DE1205051B

DE1205051B - Plastic bristles for brushes or the like and a method for their production

Info

Publication number: DE1205051B
Application number: DES81516A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Shaw
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-10-23
Filing date: 1962-09-18
Publication date: 1965-11-18

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

A46dA46d

Deutsche Kl.: 9 a -1/00 German class: 9 a - 1/00

Nummer: 1205 051Number: 1205 051

Aktenzeichen: S81516III/9aFile number: S81516III / 9a

Anmeldetag: 18. September 1962Filing date: September 18, 1962

Auslegetag: 18. November 1965Opening day: November 18, 1965

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffborste für Bürsten, Pinsel, Besen oder ähnliche Verwendungszwecke sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Borsten.The invention relates to a plastic bristle for brushes, paint brushes, brooms or similar uses and a method for producing such bristles.

In jüngerer Zeit haben synthetische Borsten, speziell in Form vorgereckter Fasern in steigendem Maße Anwendung als Borsten für Bürsten u. dgl. gefunden. Obwohl erhebliche Anstrengungen gemacht worden sind, die Form und Zusammensetzung synthetischer Borsten so abzuändern, daß sie in ihrer Wirkung mehr den natürlichen Fasern und Borsten gleichen, sind die synthetischen Borsten in ihrer Leistungsfähigkeit hinter den Naturborsten zurückgeblieben. More recently, synthetic bristles, especially in the form of pre-stretched fibers, have increased in size Dimensions found application as bristles for brushes and the like. Although considerable effort was made have been to modify the shape and composition of synthetic bristles so that they are in their The effectiveness of the synthetic bristles is more similar to that of natural fibers and bristles lagged behind the natural bristles.

Schweineborsten sind für Malerpinsel und andere Verwendungszwecke besonders gut geeignet. Eines ihrer typischen Merkmale ist der geringer werdende Durchmesser in Richtung auf das freie, arbeitende Ende hin. Der damit verbundene Rückgang der Biegefestigkeit in Richtung auf das freie Ende ist wegen der biegsamen Spitze, die der Pinsel oder die Bürste dadurch erhält, sehr erwünscht. An ihrem arbeitenden Ende spaltet sich jede Schweineborste in viele feinere Fasern auf, wodurch das glatte Verarbeiten von Farben oder Flüssigkeiten erleichtert wird. Wenn die Borste abgenutzt wird, so setzt sich das Aufspalten nach dem dickeren Ende der Borste fort, so daß die ausgezeichnete Wirkung der Bürste erhalten bleibt, auch wenn die Borsten abgenutzt sind. Über die ganze Länge des Borstenschaftes sind ferner Bläschen verteilt, welche infolge ihrer Kapillarwirkung zum Farbaufnahmevermögen einer Bürste aus Schweineborsten beitragen.Pig bristles are particularly suitable for paintbrushes and other uses. One Their typical characteristics is the decreasing diameter in the direction of the free, working one End. The associated decrease in flexural strength towards the free end is very desirable because of the flexible tip it gives the paintbrush or brush. On theirs At the working end, each pig's bristle splits into many finer fibers, making the processing smooth is facilitated by paints or liquids. When the bristle wears out, it will settle the splitting continues after the thicker end of the bristle, so that the excellent effect of the brush remains even when the bristles are worn out. Are over the entire length of the bristle shaft Furthermore, bubbles distributed, which due to their capillary action to the paint absorption capacity of a brush contribute from pig bristles.

Es sind schon synthetische Borsten für Malerbürsten und -pinsel hergestellt worden, deren Durchmesser in Richtung auf das äußere oder arbeitende Ende zu abnimmt. Es wurden auch Maschinen entworfen, mit deren Hilfe die arbeitenden Enden dieser Fasern mechanisch aufgespalten werden können.Synthetic bristles have already been made for painters' brushes and brushes, their diameter decreasing towards the outer or working end. Machines were also designed with the help of which the working ends of these fibers can be mechanically split.

Bürsten, die unter Verwendung solcher sich im Durchmesser verjüngenden und am freien Ende aufgespaltener Fasern hergestellt wurden, werden in großem Umfang verwendet, doch genügen sie noch nicht allen Ansprüchen, weil die glatten, sich verjüngenden Faserschäfte die Farbe nicht so wirksam halten können wie die Schäfte von Schweineborsten. Weil die mechanische Einwirkung, die sich beim Gebrauch des Pinsels oder der Bürste ergibt, kaum ausreicht, um die Auffaserung der sich verjüngenden synthetischen Borsten fortzusetzen, besteht außerdem die Neigung, daß sich das aufgespaltene Ende abnutzt und somit eine dünne Borstenspitze ver-Brushes made using such tapered in diameter and split at the free end Fibers are widely used, but they are still sufficient not all claims because the smooth, tapered fiber shafts don't make the color as effective can hold like the shafts of pig bristles. Because the mechanical action that occurs when Use of the paintbrush or brush reveals barely enough to fray the tapered Furthermore, to continue synthetic bristles, there is a tendency that the split end wears and thus a thin bristle tip

Kunststoffborsten für Bürsten od. dgl. sowie
Verfahren zu deren HerstellungPlastic bristles for brushes or the like. As well as
Process for their manufacture

Anmelder:Applicant:

Gilbert Shaw, Middlebury, Vt. (V. St. A.)Gilbert Shaw, Middlebury, Vt. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,Dr.-Ing. E. Maier, patent attorney,

Stuttgart 1, Uhlandstr. 16Stuttgart 1, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 23. Oktober 1961 (217 000), vom 15. August 1962 (147 013)V. St. v. America of October 23, 1961 (217 000), August 15, 1962 (147 013)

bleibt, was für das Auftragen der Farben ungünstig ist.remains, which is unfavorable for the application of the colors.

