DE2511661C3 - Vorrichtung zum Herstellen von einen Hohlraum aufweisender BUschelware - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung von dei im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Cutung.

Mit einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen von Büschelware (US-PS 34 71 202) läßt sich Büschelware 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. hallen sie im Vorratskasten zurücl Dabei entsteht der gewünschte Hohlraum in dem sie bildenden Büschel. Das ganze ist dabei noch dadurc besonders vorteilhaft, indem Fasern nicht erst in de Hohlraum eingeführt und anschließend nutzlos ausge stoßen werden, sondern dieser Hohlraum von Anfan; an frei bleibt. Die entsprechenden Fasern verbleibe damit im Vorratskastcn. Sie werden weder beschädig noch gehen sie verloren.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke läßt sich mi zahlreichen geometrischen Formen verwirklichen. Dc Büschelaufnehmer und die ihn bildenden Hülsen könnei rechteckförmig und auch kreisförmig sein. Die dei Büschelaufnehmer bildenden Hülsen können in zweck mäßiger Ausgestaltung auch konzentrisch zueinande liegen. Diese und weitere Ausführungsformen de Erfindung bilden den Gegenstand von Unteransprü chen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigte: Ausführungsform wird die Erfindung nun weite beschrieben. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsforn der Vorrichtung,

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

Fig. 1,

Fig.2 ein Längsschnitt durch eine andere Ausfüh rungsform mit rechteckförmigen Querschnitt,

Fig. 2A ein Schnitt entlang der Schnittlinie A-A ir Fig.2,

Fig.3 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsforn zum Herstellen einer Büschelware mit Kreisquerschnit und hohlem Innenraum,

F i g. 3A ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A in F i 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 erfindungs gemäßen Vorrichtung hergestellte Büschelware mi Hitzeverschmelzung der Fasern an einem Ende,

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

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

Fig.6 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, auf einer erfindungsgemäß hergestellten Farbquast,

Fig. 7 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

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

F i g. 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 weisi zwei zueinander konzentrische Hülsen 12 und 13 auf Ein Stempel 15 ist in der inneren Hülse 12 verschiebbar und stößt die nicht dargestellten und in diesei aufgenommenen Fasern während des Herausziehens des Büschelaufnehmers 10 aus einem nicht gezeigter Vorratskasten aus. Nur die in der äußeren Hülse 13 außerhalb der innerhalb der inneren Hülse 12 dann enthaltenen Fasern verbleiben im Büschelaufnehmer IC und liegen am Anschlag 14 an.

Die Darstellung in F i g. 2 entspricht der nach F i g. 1 mit dem einzigen Unterschied, daß hier ein rechteckförmiger Querschnitt vorliegt.

Nach der Darstellung in den Fig. 1,2, IA, 2A, 7 und E können die Wände des Büschelaufnehmers im Querschnitt fast jede beliebige geometrische Form anneh-

neu, wie die l-'orni eines Kreises, eines Keelitecks u. dgl. Mach der I lit/everschinel/ung tier Fasern an einem Ende behält this gebildete Büschel im Querschnitt die Innenform des verwendeten Büschekiufnehmers bei.

Im Büschelaufnehmer werden die lasern durch Anpressen an dessen Innenwände gehalten, wahrend sie durch seine Öffnung in ihn eintreten und sich in Richtung auf sein Ende vorschieben. Dabei ist die Innenliinge des Büsehelaufnelmicrs so gewählt, daß sich der Anschlag 14 in Bewegungsrichtung der Fasern mit diesen verschiebt und diese damit mit ihrer gesamten Länge vor der Hitzeverschmelzung in den Büschelaufnehmer eintreten können.

Der in F i g. 6 gezeigte Farbqucst 19 wird mit der in den Fig. 3, 3Λ 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 2c 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 Büschelaufnchmer 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 gehaltenen Fasern 27 werden nach der Darstellung in F i g. 4 in den Vorratskasten zurückgeschoben. Hierzu werden die Anschlagplatte 33 und der Stößel 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 Fig. 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 uie 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 sie abgeflacht und die Verschmelzung kühlt ab. Es entsteht das in F ig. 5 gezeigte Büschel 40. Dessen Basis 46 besteht aus miteinander verschmolzenen Fasern 26.

