DE68907262T2

DE68907262T2 - Brush section for a rotating finishing brush and system and method for its production.

Info

Publication number: DE68907262T2
Application number: DE89304107T
Authority: DE
Inventors: Roger C C O Minnesota M Lokken; John B C O Minnesota Min Young
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2009-04-26
Also published as: EP0339933B1; DE68907262D1; EP0339933A3; EP0339933A2; CA1330852C; JPH01316177A; KR890015822A

Description

Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Industriebürsten und insbesondere Vorrichtungen zum Befestigen solcher Bürsten in Verbindung mit einem Trägersubstrat. Die bevorzugte Ausführungsform betrifft Appreturscheiben mit abnehmbaren und auswechselbaren Segmenten daran.The present invention relates to industrial brushes and, in particular, to devices for securing such brushes in connection with a carrier substrate. The preferred embodiment relates to finishing disks having removable and replaceable segments thereon.

Background of the invention

In vielen Industriezweigen werden Schleifbürsten verwendet, um Materialien aufzubereiten und/oder zu appretieren. Bürsten wurden zum Beispiel eingesetzt, um Metallen einen Satinglanz zu verleihen, Metallerzeugnisse zu entgraten, Holzmaterialien einer Endbearbeitung zu unterziehen , ausgetriebenen Grat von Kunststoffen zu entfernen, die Beseitigung von Oxiden von metallischen Werkstoffen zu erleichtern und um Glas zu reinigen und/oder zu ätzen. Um diese und andere Anwendungsformen zu vollziehen, wurden Industriebürsten mit sehr vielfältigen Arten von Borsten versehen, zu denen Borsten aus Polyestern, Polyethylen, aus Nylon- und Polypropylenbändern oder aus Fasern gehören. Das Borstenmaterial kann wahlweise mit Schleifstoffen imprägniert sein. Die verschiedenen Faserarten finden Anwendung in einer sehr großen Anzahl von Einsatzbereichen, um damit viele verschiedene Effekte bei der Oberflächenbehandlung von Gegenständen zu erzielen, auf die die Bürste einwirkt.Abrasive brushes are used in many industries to prepare and/or finish materials. For example, brushes have been used to give metals a satin finish, deburr metal products, finish wood materials, remove burrs from plastics, facilitate the removal of oxides from metal materials, and clean and/or etch glass. To accomplish these and other applications, industrial brushes have been provided with a wide variety of bristles, including bristles made from polyester, polyethylene, nylon and polypropylene tapes, or fibers. The bristle material can optionally be impregnated with abrasives. The various fiber types are used in a very wide range of applications to achieve many different effects in the surface treatment of objects on which the brush acts.

Bei vielen industriellen Anwendungsbereichen werden die Bürsten auf Scheiben oder Walzen montiert, die bei einem Appreturvorgang in rasche Umdrehung versetzt werden. In einem typischen Einsatzbereich in der Industrie ist eine langgestreckte zylindrische Walze vorgesehen, auf der Bürstenmaterial befestigt ist. Zu bearbeitendes Material wird dann auf einem Förderweg transportiert und in zusammengreifenden Kontakt mit den Bürsteneinrichtungen gebracht.In many industrial applications, the brushes are mounted on discs or rollers that are rotated rapidly during a finishing process. In a typical industrial application, an elongated cylindrical roller is provided on which brush material is attached. Material to be processed is then transported on a conveyor path and brought into engaging contact with the brush devices.

Von großer Wichtigkeit ist in der Appreturerzeugnisse produzierenden Industrie die Entwicklung geeigneter, wirksamer Verfahren zur Befestigung der Bürstenelemente, d.h. des Faser- oder Borstenmaterials, auf industriellen Appreturwalzen, -scheiben oder dergleichen. Zu anderen größeren Problemen im Industriezweig gehört die Art, in der die Fasern oder Borsten innerhalb des Bürstenelements befestigt werden.Of great importance in the finishing products manufacturing industry is the development of suitable, effective methods for securing the brush elements, i.e. the fiber or bristle material, to industrial finishing rollers, disks or the like. Other major problems in the industry include the manner in which the fibers or bristles are secured within the brush element.

Was die Befestigung der Borsten an der Bürste betrifft, so bestehen viele in der Industrie verwendete Bürsten aus einer von drei Arten: aus einer Konstruktion mit Borsten in preßgeformten Rinnen, aus einer Konstruktion mit Borsten in Büschelform, und aus Produkten, bei denen einzelne Borsten eng aneinander angebracht , jedoch unabhängig voneinander beabstandet sind und sich weder in Büscheln noch in zusammengepreßten Rinnen befinden, d.h. die Borsten bilden eine teppichähnliche Struktur aus einzeln befestigten Borsten.With regard to the attachment of the bristles to the brush, many brushes used in the industry are of one of three types: a construction with bristles in compression-molded grooves, a construction with bristles in tufts, and products in which individual bristles are closely spaced but independently spaced and are neither in tufts nor in compression-molded grooves, i.e. the bristles form a carpet-like structure of individually attached bristles.

Bürsten mit preßgefalteten Rinnen werden generell dadurch hergestellt, daß man das untere Ende der Borsten in einer Metallrinne befestigt. Die Rinne ist üblicherweise so geformt, daß die Borsten darin festgehalten werden, wenn die Seiten der Rinne zusammengepreßt oder angepreßt werden. Bei einigen Konstruktionen bilden die Borsten selbständige Stränge, die in der Rinne festgehalten werden. Oft jedoch sind die Borsten halb zusammengefaltet, und ihre gefalteten Schleifen werden in der Rinne montiert.Brushes with press-folded grooves are generally made by securing the lower end of the bristles in a metal groove. The groove is usually shaped so that the bristles are held in place when the sides of the groove are pressed or compressed together. In some designs, the bristles form independent strands that are held in place in the groove. Often, however, the bristles are half-folded and their folded loops are mounted in the groove.

Bürsten mit Borsten in Büschelform sind sowohl in Einsatzbereichen in der Industrie als auch im Verbraucherbereich sehr verbreitet. Bürsten mit Borstenbüscheln sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Borsten (das Büschel) in einem Loch oder einer anderen Aufnahmeeinrichtung in einem Unterlagematerial verankert wird. Das Büschel wird dann innerhalb seiner Aufnahme durch thermisches Verkleben, durch einen Kleber, durch Drahtheftung, durch Einnähen oder durch andere ähnliche Mittel befestigt. Größe und Gestalt einer Bürste mit Borstenbüscheln werden generell durch die Konstruktion der Unterlage oder des Sub- strats bestimmt, an der/dem die Büschel angebracht werden. Die Verteilung der Bürstenvorrichtungen wird vom Schema bestimmt, nach dem die Aufnahmen in der Unterlage angeordnet sind, sowie von der Anzahl der Borsten in jedem Büschel. Solche Einrichtungen können so angeordnet sein, daß sie eine teppichähnliche Unterlage aus Büscheln bilden.Brushes with tufted bristles are very common in both industrial and consumer applications. Brushes with tufted bristles are therefore characterized in that a group of bristles (the tuft) is anchored in a hole or other receptacle in a backing material. The tuft is then secured within its receptacle by thermal bonding, by an adhesive, by wire stitching, by sewing or by other similar means. The size and shape of a brush having tufts of bristles is generally determined by the construction of the backing or substrate to which the tufts are attached. The distribution of the brush devices is determined by the pattern in which the receptacles are arranged in the backing and by the number of bristles in each tuft. Such devices may be arranged to form a carpet-like backing of tufts.

Die dritte allgemeine Art von Industriebürsten besteht aus einer Konstruktion, in der Borsten einzeln und nicht in Gruppen oder Büscheln verankert sind. Die Borsten sind typischerweise in einer flexiblen Unterlage befestigt, durch die sich die Bürsteneinrichtungen an eine Vielzahl von Konfigurationen anpassen können. Ein besonders gut be- kanntes Beispiel für diese Bürstenart ist die Brushlon-Produktserie (3M, ST. Paul, Minnesota 55144). Bei Bürsten dieser Art werden die Borsten in einer Polymer-Unterlage (Harz) verankert, die(das) entweder auf ein Substrat aufgebracht wird oder ein solches enthält. Solche Systeme bilden eine dicke, teppichähnliche Borstenschicht. In einigen Anwendungsbereichen können die Borsten direkt in das Substrat eingesetzt werden.The third general type of industrial brush consists of a construction in which bristles are anchored individually rather than in groups or tufts. The bristles are typically secured in a flexible backing that allows the brush assembly to conform to a variety of configurations. A particularly well-known example of this type of brush is the Brushlon product line (3M, ST. Paul, Minnesota 55144). In brushes of this type, the bristles are anchored in a polymer (resin) backing that is either applied to or contains a substrate. Such systems form a thick, carpet-like layer of bristles. In some applications, the bristles can be inserted directly into the substrate.

In vielen industriellen Anwendungsbereichen wird die dritte Art der Borstenanordnung (einzeln befestigte Borsten) bevorzugt. Zu den Gründen zählt auch, daß mit der Konstruktion im allgemeinen Lücken zwischen den Fasern vermieden werden, da sich diese mit Teilchen, die sich dort ansammeln, verkleben könnten. Außerdem reißen einzelne Borsten nicht so leicht, da die angrenzenden Borsten oder Fasern einen guten Halt bieten. Auch wird wahrscheinlich jede Faser oder Borste in einem örtlich beschränkten Bereich in einem annähernd gleichen Maße wie andere Borsten abgearbeitet, da die Fasern relativ gleichmäßig über die Nut- zungsfläche verteilt sind. Auf diese Weise halten sich derartige Anordnungen relativ gut.In many industrial applications, the third type of bristle arrangement (individually attached bristles) is preferred. One of the reasons is that the design generally avoids gaps between the fibers, as these could stick to particles that accumulate there. In addition, individual bristles tear not so easily, since the adjacent bristles or fibers provide a good grip. Also, each fiber or bristle in a localized area is likely to be worn down to approximately the same extent as other bristles, since the fibers are distributed relatively evenly over the surface being used. In this way, such arrangements hold relatively well.

Es wurden verschiedenartige Verfahren angewandt, um Bürstenmaterialien auf Substraten, wie zum Beispiel auf Appreturscheiben, zu befestigen. So wurden zum Beispiel Streifen von in Rinnen preßgefaltetem Bürstenmaterial in einer solchen Weise konstruiert, daß sie sich auf einem Zylinder zur Verwendung beim Schleifen anbringen lassen. Bei Büschelbürsten werden die Büschel häufig dauerhaft in einer Substrateinrichtung befestigt, die sich zur Befestigung als Scheibe oder dergleichen für eine Endbearbeitung eignet. Produkte mit einzeln verankerten Borsten, wie zum Beispiel Brushlon- Produkte, werden auf flexiblem Grundmaterial befestigt hergestellt, das zum Gebrauch mittels einer Vielzahl von Einrichtungen einschließlich haken- und schlingenartigen Befestigungsmitteln (wie zum Beispiel Velcro) auf Radzylindern usw. angebracht werden kann.Various methods have been used to attach brush materials to substrates such as finishing wheels. For example, strips of grooved brush material have been constructed in such a way that they can be attached to a cylinder for use in grinding. In tuft brushes, the tufts are often permanently attached to a substrate device suitable for attachment as a disc or the like for finishing. Products with individually anchored bristles, such as Brushlon products, are manufactured attached to flexible base material which can be attached to wheel cylinders, etc. for use by a variety of devices including hook and loop fasteners (such as Velcro).

Andere Produkte als Bürsten werden zur Oberflächenappretur an verschiedenen Materialien eingesetzt. Zu ihnen gehören Klappenschleifscheiben-Anordnungen, die Klappen besitzen, die aus Verlängerungen aus Faservliesstoff-Poliermaterial bestehen, wie zum Beispiel aus Scotchbrite-Poliermaterial (3M, St. Paul, Minnesota 55144) und aus langgestreckten Opferfaserprodukten. Zu anderen Appreturvorichtungen gehören Schleifscheiben und beschichtete Produkte zum Schleifen, wie zum Beispiel Sandpapier oder dergleichen. Bei jeder dieser drei Anordnungsarten wird das Schleifmaterial beim Gebrauch im allgemeinen aufgebraucht, wobei ein dazugehöriger Kern oder ein dazugehöriges Substrat am Ende weggeworfen wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß Klappenschleifscheiben häufig eher langgestreckte, schaufelähnliche Materialklappen enthalten, die bei der Umdrehung einer zugehörigen Nabe in rotierendes Zusammenwirken mit einem zu behandelnden Substrat kommen.Products other than brushes are used for surface finishing on various materials. These include flap disc assemblies which have flaps made of extensions of nonwoven fibrous polishing material such as Scotchbrite polishing material (3M, St. Paul, Minnesota 55144) and elongated sacrificial fiber products. Other finishing devices include grinding wheels and coated grinding products such as sandpaper or the like. In each of these three types of assemblies, the abrasive material is generally consumed during use, with an associated core or substrate remaining at the end. is thrown away. It should be noted that flap grinding wheels often contain rather elongated, shovel-like material flaps which, as an associated hub rotates, come into rotating interaction with a substrate to be treated.