Es wurden daher Malerbürsten entwickelt, deren Borsten an Stelle des vollen, kreisförmigen Querschnitts einen X-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Kapillarität dieser Bürsten und die Nachbildung eines aufgespaltenen freien Endes im Gebrauch sind ausgezeichnet; sie konnten bis jetzt jedoch noch nicht in einer solchen Ausführungsform geliefert werden, bei welcher die Biegesteifigkeit der Borsten gegen das äußere Ende hin abnimmt.Therefore painter's brushes have been developed which have bristles instead of the full, circular cross-section have an X-shaped cross section. The capillarity of these brushes and the replica of one split free ends in use are excellent; however, they have not yet been able to enter such an embodiment can be supplied in which the flexural rigidity of the bristles against the decreases towards the outer end.

Eine ideale synthetische Bürstenfaser sollte daher die folgenden Eigenschaften aufweisen: Zunehmende Nachgiebigkeit in Richtung auf das arbeitende Ende (zumindest in Richtung der beim Gebrauch auftretenden Biegebeanspruchung); die Fähigkeit, leicht aufzufasern; die Eigenschaft, so geformt zu sein, daß die mechanischen Kräfte, die während der Verwendung der Faser darauf einwirken, in dem Maße zum Auffasern führen, daß sich das aufgespaltene Ende mit der Abnutzung der Faser laufend nachbildet; maximale Oberfläche des arbeitenden Endes und, sofern Kapillarität erforderlich ist, das Vorliegen von Rillen oder Furchen über die gesamte Länge derAn ideal synthetic brush fiber should therefore have the following properties: Increasing Compliance towards the working end (at least towards that which occurs in use Bending stress); the ability to fray easily; the quality of being so shaped that the mechanical forces that act on it during use of the fiber to the extent to which Unfibrate so that the split end is continuously replicated as the fiber wears; maximum surface area of the working end and, if capillarity is required, the presence of grooves or furrows along the entire length of the

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Fasern, um die Fähigkeit, Flüssigkeit zu speichern, zu verbessern.Fibers to improve the ability to retain fluids.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffborste zu schaffen, deren Eigenschaften weitgehend denen von Naturborsten entsprechen.The invention is therefore based on the object of creating a plastic bristle, the properties of which largely correspond to those of natural bristles.

Diese Aufgabe wird bei einer Kunststoffborste der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Borste zumindest auf einer Teillänge eine in ihrer Längsrichtung zunehmende, durch Querschnittsverformung hervorgerufene Querschnittsabflachung aufweist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die erfindungsgemäße Kunststoffborste bei über ihre Länge gleichbleibender Materialquerschnittsfläche eine größere Arbeitsfläche als die bisher bekannten Kunststoffborsten aufweist und daß der Verlauf der Biegesteifigkeit längs der Kunststoffborste weitgehend demjenigen bei Naturborsten gleicht. Außerdem zerfasern die erfindungsgemäßen Kunststoffborsten beim Arbeiten mit einer hieraus hergestellten Bürste oder einem Pinsel am freien Ende verhältnismäßig leicht.This object is achieved with a plastic bristle of the type mentioned at the outset according to the invention solved that the bristle at least over a part of its length increasing in its longitudinal direction, through Has cross-sectional deformation caused cross-sectional flattening. In this way it is achieved that the plastic bristle according to the invention with constant material cross-sectional area over its length has a larger work surface than the previously known plastic bristles and that the course the flexural rigidity along the plastic bristle is largely the same as that of natural bristles. In addition, the plastic bristles according to the invention fray when working with one made therefrom Brush or a paintbrush at the free end relatively light.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1776 840 wurden schon über nahezu ihre ganze Länge büschelförmig aufgespaltene Borsten bekannt, die zwar eine erhebliche Kapillarität aufweisen, jedoch im oberen, dem Bürstenkörper zugekehrten Teil zu biegeschlaff sind und außerdem keine senkrecht zur Streichrichtung derart ausgeprägt vergrößerte Arbeitsfläche aufweisen, wie dies bei den erfindungsgemäßen Borsten der Fall ist. Jedoch ist es durch diese Druckschrift schon bekanntgeworden, mehrere Borsten einstöckig an eine gemeinsame Wurzel anzuformen.Due to the German utility model 1776 840 were already tufted over almost their entire length split bristles known, which have a considerable capillarity, but in the upper, the part facing the brush body are too limp and also none perpendicular to the direction of stroke have such a markedly enlarged working surface, as is the case with the bristles according to the invention the case is. However, it has already become known through this publication, several bristles to be molded in one piece to a common root.

Die erfindungsgemäßen Borsten werden zweckmäßig aus vorgefertigten Borsten hergestellt, die auf wenigstens einer Teillänge durch Druckeinwirkung in die abgeflachte Form gebracht sind.The bristles according to the invention are expediently made from prefabricated bristles that have at least a partial length are brought into the flattened shape by the action of pressure.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung betreffende Merkmale sind in den Patentansprüchen enthalten und/oder zusammen mit Einzelheiten der Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung erläutert; in dieser zeigtFeatures relating to further advantageous developments of the invention are set out in the claims contained and / or together with details of the invention on the basis of the exemplary embodiments the drawing explained; in this shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine hohle zylindrische Faser, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflacht werden kann,F i g. 1 shows a longitudinal section through a hollow cylindrical Fiber that can be flattened according to the present invention,

Fig. IA einen Querschnitt entlang der Linie 1A-1A der Fig. 1,Fig. 1A is a cross-section along line 1A-1A of Fig. 1;

