EP0193074B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren - Google Patents

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EP0193074B1
EP0193074B1 EP86102028A EP86102028A EP0193074B1 EP 0193074 B1 EP0193074 B1 EP 0193074B1 EP 86102028 A EP86102028 A EP 86102028A EP 86102028 A EP86102028 A EP 86102028A EP 0193074 B1 EP0193074 B1 EP 0193074B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cross
bristle
section
strand
continuous
Prior art date
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Expired
Application number
EP86102028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0193074A3 (en
EP0193074A2 (de
Inventor
Georg Weihrauch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coronet Werke GmbH
Original Assignee
Coronet Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coronet Werke GmbH filed Critical Coronet Werke GmbH
Priority to AT86102028T priority Critical patent/ATE48516T1/de
Publication of EP0193074A2 publication Critical patent/EP0193074A2/de
Publication of EP0193074A3 publication Critical patent/EP0193074A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0193074B1 publication Critical patent/EP0193074B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
    • A46D1/08—Preparing uniform tufts of bristles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00—Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/08—Parts of brush-making machines
    • A46D3/082—Magazines for bristles; Feeding bristles to magazines; Knot picking

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of bristle goods, such as brushes, brushes, brooms or the like, consisting of a bristle carrier and bundles of bristles attached thereto, by pulling plastic bristles combined into an endless strand from a supply spool, bringing them up to the bristle carrier, securing them to length and length get cut.
  • the invention further relates to an apparatus for performing the method.
  • bristle articles Since the endless strand has an approximately round to flat-oval cross-section due to production, only those bristle articles can be produced in which bristle bundles with a corresponding cross-section are desired or can be accepted, which is the case with the majority of bristle articles. In certain cases, however, bristle bundles with others, e.g. B. prismatic cross-section, required or at least desirable, which applies for example to brushes. In addition, there are bristle products in which bristle bundles of a different cross-sectional shape and different cross-sectional area would also be advantageous, but so far such bristle bundles have not been used due to the lack of rational production methods.
  • the invention is based on the object of proposing a method and a device for producing bristle products with the aid of which bristle bundles of any cross section can be produced and these can be processed into bristle products with any bristle fields.
  • this object is achieved in that the endless strand is deformed when it is brought up to the bristle carrier by pressure acting laterally on its entire circumference to a cross-section deviating from the original shape, and after the desired cross-sectional shape has been reached on the Bristle holder is attached.
  • the invention first makes use of the advantages of processing the endless strand, which have been recognized but have not yet been implemented in practice and opens up the possibility of converting the endless strand into any cross-sectional shape by reshaping the endless strand by means of lateral pressure, and of this endless strand while maintaining the to give him the cross-sectional shape to attach the bristles to the bristle carrier. It is therefore no longer necessary to first produce the cut material when processing the bristle material and then to cut the cut bristles from one from this cut material by means of suitable receiving devices (e.g. DE-PS 23 35 468, DE-AS 26 46 048) cut out the larger magazine and bring it to the bristle holder.
  • suitable receiving devices e.g. DE-PS 23 35 468, DE-AS 26 46 048
  • the invention works from the endless strand via a forming process, as is used similarly when profiling other endless material.
  • the pressure acting laterally on the entire circumference of the endless strand must be obtained in this way. be that the individual monofilaments within the strand are displaced and rearranged so that the desired cross-section is finally established and this is maintained up to the point of attachment.
  • the pressure acting laterally on the endless strand is lower in the area in front of the fastening point than in the area in front.
  • the strand is therefore initially subjected to a pressure necessary for its forming and this is then reduced after the desired cross section has been reached, so that the individual bristles within the strand again have a certain freedom of movement.
  • This ensures that the bristles spread slightly at the leading end of the strand, which, after the bristles have been fastened to the bristle carrier, means that there are small gaps between the individual bristles in the region of the bristle carrier. This is in.
  • Individual case e.g. B. with application devices such as brushes, painter's brushes, etc. desired in order to store the application medium within the device between the bristles and to be able to release it successively.
  • a plurality of endless strands are brought together and shaped together to any cross section by lateral pressure.
  • the invention provides in particular the possibility of reshaping the endless strands into prismatic cross sections, which are particularly favorable, even a requirement, especially when the bristle carrier is covered over the entire surface.
  • the number of endless strands and their cross-sectional shape can be selected such that the bristle carrier is completely covered with the distance between the mutually facing sides of the bristle bundles that is largely constant on the fastening surface.
  • areas of any size can be covered with bristles over their entire area, only narrow channels being present between the individual bristle bundles. In the case of application devices, these in turn can be used to hold the application medium in the device.
  • the method according to the invention with the features described above has the advantage that the packing density of the bristles can be varied by the lateral pressure during the shaping or afterwards, which is the case with the known cutting out of bristle bundles or packages of any cross-section from material recorded with magazines (DE- PS 2 335 468, DE-AS 2 646 048) is not possible.
  • a lateral pressure of the cut-out mold achieved primarily by wedging, must be exerted on the bristles, which then remains in the cut-out mold until the bristles are attached to the bristle holder.