Fig. 7 zeigt scheiivitiseh einen Büschelaufnehmer 10 mit zwei inneren Hülsen 12 und einer äußeren Hülse 13. Die Hülsen haben Rechteckquerschnitl. Zwischen den beiden inneren Hülsen 12 und der äußeren Hülse 13 befinden sich Fasern 26. F i g. 8 zeigt einen Büschelaufnehmer 10 mit insgesamt vier konzentrisch zueinander liegenden zylinderförmigen Hülsen. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind diese nicht im ein/einen bezeichnet. Man erkennt jedoch ohne weitei es, daß bei Zählung von innen nach außen Fasern zwischen der ersten und zweiten und der dritten und vierten Hülse liegen. Somit befinden sich Stößel in der ersten und zwischen der zweiten und dritten 1 iülsc. Diese Stößel halten die Fasern beim Herausbewegen des Büschelaufnehmers aus dem Vorratskasten in diesem zurück.

Es hat sich herausgestellt, daß das durch Hitze erweichte Büschelende in einer ebenfalls durch Hitze erweichten Öffnung oder durch lliize gebildeten Vertiefung in einer Platte aus Fasermaterial verbleiben und eingeformi werden kann. Dabei entsteht zum Beispiel der in Fig.9 gezeigte Farbquast. Das durch Hitze erweichte Büschelende kann auch auf einem aus Fasermaterial bestehenden Verbindungsband befestigt werden. Hierzu wird das Band in das erweichte Büscheiendc eingebettet. Nach dem Abkühlen ist das Büschelende fest mit dem Band verbunden.

Weiter hat sich herausgestellt, daß eine große Vielfalt von Büschelware auch durch Befestigen des durch Hitze erweichten Büschels auf einem aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Handgriff hergestellt werden kann. Als Beispiel sei der in F i g. 6 gezeigte Farbquast erwähnt. Dieser besteht ausschließlich aus Polypropylenfasern und einem Polypropylenhandgriff. Er besteht somit ausschließlich aus einem unmittelbar an den Handgriff 41 angeformten hohlen Büschel 40.

Nach der Darstellung in F i g. 9 hat es sich als möglich herausgestellt, daß ein durch Hitze erweichtes Büschel 40 auf einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Grundplatte 49 befestigt wird. Ein heißes Büschel 40 mi¹, ringförmigem Querschnitt wird auf die Platte 49 aufgesetzt. Das Büschel 40 wurde in der oben beschriebenen Weise aufgenommen und hitzeverschmolzen und anschließend wurde die hitzeverschmolzene Basis 46 der Fasern 47 in die durch Hitze erweichte Vertiefung 50 eingesetzt. Nach der Abkühlung verbleibt das Büschel 40 auf der Platte 49. Zur Erwärmung kann jedes konventionelle Heizverfahren verwendet werden. Zur Bildung der durch Hitze erweichten Vertiefung 50 in der Platte 49 läßt sich auch Ultraschall anwenden.

Die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Büschelaufnehmer lassen sich konventionell aus Metallelementen wie auch aus thermoplastischen Kunststoffen, wie Polypropylen, Polyacetat, Polyamid u. dgl., herstellen. In bezug auf ihre Größe, Innendurchmesser oder Innenform sind sie in keiner Weise beschränkt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Faserbüschel aus zueinander parallelen und auf Länge geschnittenen synthetischen Fasern mit jedem beliebigen Querschnitt, sei es kreisförmig, X-förmig, sternförmig, hohl od. dgl., bilden. Der Durchmesser der Faserr liegt zwischen 0,125 mm bis mindestens 0,635 mm. Die Länge dieser schon auf Länge geschnittenen Faserr liegt zwischen etwa 12 bis zu 75 mm. Die Zusammensetzung der aufgenommenen und zusammengestellter

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, Polyfluoride u. dgl. lassen sich ebenfalls verwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

25 I 1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von einen Hohlraum aufweisender Büschelware mit einem Vorratskasten für parallel zueinander liegende, auf Länge geschnittene Kunstfasern, mit einem langgestreckten büchseiiförmigen, 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 BOschelaufnehmer 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 I, 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 von dem Stempel (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 kürzer als der Stempel (15,31) sind.

40