Verankern oder Einbetten oder Einschmelzen der Schleifpartikel 3 in
die Borste 1 können
die Borste 1 und/oder die Schleifpartikel 3 so stark
erwärmt
werden, dass bei gegenseitiger Berührung die Borste 1 zumindest
an ihrer Oberfläche 4 genügend weich
wird, um das Eindringen eines Teils des Volumens des jeweiligen
Schleifpartikels 3 zu ermöglichen. Die Borste 1 wird
also bei oder nach dem erwähnten
Erwärmen
mit Schleifpartikeln 3 zusammengeführt und damit beschichtet oder
die Borste 1 könnte
zunächst
mit Schleifpartikeln 3 zusammengebracht und dann erwärmt werden,
um die an der zunächst
noch nicht erwärmten
Borste 1 haftenden Schleifpartikel 3 in die Oberfläche 4 eindringen
zu lassen und/oder damit zu verschmelzen.
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Denkbar
wäre, dass
die Borste 1 mit Schleifpartikeln 3 bestreut oder
in eine Schleifpartikelmenge eingetaucht und dadurch lose mit Schleifpartikeln 3 besetzt
oder benetzt und danach erwärmt
wird, wodurch die Schleifpartikel 3 teilweise in die Oberfläche 4 der
Borste 1 eindringen und eingebettet oder eingeschmolzen
werden. Nach dem Erkalten und Erstarren des Umgebungsbereichs des
jeweiligen Schleifpartikels 3 ist dieser dann fest verankert,
insbesondere, wenn aufgrund der unregelmäßigen Form des Schleifpartikels 3 eine
Hinterschneidung in seinem Verankerungsbereich bewirkt wird. Diese
Verfahrensweise erlaubt vor allem das Anbringen von Schleifpartikeln 3 an
den Borsten 1 einer schon gefertigten Bürste.
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Die
Kunststoffborste 1 ist an ihrer Oberfläche 4 mit teilweise
in sie eingebetteten oder eingeschmolzenen Schleifkörpern oder
Schleifpartikeln 3 versehen, welche Schleifpartikel 3 mit
einem Teil ihres Volumens oder ihrer Ausdehnung in die Oberfläche 4 der
Borste 1 eingreifen und mit dem übrigen Teil ihres Volumens überstehen.
Dabei kann zumindest der in einen Bürstenkörper 2 einzusetzende
Teil oder Bereich der Borste 1 insbesondere auch zum Einsparen von
Schleifmittel frei von Schleifpartikeln 3 sein.