  • the method according to the invention has the great advantage that even very thin bristles could be processed properly, which is not possible when cutting out magazines with cut material, since such bristles easily deflect, kink and ultimately also deform permanently. This applies especially to the production of brushes, toothbrushes, etc.
  • the invention is based on a known device (DE-OS 2 847 781, 2849510) with at least one supply spool which receives at least one bristle endless strand, a take-off device for the endless strand, a cutting device, a holding device for the bristle holder and a device for attaching the bristles to the bristle carrier.
  • a known device DE-OS 2 847 781, 2849510
  • such a device is characterized in that a mold with at least one channel leading the endless strand, the cross-section of which deviates from the original cross-sectional shape corresponds to the desired cross-section of the bristle bundle and the cross-sectional area of which corresponds approximately to that of the endless strand, is arranged in front of the device for fastening the bristles is.
  • the endless strand is withdrawn from the spool and passed through the molding tool, in which the endless strand is brought from its original round cross-section into the desired cross-sectional shape.
  • the cross-sectional area remains approximately the same, so that the bristles in the molding tool are only displaced and displaced relative to one another, but an excessive tensile stress is not built up due to excessive lateral pressure.
  • the endless strand is then brought up to the device for fastening the bristles to the bristle carrier and, after fastening, cut to length by welding, gluing, and injection by means of the cutting device.
  • the molding tool has a plurality of guide channels arranged next to one another at a small distance, each for one of a plurality of endless strands. In this way, all or large parts of a cutlery area on the bristle carrier can be simultaneously occupied with bristle bundles of any cross-section.
  • the distance between the individual guide channels is selected in accordance with the requirements for the property of the bristle product to be produced.
  • each guide channel on the entry side of the endless strand has a round cross-section, the cross-sectional area of which is at least as large as that of the unshaped endless strand, and when the round cross section gradually changes into the final cross section.
  • the introduction of the leading end of the endless strand is facilitated during commissioning and, at the same time, the greatest possible force-free transformation from the original into the desired cross section is achieved.
  • the cross section of the guide channels on the exit side of the endless strands is somewhat enlarged.
  • the partition walls arranged between the guide channels taper to pointed edges on the outlet side of the endless strands. This ensures that the bristles spread apart at the leading end of the endless strands and the bristles of adjacent strands are brought together even when several endless strands are fed. This effect can also be favorably influenced by the fact that the partition walls arranged between the guide channels end at a distance from the end face of the molding tool on the outlet side.
  • adjacent guide channels or adjacent rows of guide channels diverge at a small angle towards the exit side.
  • the endless strands are moved slightly apart in the direction of the bristle carrier arranged behind the molding tool, this being possible for each individual bristle bundle or for entire rows of bristle bundles or bristle fields at the same or different angles.
  • the bristles After the bristles have been attached to the bristle carrier, the bristles are inclined toward one another towards the free end, which in turn is particularly desirable in application devices. As a result, a bristle closure is obtained at the free ends, which prevents the application medium from escaping freely, so that it only emerges under the application pressure and the application movement.
  • the device shown schematically in Fig. 1 has a plurality of coils 1, which are mounted in a frame, not shown. Each coil receives at least one endless strand 2 made of bristle material.
  • an unwinding device (not shown) is provided, by means of which the endless strands 2 are fed to a molding tool, which is denoted overall by 3.
  • the device has a device 4 for holding a bristle holder and a cutting device 6, by means of which the endless strands 2 passed through the molding tool 3 are cut to size as desired after the attachment of their leading ends to the bristle holder 5.
  • a device 7 for attaching the bristle bundle or the leading ends of the endless strands 2 to the bristle carrier 5 is also indicated schematically.
  • This fastening device can, for example, be a welding device by means of which both the leading ends of the endless strands 2 and the bristle carrier 5 made of plastic are melted and after their removal the bristle carrier 5 is brought to the melted bristle ends by means of the holding device 4. After the melt has cooled sufficiently, the holder 4 with the bristle carrier 5 and the welded-on endless strands can be pulled further by a bristle length, then the cutting device 6 can be activated and a bristle carrier can be fed again.
  • the originally round or flat oval continuous strands 2 are shaped by pressure acting laterally over the entire circumference.
  • the molding tool 3 has a preferably conical, circular inlet section 8 which tapers downwards and whose cross-sectional shape changes at the same time in the transition region 9 and finally merges into a guide channel 10 which is rectangular in the cross-sectional plane 11, e.g. B. quadra table is formed.
  • the endless strand 2 is formed into a rectangular, in particular square cross-section 12 as it passes through the molding tool 3, so that square bristle bundles are obtained with this molding tool.
  • any other prismatic cross-sectional shape can of course be produced.
  • the molding tool 3 shows a molding tool 3 with a multiplicity of guide channels 10, the conical inlet area not being shown for the sake of simplicity.
  • the partition walls 13 taper to a point in the region 15 on the outlet-side end face 14.
  • the guide channels 10, as shown in FIG. 5 are arranged side by side in two rows. The ends of the endless strands emerging from the molding tool 3 can, as has already been described with reference to FIG. 1, be connected to one another and to the bristle carrier by melting.
  • FIGS. 6 and 7 differs from that according to FIGS. 4 and 5 in that the partitions 13 end at a distance in front of the outlet-side end face 14 of the molding tool 3; this further supports the fanning out of the leading ends of the bristles within the endless strands.
  • the partition walls 13 between adjacent rows of guide channels 10 have a wall thickness that increases towards the outlet-side end face 14. As a result, the guide channels 10 diverge in the direction of the end face 14, so that the endless strands formed in the two rows of the guide channels 10 emerge at an angle to one another.
  • Fig. 8 shows schematically the cutlery area of a brush 17. It consists of two rows of rectangular bundles 18 arranged at a distance from one another, the bundles also being at a short distance from one another. In this way, a central chamber 19 and a plurality of narrow chambers 20 are formed, which in turn the application medium, for. B. the color, hold back. If necessary, the bristle bundles 18 can deviate slightly from the rectangular shape, so that the chambers 20 formed between them have an increasing cross-section from the outside inwards. In addition, the trim can be designed so that the chambers are closed on the outer outline. In the area of the narrow sides of the brush 17, either a larger rectangular bundle or, as shown in the drawing, several bundles 21 of triangular cross section can be provided.
  • Fig. 9 shows the cutlery area of a brush or a brush for applying media, which are housed in a container.
  • the bristle carrier 23 has, for example, a hole or channel 24.
  • bristle bundles 25 are provided, the bristle bundles 26 arranged in the corners having a somewhat modified cross section in that the corners are rounded.
  • FIG. 10 shows a modified cutlery field for a brush, in which the round endless strands have been formed into bristle bundles 27, 28 and 29 which form a largely closed outside of the bristle field.
  • the bristle field is fully occupied.
  • the special peculiarity is that the bristle bundles 27, 28, 29 have the same cross-sectional area despite the different cross-sectional shape.
  • a series of bristle bundles 31 with a square cross section and a row with bristle bundles 32 with a round cross section are arranged on the bristle carrier 30 in the central region, each with an endless strand round cross section have been obtained.
  • continuous strands that have not been formed can be used for the bristle bundles 32.
  • the three rows of bristle bundles 31 and 32 are surrounded on the outside by bristle bundles 33 with an elongated, rounded cross section, which have been produced, for example, from three endless strands by merging and correspondingly reshaping them.
  • the various cross-sectional shapes can be selected as they are particularly desirable for the use of the respective device, for example a relatively rigid design of the bristle bundles in the middle and a soft design in the outer area or vice versa.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, wie Pinsel, Bürsten, Besen oder dergleichen, bestehend aus einem Borstenträger und daran befestigten Borstenbündeln, indem zu einem Endlosstrang zusammengefaßte Kunststoffborsten von einer Vorratsspule abgezogen, an den Borstenträger herangebracht, an diesem befestigt und auf Länge geschnitten werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Mit dem heute überwiegenden Einsatz von Kunststoffborsten gewinnt zugleich die Verarbeitung vom Endlosstrang zunehmend an Bedeutung, da das Ausgangsmaterial extrudiert wird und somit endlos anfällt. Es wird nach dem Verstrecken auf Spulen oder zu Flachwickeln aufgewickelt. Bei der herkömmlichen Verarbeitung wird das Endlosmaterial aus einer großen Zahl von Monofilen zusammengefaßt und zu großen Bündeln bzw. Borstenpaketen verpackt. In dieser Form werden die Borstenpakete an den Borstenwarenhersteller geliefert. Für die Verarbeitung muß die Verpackung entfernt, das Borstenpaket in das Maschinenmagazin eingelegt und dort wieder zu kleineren Bündeln entsprechend der gewünschten Bündelstärke aufgelöst werden. Da diese Arbeitsgänge beim Borstenhersteller, wie auch beim Verarbeiter kostenintensiv sind, läge es an sich nahe, die Verarbeitung vom Endlosstrang durchzuführen, indem das Material beim Borstenhersteller aufgespult und vollständige Spulen an den Verarbeiter geliefert werden. in Erkenntnis der Vorteile dieser Arbeitsweise hat es nicht an Vorschlägen gefehlt (DE-OS 2 847781, 2849510), die Maschinen zur Herstellung der Borstenwaren so einzurichten, daß die Borsten als Endlosmaterial von der Spule verarbeitet werden können, indem der Endlosstrang von der Vorratsspule abgezogen, an den Borstenträger herangebracht und das freie Ende des Endlosstrangs am Borstenträger befestigt wird. Da der Endlosstrang fertigungsbedingt einen etwa runden bis flach-ovalen Querschnitt besitzt, lassen sich nur solche Borstenwaren herstellen, bei denen Borstenbündel mit entsprechendem Querschnitt erwünscht sind oder hingenommen werden können, was bei der Mehrzahl der Borstenwaren der Fall ist. In bestimmten Fällen aber sind Borstenbündel mit anderen, z. B. prismatischem Querschnitt, erforderlich oder aber zumindest erwünscht, was beispielsweise für Pinsel gilt. Daneben gibt es Borstenwaren, bei denen gleichfalls Borstenbündel anderer Querschnittsform und verschiedener Querschnittsfläche vorteilhaft wären, bisher aber ein Einsatz solcher Borstenbündel wegen fehlender rationeller Fertigungsmethoden unterblieben ist. Es ist zwar auch schon vorgeschlagen worden, in Borstenträgern Borstenlöcher von polygonalem Querschnitt vorzusehen und die Bündel darin mechanisch zu befestigen, doch werden die Löcher dabei nur unzureichend ausgefüllt, so daß sich in den Löchern Schmutz sammelt (DE-GM 80 04 640, 8403491).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Borstenwaren vorzuschlagen, mit deren Hilfe Borstenbündel beliebigen Querschnitts erzeugt und diese zu Borstenwaren mit beliebigen Borstenfeldern verarbeitet werden können.
  • Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren mit einer Verarbeitung vom Endlosstrang wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Endlosstrang beim Heranbringen an den Borstenträger durch seitlich auf seinen gesamten Umfang einwirkenden Druck zu einem von der ursprünglichen Form abweichenden Querschnitt umgeformt und nach Erreichen der gewünschten Querschnittsform an dem Borstenträger befestigt wird.
  • Die Erfindung macht sich zunächst die zwar erkannten, bisher in der Praxis aber noch nicht durchgesetzten Vorteile der Verarbeitung vom Endlosstrang zunutze und eröffnet die Möglichkeit, durch Umformen des Endlosstrangs mittels seitlichem Druck diesen Endlosstrang in jede beliebige Querschnittsform zu bringen und von diesem Endlosstrang unter Beibehaltung der ihm verliehenen Querschnittsform die Borsten an dem Borstenträger zu befestigen. Es ist somit nicht mehr notwendig, bei der Verarbeitung des Borstenmaterials erst das zugeschnittene Material herzustellen und aus diesem zugeschnittenen Material dann mittels geeigneter Aufnahmeeinrichtungen (z. B. DE-PS 23 35 468, DE-AS 26 46 048) die geschnittenen Borsten aus einem größeren Magazin auszustechen und an den Borstenträger heranzubringen. Die Erfindung arbeitet stattdessen vom Endlosstrang über einen Umformprozeß, wie er ähnlich beim Profilieren von anderem Endlosmaterial angewandt wird. Der auf den gesamten Umfang des Endlosstrangs seitlich einwirkende Druck muß so beschaffen. sein, daß die einzelnen Monofile innerhalb des Strangs so verdrängt und umgelagert werden, daß sich schließlich der gewünschte Querschnitt einstellt und dieser bis zur Befestigungsstelle beibehalten wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der auf den Endlosstrang seitlich einwirkende Druck im Bereich vor der Befestigungsstelle geringer als im Bereich davor. Der Strang wird also zunächst einem für seine Umformung notwendigen Druck ausgesetzt und dieser dann nach Erreichen des gewünschten Querschnittes verringert, so daß die einzelnen Borsten innerhalb des Strangs wieder eine gewisse Bewegungsfreiheit erhalten. Hierdurch wird erreicht, daß die Borsten am vorlaufenden Ende des Strangs etwas aufspreizen, was nach dem Befestigen der Borsten am Borstenträger dazu führt, daß im Bereich des Borstenträgers zwischen den einzelnen Borsten kleine Zwischenräume vorhanden sind. Dies ist im. Einzelfall, z. B. bei Auftragsgeräten, wie Pinseln, Malerbürsten etc. erwünscht, um das Auftragsmedium innerhalb des Gerätes zwischen den Borsten zu speichern und sukzessive abgeben zu können.
  • Bei dem eingangs geschilderten Stand der Technik ist es bekannt, mehrere jeweils auf Spulen untergebrachte Endlosstränge entsprechend der Anzahl der am Borstenträger zu befestigenden Borstenbündel an den Borstenträger heranzubringen, um beispielsweise die gesamte Bestückung eines Borstenträgers in einem Zug durchführen zu können. Auch bei einer solchen Mehrfachzuführung von Endlossträngen können diese jeweils auf eine gewünschte Querschnittsform gebracht werden. Dabei ist es insbesondere möglich, die Endlosstränge zu unter sich verschiedenen Querschnitten umzuformen, um beispielsweise einen Borstenträger von vorgegebenem Umriß vollflächig mit Borsten zu besetzen. Ebenso ist die Möglichkeit gegeben, zugleich Endlosstränge von unterschiedlichem Querschnitt zu verarbeiten.
  • Um aus einzelnen Endlossträngen mit jeweils vorgegebener Anzahl von Monofilen Borstenbündel mit einer größeren Anzahl von Borsten herstellen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß mehrere Endlosstränge zusammengeführt und gemeinsam durch seitlichen Druck zu einem beliebigen Querschnitt umgeformt werden.
  • Die Erfindung gibt insbesondere die Möglichkeit, die Endlosstränge zu prismatischen Querschnitten umzuformen, die vor allem bei einem vollflächigen Besatz des Borstenträgers besonders günstig, ja sogar Voraussetzung sind.
  • Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung können die Anzahl der Endlosstränge und deren Querschnittsform so ausgewählt werden, daß der Borstenträger mit an der Befestigungsfläche weitgehend gleichbleibendem Abstand zwischen den einander zugekehrten Seiten der Borstenbündel vollflächig besetzt ist. Mit anderen Worten : Bei einer Umformung zu prismatischen, z: B. rechteckigen und gegebenenfalls dreieckigen Querschnitten lassen sich beliebig große Flächen vollflächig mit Borsten besetzen, wobei zwischen den einzelnen Borstenbündeln nur schmale Kanäle vorhanden sind. Diese wiederum können bei Auftragsgeräten zur Haltung des Auftragsmediums im Gerät dienen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den vorbeschriebenen Merkmalen hat den Vorteil, daß sich die Packungsdichte der Borsten durch den seitlichen Druck beim Umformen bzw. im Anschluß daran variieren läßt, was bei dem bekannten Ausstechen von Borstenbündeln bzw. Paketen beliebigen Querschnittes aus Magazinen mitgeschnittenem Material (DE-PS 2 335 468, DE-AS 2 646 048) nicht möglich ist. Dort muß, um den Ausstechvorgang durchführen zu können, auf die Borsten ein in erster Linie durch Verkeilen erreichter seitlicher Druck von der Ausstechform ausgeübt werden, der dann auch in der Ausstechform bis zum Befestigen der Borsten am Borstenträger beibehalten bleibt. Ferner bringt das erfindungsgemäße Verfahren den großen Vorteil, daß auch sehr dünne Borsten einwandrei verarbeitet werden könnten, was beim Ausstechen aus Magazinen mit geschnittenem Material nicht möglich ist, da solche Borsten leicht ausweichen, knicken und sich schließlich auch bleibend verformen. Dies gilt vor allem für die Herstellung von Pinseln, Zahnbürsten etc.
  • Zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens geht die Erfindung von einer bekannten Vorrichtung (DE-OS 2 847 781, 2849510) mit wenigstens einer Vorratsspule, die zumindest einen Borsten-Endlosstrang aufnimmt, einer Abzugseinrichtung für den Endlosstrang, einer Schneideinrichtung, einer Halteeinrichtung für den Borstenträger und einer Einrichtung zum Befestigen der Borsten an dem Borstenträger aus. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß vor der Einrichtung zum Befestigen der Borsten ein Formwerkzeug mit wenigstens einem, den Endlosstrang führenden Kanal, dessen von der ursprünglichen Querschnittform abweichender Querschnitt dem gewünschten Querschnitt des Borstenbündels und dessen Querschnittsfläche etwa der des Endlosstrangs entspricht, angeordnet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Endlosstrang von der Spule abgezogen und durch das Formwerkzeug hindurchgeführt, in welchem der Endlosstrang von seinem ursprünglichen runden Querschnitt in die gewünschte Querschnittsform gebracht wird. Dabei bleibt die Querschnittsfläche etwa gleich, so daß die Borsten im Formwerkzeug lediglich verdrängt und gegeneinander verschoben, nicht aber durch zu starken seitlichen Druck eine zu große Zugspannung aufgebaut wird. Nach dem Formwerkzeug wird dann der Endlosstrang an die Einrichtung zum Befestigen der Borsten an den Borstenträger herangebracht und nach dem Befestigen durch Schweißen, Kleben, Einspritzen mittels der Schneideinrichtung auf Wunschmaß abgelängt.
  • In bevorzugter Ausbildung weist das Formwerkzeug mehrere in geringem Abstand nebeneinander angeordnete Führungskanäle für jeweils einen von mehreren Endlossträngen auf. Auf diese Weise lassen sich die gesamte oder große Teile einer Besteckungsfläche am Borstenträger gleichzeitig mit Borstenbündeln beliebigen Querschnittes besetzen.
  • Dabei wird der Abstand zwischen den einzelnen Führungskanälen entsprechend den Anforderungen an die Eigenschaft der herzustellenden Borstenware ausgewählt.
  • Sollen sämtliche Borsten so eng als möglich sitzen, wird man den Abstand entsprechend minimieren. Sind hingegen Zwischenräume zwischen den einzelnen Borstenbündeln erwünscht, so wird man den Abstand entsprechend vergrößern. Es lassen sich beliebige Bündel-Konfigurationen und Borstenflächen beliebiger Geometrie erzeugen.
  • Es ist zweckmäßig, wenn jeder Führungskanal an der Eintrittsseite des Endlosstrangs einen runden Querschnitt, dessen Querschnittsfläche wenigstens so groß ist, wie die des ungeformten Endlosstrangs, aufweist und wenn der runde Querschnitt allmählich in den endgültigen Querschnitt übergeht. Auf diese Weise wird bei Inbetriebnahme das Einführen des vorlaufenden Endes des Endlosstrangs erleichtert und zugleich eine möglichst kräftefreie Umformung von dem ursprünglichen in den gewünschten Querschnitt erreicht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Querschnitt der Führungskanäle an der Austrittsseite der Endlosstränge etwas vergrößert. Mit dieser Ausbildung wird, wie bereits in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben, die Möglichkeit geschaffen, daß sich das Bündel ausdehnen und die Borsten aufspreizen können, wobei praktische Versuche gezeigt haben, daß bei Beibehaltung des geformten Querschnittes der Abstand zwischen den einzelnen Borsten etwa gleich ist. Dies ist insbesondere bei Pinseln und Bürsten erwünscht, die zum Auftragen flüssiger oder pastöser Medien dienen und das Medium speichern sollen.
