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Verfahren zum Herstellen von Pinseln, Bürsten und dergl.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Pinseln,
Deckenbürsten, Körperpflegepinseln und Bürsten, deren natürliche oder künstliche
Borsten an einem Ende zu einem im Kopf eines Stieles gehaltenen, der gewünschten
Form entsprechenden Block durch Kunststoff vergossen oder verklebt sind.
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Bei den bekannten Verfahren werden natürliche oder künstliche Borsten
in der gewünschten Menge und Form paketiert und dann gegebenenfalls unter Einsatz
von Klebestoff durch eindrückbare Manschetten oder auch durch Zusammenpressen der
Umfassung in der gewünschten Form und Lage festgehalten. Ferner ist es bekannt,
vorbereitete Borstenpakete, gegebenenfalls unter zusätzlichem Einsatz von Keilen,
die die Packungsdichte bestimmen, in einer vorgegebenen Höhe in Kunststoff zu tauchen
oder mit Kunststoff auszugießen, so daß nach dem Aushärten des Kunststoffes ein
Paket entsteht, das dann wieder in eine vorbereitete Hülse, die meist mit dem Stiel
eine Einheit bildet, eingesetzt und durch Prägen der Hülse befestigt werden kann.
Auch das Einkleben vorgefertigter Pakete in Hülsen ist bekannt.
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Bei allen bekannten Verfahren werden die Stiele aus Holz oder Kunststoff
und die die Borsten aufnehmenden Hülsen aus Kunststoff, Holz oder Metall unabhängig
vom Borstenpaket gefertigt und dann montiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Pinseln
und dergl. wesentlich zu vereinfachen, insbesondere stärker zu mechanisieren.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die für einen
Pinsel bestimmte Borstenmenge in eine Formhülse so eingebracht wird, daß die Borsten
in der Länge ihrer Halterung im Kunststoff aus der Hülse vorstehen und daß diese
Hülse dann mit den überstehenden Enden der Borsten auf eine mit Kunststoff füllbare,
den Stiel und den Pinselkopf ausformende Gieß- oder Spritzform so lange aufgesetzt
wird, bis ein in die Form eingebrachter Kunststoff unter Verbindung mit den Borsten
verfestigt ist. Die Borsten werden dabei praktisch einzeln im Pinselkopf befestigt.
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Für das Verfahren nach der Erfindung ist es dabei ohne wesentliche
Bedeutung, ob ein Gieß- oder ein Spritzverfahren eingesetzt wird; auch kennen Kunststoffe
verschiedener Art, seien sie nun thermoplastisch oder seien sie Mehrkomponenten-Kunststoffe,
eingesetzt werden. Je nach der Art des verwendeten Kunststoffes und des Gieß- oder
Spritzverfahrens wird man die Verweildauer in der für das Verfahren vorgesehenen
Maschine bestimmen und entsprechend auch Mehrfachwerkzeuge, z.B. Trommeln, einsetzen.
Zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Produktion ist es vorteilhaft, die Formhülse
zur Aufnahme der Borsten aus einem Magazin zu füllen, in dem die Borsten oder Fasern
vorzugsweise senkrecht auf dem Magazinboden stehend in vorbestimmter Packungsdichte
gehalten werden. Damit diese Packungsdichte gleichmäßig bleibt, ist es ferner vorteilhaft,
das Magazin zumindest während des Füllvorganges der Formhülse zu rütteln. Das Magazin
kann, um einen
gleichmäßigen Nachlauf der Borsten sicherzustellen,
auch unter einem Neigungswinkel von z.B. 450 angeordnet werden Dann ist es allerdings
erforderlich, auch die für den Füllvorgang notwendige Formhülse und einen Stempel,
der die Borsten aus dem Magazin in die Formhülse drückt, entsprechend anzuordnen.
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Die Formhülse zur Aufnahme der Borsten ist vorteilhaft mit keil- oder
nadelförmigen Einsätzen versehen, so daß die Verteilung der Borsten ebenso wie ihre
Anordnung und die Pakkungsdichte durch diese Einsätze bestimmt werden kann. Hierfür
ist es zweckmäßig, diese Einsätze auswechselbar zu gestalten, ebenso wie die Formhülsen
selbst in verschiedenen Formen ausgebildet und in die Trommel einer Gieß- oder Spritzmaschine
eingesetzt werden können.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung beschrieben
und erläutert.
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Wenn durchgehend die Bezeichnung "Borsten" verwendet wird, so bedeutet
dies nicht allein die Verwendung natürlicher Borsten, das Wort steht auch für künstliche
Fasern und faserähnliches Material.
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Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die Gesamtansicht einer
Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
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Die Figur 2 zeigt eine Gießform mit aufgesetzter Formhülse.
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Die Figur 3 zeigt eine Formhülse im Querschnitt.
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Die Figur 4 zeigt das Füllen der Formhülse aus dem Borstenmagazin.
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Die Figur 5 zeigt einen fertigen Pinsel.
