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Bürstenwalze und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft
eine Bürstenwalze und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Derartige Bürstenwalzen
finden für die verschiedensten Zwecke Anwendung, so insbesondere zum Reinigen, Kehren,
Mattieren, Schamponieren, Polieren der verschiedensten Materialien, usw.
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Seither werden derartige Bürstenwalzen, deren Ausmaße u.U. beachtlich
sein können, wie folgt gefertigt: Auf einen Walzenkern, beispielsweise auf ein Metallrohr,
wird ein Walzenkörper aufgebracht. Dieser Walzenkörper besteht aus aus Holz vorgefertigten
Halbschalen, deren innerer Radius genau dem äußeren Radius des Bürstenkerns angepaßt
sein muß, und die überdies mit hoher Präzision genau so aneinander angepaßt sein
müssen, daß der Bürstenkern genau in ihren inneren Hohlraum passen muß, wie dieser
sich beim Zusammensetzen der Halbschalen ergibt. Die Halbschalen weruen dann auf
den Walzenkern mit Hilfe von in die Oberfläche eingelassenen Inbus-Schrauben aufgeschraubt.
In dem Walzenkörper sind Bohrungen angebracht, in die dann die einzelnen Borstenbündel
eingesetzt werden. Dieses Einsetzen geschieht herkömmlicherweise mit sog. Stopfmaschinen,
mit denen eine ein Borstenbündel zusammenhaltende Klammer in die Seitenwandungen
der Bohrung hineingedrückt wird.
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Derartige Bürstenwalzen und das Verfahren zu ihrer Herstellung haben
verschiedene Nachteile: Zum ersten ist eine hohe Präzision der auf dem Bürstenkern
aufgebrachten Walzenkörper erforderlich.
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Zum anderen sind füP in ihren Ausmaßen voneinander abweichende Wdlzenkerne
auch entsprechend in ihren Maßen angepaßte und daher nicht einheitlich herstellbare
Walzenkörper notwendig.
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Zum anderen unterliegen die Stellen, an denen die Walzenkörper an
den Walzenkern angeschraubt werden, erheblichen meehanischen Beanspruchungen. An
den Stellen, an denen die Schrauben am Walzenkern befestigt sind, besteht die Möglichkeit,
daß sowohl der Walzenkern, als auch der Walzenkörper ausreißt. Locker" sich zudem
eine Schraube, so kann sich der gesamte Walzenkörper lösen. Es kommt dann zu schweren
Beschädigungen durch Teile der Bürstenwalze selbst und zu einer nicht unbeachtlichen
Gefahr.
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dung der Umgebung. Das ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil
derartige stelzen u.U. mit sehr hohen Umdrehungszahlen umlaufen.
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Da je Umgebung, in der solche Walzen verwendet werden, unter Umständen
sehr feuchtigkeitshaltend ist und die Gerätschaften, in denen solche Walzen verwendet
erden, oft hohen Beanspruchungen unterliegen, besteht filr Walzen der baschriebenen
Art eine besondere Verrostungs- und Venottungsgfar. Durch Verschmutzung und die
Einwirkung von Feuchtigkeit biegt sich das Holz, aus dem der Walzenkörper hergestellt
ist; Teile der Oberfläche des aus Metall bestehenden Walzenkernes, sowie die Schrauben,
mit denen derWalzenkörper am Walzenkern befestigt ist, werden rür Feuchtigkeit zugänglich
und rosten. Damit wird ihre Verwendung erheblich beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden,
und so insbesondere - Walzen zu schaffen, die besonders einfach herstellbar sind
und deren Herstellungskosten demgemäß entsprechend niedrig sein können;
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bei denen es insbesondere nicht notwendig ist, für den Walzenkörper besonders auf
den Walzenkern abgestimmte Halbschalen vorzufertigen; - bei denen eine Verschraubung
des Walzenkörpers mit dem Walzenkern entfällt, und - die Verbindung von Walzenkörper
und Walzenkern eine hohe Sicherheit der einzelnen Teile gegen Verrosten und Verrotten,
insbesondere gegen Bakterienfraß bietet und bei dem möglichst wenig freie Metallflächen
der Einwirkung von Feuchtigkeit ausgesetzt sind; sowie - die Verbindung von Walzenkern
und Walzenkörper nicht derart ausgestaltet ist, daß sich einzelnen Stellen hoher
mechanischer Belastung ergeben, sondern vielmehr eine gleichmäßige mechanische Belastung
von Walzenkörper und Walzenkern gegeben ist.