Fi g. 2 einen Längsschnitt durch eine hohle, durch eine Zwischenwand verstärkte Faser, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflacht werden kann,Fi g. 2 shows a longitudinal section through a hollow, through a partition of reinforced fiber which can be flattened according to the present invention,

Fig. 2A einen Querschnitt entlang der Linie 2A-2A von Fig. 2,Fig. 2A is a cross-section along line 2A-2A of Fig. 2;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine hohle Faser von quadratischem Querschnitt, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflacht werden kann,F i g. 3 is a longitudinal section through a hollow fiber of square cross-section made in accordance with the present invention Invention can be flattened,

Fig. 3A einen Querschnitt entlang der Linie 3,4-3,4 von Fig. 3,3A shows a cross section along the line 3,4-3,4 of Fig. 3,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer hohlen Faser mit Längsriefen, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflacht werden kann,Figure 4 is a perspective view of a hollow Fiber with longitudinal grooves that can be flattened according to the present invention,

Fig. 4A das Profil der Faser von Fig. 4,Fig. 4A shows the profile of the fiber of Fig. 4,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer X-f örmigen Faser, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflacht werden kann,F i g. Figure 5 is a perspective view of an X-shaped fiber flattened in accordance with the present invention can be,

Fig. 5A das Profil der Faser von Fig. 5,Fig. 5A shows the profile of the fiber of Fig. 5,

F i g. 6 eine Ansicht der hohlen Faser von F i g. 1 nach dem Abflachen,F i g. 6 is a view of the hollow fiber of FIG. 1 after flattening,

Fig. 6A einen Längsschnitt entlang der Linie 6A-6A von Fig. 6, dieFig. 6A is a longitudinal section taken along line 6A-6A of Fig. 6 showing

Fig. 6B, 6C und 6D jeweils Querschnitte entlang der Linien 6B-6B, 6C-6C bzw. 6D-6D von Fig. 6A, 6B, 6C and 6D are cross sections taken along lines 6B-6B, 6C-6C and 6D-6D, respectively, of FIG. 6A,

Fig. 7 eine Seitenansicht der X-förmigen Faser von F i g. 5 nach dem Abflachen, die7 is a side view of the X-shaped fiber of FIG. 5 after flattening that

Fig. 7A, 7B und 7C die Querschnitte entlang der Linien 7,4~7Λ, ΊΒ-ΊΒ bzw. 7C-7C der Fig. 7, Fig. 8 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß abgeflachten Borste, welche erkennen ίο läßt, wie das arbeitende, abgeflachte Ende einen viel größeren Bereich überstreicht, als dies die dünne Spitze einer üblichen Faser von der in7A, 7B and 7C the cross-sections along the lines 7.4 ~ 7Λ, ΊΒ-ΊΒ and 7C-7C of FIG. 7, FIG. 8 a schematic representation of a bristle flattened according to the invention, which shows how the working one , flattened end covers a much larger area than the thin tip of a common fiber from the in

Fig. 9 gezeigten Art ermöglicht, deren Durchmesser sich in Richtung auf das arbeitende Ende zu vermindert,Fig. 9 allows the diameter of which is towards the working end reduced,

Fig. 10 die Vorderansicht einer Form, wie sie zum Abflachen der Borsten einer bereits gebildeten Bürste geeignet ist,Fig. 10 is a front view of a mold such as that shown in FIG is suitable for flattening the bristles of an already formed brush,

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie 11-11 von Fig. 10,Fig. 11 is a cross section taken along line 11-11 of Fig. 10;

Fig. 12 eine schematische Darstellung, aus der hervorgeht, wie die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Form zum Abflachen einer bestimmten Menge einzelner Fasern, die zum Abflachen geeignet sind und die noch nicht in einem Bürstenblock vereinigt sind, verwendet werden kann,FIG. 12 is a schematic illustration showing how that shown in FIGS. 10 and 11 is shown Shape for flattening a certain amount of individual fibers that are suitable for flattening and which are not yet combined in a brush block can be used,

Fig. 13 schematisch ein bürstenähnliches Produkt, das in der in F i g. 12 dargestellten Weise abgeflacht ist und bei welchem die herausragenden Enden der Borsten zusammengeschweißt oder -gekittet sind,13 schematically shows a brush-like product, that in the in F i g. 12 is flattened manner and in which the protruding ends of the Bristles are welded or cemented together,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Unterteils einer Form, die zum Abflachen einer Gruppe von Fasern in mehreren Längenabschnitten verwendet wird,
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer der beiden Seitenplatten, die in Verbindung mit dem in Fig. 14 gezeigten Unterteil der Form benutzt werden,14 is a perspective view of an embodiment of the lower part of a mold which is used to flatten a group of fibers in several lengths.
Figure 15 is a perspective view of one of the two side plates used in conjunction with the bottom of the mold shown in Figure 14;

Fig. 16 einen Querschnitt entlang der Linie 16-16 von F i g. 14,Figure 16 is a cross-sectional view taken along line 16-16 of Figure 16. 14,

Fig. 17 einen Querschnitt entlang der Linie 17-17 von Fig. 14,Fig. 17 is a cross section taken along line 17-17 of Fig. 14;

Fig. 18 einen Ausschnitt aus der Vorderansicht der in Fig. 17 gezeigten Form nach Entfernung der Bodenplatte, in welcher die herausragenden abgeflachten Borsten zu erkennen sind,18 shows a detail from the front view of the form shown in FIG. 17 after removal of the Base plate in which the protruding flattened bristles can be seen,

Fig. 19 die Ansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Borste mit zwei Abflachungen, 19 shows the view of a bristle made according to the present invention with two flats;

Fig. 19A, 19B und 19C Querschnitte entlang der Linien 19A-19A, 19B-19B bzw. 19C-19C von Fig. 19,19A, 19B and 19C are cross sections taken along lines 19A-19A, 19B-19B and 19C-19C, respectively, of Fig. 19;

Fig. 20 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erzielung vielfacher Abflachungen einer fortlaufenden Faser.20 shows a schematic representation of a device to achieve multiple flattenings of a continuous fiber.

