DE19947459A1 - Durch Kapillarwirkung saugfähiges Bündel von Borstenfilamenten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein, durch Kapillarwirkung saugfähiges Bündel (6) von Borstenfilamenten (7), welche Borstenfilamente (7) durch ein Rahmenteil (9) zusammengefaßt sind. Um ein durch Kapillarwirkung saugfähiges Bündel von Borstenfilamenten der in Rede stehenden Art verbessert auszubilden, derart, daß eine einfache und prozeßsichere Halterung und Abdichtung der Borstenfilamente gegeben ist, wird vorgeschlagen, daß das Rahmenteil (9) unter teilweisem Eindringen in Zwischenbereiche (10) von Außen-Borstenfilamenten (7') an die Borstenfilamente (7) im Kunststoffspritzverfahren angespritzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein durch Kapillarwirkung saugfä­ higes Bündel von Borstenfilamenten, welche Borstenfila­ mente durch ein Rahmenteil zusammengefaßt sind.

Derartige Bündel von Borstenfilamenten sind in unter­ schiedlichsten Arten bekannt, so bspw. bei sogenannten Malerpinseln. Darüber hinaus ist es auch bekannt, derartige Bündel bei Geräten zur Reinigung von glatten Flächen, insbesondere senkrechten Flächen, bspw. Fen­ sterflächen, einzusetzen. Hierbei kann ein Fluid mit­ tels Kapillaren definiert aus einem Tank auf eine Ober­ fläche aufgetragen werden, wozu der Kapillarquerschnitt bzw. der Kapillardurchmesser auf das Fluid und die zu benetzende Oberfläche abgestimmt wird. Die Borstenfila­ mente werden zur Bildung des saugfähigen Bündels in der Regel mechanisch verpreßt, wobei sich bspw. zwischen drei Borstenfilamenten jeweils ein Kapillarzwickel bildet. Die Verpressung erfolgt zum Beispiel mittels Keilen oder verpreßten Metalleisten. Hierbei erweist es sich als Nachteil, daß durch die gewünschten Kapil­ lareigenschaften des herzustellenden Bündels ein nach­ trägliches Verpressen bzw. ein nachträgliches Abdichten der Kapillarfördereinheit notwendig ist. Zudem ist bei einer Herstellung von großflächigen Kapillarförderein­ heiten mit definiertem Kapillardurchmesser keine prozeß­ sichere Herstellung möglich.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Tech­ nik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein durch Kapillarwirkung saugfähiges Bündel von Borstenfilamenten der in Rede stehenden Art verbessert auszubilden derart, daß eine einfache und prozeßsichere Halterung und Abdichtung der Borstenfila­ mente gegeben ist.