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Eine Bürstenwalze, die aus einem Walzenkern und einem darauf aufgebrachten
zur Aufnahme von Borstenbündeln dienenden Walzenkörper besteht, ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzechnet, daß der Walzenkörper durch ein auf den Walzenkern aufgeschrumpftes
Laminat gebildet wird. Ferner ist eine erfindungsgemäße Bürstenwalze dadurch gekennzeichnet,
daß das Laminat aus nach Auftragen sich verfestigendem Kunstharz mit eingelagertem,
eine zur Aufnahme der Borstenbündel ausreichende Festigkeit und räumliche Ausdehnung
aufweisenden FUll- und Trägermaterial besteht. Nach einem weiteren Kennzeichen der
Erfindung wird das Laminat durch eine Kunstharz schicht und kreisförmig um die Achse
des Walzenkerns angeordnete, sich parallel zur Achse des Bürstenkerns erstreckende
einzelne Holzleisten gebildet.
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Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist in das Laminat an
seiner äußeren Begrenzungsschicht ein der Verstärkung
der Festigkeit
dienehdes Gewebe, vorzugsweise ein Gewebe aus Gasfedern eingebettet.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß auf
dem Walzenkern eine Kunstharz schicht aufgetragen und auf diese Füll- und Trägermaterial
aufgebracht, und die sich zwischen diesem ergebenden oeffnungen, bzw. Fugen mit
Kunstharz verschmiert werden. Eine vorzugsweise AusfUhrungsform ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein nach dem Auftragen kalt auspolymerisierendes Polyesterharz verwendet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der
beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es bedeuten: Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Bürstenwalze; Fig. 2 einen teilweisen Schnitt entlang
der Linie II-II in Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Bürstenwalze. Sie besteht
aus einem Walzenkern 1, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Stahlrohr
gebildet wird. Es kommen dabei auch grundsätzlich andere Konstruktionen, so etwa
auch bei entsprechend geringen Durchmessern, massive Wellen in Betracht.
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Herkömmlicherweise sind auf diesem Walzenkern Holzschalen, die dem
äußeren Umfang desselben genau angepaßt sind, aufgeschraubt. Anstelle dieser bekannten
Lösungen sieht die Erfindung folgendes vor: Auf dem Walzenkern 1 wird ein Laminat
aufgetragen, das aus Kunstharz, vorzugsweise aus einem nach dem Auftragen selbst
kalt auspolymerisierendem Polyesterharz gebildet wird. Zunächst
wird
eine erste Schicht 2 aufgetragen. Auf diese Schicht, und auf ihr durch die von ihr
ausgehende Klebewirkung gehalten und von ihr bereits teilweise umschlossen, werden
Holzleisten 3 aufgebracht und mit ihnen gleichmäßig entlang des Umfanges der gesamte
mit der ersten Schicht 2 bereits bedeckte Walzenkern umgeben. Dadurch wird der eigentliche
Walzenkörper in seiner volumenmäßigen Ausdehnung weitgehend bestimmt. Dabei sind
an die Genaikeiten nur sehr geringe Anforderungen zu stellen. An der Stelle 4 können
z.B. die Leisten angestUkkelt sein. Ihr Querschnitt ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
etwa gleich der Form eines Kreisflächensegmentes. Entlang des Umfanges des Walzenkernes
1 werden sie aneinandergelegt, ohne daß es auch hier notwendig wäre, daß die Seitenkanten
genau aneinander anschließen. Wie z.B. an der Stelle 5 können dazwischen einzelnen
Spalte, die auch unregelmäßig ausgebildet sein können, offen bleiben. Diese Ritzen,
Spalten, bzw. Fugen zwischen den einzelnen Zolzleisten 3 werden dann ebenfalls mit
Kunstharz ausgefüllt und die Oberfläche des so gebildeten Walzenkörpers ebenfalls
mit Kunstharz bestrichen. Zweckmäßigerweise wird dann auf die Oberfläche ein verstärkendes
Gewebe, beispielsweise ein sog. Roving-Gewebe aufgebracht, und auch dies mit der
Oberfläche des Walzenkörpers durch Auftragen einer weiteren Kunstharzschicht verschmiert.
Mit den Bezugszeichen 6,7 und 8 sind ebenfalls Teile der Kunstharzmasse bezeichnet,
die sich nach diesem Auftragevorgang auf den Walzenkern befinden und mit den Zolzleisten
3 zusammen als Einheit den Walzenkörper bilden. Dabei ist mit 6 derjenige Teil der
Schicht bezeichnet, der sich in den Fugen zwischen den Holzleisten 3 ausbildet.
Mit 7 ist die unmittelbar auf die Holzleisten 3 aufgetragene Kunstharzschicht, mit
8 die in radialer Richtung äußerste Schicht bezeichnet, in welche letztere das Roving-Gewebe
eingebettet ist.
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Danach braucht man die Bürstenwalze nur eine Weile stehen zu lassen.
Das flüssig aufgetragene Polyeserharz polymerisiert kalt
au . Durch
die dabei auftretende Schrumpfung wird eine außer-or entlich gute Verbindung mit
dem Walzenkern 1 erzielt; gleichzeitz werden die Holzleisten 3 zum festen integrierten
Besttndteil des Walzenkörpers. Eine weitere Befestigung irgendeiner Art zwischen
Walzenkörper und Walzenkern ist nicht notwendet.
