EP1110479A1 - Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff Download PDF

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EP1110479A1 EP99125901A EP99125901A EP1110479A1 EP 1110479 A1 EP1110479 A1 EP 1110479A1 EP 99125901 A EP99125901 A EP 99125901A EP 99125901 A EP99125901 A EP 99125901A EP 1110479 A1 EP1110479 A1 EP 1110479A1
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    • A46B3/00—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
    • A46B3/04—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier by mouldable materials, e.g. metals, cellulose derivatives, plastics

Definitions

  • the invention relates to a method for fastening bristle tufts for brushes on supports made of thermoplastic, the be installed in the brush body.
  • brush bodies with a Hole field are provided, the desired bristle field corresponds.
  • the bundles of bristles are then in the holes of the Brush body inserted and anchored in it.
  • Anchoring the Bristle tufts in the brush body using anchor plates or loops but requires very powerful and therefore complex machines.
  • the Tufts of bristles attached to a carrier, which is then in a brush body is installed, for example molded during injection molding becomes.
  • the generally platelet-shaped carrier becomes with holes according to the desired hole pattern.
  • the tufts of bristles are inserted into the holes, being on one surface of the support the usage-side ends of the bristle tufts and on the opposite Side the axial ends of the to be anchored in the brush
  • the bristle tufts protrude slightly. This in the brush body too Anchoring ends of the tufts of bristles are then heated together fused and formed into a thickening.
  • the invention provides a method for fastening tufts of bristles for brushes on supports made of thermoplastic created a safe with the simplest procedural steps Anchoring the bristle ends in the carriers is guaranteed.
  • a heated stamp with Protrusions between the holes penetrate into the mass of the carrier and this softens and laterally into the spaces between the bristle tufts repressed.
  • the material of the Carrier softens and deforms so that it ends the bristle tufts tightly and by penetrating the gaps between the Bristles creates a tight fit.
  • the procedure will then use the stamp with its in between the projections at the axial ends of the bristle tufts pressed, the displaced mass of the bristles over the deformed mass of the carrier engages. This creates a intimate bond between the straps and the bristle tufts.
  • the Projections encompass the axial ends of the bristle tufts and give the fused plastic mass a precisely specified shape. During this process, the tufts of bristles preferably become axial held or supported so that they are not in the holes of the wearer be moved axially.
  • the invention also relates to a device for carrying it out of the process, which is heated by a heatable stamp Attack surface is characterized by a variety of protrusions in association with the holes of the bristle field.
  • the platelet-shaped carrier 10 shown in FIG. 1 consists of thermoplastic and comes with a variety of through holes 12 provided, the arrangement of a desired Hole pattern or bristle field of the brush corresponds.
  • the holes 12 are used, as shown in Figure 2, tufts of bristles 14, so that it with the use-side ends 14a on one main surface of the Stand out carrier 10 and on the opposite surface with the The ends 14b to be anchored in the brush protrude slightly.
  • On heatable stamp 16 with a plurality of annular projections 18 is in opposition to the ends 14b of the bristle tuft 14 brought, as shown in Figure 2.
  • the stamp 16 will then, as by an arrow indicated in Figure 2, against the ends 14b of the Bristle tufts 14 moves, the projections 18 initially between the holes 12 or the bristle tufts 14 inserted therein into the Penetrate material of the carrier 10.
  • Material of the carrier 10 softens and at the same time against the tufts of bristles 14 displaced, it also in the spaces between the bristles penetrates, as shown in Figure 3.
  • the material of the carrier 10 also moves radially and encloses the axial ends 14b of the Bristle tufts 14.
  • the material of the softened bristles also becomes also displaced radially and reaches over the shaped elevations of the Carrier between the penetrated projections 18 of the stamp 16 arise, as shown in Fig.
  • the carrier 10 with the bristle tufts 14 anchored therein can be installed in a brush body, for example by Inserting into an injection mold and overmolding with plastic compound.
  • the carriers are mechanically attached to a brush body attached, or they are welded to the brush body, e.g. by ultrasound.
  • Figure 5 shows a greatly enlarged area of the stamp 16, at which the projections 18 pyramid-shaped and ring-shaped with respect to the corresponding holes 12 of the carrier 10, indicated by dashed lines are arranged. The tips of the projections 18 are flattened.
  • Figure 7 shows schematically in plan view one in the larger area of the stamp 16 in the embodiment according to Figure 5, i.e. With pyramid-shaped projections 18 in association with the holes 12 of the Carrier 10.
  • FIG. 8 shows a variant with conical projections 18.
  • Figure 9 shows an embodiment of the stamp according to the in FIG. 6 shows the circular shape of the projections 18.

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Abstract

Zur Befestigung von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff, die mit einer Vielzahl von Löchern (12) entsprechend einem gewünschten Lochbild geformt sind, werden die Borstenbüschel zunächst in die Löcher (12) eingesetzt, so daß sie auf einer Seite mit den nutzungsseitigen Borstenenden und auf der gegenüberliegenden Seite nur geringfügig aus den Löchern (12) herausragen. Ein erhitzter Stempel (16) trägt eine Vielzahl von kegelförmigen der pyramidenförmigen Vorsprüngen (18). Die Vorsprünge dieses Stempels dringen zwischen den Löchern in die Masse der Träger (10) ein, so daß diese Masse erweicht und seitlich bis in die Zwischenräume der Borstenbüschel verdrängt wird. Auf diese Weise entsteht ein enger Verbund zwischen dem Material der Borsten und dem des Trägers. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff, die in Bürstenkörper eingebaut werden.
Zur Herstellung von Bürsten können Bürstenkörper mit einem Lochfeld bereitgestellt werden, das dem gewünschten Borstenfeld entspricht. Die Borstenbündel werden dann in die Löcher des Bürstenkörpers eingesetzt und darin verankert. Die Verankerung der Borstenbüschel im Bürstenkörper mittels Ankerplättchen oder Schlingen erfordert aber sehr leistungsfähige und daher aufwendige Maschinen.
Nach einem alternativen Bürstenherstellungsverfahren werden die Borstenbüschel an einem Träger befestigt, der dann in einen Bürstenkörper eingebaut wird, beispielsweise beim Spritzgießen eingeformt wird. Der im allgemeinen plättchenförmige Träger wird mit Löchern entsprechend dem gewünschten Lochbild versehen. Die Borstenbüschel werden in die Löcher eingesetzt, wobei auf einer Fläche des Trägers die nutzungsseitigen Enden der Borstenbüschel und auf der gegenüberliegenden Seite die in der Bürste zu verankernden axialen Enden der Borstenbüschel geringfügig herausragen. Diese in dem Bürstenkörper zu verankernden Enden der Borstenbüschel werden dann erhitzt, miteinander verschmolzen und zu einer Verdickung umgeformt.
Um einen ausreichenden axialen Halt der Borstenbüschel in den Trägern zu gewährleisten, ist in der DE 197 38 256 C2 vorgeschlagen worden, die plättchenartigen Träger mit pilzartigen Vorsprüngen zu versehen, die von dem geschmolzenen Material der Borsten untergriffen werden, so daß ein Formschluß zwischen den pilzartigen Vorsprüngen und der plastisch verformten Masse der Borstenbüschel entsteht. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand zur Bereitstellung der plättchenförmigen Träger mit einer Vielzahl von pilzartigen Vorsprüngen.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff geschaffen, durch das mit einfachsten Verfahrensschritten eine sichere Verankerung der Borstenenden in den Trägern gewährleistet wird. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein erhitzter Stempel mit Vorsprüngen zwischen den Löchern in die Masse der Träger eindringt und diese erweicht sowie seitlich bis in die Zwischenräume der Borstenbüschel verdrängt. Bei diesem Vorgang wird zunächst das Material der Träger erweicht und verformt, so daß es die Enden der Borstenbüschel eng umschließt und durch Eindringen in die Zwischenräume zwischen den Borsten einen engen Formschluß herstellt. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird dann der Stempel mit seiner zwischen den Vorsprüngen gelegenen Fläche an den axialen Enden der Borstenbüschel angedrückt, wobei die verdrängte Masse der Borsten über die verformte Masse des Trägers greift. Auf diese Weise entsteht ein inniger Verbund zwischen den Trägern und den Borstenbüscheln. Die Vorsprünge umgreifen dabei die axialen Enden der Borstenbüschel und geben der verschmolzenen Kunststoffmasse eine genau vorgegebene Form. Während dieses Vorgangs werden die Borstenbüschel vorzugsweise axial gehalten oder abgestützt, so daß sie in den Löchern des Trägers nicht axial verschoben werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die durch einen beheizbaren Stempel mit einer Angriffsfläche gekennzeichnet ist, die eine Vielzahl von Vorsprüngen in Zuordnung zu den Löchern des Borstenfeldes aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
  • Figur 1 eine Schnittansicht eines plättchenförmigen Trägers;
  • Figur 2 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung des ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Figur 4 eine Schnittansicht eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trägers mit darin verankerten Borstenbüscheln zum Einbau in einen Bürstenkörper; und
  • Fig. 5 eine schematische Perspektivansicht eines bei dem Verfahren verwendeten Stempels;
  • Fig. 6 eine Variante des Stempels; und
  • Fig. 7, 8 und 9 verschiedene Ausführungen des Stempels in Draufsicht.