  • Weist das Formwerkzeug mehrere Führungskanäle auf, so ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die zwischen den Führungskanälen angeordneten Trennwände an der Austrittsseite der Endlosstränge zu spitzen Kanten zulaufen. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei Zuführung mehrerer Endlosstränge sich die Borsten an dem vorlaufenden Ende der Endlosstränge aufspreizen und die Borsten benachbarter Stränge zusammengeführt werden. Dieser Effekt läßt sich noch dadurch günstig beeinflussen, daß die zwischen den Führungskanälen angeordneten Trennwände mit Abstand von der austrittsseitigen Stirnseite des Formwerkzeugs enden.
  • Schließlich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß benachbarte Führungskanäle oder benachbarte Reihen von Führungskanälen zur Austrittsseite hin unter einem kleinen Winkel divergieren. Durch diese Ausführungsform werden die Endlosstränge in Richtung auf dem hinter dem Formwerkzeug angeordneten Borstenträger etwas auseinandergeführt, wobei dies für jedes einzelne Borstenbündel oder aber für ganze Reihen von Borstenbündeln oder Borstenfelder unter jeweils gleichem oder unterschiedlichen Winkel geschehen kann. Nach dem Befestigen der Borsten an dem Borstenträger verlaufen die Borsten zum freien Ende hin geneigt aufeinander zu, was wiederum bei Auftragsgeräten besonders erwünscht ist. Dadurch wird an den freien Enden ein Borstenschluß erhalten, der das freie Austreten des Auftragsmediums verhindert, so daß dieses nur unter dem Auftragsdruck und der Auftragsbewegung austritt.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben. In der Zeichnung zeigen :
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung ;
    • Fig. 2 einen Schnitt durch ein einzelnes Formwerkzeug mit einem Endlosstrang aus Kunststoffborstenmaterial ;
    • Fig. 3 mehrere Querschnitte (teilweise hälftig) gemäß der Darstellung in Fig. 2 ;
    • Fig. 4 ein Mehrfach-Formwerkzeug im Längsschnitt ;
    • Fig. 5 einen Querschnitt zu der Darstellung gern. Fig. 4 ;
    • Fig. 6 ein Mehrfachwerkzeug ähnlich der Fig. 4 im Längsschnitt;
    • Fig. 7 einen Querschnitt zu der Darstellung gemäß Fig. 6 ;
    • Fig. 8 einen schematischen Schnitt der Borstenbesteckung für einen Flachpinsel ;
    • Fig. 9 ein Schema für den Borstenbesatz einer Bürste oder dergleichen ;
    • Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform und
    • Fig. 11 ein Besteckungsschema für ein Gerät mit Borstenbündeln unterschiedlichen Querschnitts und unterschiedlicher Querschnittsfläche.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung weist mehrere Spulen 1 auf, die in einem nicht gezeigten Gestell gelagert sind. Jede Spule nimmt wenigstens einen Endlosstrang 2 aus Borstenmaterial auf. Dabei ist eine nicht gezeigte Abspuleinrichtung vorgesehen, mittels der die Endlosstränge 2 einem insgesamt mit 3 bezeichneten Formwerkzeug zugeführt werden. Ferner weist die Vorrichtung eine Einrichtung 4 zum Halten eines Borstenträgers sowie eine Schneideinrichtung 6 auf, mittels der die durch das Formwerkzeug 3 hindurchgeführten Endlostränge 2 nach dem Befestigen ihrer vorlaufenden Enden an den Borstenträger 5 auf Wunschmaß zugeschnitten werden. In Fig. 1 ist ferner schematisch eine Einrichtung 7 zum Befestigen der Borstenbündel bzw. der vorlaufenden Enden der Endlosstränge 2 an den Borstenträger 5 angedeutet. Bei dieser Befestigungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Schweißeinrichtung handeln, mittels der sowohl die vorlaufenden Enden der Endlosstränge 2, als auch der aus Kunststoff bestehende Borstenträger 5 aufgeschmolzen und nach deren Entfernung der Borstenträger 5 mittels der Halteeinrichtung 4 an die aufgeschmolzenen Borstenenden herangeführt wird. Nach ausreichendem Erkalten der Schmelze kann der Halter 4 mit dem Borstenträger 5 und den angeschweißten Endlossträngen um eine Borstenlänge weitergezogen werden, anschließend die Schneideinrichtung 6 in Tätigkeit treten und erneut ein Borstenträger zugeführt werden.
  • In dem Formwerkzeug 3 werden die ursprünglich runden oder flachovalen Endlosstränge 2 durch seitlich über den ganzen Umfang einwirkenden Druck umgeformt. Hierzu wird zunächst auf Fig.2 verwiesen. Das Formwerkzeug 3 weist einen vorzugsweise konischen, kreisrunden Einlaufabschnitt 8 auf, der sich nach unten verjüngt und dessen Querschnittsform sich zugleich im Übergangsbereich 9 verändert und schließlich in einen Führungskanal 10 übergeht, der in der Querschnittsebene 11 rechteckig, z. B. quadratisch ausgebildet ist. Entsprechend wird der Endlosstrang 2 beim Durchlauf durch das Formwerkzeug 3 zu einem rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt 12 umgeformt, so daß mit diesem Formwerkzeug quadratische Borstenbündel erhalten werden. Statt des quadratischen Querschnittes 11 kann natürlich jede andere prismatische Querschnittsform erzeugt werden.
  • In Fig. 4 ist ein Formwerkzeug 3 mit einer Vielzahl von Führungskanälen 10 gezeigt, wobei der konische Einlaufbereich der Einfachheit wegen nicht wiedergegeben ist. Zwischen den einzelnen Führungskanälen sind nur dünnwandige Trennwände 13 vorhanden, so daß die einzelnen Borsten der durch jeden Führungskanal 10 hindurchgeführten Endlosstränge an der austrittseitigen Stirnseite 14 unmittelbar nebeneinander austreten. Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, laufen die Trennwände 13 an der austrittseitigen Stirnseite 14 im Bereich 15 spitz zu. Dadurch können sich die vorlaufenden Enden der Borsten der einzelnen Endlosstränge an der Austrittseite aufspreizen und in dichter und regelmäßiger Lage austreten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Führungskanäle 10, wie Fig. 5 zeigt, in zwei Reihen nebeneinander angeordnet. Die aus dem Formwerkzeug 3 austretenden Enden der Endlosstränge können, wie dies bereits mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist, durch Aufschmelzen miteinander und mit dem Borstenträger verbunden werden.
  • Die Ausführungsform gemäß den Figuren 6 und 7 weicht von der gemäß Figuren 4 und 5 dadurch ab, daß die Trennwände 13 mit Abstand vor der austrittsseitigen Stirnseite 14 des Formwerkzeugs 3 enden ; dadurch wird das Auffächern der vorlaufenden Enden der Borsten innerhalb der Endlosstränge noch unterstützt. Wie ferner aus Fig. 7 zu erkennen ist, weisen die Trennwände 13 zwischen benachbarten Reihen von Führungskanälen 10 eine zur austrittsseitigen Stirnseite 14 hin zunehmende Wandstärke auf. Demzufolge divergieren die Führungskanäle 10 in Richtung zur Stirnseite 14, so daß die in den beiden Reihen der Führungskanäle 10 geformten Endlosstränge unter einem Winkel zueinander austreten. Dadurch werden Borstenbündel 16 erhalten, die unter einem Winkel zueinander geneigt sind und im Bereich des Borstenträgers einen Abstand voneinander aufweisen, so daß zwischen ihnen Kammern gebildet werden, die beispielsweise zum Speichern und Zurückhalten eines Auftragsmediums dienen. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei der Herstellung von Pinseln, Malerbürsten etc. von Vorteil.
  • Fig. 8 zeigt schematisch das Besteckungsfeld eines Pinsels 17. Es besteht aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Reihen von rechteckigen Bündeln 18, wobei auch die Bündel untereinander einen geringen Abstand aufweisen. Auf diese Weise werden eine zentrale Kammer 19 und mehrere schmale Kammern 20 gebildet, die wiederum das Auftragsmedium, z. B. die Farbe, zurückhalten. Gegebenenfalls können die Borstenbündel 18 geringfügig von der rechteckigen Form abweichen, so daß die zwischen ihnen gebildeten Kammern 20 von außen nach innen einen zunehmenden Querschnitt aufweisen. Im übrigen kann der Besatz so gestaltet sein, daß am äußeren Umriß die Kammern geschlossen sind. Im Bereich der Schmalseiten des Pinsels 17 können entweder je ein größeres rechteckiges Bündel oder aber, wie in der Zeichnung gezeigt, mehrere Bündel 21 von dreieckigem Querschnitt vorgesehen sein.
  • Fig. 9 zeigt das Besteckungsfeld einer Bürste bzw. eines Pinsels zum Applizieren von Medien, die in einem Behältnis untergebracht sind. Zu diesem Zweck weist der Borstenträger 23 beispielsweise ein Loch oder Kanal 24 auf.
  • Er kann mit seiner dem Borstenfeld abgekehrten Seite auf die Öffnung eines Behältnisses aufgesetzt werden, in dem das zu applizierende Medium enthalten ist, das durch das Loch bzw. den Kanal 24 in den Borstenbesatz eindringen kann. Hier sind wiederum weitgehend rechteckige Borstenbündel 25 vorgesehen, wobei die in den Ecken angeordneten Borstenbündel 26 einen etwas abgewandelten Querschnitt aufweisen, indem die Ecken gerundet sind.
