DE3418224A1 - Antistatic brush and method of manufacturing the latter - Google Patents
Antistatic brush and method of manufacturing the latterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Antistatikbürsten und einThe invention relates to anti-static brushes and a
Verfahren zu deren Herstellung.Process for their manufacture.
Antistatikbürsten werden üblicherweise in Maschinen eingesetzt, die Papier oder Plsstikfilm bearbeiten, um statische Elektrizität von ihm abzuleiten, welche anderenfalls die Bearbeitung nachteilig beeinflussen könnte.Die Bürste verfügt über Fasern, die normalerweise aus rostfreiem Stahl oder Kohlenstoff bestehen und dazu dienen, die statische Ladung vom Papier oder Film zum Maschinenunterteil abzuleiten.Antistatic brushes are commonly used in machines that Use paper or plastic film to dissipate static electricity from it, which could otherwise adversely affect machining. The brush has via fibers, usually made of stainless steel or carbon, and serve to divert the static charge from the paper or film to the machine base.
Werden die Bürsten in dieser Art und Weise eingesetzt, sind sie gemeinhin als Antistatikbügel bekannt. Derartige Bügel sind auf dem Markt erhältlich und werden in verschiedenen Formen hergestellt.When the brushes are used in this way, they are common known as an anti-static bracket. Such brackets are and will be available in the market made in different shapes.
Typische Bügelkonstruktionen verfügen über leitende masern, die einen Aluminiumstab auf einem Nickeldorn umwickeln. andere Formen verfügen über durch ein leitend hinterlegtes Tuch genähte Fasern, welches zwischen Metallteile gelegt ist; über Fasern, die mit eiern leitenden Klebstoff zwischen Trägern aus Aluminium oder rostfreiem Stahl verklebt werden usw.Typical stirrup designs have conductive grains that create a Wrap the aluminum rod on a nickel mandrel. other forms have through a conductive cloth, sewn fibers, which are placed between metal parts is; Via fibers attached to a conductive adhesive between aluminum supports or stainless steel, etc.
Ein Herstellungsverfahren für derartige Bürsten ist in der US-PS 4.330.349 offenbart.One method of manufacturing such brushes is in U.S. Patent 4,330,349 disclosed.
Die vorgenannten normen von Antistatikbügeln sind zwar auf dem Markt erhältlich und funktionieren im allgemeinen gut, ihre Herstellung jedoch ist im allgemeinen gekennzeichnet durch Fabrikationsschritte, die Metallformgebung, Biegen, Verkleben usw. erfordern und die alle dazu neigen, die Produktionskosten zu erhöhen. Gleichzeitig weisen eine oder mehrere bekannte Konstruktionen Unzuverlässigkeiten darin auf, daß eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen allen Fasern und dem hinterlegten Bügel aufrechterhalten bleibt und lose Fasern, welche elektrische Kurzschlüsse verursachen können, gegen Herausfallen fest gesichert sind. Obwohl das Problem bekannt war, ist bislang keine verbesserte Konstruktion für derartige Antistatikbügel aufgezeigt worden.The aforementioned standards for anti-static brackets are on the market are available and generally work well, but their manufacture is im generally characterized by manufacturing steps, metal shaping, bending, Require gluing etc and all of which tend to increase the cost of production to raise. At the same time, one or more known designs exhibit unreliability insists that good electrical conductivity between all fibers and the deposited bracket is maintained and loose fibers, which electrical short circuits are firmly secured against falling out. Although known the problem was, no improved design for such anti-static bars has been shown so far been.
Die Erfindung betrifft Antistatikbürsten und ihr Herstellungsverfahren, genauer gesagt, eine Bürsten konstruktion, die einfacher einer automatischen Produktion zugänglich ist, so daß die Herstellungskosten niedriger sind, aber mit einem höheren Verbindungs grad zwischen dem Faserbündel und Tragbügel, als in ähnlichen Konstruktionen nach dem Stand der Technik.The invention relates to antistatic brushes and their manufacturing process, More precisely, a brush construction that is easier to use than automatic production is accessible so that the manufacturing cost is lower, but at a higher cost Degree of connection between the fiber bundle and support bracket than in similar constructions According to the state of the art.
Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Konstruktion durch elektrisch leitende, räumlich versetzte Faserbündel erzielt, die bis auf ihre Enden von einem Spritzguß-'£ragbügel aus elektrisch leitendem Polymerplastik eingekapselt sind. Die Bürsten werden ununterbrochen durch paralleles Ausrichten einer Vielzahl von Faserbündeln, die durch einen Bügelhohlraum einer Spritzgußform hindurchgehen, gebildet. Anstatt das Harz an einem hnde des Hohlraumes einzuspritzen, damit es quer über die Bündel fließt, wird es dem Hohlraum über eine Vielzahl einzelner Einspritzkanäle zugeführt, von denn wenigstens einer mit dem Hohlraum zwischen jedem Bündelpaar verbunden ist.According to the invention, the aforementioned construction is made electrically conductive, spatially staggered fiber bundles achieved, which up to their ends by a Injection molded '£ ragbügel made of electrically conductive polymer plastic are encapsulated. The brushes are uninterrupted by aligning a large number of parallel Bundles of fibers which pass through a bracket cavity of an injection mold are formed. Instead of injecting the resin into one hand of the cavity, have it across As the bundle flows, it gets to the cavity via a multitude of individual injection channels fed, of then at least one with the cavity between each pair of bundles connected is.
Dies resultiert in einer im wesentlichen gleichzeitigen Zufuhr um alle Bündel herum und Verziehen und Faserbewegung, die anderweitig während des Spritzens auftreten könnten, wird auf ein Mindestmaß reduziert.This results in essentially simultaneous feeding any bundles around and warping and fiber movement that would otherwise occur during spraying could occur is reduced to a minimum.
Gleichzeitig hinder ein Festklemmen die Fasern nächst des Hohlraumes herum den überschüssigen Harz daran, hinter dem Hohlraum entlang zu fließen, wodurch die Wirksamkeit der Bürste für das Aufnehmen der statischen Ladung gemindert werden könnte.At the same time, preventing the fibers from being clamped next to the cavity the excess resin from flowing behind the cavity, causing the effectiveness of the brush in absorbing static electricity may be reduced could.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Konstruktion einer leitenden Bürste zu schaffen, welche als Antistatikbügel verwendet wird.It is therefore an object of the invention to provide a novel construction of a to create a conductive brush which is used as an anti-static bracket.
Weiterhin soll ein neuartiges Herstellungsverfahren für das Herstellen einer solchen Bürste, welche die vorgenannte Aufgabe erfüllt, geschaffen werden.Furthermore, a novel manufacturing process for the manufacture such a brush, which fulfills the aforementioned task, can be created.
Die erfindung wird anhand der Zeichnungen 1 bis 9 näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine längengetreue, schematische Ansicht, die die Anwendung einer Antistatikbürste als einen zntistatikbügel darstellt; Fig. 2 eine längengetreue Ansicht einer dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechen#d gespritzten Bürste; Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Spritzform der er.The invention is explained in more detail with reference to the drawings 1 to 9. 1 shows a true-to-length, schematic view showing the application represents an anti-static brush as an anti-static bracket; Fig. 2 is true to length View of a brush sprayed according to the method according to the invention; Fig. 3 is a plan view of an injection mold of the he.
