DE60121710T2

DE60121710T2 - Fadenförmiges Material für Bürstenborsten

Info

Publication number: DE60121710T2
Application number: DE60121710T
Authority: DE
Inventors: Yuuichiro Chigasaki-chi Nizaki; Tomoko Chigasaki-chi Nizzaki; Yunito Chigasaki-chi Niizaki
Original assignee: Niizaki Tomoko Chigasaki; Niizaki Yuuichiro Chigasaki
Current assignee: Niizaki Tomoko Chigasaki; Niizaki Yuuichiro Chigasaki
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP2002187073A; EP1217105B1; EP1217105A1; JP4554064B2; US20020094437A1; KR100556145B1; ATE334238T1; DE60121710D1; US6669746B2; KR20020050156A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fadenförmiges Material für Bürstenborsten, das dazu verwendet werden kann, die Oberfläche eines Werkstückes abzuschleifen und Grate und dergleichen zu entfernen. Insbesondere betrifft sie ein synthetisches Harzmaterial für Bürstenborsten, das zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält.
Bekanntermaßen sind Naturfasern, synthetische Fasern und Metalldrähte die Hauptmaterialien, die in Bürsten für Industrieanwendungen verwendet werden, wobei das verwendete Material vom Material des Werkstückes, der Art der Verarbeitung und dem Verwendungszweck abhängt. Ebenso sind Materialien für Bürstenborsten bekannt, die verschiedene Arten von synthetischen Harzfäden umfassen, die Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxid-Pulver oder Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxidschleifkörner enthalten (vgl. z. B. WO-A-00/49208 oder EP-A-0 282 243).
Mit den aus dem Stand der Technik bekannten Materialien für Bürstenborsten, wie sie beispielsweise oben beschrieben wurden, kann jedoch das Abschleifen von Graten nicht gewährleistet werden, wenn auf der Oberfläche des Werkstückes Zunder vorhanden oder das Material des Werkstückes sehr hart ist. Selbst wenn das Werkstück abgeschliffen werden kann, dauert dies ziemlich lange und ist äußerst ineffizient.
Demzufolge ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Material für Bürstenborsten anzugeben, dass jede Art von Werkstückoberfläche ohne weiteres abschleifen und mit hoher Präzision für vielfache Zwecke eingesetzt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein fadenförmiges Material für Bürstenborsten vorgesehen, das aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, das Titanpulver und mindestens eine andere Art von Schleifpartikeln umfasst, die unter Diamantpulver, rostfreiem Stahlpulver, Siliciumcarbidpulver und Aluminiumoxidpulver oder Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxid-Schleifkörnern ausgewählt wird, wobei der Durchmesser der Fäden des Materials für Bürstenborsten zwischen 0,1 mm und 2 mm beträgt.
Das synthetische Harzmaterial kann ein Polyamid, ein Polyolefin, wie. z. B. Polyethylen oder Polypropylen, ein Vinylidenhalogenid, wie z. B. Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenfluorid, oder ein Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat, umfassen und kann einen runden oder einen polygonalen Querschnitt haben.
Die Schleifpartikel können in einer Menge enthalten sein, die zwischen 1 und 90 Gew.-% des synthetischen Harzmaterials und vorzugsweise zwischen 10 und 50 Gew.-% des synthetischen Harzmaterials ausmacht. Die Schleifpartikel können einen Partikeldurchmesser zwischen 0,1 μm und 1 mm haben, und der Fadendurchmesser kann zwischen 0,1 mm und 2 mm betragen.
Die Verwendung eines Materials für Bürstenborsten, das somit aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, das zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält, sorgt nicht nur für eine bedeutende Verbesserung des Schleif- und Glättungswirkungsgrades sowie des Wirkungsgrades der Gratentfernung, die sich aus der komplementären Wirkung der Eigenschaften des synthetischen Harzes und der Eigenschaften der Vielzahl der Pulver oder Schleifkörner ergibt, sondern ermöglicht ferner ein Reduzieren der Zeit und des Arbeitseinsatzes, die zur Bearbeitung des Werkstückes erforderlich sind.
Weitere Merkmale der Erfindung, ihre Eigenart und verschiedene Vorteile werden beim Studium der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine zum Teil vergrößerte Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des Materials für Bürstenborsten gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine Vorderansicht eines ersten Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten,
3 eine Vorderansicht eines zweiten Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten,
4 eine Vorderansicht eines dritten Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten,
5 eine Vorderansicht eines vierten Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten,
6 eine Vorderansicht eines fünften Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten,
7 eine Vorderansicht eines sechsten Beispiels für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten.
Das erfindungsgemäße Material 1 für Bürstenborsten ist fadenförmig und besteht, wie dies in 1 gezeigt ist, aus synthetischem Harzmaterial 2, das mindestens zwei Arten von Schleifpartikeln 3 enthält. Als synthetisches Harzmaterial 2 kann jede Art von Material verwendet werden, das im Allgemeinen als Material für Bürstenborsten eingesetzt wird. Bevorzugte Materialien umfassen ein Polyamid, ein Polyolefin, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, ein Vinylidenhalogenid, wie z. B. Polyvinylidennchlorid oder Polyvinylidenfluorid, und ein Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat.
Titanpulver, das eine Schleif- und Glättungsfunktionalität und eine hohe Hitzebeständigkeit hat, ist in dem synthetischen Harzmaterial 2 enthalten, zusammen mit der einen bzw. den mehreren Arten von Schleifpartikeln 3 zum Schleifen oder Glätten, bei denen es sich um Diamantpulver handeln kann, das hart ist und eine hohe Schleif- und Glättungsfunktionalität hat, um rostfreies Stahlpulver, das eine verhältnismäßig hohe Schleif- und Glättungsfunktionalität hat, und um Siliciumcarbidpulver oder Aluminiumoxidpulver, die im Allgemeinen verwendet werden. Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxid-Schleifkörner können ebenfalls wirksam als weitere Arten von Schleifpartikeln verwendet werden.
Der Durchmesser der Schleifpartikel 3 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 μm und 1 mm. Liegt er unter 0,1 μm, verlieren die Partikel ihre Funktion als Schleifpartikel. Liegt er über 1 mm, ist es schwierig, die Schleifpartikel in dem synthetischen Harzmaterial 2 aufzunehmen.
Ein Material, das mit dem in 1 gezeigten Material für Bürstenborsten vergleichbar ist, besteht aus einem synthetischen Harzmaterial 2, das ein Gemisch aus 30 Gewichtsteilenn Diamantpulver 31 und 70 Gewichtsteilen Siliciumcarbonpulver 32 umfasst. Die beiden Pulver machen 25 Gew.-% des synthetischen Harzmaterials 2 aus. Wenn eine Bürste, die durch Bündeln einer Vielzahl von Fäden des Materials 1 für Bürstenborsten gebildet wird, zum Schleifen und Glätten eines Werkstückes oder zur Gratentfernung verwendet wird, kann die Funktionalität jedes Pulvers aufgezeigt werden. Ein zu dem in 1 gezeigten Bürstenborstenmaterial vergleichbares Material enthält Diamantpulver 31, das eine starke Schleiffunktionalität hat, sowie Siliciumcarbonpulver 32, in einem Verhältnis von 30 Gewichtsteilen Diamantpulver 31 zu 70 Gewichtsteilen Siliciumcarbonpulver 32. Demzufolge haben die Bürstenborsten eine höhere Schleifwirkung als Bürstenborsten, in denen nur Siliciumcarbidpulver 32 verwendet wird.
Das synthetische Harzmaterial enthält 1 bis 90 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% Schleifpartikel. Wenn der Gehalt an Schleifpartikeln unter 1 Gew.-% liegt, werden sich die Schleifeigenschaften derselben nicht zeigen, während es bei einem Gehalt von über 90 Gew.-% schwierig wird, die Fäden auszubilden. Der Durchmesser der Fäden des Materials 1 für Bürstenborsten reicht von 0,1 mm bis 2 mm. Fäden mit einem geringeren Durchmesser wird es an Steifigkeit fehlen, wodurch sie zur Verwendung in einer Bürste, die zum Abschleifen eingesetzt wird, ungeeignet werden. Fäden mit einem größeren Durchmesser werden die industrielle Anwendbarkeit der Bürste einschränken.
Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Querschnitts des synthetischen Harzmaterials 2, der rund oder in Form eines regel- oder unregelmäßigen Polygons sein kann. Bei einem runden Querschnitt wird das Abschleifen des Werkstückes durch die Endflächenabschnitte glatter aufgrund deren gebogener Umfangsform, während der Umfang im Falle eines polygonalen Querschnittes eine lineare Form hat und der apikale Abschnitt ebenfalls eine Schleiffunktion hat, wodurch ein besserer Kontakt ermöglicht wird, der den Wirkungsgrad der Bearbeitung des Werkstückes erhöht.
