DE19604533A1 - Verfahren zur unmittelbaren Verbindung eines Borstenbündels aus thermoplastischen Kunststoffasern mit einem Borstenträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur unmit­ telbaren Verbindung eines Borstenbündels aus thermo­ plastischen Kunststoffasern mit einem Borstenträger, wobei das Borstenbündel an einem Borstenfuß auf eine Erweichungstemperatur erwärmt wird, sodann der Borsten­ fuß in den Borstenträger eingedrückt wird und ein rück­ seitig des Borstenträgers durchgedrückter, plastischer Kunststoffanteil durch eine Gegenhalterung in einer quer zur Erstreckung des Borstenbündels gerichteten Breitenrichtung verformt wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE-OS 23 35 468 beschrieben. Hier ist unter anderem ein Verfahren angegeben, bei welchem ein Borstenbündel mit dem auf eine Erweichungstemperatur erwärmten Borstenfuß durch ein den Borstenträger bildendes Geflecht gedrückt wird. Dieses Geflecht ist auf einem als Gegenhalterung ausgebildeten Unterteil angeordnet, welches Unterteil aus Teflon hergestellt oder mit Teflon überzogen sein kann. Dieses Unterteil bewirkt eine Verformung des durch das Geflecht durchgedrückten, plastischen Kunst­ stoffanteiles auf der Rückseite des Geflechts und zwar in einer quer zur Erstreckung des Borstenbündels gerich­ teten Breitenrichtung. Nach einem Abkühlen des Borsten­ fußes, bzw. einem Erstarren desselben ist das Borsten­ bündel fest an dem Geflecht angeordnet. Weiter ist erwähnt, daß das Geflecht gewebt oder auch nicht gewebt sein kann und aus einem üblichen Material, wie bei­ spielsweise Metalldraht oder thermoplastischen Fasern hergestellt werden kann.

Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Verfahren zur unmittelbaren Verbindung eines Borstenbündels mit einem Borstenträger und ein an einem Borstenträger befestigtes Borstenbündel anzugeben, welches Verfahren sich durch eine erhöhte Funktionssi­ cherheit bzw. welche Befestigung sich durch eine erhöh­ te Stabilität auszeichnet.

Diese Problematik ist zunächst und im wesentlichen hinsichtlich des Verfahrens beim Gegenstand des Anspru­ ches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß der Borstenträger aus einem Massivwerkstoff besteht und eine vorgeformte Durchtrittsöffnung aufweist, in welche der erweichte Borstenfuß unter Aufzwingung einer Verjün­ gung eingedrückt wird, bis ein etwa einem Querschnitt der Durchtrittsöffnung entsprechender Kunststoffanteil rückseitig des Borstenträgers übersteht und ggf. durch den in einem Abstand zu der Durchtrittsöffnung angeord­ neten Gegenhalter im weiteren sogleich verformt wird. Hier wird demnach im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik eine Verbindung eines Borstenbündels mit einem massiven Borstenträger realisiert. Die Durchtritt­ söffnung für den Borstenfuß ist vorgeformt, d. h. daß der Borstenträger zum Befestigen des Borstenbündels mit einer Durchtrittsöffnung bereitgestellt wird. Es sind Verfahren bekannt, bei welchen Einstecköffnungen des Borstenträgers im Zuge des Verfahrens hergestellt wer­ den, beispielsweise durch Aufschmelzen. Der Borstenträ­ ger kann bedingt durch seine massive Ausgestaltung relativ dünnwandig ausgebildet sein. Bedingt durch diese Ausgestaltung ist weiter keine Einschränkung der Materialwahl des Borstenträgers gegeben. Es sind Ausbil­ dungen denkbar, bei welchen der Borstenträger aus Kunst­ stoff, Metall, Aluminium oder auch aus einer Pappe-/Pa­ pierlage gebildet ist. Das Trägermaterial muß erfin­ dungsgemäß keine auf das Borstenmaterial abgestimmte Erweichungstemperaturen aufweisen, da erfindungsgemäß keine Vereinigung, wie beispielsweise Verschmelzung, von Borstenbündel und Borstenträger vorgesehen ist. Vielmehr wird hier eine formschlüssige Befestigung bevorzugt, welcher Formschluß klammerartig ausgebildet ist. Wie bereits erwähnt ist im Bereich der Durchtritt­ söffnung eine Verjüngung vorgesehen, durch welche der aufgeweichte Borstenfuß gedrückt wird. In diesem Be­ reich ergibt sich ein erster in Eindrückrichtung wirken­ der Formschluß. Ein zweiter Formschluß ist durch den durchgedrückten Kunststoffanteil an der Rückseite des Borstenträgers gegeben, welcher Kunststoffanteil im erweichten Zustand vermittels der Gegenhalterung in einer quer zur Erstreckung des Borstenbündels gerichte­ ten Breitenrichtung verformt wird. Dieser Formschluß wirkt entgegen der Eindrückrichtung, womit im Zusammen­ spiel mit dem ersten Formschluß eine klammerartige, in beide Richtungen wirkende Halterung gegeben ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstan­ des ist vorgesehen, daß jedes Borstenbündel nur in eine Durchtrittsöffnung eingedrückt wird. In dem eingangs beschriebenen Beispiel des Standes der Technik wird der aufgeweichte Borstenfuß durch ein Geflecht gedrückt. Bedingt durch diese Ausgestaltung ergeben sich eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen für ein Borstenbün­ del. Dies ist erfindungsgemäß nicht gewünscht. Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, daß bedingt durch die Zuordnung nur einer Durchtrittsöffnung zu einem Borsten­ bündel der durchgedrückte, plastische Kunststoffanteil rückseitig des Borstenträgers kontrolliert verdrängt werden kann. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zunächst ein erster, in Breitenrichtung sich er­ streckender Erweiterungsbereich an dem Borstenfuß ausge­ bildet wird, unter Belassung eines fußseitigen, in Erstreckungsrichtung des Borstenbündels über den Erwei­ terungsbereich überstehenden Bereichs und daß sodann das Borstenbündel in einem Borstenträger eingesetzt wird derart, daß der überstehende Bereich rückseitig eine Borstenhalterungsöffnung durchtritt und durch Breitenverformung dieses überstehenden Bereiches das Borstenbündel an dem Borstenträger im wesentlichen formschlüssig befestigt ist. Hier wird demnach das Borstenbündel in einer Vorfertigungsstufe mit einem ersten, beispielsweise tellerartigen Erweiterungsbe­ reich versehen. Dieser erste Erweiterungsbereich er­ streckt sich in Breitenrichtung des Borstenbündels im Bereich des Borstenfußes. Weiter ist dieser erste Erwei­ terungsbereich zum freien Ende des Borstenfußes hin beabstandet, so daß ein in Erstreckungsrichtung des Borstenbündels über diesen Erweiterungsbereich überste­ hender Bereich belassen wird. Das so vorgefertigte Borstenbündel wird sodann in den Borstenträger einge­ setzt, indem der überstehende Bereich durch die vorge­ formte Durchtrittsöffnung des Borstenträgers gedrückt wird, wobei auch hier rückseitig des Borstenträgers ein plastisch verformbarer Kunststoffanteil übersteht. Letzterer wird abschließend zur formschlüssigen Verbin­ dung des Borstenbündels an dem Borstenträger vermittels eines Gegenhalters verformt. Diese Verformung kann im noch plastischen Zustand des Kunststoffanteiles erfol­ gen. Es ist jedoch auch denkbar, diesen Anteil im er­ starrten Zustand mittels eines aufheizbaren Gegenhal­ ters zu beaufschlagen. Durch diese Verformung ergibt sich ein zweiter, parallel zum ersten ausgerichteter Erweiterungsbereich. Der Borstenträger ist somit zwi­ schen den beiden Erweiterungsbereichen gefangen, wobei sich versteht, daß die Durchtrittsöffnung einen geringe­ ren Durchmesser aufweist als die Erweiterungsbereiche.

Der Gegenhalter ist bevorzugt als ein auf die Erwei­ chungstemperatur des Borstenbündels erheizbarer Körper ausgebildet, womit sich bei der abschließenden Verfor­ mung des überstehenden Bereiches ein Überbügeln dieses Bereiches ergibt. Im Zuge dieses Verbindungsverfahrens kann in Abhängigkeit von den Beabstandungen von einem Borstenbündel zu anderen Borstenbündeln ein Verschmel­ zen der jeweiligen ersten und/ oder zweiten Erweite­ rungsbereiche der Borstenbündel gegeben sein. Hierdurch wird eine weitere Stabilität der so gebildeten Bürste oder dergleichen erzielt. Es wird weiter vorgeschlagen, daß die Ausbildung des Erweiterungsbereiches in Zusam­ menwirkung mit einem Hilfsträger vorgenommen wird. Dies insbesondere zur Erzielung des ersten Erweiterungsberei­ ches. Hierzu wird ein Borstenbündel durch eine Öffnung eines Hilfsträgers gedrückt, wobei rückseitig dieses Hilfsträgers ein Bündelbereich übersteht. Dieser Be­ reich wird vermittels eines auf Erweichungstemperatur aufheizbaren Körpers verformt derart, daß der zuvor beschriebene erste Erweiterungsbereich unter Belassung eines fußseitigen, in Erstreckungsrichtung des Borsten­ bündels über den Erweiterungsbereich überstehenden Bereichs gebildet ist. Hiernach wird das so vorgefertig­ te Borstenbündel dem Hilfsträger entnommen und der weiteren Verarbeitung zur Bildung einer Bürste oder dergleichen, wie zuvor beschrieben, zugeführt. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das Fußende des Borstenbündels in einem Röhrchen gefaßt wird, unter Belassung eines fuß­ seitigen Überstandes. Vorteilhafterweise ist weiter hierzu vorgesehen, daß das Röhrchen als Hilfsträger verwendet wird. Anlehnend an das zuvor beschriebene Beispiel, wird dieses Röhrchen zur Bildung des ersten Erweiterungsbereiches als Hilfsmittel genutzt, wonach das vorgefertigte Borstenbündel aus dem Röhrchen zur Weiterverarbeitung entnommen werden kann. Es ist jedoch auch denkbar das Borstenbündel mitsamt dem Röhrchen weiter zu verarbeiten, d. h. formschlüssig an dem Bor­ stenträger zu verbinden. Das Röhrchen hat dann nach Fertigstellung der Bürste oder dergleichen die weitere Aufgabe eine gewisse Biegesteifigkeit jedes Borstenbün­ dels zu gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein an einem Borsten­ träger befestigtes Borstenbündel, wobei das Borstenbün­ del an einem Fußende zwei in einer Längsrichtung des Borstenbündels distanzierte Erweiterungsbereiche ausbil­ det, zur formschlüssigen Halterung an dem Borstenträger, wobei der Borstenträger in eine Verjüngung zwischen den Erweiterungsbereichen eingreift. Die Erfindung schlägt hierbei vor, daß der zweite Erweiterungsbereich rücksei­ tig des Borstenträgers im wesentlichen freiliegt. Diese Befestigung wird vorteilhafterweise durch eines der zuvor beschriebenen Verfahren realisiert. Es ist eine formschlüssige Halterung des Borstenbündels an dem Borstenträger gegeben, wobei der Borstenträger im Be­ reich einer Durchtrittsöffnung in dem Bereich zwischen den beiden Erweiterungsbereichen eingreift. Bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei welcher die Verjün­ gung entsprechend der Durchtrittsöffnung des Borstenträ­ gers ausgebildet ist. Beide Erweiterungsbereiche, zumin­ dest jedoch der zweite rückseitige Erweiterungsbereich liegen im wesentlichen frei auf den jeweiligen Flächen des Borstenträgers. Erfindungsgemäß ist weiter vorgese­ hen, daß der Borstenträger im Zuge des Befestigens des Borstenbündels unverformt ist. Im Stand der Technik sind Ausbildungen bekannt, bei welchen der Borstenträ­ ger im Zuge der Befestigung des Borstenbündels verformt wird derart, daß nach Eindrücken eines Borstenfußes in eine Trägeröffnung der Trägerrand zur Bildung eines Übergriffes geprägt wird. Erfindungsgemäß ist aber gewünscht, daß der Borstenträger in seiner ursprüngli­ chen, zugeführten Form verbleibt. Hierzu ist der Bor­ stenträger mit vorgefertigten Durchbrechungen zum Durch­ tritt der Borstenbündel versehen. Der gewünschte Hinter­ griff wird durch die beiden zueinander distanzierten Erweiterungsbereiche, welche sich ober- und unterhalb des Borstenträgers erstrecken, erzielt. Hierzu wird weiter vorgeschlagen, daß ein oder beide Erweiterungsbe­ reiche plattenartig dünn gestaltet sind. Insbesondere der rückwärtige, zweite Erweiterungsbereich ist bevor­ zugt dünn ausgebildet, so daß hier keine Erhebungen bzw. Vorsprünge im Zuge einer Weiterverwendung des so gebildeten Bürstenkörpers stören. So kann beispielswei­ se die Borstenträgerrückseite nach Befestigung der Borstenbündel mit einer Selbstklebeschicht versehen werden, zur Befestigung des gebildeten Bürstenkörpers beispielsweise an einem Handgriff oder einem rotieren­ den Teller oder dergleichen. Bedingt durch die platten­ artig dünne Ausgestaltung der rückwärtigen Erweiterungs­ bereiche wirken diese nicht als störend. In Verbindung mit einem gleichfalls dünn ausgebildeten Borstenträger, beispielsweise aus Kunststoff oder einem Pappe-/Papier­ werkstoff, ergibt sich die Möglichkeit einer wirtschaft­ lichen Lösung zum Austausch abgenutzter Bürstenkörper. Ist dieser Bürstenkörper beispielsweise mit einer Selbstklebeschicht versehen, so kann nach Abnutzung dieser von einem eigentlichen Träger abgezogen werden, welch letzterer sodann mit einem neuen Bürstenkörper bestückt wird. In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Borstenbündel zugehörige Erweiterungsbereiche miteinander verschmolzen sind. Die Abstände zwischen den unterschiedlichen Borstenbündeln sind hierbei so bemessen, daß die gebildeten, quer zur Längserstreckung der Borstenbündel weisenden Erweite­ rungsbereiche während des Schmelzvorganges ineinander verlaufen. Bevorzugt wird hierbei eine Ausgestaltung, bei der sowohl die ersten als auch die zweiten Erweite­ rungsbereiche jeweils miteinander verschmelzen. Unter Bezugnahme des zuvor beschriebenen Verfahrens, bei welchem die Borstenbündel in einem vorgefertigten Zu­ stand den Borstenträger zugeführt werden, wobei an jedem Borstenbündel ein erster Erweiterungsbereich geformt wird, ergibt sich durch diese Ausgestaltung, bei welcher diese Erweiterungsbereiche in der Vorferti­ gung miteinander verschmelzen, eine in sich stabile Reihe von zueinander beabstandeten einzelnen Borstenbün­ del. Die ineinander verschmolzenen Erweiterungsbereiche bilden einen relativ stabilen, starren Verbindungsbe­ reich. Eine so gebildete, vorgefertigte Bündelreihe kann hiernach in einfachster Weise dem Borstenträger zugeführt werden. Weiter ergibt sich durch die Ver­ schmelzung der Erweiterungsbereiche, auch der nach Vervollständigung der Befestigung rückseitig angeordne­ ten Bereiche, eine stabile Ausgestaltung des so gebilde­ ten Bürstenkörpers. Der Bürstenträger ist, wie bereits erwähnt, im Bereich zwischen den Erweiterungsbereichen positioniert, womit sich in Verbindung mit den Ver­ schmelzungen in diesem Bereich eine dreischichtige Lage des Bürstenkörpers ergibt. Als weiter vorteilhaft er­ weist es sich, daß das Borstenbündel fußseitig von einem Röhrchen umgeben ist, wobei weiter fußseitig ein verschmolzener Bereich über das Röhrchen in Erstreck­ ungsrichtung des Borstenbündels übersteht. Das Borsten­ bündel wird mit dem über das Röhrchen überstehenden, verschmolzenen Bereich in den Borstenträger einge­ drückt, wonach eine Verschmelzung, beispielsweise im Zuge eines Überbügelns, auf der Rückseite des Borsten­ trägers erfolgt. Das Röhrchen stützt sich hierbei an der Unterseite des Borstenträgers ab und kann nach vollendeter Befestigung an dem Borstenbündel verblei­ ben, zur Gewährleistung einer gewünschten Biegesteifig­ keit des Bündels. Es ist jedoch auch denkbar, nach Vollendung der Borstenbefestigung dieses Röhrchen von dem Bündel abzuziehen. Schließlich erweist sich die Nutzung eines solchen Röhrchens insbesondere dahinge­ hend als vorteilhaft, daß ein verschmolzener Bereich in einer Breitenrichtung fußseitig zumindest über einen Innendurchmesser des Röhrchens übersteht. Hier wird demnach an einer Stirnseite des Röhrchens ein erster in Breitenrichtung sich erstreckender Erweiterungsbereich gebildet.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnungen, die jedoch lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellen, erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Borstenbündel in schema­ tischer, partiell geschnittener Darstellung, wobei ein erweichter Borstenfuß einer Durch­ trittsöffnung eines Borstenträgers zugeordnet ist, zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine Folgedarstellung der Fig. 1, bei welcher der erweichte Borstenfuß unter Aufzwingung einer Verjüngung in die Durchtrittsöffnung eingedrückt ist und ein Gegenhalter in einer Bereitschaftsstellung steht;

