JP3002310U - 工業用ブラシに使用する改善されたブラシセグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 剛毛の密度が高く、様々な環境における使用
下でも剛毛が抜け落ちてしまうことのないブラシセグメ
ントを提供する。 【構成】 工業用ブラシに使用するブラシセグメントで
ある。重合体からなる基台部42、首部48を有する細長い
部材41、および 複数の剛毛43を備えている。首部48
は、基台部42に埋め込まれて非機械的に接続されてお
り、剛毛43は、それぞれが１本づつ基台部42に植えられ
ており、全体が前記細長い部材41に対して逆の方向に外
側に向かって延びている。剛毛43の少なくとも一部分
は、細長い部材41の首部48に対向する部分に植えられて
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は工業用ブラシに関する。さらに詳しくは、そのようなブラシを支持体 に装着する構成に関する。本考案は特に、毛足が長い繊維ブラシ(以下、ロング トリムブラシという。)を含む構成に関する。

【０００２】

【従来の技術および考案が解決しようとする課題】

多くの工業界においては、研磨ブラシを使用して、材料の加工や仕上げが行な われる。そのようなブラシは、通常、円筒状のハブに装着されており、ハブは回 転して仕上げを行う。

【０００３】 代表的な工業用の円筒状ブラシは、回転式のハブとして、スロットの形成され たハブを使用している。一般的に、スロットが形成されたハブは、細長いシリン ダーからなる。このシリンダーの外表面には長手方向に延びるスロットが一定の 間隔をおいて形成されている。各スロットは、１または２以上のブラシセグメン トを取り付けることができるように、サイズ等が決められている。従来は、シリ ンダーの外表面の周囲のスロットの数は、ハブの直径(インチ)の５倍程度であり 、従来のハブの直径は、３、４、６、８、10、12および14インチ(7.6、10.2、15 .2、20.3、25.4、30.5および35.6cm)である。

【０００４】 長手方向のスロットを有するハブの多くにおいては、従来、各ブラシセグメン トは１つの細長い部材によって装着されている。この細長い部材は、装置の作動 中に、各ブラシセグメントがヒンジのごとき動きをなし得るように、または各ブ ラシセグメントがハブに対して回動(つまり、扉のような動き、揺動、または鳥 の羽根が羽ばたくような動き)可能であるように構成されている。

【０００５】 従来の研磨部材またはセグメントが、図１および図２に示されている。特に、 参照番号１は従来のロングトリムブラシのセグメントを示している。このブラシ セグメントは例えば、アメリカ合衆国55144、ミネソタ州、セントポールにある ３Ｍ社から“ブラシュロン(Brushlon、登録商標)”の商品名で発売されているも のである。セグメント１は、ＲＸのブランドのアルミニウム製ハブ等の従来のシ リンダーハブに使用できるタイプのものである。このシリンダーハブも３Ｍ社か ら“ブラシュロン(Brushlon、登録商標)”の商品名で発売されているものである 。

【０００６】 セグメント１は、細長い形状の部材(細長部材)２、スクリムで包まれた部分( 繊維がパックされている)３、および剛毛(または繊維)４を備えている。一般に 、細長部材２は、ハブに形成されたスロットと係合し得るような形状とされてい る。スクリムで包まれた部分３は、繊維４の端部をしっかりと所定位置に保持し ている。スクリムで包まれた部分３は、ステープル６を使用して細長部材２に機 械的に接続されている。ステープル６はセグメント１を貫通している。代表的な ロングトリムブラシのセグメントにおいては、使用により摩耗する前は、繊維４ はスクリムで包まれた部分３から外側へと少なくとも約２インチ(約５cm)、通常 は３〜12インチ(7.5〜30.5cm)だけ突出している。図２を参照すると、細長部材 ２は、膨らんだ基端部(底部ビードまたはボール部)10および首部11を備えている 。図２から分かるように、ブラシセグメント１は２つのパック部を有している。 ２つのパック部は、スクリム内に繊維４が配置されたものであり、首部11の両側 にそれぞれ１つずつ位置している。これらのパック部はそれぞれ、全体が参照番 号12、13で示されている。

【０００７】 各部12、13は、折り曲げられたスクリム材14で包まれており、その内部へと繊 維４が延びている。繊維４は、折り曲げられたスクリム材14の内部で熱可塑性樹 脂15によって所定位置に保持されている。従来より、この目的で使用される熱可 塑性樹脂はポリアミドである。