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Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Maschineneinrichtung,
bestehend im wesentlichen aus einer Untermatrize 1 mit einer eingesetzten Gießform
2, einem Träger für die Obermatrize 4, einem Borstenlager 5 sowie Antriebseinrichtungen
wie einen Luftzylinder 6 und einer Kunststoffdosiervorrichtung 7. Die Obermatrize
4 nimmt mit ihrem trommelartigen Gebilde Formhülsen auf, die einerseits aus dem
Borstenlager 5, wie aus Fig.4 ersichtlich, gefüllt und andererseits mit Hilfe des
Luftzylinders 6 auf die Gießform 2 aufgesetzt werden.
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Die Figur 2 zeigt eine Gießform 2, die mit Hilfe von Trägerteilen
10 in Mehrfachausführung in der Untermatrize 1 angeordnet ist. Durch geeignete Bewegungen
wird die Gießform 2 unter die Dosiervorrichtung 7 gebracht und gefüllt. Selbstverständlich
kann die Gießform 2 auch von unten über geeignete Anschlüsse gefüllt werden. Ist
die Gießform 2 gefüllt, so wird nach dem Herausschwenken der Dosiervorrichtung 7
die Formhülse 11 mit den Keilen 12 und den eingedrückten Borsten 13 durch den Zylinder
6 auf die Gießform 2 so aufgesetzt, daß die freien Enden 14 der Borsten 13 in die
mit Kunststoff gefüllte Gießform, z.B. 4 mm tief, eingedrückt werden. Die Untermatrize
1 bzw. der Träger 10 wird zusammen mit der Obermatrize 4 dann aus dem Füllbereich
der Dosierpumpe 5 herausgefahren und in der aus Fig.2 - rechte Hälfte - ersichtlichen
Lage solange gehalten, bis der Kunststoff verfestigt und damit die Borsten 13 im
Kunststoff befestigt sind. Es ist ersichtlich, daß damit in einem Arbeitsgang der
Stiel 15 und der Pinselkopf 14 ausgeformt sowie die Borsten 13 im Pinselkopf 16
befestigt werden können.
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Die Figur 3 zeigt im Querschnitt die Formhülse 11, in die die Keile
12 eingesetzt sind. Selbstverständlich kann diese Formhülse 11 jeden beliebigen,
für die Pinselform gewünschten Querschnitt haben. Ferner ist die Anordnung und die
Zahl der Keile 12 entsprechend der gewünschten Packungsdichte und der Verteilung
der Borsten veränderbar.
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Werden die Keile 12 länger gehalten derart, daß sie über die Borsten
13 in die Tiefe des Pinselkopfes 16 oder sogar in die Tiefe des Stieles 15 vorstehen,
dann können erhebliche Einsparungen an Kunststoffmasse und Gewicht durch Einformung
von Bohrungen bei der Fertigung erreicht werden.
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Die Figur 4 zeigt, wie die Formhülse 11 mit den Keilen 12 aus dem
Borstenlager 5 mit Hilfe eines Hubkolbens 17 gefüllt wird. Um die Packungsdichte
und gegebenenfalls bei Naturborsten auch die Orientierung der Borsten sicherzustellen,
ist es vorteilhaft, das Borstenlager 5 zumindest für die Dauer des Füllvorganges
der Formhülse 11 zu rütteln. Die linke Hälfte der Figur 4 zeigt die Formhülse und
den Hubkolben 17 vor dem Füllen der Formhülse 11.
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Durch das Verfahren nach der Erfindung wird eine einfache, maschinelle
Herstollung von Pinseln und dergleichen ermöglicht, wobei Nacharbeitsgänge ebenso
wie Montagevorgänge mit dem üblichen Zwischentransport weitgehend ausgeschlossen
sind.
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Den aus der Maschine nach Fig.1 entnehmbaren Pinsel zeigt Figur 5.
Er ist praktisch gebrauchsfertig; Stiel, Hülse und Borsten sind in einem einzigen
Arbeitsgang hergestellt und miteinander verbunden. Gleiche Teile tragen gleiche
Bezugszeichen.
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Anstelle des gezeichneten und beschriebenen Borstenlagers ist es selbstverständlich
möglich, Faserbündel von einem langen Strang in der gewünschten Dichte in die Formhülse
einzuziehen und durch eine zusätzlich eingeordnete Schneidevorrichtung auf die gewünschte
Länge zu schneiden. Selbstverständlich können die Formhülsen ausgetauscht werden,
so daß sich die Länge der Borsten ebenso verändern läßt wie der Querschnitt der
Formhülse, durch den die Form des Pinsels zusammen mit der Ausformung des Pinselkopfes
in der Gießform bestimmt wird.
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Für sehr grobborstige Pinsel ist es darüber hinaus möglich, den für
die Ausformung des Stieles und der Hülse verwendeten Kunststoff durch dem Kopf der
Form 2 zugeordnete Formdüsen so zu spritzen, daß die Borsten gleichzeitig aus dem
gleichen Material wie Stiel und Hülse fertigbar sind.