Es wurde gefunden, daß synthetische Fasern mit idealen Eigenschaften für die Verwendung als Borsten für Bürsten, Pinsel, Besen od. dgl. dadurch hergestellt werden können, daß eine Gruppe synthetischer Fasern in Richtung auf ein gemeinsames Ende hin zunehmend abgeflacht wird, wonach die Fasern am anderen gemeinsamen Ende so gefaßt werden, daß eine im allgemeinen parallele Ausrichtung der flachen Borstenabschnitte erzielt wird. Für die Herstellung von Bürsten sollen die abgeflachten Abschnitte am arbeitenden Ende der Borsten mit ihrer Breitseite in Streichrichtung der Bürste liegen. Beim Abflachen synthetischer Fasern gemäß der vor-It has been found that synthetic fibers with ideal properties for use as Bristles for brushes, paint brushes, brooms or the like. Can be produced in that a group of synthetic Fibers are increasingly flattened towards a common end, after which the Fibers at the other common end are grasped so that a generally parallel orientation of the flat bristle sections is achieved. For the manufacture of brushes, the flattened Sections at the working end of the bristles lie with their broad side in the direction of the brush. When flattening synthetic fibers according to the

liegenden Erfindung müssen diese zusammendrückbar sein und sich unter Einwirkung von Druck bei einer Temperatur, die unterhalb dem Schmelzpunkt des Materials liegt, aus dem sie hergestellt sind, dauerhaft verformen lassen. Die gemäß der vorliegenden Erfindung abgeflachten synthetischen Borsten sind im allgemeinen aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, wie er auch seither zur Herstellung von Borsten verwendet wurde, wie z.B. Vinylchloridpolymerisate und Fasern aus Mischpolymerisaten usw.lying invention, these must be compressible and under the action of pressure a temperature below the melting point of the material from which they are made, can be permanently deformed. The synthetic bristles flattened according to the present invention are generally made of a thermoplastic material, as has been used since then bristles were used, such as vinyl chloride polymers and fibers made from copolymers etc.

Da viele thermoplastische Polymere die Neigung zeigen, nach der Verformung wieder in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren, ist es in vielen Fällen zweckmäßig, wenn die für die richtige Abflachung erforderliche Verformung bei der Verformungstemperatur des verwendeten Materials vorgenommen und anschließend ausreichend gekühlt wird, während die verformten oder abgeflachten Fasern weiterhin in der zur Abflachung verwendeten Preßform ver- ao bleiben, um die bei der Abflachung erzeugten Spannungen einzufrieren.Since many thermoplastic polymers show a tendency to return to their original shape after deformation To return to the state, it is useful in many cases, if the for the correct flattening required deformation made at the deformation temperature of the material used and then sufficiently cooled while the deformed or flattened fibers continue remain in the compression mold used for the flattening to avoid the stresses generated during the flattening to freeze.

In den F i g. 1 bis 5 sind verschieden geformte, zum Abflachen geeignete thermoplastische Borsten dargestellt. Wenn beispielsweise auf die in Fig. 1 dargestellte Borste eine Kraft quer zu ihrer Längsrichtung ausgeübt wird, derart, daß die Verformung oder Abflachung der Borste von einem Ende zum anderen zunehmend fortschreitet, so verändert sich ihre Form in der in den Fig. 6 bis 6D wiedergegebenen Weise.In the F i g. 1 to 5 are variously shaped thermoplastic bristles suitable for flattening shown. For example, if the bristle shown in FIG. 1 is subjected to a force transverse to its longitudinal direction is exercised such that the deformation or flattening of the bristle from one end to the As others progress, their shape changes to that shown in Figs. 6 to 6D Way.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen andere Ausführungsformen zum Abflachen geeigneter Borsten; Fig. 2 zeigt eine Borstenart, die der Länge nach von zwei Kanälen durchzogen ist. Fig. 3 zeigt eine hohle Borste mit quadratischem Querschnitt. Es kann als Ausgangsmaterial aber auch eine hohle Borste mit ovalem oder andersgeformtem Querschnitt verwendet werden. Fig. 4 zeigt eine zylindrische Hohlborste, die an der Außenseite mit Längsriefen versehen ist, welche die Kapillarität vergrößern. F i g. 5 zeigt eine X-förmige Borste, die schon von sich aus solche Riefen aufweist und die im Hinblick auf ihre Kapillarität außerordentlich vorteilhaft ist. Wirkt auf die X-förmige Borste nach F i g. 5 eine Querkraft in der Weise ein, daß die Verformung der Faser vom einen Ende zum andern zunehmend stärker wird, so ändert sich ihr Querschnitt, wie in den F i g. 7 wiedergegeben. Es ist selbstverständlich, daß an Stelle von X-förmigen Borsten auch Borsten mit anderen verformbaren Proölen verwendet werden können, wie z. B. solche mit Y-, H- usw. -förmigen Querschnitten. Der Durchmesser des als Ausgangsmaterial verwendeten zylindrischen Borstenmaterials der in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Art liegt im allgemeinen im Bereich zwisehen 0,1 und 5,1 mm und die Wandstärke im Bereich zwischen ungefähr 0,02 und 1,3 mm, je nach der Festigkeit, welche die fertige Borste aufweisen soll.Figures 2 to 5 show other embodiments for flattening suitable bristles; Fig. 2 shows a type of bristle that is traversed lengthwise by two channels. Fig. 3 shows a hollow bristle with a square cross-section. However, a hollow bristle can also be used as the starting material oval or other shaped cross-section can be used. Fig. 4 shows a cylindrical hollow bristle, which is provided with longitudinal grooves on the outside, which increase the capillarity. F i g. 5 shows a X-shaped bristle which by itself has such grooves and which with regard to its capillarity is extremely beneficial. Acts on the X-shaped bristle according to FIG. 5 a transverse force in the way one that the deformation of the fiber from one end to the other becomes increasingly stronger, so changes their cross-section, as shown in FIGS. 7 reproduced. It goes without saying that instead of X-shaped Bristles bristles with other deformable pro-oils can also be used, such as. B. those with Y, H, etc. shaped cross-sections. The diameter of the cylindrical used as the starting material The bristle material shown in FIGS. The type shown in FIGS. 1 through 5 generally ranges between two 0.1 and 5.1 mm and the wall thickness in the range between approximately 0.02 and 1.3 mm, depending on the Strength that the finished bristle should have.