Der in Figur 1 gezeigte plättchenförmige Träger 10 besteht aus thermoplastischem Kunststoff und ist mit einer Vielzahl von durchgehenden Löchern 12 versehen, deren Anordnung einem gewünschten Lochbild bzw. Borstenfeld der Bürste entspricht. In die Löcher 12 werden, wie in Figur 2 gezeigt, Borstenbüschel 14 eingesetzt, so daß sie mit den nutzungsseitigen Enden 14a auf der einen Hauptfläche des Trägers 10 herausragen und auf der gegenüberliegenden Fläche mit den in der Bürste zu verankernden Enden 14b geringfügig herausragen. Ein beheizbarer Stempel 16 mit einer Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen 18 wird in Gegenüberlage zu den Enden 14b der Borstenbüschel 14 gebracht, wie in Figur 2 gezeigt. Der Stempel 16 wird dann, wie durch einen Pfeil in Figur 2 angedeutet, gegen die Enden 14b der Borstenbüschel 14 bewegt, wobei die Vorsprünge 18 zunächst zwischen den Löchern 12 bzw. den darin eingesetzten Borstenbüscheln 14 in das Material des Trägers 10 eindringen. Bei diesem Vorgang wird das Material des Trägers 10 erweicht und zugleich gegen die Borstenbüschel 14 verdrängt, wobei es auch in die Zwischenräume zwischen den Borsten eindringt, wie in Figur 3 dargestellt. Das Material des Trägers 10 bewegt sich auch radial und umschließt die axialen Enden 14b der Borstenbüschel 14. Das Material der erweichten Borsten wird ebenfalls auch radial verdrängt und greift über die geformten Erhebungen des Trägers, die zwischen den eingedrungenen Vorsprüngen 18 des Stempels 16 entstehen, wie in Fig. 4 dargestellt. Man sieht dort den engen Verbund zwischen Träger 10 und den verformten Enden 14b der Borstenbüschel 14. Wie weiter in Figur 4 ersichtlich ist, sind die Enden 14b der Borstenbüschel mit dem sie umgebenden und zwischen ihnen eingedrungenen Material des Trägers 10 zu plateauartigen Vorsprüngen umgeformt. Der Träger 10 mit den darin verankerten Borstenbüscheln 14 kann so in einen Bürstenkörper eingebaut werden, beispielsweise durch Einlegen in eine Spritzgußform und Umspritzen mit Kunststoffmasse. Alternativ werden die Träger mechanisch an einem Bürstenkörper befestigt, oder sie werden mit dem Bürstenkörper verschweißt, z.B. durch Ultraschall.
Figur 5 zeigt stark vergrößert einen Bereich des Stempels 16, bei dem die Vorsprünge 18 pyramidenförmig und kranzförmig in bezug auf die entsprechenden, gestrichelt angedeuteten Löcher 12 des Trägers 10 angeordnet sind. Die Spitzen der Vorsprünge 18 sind abgeflacht.
Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführung des Stempels sind die Vorsprünge kreisförmig und umgeben jeweils beim Angriff an der Oberfläche des Trägers 10 eines seiner Löcher 12.
Figur 7 zeigt schematisch in Draufsicht eine im größeren Bereich des Stempels 16 in der Ausführung nach Figur 5, d.h. mit pyramidenförmigen Vorsprüngen 18 in Zuordnung zu den Löchern 12 des Trägers 10.
Figur 8 zeigt eine Variante mit kegelförmigen Vorsprüngen 18.
Figur 9 zeigt eine Ausführung des Stempels entsprechend der in Figur 6 gezeigten Kreisform der Vorsprünge 18.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff, die in Bürstenkörper eingebaut werden, bei welchem:
    die Träger mit Löchern entsprechend einem gewünschten Lochbild geformt werden;
    die Borstenbüschel in die Löcher eingesetzt werden;
       dadurch gekennzeichnet, daß ein erhitzter Stempel mit Vorsprüngen zwischen den Löchern in die Masse der Träger eindringt und diese erweicht sowie seitlich bis in die Zwischenräume der Borstenbüschel verdrängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel mit seiner zwischen den Vorsprüngen gelegenen Fläche an den axialen Enden der Borstenbüschel angedrückt wird, wobei die verdrängte Masse der Borsten über die verformte Masse des Trägers greift.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge des Stempels zu ihren Enden hin verjüngt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge kegelförmig sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge pyramidenförmig sind.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorsprünge über den Umfang der Löcher verteilt in den Träger eindringen.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge des Stempels die Enden der Borstenbüschel jeweils ringförmig umgreifen.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Enden der Borstenbüschel auf der dem Stempel zugewandten Fläche der Träger aus den Löchern herausragen und während der Bewegung des Stempels gegen die Enden der Borstenbüschel axial gehalten werden.
  9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen beheizbaren Stempel mit einer Angriffsfläche, die eine Vielzahl von Vorsprüngen in einer Anordnung entsprechend einem Bürstenfeld aufweist.
EP99125901A 1999-12-22 1999-12-22 Verfahren zum Befestigen von Borstenbüscheln für Bürsten an Trägern aus thermoplastischem Kunststoff Expired - Lifetime EP1110479B1 (de)

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