2 zeigt ein erstes Beispiel für die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten. Es umfasst eine Vielzahl von Fäden aus dem Material 1 für Bürstenborsten, die ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln 3 enthalten, wobei die Fäden miteinander ausgerichtet sind und durch einen Bindedraht 4 zusammengehalten werden, der in einer Spirale um den Umfang gewunden wird, um das fadenförmige Material 11 für Bürstenborsten zu bilden. Durch die Aufnahme eines, zweier oder mehr Arten von Schleifpulvern in den Bindedraht 4 des Bürstenborstenmaterials 11, wie im Falle des synthetischen Harzmaterials 2 des Bürstenborstenmaterials 1, kann der Bindedraht 4 ebenfalls zum Abschleifen des Werkstückes verwendet werden. Der Bindedraht 4 muss aber kein Schleifpulver enthalten.
Die 3 zeigt ein zweites Beispiel für die Anwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine Vielzahl von Fäden des Materials 1 für Bürstenborsten, das ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten von von Schleifpartikeln 3 enthält, miteinander ausgerichtet sind und von einem Netz 5 zusammengehalten werden, um das fadenförmige Material 12 für Bürstenborsten zu bilden. Das Netz 5 kann ebenfalls aus Harz gebildet sein, das Schleifpartikel enthält, oder aus einem Material, das keine Schleifpartikel enthält.
4 zeigt ein drittes Beispiel für die Anwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine Vielzahl von Fäden des Materials 1 für Bürstenborsten, das ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln 3 enthält, zu einem einzigen Strang aus Bürstenborstenmaterial 13 verdreht ist. Die 5 zeigt ein viertes Beispiel für die Anwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in dem das Material 1 für die Bürstenborsten, das zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält, als zylindrisches Bürstenborstenmaterial 14 ausgebildet ist. In dem ersten bis dritten Anwendungsbeispiel ist jeder der Fäden mit einem flüssigen Klebstoff über zogen, dann werden die Fäden zusammengebündelt und man lässt den Klebstoff trocknen, wodurch die Fäden miteinander verbunden werden, um Bürstenborsten auszubilden, die eine hohe Steifigkeit haben.
Die 6 zeigt ein fünftes Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Materials für Bürstenborsten, bei dem ein Metralldraht 6 integral in das Material 1 für Bürstenborsten eingefügt ist, das zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält, um das Material 15 für Bürstenborsten zu bilden. Mit Hilfe solcher Borsten kann das Werkstück abgeschliffen und Grate können durch die Enden, die von Schleifpartikeln, Harz und Metalldrähten gebildet sind, entfernt werden, wodurch es möglich wird, die Bürste entsprechend dem Material und der Form des betreffenden Werkstückes herzustellen. Beim fünften Anwendungsbeispiel können statt des Metalldrahtes 6 Fäden aus synthetischem Harz oder natürlichen Fasern eingefügt werden, die Schleifpartikel enthalten oder nicht, oder jede andere Art von fadenförmigem Material, das in Bürsten verwendet wird.
Die 7 zeigt ein sechstes Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bürstenmaterials, umfassend das Material 1 für Bürstenborsten, das zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält. In diesem Beispiel wird eine synthetische Harzkugel 7 an einem oder an beiden Enden jedes Stranges aus Material 1 für Bürstenborsten befestigt, wodurch das Material 16 für Bürstenborsten gebildet wird. Die an den Enden vorgesehene Kugel 7 sorgt für einen besseren Kontakt mit dem Werkstück und eignet sich von daher zur Fertigbearbeitung. Die Kugel 7 kann am Ende der Bürstenborsten befestigt werden, indem die Enden erwärmt werden, um das Material 1 zu erweichen, und dann die Kugel 7 auf das Ende aufgepresst wird, oder das Material 1 und die Kugel 7 werden zum Kontaktkleben erwärmt. Die Kugel 7 kann Schleifpartikel enthalten oder nicht.
Eine Bürste, die das oben beschriebene Material für Bürstenborsten verwendet, kann dadurch hergestellt werden, dass eine Vielzahl von Borstenfäden unter Verwendung einer einen Kanal ausbildenden Einspannvorrichtung zusammengebündelt werden, oder die Borsten können direkt in die Bürstenbasis eingesetzt und verbunden werden, um Rundbürsten, Spiralbürsten, Radbürsten, Topfbürsten, gedrehte Bürsten usw. zu bilden. Um eine Werkstückoberfläche abzuschleifen oder zu glätten oder Grate in Löchern im Werkstück zu entfernen, werden die Enden der Borsten auf das Werkstück gedrückt und die Bürste in eine oder beide Richtungen gedreht. Dadurch wird sichergestellt, dass das Werkstück einwandfrei abgeschliffen, geglättet oder entgratet wird. Da das Borstenmaterial darüber hinaus zwei oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält, kann die Oberfläche des Werkstückes unter Verwendung des korrekten Materials für Bürstenborsten entsprechend dem Material oder der Struktur des betreffenden Werkstückes bearbeitet werden.
Es können Bürsten hergestellt werden, indem das oben genannte Material für Bürstenborsten verwendet wird, das ein oder mehr Arten von Schleifpartikeln enthält, sowie Bürstenborsten aus synthetischen Fasern, die Schleifkörner oder -pulver enthalten oder nicht, Bürstenborsten, die aus Schweineborsten, Pferdehaaren oder andere Tierfasern bestehen, Bürstenmaterial aus Draht, das aus rostfreiem Stahl, Stahlsaiten oder Kupferdraht und dergleichen besteht, oder metallene Bürstenborstenmaterialien, die Metalldrähte umfassen, die eine Oberflächenbeschichtung oder einen galvanischen Auftrag haben und Diamantpulver, Titanpulver, rostfreies Stahlpulver oder andere Pulver- oder Schleifpartikel enthalten. Die verwendeten Bürstenmaterialien können abhängig vom Material des Werkstückes, dem Verarbeitungsziel, dem verarbeiteten Teil usw. kombiniert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Zusammenfassend besteht die vorliegende Erfindung aus einem fadenförmigen Material für Bürstenborsten, das aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, das Titanpulver und mindestens eine andere Art von Schleifpartikeln enthält, die unter Diamantpulver, rostfreiem Stahlpulver, Siliciumcarbid-Pulver und Aluminiumoxidpulver oder Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxidschleifkörnern ausgewählt werden. Die sich gegenseitig ergänzenden Wirkungen der Eigenschaften, die das synthetische Harz aufweist, und der Eigenschaften, die die Vielzahl von Pulvern oder Schleifkörnern aufweist, bieten eine bedeutende Verbesserung des Schleif- und Glättungswirkungsgrades sowie des Wirkungsgrades der Gratentfernung, und ermöglichen es ferner, die Zeit und den Arbeitseinsatz zu reduzieren, die zur Bearbeitung des Werkstückes erforderlich sind. Darüber hinaus haben Bürsten, die durch Kombinieren verschiedener Arten von Borsten hergestellt sind, dieselben Funktionen, so dass Bürsten je nach betreffendem Material des Werkstückes, dem Ziel der Verarbeitung, dem zu verarbeitenden Teil usw. nach Maß angefertigt werden können, wodurch der praktische Wert des fadenförmigen Materials für Bürstenborsten weiter erhöht wird.

Claims

Fadenförmiges Material (1) für Bürstenborsten, bestehend aus einem synthetischen Harzmaterial (2), das Titanpulver und mindestens eine andere Art von Schleifpartikeln (3) umfasst, die unter Diamantpulver, rostfreiem Stahlpulver, Siliciumcarbidpulver und Aluminiumoxidpulver oder Siliciumcarbid- oder Aluminumoxid-Schleifkörnern ausgewählt wird, und wobei der Durchmesser der Fäden des Bürstenborstenmaterials zwischen 0,1 mm und 2 mm beträgt.
Fadenförmiges Material (1) für Bürstenborsten nach Anspruch 1, wobei das synthetische Harzmaterial (2) ein Polyamid, ein Polyolefin, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, ein Vinylidenhalogenid, wie z. B. Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenfluorid, oder ein Polyester, wie z. B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat, umfasst.
Fadenförmiges Material (1) für Bürstenborsten nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Material einen runden oder einen polygonalen Querschnitt hat.
Fadenförmiges Material für Bürstenborsten nach Anspruch 1, wobei die Schleifpartikel (3) in einer Menge enthalten sind, die zwischen 1 und 90 Gew.-% des synthetischen Harzmaterials (2) ausmacht.
Fadenförmiges Material (1) für Bürstenborsten nach Anspruch 1, wobei die Schleifpartikel (3) einen Partikeldurchmesser zwischen 0,1 μm und 1 mm haben.