Fig. 3 die Verbindung des Borstenbüschels an dem Borstenträger;

Fig. 4 ein alternatives Verfahren in schematisch, partiell geschnittener Darstellung, wobei hier die Borstenbündel in einer Bereitschafts­ stellung vor einem mit Aufnahmebohrungen versehenen Hilfsträger stehen;

Fig. 5 eine Folgedarstellung der Fig. 4, wobei hier die Borstenbündel in dem Hilfsträger gehalten sind und ein aufheizbarer Körper sich in Richtung auf die durchgedrückten Kunststoffan­ teile bewegt;

Fig. 6 eine Folgedarstellung der Fig. 5, wobei hier im Bereich der Borstenfüße erste Erweiterungs­ bereiche gebildet sind, und wobei diese inein­ ander verschmolzen sind, zur Bildung einer Borstenreihe;

Fig. 7 eine Folgedarstellung der Fig. 6, wobei die gebildete Borstenreihe aus dem Hilfsträger entnommen wurde und sodann einem Borstenträ­ ger zugeordnet ist;

Fig. 8 eine Folgedarstellung der Fig. 7, wobei ein aufheizbarer Gegenhalter in Richtung auf die Rückseite des Borstenträgers zur Aufschmel­ zung überstehender Kunststoffanteile der Borstenbündel bewegt wird;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines fertiggestell­ ten Bürstenkörpers;

Fig. 10 eine Draufsicht auf den Bürstenkörper gemäß Fig. 9;

Fig. 11 eine Unteransicht des Bürstenkörpers;

Fig. 12 den Schnitt gemäß der Linie XII-XII in Fig. 9;

Fig. 12a eine Ausschnittsvergrößerung des Bereiches XIIa in Fig. 12;

Fig. 13 eine perspektivische Teildarstellung des fertiggestellten Bürstenkörpers;

Fig. 14 ein in einem Röhrchen gefaßtes Borstenbündel, unter Belassung eines über das Röhrchen über­ stehenden Bereiches, ein weiteres alternati­ ves Verfahren betreffend;

Fig. 15 den Schnitt gemäß der Linie XV-XV in Fig. 14, wobei hier auf das überstehende Ende des Borstenbündels ein aufheizbarer Körper zube­ wegt wird;

Fig. 16 eine Folgedarstellung der Fig. 15 nach Bil­ dung eines ersten Erweiterungsbereiches;

Fig. 16a eine Ausschnittsvergrößerung des Bereiches XVIa in Fig. 16;

Fig. 17 einen hohlzylinderartigen, mit vorgeformten Durchtrittsöffnungen versehenen Borstenträger in perspektivischer Einzeldarstellung;

Fig. 18 einen Längsschnitt durch den Borstenkörper gemäß Fig. 17, wobei hier die vorgefertigten Borstenbündel gemäß Fig. 16 in die Durch­ trittsöffnungen eingedrückt sind und ein aufheizbarer Körper in den Innenraum des Bürstenkörpers einfährt;

Fig. 18a eine Ausschnittsvergrößerung des Bereiches XVIIIa in Fig. 18;

Fig. 19 eine Folgedarstellung der Fig. 18 nach end­ gültiger Verbindung der Borstenbündel an dem Borstenträger;

Fig. 19a eine Ausschnittsvergrößerung des Bereiches XIXa in Fig. 19;

Fig. 20 eine der Fig. 17 entsprechende Darstellung, jedoch nach Verbindung der Borstenbündel an dem Borstenträger.

Dargestellt und beschrieben sind mehrere Verfahren zur unmittelbaren Verbindung eines Borstenbündels 1 aus thermoplastischen Kunststoffasern mit einem Borstenträ­ ger 2 und verschiedene Bürstenkörper 3, welche sich jeweils aus einem Borstenträger 2 und mehreren an die­ sem befestigten Borstenbündeln 1 zusammensetzen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt. Hier ist einem plattenartigen, dünnen Bor­ stenträger 2 ein Borstenbündel 1 zugeordnet, dessen Borstenfuß 4 auf eine Erweichungstemperatur erwärmt ist, zur Bildung eines plastisch verformbaren Berei­ ches. Die thermoplastischen Kunststoffasern des Borsten­ bündels 1 sind durch die Erwärmung im Bereich des Bor­ stenfußes 4 miteinander verschmolzen.

Das so gebildete Borstenbündel 1 ist einer vorgeformten Durchtrittsöffnung 5 des Borstenträgers 2 zugeordnet (vgl. Fig. 1). Diese Durchtrittsöffnung 5 weist eine Verjüngung 6 auf, wobei der dem Borstenbündel 1 zuge­ wandte Bereich der Durchtrittsöffnung 5 einen größeren Durchmesser aufweist als der dem Borstenbündel 1 abge­ wandte Bereich, und wobei der Durchmesser des größeren Bereiches etwa dem Durchmesser des aufgeschmolzenen Borstenfußes 4 entspricht.

Der Borstenträger 2 besteht aus einem Massivwerkstoff. Dessen Durchtrittsöffnung 5 ist vorgeformt.

Zur Verbindung des Borstenbündels 1 mit dem Borstenträ­ ger 2 wird das Borstenbündel 1 noch in erwärmtem Zu­ stand des Borstenfußes 4 unter Aufzwingung der Verjün­ gung 6 in die Durchtrittsöffnung 5 eingedrückt (Pfeil a in Fig. 1), bis ein etwa einem Querschnitt des kleine­ ren Bereiches der Durchtrittsöffnung 5 entsprechender Kunststoffanteil 7 rückseitig des Borstenträgers 2 übersteht (vgl. Fig. 2).

Der rückseitig des Borstenträgers 2 überstehende Kunst­ stoffanteil 7 wird sodann vermittels eines Gegenhalters 8, welche in Richtung des Pfeiles e auf diesen Anteil zubewegt wird, verformt derart, daß der plastische Kunststoffanteil 7 in einer quer zur Erstreckung des Borstenbündels 1 gerichteten Breitenrichtung verformt wird. Hierdurch ist ein Erweiterungsbereich 9 gebildet, welcher plattenartig dünn gestaltet ist und tellerartig auf der Rückseite des Borstenträgers 2 frei aufliegt (vgl. Fig. 3).