【０００８】 図１および２に示されたブラシセグメントは、様々な環境の下で使用されてき た。しかし、それらのブラシセグメントからは剛毛または繊維が抜け落ちてしま う。この傾向は、湿度が高い場合、腐食剤を使用した場合、または有機溶剤を使 用した場合に特に著しい。また、ステープル６およびスクリム材14を使用すると 、剛毛が存在しない無駄な幅が生じてしまう。さらに、細長部材２の端部16によ り、やはり剛毛が存在しない無駄な空間17が生じてしまう(図２参照)。これは、 剛毛がパックされた部分12、13を、首部11の両側部に取り付けなければならない からである。つまり、空間17の存在によりブラシセグメント１は、その剛毛の密 度が低くなってしまう。

【０００９】

【考案の開示】

本考案により、回転型ブラシ等の仕上げブラシに使用されるブラシセグメント が提供される。

【００１０】 本考案のブラシセグメントは全体として、 (１)重合体からなる基台部、 (２)首部を有する細長い形状の部分、および (３)複数の剛毛、 を備えている。

【００１１】 首部は、基台部に埋め込まれて非機械的に接続されている。剛毛は、それぞれ が１本ずつ基台部に植えられており、全体が細長い部材に対して逆の方向に外側 に向かって延びている。剛毛の少なくとも一部分は、細長い部材の首部に対向す る部分に植えられている。

【００１２】 重合体からなる基台部は、極端な使用情況下においても、接着性が劣化したり 失われたりすることのない熱硬化性のウレタン材からなることが好ましい。好ま しい実施例においては、細長い部材は、基台部とは別の材料からなり、それが基 台部に埋め込まれて、非機械的に接続されている。非機械的接続は、例えば接着 剤等を使用して行なわれる。

【００１３】

【実施例】

本考案は工業用の円筒状ブラシの構成に関し、特にロングトリムブラシの構成 に関する。かかる構成は、回転型のハブにも、非回転型のハブにも適用すること ができるが、回転型のハブに対して適用するのに特に都合が良い。本考案の円筒 状ブラシを添付の図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。

【００１４】 図３において、参照番号20は、本考案の改善されたブラシセグメントを備えた 円筒状のブラシ仕上げ装置(ロータリーブラシ)を示している。ロータリーブラシ 20は、特別のブラシセグメントを備えている以外は、従来のものと同様のもので ある。具体的には、ロータリーブラシ20は水平に配置された円筒状ハブ23を備え ている。円筒状ハブ23は選択的に所望の速度で回転できるように機械的装置部分 に取り付けられている。所望の速度は通常約900〜1200rpmであり、このときハブ の表面速度は2200〜4400フィート／分(670〜1340ｍ／分)となる。

【００１５】 ロータリーブラシ20は全体として、ハブを駆動する手段25だけではなく、調整 手段(詳細な説明は省略する。)をも含む。調整手段は、被処理材がロータリーブ ラシ20を通過する経路に対して、ハブ23の位置を選択的に設定する。ハブ23は米 国特許第5083840号明細書に概略的に開示されているものであってもよい。

【００１６】 ロータリーブラシ20にはさらに、複数のブラシセグメント30が取り付けられて いる。各ブラシセグメント30は、剛毛31を外側に突出させるようにしてハブ23の 長手方向に沿って延びている。ハブ23が回転すると、剛毛31が回転しつつ被処理 材と接触して、仕上げを行う。ロングトリムブラシを使用したホイールにおいて は、前述のように剛毛(および、ある程度は、ブラシセグメントの他の部分)がハ ブ23に対して揺動し、板状の被処理材をブラッシングするので、相当な“平打ち (フラッピング)"動作が行なわれる。一般的には、“揺動"または“平打ち"(つま り、繊維または剛毛の単なる湾曲ではない)は少なくとも約５°のオーダーで生 じ、さらに一般的には約10〜20°のオーダーで生じる。