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In dem derart gebildeten Walzenkörper werden nun -. in bekannter Weise
- Bohrungen 9 eingebohrt, in welche Borstenbündel lo "gestopft" werden. Die Borstenbündel
sind an ihrem unteren Ende mit einer die einzelnen Borsten usammenhaltenden Klammer
11 versehen, die beim Hereindrücken der Borstenbündel to sich gegen die Wände der
Bohrungen spreizt und in diese mit ihren Spit en eindringt und so eine gute Befestigung
sichert.
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Der 2 cp gebildete Walzenkörper bildet einen ausgezeichneten Schu
z des Walzenkerns 1 gegen jede Art von Korrosion, insbe-Sondi bre gegen die Einwirkung
von Feuchtigkeit und damit gegen Verr sten und Bakterienfraß. Die mechanische Belastung
des Walz kerns 1 ist außerdem völllg =eichmäßig.
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Durch die Verbindung der Kunstharz-, vorzugsweise einer Polyesterschicht
2,6,7 und 8 mit den Holzleisten 3 entsteht ein einheitlicher, als Laminat zu bezeichnender
Walzenkörper, in den die Bohrungen erst nach Aufbringen desselben in der bezeichneten
Weise auf dem Walzenkern eingebracht werden können.
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Die Schwierigkeit bei den herkömmlichen Verfahren, die darin bestand,
die Bohrungen schon vor Aufbrinben aufXdem Walzenkern 1 in den vorgefertigten Halbschalen
vorzusehen, entfällt damit. Es können damit bei der erfindungsgemäßen Bürstenwalze
alle gewUnschten Reihen- und Linienabstände der Bohrungen voneinander verwirklicht
werden, da weder Trennungsfugen noch einzelne, sich aus der Vorfertigung ergebende
Segmente berücksichtigt werden müssen. Die Fugen zwischen den einzelnen Holzleisten
3, wie sie etwa an der Stelle 5 au sehen sind und wie sie
zwischen
den einzelnen Holzleisten 3 bestehen, sind vielmehr derart durch das mit ihnen verbundene
Kunstharz ausgefüllt, daß ein einheitliches Ganzes entsteht, das hinsichtlich der
weiteren Be- und Verarbeitung keine Differenzierualte und RUcksichtnahme mehr notwendig
macht.
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Durch den Schrumpfungsvorgang, erreicht der gesamte Körper eine hohe
FEstigkeit; auch die einzelnen Teile werden durch die jeweils zwischen ihnen liegende
Kunstharzschicht intensiv miteinander verbunden. Es können dabei Holzabf#älle verwendet
werden, aber auch die Abfälle von Pressplatten, Spanplatten u.dgl., die unter Umständen
als nur sehr schmale Zuschnitte zur Verfügung stehen und im herkömmlichen Sinne
nicht mehr anderweitig sinnvoll verwertet werden können. Die einzige Anforderung
an dieses als Füll- und Trägermaterial zu bezeichnende Material besteht darin, daß
es hinreichend voluminös ist, daß die Bohrungen 9 angebracht werden können. Es muß
ferner selbst genügend fest sein, um eine Verankerung der Klammern 11 in den Seitenwänden
der Bohrungen 9 beim Einstopfen der einzelnen Borstenbündel zu gewährleisten.
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Durch das Einbetten eines verstärkenden Gewebes 12, dem vorzugsweise
eines sog. 11Roving'1-Gewebes kann dem Walzenkörper zusätzliche Festigkeit verliehen
werden.
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Der äußere Umfang des erfindungsgemäßen Walzenkörpers hat die Oberfläche
der Kunstharz schicht und ist entsprechend was8er abweichend und hart. Infolge der
durch den Schrumpfvorgang herbeigeführten inneren Verfestigung des Füll- und Trägermaterials,
das im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die Holzleisten 3 gebildet wird,
mit der Kunstharzschicht ist auch kein von Verziehen mehr möglich, was bei dem herkömmlichen
Aufbringen von vorgefertigten Holzschalen zu befürchten war, wenn nicht ganz erstklassiges,
lange abgelagertes Holz verwendet
wurde. Die gemäß der Erfindung
hergestellte Bürstenwalze weist also nicht nur gegenüber den herkömmlicherweise
hergestellten eine erhöhte Festigkeit des Walzenkörpers und eine bessere Verbindung
desselben mit dem Walzenkern auf, sondern ist in der Herstellung erheblich billiger.
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Das Träger- und Füllmaterial macht ca. 95 % des Volumens des gesamten
Laminates aus. Dadurch ist gewährleistet, daß die Aufschrumpfung des gesamten Walzenkörpers
auf der Bürstenwalze nicht so stark ist, daß die dadurch auftretende Beanspruchung
des Walzenkörpers selbst zu irgendwelchen unverträglichen Spannungen führen kann.
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Patentansprüche: