DE2511661B2 - Vorrichtung zum herstellen von einen hohlraum aufweisender bueschelware - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung von der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung.

Mit einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen \on Büschelware (US-PS 34 71 202) läßt sich Büschelw ire mit in sich geschlossenem Querschnitt herstellen. Hierunter sind Besen, Bürsten, Quaste u.dgl. zu verstehen, die auf ihrem gesamten Querschnitt mit Fasern besetzt sind. Die Herstellung einer Bürste z. B., die nur am Rand einer Halteplatte Fasern aufweist, ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, auf der sich Büschelware mit einem hohlen Innenraum anfertigen läßt. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

Eine Vorrichtung mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Büschelaufnehmer wird wie bekannt in einen die Fasern enthaltenden Vorratskasten eingeschoben. Der sich dabei mit Fasern füllende Büschelaufnehmer wird anschließend aus dem Vorratskasten herausgezogen. Dabei werden dann der eine oder die zahlreichen vorhandenen Stempel gegenüber den Hülsen verschoben oder in Richtung auf den Vorratskasten bewegt. Dabei stoßen sie die Fasern aus der sie umschließenden Hülse aus bzw. halten sie im Vorratskasten zurück. Dabei entsteht der gewünschte Hohlraum in dem sich bildenden Büschel. Das ganze ist dabei noch dadurch besonders vorteilhaft indem Fasern nicht eist in den Hohlraum eingeführt und anschließend nutzlos ausgestoßen werden, sondern dieser Hohlraum von Anfang an frei bleibt Die entsprechenden Fasern verbleiben damit im Vorratskasten. Sie werden weder beschädigt noch gehen sie verloren.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke läßt sich mit zahlreichen geometrischen Formen verwirklichen. Der Büschelaufnehmer und die ihn bildenden Hülsen können rechteckförmig und auch kreisförmig sein. Die den Büschelaufnehmer bildenden Hülsen können in zweckmäßiger Ausgestaltung auch konzentrisch zueinander liegen. Diese und weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausiührungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

F i g. 1 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. IA ein Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in

Fig. 1.

F i g. 2 ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform mit rechteckförmigen Querschnitt,

Fig.2A ein Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 2.

F i g. 3 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform zum Herstellen einer Büschelware mit Kreisquerschnitt und hohlem Innenraum,

F i g. 3A ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fi g. 3,

F i g. 4 ein Schnitt durch die bereits in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform zu einer späteren Arbeitsstufe,

F i g. 5 ein Längsschnitt durch eine auf der erfindungsge:näßen Vorrichtung hergestellte Büschelware mit Hitzeverschmelzung der Fasern an einem Ende,

Fig. 5A ein Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 5,

Fig.5B ein Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 5,

F i g. 6 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, auf einen erfindungsgemäß hergestellten Farbquast,

F i g. 7 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.8 ein Schnitt durch eine noch andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.9 ein Schnitt durch eine erfindungsgemäC hergestellte Büschelware mit Hitzeverschmelzung ar einem Ende und Befestigung auf einer Unterlage.

Der in F i g. 1 gezeigte Büschelaufnehmer 10 weis zwei zueinander konzentrische Hülsen 12 und 13 au Ein Stempel 15 ist in der inneren Hülse 12 verschiebba und stößt die nicht dargestellten und in diese aufgenommenen Fasern während des Herausziehen des Büschelaufnehmers 10 aus einem nicht gezeigte Vorratskasten aus. Nur die in der äußeren Hülse 1 außerhalb der innerhalb der inneren Hülse 12 dan enthaltenen Fasern verbleiben im Büschelaufnehmer 1 und liegen am Anschlag 14 an.

Die Darstellung in F i g. 2 entspricht der nach F i g. mil dem einzigen Unterschied, daß hier ein rechteckfö miger Querschnitt vorliegt.

Nach der Darstellung in den F i g. 1,2,1A, 2A, 7 und können die Wände des Büschelaufnehmers im Que schnitt fast jede beliebige geometrische Form annel

men, wie die Form eines Kreises, eines Rechtecks u. dgl. Nach der Hitzeverschmelzung der Fasern an einem Ende behält das gebildete Büschel im Querschnitt die Innenform des verwendeten Büschelaufnehmers bei.

Im Büschelaufnehmer werden die Fasern durch Anpressen an dessen Innenwände gehalten, während sie durch seine öffnung in ihn eintreten und sich in Richtung auf sein Ende vorschieben. Dabei ist die lnnenlängs des Büschelaufnehmers so gewählt, daß sich der Anschlag 14 in Bewegungsrichtung der Fasern mit diesen verschiebt und diese damit mit ihrer gesamten Länge vor der Hit/;everschmelzung in den Büschelaufnehmer eintreten können.