【００１７】 図３には、ハブ23に装着されようとしている(つまり、スロット33内へと摺動 されようとしている)ブラシセグメント32が示されている。

【００１８】 本考案の一実施例に係るブラシセグメントが図４および図５に示されている。 図４には、本考案のブラシセグメント全体が参照番号40で示されている。ブラシ セグメント40は、図３に示されている多数のブラシセグメント30の１つとして使 用される。ブラシセグメント40は細長い形状の部材(細長部材)41、重合体からな るブロックまたは基台部42および剛毛43を備えている。剛毛43は、重合体からな る基台部42に１本ずつ植え込まれる。つまり、多数の剛毛43のそれぞれの一端が 、基台部を構成する重合体内に埋められている。図４に示された構成においては 従来使用されていたスクリムは使用されておらず、各部の“機械的な接続(ステ ープル等)"も必要ない。つまり、本考案においては、細長い部材を重合体基台部 に確実に取り付けるためにステープルやリベット等の機械的な手段は必要とされ ず、それらの間にボンドまたは接着剤(非機械的接続)が使用される。

【００１９】 本明細書において、重合体からなるブロックまたは基台部42の長手方向の距離 (図４において左から右へ向かう距離)を、ブラシセグメント40の幅またはフェイ ス幅という。図５において、ハブ表面から繊維の外側先端までの距離をブラシセ グメント40の長さという。重合体ブロックを貫通する寸法(図５において左から 右へ向かう寸法)をブラシセグメントの厚さという。

【００２０】 図５には、ブラシセグメント40が取り付けられたハブ44の一部分が示されてい る。隣接する２つのブラシセグメント40a、40bが示されている。理解を助けるた め、一方のブラシセグメント40aは図４における５−５線断面図で示されている 。他方(40b)は断面図では示されていない。

【００２１】 図５を参照すると、剛毛43は実質的に均等に植えられていて、基台部42の上表 面(外表面)45から外側に向けられている。このように、図５に示される構成は図 ２に示される構成とは明らかに異なる。図２において参照番号17で示されている 中央の空間部は、図５の構成においては存在しない。すなわち、図示されている ように、剛毛43は細長部材41の端部46の直ぐ上の空間全体に植えられている。

【００２２】 重合体基台部42は、ステープルのような機械的接続によって細長部材41に取り 付けられているのではない。つまり、基台部42は重合体からなっており、この重 合体が成形型を使用して細長部材41上で硬化され、それによって部材41に取り付 けられ、または接着されている。好ましい実施例においては、樹脂のみを使用し て基台部42が細長部材41に取り付けられる。

【００２３】 細長部材41は、図２に示されている細長部材２と同様のものであって、膨らん だ部分(ビードまたはボール)47と首部48とを有する。膨らんだ部分47と首部48の サイズおよび形状は、工業用ブラシに使用される円筒状ハブ44の長手方向のスロ ット50と係合するように選択されている。さらに、首部48は、重合体ブロック４
２ としっかりと係合するのに十分な長さをもってその内部へと延びている。一般に 、首部４８の重合体ブロック42内に存在する部分の長さは、少なくとも約0.19イ
ン チ(0.5cm)、好ましくは約0.25〜0.5インチ(0.6〜1.3cm)あれば十分である。

【００２４】 図５に示されるブラシセグメント40a、40bは、首部48が、剛毛43の底端部51の 下方(46で示されている部分)で終結するように構成されるのが好ましい。このよ うに、図２に参照番号17で示されているような空間部は本考案のブラシセグメン トにはない。図１および図２に示されるブラシセグメントに対して、200〜300％ の繊維密度の増加が容易に達成でき、それに伴って機能上の改善も達成される。 それは、本考案のブラシセグメントにおいては、前述の空間部やスクリムおよび 機械的接続部がないからである。さらに、本考案の構成においては、繊維密度を 柔軟に変化させて、特定の適用に対して最大の効果を得ることができる。また、 繊維密度を高くできるということは、その場合に、繊維が互いに支持し合うとい う利点がある。

【００２５】 ここまでは、ブラシセグメントの使用中における揺動または平打ち動作の量に ついて説明した。この量は図５においては、中心軸52を基準として、矢印53によ って示されるように、一方の側端から他方の側端までの、湾曲、しなり、または 振れの角度の総計値に等しい。

【００２６】 本考案の構成においては多様な材料を使用することが可能であるが、特に好ま しい材料を使用すれば、有利な特性を得ることができる。特に、細長部材の使用 中の破壊(例えば、曲応力による破壊)に対する強度、および、剛毛が抜けて無く なる(特に、湿潤状態や濡れた状態、腐食剤を使用している状態、加熱状態、溶 剤を使用している状態にある場合)ことに対する耐性に関して有利な特性を得る ことができる。

【００２７】 剛毛は多様な材料から作ることができる。例えば、金属ワイヤ、プラスチック でコートされたワイヤ、およびプラスチックフィラメントである。金属ワイヤ製 の剛毛は、鋼、光沢のある銅（brilling copper）、ステンレス鋼、Ｚニッケル 、銅、黄銅、青銅、およびアルミニウム合金等の金属から作ることができる。プ ラスチックでコートされたワイヤにおけるプラスチックコーティングとしては、 ナイロン、ビニルプラスチック、トリフルオルクロルエチレン重合体、ネオプレ ン、およびブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体等がある。使用可能なプ ラスチックフィラメントの例としては、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレ ン、およびポリエステル等の材料がある。剛毛は、その内部に炭化ケイ素等の研 磨粒子を含んでいてもよい。商業的に入手可能な好適で使用可能な剛毛材料とし ては、アメリカ合衆国19898、デラウェア州、ウィルミントンにあるデュポン・デ・ ネモアス(Dupont de Nemours)社のタイネックス(TYNEX、登録商標)剛毛(炭化ケ イ素を含有する６.12ナイロン)や、アメリカ合衆国05402、バーモント州、バー リントンにあるイービー・アンド・エーシー・ホワイティング(E.B. and A.C. Whit ing Co.,)社のポリプロピレン剛毛等がある。

【００２８】 代表的なロングトリムブラシにおいては、剛毛は十分に長く、樹脂または重合 体の基台部42から外側に向かって延びている。そして、その長さは少なくとも約 ２インチ(約５cm)であり、一般的には少なくとも約３〜12インチ(約7.5〜30.5cm )である。剛毛は基台部42内に十分深く植えられており、しっかりと固定されて いる。その深さは少なくとも約0.25インチ(約0.6cm)であり、通常は約0.3〜0.9 インチ(0.8〜2.3cm)である。ただし、ウイッキング(wicking)は含まない。好ま しい構成の１つにおいては、剛毛は十分長く、ブラシセグメントの長さの厚さに 対する比は、少なくとも３であり、好ましくは５〜19である。

【００２９】 細長部材は、回転により発生する熱による熱応力、仕上げ工程時に作用する圧 力、および装置作動中のブラシの平打ち動作により生じる応力に耐え得る材料か らなることが重要である。一般に、以下の特性を有する重合体材料が好ましいと いうことが分かった。硬さ : (１)ショア硬さＡ(ＢＳＩ法３６５Ａ、パート３）： 少なくとも９４であり、好ましくは97である。さらに好ましいのは、この方法
で は測定不可能な硬さを有することである。 (２)ショア硬さＤ(ＡＳＴＭ規格、Ｅ４４８−８２): 少なくとも50であり、好ましくは52である。さらに好ましいのは、55〜72であ る。破壊時の伸び(％) : 少なくとも300％であり、好ましくは325％である。さらに好ましいのは、350 〜450％である。破壊時の引張応力 : 少なくとも5200psi(約36.5MPa)であり、好ましくは5700psi(約39MPa)である。 さらに好ましいのは、5900〜6600psi(約41〜45.5MPa)である。曲げ率(flexural modulus) : 華氏−40度において、100000〜350000psi(690〜2400MPa) 華氏93度において、30000〜85000psi(200〜590MPa) 華氏212度において、16000〜30000psi(110〜210MPa)

【００３０】 細長部材としては、今のところ、熱硬化性のウレタン材料が使用可能であると 思われている。例えば、共ポリエステルとポリアクリル酸エステルとポリエステ ルの混合物等の他の材料を使用することも可能である。商業的に入手可能な好ま しい材料は、前記デュポン社のハイトレル(Hytrel)5556、ハイトレル6256および ハイトレル7246である。これらの材料は押出し成形により容易に適切な形状およ び寸法のストリップにすることができる。

【００３１】 細長い部材をＲＸハブに使用した場合、その寸法は以下の値が好ましい。全高(ボール部分から首部の先端まで) : 少なくとも約0.8インチ(２cm)、通常は0.87〜1.0インチ(2.2〜2.5cm)首部の長さ : 少なくとも約0.625インチ(1.6cm)、通常は0.75〜0.87インチ(1.9〜2.2cm)首部の厚さ ： 約０．０９５〜1.05インチ(0.15〜0.2cm)膨らんだボール部分の直径 : 約0.23〜0.25インチ(0.56〜0.64cm)