Es ist wünschenswert, daß schleifende Appreturanordnungen geschaffen werden, in denen das Schleifmaterial relativ leicht entfernt oder ausgewechselt werden kann. Bei nicht bürstenden Schleifeinrichtungen ließe sich dies im allgemeinen dadurch erreichen, daß man ein Befestigungssystem verwendet, bei dem Verlängerungen oder Klappen aus Schleifmaterial leicht herausgenommen und ausgewechselt werden können. Bei Bürstenanordnungen hängen die Art der Befestigung und die Leichtigkeit, mit der eine Auswechselung vorgenommen werden kann, generell von der Art oder der Klassifikation der beteiligten Bürsten ab.It is desirable to provide abrasive finishing assemblies in which the abrasive material can be removed or replaced with relative ease. In non-brush grinding assemblies this could generally be achieved by using a mounting system in which extensions or flaps of abrasive material can be easily removed and replaced. In brush assemblies the type of mounting and the ease with which replacement can be made will generally depend on the type or classification of brushes involved.

Durch Preßfaltung befestigte Bürsteneinrichtungen stehen in Spiralform zur Verfügung, so daß diese dadurch an einer wiederverwendbaren Nabe angebraht werden können, indem die Bürste fest um die Nabe herumgelegt wird und die Enden der Bürste nach unten angeklammert werden.Press-folded brush assemblies are available in a spiral form so that they can be attached to a reusable hub by wrapping the brush tightly around the hub and clipping the ends of the brush down.

Wie weiter oben angegeben, sind Anordnungen, in denen einzelne Borsten verwendet werden, die voneinander beabstandet auf einem flexiblen Substrat befestigt sind, auch in abnehmbarer und auswechselbarer Form vorhanden. In sehr bemerkenswerter Weise wurde zum Beispiel das Produkt Brushlon von 3M mit einem haken- und schlingenartigen Befestigungssystem versehen, das zu diesem gehört und zu dessen Befestigung an Scheiben oder Walzen dient, die ebenfalls mit Haken und Schlingen versehen sind. Bei der Herstellung einer walzen- oder zylinderförmigen Bürste ließe sich ein langgestreckter Streifen aus Brushlon von 3M spiralförmig um den Zylinder herumwickeln.As indicated above, assemblies using individual bristles spaced apart from one another on a flexible substrate also exist in removable and replaceable form. Most notably, for example, 3M's Brushlon product has been provided with a hook and loop type fastening system associated with it for attachment to discs or rollers also provided with hooks and loops. In the manufacture of a roller or cylinder-shaped brush, an elongated strip of 3M's Brushlon could be spirally wrapped around the cylinder.

Vliesstoffartige Schleifprodukte stehen auch in Bandform zur Verfügung und wurden auf dehnbaren Gummischeiben oder dergleichen angebracht. Auch wurden haken- und schlingenartige Befestigungssysteme bei solchen Produkten eingesetzt, obwohl diese im allgemeinen eher auf ebenen Flächen und nicht auf Zylindern angebracht werden. Es wurden wiederverwendbare Naben mit vliesstoffartigen Schleifmaterialien verwendet, wobei eine Reihe "spritzkuchen"förmiger Teile auf einer Nabe angebracht wurde, die an ihren Enden festgeklammert wurden.Nonwoven abrasive products are also available in belt form and have been mounted on stretchable rubber disks or the like. Hook and loop type fastening systems have also been used on such products, although these are generally mounted on flat surfaces rather than cylinders. Reusable hubs with nonwoven abrasive materials have been used, with a series of "cake" shaped pieces mounted on a hub and clamped at their ends.

Ein Problem bei Befestigungsverfahren, bei denen ein Bürstenmaterial um eine Nabe oder um eine ähnliche Einrichtung gewickelt wird, besteht darin, daß ein beträchtlicher Zeitraum und viel Sorgfalt notwendig ist, bis die Borsten der Bürste effektiv und ordentlich angebracht und ausgerichtet sind. Beim Aufbringen von 3M-Brushlon-Band auf eine Walze kann es zu längerer Ausfallzeit an der Walzeneinrichtung kommen, während das Band spiralförmig befestigt wird. In einigen Fällen kann es sogar notwendig werden, die Walze von der Bürsteneinrichtung zu lösen, damit eine Auswechselung erfolgen kann. Ähnliche Probleme treten bei vielen spiralförmig angebrachten Einrichtungen auf, ganz gleich, welche Art von Bürstenmitteln daran beteiligt ist.One problem with attachment methods that involve wrapping a brush material around a hub or similar device is that it takes a considerable amount of time and care to get the brush bristles effectively and properly attached and aligned. When applying 3M Brushlon Tape to a roller, there may be significant downtime at the roller assembly while the tape is spirally attached. In some cases, it may even be necessary to remove the roller from the brush assembly to allow replacement. Similar problems occur with many spirally attached devices, regardless of the type of brush media involved.

Ein weiteres Problem bei spiralförmig gewickelten Systemen besteht darin, daß die Enden der schmalen Streifen Probleme oder Schwachstellen beim Befestigen aufweisen. Folglich kann in einigen Fällen eine spezielle Verankerung direkt an den Enden der schmalen Streifen erforderlich sein; so werden zum Beispiel Streifen aus Brushlon von 3M an ihren beiden Enden generell mittels Schrauben oder dergleichen verankert. Aus mehreren Gründen können diese Verankerungen bedeutende Probleme mit sich bringen: erstens können die Verankerungen eine kleine kahle Stelle in einer Bürste bilden, und zweitens kann das Einbringen der Verankerungen Spezialwerkzeuge oder -ausrüstungen erforderlich machen. Weiterhin können die Verankerungen eine Schwachstelle oder einen Materialdefekt im Bürstensubstrat hervorbringen.Another problem with spiral wound systems is that the ends of the narrow strips have problems or weak points when securing. Consequently, in some cases, special anchoring may be required directly at the ends of the narrow strips; for example, strips of 3M Brushlon are generally anchored at both ends by means of screws or the like. These anchors can cause significant problems for several reasons: firstly, the anchors can create a small bald spot in a brush, and secondly, the insertion of the anchors can require special tools. or equipment. Furthermore, the anchors may create a weak point or material defect in the brush substrate.

Für einige Schleifzylinder-Einsatzbereiche wurden Schlitznaben entwickelt. Ein Beispiel für eine solche geschlitzte Nabe ist die Nabe RX von 3M. Schlitznaben sind weiter unten noch detaillierter beschrieben, wenn die Erfindung im einzelnen erläutert wird. Im allgemeinen bestehen Sclitznaben aus einem langgestreckten Zylinder, der eine Vielzahl von Längsschlitzen um seine Außenfläche herum aufweist. Jeder Schlitz ist so dimensioniert und orientiert, daß Material daran verankert werden kann. Obwohl verschiedenartige Anordnungen verwendet werden können, die generell in Einklang mit Industriestandards und allgemeinen Bestimmungen stehen, werden häufig etwa fünf Schlitze pro Zoll Außendurchmesser eingebracht.Slotted hubs have been developed for some grinding cylinder applications. An example of such a slotted hub is the 3M RX hub. Slotted hubs are described in more detail below when the invention is explained in detail. In general, slotted hubs consist of an elongated cylinder having a plurality of longitudinal slots around its outer surface. Each slot is sized and oriented to anchor material to it. Although a variety of arrangements can be used, generally consistent with industry standards and common regulations, approximately five slots per inch of outside diameter are often used.

Bürstenelemente aus preßgefalteten Rinnen oder aus Bürstenstreifen werden manchmal in Schlitznaben befestigt. Im allgemeinen wird das preßgefaltete Stück oder der Streifen mit denen daraus hervorstehenden Borsten in Längsrichtung in eine der Zylindervertiefungen hineingeschoben und darin festgehalten. Das Festhalten geschieht häufig dadurch, daß eine Vertiefung verwendet wird, die einen breiten Innenteil und einen engen Halsteil besitzt; dabei wird das Bürstenmaterial in einer relativ breiten Materialwurzel verankert. Das Bürstenmaterial läßt sich in Längsrichtung in den Schlitz schieben, wobei eine radiale Trennung von der Nabe auf Grund der gegenseitigen Überlappung grundsätzlich unmöglich ist, eine Trennung in Längsrichtung jedoch verhältnismäßig leicht zu erreichen ist.Brush elements made from press-folded channels or from brush strips are sometimes secured in slotted hubs. Generally, the press-folded piece or strip with the bristles protruding from it is pushed lengthwise into one of the cylinder recesses and held in place. The holding is often achieved by using a recess which has a wide inner part and a narrow neck part, thereby anchoring the brush material in a relatively wide root of material. The brush material can be pushed lengthwise into the slot, whereby radial separation from the hub is basically impossible due to the mutual overlap, but longitudinal separation is relatively easy to achieve.

Gewöhnlich wird eine Art einer Appreturscheibenanordnung mit einer geschlitzten Nabe verwendet, bei der es sich bei den auswechselbaren Segmenten um Schleifklappensegmente handelt. Jede Gruppe von Schleifklappen wird generell an einer Wurzel befestigt, die an der Schlitznabe verankert ist. Zu Beispielen für solche Klappen gehören Produkte, die von 3M unter den Bezeichnungen RX und RXC auf den Markt gebracht werden. RC-Segmente enthalten beschichtete Schleifklappen, und RXC-Segmente enthalten Scotchbrite-Vliesstoff- Schleifmaterial sowie beschichtete Schleifklappen.Usually, some type of finishing wheel assembly with a slotted hub is used, where the replaceable segments are grinding flap segments Each group of abrasive flaps is generally attached to a root that is anchored to the slotted hub. Examples of such flaps include products marketed by 3M under the designations RX and RXC. RC segments contain coated abrasive flaps, and RXC segments contain Scotchbrite nonwoven abrasive material and coated abrasive flaps.

In vielen herkömmlichen Einsatzbereichen von längsgeschlitzten Naben ist jedes Schleifelement an einer einzelnen Wurzel montiert. Die Schleifelemente sind von einer solchen Art, daß jede Kombination von Schleifelement und Wurzel in der Lage ist, sich in einem bestimmten Maße scharnierartig oder drehgelenkartig gegenüber der Nabe selbst zu bewegen (d.h. zu "klappen").In many traditional slotted hub applications, each grinding element is mounted on a single root. The grinding elements are of such a type that each grinding element and root combination is capable of some degree of hinge-like or pivot-like movement (i.e., "folding") relative to the hub itself.

Notwendig waren ein Verfahren und eine Anordnung, mit der/dem eine Bürsteneinrichtung, bestehend aus einer teppichartigen Anordnung von Borsten, d.h. aus einer büschelförmig oder vorzugsweise einzeln verankerten Anordnung von Borsten, zum Gebrauch als zylindrische Bürste oder dergleichen fest in einer geschlitzten Struktur angebracht werden kann. Besonders notwendig war die Schaffung einer Anordnung, mit der das Bürstenmaterial ziemlich einfach montiert, entfernt und ausgewechselt werden kann.What was needed was a method and arrangement by which a brush device consisting of a carpet-like arrangement of bristles, i.e. a tufted or preferably individually anchored arrangement of bristles, could be firmly mounted in a slotted structure for use as a cylindrical brush or the like. What was particularly needed was the provision of an arrangement by which the brush material could be mounted, removed and replaced fairly easily.

Eine interessante Darstellung des Standes der Technik ist US-A-3,533,125, in der eine mit Segmenten versehene, zylindrische Bürstenanordnung mit auswechselbaren, segmentierten, halbzylindrischen, borstentragenden Abschnitten beschrieben ist, die abnehmbar an einer Nabe befestigt sind. Die Bürstenanordnung besteht aus Paaren segmentierter metallummantelter Sektionen, die eine Antriebswelle umschließen. Die Mantelsektionen besitzen nach außen verlaufende Rinnen, in denen die Bürstenstreifen aufgenommen und festgehalten werden. Die Bürstenstreifen bestehen aus nach außen verlaufenden Längsreihen von Borsten.An interesting prior art illustration is US-A-3,533,125, which describes a segmented cylindrical brush assembly having replaceable segmented semi-cylindrical bristle-bearing sections removably attached to a hub. The brush assembly consists of pairs of segmented metal-clad sections enclosing a drive shaft. The shell sections have outwardly extending grooves in which the brush strips are received and The brush strips consist of longitudinal rows of bristles running outwards.