findungsgemäßen Bürste; Fig. 4 eine Seitenansicht der Spritzform in Fig.3; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 3; Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 3; Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 6 gekennzeichneten ''eils ~ Fig. 8 eine andere zu der in Fig. 7 dargestellten Konstruktion; und Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 Nach Figur 1 weist die erfindungsgemäße Bürste 10 eine im Spritzgußverfahren hergestellte elektrisch leitende Leiste 12 auf, welche eine Vielzahl elektrisch leitender Faserbündel 14 einkapselt, die ihrerseits mit der Oberfläche von Papier oder Film 16, hier sich in Richtung des Pfeils 18 bewegend dargestellt, in Kontakt stehen. Die Halterung für die Leiste 12 (hier nicht dargestellt) bietet einen Erdanschluß zu dem Unterteil der Maschine, beispielsweise eines elektrostatischen Kopierers, an der sie angebracht ist. inventive brush; Fig. 4 is a side view of the injection mold in Figure 3; Fig. 5 is a section along line 5-5 in Fig. 3; Figure 6 is a section along line 6-6 in Figure 3; 7 is an enlarged view The part marked in FIG. 6 is different from that shown in FIG Construction; and FIG. 9 shows a section along the line 9-9 in FIG. 8 according to FIG 1, the brush 10 according to the invention has an electrically produced by injection molding process conductive strip 12, which has a plurality of electrically conductive fiber bundles 14 encapsulated, in turn, with the surface of paper or film 16, here yourself shown moving in the direction of arrow 18, are in contact. The bracket for the bar 12 (not shown here) provides a ground connection to the lower part the machine, such as an electrostatic copier, to which it is attached is.
Typischerweise bestehen die Fasern 14, wie vorhergehend erwähnt, aus rostfreiem Stahl oder Kohlenstoff.Typically, as previously mentioned, the fibers 14 are composed of stainless steel or carbon.
Die Herstellung der bürste 10 wird, wie im folgenden anhand der Zeichnungen 2-7 beschrieben, mittels einer Spritzform 20 für das Spritzgußverfahren mit einem geeigneten, leitenden Harz 22 für die Leiste 12 in einem Ausgußtrichter 24 bewerkstelligt.The manufacture of the brush 10 is as follows with reference to the drawings 2-7, using a Injection mold 20 for the injection molding process with a suitable conductive resin 22 for the ledge 12 in a pouring funnel 24 accomplished.
Für diese Zwecke ist das Harz 22 vorzugsweise ein mit Kohlenstaub aufgefülltes Polymer, wie Polypropylen, Nylon oder Polycarbonat. Kohlenstoffaser oder Glasfaser können für eine Strukturverstärkung vorgesehen werden. Gleichermaßen können Kohlenstoffaser, Metallstaub oder Metallflocken teilweise oder ganz den Kohlenstoffstaub ersetzen, um die entsprechende, für das Ableiten der statischen Ladung ausreichende elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Für diese Zwecke sollte der elektrische spezifische Durchgangswiderstand des leitfähigen Plastiks im Bereich von 10 bis 10 000 Ohm-cm liegen.For these purposes, the resin 22 is preferably one with pulverized coal padded polymer such as polypropylene, nylon, or polycarbonate. Carbon fiber or fiberglass can be provided for structural reinforcement. Likewise carbon fiber, metal dust or metal flakes can partially or completely remove the carbon dust Replace with the appropriate one, sufficient for static discharge to increase electrical conductivity. For these purposes the electrical should be specific Volume resistance of the conductive plastic in the range of 10 to 10,000 ohm-cm lie.
Um das Gießen der Leiste 12 um die Faserbündel 14 herum zu ermöglichen, ist ein Vorrat von einzelnen Faserbündeln auf einer Vorratsrolle 26 vorhanden, von der sie intermittierend in paralleler Ausrichtung über die Umlenkrolle 28 durch den Spritzhohlraum 29 zugeführt werden. In dieser Anordnung bleiben die Faserbündel fortlaufend und ungeschnitten und werden aus der Spritzgußform von einer durch den Pfeil 30 angedeuteten Zugkraft nur dann gezogen, wenn die Formung der Leiste 12 abgeschlossen-ist.To enable molding of the strip 12 around the fiber bundles 14, there is a supply of individual fiber bundles on a supply roll 26, of which it intermittently in parallel alignment over the pulley 28 through the injection cavity 29 are supplied. The fiber bundles remain in this arrangement continuous and uncut and are made from the injection mold by one through the The tensile force indicated by arrow 30 is only drawn when the molding of the strip 12 is completed.
Durch den Ausgußtrichter 24 wird das Harz der vertikal angeordneten Eingußstelle 32 zugeführt, die in der Spritzform mit einem horizontalen Angußkanal oder Verteiler 34 in Verbindung steht, welcher über Hohlraum 29 liegt und im allgemeinen parallel dazu verläuft.Through the pouring funnel 24, the resin is vertically arranged Sprue 32 is fed into the injection mold with a horizontal runner or distributor 34 is connected, which via cavity 29 lies and generally runs parallel to it.
Dieser Hauptkanal steht seinerseits mit einer Vielzahl von Kanälen 36 in Verbindung, von denen einer vom Hauptkanal zum Hohlraum 29 an der Stelle zwischen jedeaserbündel 14 führt. Ein Paar von gegenüberliegenden Unterla;en aus Weichmetall oder Gummi 40 und 42 sind dafür ausgelegt, die Faserbündel 14 nächst ihrem Sin- bzw. Austritt aus dem Hohlrraum 29 festzuklemmen. Die Unterlagen hindern überschüssiges Harz daran, vom Hohlraum 29 nach außen entlang der Fasern zu fließen. Wie in Figur 8 und 9 dargestellt, können die Unterlagen 40 und 42 in einer anderen Ausfühungsform durch flache, gut schließende Rinnen 44 der Größenordnung 0,1 mm x 2 mm ersetzt und mit den in Lage gehaltenen Fasern jedes Mal, wenn die Form geschlossen wird, ausgerichtet werden.This main channel is in turn available with a large number of channels 36 in connection, one of which from the main channel to the cavity 29 at the point between each teaser bundle 14 leads. A pair of opposed soft metal pads or rubber 40 and 42 are designed to hold the fiber bundles 14 next to their sin- or exit from the cavity 29 to be clamped. The documents prevent excess Resin begins to flow outwardly from the cavity 29 along the fibers. As in figure 8 and 9, the pads 40 and 42 can have another embodiment replaced by flat, well-closing grooves 44 of the order of 0.1 mm x 2 mm and with the fibers held in place every time the mold is closed, be aligned.
Das nach diesem Verfahren so geformte Produkt ist in Figur 2 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß die Faserbündel 14 in der Leiste 12 eingekapselt sind und die ihrerseits mit dem Harz aus den Kanälen 36, dem Verteiler 34 und der Eingangsstelle 32 verbunden ist.The product formed by this process is shown in Figure 2, from which it can be seen that the fiber bundles 14 are encapsulated in the bar 12 and that in turn with the resin from the channels 36, the manifold 34 and the entry point 32 is connected.
Die letetenannten Teile, welche von der strichpunktierten Linie umschlossen sind, brechen für eine Wiederverwendung db, sobald die Gußform geöffnet wird, eo daß die Leiste 12 und die Faserbündel 14 nur noch durch den Zug 30 nach nuten gezogen werden müssen. Danach werden die Faserbündel in gleichem Abstand von der Außenkante 48 der Leiste 12 abgetrennt, um so die fertige Bürste zu formen. Wahlweise können Öffnungen 50 vorne sehen sein, um ein nachträgliches Anbringen der Bürste an der Maschine, in der sie verwendet wird, zu ermöglichen.The last named parts enclosed by the dash-dotted line break for reuse db as soon as the mold is opened, eo that the bar 12 and the bundle of fibers 14 only pulled by the train 30 after grooves Need to become. After that, the fiber bundles are equidistant from the outer edge 48 severed from the strip 12 so as to form the finished brush. Optionally can Openings 50 at the front be seen to be retrofitting the brush on the machine in which it is used.
Es ist von großem Vorteil, daß sich das Formen der Bürste lo in oben beschriebener Art und Weise fortdauernd und immer wieder wiederholend, für eine Massenproduktion eignet.It is of great advantage that the shaping of the brush loosely on top in the manner described continuously and over and over again, for one Suitable for mass production.
Gegenüber Konstruktionen nach dem Stand der Technik für ähnliche Zwecke ist die Konstruktion der Bürste 10 neuartig, indem der Metallstreifen und andere Herstellungsprobleme, welche dazu neigten, die Herstellungskosten zu erhöhen, vermeiden werden. Der HerstelAngsprozeß ist ebenso neuartig, indem einzelne Kanäle 36 zwischen jedem Paar von Faserbündeln verwendet werden, welche Verziehen udn Faserbewegung während des Spritæens auf ein absolutes Minimum vermindern, während das Festklernmen der Fasern mittels der Unterlagen 40 und 42 und/oder Verwendung der Rinnen 44 die Wirksamkeit der Fasern ihrem Zweck entsprechend nach den Spritzen sichern.Compared to constructions according to the state of the art for similar purposes the construction of the brush 10 is novel by adding the metal strip and others Avoid manufacturing problems which tended to increase manufacturing costs will. The manufacturing process is also novel in that individual channels 36 are inserted between each pair of fiber bundles can be used which warp and fiber movement Reduce to an absolute minimum during spraying, while sticking the fibers by means of the supports 40 and 42 and / or use of the grooves 44 the Ensure the effectiveness of the fibers according to their purpose after the syringes.
Durch die obige Beschreibung wurde eine neuartige Antistatikbürste sowie ein neuartiges Herstellungsverfahren für sie offenbart. Mittels einer im Spritzguß verfahren hergestellten Leiste aus leitendem Harz, die elektrisch leitende Bürstenfasern einkapselt, ist ein enger Kontakt zwischen Faser und Leiste sichergestellt, wodurch gute elektrische Leitfähigkeit erzielt wird, sowie eineKompaktheit, die das Herausziehen der Fasern verhindert. Infolge dieser Konstruktion ist die Handhabung der Fasern wesentlich leicht ter, die Notwendigkeit einer Metallstütze, leitenden Klebstoffen, Heften etc. ausgeräumt, von denen jede nach Stand der technik relativ kostspielige Herstellungsschritte darstellte. Dadurch eignet sich die Konstruktionfür eine automatisierte Produktion mit betrcjchtlichen Kosteneinsparungen gegenüber ähnlichen Vorrichtunfen nachdem Stand der Technik.-Da viele änderungen an der oben beschriebenen Konstruktion vorgendmmen werden können und viele offensichtlich sehr vqrschiedene Ausführungsformen der Erfindung ohne von ihrem Ziel abzuweichen, hergestellt werden können, ist es beabsichtigt, daß alle Bestandteile der Zeichnulngen und der Beschreibung als darstellend und nicht als einschränkend betrachtet werden.From the above description, a novel anti-static brush has been established and a novel manufacturing process for them is disclosed. By means of an injection molding process-made strip of conductive resin, the electrically conductive brush fibers encapsulated, a close contact between fiber and bar is ensured, whereby good electrical conductivity is achieved, as well as a compactness that allows pulling out of the fibers prevented. As a result of this construction is the handling the fibers much easier ter, the need for a metal support, conductive Adhesives, staples, etc. removed, each of which according to the state of the art relative represented costly manufacturing steps. This makes the construction suitable for compared to automated production with considerable cost savings Similar prior art devices. As many changes to the above described construction can be vorgendmmen and many obviously very various embodiments of the invention without departing from its aim it is intended that all components of the drawings and the The description should be regarded as illustrative and not restrictive.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |