WO2001076413A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von filamenten aus kunststoff, insbesondere kunststoffborsten, und danach hergestellte borste - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von filamenten aus kunststoff, insbesondere kunststoffborsten, und danach hergestellte borste Download PDF

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WO2001076413A1
WO2001076413A1 PCT/EP2001/001896 EP0101896W WO0176413A1 WO 2001076413 A1 WO2001076413 A1 WO 2001076413A1 EP 0101896 W EP0101896 W EP 0101896W WO 0176413 A1 WO0176413 A1 WO 0176413A1
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bristle material
plastic
bristle
section
cross
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PCT/EP2001/001896
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Inventor
Georg Weihrauch
Original Assignee
Pedex & Co. 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.)
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Application filed by Pedex & Co. Gmbh filed Critical Pedex & Co. Gmbh
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the production of filaments made of plastic, in particular plastic bristles, with a profiled surface made of a filament material, in particular bristle material, with a predetermined cross section, by reshaping the bristle material by mechanical pressure acting essentially perpendicular to its longitudinal extent and thereby its cross section is reduced.
  • the invention further relates to a bristle produced thereafter.
  • Filaments in the sense of the invention mean all plastic material, in particular in extruded form, the cross section of which is in the range between a few tenths of a millimeter and a few millimeters.
  • These include filaments as are used for further processing into fabrics, for example for filters, sieves or the like.
  • This also includes filaments that are single or several serve directly as ropes, as cutting monofilaments for brushcutters or for cleaning narrow channels, gaps or the like, for example toothpicks, dental floss or pipe cleaners.
  • the invention primarily addresses plastic bristles such as are used in the manufacture of bristle products of various types, for example body brushes, toothbrushes, technical brushes or the like.
  • plastic liners with a profiled surface, for example to improve the cleaning or polishing effect of brushes.
  • other bristle goods such as application brushes, brushes or the like, the absorption capacity for the medium to be applied is to be improved.
  • extruded monofilaments are also described, which are profiled axially parallel during extrusion, the depressions being embossed on the outer apexes of the longitudinal profile.
  • All mechanical forming processes are either material-removing processes or processes that only work with radial and axially parallel compression and displacement of the plastic from the area near the surface to the depth or in the direction parallel to the axis. In both cases, the structure of the filament is heavily stressed and excessive stresses that can lead to cracking cannot be avoided.
  • the invention is based on the object of proposing a method and a device for producing filaments from plastic, in particular plastic bristles, in which, starting from a filament with a predetermined transverse cut, while reducing the strain on the structure of the filament, a profile increased above the original cross section can be produced.
  • the plastic mass in the deformed area is not exclusively and also not primarily compressed, but is shifted to areas outside the initial cross section.
  • high and uncontrollable pressure peaks and thus excessive stress on the structure are avoided, since the plastic mass is left with the necessary space to escape to the outside.
  • the shaping takes place predominantly in the plastic area of the plastic, so that the profile produced remains dimensionally stable.
  • the bristle material can also be profiled in the longitudinal direction by mechanical pressure, in particular also in outer regions which lie outside the initial cross section of the extruded bristle material. This is solely a question of the design of the space in which the plastic mass is displaced during the forming process.
  • the forming forces can be reduced by reshaping the bristle material at a moderately elevated temperature which is below the softening temperature of the plastic. In individual cases, the heat generated solely by the frictional forces during forming is sufficient for this.
  • the plastic mass displaced in the reduction of the cross section is simultaneously shaped in its axial extent during the pressurization, while it can flow freely, for example, in the radial direction under the forming forces.
  • rounded contours are automatically formed, which are desirable in many applications for bristle products, especially when gentle processing of surfaces is desired, which is important both for certain technical brushes and in particular for body and toothbrushes applies.
  • the plastic mass displaced in the reduction of the cross-section can also be shaped in its radial extent during the pressurization.
  • This variant of the method is recommended when the outer areas of the profile have a defined contour and are intended to compress the plastic.
  • the bristle material is acted upon in the direction transverse to its longitudinal extension with alternating pressure while displacing correspondingly different plastic masses.