Diese Problematik ist zunächst und im wesentlichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abge­ stellt ist, daß das Rahmenteil unter teilweisem Eindrin­ gen in Zwischenbereiche von Außen-Borstenfilamenten an die Borstenfilamente im Kunststoffspritzverfahren ange­ spritzt ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine einfache und sichere Befestigung von Borstenfilamenten zur Bildung eines saugfähigen Bündels gegeben. Darüber hinaus ist eine optimale Randabdichtung der Borstenfila­ mente gegeben. Die zusammengefaßten Borstenfilamente werden bspw. einseitig zu einer Kapillareinheit mit einem Kunststoffrahmen lokal umspritzt. Durch das teilweise Eindringen in die Zwischenbereiche von Außen- Borstenfilamenten bzw. das Umspülen derselben mit Kunst­ stoff ergibt sich eine optimale Randabdichtung. Hier­ bei ist der Kapillardurchmesser bspw. über den Schließ­ druck des Spritzgußwerkzeuges einstellbar. Die erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung erweist sich dahingehend noch als vorteilhaft, daß keine zusätzlichen Befestigungen in Form von Verrastungen oder Verpressungen sowie kein nachträgliches Abdichten der Randbereiche notwendig ist. Weiter ist durch das Umspritzen der Borstenfila­ mente mit Kunststoff eine optimale Abstimmung der Kapil­ lardurchmesser auf die jeweilige Anwendung möglich. Desweiteren ist auch eine Porösitätsverteilung der Kapillarfördereinheit einstellbar. Eine hohe Prozeßsi­ cherheit ist dadurch gegeben, daß das Verfahren zum Umspritzen der Borstenfilamente mit Kunststoff ledig­ lich abhängig ist von den Spritzparametern. Zudem kann vorgesehen sein, daß das Rahmenteil unter beidseitiger Belassung einer freien Länge der Borstenfilamente an diese im Kunststoffspritzverfahren angespritzt ist. So ist ein beidseitig des Rahmenteiles freies Bündel gege­ ben, welche eine Seite bspw. in eine Fluidvorratskammer eintauchen kann, während die andere freie Seite zum Auftrag des Fluids dient. In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das Rahmen­ teil als integraler Ringkörper ausgebildet ist. Dar­ über hinaus ist auch denkbar, das Rahmenteil derart auszubilden, daß dieses die Borstenfilamente umfaßt und zugleich das zu bildende Bündel stegartig durchsetzt, womit Bündelteilbereiche gebildet sind. Zudem erweist es sich in einer Weiterbildung als vorteilhaft, daß das Rahmenteil die Borstenfilamente unter Vorspannung zusam­ menhält. Im bekannten Stand der Technik erweist es sich stets als nachteilig, daß im Zuge des Fluidauftra­ ges, insbesondere bei Pinseln der Auftrag von hochvisko­ sen Lacken, Borsten bzw. Borstenfilamente sich aus ihrer Halterung lösen. Das Zusammenhalten der Borsten­ filamente unter Vorspannung kann auch dahingehend ge­ nutzt werden, daß die Vorspannung in Längsrichtung der Borstenfilamente auf der einen Seite des Rahmenteiles unterschiedlich zu der Vorspannung auf der anderen Seite des Rahmenteiles ist. Zufolge dieser Ausgestal­ tung ist die Kapillarität des gebildeten Bündels auf den Einsatzzweck individuell einstellbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Borstenfilamente aus Kunststoff bestehen und daß die Außen-Borstenfilamente mit dem Rahmenteil verschmolzen sind. Zufolge dieser Ausgestal­ tung ist, bei Bedarf unter gleichzeitiger Vorspannung, eine sichere Halterung der zu einem Bündel zusammenge­ faßten Borstenelemente gegeben. Darüber hinaus sind durch ein Verschmelzen von Außen-Borstenfilamenten mit dem Rahmenteil auch unterschiedliche Kapillarwirkungen möglich. Insbesondere ist hierdurch eine erhöhte Rand­ abdichtung gegeben. Die Borstenfilamente sind in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes an einer Stirn­ kante des Bündels miteinander verbunden. Hierzu kann bspw. vorgesehen sein, daß die Borstenfilamente an einer Stirnkante des Bündels miteinander verklebt sind. Alternativ oder kombinativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß die Borstenfilamente an einer Stirnkante des Bündels miteinander verklemmt sind. Weiter alternativ bzw. kombinativ wird vorgeschlagen daß die Borstenfilamente an einer Stirnkante des Bün­ dels miteinander verschweißt sind. So ist bspw. eine Lösung denkbar, bei welcher die Borstenfilamente lose in das Spritzgießwerkzeug eingelegt werden und während des Umspritzens an der Kopfseite durch eingespritzten Kunststoff miteinander verbunden werden, so daß die Borstenfilamente an einer Stirnkante des Bündels im Kunststoffspritzverfahren miteinander verbunden sind. Der Kapillardurchmesser ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung abhängig von dem von außen aufgebrachten Druck auf das Kapillarfördersystem. Dieser Druck kann, wie bevorzugt, in der Spritzgußmaschine zum einen durch den Schließdruck des Werkzeuges und zum anderen durch den Spritzdruck eingestellt werden. Bevorzugt wird der Druck in der Spritzgußmaschine durch den Spritzdruck im Zusammenspiel mit dem Schließdruck des Werkzeuges einge­ stellt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, das Kapillar­ system optimal auf die jeweiligen Anforderungen abzu­ stimmen. Bevorzugt werden hierbei Borstenfilamente eingesetzt, welche einen. Durchmesser von 10-300 µm aufweisen. Dadurch, daß das, die Borstenfilamente zusammenfassende Rahmenteil erfindungsgemäß im Kunst­ stoffspritzverfahren hergestellt wird, ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß das Rahmenteil ingetral mit einem Anschlußbauteil, bspw. einem Tank gespritzt sein kann. Demzufolge werden Rahmenteil und Anschluß­ bauteil in einem Durchgang hergestellt, unter Einbin­ dung der zusammengefaßten Borstenfilamente. Ist hier­ bei das Anschlußbauteil ein Tank, so werden die Borsten­ filamente im Zuge des Spritzvorganges derart positio­ niert, daß deren einen freien Enden im den zu erstellen­ den Tank eintauchen. Das mit einem angespritzten Rah­ menteil ausgebildete Bündel kann desweiteren auch aus anderen Kapillareinheiten, wie bspw. gesinterte Werk­ stoffe, Gewebe oder Schwämme zusammengesetzt sein.

