-
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
-
Die Erfindung betrifft eine Bürste und ein System zur Herstellung einer Bürste.
-
Bürsten sind allgemein bekannt. Sie werden für verschiedenste Anwendungen wie beispielsweise für eine Oberflächenbearbeitung, zum Abdichten, zum Transportieren oder zum Breitstrecken von Folien-, Papier oder Textilbahnen.
-
Insbesondere ist es bekannt, Bürsten zur schonenden Auflage empfindlicher Oberflächen auf einem Faserbett einzusetzen. Dank dem Einsatz von Büsten lassen sich Oberflächenverletzungen sicher vermeiden, was in der Blech-, Möbel- und Glasindustrie einen immer höheren Stellenwert bekommt.
-
Zu diesem Zweck sind Bürstenplatten bekannt, deren Trägerkörper aus Kunststoff, Holz (MDF), Voll-Aluminium oder Sandwichplatten, umfassend Aluminium und Kunststoff, besteht. Die plattenförmigen Trägerkörper werden auch als Trägerplatte bezeichnet. Die Trägerplatten werden für einen gewünschten Anwendungsfall gefertigt. Je nach Anwendungsfall unterscheiden sich die Trägerplatten beispielsweise in Größe und/oder Form. Die Beborstung erfolgt durch fest in die Trägerplatte eingestanzte Faserbündel. Eine Bestückungs- oder Faserdichte, eine Elastizität und eine Länge der Fasern der Faserbündel werden dabei ebenfalls je nach Anwendungsfall gewählt und die Bürstenplatten werden entsprechend gefertigt.
-
Alternativ ist es bekannt, beborstete und auf eine definierte Größe standardisierte Trägerplatten vorzusehen, wobei ein Bürstenfeld aus mehreren Trägerplatten zusammengestellt werden kann. Bei Abnutzung oder Verschmutzung einzelner Bereiche kann die entsprechende Trägerplatte ersetzt werden.
-
AUFGABE UND LÖSUNG
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bürste und ein System zur Herstellung einer Bürste zu schaffen, welches eine hohe Individualisierung bei vergleichsweise geringen Kosten erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Bürste geschaffen, welche einen Trägerkörper und eine Vielzahl an Einsatzelementen, in welchen jeweils mindestens ein Faserbündel verankert ist, umfasst, wobei der Trägerkörper und die Einsatzelemente zueinander komplementäre Kopplungsmittel aufweisen und die Einsatzelemente mittels der Kopplungsmittel lösbar mit dem Trägerkörper verbunden sind.
-
Als lösbare Verbindung mit dem Trägerkörper wird eine Verbindung bezeichnet, welche ein Entfernen der Einsatzelemente von dem Trägerkörper zumindest ohne Zerstörung des Trägerkörpers erlaubt. Vorzugsweise sind die Kopplungsmittel derart gestaltet, dass auch die Einsatzelemente bei einem Lösen der Verbindung nicht zerstört werden. In anderen Worten, dass die die Einsatzelemente mittels der Kopplungsmittel zerstörungsfrei lösbar mit dem Trägerkörper verbunden sind.
-
Eine derartige Bürste ist für eine Vielzahl an Anwendungsfällen individualisiert herstellbar. An dem Trägerkörper können wahlweise gleichartige oder unterschiedliche Einsatzelemente angebracht werden. Insbesondere kann eine Elastizität und eine Länge der Fasern der Faserbündel der Einsatzelemente je nach Anwendungsfall für alle Einsatzelemente geeignet gewählt werden. Zudem ist es möglich, je nach Bedarf die Anzahl der an dem Trägerkörper angebrachten Einsatzelemente zu verändern, indem wahlweise an jedem Kopplungsmittel des Trägerkörpers ein Einsatzelement angebracht ist oder einzelne Kopplungsmittel des Trägerkörpers nicht bestückt werden. Bei Veränderung der Rahmenbedingungen, kann die Bürste an diese angepasst werden, indem einzelne Einsatzelemente entfernt, hinzugefügt oder ausgetauscht werden. Ebenso ist es bei einer Beschädigung eines Faserbündels möglich, lediglich das zugehörige Einsatzelement zu ersetzen.