  • the bristle material can be in the longitudinal direction of the Borstenma ⁇ terials, but also produce circumferentially alternating profile heights.
  • This variant of the method can be further optimized in that the displaced plastic mass is shaped differently in the axial and / or radial direction, in that the free space into which the plastic mass is displaced is shaped accordingly.
  • the bristle material can be reshaped step by step and with increasing depth of the mold in order not to produce large mold depths in one go, which could lead to crack formation. If necessary, the bristle material can also be treated between the reshaping steps in order to release tensions introduced into the bristle material, which is possible, for example, by thermal action.
  • the bristle material can be twisted after forming, so that the profile produced runs helically to the core of the bristle material.
  • the bristle material is thermally stabilized after the shaping, if necessary after the twisting, as a result of which the bristle material is also stress-free.
  • the bristle material is formed immediately after it is produced, so that the forming process can be integrated into the filament manufacturing process.
  • the bristle material is continuously moved in the axial direction and thereby deformed. This can be done by rotating forming tools.
  • the bristle material can also be moved step by step in the axial direction and reshaped during the idle time, the cycle times having to be matched to the running speed of the bristle material during extrusion.
  • the method according to the invention can be applied to filaments of different structures.
  • the bristle material can be shaped in the form of a monofilament.
  • a monofilament with different properties across its cross-section can be formed.
  • the monofilament may have mechanically active fillers, such as abrasive particles, or dyes, e.g. Contain pigments that are transported to the outer areas of the profile when they are formed with the displaced plastic mass.
  • a filament consisting of at least two plastic components can also be formed, at least the outer layer being displaced with the one plastic component. Only the plastic comp Component of the outer layer are displaced during forming, so that the properties of the outer plastic are concentrated in the profiled area, while the inner component can in turn be designed for the desired stability function. If the outer layer or the outer component has a different color, the differently colored core can be exposed during the shaping or the color can be concentrated in the outer profile area, for example, to be used as an indicator for the properties of the bristle.
  • the multi-component filament can be produced by co-extruding or by subsequently combining and connecting the components.
  • the different plastic components of the bristle material can also have different cold deformability, the better cold deformability being possible in the component or the component located underneath.
  • the outer layer can be perforated with the one plastic component during shaping and the component of the layer below it can be displaced outwards by the perforation, for example in order to bring about its properties which differ from the outer layer only in sections.
  • the bristle material is supported in an abutment-like manner on at least part of its circumference and the mechanical pressure on the bristle material is brought into effect against the support.
  • the bristle material can be moved over a rigid or circumferential abutment and shaped against the abutment by a circumferential or intermittently supplied molding tool. Instead, the bristle material can also be reshaped between two or more revolving shaping tools in the manner of shaping rolls.
  • the invention is also directed to a device for producing plastic bristles of the type described above.
  • the invention is based on a known device (US Pat. No. 4,186,239), which consists of two or more pressure-acting tools in the manner of form rollers, which together form a shape contour corresponding to the desired profile, which is narrower than the cross section of the bristle material , In this way, wedge-shaped depressions are embossed into the bristle material and the plastic mass is displaced exclusively in the direction of the axis of the bristle material and parallel to it.
  • the object of the invention is achieved in that the tools in their operative position form a contour which is wider in some areas than the cross-section of the bristle material, so that in the operative position of the tools the plastic mass displaced from the narrower cross-sectional area or a mass corresponding to this is displaced into the wider area of the shape contour.
  • the bristle material When the bristle material is reshaped with the device according to the invention, cold reshaping takes place, due to which the bristle material largely deviates outwards and beyond the original cross section without the cross section being weakened by narrow or even sharp-edged embossments.
  • the shape of the profile thus created can largely be varied by the shape contour and the amount of pressure applied and the plastic aces displaced under this pressure.
  • the shape contour is formed by a pocket-shaped recess in the molding tool, into which the plastic mass is displaced when the bristle material is pressurized.
  • one of the tools can essentially only form an abutment for the bristle material and the other tool can have the pocket-shaped recesses. Instead, both tools can also be provided with the pocket-shaped depressions forming the shape contour.
  • One tool can be stationary, the other can be movable or both tools can be movable, with primarily a linear lifting and lowering movement being possible and the compressive forces acting on the bristle material in the appropriate direction.
  • both tools are preferably rotational bodies and are provided on their circumference with corresponding pocket-shaped depressions, the rotating bodies rolling with the mutually facing depressions on the bristle material passed between them.
  • the rotating bodies can directly form the transport means for the preferably endless bristle material, by virtue of the fact that the pressure forces create a corresponding frictional connection between the tools and the bristle material and the rotational movement of the tools gives the bristle material a linear feed rate.
  • the bristle material can also be inserted between the rotating bodies or pulled off on the outlet side of the rotating bodies. If, according to a further embodiment, the shape contour extends transversely to the axis of the bristle material to a greater extent than is required to accommodate the displaced plastic mass, the plastic mass displaced into the shape contour is not insulated in the radial direction and can expand there unhindered. This automatically gives the profile a rounded shape at the apex.
  • the shape contour on at least one tool can be assigned a perforation contour penetrating the cross-section of the bristle material, for example in the case of a multi-component bristle material to perforate the layer with the outer component and the plastic component from the layer below to push out into the resulting perforation.
  • the molding tool can alternately have different shape contours in order to produce different profile heights and profile shapes.
  • the shape contour can have extensions extending in the axial direction of the bristle material, so that a type of undercut occurs in an axial plane. This can be "demoulded” relatively easily, in particular in the case of molds in the form of rotating rotary bodies.
  • the invention relates to a bristle made of plastic with a profiled surface, which is produced according to the method explained above from a bristle material, in particular extruded, with a predetermined cross-section.
  • a bristle is characterized in that it has a profile that at least in certain areas overhangs the predetermined cross-section of the bristle material.
  • the profile is preferably formed by projections which can be arranged at an axial distance from one another, but also in rows distributed over the circumference.
  • the projections can also be annular.
  • the projections can have different axial and / or radial dimensions, possibly also with a design that varies over the bristle length.
  • the bristle can consist of at least two concentric ones
  • Fig.l shows a longitudinal section with two linearly movable
  • FIG. 10 shows a section X according to FIG. 9;
  • FIG. 11 shows a longitudinal section of a partial tool corresponding to FIG. 9;
  • FIG. 12 shows a section XII -XII according to FIG. 11; 13 shows a longitudinal section of a partial tool in a further embodiment;
  • FIG. 14 shows a cross section of a monofilament which is produced with a tool according to FIG. 13;
  • FIG. 15 shows a section of a multi-component bristle, produced with a tool according to FIG. 13;
  • Fig.13 -15 each a view of different embodiments of the bristle.
  • FIG. 1 shows with dotted lines 1 the initial cross section of an extruded plastic monofilament, for example, with a predetermined, constant cross section, which is inserted into the tool 2.
  • the tool 2 consists of two shaping tools 3, 4, of which the tool 3 can be set in accordance with the direction arrow 5, while the tool 4 can be stationary and only forms a type of abutment.
  • the tool 3 and the tool 4 have a shape contour 6, which are arranged opposite one another, for example, as taschenför-shaped depressions. However, they can also extend in the form of a ring or a part of a ring over part of the inner circumference of the essentially circular-cylindrical contour in the regions 8 and 9.
  • the monofilament 1 is introduced into the open tool 2, that is to say with the upper tool 5 raised, and this finally delivered until it touches the circumference of the monofilament 1 with its sections 8, 9.
  • the monofilament 1 is cold-formed and plastic material is displaced into the indicated direction 10 from the areas of the monofilament 1, which lie outside the mold contours 6, the plastic material beyond the initial cross section of the monofilament 1 into the mold contours evades, so that finally a bristle 12 is obtained, which has on its circumference projections 13 which protrude beyond the original cross section of the monofilament 1, while its core cross section is reduced in the areas affected by the sections 8, 9 compared to the original cross section of the monofilament ,
  • the tools 3, 4 are designed as rotary bodies 16, 17 which rotate about axes 18, 19. At least one of the rotating bodies 16, 17 is driven.