【００３２】 基台部42は重合体からなることが好ましい。重合体は剛毛および細長部材を埋 め込んで非機械的に接続すべく加工するのが容易だからである。また、使用に耐 えて、細長部材および剛毛としかっりと係合し得る。湿潤下で行なわれる仕上げ や、腐食剤を使用して行なわれる仕上げにおいて選択的に使用可能な材料が好ま しい。

【００３３】 重合体基台部として使用する材料は、硬化した熱硬化性のウレタンである。ウ レタンの形成に使用される樹脂材料は、例えば、硬化されたときに以下の特性を 有するウレタンとなるものでなければならない。硬さ : (１)ショア硬さＡ: 少なくとも90であり、好ましくは95である。さらに好ましいのは、97よりも大 きく、この方法では測定不可能な硬さを有することである。 (２)ショア硬さＤ: 少なくとも50であり、好ましくは52である。さらに好ましいのは、54〜60であ る。伸び(％) : (１)100％の伸びを生じる場合の応力: 少なくとも1100psi(約7.6MPa)であり、好ましくは1500〜2100psi(約10.4〜14. 5MPa)である。さらに好ましいのは、1700〜1900psi(約11.7〜13.1MPa)である。 (２)300％の伸びを生じる場合の応力: 少なくとも2200psi(約15.2MPa)であり、好ましくは3200〜5000psi(約22.1〜34 .6MPa)である。さらに好ましいのは、4200〜4800psi(約29〜33.2MPa)である。破壊時の引張応力 : 少なくとも3900psi(約27MPa)であり、好ましくは4300〜5600psi(約29.7〜38.7 MPa)である。さらに好ましいのは、4700〜5300psi(約32.5〜36.5MPa)である。

【００３４】 重合体からなる基台部が上述のような材料から作られた場合には、一般にブラ シは、高速回転での使用時においても原型を止どめ、湿潤状態や腐食剤が使用さ れている状態においても原型を止どめる。また、使用中に温度が上昇しても劣化 しない。

【００３５】 重合体基台部の形成に使用される、硬化していない樹脂の混合物は、華氏72度 (摂氏22度)における粘度が10000〜34000センチポアズである取り扱いの容易なも のが好ましい。

【００３６】 商業的に入手可能な樹脂材料が、硬化ウレタンからなる重合体基台部を形成す るのに使用される。好ましい材料としては、硬化剤としてカイツアー21(Caytur 21)を使用して硬化されたアジプレンL-767(ポリエステル-TDI)、または、硬化剤 としてカイツアー21を使用して硬化されたアジプレンL-315(ポリエステル-TDIま たはトルエンジイソシアナート)等であり、アメリカ合衆国06749、コネティカッ ト州、ミドルベリーにあるユニロイヤル・ケミカル(UniRoyal Chemical)社から入 手可能である。カイツアー21とは、フタル酸ジオクチル内に分散された、ジフェ ニルメチレンジアミン(ＭＤＡ)と塩化ナトリウムの錯体である。そのような材料 が好ましいのは、物理的強度を有すること、前述の範囲内において好ましい値に 近い値を有すること、および細孔を生じることなく容易に加工できること等の理 由による。一般的に樹脂に細孔が生じると強度が低くなり、使用中に破壊したり 、完全な状態が損なわれたりする。

【００３７】 商業的に入手可能で使用可能な他のウレタン樹脂材料としては、4,4-メチレン ビス(２-クロルアニリン)(すなわち、MOCA)で硬化された、バイブラタン(Vibrat hane、商品名) B-600、B-601、B-615、B-621、またはB-627(ポリエーテル-トル エンジイソシアナート、つまり、ポリエーテル-TDI'S);MOCAで硬化された、バイ ブラタン8080または8050(ポリエーテル-TDI'S);バイブラキュア(Vibracure、商 品名)3095で硬化された、バイブラタンB-625、B-635またはB-670(すなわち、ポ リエーテル-ジフェニルメチレンジイソシアナートまたはポリエーテル-MDI'S); および、1,4-ブタジオール(1,4-BDO)またはバイブラキュア3095で硬化された、 バイブラタン6012または8022(ポリエーテル-MDI'S)等がある。