Der in F i g. 6 gezeigte Farbquest 19 wird mit der in den Fig.3, 3A und 4 gezeigten Ausführungsform hergestellt. Der in F i g. 3 gezeigte Büschelaufnehmer 20 ist ein kreisförmiger Büschelaufnehmer mit den Hülsen 28 und 29. Dazu gehört ein nicht dargestellter Vorratskasten mit mindestens einer kreisförmigen Öffnung, durch die die in ihm enthaltenen Fasern entnommen werden können. Der Büschelaufnehmer 20 wird durch diese öffnung in den Vorratskasten eingeschoben. Die Fasern treten in die Hülsen 28 und 29 ein und drücken dabei einen Anschlag 30 und einen Stößel 31 gegen die Anschlagplatte 33. Der Büschelaufnehmer 20 selbst ist auf einer Platte 32 befestigt. Bolzen 34 und Federn 35 verbinden den Büschelaufnehmer 20 und die Platte 32 mit der Anschlagplatte 33.

Nach dem Füllen des Büschelaufnehmers 20 wird er aus dem Vorratskasten herausgezogen und die in der inneren Hülse 29 gehauenen Fasern 27 werden nach der Darstellung in F i g. 4 in den Vorratskasten zurückgeschoben. Hierzu werden die Anschlagplatte 33 und der Stöße! 31 gegen die Fasern 27 vorgeschoben. Fasern 26 verbleiben jedoch in der äußeren Hülse 28. Mit einer nicht dargestellten Vorrichtung wird der Büschelaufnehmer 20 dann aus dem Vorratskasten herausgenommen und die Fasern T26 sind in ihm verblieben. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Anschlag 30 wie auch der Stößel 31 in ihren vorderen Stellungen. Die Fasern 26 liegen mit ihren einen Enden am Anschlag 30 an und treten mit ihren anderen Enden zur anschließenden Hitzeverschmelzung aus der Hülse 28 aus.

Zum Herstellen des in F i g. 5 gezeigten hitzeverschmolzenen Büschels 40 muß lediglich das Ende eines Büschels aus zueinander parallelen Fasern 26 bis auf etwa die Schmelztemperatur des verwendeten Kunststoffes erwärmt werden.

Die meisten thermoplastischen Fasern haben Erweichungspunkte, die sie bei Anwendung von geringem Druck faltbar und zusammenschmelzbar machen. Bei orientierten synthetischen Fasern beginnt die Desorientierung im allgemeinen bei ihrer Erweichungstemperatur, und sie nehmen dabei an Länge ab und im Durchmesser zu. Folglich müssen die erwärmten orientierten Enden der Fasern, während sich diese erweichen, geformt und verschmolzen werden, damit sie nach der Abkühlung ein sich selbst abstützendes Faserbüschel bilden. Im allgemeinen bringt man hierzu die freiliegenden Enden der in dem Aufnehmer 20 enthaltenen Fasern 26 mit einer auf etwa 315 bis 370° erhitzen Stahlplatte in Berührung und beläßt die Faserenden für eine bis fünf Sekunden an oder in der Nähe dieser erhitzten Stahlplatte. Die Zeit hängt vom Material, der freiliegenden Faserlänge, der Art des hohlen Büschels und von ähnlichen Überlegungen ab. Nach genügender Zeit werden die verschmolzenen Enden unter leichtem Druck mit einer kalten ebenen Oberfläche in Berührung gebracht. Dabei werden si abgeflacht und die Verschmelzung kühlt ab. Es entsteh das in Fig.5 gezeigte Büschel 40. Dessen Basis 4( besteht aus miteinander verschmolzenen Fasern 26.

F i g. 7 zeigt schematisch einen Büschelaufnehmer 1 mit zwei inneren Hülsen 12 und einer äußeren Hülse 13 Die Hülsen haben RechteekquersehnitL Zwischen des beiden inneren Hülsen 12 und der äußeren Hülse i: befinden sich Fasern 26. F i g. 8 zeigt einen Büschelauf nehmer 10 mit insgesamt vier konzentrisch zueinande liegenden zylinderförmigen Hülsen. Zur Vereinfachen; der Zeichnung sind diese nicht im einzelnen bezeichne Man erkennt jedoch ohne weiteres, daß bei Zählung vo; innen nach außen Fasern zwischen der ersten um zweiten und der dritten und vierten Hülse liegen. Somi befinden sich Stößel in der ersten und zwischen dei zweiten und dritten Hülse. Diese Stößel halten di Fasern beim hierausbewegen des Büschelaufnehmer: aus dem Vorratskasten in diesem zurück.