-
Die Kopplungsmittel sind vorzugsweise derart gewählt, dass eine werkzeuglose Verbindung möglich ist. In einer Ausgestaltung sind Magneten und magnetisierbare Elemente als Kopplungsmittel vorgesehen. In einer Ausgestaltung sind die Kopplungsmittel des Trägerkörpers als Gewindestifte und die Kopplungsmittel der Einsatzelemente als Gewindebohrungen gestaltet. In einer anderen Ausgestaltung sind die Kopplungsmittel des Trägerkörpers als Gewindebohrungen und die Kopplungsmittel der Einsatzelemente als Gewindestifte gestaltet.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kopplungsmittel der Einsatzelemente als Rastelemente gestaltet, mittels welcher die Einsatzelemente mit dem Trägerkörper verrastbar sind. Rastelemente sind kostengünstig bei einer Herstellung der Einsatzelemente als Kunststoffspritzgussteile an den Einsatzelementen ausformbar. Als Material wird dabei vorzugsweise ein elastisch verformbarer Kunststoff verwendet. Alternativ ist eine temporäre Verformung der Rastelemente durch eine geeignete Formgebung möglich.
-
Die Einsatzelemente weisen in bevorzugten Ausführungsformen jeweils einen Grundkörper auf, in welchem das mindestens eine Faserbündel verankert ist. Ein als Gewindebohrung oder Rastvertiefung gestaltetes Kopplungsmittel ist dabei in einer Ausgestaltung in den Grundkörper eingearbeitet. Vorzugsweise sind die Kopplungsmittel des Trägerkörpers derart gestaltet, dass sie nicht von einer Oberfläche des Trägerkörpers, an welcher die Einsatzelemente angebracht werden, abragen.
-
Zu diesem Zweck ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass das Kopplungsmittel der Einsatzelemente jeweils als Rastelement gestaltet ist, welches an einer dem mindestens einen Faserbündel gegenüberliegenden Ende von dem Grundkörper abragt.
-
Der Grundkörper der Einsatzelemente ist durch den Fachmann geeignet gestaltbar. Die Gestaltung des Grundkörpers hat dabei einen Einfluss auf eine Bestückungsdichte. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist der Grundkörper pyramiden- oder kegelstumpfförmig, wobei sich der Grundkörper in Richtung des mindestens einen Faserbündels verjüngt. Eine Grundfläche oder eine Deckfläche können je nach Anwendungsfall als Polygon, insbesondere als regelmäßiges Polygon, vorzugsweise als Quadrat, als Kreis oder als Oval gestaltet sein. Die Verjüngung in Richtung der Deckfläche ermöglicht es, eine größere, an der Oberfläche des Trägerkörpers anliegende Grundfläche für eine stabile Befestigung vorzusehen, und gleichzeitig auch bei einer engen Bestückung den Zugriff auf den Grundkörper für eine Befestigung an dem Trägerkörper oder ein Lösen der Verbindung zu erleichtern.
-
Für eine besonders einfache Handhabung, weist der Grundkörper in vorteilhaften Ausgestaltungen Griffmulden auf.
-
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist in einem Einsatzelement genau ein Faserbündel verankert. Dies erlaubt eine punktgenaue Anpassung einer Faserfläche an bestimmte Anforderungen. In einer Ausgestaltung sind zusätzlich Einsatzelemente vorgesehen, in welchen mehrere Faserbündel verankert sind. Die Einsatzelemente weisen beispielsweise mehrere Rastelemente auf und sind mit einer gleichen Anzahl an Rastaufnahmen an dem Trägerkörper verbindbar.
-
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist in jedem Einsatzelement jeweils genau ein Faserbündel verankert.
-
Der Trägerkörper ist je nach Anwendungsfall geeignet geformt. Beispielsweise ist es denkbar, einen quaderförmigen oder kreiszylinderförmigen Trägerkörper vorzusehen, welcher an seiner Oberfläche Rastaufnahmen mit einem Hinterschnitt aufweist. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist der Trägerkörper eine Platte, insbesondere eine Spritzgussplatte, mit einem Lochmuster. Eine derartige Platte wird auch als Trägerplatte bezeichnet. Eine Trägerplatte ist auf einfache Weise, beispielsweise als Spritzgussteil, kostengünstig herstellbar, wobei das Lochmuster bereits bei der Fertigung ausgeformt wird. Ein auf der Unterseite der Trägerplatte angeordnetes Ende des Rastkopfs dient dabei in einer Ausgestaltung als Aufstandsfläche der Platte.