Die Erfindung betrifft weiter eine Borstenleiste, die sich aus Bündeln von Borstenfilamenten zusam­ mensetzt. Eine derartige Borstenleiste ist aus der DE-A1 196 11 371 bekannt. Der Inhalt dieser Offenle­ gungsschrift wird hiermit vollinhaltlich in die Offenba­ rung vorliegender Erfindung mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale dieser Patentanmeldung in Ansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen. Dort ist eine Borstenleiste dargestellt und beschrieben, welche dem Flüssigkeitsauftrag auf eine zu reinigende Fläche, insbesondere senkrechte Fläche dient, wobei durch Kapil­ larwirkung ein Reinigungsfluid aus einem Vorratstank aufgetragen wird. Um auch hier eine verbesserte Halte­ rung der Borstenfilamente bei gleichzeitiger einfacher Abdichtung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß ein die Bündel außen umgebender Rahmenteil und die Bündel trennende Querleisten integral im Kunststoffspritzver­ fahren hergestellt sind. Durch die Querleisten wird die Borstenleiste in einzelne Bündel unterteilt. Hier­ bei dringen sowohl das Rahmenteil als auch die integral angeformten Querstege teilweise in die Zwischenbereiche von Außen-Borstenfilamenten ein, gegebenenfalls unter Verschmelzung mit diesen. Desweiteren sind die Borsten­ filamente durch die Querstreben bzw. dem Rahmenteil unter Vorspannung zusammengehalten. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Borstenfilamente eines jeden Bündels an einer Stirnkante miteinander zu verbin­ den, so bspw. zu verkleben, zu verklemmen oder miteinan­ der zu verschweißen. Weiter alternativ können die Stirnkanten auch im Kunststoffspritzverfahren miteinan­ der verbunden sein. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß das die Bündel außen umgebende Rahmenteil und die die Bündel trennenden Querleisten integral mit einem Anschlußbauteil, bspw. einem Tank, gespritzt sind.

Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines aus Borstenfilamenten bestehenden, durch Kapillarwirkung saugfähigen Bündels, welche Bor­ stenfilamente durch ein Rahmenteil zusammengefaßt sind. Diesbezüglich wird zur Verbesserung eines derar­ tigen Verfahrens vorgeschlagen, daß eine Kapillarität durch im Zuge eines Spritzvorganges in einem Kunst­ stoff-Spritzwerkzeug aufgebrachten Druck auf das Bündel eingestellt wird. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine optimale Abstimmung des Kapillarsystems auf die jeweiligen Anforderungen gegeben. Je nach im Zuge des Spritzvorganges aufgebrachten Druck auf das Bündel ist der Kapillardurchmesser zwischen den Borstenfilamenten einstellbar. Diesbezüglich wird weiter vorgeschlagen, daß der Druck durch den Schließdruck des Kunststoff­ spritz-Werkzeuges eingestellt wird. Weiter ist alterna­ tiv oder kombinativ vorgesehen, daß der Druck durch den Spritzdruck eingestellt wird. Weiter erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß das Rahmenteil integral mit einem Anschlußbauteil, bspw. einem Tank, gespritzt wird, wodurch sich eine Bauteilreduzierung ergibt. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das Bündel in dem Kunststoff-Spritz­ werkzeug durch einen gesonderten, gegenüber Werkzeugfor­ men des Kunststoff-Spritzwerkzeuges unabhängig verlager­ baren Stempel gehaltert wird. Demzufolge wirkt im Zuge des Spritzvorganges hauptsächlich der Schließdruck des Stempels auf das zu umspritzende Bündel. Dieses ist in dem Spritzwerkzeug zwischen den Werkzeugformen ledig­ lich eingelegt. Der Schließdruck der Werkzeugformen wirkt demzufolge nicht auf das Einlegeteil bzw. Bün­ del. Dies kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, daß die Kapillarität durch eine Halterungskraft des Stempels eingestellt wird. Je nach Höhe des Stem­ pelschliefidruckes innerhalb des Spritzwerkzeuges wird das aus Borstenfilamenten bestehende Bündel mehr oder weniger verdichtet, zur Einstellung der gewünschten Kapillarität. Der hierdurch eingestellte Borstenab­ stand ist durch das umspritzte Rahmenteil auch nach der Entformung weiter gegeben. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß mehrere Stempel vorgesehen sind. Schließlich ist durch das angegebene Verfahren die Möglichkeit gegeben, die Kapillarität über die Länge eines Bündels unterschied­ lich einzustellen. So kann bspw. durch Anordnung zwei­ er, zueinander beabstandeter Stempel in dem Kunststoff- Spritzwerkzeug einerseits des zu spritzenden Rahmentei­ les eine höhere Kapillarität und andererseits des Rah­ menteiles eine geringere Kapillarität eingestellt sein. Ein mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Bündel aus Borstenfilamenten kann bspw. mit dem höher vorgespannten Ende in stetem Kontakt mit einem, bspw. in einem Tank bevorrateten Fluid in Kon­ takt stehen, wobei das weniger vorgespannte freie Ende des Bündels dem Fluidauftrag dient.

Die Erfindung betrifft auch ein Kunststoff-Spritzwerk­ zeug zum Umspritzen eines Einlegeteiles, bspw. von zu Bündeln zusammenfaßbaren Borstenfilamenten, insbesonde­ re ein Kunststoff-Spritzwerkzeug zur Anwendung in einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15-23, mit zwei Werkzeugformen. Das Umspritzen von Einlegtei­ len in Spritzgußwerkzeugen ist im Stand der Technik bekannt. Hierbei wird ein Teil vor dem Schließen des Werkzeuges eingelegt und anschließend mit einem Material umspritzt. Die Einlegteile können hierbei sowohl von Hand als auch automatisch in das Werkzeug eingelegt werden. Nachteilig an diesen bekannten Lösun­ gen ist zum einen, daß die Einlegeteile sich nur in einem engen Toleranzrahmen bewegen dürfen. Darüber hinaus erweist es sich als nachteilig, daß der Preß­ druck auf das Einlegteil abhängig ist vom Schließdruck des Werkzeuges, wobei der Preßdruck konstant in das gesamte Einlegeteil einwirkt. Um ein Kunststoff-Spritz­ werkzeug der in Rede stehenden Art verbessert auszuge­ stalten, wird vorgeschlagen, daß ein in dem Kunststoff- Spritzwerkzeug angeordneter Stempel unabhängig von einer Schließ- und/oder Öffnungsbewegung der Werkzeug­ formen verlagerbar ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine toleranzausgleichende sowie eine separat druck­ einstellbare Einrichtung innerhalb eines Kunststoff- Spritzwerkzeuges gegeben, wodurch Setzbedingungen von Einlegeteilen, insbesondere von zu Bündeln zusammenfaß­ baren Borstenfilamenten einstellbar sind. Der in dem Kunststoff-Spritzwerkzeug angeordnete Stempel beauf­ schlagt unabhängig von einer Schließ- und/oder Öffnungs­ bewegung der Werkzeugformen das Einlegeteil, bspw. die Borstenfilamente. In einer Weiterbildung des Erfin­ dungsgegenstandes ist eine Federdruckbeaufschlagung des Stempels vorgesehen. Alternativ hierzu kann auch eine pneumatische Druckbeaufschlagung des Stempels gegeben sein. Weiter alternativ auch eine hydraulische Druckbe­ aufschlagung des Stempels. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß eine Bewegungsrichtung und/oder ein Bewegungsweg des Stempels unterschiedlich zu der Schließrichtung des Werkzeuges ist. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Druckbeaufschlagung des Stempels unabhängig von dem Schließdruck des Werkzeuges ist. Demzufolge kann die Druckbeaufschlagung des Einle­ geteiles mittels des Stempels auf das zu halternde Material eingestellt werden, dies ohne Beeinflussung des Werkzeugschließdruckes. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist schließlich vorgesehen, daß mehrere unabhängig voneinander steuerbare Stempel vorgesehen sind. Der vom Schließweg des Werkzeuges unabhängige Stempelhub ist zum Beispiel abhängig von den Toleranzen des Einlegteiles bzw. des Setzverhaltens von Borsten­ arrays. Darüber hinaus ist auch ein Endanschlag mög­ lich. Die Ausgestaltung der Kavität wird dabei durch die Stempel nicht eingeschränkt. Vielmehr können diese direkt als Schieber für die Entformung von Hinterschnit­ ten mit verwendet werden. Weiterhin können durch die Verwendung von mehreren Stempeln unterschiedliche Preß­ drücke auf ein oder mehrere Einlegeteile mit unter­ schiedlichem Setzverhalten ausgeübt werden. Desweite­ ren ist auch eine automatische Zuführung von Einlegtei­ len in ein offenes oder auch geschlossenes Werkzeug mit automatischer Positionierung und Fixierung des Einlege­ teiles im Werkzeug mittels des Stempels möglich. Zufol­ ge der erfindungsgemäßen. Ausgestaltung ist eine Umsprit­ zung von drucksensiblen Materialien sowie von stark toleranzbehafteten Materialien möglich. Desweiteren ergibt sich hierdurch die Möglichkeit einer Umspritzung von Borstenarrays, Geweben, Textilien usw. Weiterhin erweist sich die Abdichtung der Kavität bei zum Bei­ spiel kontinuierlich durch das Werkzeug laufende tole­ ranzbehafteter Rollenware, die teilweise umspritzt wird, als vorteilhaft. Weiter ist eine automatische Zuführung der Einlegteile in das Werkzeug sowie eine automatische Endpositionierung der Einlegteile in dem Werkzeug mittels der Stempel möglich. Zudem ist der Preßdruck durch Verwendung von mehreren Stempeln ein­ stellbar in Abhängigkeit der Position des Einlegteiles, womit auch über die Länge eines Einlegteiles, bspw. in Form von zu Bündeln zusammenfaßbaren Borstenfilamenten unterschiedliche Vorspannungen zur Erzielung unter­ schiedlicher Kapillaritäten erreicht werden können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispie­ le darstellt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen, an einem Bodenstaubsauggerät angeschlos­ senen Fensterputzvorsatz mit durch Kapillarwir­ kung saugfähigen Bündeln von Borstenfilamenten;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Fensterputzvor­ satzgerät;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bündels in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV;

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch eine zweite Ausführungsform betreffend;

Fig. 6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung gemäß der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine Stirnansicht auf eine aus mehreren Bün­ deln zusammengesetzte Borstenleiste;

Fig. 9 eine perspektivische Ausschnittsdarstellung der Borstenleiste;

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende perspektivische Ausschnittsdarstellung, jedoch eine alternati­ ve Querschnittsausgestaltung der einzelnen Bündel betreffend;

Fig. 11 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Spritzwerkzeuges in der Offenstellung;

Fig. 12 das Werkzeug gemäß Fig. 11 in der Schließstel­ lung;

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Schnittdarstel­ lung, jedoch eine alternative Ausbildung be­ treffend.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Fensterputzvorsatzgerät 1, welches sauglei­ tungsmäßig angeschlossen ist an ein Bodenstaubsauggerät 2.

In dem Fensterputzvorsatzgerät 1 ist zum Auftrag eines, in einem Tank 3 bevorrateten Fluids 4 eine Borstenlei­ ste 5 gehaltert. Letztere setzt sich aus Bündeln 6 von Borstenfilamenten 7 zusammen. Die zu der Borstenleiste 5 zusammengefaßten Bündel 6 sind durch Kapillarwirkung saugfähig ausgebildet, zum Auftrag des in dem Tank 3 bevorrateten Fluids 4 auf eine zu reinigende Fläche 8.

In den Fig. 3 bis 6 sind zwei Ausführungsbeispiele eines Bündels 6 aus Borstenfilamenten 7 dargestellt. Die Borstenfilamente 7 eines jeden Bündels 6 sind durch ein Rahmenteil 9 zusammengefaßt, welches Rahmenteil 9 unter teilweisem Eindringen in Zwischenbereiche 10 von Außen-Borstenfilamenten 7' an die Borstenfilamente 7 im Kunststoffspritzverfahren angespritzt ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen bestehen die Borstenfi­ lamente 7 aus Kunststoff, wobei die Außen-Borstenfila­ mente 7' mit dem gespritzten Rahmenteil 9 verschmolzen sind (vergl. Fig. 7).

Wie aus den Darstellungen zu erkennen, ist das Rahmen­ teil 9 unter beidseitiger Belassung einer freien Länge der Borstenfilamente 7 an diese angespritzt, wobei das Rahmenteil 9 im wesentlichen als integraler Ringkörper ausgebildet ist.

Die Ausbildung ist hierbei weiter so gewählt, daß die Borstenfilamente 7 durch das Rahmenteil 9 unter Vorspan­ nung zusammengehalten sind, welche Vorspannung abhängig ist von der gewünschten Kapillarität des zu bildenden Bündels 6.

Desweiteren kann die Vorspannung in Längsrichtung der Borstenfilamente 7 auf der einen Seite des Rahmenteiles 9 unterschiedlich von der Vorspannung auf der anderen Seite des Rahmenteiles 9 sein. So ist bspw. ein, bei Anordnung des erfindungsgemäßen Bündels 6 in einem Fensterputzvorsatzgerät 1 dem Tank 3 zugeordneter Be­ reich 11 mit einer höheren Kapillarität versehen als der gegenüberliegende Auftragsbereich 12.

Desweiteren sind die Borstenfilamente 7 an einer Stirn­ kante 13, bevorzugt der dem Tank 3 zuordbaren Stirnkan­ te des Bündels 6 miteinander verbunden. So sind die Borstenfilamente 7 in dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel miteinander verklebt. Der Verbin­ dungsbereich ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen.

In dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbei­ spiel sind die Stirnkanten 13 der Borstenfilamente 7 im Kunststoffspritzverfahren miteinander verbunden.

Alternativ zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbei­ spielen ist auch eine Verschweißung der Stirnkanten 13 möglich, darüber hinaus auch eine Verklemmung der Bor­ stenfilamente 7 an ihren Stirnkanten 13.

Zur Bildung einer Borstenleiste 5 ist eine Anordnung von Bündeln 6 gemäß Fig. 8 bevorzugt, wobei das die Bündel 6 außen umgebende Rahmenteil 9 und die, die Bündel 6 trennenden Querleisten 15 integral im Kunst­ stoffspritzverfahren hergestellt sind. In dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 8 und 9 ist eine im Grundriß dreieckförmige Ausformung eines jeden Bün­ dels 6 gewählt. Es sind jedoch auch andere Grundrißfor­ men, wie die in Fig. 10 dargestellte Sechskantform denkbar.

Die so gebildete Borstenleiste 5 besitzt somit mehrere, jeweils unter Vorspannung zwischen dem Rahmenteil 9 und den Querstegen 15 gehalterte Bündel 6, wobei auch hier unter Verwendung von Kunststoff-Borstenfilamenten eine Verschmelzung von Außen-Borstenfilamenten und Rahmen­ teil 9 bzw. Querstege 15 vorteilhaft ist.

Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Bündel 6 bzw. der aus Bündeln 6 zusammengesetzten Borstenlei­ ste 5 ist eine einfache und prozeßsichere Abdichtung und Befestigung von Kapillarleisten/Borstenfilamenten bspw. in einem Kunststofftank 3 gegeben. Die Erfindung beruht darauf, daß einseitig zu einer Kapillareinheit zusammengefaßte Borstenfilamente 7, welche einen Durch­ messerbereich von ca. 10-300 µm aufweisen, mit einem Kunststoffrahmen (Rahmenteil 9) umspritzt werden. Wie erwähnt, können die Borstenfilamente 7 dabei miteinan­ der stirnseitig verklebt, verklemmt oder verschweißt sein. Weiterhin sind Lösungen denkbar, bei welchen die Borstenfilamente 7 lose in ein Spritzgießwerkzeug einge­ legt werden und während des Umspritzens an der Stirnsei­ te durch den eingespritzten Kunststoff miteinander verbunden werden.

Eine Befestigung anderer Kapillareinheiten, wie z. B. gesinterte Werkstoffe, Gewebe oder Schwämme ist in gleicher Weise möglich.

Der Kapillardurchmesser ist bei den beschriebenen Aus­ führungsformen abhängig von dem von außen aufgebrachten Druck auf das Kapillarfördersystem. Dieser Druck kann in der Spritzgußmaschine zum einen durch den Schließ­ druck des Werkzeuges und zum anderen durch den Spritz­ druck eingestellt werden. Dadurch besteht die Möglich­ keit, das Kapillarsystem optimal auf die jeweiligen Anforderungen abzustimmen.

Durch die lokale Umspritzung der Horsten 6 bzw. der Borstenleiste 5 ergibt sich eine optimale Randabdich­ tung, da die Außen-Borstenfilamente 7' mit Kunststoff verschmelzen bzw. von diesem umspült werden. Es ist somit kein nachträgliches Abdichten der Randbereiche notwendig. Zudem kann auch vorgesehen sein, daß das Rahmenteil 9 integral mit einem Anschlußbauteil, bspw. dem Tank 3, gespritzt ist, womit keine zusätzlichen Befestigungen durch Verrasten oder Verpressen notwendig sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine opti­ male Abstimmung der Kapillardurchmesser auf die jeweili­ ge Anwendung möglich. Zudem ist die Porösitätsvertei­ lung der Kapillarfördereinheit einstellbar.

In den Fig. 11 und 12 sind schematisch ein Kunststoff- Spritzwerkzeug 16 zum Umspritzen eines Einlegeteile s dargestellt. Das Einlegeteil ist hierbei eine Vielzahl von, zu einem Bündel 6 zusammenfaßbaren Borstenfilamen­ ten 7.

Das Kunststoff-Spritzwerkzeug setzt sich im wesentli­ chen zusammen aus zwei Werkzeugformen 17, 18 und zwei in einer Werkzeugform 17 verschiebbar gelagerten Stem­ peln 19, 20 zusammen.

Die in der Werkzeugform 17 angeordneten Stempel 19 und 20 sind unabhängig von einer Schließ- und/oder Öffnungs­ bewegung der Werkzeugformen 17, 18 verlagerbar. Deswei­ teren kann auch die Bewegungsrichtung und/oder der Bewegungsweg eines jeden Stempels 19, 20 zueinander und auch zur Schließrichtung des Werkzeuges 16 unterschied­ lich sein.

Durch die in der Werkzeugform 17 angeordneten Stempel 19, 20 kann das Einlegteil - hier die Borstenfilamente 7 - definiert und unabhängig vom Schließdruck des Werk­ zeugs 16 mit Druck (F1 bzw. F2) beaufschlagt werden. Dabei ist die Richtung der Druckbeaufschlagung unabhän­ gig von der Schließrichtung (Pfeile r) des Werkzeuges 16. Die Druckbeaufschlagung auf die Stempel 19, 20 kann dabei zum Beispiel mittels Federn, Federelementen, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Ebenfalls unab­ hängig vom Schließweg des Werkzeuges 16 ist der Stempel­ hub. Dieser kann hierbei abhängig sein von den Toleran­ zen des Einlegteiles bzw. dem Setzverhalten der einge­ legten Borstenfilamente 7. Darüber hinaus ist auch ein Endanschlag möglich.

Die Ausgestaltung der Kavität 21 wird durch die gewähl­ te Ausgestaltung durch die Stempel 19, 20 nicht einge­ schränkt. Vielmehr können diese Stempel 19, 20 direkt als Schieber für die Entformung von Hinterschnitten mitverwendet werden.

Im Zuge des Schließvorganges des Werkzeuges 16 werden die Stempel 19, 20 unabhängig hierzu in Richtung auf das Einlegeteil - hier Borstenfilamente 7 - bewegt, zur Einspannung derselben und zur Bildung einer Kavität 21 zwischen den Stempeln 19, 20 (vergl. Fig. 12). Durch die Verwendung zweier unabhängig voneinander steuerba­ rer Stempel 19, 20 sind auch unterschiedliche Preßdrüc­ ke auf das Einlegeteil einstellbar, womit unterschiedli­ che Setzverhalten der Borstenfilamente 7 in den dem jeweiligen Stempel zugeordneten Bereichen ausgeübt werden. So erfährt in dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel der dem Stempel 20 zugeordnete Bereich der Bor­ stenfilamente 7 eine größere Vorspannung als der dem Stempel 19 zugeordnete Bereich. Zufolge dieser unter­ schiedlichen Vorspannung ergeben sich nach einem Um­ spritzen des Borstenbündels mit Kunststoff beidseitig des hierdurch gebildeten Rahmenteiles unterschiedliche Kapillaritäten.

Darüber hinaus ist eine Einstellung der Kapillarität auch durch den Spritzdruck denkbar.

In der Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform des Kunststoff-Spritzwerkzeuges 16 dargestellt. Hier ist zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform eine weitere Kavität 22 vorgesehen, zur Bildung einer, die Stirnkanten 13 der Borstenelemente 7 verbindenden, im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Decke 14.

Zufolge der beschriebenen Ausgestaltung des Kunststoff- Spritzwerkzeuges 16 und dem damit ermöglichten Verfah­ ren zur Herstellung eines aus Borstenfilamenten 7 beste­ henden Bündels 6, welche Borstenfilamente 7 durch ein Rahmenteil 9 zusammengefaßt sind, ist eine Umspritzung von drucksensiblen Materialien und von stark toleranzbe­ hafteten Materialien möglich, so auch eine Umspritzung von Borstenarrays, Geweben, Textilien usw. Es ist stets eine ausreichende Abdichtung der Kavität, z. B. bei kontinuierlich durch das Werkzeug 16 laufende, toleranzbehafteter Rollenware, die teilweise umspritzt wird, gegeben. Darüber hinaus ist eine automatische Zuführung des Einlegteiles in das Werkzeug 16 mittels der Stempel 19, 20 möglich sowie eine automatische Endpositionierung der Einlegteile mittels der Stempel 19, 20. Der Preßdruck ist durch die Verwendung von mehreren Stempeln 19, 20 einstellbar in Abhängigkeit von der Position und vom Material des Einlegteiles.

Die zuvor beschriebenen Merkmale, sowohl die des ferti­ gen Bauteiles (umspritzte Bündel 6 bzw. Borstenleiste 5) als auch die des Kunststoff-Spritzwerkzeuges 16 und des Verfahrens zum Umspritzen der Bündel 6 sind auch hinsichtlich anderer durch Kapillarwirkung saugfähiger Bündel von Borstenfilamenten denkbar, so bspw. bei der Herstellung von Bündeln für Pinsel oder andere Borsten aufweisende Auftragskörper.

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 (30)

1. Durch Kapillarwirkung saugfähiges Bündel (6) von Borstenfilamenten (7), welche Borstenfilamente (7) durch ein Rahmenteil (9) zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenteil (9) unter teilweisem Eindringen in Zwischenbereiche (10) von Außen-Borstenfi­ lamenten (7') an die Borstenfilamente (7) im Kunststoff­ spritzverfahren angespritzt ist.

2. Bündel nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenteil (9) unter beidseitiger Belassung einer freien Länge der Borstenfi­ lamente (7) an diese im Kunststoffspritzverfahren ange­ spritzt ist.

3. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rahmenteil (9) als integraler Ringkörper ausgebildet ist.

4. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rahmenteil (9) die Borstenfilamente (7) unter Vorspannung zusammenhält.

5. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorspannung in Längsrichtung der Borstenfi­ lamente (7) auf der einen Seite des Rahmenteiles (9) unterschiedlich zu der Vorspannung auf der anderen Seite des Rahmenteiles (9) ist.

6. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) aus Kunststoff beste­ hen und daß die Außen-Borstenfilamente (7') mit dem Rahmenteil (9) verschmolzen sind.

7. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) an einer Stirnkante (13) des Bündels (6) miteinander verbunden sind.

8. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) an einer Stirnkante (13) des Bündels (6) miteinander verklebt sind.

9. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) an einer Stirnkante (13) des Bündels (6) miteinander verklemmt sind.

10. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) an einer Stirnkante (13) des Bündels (6) miteinander verschweißt sind.

11. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) an einer Stirnkante (17) des Bündels (6) im Kunststoffspritzverfahren mit­ einander verbunden sind.

12. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borstenfilamente (7) einen Durchmesser von 10-300 µm aufweisen.

13. Bündel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rahmenteil (9) integral mit einem Anschluß­ bauteil, bspw. einem Tank (3), gespritzt ist.

14. Borstenleiste, die sich aus Bündeln (6) von Borsten­ filamenten (7) zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Bündel (6) außen umgebender Rahmenteil (9) und die Bündel (6) trennende Querleisten (15) integral im Kunststoffspritzverfahren hergestellt sind.

15. Verfahren zur Herstellung eines aus Borstenfilamen­ ten (7) bestehenden, durch Kapillarwirkung saugfähigen Bündels (6), welche Borstenfilamente (7) durch ein Rahmenteil (9) zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Kapillarität durch im Zuge eines Spritz­ vorganges in einem Kunststoff-Spritzwerkzeug (16) aufge­ brachten Druck auf das Bündel (6) eingestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15 oder insbesondere da­ nach, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch den Schließdruck des Kunststoffspritz-Werkzeuges (16) einge­ stellt wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 oder 16 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck durch den Spritzdruck eingestellt wird.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 oder 17 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck durch den Schließdruck des Kunst­ stoff-Spritz-Werkzeugs (16) verbunden mit dem Spritz­ druck eingestellt wird.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rahmenteil (9) integral mit einem Anschluß­ bauteil, bspw. einem Tank (3), gespritzt wird.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bündel (6) in dem Kunststoff-Spritzwerk­ zeug (16) durch einen gesonderten, gegenüber Werkzeug­ formen (17, 18) des Kunststoff-Spritzwerkzeuges (16) unabhängig verlagerbaren Stempel (19, 20) gehaltert wird.

21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kapillarität durch eine Halterungskraft des Stempels (19, 20) eingestellt wird.

22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 21 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Stempel (19, 20) vorgesehen sind.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 22 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kapillarität über die Länge eines Bündels (6) unterschiedlich eingestellt wird.

24. Kunststoff-Spritzwerkzeug (16) zum Umspritzen eines Einlegeteiles, bspw. von zu Bündeln (6) zusammenfaßba­ ren Borstenfilamenten (7), insbesondere Kunststoff- Spritzwerkzeug (16) zur Anwendung in einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15-23, mit zwei Werkzeugformen (17, 18), dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Kunststoff-Spritzwerkzeug (16) angeordneter Stempel (19, 20) unabhängig von einer Schließ- und/oder Öffnungsbewegung der Werkzeugformen (17, 18) verlager­ bar ist.

25. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach Anspruch 24 oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine Feder­ druckbeaufschlagung des Stempels (19, 20).

26. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 25 oder insbesondere danach, ge­ kennzeichnet durch eine pneumatische Druckbeaufschla­ gung des Stempels (19, 20).

27. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26 oder insbesondere danach, ge­ kennzeichnet durch eine hydraulische Druckbeaufschla­ gung des Stempels (19, 20).

28. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 27 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Bewegungsrichtung und/oder ein Bewegungsweg des Stempels (19, 20) unter­ schiedlich zu der Schließrichtung des Werkzeuges (16) ist.

29. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 28 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung des Stempels (19, 20) unabhängig von dem Schließdruck des Werkzeuges (16) ist.

30. Kunststoff-Spritzwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 29 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere unabhängig voneinan­ der steuerbare Stempel (19, 20) vorgesehen sind.