Es hat sich herausgestellt, daß das durch Hitz erweichte Büschelende in einer ebenfalls durch Hitz erweichten öffnung oder durch Hitze gebildete] Vertiefung in einer Platte aus Fasermaterial verbleibei und eiitgeformt werden kann. Dabei entsteht zum Beispiel der in Fig.9 gezeigte Farbquast. Das durc Hitze erweichte Büschelende kann auch auf einem au Fasermaterial bestehenden Verbindungsband befestig werden. Hierzu wird das Band in das erweicht Buschelende eingebettet. Nach dem Abkühlen ist da Büschelende fest mit dem Band verbunden.

Weiter hat sich herausgestellt, daß eine große Vielfal von Büschelware auch durch Befestigen des durch Hitz erweichten Büschels auf einem aus thermoplastischem| Kunststoff bestehenden Handgriff hergestellt werde kann. Als Beispiel sei der in F i g. 6 gezeigte Farbquas erwähnt. Dieser besteht ausschließlich aus Polypropy lenfasern und einem Polypropylenhandgriff. Er besteh somit ausschließlich aus einem unmittelbar an de Handgriff 41 angeformten hohlen Büschel 40.

Nach der Darstellung in F i g. 9 hat es sich als möglic herausgestellt, daß ein durch Hitze erweichtes Büsche 40 auf einer aus thermoplastischem Kunststoff beste henden Grundplatte 49 befestigt wird. Ein heiße Büschel 40 mit ringförmigem Querschnitt wird auf di Platte 49 aufgesetzt. Das Büschel 40 wurde in der obe beschriebenen Weise aufgenommen und hitzever schmolzen und anschließend wurde die hitzeverschmo zene Basis 46 der Fasern 47 in die durch Hitze erweicht Vertiefung 50 eingesetzt. Nach der Abkühlung verbleib das Büschel 40 auf der Platte 49. Zur Erwärmung kan jedes konventionelle Heizverfahren verwendet werden] Zur Bildung der durch Hitze erweichten Vertiefung 5' in der Platte 49 läßt sich auch Ultraschall anwenden.

Die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Büsche aufnehmer lassen sich konventionell aus Metallfeinen ten wie auch aus thermoplastischen Kunststoffen, wi Polypropylen, Polyacetat, Polyamid u. dgl., herstellen. 1 bezug auf ihre Größe, Innendurchmesser oder Innen! form sind sie in keiner Weise beschränkt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sie Faserbüschel aus zueinander parallelen und auf Läng| geschnittenen synthetischen Fasern mit jedem belieb gen Querschnitt, sei es kreisförmig, X-förmig, sternföt mig, hohl od. dgl., bilden. Der Durchmesser der Faser liegt zwischen 0,125 mm bis mindestens 0,635 mm. Di Länge dieser schon auf Länge geschnittenen Faser liegt zwischen etwa 12 bis zu 75 mm. Die Zusammense zung der aufgenommenen und zusammengestel!te|

synthetischen Fasern ist nicht begrenzt. Es lassen sich thermoplastische Fasern entweder in orientierter oder nichtorientierter Form verwenden. Polymere, wie Polyamide. Polypropylene, Polyäthylene, Copolymere aus Polypropylen und Äthylen, Polyfluorine u. dgl. lassen sich ebenfalls verwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von einen Hohlraum aufweisender Büschelware mit einem Vorratskasten für parallel zueinander liegende, auf Länge geschnittene Kunstfasern, mit einem langgestreckten büchsenförmigen, an seinem dem Vorratskasten zugekehrten Ende offenen Büschelaufnehmer zum Aufnehmen von Kunstfasern aus dem Vorratskasten zum Bilden eines Büschels, ,mit Einrichtungen zum Heißversiegeln und Schmelzen des einen Endes der Fasern und mit einer Einrichtung zum Befestigen dieses Endes an einer Abstützung, dadurch gekennzeichnet, daß der Büschelaufnehmer aus sich umschließenden, an einem Ende offenen Hülsen besteht und in mindestens einer Hülse ein hin- und herverschiebbarer Stempel (15, 31) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Büschelaufnehmer rechteckförmig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Büschelaufnehmer kreisförmig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Büschelaufnehmer bildenden Hülsen konzentrisch zueinander liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Anschläge (14, 30) in der bzw. den nicht vcn dem Stempei (15, 31) eingenommenen Hülse.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge als verschiebbare Stößel (30) ausgebildet und gemeinsam mit dem Stempel (15, 31) an einer Platte (33) befestigt sind, diese gegen den Druck von Federn (35) in Richtung auf das offene Ende der Hülse verschiebbar ist und die Stößel (30) von der Platte (33) aus gemessen kurzer als der Stempel (15,31) sind.

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