-
Die Platte ist vorzugsweise derart gestaltet, dass sie von beiden Flachseiten mit Einsatzelementen bestückbar ist. Eine derartige Platte kann beispielsweise zwischen zwei empfindlichen Oberflächen bei deren Transport angebracht werden.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein System zur Herstellung einer Bürste geschaffen, umfassend einen Trägerkörper und eine Vielzahl an Einsatzelementen, in welchen jeweils mindestens ein Faserbündel verankert ist, wobei der Trägerkörper und die Einsatzelemente zueinander komplementäre Kopplungsmittel aufweisen und die Einsatzelemente mittels der Kopplungsmittel lösbar mit dem Trägerkörper verbindbar sind. Die Anzahl der Einsatzelemente kann dabei die Zahl der Kopplungsmittel des Trägerkörpers übertreffen, so dass beispielsweise aufgrund von Verschleiß beschädigte Einsatzelemente ersetzt werden können.
-
In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das System mindestens zwei Einsatzelemente, welche sich aufgrund einer Beschaffenheit der Faserbündel unterscheiden. Das System erlaubt es einem Nutzer, eine Bürste für einen bestimmten Anwendungsfall individuell zu konfigurieren. Sofern sich die Anforderungen verändern, kann die Bürste durch Austausch, Entfernen oder Hinzufügen einzelner Einsatzelemente an die geänderten Anforderungen angepasst werden.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Einsatzelement für ein System zur Herstellung einer Bürste geschaffen, wobei in dem Einsatzelement mindestens ein Faserbündel verankert ist, und wobei das Einsatzelemente ein Kopplungsmittel aufweist, mittels welchem es lösbar mit einem Trägerkörper verbindbar ist.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
-
1 einen Trägerkörper für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer Draufsicht;
-
2 den Trägerkörper gemäß 1 in einer Unteransicht;
-
3 den Trägerkörper gemäß 1 in einer Schnittansicht III-III gemäß 1;
-
4 ein Detail IV des Trägerkörpers gemäß 3;
-
5 ein Einsatzelement für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer perspektivischen Darstellung;
-
6 einen Grundkörper des Einsatzelements gemäß 5 in einer Draufsicht;
-
7 den Grundkörper des Einsatzelements gemäß 6 in einer Schnittansicht VII-VII gemäß 6;
-
8 eine zweite Ausgestaltung eines Grundkörper eines Einsatzelement für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer perspektivischen Darstellung;
-
9 eine dritte Ausgestaltung eines Grundkörper eines Einsatzelement für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer perspektivischen Darstellung;
-
10 eine vierte Ausgestaltung eines Grundkörper eines Einsatzelement für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer perspektivischen Darstellung und
-
11 ein Detail ähnlich 4 einer zweiten Ausgestaltung eines Trägerkörpers.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Die 1 bis 3 zeigen einen Trägerkörper 1 für eine Bürste oder für ein System zur Herstellung einer Bürste in einer Draufsicht, einer Unteransicht bzw. einer Schnittansicht III-III gemäß 1. 4 zeigt ein Detail IV des Trägerkörpers gemäß 3.
-
Der in den 1 bis 4 dargestellte Trägerkörper 1 ist eine Spritzgussplatte, in welche eine Vielzahl an Durchgangsöffnungen oder Löchern 10 eingebracht ist. Die Löcher 10 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zueinander versetzt angeordneten Reihen angeordnet. Bei einer Fertigung des Trägerkörpers 1 im Kunststoffspritzguss, werden die Löcher 10 vorzugsweise direkt beim Spritzgießen gefertigt. Die Löcher 10 haben beispielsweise einen Durchmesser von ca. 6 mm und einem Abstand von ca. 15 auf 15 mm. Die Erfindung ist jedoch nicht auf entsprechende Abmaße und/oder das dargestellte Lochmuster beschränkt.
-
Der in den 1 bis 4 dargestellte, als Platte ausgebildete Trägerkörper 1 ist bezüglich einer zu den Flachseiten parallelen Mittelebene nicht symmetrisch gestaltet. Vielmehr weist der Trägerkörper 1 eine plane, in 1 sichtbare Oberseite 12 und eine mit Stegen 14 versehene Unterseite 16 auf. An der Unterseite 16 ist weiter ein umlaufender Rand 18 vorgesehen. Der als Platte ausgebildete Trägerkörper 1 liegt mit den Stegen 14 und dem Rand 18 auf einer Auflage auf.
-
In die Löcher 10 sind Einsatzelemente 2 (vgl. 5) einsetzbar. Dabei wird je nach Bedarf in jedes Loch oder nur in einen Teil der Löcher 10 ein Einsatzelement 2 eingesetzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Löcher eine konische Form auf, um ein Einsetzen der Einsatzelemente 2 von einer Oberseite 12 zu erleichtern. Die konische Form ist auch für die Fertigung als Spritzgussteil vorteilhaft.
-
5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Einsatzelement 2, in welchem ein Faserbündel 20 verankert ist. Das Einsatzelement 2 weist einen kegelstumpfförmigen Grundkörper 22 mit einer Grundfläche 220 und einer Deckfläche 222 auf. In dem Grundkörper 22 ist das Faserbündel 20 verankert, wobei Fasern des Faserbündels 20 von der Deckfläche 222 abragen.
-
Von der Grundfläche 220 ragt ein als Rastelement 24 mit einem Rastkopf 25 gestaltetes Kopplungsmittel ab. Das Rastelement 24 ist in Form und Größe an die Löcher 10 des Trägerkörpers 1 (s. 1) angepasst, sodass mittels des Rastelements 24 das Einsatzelement 2 zerstörungsfrei lösbar mit dem Trägerkörper 1 verbunden werden kann.
-
An dem Grundkörper 22 sind Griffmulden 26 ausgeformt, welche eine einfache Handhabung des Einsatzelements 2 beim Einsetzen in einen Trägerkörper 1 oder Entfernen von einem Trägerkörper 1 ermöglichen.
-
6 zeigt eine Draufsicht auf den Grundkörper 22 des Einsatzelements 2 gemäß 5 und 7 zeigt eine Schnittansicht mit einer Schnittebene VII-VII gemäß 6.
-
In den Grundkörper 22 ist eine Ausnehmung 28 eingebracht, in welcher das Faserbündel 20 gemäß 5 eingesetzt und verankert werden kann.
-
Wie in den 6 und 7 erkennbar ist, weist der kegelstumpfförmige Grundkörper 22 eine Grundfläche 220 auf, deren Kreisform aufgrund der Gestaltung der Griffmulden 26 an vier um 90° versetzten Bereichen abgeflacht ist.
-
Der Rastkopf 25 ist ebenfalls kegelstumpfförmig, wobei ein Durchmesser des Rastkopfes 25 von einer Anlagefläche 250 in Richtung des freien Endes 252 kleiner wird, um ein Einführen des Rastkopfs 25 in ein Loch 10 des Trägerkörpers 1 (s. 1) zu vereinfachen. Nach dem Einführen hintergreift der Rastkopf 25 den Trägerkörper 1 und die Anlagefläche 250 verhindert eine Entnahme. Durch temporäre oder dauerhafte Verformung des Rastkopfs 25 ist eine Entnahme des Einsatzelements 2 möglich. Das Einsatzelement 2 ist vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt, sodass das Einsatzelement 2 zerstörungsfrei lösbar mit dem Trägerkörper 1 verbunden werden kann. Ein Abstand zwischen der Anlagefläche 250 des Rastkopfs 25 und der Grundfläche 220 des Grundkörpers 22 ist vorzugsweise gleich einer Dicke des als Platte gestalteten Trägerkörpers 1 oder um ein geringes Maß, beispielsweise 1 bis 4 mm größer als die Dicke des als Platte gestalteten Trägerkörpers 1.
-
Eine Vielzahl an Einsatzelementen 2 ist zur Herstellung einer Bürste mit dem Trägerkörper 1 gemäß 1 bis 4 verbindbar.
-
Vorzugsweise wird einem Nutzer ein System umfassend den Trägerkörper 1 und eine Vielzahl an Einsatzelementen 2 zur Verfügung gestellt, sodass der Nutzer selbst eine Bürste herstellen kann. Die Einsatzelemente 2 unterscheiden sich in vorteilhaften Anwendungen zum Teil bezüglich der Eigenschaften des Faserbündels 20, beispielsweise bezüglich der Faserhöhe, der Faserfarbe, des Faserdurchmessers, der Fasersteifigkeit etc. Die Einsatzelemente 2 ermöglichen es dem Nutzer, an dem Trägerkörper 1 ein individuell gestaltbares Borstenfeld zu schaffen. Das Borstenfeld kann je nach Anwendungsfall konfiguriert werden, wobei auf dem Trägerkörper 1 die Anordnung und/oder die Art des Einsatzelements 2 mit bestimmten Eigenschaften geeignet wählbar ist. Bedarfsweise können die Einsatzelemente 2 durch den Nutzer ausgetauscht, versetzt, ergänzt oder entfernt werden.
-
Eine Bürste umfassend einen als Platte gestalteten Trägerkörper 1, welches mit einer Vielzahl an Einsatzelementen 2 bestückt ist, wird auch als Bürstenplatte bezeichnet.
-
Die 8 bis 10 zeigen alternative Ausgestaltungen eines Grundkörpers 22 für ein Einsatzelement 2 (vgl. 5) in perspektivischen Darstellungen. Die in den 5 bis 7 sowie 8, 9 und 10 dargestellten Grundkörper 22 unterscheiden sich in einem Öffnungswinkel der Kegelstumpfform sowie in der Anordnung und Größe der Griffmulden 26. Daraus ergeben sich abweichende geometrische Formen der Grundflächen 220 und der Deckflächen 222. An jedem Grundelement 22 ist ein Rastelement 24 mit einem Rastkopf 25 vorgesehen, wobei die Grundelemente 22 und die Rastelemente 24 in allen dargestellten Ausführungsbeispielen einteilig gefertigt sind. Die dargestellten Formen sind lediglich beispielhaft und es sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. Vorzugsweise ist der Grundkörper 22 für das Einsatzelement 2 derart gestaltet, dass eine ergonomisch günstige Handhabung gewährleistet ist.
-
Bei der Ausgestaltung gemäß den 1 bis 4 liegt der als Platte ausgebildete Trägerkörper 1 mit den Stegen 14 und dem Rand 18 auf einer Unterseite auf. Eine Länge des Rastkopfs 24 und eine Höhe der Stege 14 und des Rands 18 des Trägerkörpers 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass der Rastkopf 24 nach Verbindung mit dem Trägerkörper 1 von einer Auflagefläche beabstandet ist. In anderen Ausgestaltungen sind die Größenverhältnisse derart gewählt, dass der Rastkopf 24 mit seinem freien Ende auf der Auflage aufliegt.
-
11 zeigt ein Detail ähnlich 4 einer zweiten Ausgestaltung eines Trägerkörpers 1. Bei der Ausgestaltung des als Platte gestalteten Trägerkörpers 1 gemäß 11 wird auf Stege 14 und Ränder 18 verzichtet, wobei nach Einsetzen eines Einsatzelements 2 in ein Loch 10 ein freies Ende des Rastkopfs 24 als Auflagefläche dient. Für eine stabile Auflage müssen dabei mindestens drei Einsatzelemente 2 eingesetzt sein.
-
Die Einsatzelemente 2 sind bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise aus einem Kunststoff mit einem hohen Reibwert gegenüber einem üblicherweise für eine Auflage verwendeten Material. Aufgrund einer rutschhemmenden Eigenschaft derartiger Einsatzelemente 2 und aufgrund der hohen Anzahl an Einsatzelementen 2 lässt sich die so geschaffene Bürste nur mit Kraftanstrengung entlang der Auflage verschieben. Ein Verschrauben oder eine ähnliche Verbindung mit der Auflage ist nicht notwendig.