  • the monofilament 1 is optionally automatically drawn into the gap formed between them by the rotating bodies 16, 17.
  • Both rotating bodies 16, 17 have shape contours 20, 21 in the form of pocket-shaped depressions.
  • the monofilament 1 leaves the rotating body as a profiled bristle material 22 in an endless form.
  • FIG. 3 and 4 show a tool similar to Fig.l, but in cross section.
  • the tools 2, 3 in turn have shape contours 14 in the form of pocket-shaped depressions, each of which forms one half of an ellipse and in the closed position (FIG. 4) a type of oval, the long axis of which is larger and the short axis of which is smaller than the diameter of the monofilament 1 is, so that its initial cross section is ovalized in some areas, as the cross section of the bristle 7 shows in FIG. Outside of the reshaped areas, one remains essentially cylindrical cross section, possibly reduced compared to the monofilament.
  • the lower tool part 4 has a contour adapted to the monofilament 1 and only the upper tool 3 has an additional contour 15 in the form of a pocket-shaped recess into which the plastic mass of the monofilament 1 is closed when the tools 3, 4 are closed is pushed into it.
  • the tool 3 has a shape contour 23 in the form of a pocket-shaped depression, which, however, has a greater radial extension than plastic mass is displaced from the monofilament 1 when the tool is closed, so that the projection 24 forming on the bristle material forms the space 25 of the depression 23 not completed. As a result, a rounded tip 26 is automatically formed on the projection 24.
  • the shape contour 27 is designed such that the plastic mass forming the projection 28 and displaced from the monofilament 1 is compressed in the pocket-shaped depression.
  • Fig. 8 shows an embodiment of the tool part 3, which has different shape contours 30 to 34 in a row, so that bristles can be equipped with different profiles over their length.
  • FIG. 9 shows a part tool 3 and in FIG. 10 shows a section XX of both part tools 3, 4 with the parting plane 35 in the closed position.
  • Each sub-tool 3, 4 has diametrical shape contours 36, 37 and in the parting plane each half of a shape contour 38 or 39, so that from a monofilament 1 Plastic aces is displaced into the respective diametrical shape contours 36, 37 or 38, 39 and thus four projections are produced on the finished bristle.
  • annular projections are formed from the monofilament 1.
  • the molds 3 and 4 have part-ring shaped contours 40 in the form of grooves with a rounded bottom.
  • FIG. 13 shows a monofilament 1, which consists of a plurality of plastic components, namely a core 41, an intermediate layer 42 and an outer layer 43, the core preferably having a high resistance to cold deformation, while the intermediate layer 42 is more easily cold-formed.
  • the sub-tool 3, to which a lower sub-tool, not shown, is assigned, has a shaped contour 44 in the form of a pocket-shaped depression, which is surmounted by a perforation contour 45 on the edge.
  • the outer layer 43 is punched out through the perforation contour 45 and the plastic is displaced from the layer 42 into the pocket-shaped recess 44 when the tool is fed in further, so that a bristle material 12 is obtained, the outer jacket of which has perforations 46 arranged at a distance, through which the plastic mass 47 displaced from the layer 42 projects outwards.
  • FIG. 15 shows a bristle 51 made of a monofilament 1 with cylindrical projections 52, as can be produced with tools according to FIGS. 1, 3 or 7, 8.
  • FIG. 16 shows a bristle 48 which has been produced from a monofilament 1 with a predetermined cross section and which has uniformly arranged elevations 49 and pyramid-shaped joints. Has depressions 50, the elevations 49 protrude beyond the original cross section of the monofilament 1.
  • FIG. 17 shows a bristle 53 which is made from a monofilament 1, for example by means of a tool according to FIGS. 11 and 12, and has annular projections 54 in an arrangement of equal or variable spacing on an otherwise circular-cylindrical circumference.

Landscapes

  • Brushes (AREA)

Abstract

Zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffborsten, mit einer profilierten Oberfläche aus einem Filamentenmaterial, insbesondere Borstenmaterial, mit einem vorgegebenen Querschnitt wird vorgeschlagen, daß das Borstenmaterial durch im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung wirkenden mechanischen Druck umgeformt wird, dabei der Querschnitt reduziert und zumindest ein Teil der durch die Querschnittsreduzierung verdrängten Kunststoffmasse quer zur Längserstreckung des Borstenmaterials über dessen ursprünglichen Querschnitt hinaus nach außen verlagert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststof borsten, und danach hergestellte Borste
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffborsten, mit einer profilierten Oberfläche aus einem Filamentmaterial , insbesondere Borstenmaterial, mit einem vorgegebenen Querschnitt, indem das Borstenmaterial durch im wesentlichen senkrecht zu seiner Längserstreckung wirkenden mechanischen Druck umgeformt und dabei sein Querschnitt reduziert wird. Ferner betrifft die Erfindung eine danach hergestellte Borste.
Unter Filamenten im Sinne der Erfindung wird alles Kunst - stoffmaterial , insbesondere in extrudierter Form verstanden, dessen Querschnitt im Bereich zwischen einigen Zehntel Millimetern und wenigen Millimetern liegt. Hierzu zählen Filamente, wie sie zur Weiterverarbeitung zu Geweben, beispielsweise für Filter, Siebe oder dergleichen verwendet werden. Ferner zählen hierzu Filamente, die einzeln oder zu mehreren unmittelbar als Seile, als Schneidemonofile für Motorsensen oder auch zum Reinigen von engen Kanälen, Spalten oder dergleichen dienen, z.B. Zahnstocher, Zahnseide oder Pfeifenreiniger. Vornehmlich sind mit der Erfindung jedoch Kunststoffborsten angesprochen, wie sie bei der Herstellung von Borstenwaren unterschiedlicher Art, z.B. Körperbürsten, Zahnbürsten, technische Bürsten oder dergleichen eingesetzt werden.
In vielen Anwendungsfällen ist es erwünscht, Kunststoffila- ente mit profilierter Oberfläche einzusetzen, um beispielsweise bei Bürsten die Reinigungs- oder Polierwirkung zu verbessern. Bei anderen Borstenwaren, wie Applikations - bürsten, Pinsel oder dergleichen soll die Aufnahmefähigkeit für das aufzutragende Medium verbessert werden.
Für das Profilieren von Monofilamente, insbesondere von Borstenmaterial, sind verschiedene Verfahren bekannt. Eine bloße Aufrauhung der nach der Extrusion glatten Oberfläche von Borstenmonofilen wird beispielsweise durch ein Strahl - gebläse erreicht (DE 38 33 428) . Ein Formen der Oberfläche durch Druckbeaufschlagung des Monofils führt zum Verdrängen der Kunststoffmasse. (US 5 678 275) . Hierbei wird der Kunststoff des Monofils ausschließlich radial in Richtung auf die Achse des Monofils und achsparallel verdichtet.
Durch diese Beanspruchung mit hohen Druckspitzen werden die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffbörste, insbesondere die Biege- und Scherfestigkeit, massiv beeinträchtigt. Eine schonendere Bearbeitung ist in der DE 198 18 345 be- schrieben, bei der eine Borste aus einem harten Kern mit einer gummielastischen Außenschicht durch Prägen letzterer gegen den harten Kern profiliert wird. Auch hierbei wird der gummielastische Kunststoff der äußeren Schicht durch Druckkräfte ausschließlich in Richtung zur Achse und achs - parallel verformt und verdichtet, wobei der durch das Ex- trudieren vorgegebene größte Querschnitt erhalten bleibt. Ähnliches gilt für Kunststoffilamente, die als Schneidmono- file für Motorsensen eingesetzt werden (US 4 186 239) , bei denen in einen kreisrunden Querschnitt scharfkantige Ver- tiefungen eingedrückt werden. In diesem Zusammenhang sind auch extrudierte Monofile beschrieben, die beim Extrudieren achsparallel profiliert werden, wobei die Vertiefungen auf die außen liegenden Scheitel des Längsprofils eingeprägt werden. In diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, die längsprofilierten Monofile zu verdrillen.
