DE1229037B - Buerste, insbesondere Drehbuerste - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

A46b

Deutsche Kl.: 9 b -7/10

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

O 8789 III/9 b

29. Mai 1962

24. November 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürste, insbesondere Drehbürste, deren Bürstbesatz aus einer Vielzahl dünner, biegsamer, im wesentlichen flacher Kunststoffinger gebildet ist, in die je eine Reihe von Borsten eingebettet ist und die mit — ihren Flach-Seiten einander gegenüberliegend — in der Bürstenfassung verankert sind.

Die Einbettung der Borsten in Kunststoffinger erlaubt es, sehr harten Werkstoff für die Borsten zu verwenden, wie beispielsweise Stahldraht, der eine Härte von über 700 Knoop hat. Hier ist die Gefahr des Borstenbruches weitgehend herabgesetzt.

Es sind Drehbürsten dieser Bauart bekannt. Bei diesen weisen die Kunststoffinger einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt auf und sind zwischen den einzelnen Borsten mit Rillen versehen, so daß sich über die ganze Fingerlänge erstreckende durchgehende Rippen ergeben. Hier können sich die Finger flach aufeinanderlegen, so daß während des Bearbeitungsvorganges die Gefahr der Bündelung der Finger besteht.

Hier hilft nun die Erfindung ab, indem sie vorschlägt, daß die Kunststoffinger an ihren Flachseiten in Borstenlängsrichtung und quer dazu im Abstand verteilt Höcker aufweisen.

Durch diese Höcker werden einander benachbarte Kunststoffinger federnd nachgiebig im Abstand voneinander gehalten, so daß die Fingerbündelung vermieden wird. Zudem sorgen die Höcker für eine wesentlich größere wirksame Stärke der Finger in Umfangsrichtung der Bürste, ohne gleichzeitig ihre Biegsamkeit zu verringern. So ist es möglich, gerade Borsten mit all ihren Vorzügen zu verwenden und dennoch einen Masseneffekt zu erzielen, der analog dem ist, wie er bei Verwendung von Bürsten mit gekrimpten Drahtborsten erzielt wird.

Die Höcker befinden sich an den Flachseiten der Kunststoffinger, die durch die eingebettete Reihe von Borsten in an sich bekannter Weise Rillen und Rippen aufweisen, auf den Rippen zwischen den Rillen.

Die Höcker lassen sich dadurch herstellen, daß man die einzelnen Borsten mit einer Reihe von Perlen aus geschäumtem Kunststoff versieht, die dann bei der Einbettung in eine Kunststoffmasse zur Bildung des Fingers als Höcker sichtbar bleiben. Diese Perlen haben den Vorteil, daß sie die Zusammenarbeit der einzelnen Borsten positiv beeinflussen, wenn der Kunststoffinger im Bereich der Rillen zwischen den einzelnen Borsten gerissen und bei der Arbeit mit der Bürste abgenutzt worden ist. Auch dann stützen sich die einzelnen Borsten am Arbeitsende der Kunststoffinger noch gegenseitig ab, so daß Bürste, insbesondere Drehbürste

Anmelder:

The Osborn Manufacturing Company,

Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. G. Liedl, Patentanwalt,

München 22, Steinsdorfstr. 22

Als Erfinder benannt:
Vernon Kenneth Charvat,
Bay Village, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. Mai 1961 (113 838) - -

ein seitliches Ausweichen quer zur Drehrichtung der Bürste bei Auftreffen auf eine Unebenheit der zu bearbeitenden Werkstückfläche vermieden wird.

Es ist bei Rundbürsten bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Borsten entlang ihrer Längserstreckung mit Verdichtungen in Form von Perlen aus Kunststoff zu versehen.

Als Werkstoff für die Perlen eignet sich insbesondere Polyurethan.

Zu besonders guten Bürsteneigenschaften kommt man, wenn einige der Borsten eines Kunststofffingers wenigstens eine Knoop-Härte von 700, andere eine geringere Härte, jedoch eine größere Dauerschwingfestigkeit aufweisen.

Auch der Kunststoffinger kann aus Polyurethan bestehen. Zweckmäßig sind die inneren Enden der Kunststoffinger mittels Kunststoff zu einem durchgehenden Block vereinigt. .

Hierdurch werden vor allem örtliche Biegebeanspruchungen vermieden, die Beanspruchungskonzentrationen hervorrufen und ein frühes Abbrechen der Borsten verursachen.

Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn die Borsten der Kunststoffinger in einer Zickzackreihe angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine große seitliche Stabilität, so daß eine Feinbearbeitung von Werkstücken möglich ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Drehbürste in einer Seitenansicht,

609 728/10

F i g. 2 eine Borste für eine Drehbürste nach

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 in Draufsicht eine Reihe paralleler Drahtborsten nach Fig.2, die mittels Kunststoff zu flachen Streifen verbunden sind, aus denen die Kunststoffinger für die Bildung der Bürste hergestellt werden,

Fig. 5 in. vergrößertem Maßstab einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4,

F i g. 6 einen Radialschnitt durch die Bürste entlang der Linie 6-6 in F i g. 1,

F i g. 7 in vergrößertem Maßstab das Arbeitsende eines Kunststoffingers und

F i g. 8 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 8-8 iii Fi g. 8. "

Die Borsten 1 aus Draht sind auf ihrer Länge in Abständen mit Perlen 2 aus Kunststoff versehen, während die dazwischenliegenden Abschnitte' der Drahtborsten mit- einer viel dünneren Schicht 3 aus Kunststoff überzogen sind. (Es ist jedoch auch möglich, daß zwischen den Perlen 2 die Drähte freiliegen.) Verschiedene Borstenmaterialien können verwendet werden, unter, anderem. Stahldraht, der eine Knoop-Härte von über 600, vorzugsweise über 700 und sogar über 800, aufweist, oder auch rostfreier Stahldraht, Glasfäden od. dgl. Auch für die Perlen 2 und die dazwischenliegenden Uberzugsschichten 3 können verschiedene Kunststoffe Verwendung finden, z. B. »Nylon«, Polyurethan, Neopren, (Polychloropren) und Polyvinylchlorid. (Polyurethan-Schaum und Polyurethan-Gummi sind besonders geeignet.) Diese Kunststoffe können mit Hilfe an sich bekannter Bindemittel mit den Borsten 1. verbunden werden, wie beispielsweise »Ty-Ply-S« zum Binden von Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen und Kondensationsprodukte von Bisphenol A oder Glyzerin und Epichlorhydrin, die bei Zusatz von Aminkatalysatoren starke Vernetzungen geben, zum Binden von Nylon.

Gegebenenfalls können in die Perlen 2 aus Kunststoff körnige Schleifmittel, z. B. Aluminiumoxyd (Alundum oder Aloxit), Siliciumcarbid (Carborund, Korund), Chromoxyd, Bimsstein, Schmirgel und Mischungen derselben, eingebettet werden, die an der Bürstfläche frei liegen, wenn sich die Borsten im Gebrauch abnutzen.

Die Abstände zwischen den Perlen 2 entlang «iner Borste 1 müssen nicht gleich groß sein. Im Gegenteil, eine gewisse Unregelmäßigkeit der Abstände ist in der Praxis sogar zu bevorzugen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Borsten 1 aus unlegiertem Stahldraht einen Durchmesser von 0,3 mm, welcher mit Polyvinylchlorid überzogen und mit Perlen aus dem gleichen Werkstoff versehen ist. Diese Perlen sind etwa 2,5 mm lang und auf einen Zoll Borstenlänge befinden sich etwa drei bis sechs Perlen. Eine Vielzahl solcher mit Perlen versehenen Borsten 1 ist parallel in Reihe angeordnet und durch Hinzufügen von etwas Kunststoff zu flachen Strei- -fen 4 zusammengebunden. Die Menge des zusätzlichen Kunststoffes muß so gering sein, daß die Perlen 2 nicht eintauchen, sondern als kleine Hocker an der Oberfläche erhalten bleiben. Dieser Streifen 4 wird sodann in die gewünschten Längen geschnitten, und diese flexiblen Kunststoffinger 5 bilden den Bürstenbesatz.

,Eine Vielzahl solcher Kunststoffinger 5 bilden eine Ringbürste, wobei sie in radialen Ebenen parallel zur Bürstenachse -angeordnet sind. Die radial inneren Enden dieser Finger 5 sind dicht beieinander und mit Kunststoff oder einem anderen Bindemittel zu einem fortlaufenden ringförmigen Block 6 verbunden.

Die Perlen 2 können auch die Form von Kügelchen oder Tröpfchen od. dgl. haben.

ίο Bei diesem flexiblen Bürstenbesatz ist es möglich, harte, gerade Drahtborsten zu verwenden, so daß das Abbrechen weitgehend vermieden werden kann. Die vorstehenden Borstenendabschnitte wirken auf das zu bearbeitende Werkstück in der Art einer echten Bürste ein, und zwar, weil sie sich einzeln in der Umfangsrichtung des Werkzeuges biegen. Gleichwohl ist die seitliche Bewegungsmöglichkeit solcher vorspringender Borstenendabschnitte durch die Petr len 2 stark eingeschränkt, so daß, wenn irgendein

zo Borstenende auf eine Oberflächenunebenheit, des Werkstückes auftrifft, wenn die Bürste dagegen rotiert, das Borstenendstück direkt, über diese Unebenheit geführt wird, mit der Folge, daß es eine Abschleifwirkung darauf ausübt und nicht dazu neigt, um eine solche Unebenheit herum auszuweichen, wie . es bei bekannten Bürsten der Fall ist. Eine erfhv· dungsgemäße .Bürste, hat einen langtrimmen.den Effekt in Umfangsrichtung der Bürste (und zwar, weil die Kunststoffinger sich in dieser Richtung im wesentlichen über ihre ganze Länge biegen) und einen kurzen Trimmeffekt seitlich zur Bürste (insofern, als diese Kunststoffinger sich nur wenig biegen können, in ihrer eigenen Ebene und die vorstehenden Borstenendabschnitte durch die Perlen 2 in gleicher Weise hinsichtlich ihrer seitlichen Biegsamkeit begrenzt sind).

Die in den flexiblen Kunststoffinger 5 eingebetteten Borsten 1 können gegebenenfalls seitlich gegeneinander versetzt sein, so daß sie in einer Zickzackr reihe angeordnet, sind. Ein solches gegenseitiges Versetzen der Borstendrähte in Umfangsriehtung. der Bürste kann gewöhnlich in einem Ausmaß erfolgen, welches annähernd gleich dem Durchmesser der Drähte ist oder etwas größer (bis zu etwa 0,25 mm), wenn die Borsten 1 aus Kohlenstoffstahldraht von 0,3 mm Durchmesser bestehen. Sogar eine nur geringfügige Versetzung von etwa 0,075 mm ist vorteilhaft, um verbesserte Arbeitsbedingungen zu erreichen. Insbesondere trägt diese Zickzackreihen-Anordnung der Borsten dazu bei, das Abbiegen der Finger in Umfangsrichtung auszurichten, wenn die Bürste bei hoher Geschwindigkeit in Berührung mit dem Werkstück gedreht wird; dabei sind die »Arbeitsenden« der einzelnen Borsten daran gehindert, sich zu verschränken und stoßartig gegen die Werkstückoberfläche aufzuprallen. Infolgedessen ist eine kontrollierte Bürstwirkung erreicht, wobei jede einzelne Borstenspitze gezwungen ist, in einer im wesentlichen geraden Linie über die Werkstückoberfläche zu fahren, so daß mit dieser Drehbürste eine Feinbearbeitung erzielt wird, ähnlich derjenigen, wie sie mit anderen Schleifwerkzeugen (z. B. übliche Schleifriemen) erreicht wird. Diese Arbeitsweise ist bei gewissen handelsüblichen Schleifarbeiten bevorzugt, wie beispielsweise für das Entfernen von Lötmitteln von Automobilteilen u. dgl.

Durch die Erfindung ist eine Drehbürste für hohe Umlaufgeschwindigkeiten geschaffen, bei welcher

hartes Borstenmaterial Verwendung findet, ohne daß die Lebensdauer der Bürste infolge von Langbruch herabgesetzt wäre und ohne daß eine weniger gleichförmige und geringere Feinbearbeitung der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstückes in Kauf genommen werden müßte, wie es normalerweise eigentlich zu erwarten wäre, wenn man solch hartes Borstenmaterial verwendet.

Claims (8)

Patentansprüche: IO

1. Bürste, insbesondere Drehbürste, deren Bürstbesatz aus einer Vielzahl dünner, biegsamer, im wesentlichen flacher Kunststoffinger gebildet ist, in die je eine Reihe von Borsten eingebettet ist und die — mit ihren Flachseiten einander gegenüberliegend — in der Bürstenfassung verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffinger (5) an ihren Flachseiten in Borstenlängsrichtung und quer dazu im Abstand verteilt Hocker aufweisen.

2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Flachseiten der Kunststoffinger (5), die durch die eingebettete Reihe von Borsten (1) in an sich bekannter Weise RiI-len und Rippen aufweisen, die Hocker auf den Rippen zwischen den Rillen befinden.

3. Bürste nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hocker von vorzugsweise aus geschäumtem Kunststoff bestehenden, in gegenseitigem Abstand auf den einzelnen Borsten (1) angeordneten Perlen (2) gebildet sind.

4. Bürste nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlen (2) aus Polyurethan bestehen.

5. Bürste nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Borsten (1) eines Kunststoffingers (5) wenigstens eine Knoop-Härte von 700, andere eine geringere Härte, jedoch eine größere Dauerschwingfestigkeit aufweisen.

6. Bürste nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffinger (5) aus Polyurethan bestehen.

7. Bürste nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Kunststoffinger (5) mittels Kunststoff zu einem Block (6) verbunden sind.

8. Bürste, insbesondere mit einem Bürstbesatz nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (1) der Kunststoffinger (5) in einer Zickzackreihe angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.~Patentschriften Nr. 2 845 648, 2 984 053.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent 1140 545.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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