【００３８】 バイブラタンおよびバイブラキュアは、ユニロイヤル・ケミカル社から入手可 能な製品である。アメリカ合衆国18105、ペンシルバニア州、アレンタウンにあ るエア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ(Air Products and Chemicais)社の、MOC Aで硬化されたウレタン1080または1090(ポリエーテル-TDI'S)または、アメリカ 合衆国15205、ペンシルバニア州、ピッツバーグにあるマイルズ(Miles)社の、MO CAで硬化された410、2680、または2690(ポリエステル-TDI'S)を使用することも 可能である。

【００３９】 一般的に、熱ブロック硬化(heat blocked cure)を示す樹脂は、発熱室温硬化( exothermic room temperature cure)を示す樹脂よりも好ましい。どちらの樹脂 も使用可能であるが、発熱室温硬化を示す樹脂は、ポットライフが短いため、一 般的に少量づつバッチ式に混合する必要がある。このため、計量ミキサー(meter -mix system)を製造ラインに組み込む必要が生じる。熱ブロック硬化を示す樹脂 は、工程中において、適切な硬化温度に加熱されるまでは、混合が可能であって 硬化は起こらない。商業的に入手可能である前述の２つの樹脂(アジプレン系)は 、好ましい特性である熱ブロック硬化を示す。

【００４０】 重合体基台部42の好ましい寸法は以下のとおりである。細長い部材および剛毛が挿入される深さ : しっかりとした固定のためには十分に深いことが必要であり、少なくとも、0. 4インチ(１cm)、通常は0.6〜1.0インチ(1.5〜2.5cm)である。厚さ : 図５に示される重合体基台部42を備えた２つのセグメントが、従来のハブの隣 接するスロット内に互いに隣接して配置され得る厚さである。一般には、少なく とも0.5インチ(1.25cm)であり、通常は少なくとも約0.625インチ(1.58cm)が適切 である。

【００４１】 図４および図５に示されたブラシセグメントの製造方法は様々であり、従来の 型成形技術を使用することも可能である。一般に、適切な細長部材(既に、押出 しがされて、硬化されている。)が、適切な形状をした成形型の中に配置される 。重合体基台部が取り付けられるべき細長部材の首部の周りに、熱硬化性樹脂が 注ぎ込まれる。繊維が重合体基台部内に差し込まれており、重合体が硬化すると 、所定位置に保持される。剛毛の好ましい密度は、ブラシセグメントのフェイス 幅１インチ×剛毛の長さ１インチ当たり、剛毛が約4.8〜8.0グラムである。つま り、ブラシセグメントのフェイス幅１cm×剛毛の長さ１cm当たり、剛毛が約0.75 〜1.25グラムである。

【００４２】 細長部材を重合体基台部を構成する熱硬化性樹脂に浸す前に、両者の良好な接 続を確実とするために、細長部材の表面を前処理することが重要である場合もあ る。例えば、商業的に入手可能なハイトレル(Hytrel)を細長部材として使用する 場合には、押出し成形された細長部材の首部の外皮をサンダー仕上によって除去 するか、重合体基台部内に浸漬される首部の外表面を粗くするべきである。一般 に、細長部材の首部の表面を粗くすると、表面積の増加により、細長部材と重合 体基台部との係合(接着)が容易になる。そして、硬化後に耐剥離性を有するよう になる。

【００４３】 重合体基台部や細長部材に使用される重合体には、様々な補助剤が使用される 。そのような補助剤としては、例えば、従来の充填材、染料、静電防止剤等があ る。

【００４４】 重合体基台部と細長部材とが、一種類の樹脂から同時に型成形される場合もあ る。そのような構成が図６および図７に示されている。まず、図６を参照すると 、ブラシセグメント60は、剛毛61、重合体基台部62、および細長部材63を備えて いる。図７に示された断面図を参照すると、重合体基台部62と細長部材63とは一 種類の樹脂から一体的に構成されていることが理解できる。図７において、参照 番号60aで示されるブラシセグメントは、図６に示される構成60を断面図で示す ものであり、参照番号60bで示されるブラシセグメントは側面図で示されている 。図７に示されるブラシセグメント60a、60bはいずれもハブ68に取り付けられて いる。

【００４５】 使用される樹脂が硬化されたとき細長部材に求められる最小限の要求を満たす 適切な強度を有する場合には、容易にこのような構成とすることができると考え られる。すなわち、使用中に細長部材は実質的に横方向の応力を受ける。この横 方向の応力は、前述のロングトリムブラシセグメントの平打ち動作に起因する。 図４および図５に示された構成においては、重合体基台部の樹脂材料と細長部材 の樹脂材料とが全く同等の強度を有する必要はなかった。しかし、図６および図 ７に示された構成においては、そうではない。

【００４６】 一般に、図６および図７に示される重合体基台部62および細長部材63を形成す る樹脂は、硬化されると図４および図５の構成における細長部材に関して前に説 明したような特性を有する。図４および図５に示した実施例における前述の好ま しい寸法や他の特性は、図６および図７に示した実施例の場合にも適用可能であ る。

【００４７】 以下の例により、さらに本考案を説明する。次の略語および商品名を以後使用 する。 ＵＲ１: コネティカット州、ミドルベリーにあるユニロイヤル(Uniroyal)社か ら“アジプレンL-767(Adiprene L-767)"の商品名で発売されているウレタン樹脂 である。 Ｃ１: インディアナ州、ミシャウォーカにあるユニロイヤル(Uniroyal)社から “カイツアー21(Caytur 21)"の商品名で発売されている樹脂硬化剤である。 Ｂ１: デラウェア州、ウィルミントンにあるデュポン社から“タイネックス(Ty nex)"の商品名で発売されているもので、グレード120の炭化けい素(平均の粒子 サイズが約116マイクロメーターである。)を充填した６.12ナイロンからなる剛 毛である。 Ｂ２: デラウェア州、ウィルミントンにあるデュポン社から“タイネックス(Ty nex)"の商品名で発売されているもので、グレード80の酸化アルミニウム(平均の 粒子サイズが約204マイクロメーターである。)を充填した６.12ナイロンからな るウェーブのついた剛毛である。 Ｒ１: デラウェア州、ウィルミントンにあるデュポン社から“ハイトレル5556( Hytrel 5556)"の商品名で発売されているもので、全長が0.928インチ(約2.35cm) 、首部の長さが0.688インチ(1.75cm)、ボール部分の直径が0.24インチ(0.6cm)の 細長部材である。共ポリエステルとポリアクリレートとポリエステルとの混合物 からなる。

【００４８】ブラシセグメントを製造する一般的な工程 ウレタン樹脂ＵＲ１および樹脂硬化剤Ｃ１が、製造業者が推薦する割合である 100部(part)対38.3部の比率で、手で混ぜられた。ほぼ１〜３部の比率の(多価ア ルコール／カーボンブラック)溶液が加えられ、樹脂が黒に着色された。ブラシ セグメントを形成するための成形型は、ヒンジ結合されたタイプのものであり、 締め金で締めることにより所定の形状を維持して細長部材を所定位置に保持する ことが可能であった。Ｒ１が所望の長さに切断され、不織布からなる研磨ホイー ルを使用して首部の表面に傷が着けられ、そして、Ｒ１が成形型内に配置された 。このとき、Ｒ１は、その首部の先端から0.375インチ(0.95cm)の部分が実際に 、樹脂が流し込まれる型の空隙部内に延びるように配置されていた。細長部材と 成形型をしっかりと保持して、それらの間から樹脂が漏れないように注意が払わ れた。前記樹脂の混合物が成形型内の所望のレベルまで流し込まれ、クランプで 保持された剛毛が、0.813インチ(２cm)の深さ(ウィッキングを含む。)で樹脂内 に植え込まれた。締め金が成形型から取り外され、細長部材(剛毛を保持してい るクランプはまだ取り付けられている。)が、樹脂が十分に硬化して剛毛が樹脂 にしっかりと固定され、ブラシセグメントが形崩れすることなく成形型から取り 外せるようになるまで従来のオーブンの中に置かれた。オーブンの温度はほぼ30 分の間、華氏約225度(摂氏約110度)に保持され、その後15分間、さらに昇温され た。

【００４９】検査手法１ ペーハー12またはそれ以上(つまり、より塩基性が強い。)の腐食溶剤に、華氏 180〜200度(摂氏82〜93度)の温度下で約８時間、ブラシセグメントが浸された。 これを３回繰り返した後、樹脂が劣化しているか否かを判断するために、剛毛が 手で引っ張られた。検査手法２ イリノイ州、セントチャールズにあるアルマックス・エクストルージョンズ(Al umax Extrusions)社から“HMクーラント(HM coolant)"の商品名で発売されてい る溶剤に、華氏180〜200度(摂氏82〜93度)の温度下で約８時間、ブラシセグメン トが浸された。これを３回繰り返した後、樹脂が劣化しているか否かを判断する ために、剛毛が手で引っ張られた。検査手法３ 直径４インチ(10.16cm)、フェイス幅２インチ(約５cm)のスロットの形成され たハブに、ブラシセグメントが取り付けられた。ハブが1100rpmの速度で回転さ せられた。このとき、干渉による偏差は0.375インチ(0.95cm)であった。ワーク ピースは、直径12インチ(30.48cm)の304ステンレス鋼のディスクフェイスであり 、３rpmの速度で振動しながら回転していた。例１ 例１のブラシセグメントは、前記のブラシセグメントを製造する一般的な工程 にしたがって製造された。剛毛Ｂ１が、樹脂の混合物に植え込まれた。出来上が ったブラシセグメントは、フェイス幅が２インチ(５cm)で、毛の長さは6.5イン チ(約16.5cm)であった。また、繊維が樹脂内に植え込まれている深さは0.375イ ンチ(約0.95cm)であった。例２ 例２のブラシセグメントは、前記のブラシセグメントを製造する一般的な工程 にしたがって製造された。剛毛Ｂ２が、樹脂の混合物に植え込まれた。出来上が ったブラシセグメントは、フェイス幅が２インチ(５cm)で、毛の長さは6.5イン チ(約16.5cm)であった。また、繊維が樹脂内に植え込まれている深さは0.563イ ンチ(約1.43cm)であった。

【００５０】 例１および例２のブラシセグメントを使用して前述の検査１〜３を行った結果 を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】 表１において、検査３における時間は、ブラシセグメントの端部においても剛 毛の脱落を起こさずに作動した運転時間を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のブラシセグメントの側面図である。

【図２】 図１のブラシセグメントの２−２線における
断面図である。

【図３】 本考案のブラシセグメントを備えた工業用円
筒状ブラシの概略斜視図である。

【図４】 本考案のブラシセグメントの側面図である。

【図５】 図４のブラシセグメントの５−５線における
断面図であり、ブラシセグメントが取り付けられている
円筒状ハブの一部分および他の同様のブラシセグメント
を併せて示している。

【図６】 本考案のブラシセグメントの他の実施例を示
す側面図である。

【図７】 図５の場合と同様に描かれた、図６のブラシ
セグメントの７−７線における断面図である。

【符号の説明】

１ セグメント ２ 細長部材 ３ スクリムで包まれた部分 ４ 剛毛 ６ ステープル １０ 基端部 １１ 首部 １２、１３ パック
部 １４ スクリム材 １５ 熱可塑性樹脂 １６ 細長部材の端部 １７ 空間 ２０ ロータリーブラシ ２３ ハブ ２５ ハブを駆動する手段 ３０ ブラシセグメ
ント ３１ 剛毛 ３２ ブラシセグメ
ント ３３ スロット ４０ ブラシセグメ
ント ４１ 細長部材 ４２ 基台部 ４３ 剛毛 ４４ ハブ ４５ 基台部の外表面 ４６ 細長部材の端
部 ４７ 膨らんだ部分 ４８ 首部 ５０ スロット ５１ 剛毛の底端部 ５２ 中心軸 ５３ 矢印 ６０ ブラシセグメント ６１ 剛毛 ６２ 基台部 ６３ 細長部材 ６８ ハブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工業用ブラシに使用するブラシセグメン
   トであって、 重合体からなる基台部（４２、６２）、 首部（４８）を有する細長い部材（４１、６３）、およ
   び複数の剛毛（４３、６１）、 を備えており、 前記首部（４８）は、前記基台部（４２、６２）に埋め
   込まれて非機械的に接続されており、 前記剛毛（４３、６１）は、それぞれが１本ずつ前記基
   台部（４２、６２）に植えられており、全体が前記細長
   い部材（４１、６３）に対して逆の方向に外側に向かっ
   て延びており、 前記剛毛（４３、６１）の少なくとも一部分は、前記細
   長い部材（４１、６３）の首部（４８）に対向する部分
   に植えられている、ブラシセグメント。