  • Fig. 10 zeigt ein abgewandeltes Besteckungsfeld für eine Bürste, bei der die runde Endlosstränge zu Borstenbündeln 27, 28 und 29 umgeformt worden sind, die eine weitgehend geschlossene Außenseite des Borstenfeldes bilden. Das Borstenfeld ist vollflächig besetzt. Die besondere Eigenart besteht darin, daß die Borstenbündel 27, 28, 29 trotz unterschiedlicher Querschnittsform gleiche Querschnittsfläche aufweisen.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11, die beispielsweise für Besen vorgesehen ist, sind an dem Borstenträger 30 im mittleren Bereich eine Reihe von Borstenbündeln 31 mit quadratischem Querschnitt und daneben je eine Reihe mit Borstenbündeln 32 von rundem Querschnitt angeordnet, die jeweils aus einem Endlosstrang mit rundem Querschnitt erhalten worden sind. Dabei können für die Borstenbündel 32 nicht umgeformte Endlosstränge verwendet werden. Die drei Reihen von Borstenbündeln 31 und 32 werden außen von Borstenbündeln 33 mit länglich abgerundetem Querschnitt umgeben, die beispielsweise aus drei Endlossträngen durch Zusammenführen und entsprechendes Umformen erzeugt worden sind. Aus dieser Darstellung sind die vielfältigen Variationsmöglichkeiten, die durch das Umformen der Endlosstränge zu anderen Querschnittsformen möglich sind, ersichtlich. Dabei können die verschiedenen Querschnittsformen so ausgewählt werden, wie sie für die Anwendung des jeweiligen Gerätes besonders erwünscht sind, beispielsweise eine relativ starre Ausbildung der Borstenbündel im mittleren und eine weiche Ausbildung im äußeren Bereich oder auch umgekehrt.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, wie Pinsel, Bürsten, Besen oder dergleichen, bestehend aus einem Borstenträger und daran befestigten Borstenbündeln, indem zu einem Endlosstrang zusammengefaßte Kunststoff-Borsten von einer Vorratsspule abgezogen, an den Borstenträger herangebracht, an diesem befestigt und auf Länge geschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlosstrang beim Heranbringen an den Borstenträger durch seitlich auf seinen gesamten Umfang einwirkenden Druck zu einem von der ursprünglichen Querschnittsform abweichenden Querschnitt umgeformt und nach Erreichen der gewünschten Querschnittsform an oder in dem Borstenträger befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Endlosstrang seitlich einwirkende Druck im Bereich vor der Befestigungsstelle geringer ist als im Bereich davor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere, jeweils auf Spulen untergebrachte Endlosstränge entsprechend der Anzahl der am Borstenträger zu befestigenden Borstenbündel an den Borstenträger herangebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlosstränge zu unter sich verschiedenen Querschnitten umgeformt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlosstränge zu unter sich verschiedenen Querschnitten mit gleicher Querschnittsfläche umgeformt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Endlosstränge zusammengeführt und gemeinsam durch seitlichen Druck zu einem einzelnen Strang beliebigen Querschnitts umgeformt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlosstränge zu prismatischen Querschnitten umgeformt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Endlosstränge und deren Querschnittsform so ausgewählt werden, daß der Borstenträger an der Befestigungsfläche mit Borsten vollflächig besetzt ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit wenigstens einer Vorratsspule, die zumindest einen Borsten-Endlosstrang aufnimmt, einer Abzugseinrichtung für den Endlosstrang, einer Schneideinrichtung, einer Halteeinrichtung für den Borstenträger und einer Einrichtung zum Befestigen der Borsten an dem Borstenträger, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einrichtung (7) zum Befestigen der Borsten ein Formwerkzeug (3) mit wenigstens einem den Endlosstrang (2) führenden Kanal (10), dessen von der ursprünglichen Querschnittform abweichender Querschnitt dem gewünschten Querschnitt des Borstenbündels (12) und dessen Querschnittsfläche etwa der des Endlosstrangs entspricht, angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (3) mehrere in geringem Abstand nebeneinander angeordnete Führungskanäle (10) für jeweils einen von mehreren Endlossträngen (2) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskanal (10) an der Eintrittsseite des Endlosstrangs (2) einen runden Querschnitt (8), dessen Querschnittsfläche wenigstens so groß ist, wie die des ungeformten Endlosstrangs (2), aufweist und daß der runde Querschnitt allmählich in den endgültigen Querschnitt (12) übergeht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (11) der Führungskanäle (10) an der Austrittsseite (14) des Formwerkzeugs (3) etwas vergrößert ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen mehreren Führungskanälen (10) angeordneten Trennwände (13) an der Austrittsseite (14) des Formwerkzeugs (3) zu spitzen Kanten (15) zulaufen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Führungskanälen (10) angeordneten Trennwände (13) mit Abstand von der austrittsseitigen Stirnseite (14) des Formwerkzeugs (3) enden.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Führungskanäle (10) oder benachbarte Reihen von Führungskanälen (10) zur Austrittsseite (14) des Formwerkzeugs (3) hin unter einem kleinen Winkel divergieren.
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