Eine weitere Beschreibung des Standes der Technik ist GB-A- 946 422, in der eine umlaufende Bürste offenbart ist, die aus einer Vielzahl von einzelnen, teilzylindrischen Streifen mit Borsten besteht, die aus den konvexen Oberflächen der Streifen hervorstehen und lösbar an einem zentralen Rahmen oder Körper befestigt sind, so daß sie zusammen eine im allgemeinen zylindrische Bürste bilden.A further description of the prior art is GB-A- 946 422 which discloses a rotary brush consisting of a plurality of individual part-cylindrical strips having bristles projecting from the convex surfaces of the strips and releasably secured to a central frame or body so that together they form a generally cylindrical brush.

Summary of the invention

Eine zylinderförmige Bürstenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im beiliegenden Anspruch 1 beschrieben, der aufgrund der Annahme, daß die US-A-3,533,125 der am nächsten kommende stand der Technik ist, in einer zweiteiligen Form vorliegt.A cylindrical brush device according to the present invention is described in the appended claim 1, which is in a two-part form on the assumption that US-A-3,533,125 is the closest prior art.

Eine Kombination aus Bürste und Nabe gemäß der vorliegenden Erfindung ist im beiliegenden Anspruch 7 beschrieben, der auf Grund der Annahme, daß die US-A-3,533,125 der am nächsten kommende stand der Technik ist, in einer zweiteiligen Form vorliegt.A brush and hub combination according to the present invention is described in the appended claim 7, which is in a two-part form, based on the belief that US-A-3,533,125 is the closest prior art.

In vorliegender Erfindung werden Bürstensegmente und eine geschlitzte, zylindrische Nabe zum Festhalten der Bürstenelemente beschrieben.The present invention describes brush segments and a slotted, cylindrical hub for holding the brush elements.

Die geschlitzte Haltestruktur kann aus einer Vielzahl von Arten bestehen, zu denen zylindrische Nabeneinrichtungen gehören, wie zum Beispiel die herkömmliche zylindrische Nabeneinrichtung, die bei 3M als RX-Nabe erhältlich ist. Im allgemeinen bestehen die Bürstensegmente aus:The slotted support structure can be of a variety of types, including cylindrical hub devices, such as the traditional cylindrical hub device available from 3M as the RX hub. In general, the brush segments are made of:

einem Substrat mit ersten und zweiten einander entgegengesetzten Flächen;a substrate having first and second opposing surfaces;

einer Lage von Borsten, die auf dem Substrat befestigt sind und sich von der ersten Substratoberfläche nach außen erstrecken; unda layer of bristles secured to the substrate and extending outwardly from the first substrate surface; and

einem Wurzelsystem, das sich von der zweiten Substratoberfläche nach außen erstreckt, wobei das Wurzelsystem so konstruiert und angeordnet ist, daß dadurch das Substrat an der geschlitzten Haltestruktur durch Eingriff mit mindestens einem Schlitz davon befestigt wird. Im Bürstensegment sind Einrichtungen vorhanden, mit denen eine Klapp- oder Hin- und Herbewegung sogar mit einer gekrümmten, herkömmlichen Nabe, wie zum Beispiel mit einer zylindrischen RX- Nabe, verhindert wird. Das heißt, daß jedes Bürstensegment Einrichtungen besitzt, die gewährleisten, daß das Segment, wenn es an einer geschlitzten Halterung befestigt ist, die auch eine herkömmliche zylindrische Halterung sein kann, gegenüber der Halterung weder wesentlich wippt noch klappt noch kippt noch tanzt. Dieses Befestigungsmittel ist weiter unten noch eingehender beschrieben.a root system extending outwardly from the second substrate surface, the root system being constructed and arranged to thereby secure the substrate to the slotted support structure by engaging at least one slot thereof. Means are provided in the brush segment to prevent flapping or reciprocating movement even with a curved conventional hub, such as a cylindrical RX hub. That is, each brush segment has means to ensure that the segment, when secured to a slotted mount, which may also be a conventional cylindrical mount, does not significantly rock, flap, or dance relative to the mount. This means of securing is described in more detail below.

Die Lage von Borsten besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl beabstandeter, unabhängig voneinander befestigter Borsten. Die hierin verwendeten Begriffe "Lage", "teppichähnlich" oder die Varianten davon sind als auf eine Anordnung von Borsten bezogen anzusehen, die eine äußere Fläche mit wesentlicher Ausdehnung in zwei Richtungen besitzt. Das heißt, eine "Lage" von Borsten ist mehr als eine bloße Reihe von Büscheln oder von einzeln befestigten Borsten. Besser gesagt, die Oberfläche der Lage weist eine wesentliche Ausdehnung nicht nur in der Länge, sondern auch in der Breite auf. Eine Lage von Borsten kann zum Beispiel aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallelen Reihen von Borsten oder von Borstenbüscheln bestehen, oder sie kann aus wahllos befestigten Borsten auf einer Fläche bestehen.The layer of bristles preferably consists of a plurality of spaced, independently attached bristles. The terms "layer", "carpet-like" or variants thereof as used herein are to be understood as referring to an arrangement of bristles having an outer surface with substantial extension in two directions. That is, a "layer" of bristles is more than a mere row of tufts or of individually attached bristles. More precisely, the surface of the layer has a substantial extension not only in length but also in width. For example, a layer of bristles may consist of a plurality of substantially parallel rows of bristles or of tufts of bristles, or it may consist of randomly attached bristles on a surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Substrat aus einer ebenen, elastischen Materiallänge mit rechteckigem Querschnitt; und das Wurzelsystem besteht aus einer Vielzahl beabstandeter, langgestreckter, im wesentlichen paralleler Wurzelelemente, wobei jedes einen relativ breiten Kopfteil und einen relativ schmalen Halsteil aufweist. Das Wurzelsystem bildet vorzugsweise mit dem Substrat eine Einheit oder ist dessen untrennbarer Bestandteil. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform besteht die Vielzahl von Wurzelelementen vorzugsweise aus zwei Wurzelelementen, die voneinander beabstandet und so orientiert sind, daß sie längs von, angrenzend an und beabstandet von den Seitenrändern des Substrats verlaufen.In a preferred embodiment, the substrate consists of a planar, resilient length of material having a rectangular cross-section; and the root system consists of a plurality of spaced apart, elongated, substantially parallel root elements, each having a relatively wide head portion and a relatively narrow neck portion. The root system is preferably integral with or integrally formed with the substrate. In the preferred embodiment illustrated, the plurality of root elements preferably consists of two root elements spaced apart from one another and oriented to extend along, adjacent to and spaced from the side edges of the substrate.

In einer alternativen Ausführungsform bildet das Substrat vorzugsweise ein relativ steifes, jedoch elastisches Element mit einer konvexen Seite und einer konkaven Seite, wobei die Borsten von der konvexen Seite nach außen verlaufen, und wobei das Wurzelsystem im allgemeinen von der konkaven Seite nach außen verläuft, und wobei die Krümmung der konkaven Seite im allgemeinen senkrecht zu einer Verlängerung des Wurzelsystems verläuft. Eine derartige Anordnung eignet sich besonders gut zum Einbau in Verbindung mit einer zylindrischen Nabe. Die konkave Seite des Substrats besitzt vorzugsweise einen ersten Krümmungsradius, und die Außenfläche der zylindrischen Nabe besitzt einen zweiten Krümmungsradius, wobei der zweite Krümmungsradius etwas größer ist als der erste Krümmungsradius. Infolgedessen wird das Substrat fest an der Außenfläche der zylindrischen Nabe gehalten, wenn es daran befestigt ist. Bei einer solchen Ausführungsform umfaßt das Wurzelsystem vorzugsweise ein einzelnes, langgestrecktes Wurzelelement, das an der konkaven Seite des Substrats angebracht ist oder von dieser nach außen verläuft oder hervorsteht.In an alternative embodiment, the substrate preferably forms a relatively rigid but resilient member having a convex side and a concave side, with the bristles extending outwardly from the convex side, and with the root system extending generally outwardly from the concave side, and with the curvature of the concave side generally perpendicular to an extension of the root system. Such an arrangement is particularly well suited for installation in conjunction with a cylindrical hub. The concave side of the substrate preferably has a first radius of curvature and the outer surface of the cylindrical hub has a second radius of curvature, the second radius of curvature being slightly larger than the first radius of curvature. As a result, the substrate is firmly held to the outer surface of the cylindrical hub when attached thereto. In such an embodiment, the root system preferably comprises a single, elongated root element attached to or extending or protruding outwardly from the concave side of the substrate.

In beschriebenen und dargestellten bevorzugten Ausführungsformen besitzt jedes Wurzelelement eine relativ steife Verlängerung. In einer alternativen Ausführungsform umfaßt jedes Wurzelelement eine langgestreckte Hülse, die sich beim Einsetzen eines Stangenelements oder eines Dehnungselementes in diese ausdehnen kann.In preferred embodiments described and illustrated, each root member has a relatively rigid extension. In an alternative embodiment, each root member includes an elongated sleeve that can expand upon insertion of a rod member or an expansion member therein.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Kombination vorgesehen, die aus einer zylindrischen Nabe und aus mindestens einem Bürstensegment besteht. Das Bürstensegment kann so wie weiter oben beschrieben aussehen. Im allgemeinen hat die zylindrische Nabe eine Außenfläche mit einer Vielzahl beabstandeter Längsschlitze darin. Jeder Schlitz besitzt generell einen breiten ausgekehlten oder kopfaufnehmenden Bereich und auch einen relativ engen Halsteil, der zwischen der Auskehlung und einer Außenfläche der Nabe verläuft. Die Schlitze sind so orientiert, daß sie in sich in Längsrichtung Teile eines Bürstensegments oder eine Vielzahl von Bürstensegmenten aufnehmen können, wie weiter oben beschrieben. In einer solchen Kombination kann es sich bei der zylindrischen Nabe um eine herkömmliche zylindrische Nabe handeln, wie zum Beispiel um eine RX-Nabe von 3M.According to the invention, there is also provided a combination consisting of a cylindrical hub and at least one brush segment. The brush segment may be as described above. Generally, the cylindrical hub has an outer surface with a plurality of spaced longitudinal slots therein. Each slot generally has a wide grooved or head receiving area and also a relatively narrow neck portion extending between the groove and an outer surface of the hub. The slots are oriented to receive longitudinally therein portions of a brush segment or a plurality of brush segments as described above. In such a combination, the cylindrical hub may be a conventional cylindrical hub, such as a 3M RX hub.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können auch vielfältige vorteilhafte Anordnungen vorgesehen werden, wenn eine Vielzahl von Bürstensegmenten verwendet werden, die eine Lage von Borsten um die Außenfläche einer zylindrischen Nabe herum zu bilden. Zum Beispiel können Segmente verwendet werden, von denen zumindest zwei mit Borsten von unterschiedlicher Beschaffenheit bestückt sind, d.h. von unterschiedlicher Schleiffähigkeit, Länge, Stärke, Dichte oder Verlaufsrichtung. Weiterhin können wahlweise Lücken in der Außenfläche der Bürsten vorgesehen sein.According to the present invention, a variety of advantageous arrangements can also be provided when a plurality of brush segments are used to form a layer of bristles around the outer surface of a cylindrical hub. For example, segments can be used, of which at least two are equipped with bristles of different nature, i.e. of different abrasiveness, length, thickness, density or direction. Furthermore, gaps can optionally be provided in the outer surface of the brushes.

Ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, mit dem auf einer zylindrischen Nabe eine Bürstenfläche geschaffen wird. Bei dem Verfahren werden im allgemeinen eine zylindrische Nabe, wie weiter oben beschrieben, und mindestens ein Bürstensegment, wie oben beschrieben, vorgesehen. Das Bürstensegment wird auf der zylindrischen Nabe gemäß der Erfindung durch das Einsetzen eines Wurzelsystems des Segmentes in Längsrichtung in eine in Längsrichtung verlaufende Schlitzanordnung an der Nabe angebracht.Also according to the present invention, a method is described with which a The method generally comprises providing a cylindrical hub as described above and at least one brush segment as described above. The brush segment is mounted on the cylindrical hub according to the invention by inserting a root system of the segment longitudinally into a longitudinal slot arrangement on the hub.

Die Zeichnungen bilden einen Teil dieser Beschreibung und stellen exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, daß in einigen Fällen die diesbezüglichen Materialdicken und die Größe von Bestandteilen übertrieben dargestellt sind, um damit ein leichteres Verständnis der Erfindung zu erreichen.The drawings form a part of this specification and illustrate exemplary embodiments of the present invention. It should be understood that in some instances, the thicknesses of materials and the size of components thereof have been exaggerated in order to facilitate an understanding of the invention.