Bestehen die Borsten aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Kopolymerisat, so werden sie unter Ein-Wirkung der verformenden Kraft auf 100° C erhitzt und auf 60° C abgekühlt, bei welcher Temperatur die beim Abflachen auftretenden Spannungen eingefroren sind. Wird noch weiter abgekühlt, so ist eine zusätzliche Sicherheit für das Einfrieren der Spannungen gegeben.If the bristles consist of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, so they are heated to 100 ° C under the action of the deforming force and cooled to 60 ° C, at which temperature the stresses that occur when flattening are frozen. If there is still further cooling, then there is one additional security for the freezing of the tension is given.

Sind die röhrenförmigen Borsten aus einem Kondensationsprodukt von Hexamethylendiamin und Sebacinsäure hergestellt, so kann die zur Abflachung führende Verformung bei ungefähr 150° C vorgenommen werden; da bei Werkstoffen dieser Art die abgeflachte Form bei jeder Temperatur unter ungefähr 150° C, d. h. der Verformungstemperatur, beständig ist, muß nur in sehr geringem Umfang gekühlt werden, um die Verformung zu fixieren.The tubular bristles are made from a condensation product of hexamethylenediamine and If sebacic acid is produced, the deformation leading to the flattening can be carried out at around 150 ° C will; because with materials of this type the flattened shape at any temperature below approximately 150 ° C, d. H. the deformation temperature, is stable, only needs to be cooled to a very small extent, to fix the deformation.

In dem Maße, in welchem der Querschnitt der verformten Borste gemäß F i g. 6 von der Kreisform (Fig. 6B) in die abgeflachte Form (Fig. 6D) übergeht, gehen die Streifigkeit und die Dicke der Faser, gemessen zwischen den abgeflachten Flächen, zurück; die Abflachung der X-förmigen Faser gemäß F i g. 7 führt ebenfalls zu einer allmählichen Abnahme der Steifigkeit und der Dicke. Offenbar kann die Abnahme der Steifigkeit in Richtung auf das arbeitende Ende der abgeflachten runden Hohlborsten gemäß Fig. 6 und der abgeflachten X-förmigen Borste gemäß Fig. 7 durch eine geeignete Ausführung der Verformung so eingestellt werden, daß — in Streichrichtung — die Steifigkeitscharakteristik beispielsweise einer Besenstrohfaser nachgeahmt werden kann.To the extent that the cross-section of the deformed bristle according to FIG. 6 of the circular shape (Fig. 6B) merges into the flattened shape (Fig. 6D), the streakiness and thickness of the fiber, measured between the flattened faces, decrease; the flattening of the X-shaped fiber according to FIG. 7 also leads to a gradual decrease in the Stiffness and thickness. Apparently, the decrease in rigidity can move towards the working End of the flattened round hollow bristles according to FIG. 6 and the flattened X-shaped bristle according to FIG Fig. 7 can be adjusted by a suitable execution of the deformation so that - in the direction of stroking - the stiffness characteristics of a broom straw fiber, for example, can be mimicked can.

Die abgeflachten, arbeitenden Enden der in den Fig. 6 und 7 wiedergegebenen Borsten bilden viel leichter ein aufgespaltenes freies Ende als eine massive Borste von kreisförmigem Querschnitt, und die Kräfte, die auf eine derart abgeflachte Borste während des Gebrauchs einwirken, haben zur Folge, daß sich das aufgespaltene Ende bei der Abnutzung der Bürste nachbildet.The flattened, working ends of the bristles shown in Figures 6 and 7 form much easier a split free end than a solid bristle of circular cross-section, and the Forces which act on such a flattened bristle during use have the consequence that the split end reproduces itself as the brush wears.

Aus F i g. 8 geht hervor, daß das abgeflachte Ende 10 einer gemäß der vorliegenden Erfindung verformten Borste in Streichrichtung 11 einen viel größeren Flächenbereich überstreicht, als dies bei der dünnen Spitze 12 einer Faser der Fall ist, deren Durchmesser sich, wie in F i g. 15 gezeigt, in Richtung auf das arbeitende Ende zunehmend verringert. Die abgeflachte Borste ist daher ein wirksames Streichwerkzeug. From Fig. 8 it can be seen that the flattened end 10 is deformed in accordance with the present invention The bristle sweeps over a much larger surface area in the direction of stroke 11 than with the thin one Tip 12 of a fiber is the case, the diameter of which, as shown in FIG. 15, in the direction of that working end progressively decreased. The flattened bristle is therefore an effective painting tool.

Damit die abgeflachten Borsten entsprechend der oben angegebenen Beschreibung voll wirksam werden können, ist es wesentlich, daß die Gruppe von Borsten an ihren nicht arbeitenden Enden so in einer Halterung, ζ. B. in einem Bürstenblock, gefaßt sind, daß die Breitseiten der abgeflachten Enden aller Borsten rechtwinklig zu der Streichrichtung der Bürste ausgerichtet sind, in der gleichen Weise, wie in Fig. 8 das abgeflachte Ende einer einzelnen Borste 10 im rechten Winkel zur Streichrichtung 11 gezeichnet ist.So that the flattened bristles are fully effective as described above it is essential that the group of bristles at their non-working ends so in one Bracket, ζ. B. in a brush block, are taken that the broad sides of the flattened ends of all Bristles are oriented perpendicular to the direction of stroke of the brush, in the same way as in FIG. 8 the flattened end of a single bristle 10 at right angles to the direction of stroke 11 is drawn.

Dies kann bei einer Bürste, die nach schon früher beschriebenen Verfahren unter Verwendung von zur Abflachung geeigneten Borsten hergestellt worden ist, leicht erreicht werden. Wird eine Gruppe von nicht abgeflachten Borsten, die von einem Bürstenblock ausgehen, entsprechend der Darstellung in Fig. 10 in eine Form eingebracht und anschließend einer dem angewandten thermoplastischen Kunststoff angepaßten Temperaturbehandlung unterworfen, so ergibt sich ein Produkt, bei welchem die abgeflachten Enden in bezug auf deren Breite rechtwinklig zur Streichrichtung ausgerichtet sind.This can be done in the case of a brush that has been prepared using the method described earlier Flattening suitable bristles has been made to be easily achieved. Will be a group of non-flattened bristles extending from a brush block, as shown in Fig. 10 placed in a mold and then subjected to a temperature treatment adapted to the thermoplastic material used, see above the result is a product in which the flattened ends are at right angles to the width with respect to their width Stroke direction are aligned.

Wie aus den Fig. 10 und 12 zu ersehen ist, ist der obere Teil 21 der Form 20 in deren unterem Teil 22 mittels Führungszapfen 23 geführt, nachdem die nicht abgeflachte Gruppe von Borsten einer bereits fertigen Bürste (nicht gezeigt) in die ÖffnungAs can be seen from FIGS. 10 and 12, is the upper part 21 of the mold 20 guided in the lower part 22 by means of guide pins 23 after the non-flattened group of bristles of an already finished brush (not shown) into the opening

24 der Form eingelegt worden ist. Wenn die Form zur Anwendung eines Druckes P vor, während oder nach dem Erhitzen der Borsten auf ihre geeignete Verformungstemperatur geschlossen wird, so drükken die schrägen Flächen 25 am oberen Teil 21 und am unteren Teil 22 der Form die Borsten zusammen, so daß sich insgesamt eine Abflachung der ganzen Gruppe von Borsten in Richtung auf das arbeitende Ende der Bürste hin ergibt.24 of the mold has been inserted. When the mold is closed to apply a pressure P before, during or after the bristles are heated to their suitable deformation temperature, the inclined surfaces 25 on the upper part 21 and lower part 22 of the mold press the bristles together so that a total of one Flattening the whole group of bristles towards the working end of the brush results.

Die vorstehenden Ausführungen betreffen die Abflachung der Borsten einer bereits fertigen Bürste. Eine festgelegte Menge von Einzelborsten, die abgeflacht werden können und die noch nicht in einem Bürstenblock gefaßt sind, kann in ähnlicher Weise, wie in F i g. 12 gezeigt, behandelt werden. In diesem Fall ragen die nicht gefaßten und nicht abgeflachten Borstenenden 26 aus der geschlossenen Form bei 26' heraus. Diese herausragenden Enden können durch Hitze verschweißt oder verkittet werden, wie bei 27 in Fig. 13 dargestellt, damit sich ein bürstenähnliches Produkt ergibt, bei welchem die abgeflachten Borstenspitzen 28 mit ihrer Breitseite rechtwinklig zur Streichrichtung 29 angeordnet sind. Wenn, wie weiter oben erwähnt, der Kunststoff, aus dem die Borsten hergestellt sind, ein Kondensationsprodukt aus Hexamethylendiamin und Sebacinsäure ist, so liegt die Temperatur, bei welcher die herausragenden Enden miteinander verschweißt werden, im Bereich von ungefähr 230 bis ungefähr 315° C. Beim Vorliegen eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Kopolymerisats liegt diese Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 135 und ungefähr 205° C.The above statements relate to the flattening of the bristles of an already finished brush. A fixed amount of single bristles that can be flattened and that are not yet in one Brush block are taken, can in a similar manner as in F i g. 12 shown. In this In the case, the non-gripped and non-flattened bristle ends 26 protrude from the closed shape at 26 ' out. These protruding ends can be heat welded or cemented, as at 27 shown in Fig. 13 to provide a brush-like product in which the flattened Bristle tips 28 are arranged with their broad side at right angles to the stroke direction 29. If how As mentioned above, the plastic from which the bristles are made is a condensation product is composed of hexamethylenediamine and sebacic acid, the temperature at which the outstanding Ends are welded together, in the range of about 230 to about 315 ° C. When present of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, this temperature is in the range between approximately 135 and about 205 ° C.

Zur Herstellung eines Besens wird eine bestimmte Menge einzelner Borsten, die abgeflacht werden können, in die öffnung30 der in den Fig. 14 und 17 gezeigten Form mit den abgeschrägten Teilen 31 und 31' und den Bodenstücken 32 und 32', die gegen die Abstandhalter 33 und 34 abgesetzt sind, eingelegt. Die Bodenstücke 32 und 32' sind mittels Befestigungsschrauben 32 a abnehmbar mit den abgeschrägten Teilen 31 und 31' verbunden. Durch die Abstandhalter 33 und 34 führen Stellschrauben 35 und 35', deren freie Enden die abgeschrägten Teile 31 und 31' berühren. In den abgeschrägten Teilen 31 und 31' sind abnehmbare Haltezapfen 36 und 36' befestigt, die durch passende öffnungen in den Abstandhaltern 33 und 34 nach außen führen und in diesen gleiten können. Durch Drehung der Stellschrauben 35 und 35' in geeigneter Richtung können die abgeschrägten Teile 31 und 31' in die durch F und F' bezeichneten Richtungen gedrückt werden. Dies hat zur Folge, daß die abgeschrägten Teile 31 und 3Γ (sowie ihre Bodenstücke 32 und 32') aufeinander zu bewegt werden. Diese Bewegung der einander gegenüberstehenden abgeschrägten Teile 31 und 31' sowie deren Bodenstücke 32 und 32' aufeinander zu hat zur Folge, daß die dazwischen befindlichen Borsten zusammengedrückt und in der gewünschten Weise abgeflacht werden. Diese Bewegung kann vor, während oder nach dem Erhitzen der in der Form enthaltenen Borsten auf ihre Verformungstemperatur vorgenommen werden. Wie aus Fig. 17 hervorgeht, bewirken die abgeschrägten Teile 31 und 3Γ und deren Bodenstücke 32 und 32' eine Abflachung der in der öffnung 30 befindlichen Borsten unter halb der Linie C-C. In welcher Höhe sich diese Linie C-C befindet, hängt von der Menge der Borsten, die sich in der öffnung befinden, und von dem Winkel der Teile 31, 3Γ sowie 32 und 32' ab. Die Abschnitte der Borsten, die sich über der Linie C-C befinden und die durch die Teile 31 und 31' nicht zusammengepreßt werden, streben — wie in F i g. 17 gezeigt ist — nach außen auseinander.For the preparation of a broom, a certain amount of individual bristles which can be flattened in the opening 30 in FIGS. 14 and mold 17 shown by the slanted portions 31 and 31 'and the bottom pieces 32 and 32' against the spacer 33 and 34 are deposited, inserted. The bottom pieces 32 and 32 'are detachable means of fastening screws 32 a with the inclined portions 31 and 31', respectively. Adjusting screws 35 and 35 'lead through the spacers 33 and 34 , the free ends of which touch the beveled parts 31 and 31'. In the beveled parts 31 and 31 ' , removable retaining pins 36 and 36' are attached, which lead outward through matching openings in the spacers 33 and 34 and can slide in them. By turning the set screws 35 and 35 ' in a suitable direction, the tapered parts 31 and 31' can be pushed in the directions indicated by F and F '. This has the consequence that the beveled parts 31 and 3Γ (and their bottom pieces 32 and 32 ') are moved towards one another. This movement of the opposing beveled parts 31 and 31 ' and their bottom pieces 32 and 32' towards one another has the result that the bristles located therebetween are compressed and flattened in the desired manner. This movement can be carried out before, during or after the heating of the bristles contained in the mold to their deformation temperature. As can be seen from FIG. 17, the beveled parts 31 and 31 and their bottom pieces 32 and 32 ′ cause the bristles located in the opening 30 to flatten below the line CC. The height at which this line CC is located depends on the number of bristles that are located in the opening and on the angle of the parts 31, 30, and 32 and 32 ' . The sections of the bristles which are located above the line CC and which are not compressed by the parts 31 and 31 ' strive - as in FIG. 17 is shown - apart outwards.

An den Platten39 (s. Fig. 14) sind Schraubenbolzen 38 angebracht, die in die Löcher 40 der Seitenteile 37 passen. Der Seitenteil 37 ist innen zu einem Keil 41 mit der schrägen Fläche 41 α ausge-Screw bolts 38 which fit into the holes 40 of the side parts 37 are attached to the plates 39 (see FIG. 14). The side part 37 is designed on the inside to form a wedge 41 with the inclined surface 41 α .

bildet. Ein dem Seitenteil 37 entsprechender Teil 37' ist an der entgegengesetzten Seite der Anordnung mittels Schraubenbolzen 38' an der Platte 39' befestigt. Wenn, wie in Fig. 15 gezeigt, auf die Seitenteile 37 und 37' ein Druck 42 ausgeübt wird, so wird dadurch eine Abflachung der in der öffnung befindlichen Borsten oberhalb der Linie C-C, d. h. an ihren arbeitenden Enden, hervorgerufen, da die Oberflächen 41« gegen die Borsten drücken. Dabei ist die Ebene der Abflachung senkrecht zu derjenigen, dieforms. A part 37 'corresponding to the side part 37 is fastened to the plate 39' on the opposite side of the arrangement by means of screw bolts 38 '. If, as shown in FIG. 15, a pressure 42 is exerted on the side parts 37 and 37 ', this causes the bristles located in the opening to flatten above the line CC, ie at their working ends, since the surfaces 41 «Press against the bristles. The plane of the flattening is perpendicular to that of the

ao durch die Teile 31 und 31' sowie 32 und 32' unterhalb der Linie C-C hervorgerufen wird.ao is caused by the parts 31 and 31 ' and 32 and 32' below the line CC .

Werden der Seitenteil 37 von der Platte 39 und ebenso der entsprechende Seitenteil 37'von der Platte 39' und zugleich die zwei Teile 32 und 32' von den Teilen 31 bzw. 31' in Fig. 17 durch Entfernung der Befestigungsschrauben 32 α abgenommen, so ragen die Borsten über die Oberfläche 43 heraus, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Diese herausragenden Borsten können durch Hitze verschweißt oder miteinander verkittet werden, wie bei 27 in Fig. 13 dargestellt ist. Für diese doppelten Abflachungen gelten die gleichen Temperaturen für die Wärmebehandlung wie bei den einfachen Abflachungen, die im Zusammenhang mit der in Fig. 10 gezeigten Form beschrieben worden sind.Be the side panel removed 37 from the plate 39 and also the corresponding lateral part 37'von the plate 39 'and at the same time, the two parts 32 and 32' of the parts 31 or 31 'in Fig. 17 by removing the mounting screws 32 α, so the bristles protrude above the surface 43, as shown in FIG. 18. These protruding bristles can be heat-welded or cemented to one another, as shown at 27 in FIG. The same temperatures for the heat treatment apply to these double flats as for the single flats which have been described in connection with the shape shown in FIG.

Die fertigen Borsten mit doppelter Abflachung haben an verschiedenen Stellen, z. B. entsprechend A, B und C in Fig. 19, verschiedene Querschnitte. Wenn eine Gruppe von Borsten abgeflacht wird, so bewirkt allerdings der Einfluß der benachbarten Borsten, daß die Abflachungen von der Idealform geringfügig abweichen.The finished double-flattened bristles have in various places, e.g. B. corresponding to A, B and C in Fig. 19, different cross sections. When a group of bristles is flattened, however, the influence of the neighboring bristles causes the flats to deviate slightly from the ideal shape.

In Fig. 20 ist eine Vorrichtung und die Arbeitsweise zum Abflachen einer fortlaufenden Faser oder einer Gruppe massiver Borsten kreisförmigen Querschnitts schematisch wiedergegeben. In dieser Vorrichtung werden parallel zueinander angeordnete Fasern 100 oder die fortlaufende Faser über eine Walze 101 geführt, die mit einer exzentrisch gelagerten kleineren Walze 102 zusammenarbeitet, deren exzentrische Achse mit 103 bezeichnet ist. Die Fasern oder Borsten 100, die in Richtung des Pfeiles A zwischen den Walzen 101 und 102 hindurchgezogen werden, erhalten zwischen den Oberflächen 104 und 105 der Walzen 101 bzw. 102, die sich, wie durch die Pfeile angedeutet, so drehen, daß sie gewissermaßen auf den Fasern abrollen, in bestimmten Längenabschnitten eine Abflachung. So wie sich der radiale Abstand zwischen der exzentrischen Achse 103 und der Oberfläche 105 mit der Drehung der Walze 102 von b nach α verändert, so nimmt auch das Ausmaß der Abflachung ab. Nimmt der radiale Abstand wieder von α nach b zu, so steigt auch das Ausmaß der Abflachung.In Fig. 20 an apparatus and the method of operation for flattening a continuous fiber or a group of solid bristles of circular cross-section is shown schematically. In this device, fibers 100 arranged parallel to one another or the continuous fiber are guided over a roller 101 which cooperates with an eccentrically mounted smaller roller 102 , the eccentric axis of which is designated 103. The fibers or bristles 100, which are drawn through between the rollers 101 and 102 in the direction of arrow A , are maintained between the surfaces 104 and 105 of the rollers 101 and 102, respectively, which, as indicated by the arrows, rotate in such a way that they, as it were, rotate roll on the fibers, a flattening in certain length sections. Just as the radial distance between the eccentric axis 103 and the surface 105 changes with the rotation of the roller 102 from b to α , the extent of the flattening also decreases. If the radial distance increases again from α to b , the extent of the flattening also increases.

Es ist leicht einzusehen, daß massive Borsten von jedem beliebigen Querschnitt nach der oben beschriebenen Technik abgeflacht werden können. Weiterhin kann zur Erzielung der gewünschten Ab-It is easy to see that solid bristles of any cross-section similar to that described above Technology can be flattened. Furthermore, to achieve the desired distance

flachung die Arbeitsweise dahin modifiziert werden, daß an Stelle der exzentrisch angebrachten Walze z. B. eine Walze von schwach elliptischem Querschnitt oder eine solche von kleeblattähnlichem Querschnitt usw. verwendet wird.flattening the mode of operation can be modified so that instead of the eccentrically attached roller z. B. a roller with a slightly elliptical cross-section or one with a cross-section similar to a clover leaf etc. is used.

Claims

Patent claims:

1. Plastic bristle for brushes, paint brushes, brooms or the like., Characterized in that the bristle has at least a partial length which increases in its longitudinal direction due to cross-sectional deformation has caused cross-sectional flattening.

2. Bristle according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that that the bristle has several sections caused by cross-sectional deformation, which are flattened in cross section with respect to an undeformed section, the flats lie in different longitudinal planes running through the bristle.

3. Bristle according to claim 2, characterized in that the flats on the deformation sections lie in planes inclined to each other by 90 °.

4. bristle according to claim 2 or 3, characterized in that the flattened areas of the bristle cross-sections within the deformation sections steadily increase.

5. Bristle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross-section deformed section of the bristle gradually flattened towards the working bristle end is.

6. A method for producing a plastic bristle according to one or more of the claims 1 to 5, characterized in that a prefabricated bristle on at least one Part length is flattened.

7. The method according to claim 6, characterized in that the bristle through in their In the longitudinal direction steadily increasing deformation forces are flattened.

8. The method according to claim 6, characterized in that the bristle on two partial lengths by compression deformation in different directions, in particular 'inclined by 90 ° to each other Layers being flattened.

9. The method according to claim 8, characterized in that the bristle on both partial lengths, preferably towards the bristle end, is steadily and increasingly pressed flat.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the The bristle is subjected to a heat treatment with subsequent cooling.

Considered publications:

German Patent No. 1118 155;

German utility model No. 1776 840,
1804729;

British Patent Nos. 603 116, 603 173;

U.S. Patents Nos. 2207157, 2207158,
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For this purpose 2 sheets of drawings