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Diese
Erfindung betrifft einen Reinigungstupfer. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung einen Tupfer, der einen aus Schaumstoff
gebildeten Reinigungsabschnitt aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung
solcher Tupfer.
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Tupfer
werden für
alle Reinigungsarten verwendet. Zum Beispiel kennt jeder herkömmliche
Wattetupfer, die zur Körperhygiene
und -pflege verwendet werden. Wegen der kompakten und wirksamen Eigenschaft
dieser Tupfer wurden sie zur Verwendung in zahlreichen Bereichen
in der Technik und der Produktion herangezogen. Ein solcher Bereich
ist die Herstellung elektrischer Komponenten und insbesondere Verbinder
zur Verwendung in der Telekommunikationsindustrie.
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Eine
andere Art von Tupfer ist in US-A-3724018 offenbart. Dieses Tupfer
umfasst einen Stiel, der eine Längsachse
definiert, wobei der Stiel länglich
ist und ein Reinigungskopfende und ein Griffende aufweist, und ein
umwickeltes Schaumstoffreinigungsende, wobei das umwickelte Schaumstoffreinigungsende
aus einem länglichen
Streifen gebildet ist. Der Streifen wird derart um den Stiel gewickelt,
dass aufeinanderfolgende Wicklungen einander kreuzen, um eine wulstartige
Masse um das Ende des Stiels bereitzustellen, die dieses vollständig umschließt, und
um ein abgerundetes Ende an der Spitze bereitzustellen.
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Eine
besondere Verbinderart, die in der Telekommunikationsindustrie verwendet
wird, dient zur Anwendung bei faseroptischen Kabeln. Beim Spleißen oder
Verbinden faseroptischer Kabelabschnitte wird ein Verbinder verwendet.
Ein typischer Verbinder enthält
ein Steckteil und ein Aufnahmeteil. Während der Herstellung dieser Kabelabschnitte
ist es nicht unüblich,
dass Teilchen von Herstellungspartikeln, wie Teilchen von Faser-
oder Faserbeschichtungspartikeln, in den Enden der Verbinder verbleiben.
Es ist auch nicht unüblich,
dass dünnflüssige Öle, wie
Fingerabdruck- oder andere natürliche
Hautöle
auf den Teilen in den Enden der Verbinder verbleiben. Wie für den Fachmann
offensichtlich ist, können diese
Partikel und die Öle
die Übertragungseigenschaften
der Kabel über
die Verbinder deutlich beeinträchtigen.
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Zahlreiche
Arten von Reinigungsvorrichtungen werden mit einem gewissen Maß an Erfolg
zur Reinigung dieser besonders empfindlichen Flächen verwendet. Es wurde jedoch
beobachtet, dass Reinigungsvorrichtungen, die aus nicht Teilchen
entfernenden Materialien gebildet sind, zur Verwendung bei diesen
Verbindern inakzeptabel sein könnten. Insbesondere
hat sich gezeigt, dass sich Teilchen in und um die Verbinder festsetzen
können,
wodurch sie die Qualität
der Telekommunikationssignale nachteilig beeinflussen.
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Zusätzlich wurde
beobachtet, dass diese Verbinder je nach Art unterschiedlich sein
können. Zum
Beispiel kann das Aufnahmeende des Verbinders mit einer ebenen inneren
Endfläche,
einer konkaven Fläche
oder einer konvexen Fläche
ausgebildet sein. Es hat sich gezeigt, dass, unabhängig von der
Art der Reinigungsvorrichtung, die für diesen Zweck verwendet wird,
Teilchen, die sich in und um Ecken ablagern und Öle, die in diesen Bereichen
der Verbindervorrichtungen vorhanden sind, nicht angemessen entfernt
werden können.
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Daher
besteht ein Bedarf an einer tupferartigen Reinigungsvorrichtung,
die zum Reinigen von Verbindern verwendet werden kann. Auf Wunsch lässt eine
solche Vorrichtung wenig bis keine Rückstände von der Vorrichtung in
dem Verbinder zurück. Insbesondere
entfernt eine solche Reinigungsvorrichtung teilchenförmige Verunreinigungen
und leichtflüssige Öle (z.B.
Fingerabdrucköle)
und kann zum Reinigen von Eckenflächen in dem Verbinder verwendet
werden, um im Wesentlichen sämtliche Herstellungs-
oder andere Partikel zu entfernen.
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Ein
Tupfer zur Verwendung bei der Reinigung von elektrischen Verbindern
und insbesondere Verbindern für
faseroptische Kabel enthält
einen länglichen
Stiel, der eine Längsachse
definiert und ein Reinigungskopfende und ein Griffende aufweist. Ein
umwickeltes Schaumstoffreinigungsende ist aus einem länglichen
Streifen aus mikroporösem Schaumstoff
mit einem konisch zulaufenden Ende gebildet, das neben dem Reinigungskopfende
des Stiels liegt. Der Schaumstoff ist wendelförmig um das Reinigungskopfende
des Stiels gewickelt und bildet ein im Wesentlichen flaches Reinigungsende.
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Die
konische Form ist in einem Winkel von etwa 10° bis etwa 15° gebildet, und insbesondere von
etwa 12°.
Insbesondere endet das konisch zulaufende Ende in einem abgerundeten
Spitzenabschnitt, der an dem Reinigungskopfende befestigt ist. Auf
diese Weise definiert das konisch zulaufende Ende einen konisch
zulaufenden Rand, der so positioniert ist, dass er am Reinigungskopfende
um den Stiel gewickelt ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist ein freies Ende des mikroporösen
Schaumstoffs, zumindest teilweise, distal von dem Reinigungskopfende an
sich selbst, befestigt. An dem Reinigungskopfende wird die Spitze
durch Erwärmen
des Stiels, um diesen zu erweichen, und In-Kontakt-Bringen des Schaumstoffs
mit dem Stiel an dem Stiel befestigt. Der Schaumstoff wird am freien
Ende durch Sengen an sich selbst befestigt.
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Ein
Verfahren zum Bilden des Tupfers enthält die Schritte des Bereitstellens
eines länglichen Stiels
mit einer Längsachse,
Bereitstellens eines Streifens aus mikroporösem Schaumstoff und des Bildens
eines konisch zulaufenden Randes entlang einer Längsdimension des Schaumstoffstreifens. Das
Verfahren enthält
des Weiteren das Anbringen einer Spitze des Schaumstoffs mit dem
konisch zulaufenden Rand an einem Ende des länglichen Stiels, das wendelförmige Wickeln
des Schaumstoffs um den Stiel, so dass ein unterer Rand einer ersten
Umwicklung mit einem oberen Rand einer folgenden Umwicklung überlappt,
und das Befestigen eines hinteren Endes des Schaumstoffs an diesem
selbst, um ein im Wesentlichen flaches Reinigungsende bereitzustellen.
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Das
Verfahren kann des Weiteren das Bilden einer abgerundeten Spitze
an einem Ende des Streifens an dem konisch zulaufenden Rand umfassen. Der
Schritt des Befestigens der Spitze des Schaumstoffs an dem Stiel
kann das Erwärmen
des Stiels und das In-Kontakt-Bringen des Schaumstoffs mit dem Stiel
beinhalten. Der Schritt des Befestigens des hinteren Endes des Schaumstoffs
kann das Sengen des Schaumstoffs an diesem selbst beinhalten.
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Eine
besondere Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
Darstellung des Reinigungsendes eines umwickelten Schaumstofftupfers,
das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt,
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2 eine
Darstellung eines Schaumstoffstreifens, der zum Aufwickeln auf einen
Stiel ausgebildet ist, und
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3 eine
Darstellung des Schaumstoffstreifens von 2, die des
Weiteren einen Stiel zeigt, der auf den Streifen zur Positionierung
platziert ist, um das Verfahren zur Herstellung des Tupfers auszuführen.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren und insbesondere auf 1 ist
ein umwickelter Schaumstofftupfer 10 gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung darstellt. Der Tupfer enthält einen
Stiel 12 und einen Schaumstoffreinigungskopf 14.
Der Schaumstoffreinigungskopf 14 ist aus einem Schaumstoffstreifen 16 gebildet,
wie am besten in 2 erkennbar ist.
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Der
Schaumstoffstreifen 16 wird schraubenlinienförmig um
den Stiel gewickelt, wie bei 18 dargestellt. Der Schaumstoffstreifen 16 wird
so um den Stiel gewickelt, dass eine erste Umwicklung 20 teilweise
von einer zweiten oder folgenden Umwicklung 22 überlappt
wird. Somit wird der Schaumstoffstreifen auf dem Stiel an sich selbst
befestigt, sobald mit dem Umwickeln begonnen wird.
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In
einer vorliegenden Ausführungsform
ist der Stiel 12 aus einem Polymermaterial gebildet, wie Polypropylen
oder dergleichen. Der Stiel 12 ist im Wesentlichen ein
zylindrischer Polypropylenstab. In einer gegenwärtigen Ausführungsform hat der Stiel ein
erstes und zweites oder Reinigungs- beziehungsweise Griffende 24, 26.
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Das
Reinigungsende 24 des Stiels 12 ist mit einem
flachen Kopf 28 ausgebildet. Das heißt, der Kopf 28 wird
durch einen Schnitt quer zur Längsachse
A des Stiels gebildet. Das Griffende 26 des Stiels muss
keinen derartigen flachen Kopf aufweisen, wobei dieser aber der
einfachen Herstellung wegen so gebildet werden kann, so dass sowohl
das Reinigungsende 24 als auch das Griffende 26 des
Stiels im Wesentlichen identisch sind. In einer vorliegenden Ausführungsform
ist der Stiel 12 ein Polypropylenstab mit einem Durchmesser
von etwa 5 mm, einer Länge
von etwa 150 mm, und mit einem flachgeschnittenen Kopf am Reinigungsende 24.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2 hat der Schaumstoffstreifen 16 eine
abgerundete Spitze 30, die an einen konisch zulaufenden
Kopf oder Umwicklungsbereich 32 anstößt. Der konisch zulaufende Kopfbereich 32 endet
am Hauptkörper
des Streifens 34. Der Hauptkörper 34 hat parallele
Seiten 36, die an einem Befestigungsende 38 des
Streifens 16 enden. In einer vorliegenden Ausführungsform
hat der Streifen 16 eine Länge LS von
der Spitze 30 zu dem Ende 38 von etwa 75,7 mm
und eine Breite W an dem Befestigungsende 38 von etwa 5,6
mm. Der konisch zulaufende Bereich 32 erstreckt sich von
der abgerundeten Spitze 30 etwa 22 mm entlang der Länge LS in Längsrichtung
des Streifens 16. Zu diesem Zweck ist der konisch zulaufende
Bereich in einem Winkel α von
etwa 10° bis
etwa 15° gebildet,
und vorzugsweise etwa 12° in
Bezug auf die Länge
LS in Längsrichtung.
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In
einer gegenwärtigen
Ausführungsform
besteht der Schaumstoffstreifen aus einem mikroporösen Schaumstoff. Vorzugsweise
ist der Schaumstoff ein Polyurethanmaterial und der Streifen 16 wird
aus einer Lage dieses Materials ausgeschnitten. Ein beispielhafter
mikroporöser
Polyurethanschaumstoff ist im Handel unter der Warenbezeichnung
Rubycell Sheet Wipers von der Toyo Eizai Corporation, Osaka, Japan,
als Artikel Nr. RC-810 erhältlich.
In der gegenwärtigen
Ausführungsform
des umwickelten Schaumstofftupfers 10 hat die Schaumstofflage
eine Dicke von etwa 0,8 mm.
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Ein
Verfahren zur Herstellung des Tupfers beinhaltet das Schneiden der
Schaumstofflage in Streifen mit einer Breite WS von
etwa 5,6 mm und einer Länge
LS von etwa 75,7 mm. Dann wird eine abgerundete
Spitze 30 gebildet, wie auch der konisch zulaufende Umwicklungsbereich 32.
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Ein
Stiel 12 wird auf dem Streifen 16 positioniert,
wobei die Längsachse
A im Wesentlichen senkrecht zu dem Rand 40 des konisch
zulaufenden Umwicklungsbereichs 32 liegt. In einer bevorzugten
Methode wird die abgerundete Spitze 30 an dem flachen Endabschnitt 28 des
Stiels 12 gesichert, wie durch Erwärmen des Stiels 12,
bis dieser erweicht ist, und dann In-Kontakt-Bringen des erweichten
Bereichs mit dem Streifen 16.
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Der
Streifen 16 wird dann auf den Stiel 12 gewickelt,
beginnend mit einer im Wesentlichen flache Rolle am Endabschnitt 28,
und anschließend wird
der Stiel 12 gerollt oder der konisch zulaufende Kopfbereichrand 40 senkrecht
zu der Stielachse A gewickelt, wie es mit dem Pfeil 46 dargestellt
ist. Mit dem Wickeln wird wendelförmig fortgefahren, so dass
sich die Umwicklung nach unten entlang der Länge des Stiels 12,
weg von dem Reinigungsende 24 fortsetzt. Die Umwicklung
wird durch Überlappen eines
unteren Endes 42 der ersten Umwicklung 20 mit
einem oberen Ende 44 einer nächsten, folgenden Umwicklung 22 durchgeführt.
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Mit
dem Wickeln wird fortgefahren, bis das Streifenende 28 neben
dem Stiel zu liegen kommt. Der Streifen 16 wird dann an
sich selbst befestigt. In einer bevorzugten Methode wird der Streifen
gesengt, wie durch Erwärmen,
um ihn an sich selbst zu befestigen, wie bei 48 angezeigt.
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Wie
aus den Figuren und der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, ist
das Reinigungsende 14 des vorliegenden Tupfers 10 so
gestaltet, dass es einen im Wesentlichen flachen Kopfabschnitt hat. Da
viele elektrische Verbinder und insbesondere faseroptische Verbinder,
ebene, konvexe oder konkave Innenflächen oder -bereiche haben,
wurde beobachtet, dass das vorliegende Tupfer 10 überraschend
gut beim Reinigen von Ecken und/oder konvexen oder konkaven Bereichen
mit teilchenförmigen
und leichtflüssigen Ölverunreinigungen
funktioniert, die in den Verbindern vorhanden sein können.
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Proben
von Tupfern, die nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
hergestellt wurden, wurden mit im Handel erhältlichen Stofftupfer verglichen, um
die Quantität
und den Größenbereich
von Partikeln zu vergleichen, die von den Tupfer vor Gebrauch in
einer simulierten Umgebungen abgegeben wurden. Es zeigte sich kein
signifikanter Unterschied in den Teilchenwerten zwischen dem umwickelten Schaumstofftupfer
und dem im Handel erhältlichen Stofftupfer.
Beide Tupfer zeigten auch kein nennenswertes Maß an nicht flüchtigen
Rückständen.
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Bei
Durchführung
dieses Vergleichs wurden jeweils zwanzig der umwickelten Schaumstoff-
und Stofftupfer in entsprechende Wasserbehälter eingebracht. Dann wurde
das Wasser gesammelt und eine Zählung
der flüssigen
Teilchen durchgeführt.
Aus den Ergebnissen dieses Vergleichs ging hervor, dass die Unterschiede
in den freigesetzten Teilchen zwischen dem umwickelten Schaumstofftupfer
und dem bekannten Stofftupfer statistisch insignifikant waren. Das
vorliegende umwickelte Schaumstofftupfer hat jedoch, wie hier an
anderer Stelle festgestellt, andere Eigenschaften (z.B. Anpassung
an Verbinder und Ölentfernungseigenschaften),
die sich als besser erwiesen als bei bekannten Stofftupfer.