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist durch dieses Verfahren eine formschlüssige Befestigung des Borstenbündels 1 an dem Borstenträger 2 zur Bildung eines Bürstenkörpers 3 gegeben, wobei sich ober- und unterseitig der Verjün­ gung 6 - in Erstreckungsrichtung des Borstenbündels 1 betrachtet - jeweils Erweiterungsbereiche 9 und 10 ergeben, womit der Borstenträger 2 in eine Verjüngung zwischen diesen Erweiterungsbereichen 9 und 10 ein­ greift. Der obere, rückseitig des Borstenträgers 2 angeordnete Erweiterungsbereich 9 liegt hierbei im wesentlichen frei.

In den Fig. 4 bis 13 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt. Hier werden die einzelnen Borstenbündel 1 zunächst in einen Hilfsträger 11 eingeführt (Pfeile a in Fig. 4) und dort gehalten, welcher Hilfsträger 11 plattenartig ausgebildet ist und Aufnahmeöffnungen 12 aufweist. Im Bereich dieser Aufnahmeöffnungen 12 können Ringkragen oder dergleichen vorgesehen sein zur Halte­ rung der einzusetzenden Borstenbündel 1. Diese sind jedoch zeichnerisch nicht wiedergegeben.

Die Borstenbündel 1 werden so weit durch die Aufnahme­ öffnungen 12 des Hilfsträgers 11 durchgeschoben, bis die Borstenbündel 1 rückseitig über den Hilfsträger 11 stehen (vgl. Fig. 5). Hiernach erfolgt ein erstes Ver­ schmelzen dieser überstehenden Bereiche, indem ein auf die Erweichungstemperatur der thermoplastischen Kunst­ stoffasern aufheizbarer Körper 13 auf die Rückseite des Hilfsträgers 11 hin bewegt wird (Pfeile b). Unter Beauf­ schlagung der dort hervorstehenden freien Bereiche der Borstenbündel 1 werden diese thermoplastisch verformt derart, daß sich erste Erweiterungsbereiche 10 bilden unter Belassung eines fußseitigen, in Erstreckungsrich­ tung des Borstenbündels 1 über den Erweiterungsbereich 10 überstehenden Bereichs 14. Letzterer ist, wie bei­ spielsweise aus Fig. 6 zu erkennen, kuppelartig ausge­ formt. Um die Ausformung zu ermöglichen, weist der aufheizbare Körper 13 unterseitig, d. h. im Bereich der Heizfläche, entsprechend ausgeformte Ausnehmungen 15 auf.

Wie weiter aus Fig. 6 zu erkennen ist, erstrecken sich die Erweiterungsbereiche 10 in Breitenrichtung, d. h. quer zur Längserstreckung der Borstenbündel 1. Bedingt durch den in dem Ausführungsbeispiel gering gehaltenen Abstand der Borstenbündel 1 zueinander verschmelzen die den einzelnen Borstenbündel 1 zugehörigen Erweiterungs­ bereiche 10 miteinander, zur Bildung einer Borstenreihe 16.

Diese Borstenreihe 16 wird mit Bezug zu Fig. 6 nach oben hin in Richtung des Pfeiles c von dem Hilfsträger 11 abgezogen und sodann der Weiterverarbeitung zuge­ führt.

In Fig. 7 wird der vorgefertigten Borstenreihe 16 ein dünner, plattenartiger Borstenträger 2 zugeordnet (Pfeil d). Dieser Borstenträger 2 weist eine langloch­ artige Durchtrittsöffnung 5 auf, in welchem Bereich nach Aufsetzen auf die Borstenreihe 16 die überstehen­ den Bereiche 14 durchtreten (vgl. Fig. 8). Die Erweite­ rungsbereiche 10 stützen den aufgelegten Borstenträger 2 unterseitig ab. Hiernach erfolgt ein Überbügeln der überstehenden Bereiche 14 vermittels eines auf Erwei­ chungstemperatur aufheizbaren Gegenhalters 8, indem dieser in Richtung auf die Rückseite des Borstenträgers 2 hin bewegt wird (Pfeile e). Die überstehenden Berei­ che 14 verschmelzen derart, daß quer zur Erstreckung der Borstenbündel 1 gerichtete Erweiterungsbereiche 9 gebildet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auch hier die den unterschiedlichen Borstenbündel 1 zugehörigen Erweiterungsbereiche 9 miteinander ver­ schmolzen (vgl. Fig. 9). Es ist somit ein Bürstenkörper 3 gebildet, dessen Borstenträger 2 in eine Verjüngung 17 zwischen den in Längsrichtung des jeweiligen Borsten­ bündels 1 distanzierten Erweiterungsbereichen 9 und 10 eingreift, zur formschlüssigen Halterung der Borstenbün­ del 1 an dem Borstenträger 2 (vgl. Fig. 12a). Die zwei­ ten Erweiterungsbereiche 9 liegen rückseitig des Bor­ stenträgers 2 im wesentlichen frei.

Auch hier besteht der Borstenträger 2 aus einem Massiv­ werkstoff, welcher in seinem Querschnitt dünn ausgebil­ det ist. Es sind hierbei Borstenträger 2 denkbar, wel­ che aus einer Kunststofflage oder aus einer Pappe-/Pa­ pierwerkstofflage bestehen. Der Borstenträger 2 ist zwischen den Erweiterungsbereichen 9 und 10 gefangen, womit sich eine dreischichtige Formschlußhalterung ergibt. Die einzelnen Borstenbündel 1 sind in beiden Richtungen ihrer Erstreckung sicher an dem Borstenträ­ ger 2 gehaltert.

Die Fig. 10 veranschaulicht den durch die Verschmel­ zung der einzelnen Erweiterungsbereiche 9 gebildeten plattenartigen, auf der Rückseite des Borstenträgers 2 aufliegenden Kragen 18. Fig. 11 zeigt eine entsprechen­ de Darstellung der Unterseite des Borstenträgers 2, wobei hier durch die Erweiterungsbereiche 10 ein plat­ tenartiger Kragen 19 gebildet ist.

In Fig. 13 ist ein fertiggestellter Bürstenkörper 3 in einer perspektivischen Teildarstellung gezeigt. Es ist zu erkennen, daß an einem scheibenartigen Borstenträger 2 mehrere radial angeordnete Borstenreihen 16 gehaltert sind.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 14 bis 20 dargestellt. Hier wird zunächst ein Borstenbündel 1 in einem Röhrchen 20 fußseitig gefaßt. In Erstreckungsrichtung des Borstenbündels 1 betrachtet beträgt die Länge des Röhrchens 20 etwa der halben Länge des gesamten Borstenbündels 1.

Das Borstenbündel 1 ist derart in dem Röhrchen 20 ge­ faßt, daß fußseitig ein Überstand der Borsten belassen ist. Das Röhrchen 20 dient hierbei als Hilfsträger 11 zur Bildung eines Erweiterungsbereiches 10. Hierzu wird der über stehende Bereich gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel mittels eines aufheizbaren Körpers 13 beaufschlagt (Pfeil b in Fig. 15) derart, daß der quer zur Längserstreckung des Borstenbündels 1 sich erstreckende Erweiterungsbereich 10 gebildet ist. Auch hier geschieht dies unter Belassung eines überstehen­ den, kuppelartigen Bereiches 14, wozu der aufheizbare Körper 13 eine entsprechende Ausnehmung 15 aufweist. Das so vorgefertigte Borstenbündel 1 ist in der Fig. 16 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß fußseitig der verschmolzene Bereich über das Röhrchen 20 in Erstreck­ ungsrichtung des Borstenbündels 1 übersteht und daß dieser verschmolzene Bereich in einer Breitenrichtung fußseitig über den Innendurchmesser des Röhrchens 20 übersteht. Das Borstenbündel 1 ist nunmehr nicht nur in dem Röhrchen 20 gefangen sondern stützt sich vielmehr auch im Bereich des Erweiterungsbereiches 10 stirnsei­ tig des Röhrchens 20 an diesem ab.

Fig. 17 zeigt einen hohlzylinderartigen Borstenträger 2 mit gleichmäßig angeordneten, vorgefertigten Durch­ trittsöffnungen 5. In diese Durchtrittsöffnungen 5 werden die gemäß Fig. 16 vorgefertigten Borstenbündel 1 eingedrückt (vgl. Fig. 18). Die überstehenden Berei­ che 14 der Borstenbündel 1 treten hierbei durch die Öffnungen 5 durch und stehen rückseitig des Borstenträ­ gers 2 über, ragen somit in den Innenraum des Zylinders hinein (vgl. Fig. 18a).

Der die endgültige Befestigung erbringende Gegenhalter 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als aufheizbarer Zylinder ausgebildet, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Borstenträgers 2 entspricht. Der Gegenhalter 8 wird seitlich in den Borstenträger 2 eingeschoben (Pfeil e in Fig. 18), wobei im Zuge des Durchfahrens ein Überbügeln der überstehenden Bereiche 14 erfolgt. Hierbei werden diese Bereiche 14 verformt derart, daß zweite Erweiterungsbereiche 9 gebildet sind, welche sich in. Breitenrichtung entsprechend dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel erstrecken.

Die endgültige Halterungsanordnung ist in den Fig. 19 und 19a dargestellt. Auch hier ist der Borstenträger 2 zwischen den in Längsrichtung der Borstenbündel 1 di­ stanzierten Erweiterungsbereichen 9 und 10 gefangen.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verbleiben die Röhrchen 20 an den Borstenbündeln 1. Der Stirnbereich eines jeden Röhrchens 20 kann hierbei beispielsweise mit dem unteren Erweiterungsbereich 10 des diesem zuge­ ordneten Borstenbündels 1 verschmolzen sein, so daß sich eine Einheit ergibt. Dieses Röhrchen 20 dient nach Fertigstellung als Stabilisator des Borstenbündels 1, um beispielsweise eine gewünschte Biegesteifigkeit des Borstenbündels 1 zu gewährleisten.

Es sind jedoch auch Ausführungen denkbar, bei welchen die Röhrchen 20 aus einem nicht schmelzenden bzw. aus einem höher schmelzenden Material bestehen, so daß diese keine Verbindung mit den Borstenbündeln, insbeson­ dere mit dem Erweiterungsbereich 10 eingehen und die Röhrchen 20 nach Fertigstellung des Bürstenkörpers 3 von den Borstenbündeln 1 abgezogen werden können. Hier würden diese Röhrchen 20 als reine Hilfsmittel dienen.

In Fig. 20 ist in einer perspektivischen Einzeldarstel­ lung ein fertiggestellter, hohlzylindrischer Bürstenkör­ per 3 dargestellt. Ein solcher Bürstenkörper 3 kann beispielsweise als rotierender Bürstenkörper in Saugge­ räten oder dergleichen eingesetzt werden.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (12)

1. Verfahren zur unmittelbaren Verbindung eines Borsten­ bündels (1) aus thermoplastischen Kunststoffasern mit einem Borstenträger (2), wobei das Borstenbündel (1) an einem Borstenfuß (4) auf eine Erweichungstemperatur erwärmt wird, sodann der Borstenfuß (4) in dem Borsten­ träger (2) eingedrückt wird und ein rückseitig des Borstenträgers (2) durchgedrückter, plastischer Kunst­ stoffanteil (7) durch eine Gegenhalterung (8) in einer quer zur Erstreckung des Borstenbündels (1) gerichteten Breitenrichtung verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstenträger (2) aus einem Massivwerkstoff besteht und eine vorgeformte Durchtrittsöffnung (5) aufweist, in welche der erweichte Borstenfuß (4) unter Aufzwingung einer Verjüngung (6) eingedrückt wird, bis ein etwa einem Querschnitt der Durchtrittsöffnung (5) entsprechender Kunststoffanteil (7) rückseitig des Borstenträgers (2) übersteht und gegebenenfalls durch den in einem Abstand zu der Durchtrittsöffnung (5) angeordneten Gegenhalter (8) im weiteren sogleich ver­ formt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Borstenbündel (1) nur in eine Durchtrittsöffnung (5) eingedrückt wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zunächst ein erster, in Breitenrichtung sich erstreckender Erweiterungsbereich (10) an dem Borstenfuß (4) ausgebildet wird, unter Belassung eines fußseitigen, in Erstreckungsrichtung des Borstenbündels (1) über den Erweiterungsbereich (10) überstehenden Bereiches (14) und daß sodann das Borstenbündel (1) in einem Borstenträger (2) eingesetzt wird derart, daß der überstehende Bereich (14) rückseitig eine Borstenhalte­ rungsöffnung (5) durchtritt und durch Breitenverformung dieses überstehenden Bereiches (14) das Borstenbündel (1) an dem Borstenträger (2) im wesentlichen formschlüs­ sig befestigt ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausbildung des Erweiterungsbereiches (10) in Zusammenwirkung mit einem Hilfsträger (11) vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fußende (4) des Borstenbündels (1) in einem Röhrchen (20) gefaßt wird, unter Belassung eines fußseitigen Überstandes.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Röhrchen (20) als Hilfsträger (11) verwendet wird.

7. An einem Borstenträger (2) befestigtes Borstenbündel (1), wobei das Borstenbündel (1) an einem Fußende (4) zwei in einer Längsrichtung des Borstenbündels (1) distanzierte Erweiterungsbereiche (9 und 10) ausbildet, zur formschlüssigen Halterung an dem Borstenträger (2), wobei der Borstenträger (2) in eine Verjüngung (17) zwischen den Erweiterungsbereichen (9 und 10) ein­ greift, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Erweite­ rungsbereich (9) rückseitig des Borstenträgers (2) im wesentlichen frei liegt.

8. Borstenbündel nach Anspruch 7 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstenträger (2) im Zuge des Befestigens des Borstenbündels (1) unverformt ist.

9. Borstenbündel nach den Ansprüchen 7 und 8 oder insbe­ sondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Erweiterungsbereiche (9 und 10) plattenartig dünn gestaltet sind.

10. Borstenbündel nach den Ansprüchen 7 bis 9 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Borstenbündel (1) zugehörige Erweiterungsbereiche (9 und 10) miteinan­ der verschmolzen sind.

11. Borstenbündel nach den Ansprüchen 7 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenbündel (1) fußseitig von einem Röhrchen (20) umgeben ist, wobei weiter fußseitig ein verschmolzener Bereich über das Röhrchen (20) in Erstreckungsrichtung des Borstenbündels (1) übersteht.

12. Borstenbündel nach den Ansprüchen 7 bis 11 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschmolzener Bereich in einer Breitenrichtung fußsei­ tig zumindest über einen Innendurchmesser des Röhrchens (20) übersteht.