Short description of the drawing

Fig. 1 ist eine fragmentarische, perspektivische Milieu-Ansicht einer Kombination von Schlitznabenzylinder und Bürstenanordnung gemäß vorliegender Erfindung.Fig. 1 is a fragmentary, perspective, environmental view of a slotted hub cylinder and brush assembly combination according to the present invention.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Vorderaufriß einer Kombination von Schlitznabenzylinder und Bürstenanordnung gemäß vorliegender Erfindung, wobei ein Teil der Anordnung im Querschnitt dargestellt ist.Fig. 2 is an enlarged front elevational view of a combination slotted hub cylinder and brush assembly according to the present invention, with a portion of the assembly shown in cross section.

Fig. 3 ist eine vergrößerte fragmentarische, perspektivische Bodenansicht einer Anordnung aus Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung.Figure 3 is an enlarged fragmentary bottom perspective view of a brush and substrate assembly according to the present invention.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Segmentes von Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung, die bestimmt ist zum Zusammengreifen mit einer herkömmlichen Schlitznabe oder dergleichen, wobei Fig. 4 im allgemeinen entlang der Linie 4-4 von Fig. 3 aufgenommen ist.Fig. 4 is a cross-sectional view of a segment of brush and substrate according to the present invention intended for engagement with a conventional slotted hub or the like, Fig. 4 being taken generally along line 4-4 of Fig. 3.

Fig. 5 ist eine auseinandergezogene fragmentarische Darstellung einer Anordnung von Bürste und Substrat gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Zusammenwirken mit einer gestrichelt dargestellten Nabe.Figure 5 is an exploded fragmentary view of a brush and substrate assembly according to an alternative embodiment of the present invention in cooperation with a hub shown in phantom.

Fig. 6 ist eine schematische Perspektivansicht einer Anordnung von Zylinder und Bürste, die eine Anwendungsart der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.Figure 6 is a schematic perspective view of a cylinder and brush assembly illustrating one mode of application of the present invention.

Fig. 7 ist eine schematische Perspektivansicht, die im allgemeinen analog der in Fig. 6 dargestellten Ansicht ist, jedoch eine andere Anordnung der Segmente von Bürste und Substrat veranschaulicht.Fig. 7 is a schematic perspective view generally analogous to the view shown in Fig. 6, but illustrating a different arrangement of the brush and substrate segments.

Fig. 8 ist eine schematische Perspektivansicht, die im allgemeinen analog den Ansichten in Fig. 6 und Fig. 7 ist, jedoch noch eine weitere alternative Anordnung der Segmente von Brüste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung zeigt.Fig. 8 is a schematic perspective view generally analogous to the views in Figs. 6 and 7, but showing yet another alternative arrangement of the breast and substrate segments in accordance with the present invention.

Fig. 9 ist eine schematische Perspektivansicht, die im allgemeinen analog den Ansichten in Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 ist, jedoch noch eine weitere alternative Anwendungsart der Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt.Fig. 9 is a schematic perspective view generally analogous to the views in Figs. 6, 7 and 8, but illustrating yet another alternative application of the principles of the present invention.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die im allgemeinen analog der Ansicht in Fig. 3 ist, jedoch eine alternative Ausführungsart einer Anordnung von Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung zeigt.Figure 10 is a cross-sectional view generally analogous to the view in Figure 3, but showing an alternative embodiment of a brush and substrate arrangement in accordance with the present invention.

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die im allgemeinen analog der Ansicht in Fig. 4 ist, jedoch eine alternative Ausführungsart einer Anordnung von Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung darstellt.Figure 11 is a cross-sectional view generally analogous to the view in Figure 4, but illustrating an alternative embodiment of a brush and substrate assembly in accordance with the present invention.

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht, die im allgemeinen analog den Ansichten in Fig. 4 und Fig. 11 ist, jedoch eine alternative Ausführungsart einer Anordnung von Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung veranschaulicht.Fig. 12 is a cross-sectional view generally analogous to the views in Fig. 4 and Fig. 11, but showing a illustrates an alternative embodiment of a brush and substrate arrangement according to the present invention.

Fig. 13 ist eine fragmentarische Vorderansicht des Endes einer Kombination von Zylinder und Bürste gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 13 eine alternative Ausführungsart einer Anordnung von Bürste und Substrat gemäß vorliegender Erfindung veranschaulicht.Figure 13 is a fragmentary front view of the end of a combination barrel and brush according to the present invention, Figure 13 illustrating an alternative embodiment of a brush and substrate arrangement according to the present invention.

Detailed description of the present invention

Hierin werden, wie erforderlich, detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Es versteht sich jedoch, daß die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiele für die Erfindung stehen, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Deshalb sind hierin beschriebene spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern eher als Grundlage für die Ansprüche und als repräsentative Basis, um den Fachmann darüber zu unterrichten, wie er die vorliegende Erfindung in praktisch jeder geeignet detaillierten Konstruktion oder Art oder in jedem geeignet detaillierten System auf verschiedene Weise anwenden kann.Detailed embodiments of the present invention are disclosed herein as required. It is to be understood, however, that the disclosed embodiments are merely examples of the invention that may be embodied in various forms. Therefore, specific structural and functional details described herein are not to be interpreted as limiting, but rather as a basis for the claims and as a representative basis for teaching one skilled in the art how to variously employ the present invention in virtually any suitably detailed construction or type or system.

Das Bezugszeichen 1 in Fig. 1 veranschaulicht generell eine in der Industrie eingesetzte zylinderbürstenartige Appreturvorrichtung, die gemäß vorliegender Erfindung modifiziert ist. Aus den folgenden Beschreibungen wird verständlich, daß Vorrichtung 1 im allgemeinen konventionell ist, mit Ausnahme der Art und Weise und der Anordnung, mit der Bürstenmaterial auf die Zylindernabe aufgebracht ist. Die Vorrichtung 1 besteht insbesondere aus einer horizontal befestigten Zylindernabe 3, die so in eine mechanische Vorrichtung 4 eingebaut ist, daß die Nabe 3 wahlweise mit einer bevorzugten Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden kann. Die Anordnung 4 umfaßt im allgemeinen nicht nur einen Antriebsmechanismus 5 für die Nabe 3, sondern auch (nicht im einzelnen dargestellte) Einstellelemente zur wahlweisen Posisitionierung der Nabe 3 gegenüber einem Weg oder einer Laufbahn, auf der sich Produkte wie zum Beispiel das Produkte 6 bewegen, die beim Durchlauf durch die Anordnung 4 bearbeitet werden.The reference numeral 1 in Fig. 1 generally illustrates an industrially used cylindrical brush type finishing device modified in accordance with the present invention. From the following descriptions it will be understood that device 1 is generally conventional except for the manner and arrangement in which brush material is applied to the cylinder hub. In particular, device 1 consists of a horizontally mounted cylinder hub 3 which is incorporated in a mechanical device 4 so that hub 3 can be selectively rotated at a preferred speed. The assembly 4 generally comprises not only a drive mechanism 5 for the hub 3, but also adjustment elements (not shown in detail) for selectively positioning the hub 3 with respect to a path or track along which products such as the product 6 which are processed as they pass through the assembly 4 move.

Die beschriebene zylindrische Nabe 3 besteht generell aus einer herkömmlichen Nabe, wie zum Beispiel aus einer RX- Nabe von 3M. Der Nabenkern kann zum Beispiel aus einem einzelnen Stück stranggepreßten Aluminiums bestehen oder aus Hartkunststoff gegossen sein, wobei es sich bei dem Guß um einen Guß aus thermoplastischen Karzen und aus wärmehärtbaren Harzen handeln kann. Der Nabenkern kann auch aus Stahl bestehen oder aus ähnlich formstabilem Material konstruiert sein. Die Nabe 3 besitzt ein langgestrecktes zylin-drisches Element 7 mit Längsschlitzen darin. Bei der dargestellten Ausführungsform sind etwa fünf Schlitze pro jedem Zoll Außendurchmesser der Nabe vorhanden. Bei typischen Naben verlaufen die Längsschlitze über die gesamte Länge der Nabe 3, und somit öffnet sich jeder Schlitz nach den sich gegenüberliegenden Enden 8 und 9 der Nabe 3. Eine Vorderansicht der Nabe 3 ist in Fig. 2 dargestellt, wobei ein Teil davon im Querschnitt zu sehen ist.The cylindrical hub 3 described generally consists of a conventional hub, such as a 3M RX hub. The hub core may, for example, be made from a single piece of extruded aluminum or may be molded from a rigid plastic, which may be a molding of thermoplastic carbides and thermosetting resins. The hub core may also be made from steel or constructed from a similar dimensionally stable material. The hub 3 has an elongated cylindrical member 7 with longitudinal slots therein. In the illustrated embodiment, there are approximately five slots for each inch of the hub's outside diameter. In typical hubs, the longitudinal slots run the entire length of the hub 3, and thus each slot opens towards the opposite ends 8 and 9 of the hub 3. A front view of the hub 3 is shown in Fig. 2, with a portion of it being seen in cross-section.

Die Nabe 3 in Fig. 1 und Fig. 2 ist Bestandteil einer zylindrischen Bürste 10, die (Fig. 2) eine Bürstenfläche 11 besitzt, die aus einer Vielzahl von Borsten 12 besteht, die in einer Substratanordnung 14 befestigt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Borsten 12 einzeln und voneinander beabstandet in einer Substrateinrichtung 14 untergebracht. Das heißt, die Borsten 12 bilden eine Borstenlage nach Brushlon-Art. Ein Vorteil dabei ist, daß die Bürstenfläche 11 aus einer dichten Lage von ziemlich gleichmäßig beabstandeten Borsten 12 besteht. Abstände zwischen Gruppen, Büscheln oder Reihen von Borsten werden in vorteilhafter Weise vermieden.The hub 3 in Fig. 1 and Fig. 2 is part of a cylindrical brush 10 which (Fig. 2) has a brush surface 11 consisting of a plurality of bristles 12 which are secured in a substrate arrangement 14. In the embodiment shown, the bristles 12 are housed individually and spaced apart from one another in a substrate device 14. That is, the bristles 12 form a bristle layer in the Brushlon style. An advantage of this is that the brush surface 11 consists of a dense layer of fairly evenly spaced bristles 12. Distances between Groups, tufts or rows of bristles are advantageously avoided.

Es ist darauf hinzuweisen, daß eine zylindrische Bürste mit einer Lage von Borsten in der Vergangenheit zum Beispiel durch Verwendung einer 3M-Brushlon-Anordnung hergestellt wurde. Insbesondere wurde ein flexibler Streifen von Brushlon-Material schraubenförmig um eine Nabe gewickelt und an dieser befestigt. Eine derartige Anordnung setzte jedoch generell eine glatte Nabe voraus und keine Schlitznabe und bedingte einen haken- und schlingenförmigen Befestigungsmechanismus, der zwischen der Kombination von Borsten und Substrat und der Nabe selbst wirkte. Wie weiter oben erläutert, traten einige Probleme mit solchen herkömmlichen Anordnungen auf; es waren Schwierigkeiten beim raschen, wirksamen und ausreichend genauen Befestigen des schraubenförmig gewundenen Substrats in einer bevorzugten Art und Weise. Auch das Abnehmen des Substrats zwecks Wartung oder zwecks Austausch der Borsten ging verhältnismäßig langam vor sich. Weiterhin sind ausgewählte, nach Maß gearbeitete Borstenstrukturen mit einem solchen System relativ schwer zu erzielen.It should be noted that a cylindrical brush with a layer of bristles has been manufactured in the past, for example, using a 3M Brushlon assembly. Specifically, a flexible strip of Brushlon material was helically wound around and secured to a hub. However, such an assembly generally required a smooth hub, not a slotted hub, and required a hook and loop fastening mechanism acting between the bristle and substrate combination and the hub itself. As discussed above, some problems have been encountered with such conventional assemblies; difficulties in securing the helically wound substrate in a preferred manner quickly, efficiently and with sufficient accuracy. Removal of the substrate for maintenance or replacement of the bristles has also been relatively slow. Furthermore, selected, custom-machined bristle patterns are relatively difficult to achieve with such a system.

Was Fig. 1 betrifft, so befindet sich, wie zu sehen ist, auf einem Abschnitt 20 der Nabe 3 kein befestigtes Bürstenmaterial. Ein Segment 21 des zur Befestigung in Abschnitt 20 geeigneten Bürstenmaterials ist (fragmentarisch) ebenfalls in Fig. 1 dargestellt. Das segment 21, das eine Konstruktion gemäß vorliegender Erfindung besitzt, ist dergestalt, daß es leicht in Abschnitt 20 befestigt werden und relativ einfach, je nach Wahl, zwecks Auswechselung von dort entfernt werden kann.Referring to Fig. 1, as can be seen, there is no brush material secured to a portion 20 of the hub 3. A segment 21 of brush material suitable for securing to portion 20 is also shown (fragmentarily) in Fig. 1. The segment 21, which has a construction in accordance with the present invention, is such that it can be easily secured to portion 20 and relatively easily removed therefrom for replacement, as desired.

Generell umfaßt die vorliegende Erfindung eine Anordnung und eine Art und Weise, mit der Bürstenflächen, wie zum Beispiel Fläche 11, relativ leicht auf einer herkömmlichen Walzennabe montiert werden können, in der sich Längsschlitze befinden. Dadurch entsteht eine Anordnung mit einer dicken, äußeren Bürstenfläche, die eine Lage von Borsten aufweist, sowie die damit zusammenhängenden Vorteile. Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Brushlon-Verfahren mit schraubenförmig gewickelter Bürste ergeben sich zumindest teilweise daraus, daß die Segmente leichter zu montieren und zu demontieren sind. Andere Vorteile werden aus weiteren Beschreibungen offensichtlich.Generally, the present invention includes an arrangement and manner by which brush surfaces, such as surface 11, can be relatively easily applied to a conventional roller hub having longitudinal slots therein. This provides an arrangement with a thick outer brush surface having a layer of bristles and the associated advantages. Advantages over the conventional Brushlon method with helically wound brushes arise at least in part from the fact that the segments are easier to assemble and disassemble. Other advantages will become apparent from further descriptions.

Was Fig. 2 betrifft, so ist darauf eine Bürstenfläche 11 dargestellt, die aus einer Vielzahl einzelner Substratsegmente 25 besteht, auf denen sich jeweils Borsten 12 befinden. Insbesondere bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sieht man, daß die äußere Bürstenfläche 11 aus vier Segmenten 25 besteht, wobei jedes Segment durch einen 90º-Bogen der Zylinderaußenfläche 26 läuft. Somit setzt sich bei der in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellten Anordnung die äußere Bürstenfläche 11 aus vier langgestreckten Reihen von Segmenten zusammen, die dem Segment 21 entsprechen.Referring to Fig. 2, there is shown a brush surface 11 consisting of a plurality of individual substrate segments 25, each of which has bristles 12 thereon. In particular, in the arrangement shown in Fig. 2, it can be seen that the outer brush surface 11 consists of four segments 25, each segment passing through a 90° arc of the cylinder outer surface 26. Thus, in the arrangement shown in Fig. 1 and Fig. 2, the outer brush surface 11 is made up of four elongated rows of segments corresponding to the segment 21.

Zu jedem Bürstensegment 25 gehören ein Substratteil 30, ein Borstenteil 31 und eine Wurzeleinrichtung 32. Der Substratteil 30 ist vorzugsweise ein Substrat aus einem polymeren Kunststoff, das eine bestimmte Elastizität aufweist und leicht in die dargestellte gekrümmte Form gebogen werden kann. Das heißt, daß vorzugsweise das Substrat 30 relativ biegsam ist. Bestimmte Vorteile, die sich aus der Biegsamkeit des Substratteils 30 ergeben, werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.Each brush segment 25 includes a substrate portion 30, a bristle portion 31 and a root means 32. The substrate portion 30 is preferably a substrate made of a polymeric plastic that has a certain elasticity and can be easily bent into the curved shape shown. That is, preferably the substrate 30 is relatively flexible. Certain advantages resulting from the flexibility of the substrate portion 30 will become apparent from the following description.

Im Borstenteil 31 befinden sich Borsten, die aus verschiedenartigen Materialien bestehen können, wie zum Beispiel:The bristle part 31 contains bristles that can be made of different materials, such as:

Metalldrähte, kunststoffbeschichtete Drähte und Kunststoff- Fäden. Metalldrähte sind beispielsweise: Stahldrähte, Beryllium-Kupfer-Drähte, Draht aus nichtrostendem Stahl, "Z"- Nickeldraht, Kupferdraht, Messingdraht, Bronzedraht und Aluminiumlegierungsdraht. Bei den kunststoffbeschichteten Drähten sind die Kunststoffüberzüge beispielsweise Nylon, Vinylkunststoffe, Trifluorchlorethylenpolymer, Neopren sowie Butadien- und Acrylnitril-Copolymere. Beispiele für Kunststoff-Fäden sind Nylon-, Polypropylen-, Polyethylen- und Polyesterwerkstoffe. Wahlweise kann das Borstenmaterial in die Borsten imprägnierte Schleifpartikel enthalten. Das bevorzugte Borstenmaterial besteht aus Kunststoff-Fäden mit oder ohne Schleifpartikel.Metal wires, plastic-coated wires and plastic threads. Metal wires are for example: steel wires, beryllium-copper wires, stainless steel wire, "Z"- Nickel wire, copper wire, brass wire, bronze wire and aluminum alloy wire. For plastic coated wires, the plastic coatings include nylon, vinyl plastics, trifluorochloroethylene polymer, neoprene and butadiene and acrylonitrile copolymers. Examples of plastic threads include nylon, polypropylene, polyethylene and polyester materials. Optionally, the bristle material can contain abrasive particles impregnated into the bristles. The preferred bristle material is plastic threads with or without abrasive particles.

Generell sind Einrichtungen vorgesehen, um die Borsten 12 an dem Substratteil 30 zu befestigen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bestehen diese Einrichtungen aus einer Schicht aus Polymerharzmaterial 33. Es versteht sich jedoch, daß in einigen Anordnungen die Befestigungsmittel einen Teil des Substratteils 30 selbst bilden können. Das heißt, die Borsten 12 könnten direkt in den Substratteil 30 eingebettet sein.Generally, means are provided for securing the bristles 12 to the substrate portion 30. In the embodiment shown in Figure 2, these means consist of a layer of polymeric resin material 33. It will be understood, however, that in some arrangements the securing means may form part of the substrate portion 30 itself. That is, the bristles 12 could be embedded directly in the substrate portion 30.

Die Wurzelanordnung 32 kann mit dem Substratteil 30 untrennbar verbunden sein (eine Einheit bilden) oder kann durch verschiedenartige Mittel daran befestigt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Wurzelanordnung 32 Verlängerungen, die mit dem Substratteil 30 untrennbar verbunden sind (eine Einheit mit ihm bilden).The root assembly 32 may be integral with the substrate portion 30 or may be attached thereto by various means. In the illustrated embodiment, the root assembly 32 has extensions integral with the substrate portion 30.

Eines der Segmente 25 ist in Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Das Segment 25 besteht aus einem langgestreckten, flachen, rechteckigen Substratteil 40, das ein Paar beabstandeter, langgestreckter, in Längsrichtung verlaufender Wurzeln 42 aufweist, die in Längsrichtung an diesem entlang verlaufen. An einer Seite 43 des Substrats 40, gegenüber den Wurzeln 42, ist ein Borstenteil 45 vorgesehen, der aus einer Lage oder Schicht von Borsten 46 besteht, die in ein Harzsystem 47 eingebettet sind. Die Borsten 46 werden einzeln (ähnlich wie bei einem 3M-Brushlon-Produkt) festgehalten. Bei der in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsform bedeutet das, daß sie nicht zu Büscheln geformt sind und auch nicht als preßgeformte Rinnen oder als Reihen ausgebildet sind. Das Bett aus Borsten 46 ist im wesentlichen durchgängig.One of the segments 25 is shown in Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 4. The segment 25 consists of an elongated, flat, rectangular substrate part 40 having a pair of spaced apart, elongated, longitudinally extending roots 42 extending longitudinally therealong. On one side 43 of the substrate 40, opposite the roots 42, there is provided a bristle part 45 which consists of a layer or sheet of bristles 46 embedded in a resin system 47. The bristles 46 are individually (similar to a 3M Brushlon product). In the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 3, this means that they are not formed into tufts, nor are they formed as molded channels or rows. The bed of bristles 46 is essentially continuous.

Das Substrat 40 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Polymermaterial, wie zum Beispiel aus einem Polyamid, einem Polyether oder einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer. Um die Borsten 46 am Ort festzuhalten, können verschiedenartige Harze verwendet werden. Vorzugsweise ist das Harzsystem 47 dergestalt, daß es zusammen mit dem Substrat 43 flexibel ist. Wie weiter oben angegeben, können viele verschiedene Konstruktionen einzelner Borsten und Borstenmaterialien verwendet werden, wobei die in Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Anordnung lediglich ein Beispiel ist.The substrate 40 is preferably made of a flexible polymer material such as a polyamide, a polyether or an acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer. Various types of resins may be used to hold the bristles 46 in place. Preferably, the resin system 47 is such that it is flexible with the substrate 43. As indicated above, many different designs of individual bristles and bristle materials may be used, the arrangement shown in Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 4 being merely an example.

Jede Wurzel 42 besitzt einen schmalen Hals 50 und einen relativ breiten Kopf 51. Was Fig. 2 betrifft, so sind die breiten Köpfe 51 groß genug dimensioniert, daß sie ein Festhalten der Borsten im Innern der Längsrinnen 55 der Nabe 3 gewährleisten. Genauer gesagt (Fig. 2), jede Rinne 55 besitzt einen relativ breiten, tiefen Abschnitt 57 und einen relativ engen Halsteil 58. Werden die Wurzeln 50 in Längsrichtung in die Schlitze eingeführt, so werden die breiten Kopfteile 51 der Wurzeln 42 auf Grund der Überdekkung mit den engen Halsteilen 58 radial im Innern von breiten Rinnenteilen 57 befestigt oder verankert. Was Fig. 1 betrifft, so ist das Befestigen eines Segmentes 25 oder 21 so zu verstehen, daß dieses durch Längseingriff mit der geschlitzten Nabe 3 in der veranschaulichten Art und Weise erfolgt. Verwendet man ein etwas flexibles Substrat 40 und das Harzsystem 47, so kann man das Segment 25 (oder 21) so krümmen oder biegen, daß es sich an die Krümmung der Nabe 3 anpaßt.Each root 42 has a narrow neck 50 and a relatively wide head 51. As regards Fig. 2, the wide heads 51 are dimensioned large enough to ensure that the bristles are held in place inside the longitudinal grooves 55 of the hub 3. More specifically (Fig. 2), each groove 55 has a relatively wide, deep section 57 and a relatively narrow neck part 58. When the roots 50 are inserted longitudinally into the slots, the wide head parts 51 of the roots 42 are secured or anchored radially inside the wide groove parts 57 due to the overlap with the narrow neck parts 58. As regards Fig. 1, the securing of a segment 25 or 21 is to be understood as being carried out by longitudinal engagement with the slotted hub 3 in the manner illustrated. By using a somewhat flexible substrate 40 and the resin system 47, the segment 25 (or 21) can be curved or bent to conform to the curvature of the hub 3.

Was Fig. 2 betrifft, so kann bei der dargestellten Ausführungsform jedes Substrat 40 eine Vielzahl von Wurzeln, und bei der dargestellten spezifischen Ausführungsform zwei Wurzeln 42 enthalten. Die beiden dargestellten Wurzeln 42 sind voneinander beabstandet, damit sie im ersten und im fünften Schlitz einer Reihe von fünf Längsschlitzen (Fig. 2) aufgenommen werden können. Es ist wohl klar, daß aus dem Gebrauch eines flexiblen, elastischen, flachen Substrats 40 Vorteile entspringen. Einmal ergibt sich längs der Seitenränder 61 und 62 von aneinandergrenzenden Substraten 30 ein straffer, festsitzender Zusammengriff mit der Nabe 3. Weiter entsteht eine relativ kleine Lücke zwischen benachbarten Borsten.Referring to Fig. 2, in the embodiment shown, each substrate 40 may contain a plurality of roots, and in the specific embodiment shown, two roots 42. The two roots 42 shown are spaced apart to be received in the first and fifth slots of a series of five longitudinal slots (Fig. 2). It will be appreciated that there are advantages to using a flexible, resilient, flat substrate 40. First, there is a tight, snug engagement with the hub 3 along the side edges 61 and 62 of adjacent substrates 30. Furthermore, there is a relatively small gap between adjacent bristles.

Was Fig. 2 weiter betrifft, so wird aus dieser ersichtlich, daß bei einer Anordnung, bei der die Borsten 12 generell senkrecht vom Substrat 30 (senkrecht zu einer Tangente bei einem gekrümmten Substrat) längs der Seitenränder 61 und 62 nach außen verlaufen, sich eine Lücke von beträchtlicher Größe zwischen aneinandergrenzenden Substraten vergrößert oder erweitert, wenn sich eine Annäherung an die äußeren Enden der Borsten vollzieht. Um eine im wesentlichen kontinuierliche Bürstenoberfläche 11 zu bewahren, ist es allgemein wünschenswert, daß die Lücke zwischen den aneinandergrenzenden Seitenrändern 61 und 62 der Substrate 30 verhältnismäßig gering gehalten wird. Um eine im wesentlichen kontinuierliche Bürstenoberfläche 11 zu erreichen, bevorzugt man allgemein einen Abstand von weniger als ca. 1,5 cm zwischen den Bürstensegmenten, und vorzugsweise wählt man am liebsten einen Abstand von weniger als ca. 0,75 cm. In einigen Anwendungsbereichen läßt sich eine relativ geringe Lücke zwischen benachbarten Borsten dadurch leichter aufrechterhalten, daß man längs der Seitenränder 61 und 62 Borsten verwendet, die gegenüber dem Substrat 30 im wesentlichen nicht senkrecht stehen.Referring further to Figure 2, it can be seen that in an arrangement in which the bristles 12 extend generally perpendicularly from the substrate 30 (perpendicular to a tangent for a curved substrate) outward along the side edges 61 and 62, a gap of considerable size between adjacent substrates will increase or widen as the outer ends of the bristles approach. In order to maintain a substantially continuous brush surface 11, it is generally desirable that the gap between the adjacent side edges 61 and 62 of the substrates 30 be kept relatively small. In order to achieve a substantially continuous brush surface 11, it is generally preferred to have a spacing of less than about 1.5 cm between the brush segments, and most preferably a spacing of less than about 0.75 cm is most preferred. In some applications, a relatively small gap between adjacent bristles can be more easily maintained by using bristles along the side edges 61 and 62 that are substantially non-perpendicular to the substrate 30.

Es können viele verschiedene Wurzelsysteme einschließlich solcher entwickelt werden, die spezifische Gestalten besitzen, die sich von den dargestellten unterscheiden. Außerdem kann man die Formen der Schlitze an den Nabenanordnungen variieren, so daß sie mit Wurzelsystemen gemäß der Erfindung zusammengreifen. Generell ist eine Kombination eines Längsschlitzes und einer Wurzelkonstruktion von der Art erforderlich, die so wirkt, daß für die feste Verankerung oder das sichere Zusammengreifen gesorgt ist.Many different root systems can be developed, including those having specific shapes different from those shown. In addition, the shapes of the slots on the hub assemblies can be varied to interlock with root systems according to the invention. Generally, a combination of a longitudinal slot and a root structure of the type effective to provide for the firm anchoring or secure interlocking is required.

In den alternativen Ausführungsformen in Fig. 11 und Fig. 12 sind mehrere alternative Wurzelkonstruktionen zu sehen. Was Fig. 11 betrifft, so besitzt das dargestellte Segment 63 ein tränenförmiges Wurzelelement 64. Bei der alternativen Ausführungsform von Fig. 12 gehört zum Bürstensegment 65 ein Wurzelelement 66 mit einem diamantförmigen Kopfteil 67. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei den Ausführungsformen in Fig. 11 und Fig. 12 die Bürstenborsten 68 bzw. 69 durch direkte Einbettung in das Substrat montiert dargestellt sind, d.h.ohne eine Harzschicht dazwischen.Several alternative root designs can be seen in the alternative embodiments in Fig. 11 and Fig. 12. With reference to Fig. 11, the illustrated segment 63 has a teardrop-shaped root element 64. In the alternative embodiment of Fig. 12, the brush segment 65 includes a root element 66 with a diamond-shaped head portion 67. It should be noted that in the embodiments in Fig. 11 and Fig. 12, the brush bristles 68 and 69, respectively, are shown mounted by being embedded directly into the substrate, i.e., without a resin layer therebetween.

Bei der Ausführungsform in Fig. 1 bis Fig. 4 ist das Substrat als eben, flexibel und elastisch beschrieben, wie in Fig. 3 und in Fig. 4 zu sehen, und wie es in Fig. 1 und Fig. 2 aufgebracht ist. Die Anordnungen sind als mit einem Wurzelsystem versehen beschrieben, das aus ersten und aus zweiten beabstandeten, im allgemeinen aneinandergrenzenden Wurzeln besteht, jedoch nach innen von den sich gegenüberliegenden Seitenrändern 61 und 62 des Segments 25 beabstandet sind. Weiter sind die einzelnen Wurzeln 42 als im wesentlichen kontinuierlich und als längs der gesamten Länge des zugehörigen Segments (Fig. 3) verlaufend beschrieben und dargestellt.In the embodiment of Fig. 1 to Fig. 4, the substrate is described as being planar, flexible and resilient, as seen in Fig. 3 and Fig. 4, and as applied in Fig. 1 and Fig. 2. The assemblies are described as having a root system consisting of first and second spaced apart, generally contiguous roots, but spaced inwardly from the opposing side edges 61 and 62 of the segment 25. Further, the individual roots 42 are described and shown as being substantially continuous and extending along the entire length of the associated segment (Fig. 3).

Es dürfte auf der Hand liegen, daß viele verschiedene alternative Anordnungen vorgesehen werden können. So können zum Beispiel nicht nur verschieden geformte Wurzeln verwendet werden, sondern auch: Wurzeln, die nicht kontinuierlich über die gesamte Länge des Substrats verlaufen; es kann eine andere Anzahl als zwei Wurzeln verwendet werden; die Wurzeln können anders als bei der bevorzugten Ausführungsform dargestellt beabstandet sein; die Wurzeln können durch eingebettetes Strukturmaterial verstärkt sein, wie zum Beispiel durch Metallstücke, Verbundstoff oder dergleichen; und die Wurzeln brauchen nicht als untrennbarer Bestandteil des Substrats 30 oder in Einheit mit diesem befindlich ausgebildet zu sein. Jedoch ist die hier beschriebene Anordnung wegen ihrer Bequemlichkeit von Vorteil.It should be obvious that many different alternative arrangements can be envisaged. for example, not only can different shaped roots be used, but also: roots that are not continuous along the entire length of the substrate; a number other than two roots can be used; the roots can be spaced apart from that shown in the preferred embodiment; the roots can be reinforced by embedded structural material such as metal pieces, composite or the like; and the roots need not be formed as an integral part of or integral with the substrate 30. However, the arrangement described here is advantageous because of its convenience.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei in den Figuren 1, 2 ,3, 4, 11 und 12 dargestellten oder beschriebenen Ausführungsformen, d.h. bei Anordnungen mit mehreren Wurzeln, automatisch Mittel vorhanden sind, die jede Hin- und Herbewegung und jedes Kippen oder Klappen des Substrats gegenüber der kreisförmigen, zylindrischen Nabe unmöglich machen. Das bedeutet, daß eine sichere Befestigung gewährleistet ist. Zu diesen Mitteln gehören zwei beabstandete Wurzeln, die eine schwingungsfreie Verankerung gewährleisten. Insbesondere gewährleistet die Verankerung an mindestens zwei Stellen in Verbindung mit einem formstabilen, elastischen Substrat eine feste, schwingungsfreie Montage.It should be noted that in the embodiments shown or described in Figures 1, 2, 3, 4, 11 and 12, i.e. in arrangements with multiple roots, means are automatically present which make any back and forth movement and any tilting or folding of the substrate relative to the circular, cylindrical hub impossible. This means that secure fastening is guaranteed. These means include two spaced roots which ensure vibration-free anchoring. In particular, anchoring at at least two points in conjunction with a dimensionally stable, elastic substrate ensures firm, vibration-free mounting.

Eine besonders vorteilhafte alternative Ausführungsform ist in Fig. 5 veranschaulicht. In Fig. 5 ist ein Segment 70 gemäß der alternativen Ausführungsform im Querschnitt abgebildet; und es ist in einer auseinandergezogenen Darstellung in Bezug auf eine Nabe 71 analog der Nabe 3 dargestellt, die gestrichelt gezeichnet ist. Das Segment 70 umfaßt: ein Substrat 75; eine Wurzelanordnung 76; ein Harzsystem 77; und eine Lage 78 aus Borsten 79. Die Lage 78 von Borsten 79 und das Harzsystem 77 können im wesentlichen analog denjenigen sein, die weiter oben für die in Fig. 1 - 4 veranschaulichte Ausführungsform beschrieben sind. Als Alternative könnten die Borsten 79 direkt im Substrat 75 befestigt werden.A particularly advantageous alternative embodiment is illustrated in Fig. 5. In Fig. 5, a segment 70 according to the alternative embodiment is shown in cross-section; and it is shown in an exploded view with respect to a hub 71 analogous to the hub 3, which is shown in dashed lines. The segment 70 comprises: a substrate 75; a root arrangement 76; a resin system 77; and a layer 78 of bristles 79. The layer 78 of bristles 79 and the resin system 77 may be substantially analogous to those described above for the embodiments shown in Figs. 1- 4. Alternatively, the bristles 79 could be attached directly to the substrate 75.

Zwei einzigartige charakteristische Eigenschaften unterscheiden generell die Ausführungsform in Fig. 5 von den Ausführungsformen in den Figuren 1 - 4 sowie 11 und 12. Diese betreffen die Form des Substrats 75 und die Art des Wurzelsystems 76. Genauer gesagt, das Substrat 75 besitzt eine gekrümmte Gestalt, d.h. es ist eine gekrümmtes Element und keine ebene Struktur wie bei der Ausführungsform in den Figuren 1 - 4. Die Wurzelanordnung 76 enthält ein einzelnes, zentral positioniertes Wurzelelement 83.Two unique characteristics generally distinguish the embodiment of Figure 5 from the embodiments of Figures 1-4 and 11 and 12. These relate to the shape of the substrate 75 and the nature of the root system 76. More specifically, the substrate 75 has a curved shape, i.e., it is a curved element rather than a planar structure as in the embodiment of Figures 1-4. The root assembly 76 includes a single, centrally positioned root element 83.

Bei einigen Anwendungsformen lassen sich Vorteile aus der Anordnung gemäß Fig. 5 erzielen. Typischerweise ruft zum Beispiel ein Substrat 75 mit einem einzelnen Wurzelelement 83 bei der Montage weniger Reibung in der Längsrinne hervor als ein Substrat mit zwei daran befindlichen langgestreckten Wurzelelementen.In some applications, advantages can be achieved from the arrangement of Fig. 5. Typically, for example, a substrate 75 with a single root element 83 will cause less friction in the longitudinal channel during assembly than a substrate with two elongated root elements attached thereto.

Es dürfte klar sein, daß bei einem einzigen, zentral angeordneten Wurzelelement 83 ein gekrümmtes Substrat 75 notwendig ist, damit sich dieses Substrat 75 an die gekrümmte Außenfläche 85 der zylindrischen Nabe 71 anpassen kann. Vorzugsweise, und wie aus Fig. 5 ersichtlich, besteht das Substrat 75 aus einem relativ steifen, jedoch etwas elastischen Kunststoff- oder Polymermaterial mit einer konkaven Seite mit einem Krümmungsradius, der etwas kleiner ist als der Krümmungsradius der Außenfläche 85 der Nabe 71.It will be appreciated that with a single, centrally located root member 83, a curved substrate 75 is necessary to allow the substrate 75 to conform to the curved outer surface 85 of the cylindrical hub 71. Preferably, and as shown in Figure 5, the substrate 75 is made of a relatively stiff, but somewhat resilient, plastic or polymer material having a concave side with a radius of curvature slightly smaller than the radius of curvature of the outer surface 85 of the hub 71.

Wie in Fig. 5 dargestellt, wird das relativ steife Substrat 75, wenn ein Zusammengreifen zwischen dem Segment 70 und der Nabe 71 erfolgt, unter diesen Umständen gezwungen, sich etwas abzuflachen oder sich auszubreiten; und auf Grund seiner steifen, elastischen Beschaffenheit wird es sich dicht an die Nabe 71 pressen. Dadurch entsteht ein relativ enger Zusammengriff zwischen dem Substrat 75 und der Nabe 71, und es wird jede Neigung zum Kippen, Klappen oder Hin- und Herbewegen verhindert, die sonst bei einem Segment 70 an einem einzelnen, zentral angeordneten Wurzelelement 83 auftreten könnte. Auf diese Weise wird eine nichtklappende Anordnung oder Einrichtung im Segment der Ausführungsform von Fig. 5 durch Verwendung eines gekrümmten Substrats, dessen Krümmungsradius geringer ist als der der Unterlage, in Kombination mit einem steifen, elastischen Substratmaterial geschaffen. Dadurch wird auch eine enge Kopplung zwischen angrenzenden Segmenten 70 an einer Nabe 71 gewährleistet.As shown in Fig. 5, when engagement occurs between the segment 70 and the hub 71, the relatively stiff substrate 75 is forced to flatten or expand somewhat under these circumstances; and due to its stiff, resilient nature, it will press tightly against the hub 71. This provides a relatively close engagement between the substrate 75 and the hub 71 and prevents any tendency to tilt, flap or rock back and forth which might otherwise occur in a segment 70 on a single, centrally located root member 83. In this way, a non-flapping arrangement or device is provided in the segment of the embodiment of Fig. 5 by using a curved substrate having a radius of curvature less than that of the base in combination with a stiff, resilient substrate material. This also provides a close coupling between adjacent segments 70 on a hub 71.

Die oben beschriebenen Bürstensegmentanordnungen bieten einzigartige Vorteile gegenüber früher benutzten Bürstenkonstruktionen. Erstens, und wie in Fig. 1 veranschaulicht, lassen sich die Segmente je nach Bedarf leicht montieren, entfernen und auswechseln. Durch Prüfung von Fig. 1 wird ersichtlich, daß die Montage und die Demontage erfolgen können, ohne daß die Nabe 3 von der Appreturvorrichtung 1 abgenommen zu werden braucht. Im Gegensatz zu einer schraubenförmig aufgewickelten Anordnung geschieht ein Auswechseln relativ rasch, und die ordnungsgemäße Ausrichtung zwischen benachbarten Segmenten kann verhältnismäßig leicht vonstatten gehen.The brush segment assemblies described above offer unique advantages over previously used brush designs. First, and as illustrated in Fig. 1, the segments can be easily assembled, removed and replaced as required. By examining Fig. 1, it will be seen that assembly and disassembly can be accomplished without removing the hub 3 from the finishing device 1. Unlike a helically wound assembly, replacement is relatively rapid and proper alignment between adjacent segments can be accomplished relatively easily.

Bei ihrer Anwendung schaffen Montageweisen gemäß der vorliegenden Erfindung viele verschiedene mögliche Anordnungen. Die dargestellte Bürstenfläche 11 zum Beispiel (Fig. 3) besteht generell aus vier langgestreckten Streifen oder Segmenten, die vollständig in Längsrichtung quer über die Nabe 3 verlaufen. Es wird verständlich, daß natürlich keine Forderung besteht, daß alle vier Segmente des Bürstenmaterials gleichartig sein müssen. Das heißt, daß man auf den verschiedenen Streifen verschiedene Konstruktionen der Bürstenborsten verwenden kann.When used, mounting methods according to the present invention provide for many different possible arrangements. For example, the illustrated brush surface 11 (Fig. 3) generally consists of four elongated strips or segments extending entirely longitudinally across the hub 3. It will be understood that there is of course no requirement that all four segments of brush material be of the same type. That is, one can different strips can use different designs of brush bristles.

In den Figuren 6, 7, 8 und 9 sind einige nützliche Variationen dargestellt, in denen man die Bürsten auf die Naben aufbringen kann. In Fig. 6 zum Beispiel ist eine Nabe 90 mit einer Vielzahl von Abschnitten oder Segmenten 91 mit darauf befestigtem Bürstenmaterial dargestellt. Die einzelnen Abschnitte oder Segmente 91 verlaufen nicht vollständig in Längsrichtung über die Nabe 90. So kann die gesamte zylindrische Bürste 93 mit einer veränderlichen seitlichen Konstruktion versehen werden. Das bedeutet, daß in einer Reihe auf einer Nabe unterschiedliche Bürstenmaterialien verwendet werden können. Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung sieht "mauerwerksähnlich" aus; d.h. die Segmentenden aneinandergrenzender Reihen sind nicht direkt aufeinander ausgerichtet, sondern sind eher gegeneinander versetzt. Mit dieser Anordnung würde man im allgemeinen vermeiden, daß kleine Lücken zwischen in Längsrichtung aneinandergrenzenden Segmenten auftreten, die an jeder gegebenen Stelle vollständig um die zylindrische Bürste 93 herumlaufen.Figures 6, 7, 8 and 9 show some useful variations in how the brushes can be mounted on the hubs. For example, in Figure 6, a hub 90 is shown having a plurality of sections or segments 91 with brush material attached thereto. The individual sections or segments 91 do not extend completely lengthwise across the hub 90. Thus, the entire cylindrical brush 93 can be provided with a variable lateral construction. This means that different brush materials can be used in a row on a hub. The arrangement shown in Figure 6 has a "brick wall" appearance; that is, the segment ends of adjacent rows are not directly aligned with each other, but rather are offset from each other. This arrangement would generally avoid small gaps between longitudinally adjacent segments which extend completely around the cylindrical brush 93 at any given location.

Mit der in Fig. 7 zu sehenden Anordnung wird auch veranschaulicht, daß man eine Vielzahl von Segmenten verwenden kann, um eine vollständige zylindrische Bürste 100 zu schaffen. Bei unterschiedlichen Segmenten lassen sich in vorteilhafter Weise unterschiedliche Borstenkonstruktionen verwenden, zu denen veränderbare Borstenlängen, veränderbare Abriebeigenschaften der Borsten und veränderbare Borstendichte gehören. Zum Beispiel lassen sich unterschiedliche Oberflächeneffekte auf in Bearbeitung befind-lichem Material oder unterschiedliche Effekte in unterschiedlichen Bereichen der in Bearbeitung befindlichen Materialien erzielen.The arrangement shown in Figure 7 also illustrates that a plurality of segments can be used to create a complete cylindrical brush 100. Different segments can advantageously utilize different bristle designs, including variable bristle lengths, variable bristle abrasive properties, and variable bristle density. For example, different surface effects on material being processed or different effects in different areas of the materials being processed can be achieved.

In Fig. 8 ist eine Anordnung 110 veranschaulicht, die zeigt, daß man Lücken 111 zwischen den Abschnitten 112 der Bürstensegmente lassen kann. So läßt sich zum Beispiel die Oberfläche eines Produkts nur an ausgewählten Stellen bearbeiten, indem man solche Lücken 111 nur gewählt positioniert.Fig. 8 shows an arrangement 110 which shows that gaps 111 can be left between the sections 112 of the brush segments. For example, the surface of a product can only be processed at selected locations by only selectively positioning such gaps 111.

Es versteht sich, daß es bei einigen Anwendungsbereichen wünschenswert sein kann, Anker oder dergleichen vorzusehen, die in Zusammenhang mit den Längsrinnen montierbar sind, um damit leichter eine Anordnung wie die in Fig. 8 dargestellte konstruieren zu können. Die Anker können als Streben längs der Enden verschiedener einzelner Segmente 113 verwendet werden, um ein unbeabsichtigtes Längsverrutschen der Segmente 113 gegenüber der Nabe 115 zu verhindern. Weiterhin kann die Nabe 115 bei jeder der Ausführungsfor-men mit Streben oder Flanschen an entgegengesetzten Enden versehen werden, um unbeabsichtigtes Verrutschen der darin montierten Segmente zu verhindern. Keine Einzelheiten sind zu sehen hinsichtlich der Anker oder Verstrebungen in den Längsrinnen oder in Zusammenhang mit den Naben, denn jede von den verschiedenen Anordnungen könnte verwendet werden, und es soll keine spezifische Anordnung herausgestellt werden. Arbeitsfähig wäre generell eine Anordnung, die an der Nabe in einer Weise befestigt werden kann, bei der eine Überlagerung mit der Tätigkeit der Bürsten vermieden wird, die sich aber mit den Enden der Bürstensegmente ausrichtet und deren Verrutschen in Längsrichtung verhindert.It will be understood that in some applications it may be desirable to provide anchors or the like mountable in association with the longitudinal grooves to facilitate the construction of an arrangement such as that shown in Fig. 8. The anchors may be used as struts along the ends of several individual segments 113 to prevent inadvertent longitudinal slippage of the segments 113 relative to the hub 115. Furthermore, the hub 115 in any of the embodiments may be provided with struts or flanges at opposite ends to prevent inadvertent slippage of the segments mounted therein. No details are shown regarding the anchors or struts in the longitudinal grooves or in association with the hubs, as any of the various arrangements could be used and no specific arrangement is intended to be emphasized. Generally, an arrangement that can be attached to the hub in a way that avoids interference with the action of the brushes, but that aligns with the ends of the brush segments and prevents them from slipping longitudinally would be workable.

Mit der Anordnung 120, die in Fig. 9 veranschaulicht ist, wird demonstriert, daß sich Anordnungen entwickeln lassen, bei denen Borstengrößen verschiedener Längen in unterschiedlichen Abschnitten der Anordnung vorgesehen werden können. Eine solche Anordnung ließe sich zum Beispiel verwenden, um eine Oberfläche zu bearbeiten, in der sich Vertiefungen befinden. Ein Vorteil an der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß solche maßgeschneiderten Anordnungen ohne wesentlichen Aufwand leicht und schnell geschaffen werden können.The arrangement 120 illustrated in Figure 9 demonstrates that arrangements can be developed in which bristle sizes of different lengths can be provided in different portions of the arrangement. Such an arrangement could be used, for example, to machine a surface in which there are recesses. An advantage of the present invention is that such tailor-made arrangements can be created easily and quickly without significant effort.

Aus den Figuren 6, 7, 8 und 9 geht hervor, daß durch Verwendung von Bürstensegmenten gemäß vorliegender Erfindung leicht und schnell eine große Anzahl verschiedener Anordnungen geschaffen werden kann. So kann die Bedienungsperson für ein Appreturverfahren, indem sie eine Vielzahl von Bürstensegmentsätzen vorsieht, vorhandene zylindrische Naben leicht wechseln oder modifizieren, um einen sehr breiten Bereich möglicher Appreturarbeiten unterzubringen. Die in den Figuren 1, 6, 7, 8 und 9 dargestellten Beispiele sollen lediglich der Darstellung von Möglichkeiten dienen und stellen keine Einschränkung dar.It will be seen from Figures 6, 7, 8 and 9 that by using brush segments according to the present invention, a large number of different arrangements can be easily and quickly created. Thus, by providing a plurality of sets of brush segments for a finishing process, the operator can easily change or modify existing cylindrical hubs to accommodate a very wide range of possible finishing operations. The examples shown in Figures 1, 6, 7, 8 and 9 are intended to be illustrative only of possibilities and are not limiting.

Eine weitere einzigartige Ausführungsform ist in Fig. 10 veranschaulicht. In Fig. 10 ist generell eine Querschnittsansicht analog der von Fig. 4 dargestellt, jedoch in einer Anordnung 140 mit Borsten 141, die in einem Winkel und nicht senkrecht zum Substrat nach außen verlaufen. Zur Anordnung 140 gehören weiterhin: ein Harzsystem 142; ein ebenes, flexibles, elastisches Substrat 143; und eine Wurzelanordnung 144.Another unique embodiment is illustrated in Fig. 10. In Fig. 10 there is shown generally a cross-sectional view analogous to that of Fig. 4, but in an arrangement 140 with bristles 141 extending outward at an angle rather than perpendicular to the substrate. The arrangement 140 further includes: a resin system 142; a planar, flexible, resilient substrate 143; and a root arrangement 144.

Aus dem Bezug auf Fig. 10 ist zu entnehmen, daß die darin gezeigte Anordnung 140 in der Nabe eines Systems wie dem in Fig. 1 dargestellten montiert werden kann, wobei die Borsten 141 generell in Rotationsrichtung oder in Gegenrichtung zur Rotationsrichtung weisen. Diese Anordnung läßt sich verwenden, um unterschiedliche Appretureffekte zu erzielen. Weiterhin kann ebendiese Anordnung 140 umgekehrt werden, nachdem sie einige Zeit in Gebrauch war, um damit einen anderen Appretureffekt zu erzielen. Daher besteht ein Zweck hinsichtlich Fig. 10 darin, zu zeigen, daß Bürstensegmente gemäß vorliegender Erfindung, wenn dies gewünscht wird, nach einer Nutzungszeit umgelegt werden können, um zum Beispiel den Verschleiß auszugleichen oder um unterschiedliche Appretureffekte zu erzielen. Ein Umlegen wäre bei jeder der dargestellten Ausführungsformen möglich, jedoch lassen sich mit einer Anordnung (Fig. 10), die hinichtlich der Umlegung asymmetrisch ist, einzigartige Vorteile erzielen.Referring to Fig. 10, it will be appreciated that the assembly 140 shown therein may be mounted in the hub of a system such as that shown in Fig. 1 with the bristles 141 facing generally in the direction of rotation or in the opposite direction to the direction of rotation. This arrangement may be used to achieve different finishing effects. Furthermore, this same assembly 140 may be reversed after it has been in use for some time to achieve a different finishing effect. Therefore, one purpose of Fig. 10 is to show that brush segments according to the present invention may, if desired, can be folded over after a period of use, for example to compensate for wear or to achieve different finishing effects. Folding would be possible with any of the embodiments shown, but unique advantages can be achieved with an arrangement (Fig. 10) that is asymmetrical with regard to folding.

Ein weiterer Zweck der in Fig. 10 dargestellten Anordnung besteht darin, auf eine Anwendung in anderen Anordnungen hinzuweisen, die keine kreisförmigen, zylindrischen Nabenanordnungen sind. In herkömmlichen Anordnungen wurden winkelförmig ausgerichtete Borsten 141 mit ebenen, schwingenden Oberflächen benutzt. Zu bearbeitende Gegenstände werden auf der schwingenden Oberfläche plaziert und bewegen sich infolge der Vibration generell in der Richtung, nach der die Borsten verlaufen. Bei deren Bewegung längs der schwingenden Oberfläche der Borsten besteht die Wirkung der Borsten darin, daß sie auf der Oberfläche der Gegenstände eine Endbearbeitung (eine Appretur) hervorbringen. Das heißt, die Gegenstände bewegen sich auf mehr oder weniger feststehenden, jedoch vibrierenden Bürstensegmenten. Es versteht sich, daß Segmente gemäß vorliegender Erfindung in Verbindung mit Schwingsystemen montiert werden können, wenn die Schwingsysteme mit geeigneten Montageschlitzen ausgestattet sind. So können zum Beispiel in einem industriellen Appreturprozeß, bei dem Ausrüstungen mit kreisförmigen Naben und auch Ausrüstungen mit ebenen, schwingenden Appretursystemen verwendet werden, die gleichen Bürstensegmente für beide Bearbeitungsgänge eingesetzt werden, wenn Segmente hergestellt werden, die analog den in Fig. 2 dargestellten sind, und wenn sowohl die Nabenausrüstung als auch die Schwingtischausrüstungen in geeigneter Weise für die Montage des Wurzelsystems ausgelegt sind.Another purpose of the arrangement shown in Figure 10 is to indicate application in arrangements other than circular, cylindrical hub arrangements. In conventional arrangements, angularly oriented bristles 141 with flat, vibrating surfaces have been used. Articles to be processed are placed on the vibrating surface and, due to vibration, move generally in the direction in which the bristles extend. As they move along the vibrating surface of the bristles, the action of the bristles is to produce a finish on the surface of the articles. That is, the articles move on more or less stationary but vibrating brush segments. It will be understood that segments according to the present invention can be mounted in conjunction with vibrating systems if the vibrating systems are provided with suitable mounting slots. For example, in an industrial finishing process using equipment with circular hubs and also equipment with plane, oscillating finishing systems, the same brush segments can be used for both operations if segments are manufactured that are analogous to those shown in Fig. 2 and if both the hub equipment and the oscillating table equipment are suitably designed for mounting the root system.

Was Fig. 13 betrifft, so wird darin ein alternatives Wurzelsystem dagestellt. In Fig. 13 ist insbesondere ein Bürstensegment 200 an eine Nabe 201 montiert dargestellt. Zum Bürstensegment 200 gehört ein Substrat 205, auf dem sich Borsten 206 befinden. Das Segment 200 umfaßt auch eine Wurzelanordnung 210, die aus einem Paar Wurzelelementen 211 besteht. Jedes Wurzelelement 211 enthält eine langgestreckte Hülse 212, die an einer Unterseite 215 eines Substrats 205 befestigt ist und von dieser herabhängt. Hülsen 212 werden mittels darin positionierter Stäbe oder Schieber 220 so ausgedehnt, daß sie in jedem Wurzelelement 211 und 212 ein Kopfteil 225 bilden.Referring to Fig. 13, an alternative root system is shown. In particular, Fig. 13 shows a brush segment 200 mounted to a hub 201. Brush segment 200 includes a substrate 205 having bristles 206 thereon. Segment 200 also includes a root assembly 210 comprised of a pair of root members 211. Each root member 211 includes an elongated sleeve 212 attached to and depending from a bottom surface 215 of substrate 205. Sleeves 212 are expanded by means of rods or sliders 220 positioned therein to form a head portion 225 in each root member 211 and 212.

Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform könnten Bürstensegmente gemäß vorliegender Erfindung längs der Innenseite einer rotierenden Nabe montiert sein, um Gegenstände, die in dieser trommelpoliert werden, abzubürsten. Daraus wird ersichtlich,daß sehr viele verschiedene Haltestrukturen in Verbindung mit Bürstensegmenten gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können.In an alternative embodiment not shown, brush segments according to the present invention could be mounted along the inside of a rotating hub to brush objects being tumble polished therein. It will be appreciated that a wide variety of support structures could be used in conjunction with brush segments according to the present invention.

Aus obigem ist zu entnehmen, daß das Montagesystem gemäß vorliegender Erfindung eine einmalige Vielseitigkeit hervorbringt, die früher nicht ohne weiteres erzielbar war. Es lassen sich damit durch problemloses Variieren der Segmente auf Kundenwünsche zugeschnittene Bürsten ohne weiteres herstellen. Die Segmente können bei Bedarf leicht demontiert und gereinigt werden. Weiterhin lassen sich verschlissene Segmente ohne weiteres ersetzen. Die Montage erfordert im allgemeinen keine äußerste Präzision. Außerdem kann in vielen Fällen die Montage von Bürstensegmenten erfolgen, ohne daß die Nabe von der Appreturvorrichtung abgenommen werden muß (Fig. 1).From the above it can be seen that the assembly system according to the present invention provides a unique versatility that was not previously easily achievable. It allows brushes to be easily tailored to customer requirements by easily varying the segments. The segments can be easily dismantled and cleaned if necessary. Furthermore, worn segments can be easily replaced. Assembly does not generally require extreme precision. In addition, in many cases the assembly of brush segments can be carried out without the hub having to be removed from the finishing device (Fig. 1).

Es versteht sich, daß zwar bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, die Erfindung aber nicht auf hierin beschriebene und dargestellte spezifische Formen, Anordnungen von Teilen oder Verfahren beschränkt ist.It is to be understood that while certain embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the invention is not limited to the specific forms, arrangements of parts, or methods described and illustrated herein.

Claims

1. Cylindrical brush device (1), comprising:

(a) a cylindrical hub (3, 90, 115, 201) having opposite ends and an outer surface (26, 85); wherein the outer surface (26, 85) of the hub has a radius of curvature;

(b) a device (4) on which the hub (3, 90, 115, 201) is mounted so that it rotates about its longitudinal axis;

(c) a drive mechanism (5) which selectively rotates the cylindrical hub (3, 90, 115, 201);

(d) a first substrate (30) mounted on the hub (3, 90, 115, 201) and having first and second opposing surfaces and first and second side edges (61, 62);

(e) a layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) attached to the first substrate (30) and extending outwardly from the first surface of the first substrate;

(g) a second substrate (30) mounted on the hub and having first and second opposing surfaces and first and second side edges (61, 62); and

(h) a layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) secured to the second substrate (30) and extending outwardly from the first surface of the second substrate; the device (1) being characterized in that

(A) the hub has a plurality of substantially parallel, elongated slots (55) communicating with the outer surface (26, 85) of the hub; each of the slots between the opposite ends (8, 9) of the hub;

(B) at least one elongated root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate projects outwardly from the second surface of the first substrate and is generally parallel to and spaced from the side edges (61, 62) of the first substrate; the root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate being designed and arranged to slidably engage a selected one of the elongated slots (55) in the cylindrical hub by entering one of the hub ends (8, 9) so as to secure the first substrate (30) to the cylindrical hub (3, 90, 115, 201);

(C) at least one elongated root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate projects outwardly from the second surface of the second substrate and is generally parallel to and spaced from the side edges (61, 62) of the second substrate; the root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate being designed and arranged to slidably engage a selected one of the elongated slots (55) in the cylindrical hub by entering one of the hub ends (8, 9) to secure the second substrate (30) to the cylindrical hub (3, 90, 115, 201);

(D) such that when the device (1) is operatively mounted, the second substrate (30) is radially aligned adjacent to the first substrate (30), with one of the side edges (61, 62) of the first substrate generally aligned parallel to and adjacent to one of the side edges (61, 62) of the second substrate; and

(E) that a device (21) is provided which enables the first and second substrates to be mounted independently of one another on the cylindrical hub (3, 90, 115, 201) can be attached to and removed from the device (1) while the hub (3, 90, 115, 201) is mounted on the device (1).

2. Device (1) according to claim 1, further characterized in that:

(a) the elongated root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate is longitudinally continuous; and

(b) the elongated root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate is continuous in the longitudinal direction.

3. Device (1) according to claim 1 and 2, further characterized in that:

(a) the root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate is formed integrally with the first substrate (30); and

(b) the root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate is formed integrally with the second substrate (30).

4. Device (1) according to claims 1 to 3, further characterized by:

(a) a resin system (33) with which the layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) is attached to the first substrate (30); and

(b) a resin system (33) with which the layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) is attached to the second substrate (30).

5. Device (1) according to claims 1 to 4, further characterized by:

(a) a third substrate (30) removably mounted on the hub (3, 90, 115, 201) and having first and second having opposing surfaces and first and second side edges (61, 62);

(b) a layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) secured to the third substrate (30) and extending outwardly from the first surface of the third substrate;

(c) at least one elongated root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the third substrate extending outwardly from the second surface of the third substrate and extending generally parallel to and spaced from the side edges (61, 62) of the third substrate; the root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the third substrate being designed and arranged to slidably engage a selected one of the elongated slots (55) of the cylindrical hub by entering therein at one of the hub ends (8, 9) to secure the third substrate (30) to the cylindrical hub (3, 90, 115, 201); and

(d) when the device (1) is operatively assembled, the third substrate (30) is positioned longitudinally adjacent to the first substrate (30).

6. Device (1) according to claims 1 to 5, further characterized in that:

(a) the layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) on the first substrate extends outwardly from the first substrate (30) over a first distance; and

(b) the third layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) extends a second distance outward from the third substrate (30); the first outward distance being different from the second outward distance.

7. Brush and hub combination comprising:

(a) a cylindrical hub (3, 90, 115, 201) having one end and an outer surface (26, 85);

(b) a first substrate (30) mounted on the hub (3, 90, 115, 201) and having first and second opposing surfaces and first and second side edges (61, 62);

(c) a layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 201) attached to the first substrate (30) and extending outwardly from the first surface of the first substrate;

(e) a second substrate (30) mounted on the hub (3, 90, 115, 201) and having first and second opposing surfaces and first and second side edges (61, 62); and

(f) a layer of bristles (12, 45, 46, 68, 69, 79, 141, 158, 206) secured to the second substrate (30) and extending outwardly from the first surface of the second substrate; the device (1) being characterized in that:

(A) the hub (3, 90, 115, 201) includes a plurality of substantially parallel, elongated slots (55) communicating with the hub end (8, 9) and the outer surface (26, 85) of the hub;

(B) at least one elongated root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate projects outwardly from the second surface of the first substrate and is generally parallel to and spaced from the side edges (61, 62) of the first substrate; the root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate being designed and arranged to slidably engage a selected one of the elongated slots (55) of the cylindrical hub by entering the hub end (8, 9) to secure the first substrate (30) in the cylindrical hub (3, 90, 115, 201);

(C) at least one elongated root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate projects outwardly from the second surface of the second substrate and is generally parallel to and spaced from the side edges (61, 62) of the second substrate; the root member (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate being designed and arranged to slidably engage a selected one of the elongated slots (55) of the cylindrical hub by entering the hub end (8, 9) to secure the second substrate (30) to the cylindrical hub (3, 90, 115, 201); and

(D) such that when the brush and hub combination is operatively assembled, the second substrate (30) is radially aligned adjacent to the first substrate (30), with one of the side edges (61, 62) of the first substrate aligned generally parallel to and adjacent to one of the side edges (61, 62) of the second substrate.

8. A brush and hub combination according to claim 7, further characterized in that

(a) the elongated root element of the first substrate is continuous in the longitudinal direction (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211); and

(b) the elongated root element of the second substrate is continuous in the longitudinal direction (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211).

9. A brush and hub combination according to claim 7 and 8, further characterized in that

(a) the elongated root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the first substrate is formed integrally with the first substrate (30); and

(b) the elongated root element (32, 42, 64, 66, 83, 157, 211) of the second substrate is formed integrally with the second substrate (30).

10. A brush and hub combination according to claim 7 to 9, further characterized by:

11. A brush and hub combination according to claim 7 to 10, further characterized by:

(a) a third substrate (30) removably mounted on the hub (3, 90, 115, 201) and having first and second opposing surfaces and first and second side edges (61, 62);

(d) when the brush and hub combination is operatively assembled, the third substrate (30) is positioned longitudinally adjacent to the first substrate (30).

12. A brush and hub combination according to claim 11, further characterized in that: