DE1632373A1 - Verfahren zur Herstellung von Buerstkoerpern,insbesondere von Buerstwalzen - Google Patents

Description

2.0-587"D Krefeld, den 2j3. Februr 1968

JOH. KLBINEWEFERS SÖHNE, KREgELD Patent- und Gebrauchsmus ter-Hilfsarimeldung

Verfahren zur Herstellung von Bürstkörpern, insbesondere von rotierenden Bürstwalzen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Bürsten, insbesondere von rotierenden Bürstwalzen«, Für die Herstellung von Bürsten sind zahlreiche Verehren bekannt geworden, nach denen der Besatz büschelweise

oder gleichmäßig verteilt auf einer Unterlage aus einem bebefestigt wird.

liebigen Werkstoff m^SfS^s.» Hierbei wird der Besatz für rotierende Bürstwalzen nach Verfahren ausgeführt, die sich von der- Herstellung von Einzelbürsten deutlich unterscheiden„ So werden für Bürstwalzen fast durchweg endlose Bürstbänder hergestellt und ein Walzenkörper damit bewickelt«,

Die Einbindung der Borsten in die Endlosbänder erfolgt nach den versoiiieöensfcozi Vorfahren, s„B» durch Einklemmen

BAD ORiQiNAL

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in U-förmige Metallbänder oder durch Einschließen oder Einweben in Textilbänder oder durch U-förmige Büschelbindung und Spannen mittels Draht in Leichtmetallsegmenten, dt durch Einbinden auf Kopf zwischen Schnüren u. dgl. mehr. Es ist ferner bekannt, die in Haltekörper eingepreßten oder eingebundenen Büschel oder Borsten an der Unterseite noch durch einen Klebeaufstrich oder durch eine Vergußmasse zusätzlich zu verfestigen.

Alle bekannten Verfahren zur Herstellung von Bürstwalzen weisen Nachteile auf, die bei extremen Ansprüchen nicht mehr zulässig sind. Solche Ansprüche werden z.B. an Bürstwalzen für die Glanzerzeugung auf Papier und Karton gestellt. So muß vor allem die Besatzdichte homogen sein und weniger dichte Zonen, die durch die spiralige Bewicklung verursacht sind, müssen vermieden werden, da andernfalls auf der zu bearbeitenden Papierbahn eine durch die Bindungsstruktur hervorgerufene Streifenwirkung erkennbar wird.

Der Erfindung liegt die Anfrage sugrunde, ein neues Besatzverfahren zu schaffen, durch das nicht; nur die bisherigen Nachteile vermieden, sondern auch die Herstellungskost sn gesenkt werden, Erfindun^sgemäß bestellt das neue

Verfahren darin, daß die Borsten prallel ausgerichtet und mit der gewünschten Diohte in einem Hilfsrahmen senkrecht

gestellt und derart gefaßt werclöi^ daß die unteren Enden

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vorstehen. Darauf werden die vorstehenden Enden in eine Ein- oder Mehrkomponenten-Kunststofflüssigkeit getaucht und darin Ms zum Hartwerden des Kunststoffes belassen, worauf nach Entfernung des Hilfsrahmens und des Flüssigkeitsbehälters der so entstandene, mit einem glatten Kunststoffrücken versehene und noch elastische Bürstkörper in die für die betreffende Walze erforderliche Krümmung gebogen, in der Wärme ausgehärtet und schließlich auf dem Walzenkörper, vorzugsweise durch Kleben, befestigt wird. In gleichwertiger Verfahrensweise kann der Kunststoffrücken auch durch Verschmelzen der in diesem Falle etwas langer gehaltenen Borsten hergestellt werden.

Iii x/ejferer Ausgestaltung der Erfindung werden Fertigungsstraßen vorgeschlagen, auf denen in einem kontinuierlichen Arbeitsgang ein endloser Borstenstrang mit rückseitigem Kunststoffoelag oder rückseitiger Verschweißung hergestellt und erforderlichenfalls sofort anschließend mtt einem Klebeaufütrich auf den Walzenkörper der Bürstwalze spiralig gewickelt wird.

AMf v/eitere Merkmale aer Erfindung wird in der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführuncsbeispiele verwiesen· In d'-r Zeichnung zeigen

Fi^. 1 uxiu 2 im Längs- und Querschnitt die Hilfsmittel ;-Λ!Γ Auführury des Verfahrens,

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Pig. 3 und 4 in. Seitenansicht und im Queischnitt einen nach dem Tauchverfahren hergestellten Bürstkörper.,

Fig. 5 eine Herstellungsstraße zum Tauchen eines Borstenbandes,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das fertige Borstenband mit einem die Fertigung erleichternden Hilfsband und

F.ig. 7 eine ähnliche Fertigungsstraße, bei der Jedoch anstelle eines Tauchbades eine Heizplatte zum rückseitigen Verschweißen der Borsten angeordnet ist.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigten, sind die parallel gestapelten Borsten 1 in einem- beispielsweise zusammensetzbaren Halterahmen 2 gefaßt, wobei die gewünschte Dichte durch die Zahl der Borsten 3e ,Flächeneinheit bestimmt wird. Die Fassung erfolgt derart, daß die Borsten auf ihrer Unterseite,um einen bestimmten Betrag über den Halterahmen hinausragen. Mit diesem Halterahmen wird die Unterseite der Borsten in ein flaches Gefäß J getaucht,.dem durch eine öffnung.5 eine Ein- oder" Zweikomponenten-Kunststofflüssigkeit 4 zugeführt ist. Durch das Eintauchen nehmen die Borsten infolge der Kapillarwirkung gleichmäßig eine bestimmte Menge der Kunststofflüssigkeit auf,

die dabei jede einzelne Borste benetzt. Da es für die gleichmäßige Wirkung der Bürstwalze darauf ankommt, daß die freie

BUrstenlänge über dem Verguß bei allen Borsten gleich ist ·

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und daß somit-*da» Kunststoff im Borstenpaket nicht verschieden ju hoch steigt* ist es ein wesentliches Merkmal der Erfindung, durch die Einstellung der Viskosität des Kunststoffes'oder durch geeignete Zusätze oder durch die wahlweise; Einstellung des Eintauchzeitpunkts vor dem GS-ierZeitpunkt die Kapillare

■■-{*■ .-■-■■■■■-Steighöhe zwischen den fersten genauestens zu steuern. Durch geeignete Zusätze und/oder die Eintauchdauer läßt sich die Stei| fähigkeit so regeln, daßdie Kunststoffmasse im Borstenpaket nur bis zu der gewünschten Höhe ansteigt«' Nachdasm die Kunststoffmasse erhärtet ist, werden der Rahmen 2 und das Gefäß J entfernt und der dabei entstandene Bürstkörper mit dem in Fig. 4 gezeigten Querschnitt freigelegt. Per seitliche Überstand des Kunststoffrückens 4 kann beliebig bemessen werden. Bei endlosen Bändern zur Belegung einer Walze wird man den Überstand so schmal machen,- daß beim stoßfreien Wickeln die freien Enden der Borsten an der Oberfläche eine homogene Dichtigkeit erhalten· ■ '_-■

Nach dem"Herausnehmen des Bürstkörpers aus der Form wird dieser, wie Fig» 3 zeigt, In ©ine der Walzenkrümmung entspreehende, Bogenform gebracht wi& danach in einer Wärmekammer völlig ausgehärtetβ Nach dem Auskühlen kann die Walze mit.derartig, hergestellten Körpern oder Segmenten zu einer Burs'twalze zu« sammengesötzt werden» ■

Da es eioh feel depnrtiges BtlriijicSfperii in der Hauptsache um die Herstellung ·

\ ■■■"■ ¥0«. BÖrstwalg0it-!MAeXi;« ist es zwQökmäßig, ein

endloses Borstenband 1 herzustellen und damit einen Walzenkörper zu bewickeln. Gemäß weiterer Erfindung wird eine HerstellüngsstraBe für derartige Bänder vorgeschlagen, die, wie aus Pig· 5 ersichtlich ist, folgende wesentliche Elemente enthält. Aus einem Vorratsbehälter 6 mit konischem Auslauf gelangen die Borsten 1 durch ihr Eigengewicht in eine Vibrationsrutsche 7 und werden durch deren Krümmung in fast waagerechte Richtung umgelenkt. Die Rutsche 7 endet zwischen zwei hochkantgestellteh Endlosbändern 8, die über mehrere Andruckrollen 9 laufen und dadurch den Borstenstrang la formen und ihn auf das-gewünschte Maß zusammenpressen« Vom Ende der Schüttelrutsche 7 an verläuft der Weg des Borstenstranges leicht geneigt, damit derselbe ohne Benetzung der Endlosbänder S . in ein Tauchbad 10 mit einem konstant gehaltenen Flüssigkeitsspiegel der Kunststofflüssigkeit 4 eintauchen kann. Von da an gelangt das nunmehr langsam fest-werdende Bürstband Ib durch eine Kalibriereinrichtung 12 in eine Hitzekammer Ij5, in der es aushärtet und dfebei von Nutrollen 14, die etwa die in Fig. % dargestellte Form haben können, erfaßt werden, um den Durchzug durch die Kalibriereinrichtung sicherzustellen. Nach Ver- .' lassen der Hitzekammer und Abkühlung, etwa durch ein Gebläse, Überläuft das Bürstband eine Klebstoffwalze 15, die auf der Unterseite einen dünnen Klebefilm aufbringt. Unter geringer Zugspannung gelangt das Bürstband unmittelbar danach auf einen mit einem Antrieb versehenen Walzenkörper 16 und wird auf diesem zur fertigen Bürstwalze gewickelt,- BAD ORsQSMAL

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Um ein Verkleben des Tauchbades 10 mit hartweradender Kunststoffmasse zu verhindern, wird gemäß weiterer Erfindung ein Zweikomponenten-Kunststoff verwendet, dessen" eine Komponente erst kurz vor dem Eintritt des Borstenstranges in die Kalibriereinrichtung durch einen geeigneten Düsenkörper aus einer Rohrzuleitung'll in die Kunststoffschicht am Bürstenrücken zugeführt wird.

Ferner wird, um ein Zerfallen des Borstenstranges nach dem Verlaääen der Endlosbänder zu verhindern, unterhalb der Schüttelrutsche 7 noch ein Textil- oder Metallgewebeband 17 zugeführt und in Leitdüsen in eine U-Form gebracht, die den c Bors tens ttang von unten umschließt und ihm eine ausreichende Steifigkeit für das Eintauchen in die Kunst stofflüssigkeit 4 verleiht. Eins.Querschnitt durch ein derart= "hergestelltes Bürstband zeigt das in Fig. 6 dargestellte Bild*

Schließlich zeigt die Fig. 7.eine der Fig. 5 ähnliche Einrichtung, durch die der Borstenstrang la bei Verwendung von

Kunststoffborsten lediglich durch Verschweißen der Borsten auf ihrer Rückseite erzeugt wird. Das Formen des Borstenstranges ist wesentlich einfacher als bei dem Verfahren mit der Kunststofftränkung,' da die Borsten nach Verlassen der Schüttelrutsche sofort auf einen Heiztisch l8 gelangen, der die Borsten an ihrer Unterseite miteinander verschmilzt» Auch in diesem Falle kann man noch eine Sicherung gegen Zerreißen und Ver-

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formung dadurch erzielen* daß in der Mitte des Borstenstranges ein Draht oder ein hochkant gestelltes Metallband mitgeführt und mit den Borsten verschweißt wird. Der Weitertransport des so fertig hergestellten Bürstbandes 13 erfolgt wiederum durch Transportwälzen l4_r Beschichtung mit Klebstoff und Aufwickeln des Bandes auf den,Walzenkörper:.

Patentansprüche:

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Claims (6)

ff a t ent ans prÜche;

1./ Verfahren zum Herstellen von Bürstkörpern, insbesondere von Bürstwalzen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens« schritte:

a * Die Borsten (X) werden par alle 1 ausgerichtet ^ einem Paket mit ebener Unterseite zusammengefaßt,

b# das Paket wird in einem Hilfsrahmen (g) von der gewüaBhten Größe und in der gewünschten Borstendichte derart gefaßt, daß die unteren Enden der Borsten um ein bestimmtes Stück vorstehen,

β. da* bo gefaßte Paket wird in eine flaohe Wanne ("3) mit einer Eiä- oder Zweikomponenten-Kunstiitofflüssigkeit \k) getaucht und sojlange darin belassen_Ä bis der Kunststoff aushärtet,

d, nach dem Aushärten werden der Hilfstfahmen und die ^lüssigkeitswanne entfernt, .

f, der so entstandene .Bürstkörper mit Kunststoffrücken Wird Je nach Bedarf in die gewünsohte Form gebogen und in einer Wämiekammer vollendi ausgehärtet,

g, aXterniiiv werden die Verfahrensschritte c. und d. diwohdaa rückseitige Verschweißen oder Verschmelzen der aus einemgeeigneten Kunststoff bestehenden Borsten

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten in einem kontinuierlichen Verfahren zu einem * ' Strang (la) geformt, getränkt und zu einem Endlosband (Ib) gehärtet und auf" der Unterseite mit einer Klebeschicht versehen auf einen Walzenkörper (16) gewickelt werden.

3« Verfahren nach Anspruch. 3> dadurch gekennzeichnet, däV zusammen mit dem Borstenstrang (la) unterhalb der Schüttelrutsche (7) ein dünnes Textil- oder Metallgewebeband (17)* ein Metallband, ein Draht od. dgl. zwischen den Verdichtungsbändem (7) zugeführt und U-förmig an den Borstenstrang angepreßt und mitvergossen wird.

4, Verfahren nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß eine Zweikomponenten-Tränkflüssigkeit (4φ verwendet und die eine Komponente in feinverteilter Form der Tränkflüssigkeit durch eine Zuleitung (11) erst kurz vor dem Eintritt des Borstenbandes (la) in die Kalibrier- und Verweilkammer (13) zugeführt wird. ·

5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2 | und 3, gekennzeichnet durch einen die Borsten (la) auf- » nehmenden Vorratsbehälter (6), eine anschließende, in horizontale Richtung übergehende Vibrationsrutsche (7) un4 zwei beidseitig des Rutschenendes angeordnete und die ein·? laufenden Borsten verdichtende Endlosbänder (f 8), ein ; das zugeführte Borstenband benetzendes Tauchbad (10) ,

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eine anschließende Kalibriereinriehtung (12),-Forderrollen (I²I-, Härtekatimer (13)> eine die Unterseite des Bürstbandes (Ib) beleimendeAuftragswalze (15) und einen mit einem Antrieb versehenen Walzenkörper 16.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Tauchband (10), Kalibriereinrichtung (12) und Härtekammer (13) eine die Unterseite des Bürstenstranges (la) verschweißende Heizplatte (18) angeordnet ist. ' .■■■■■ -

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