Weiterhin ist es bekannt, Monofile anläßlich des Extrudierens nicht nur in Längs- sondern auch in Querrichtung zu profilieren (US 4 263 691) , indem durch ein pulsierendes Extrudieren kurze Kernabschnitte erzeugt werden und auf diese ein Mantel aufextrudiert wird. Die Borsten werden dann durch Ablängen des Monofils zwischen den Kernabschnitten hergestellt. Die endgültige Borste weist dann kein Profil auf. Schließlich ist es bekannt, beliebig profilierte Borsten durch Spritzgießen herzustellen (DE 31 16 189) , was natürlich nur mit kurzer Länge möglich ist.
Alle mechanische Umformverfahren sind entweder materialabtragende Verfahren oder solche, die ausschließlich mit ei- nem radialen und achsparallelen Verdichten und Verdrängen des Kunststoffs aus dem oberflächennahen Bereich in die Tiefe bzw. in achsparalleler Richtung arbeiten. In beiden Fällen wird die Struktur des Filaments stark beansprucht und lassen sich Überbeanspruchungen, die zur Rißbildung führen können, nicht vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffborsten, vorzuschlagen, bei denen ausgehend von einem Filament mit vorgegebenem Quer- schnitt unter Reduzierung der Beanspruchung der Struktur des Filaments ein über den ursprünglichen Querschnitt erhöhtes Profil erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der durch die Querschittsreduzierung verdrängten Kunststoff - masse quer zur Längserstreckung des Borstenmaterials über dessen ursprünglichen Querschnitt hinaus nach außen verla- gert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Kunststoffmasse im umgeformten Bereich nicht ausschließlich und auch nicht vornehmlich ver- dichtet, sondern in Bereiche außerhalb des Ausgangsquerschnittes verlagert. Dadurch werden insbesondere hohe und nicht kontrollierbare Druckspitzen und damit eine zu hohe Beanspruchung der Struktur vermieden, da der Kunststoff - masse der notwendige Freiraum gelassen wird, um nach außen auszuweichen. Das Umformen erfolgt überwiegend im plastischen Bereich des Kunststoffs, so daß das erzeugte Profil formstabil erhalten bleibt. Auch wenn die Erfindung vorstehend aus Gründen terminologischer Vereinfachung anhand von Borstenmaterial erläutert ist, läßt sich das erfindungsge- mäße Verfahren selbstverständlich auch auf andere
Kunststoffilamente gleichermaßen vorteilhaft anwenden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Borstenmaterial auch in Längsrichtung durch mechanischen Druck profi- liert werden, insbesondere auch in äußeren Bereichen, die außerhalb des Ausgangsquerschnittes des extrudierten Borstenmaterials liegen. Dies ist ausschließlich eine Frage der Gestaltung des Freiraums, in den die Kunststoffmasse beim Umformen verdrängt wird. Die Umformkräfte können dadurch reduziert werden, daß das Borstenmaterial bei mäßig erhöhter Temperatur, die unterhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffs liegt, umge- formt wird. Im Einzelfall reicht hierfür schon die allein aufgrund der Reibungskräfte beim Umformen entstehende Wärme aus .
In besonders bevorzugter Ausführung wird die bei der Quer- Schnittsreduzierung verdrängte Kunststoffmasse während der Druckbeaufschlagung zugleich in ihrer axialen Ausdehnung geformt, während sie beispielsweise in radialer Richtung unter den Umformkräften frei fließen kann. Hierdurch bilden sich aufgrund des plastischen Fließens an den Kuppen des Profils automatisch gerundete Konturen aus, die in vielen Anwendungsfällen bei Borstenwaren erwünscht sind, insbesondere wenn eine schonende Bearbeitung von Oberflächen erwünscht ist, was sowohl für gewisse technische Bürsten als insbesondere auch für Körper- und Zahnbürsten gilt.
Statt dessen kann die bei der Querschnittsreduzierung verdrängte Kunststoffmasse während der Druckbeaufschlagung zugleich auch in ihrer radialen Ausdehnung geformt werden. Diese Verfahrensvariante empfiehlt sich dann, wenn die au- ßenliegenden Bereiche des Profils eine definierte Kontur aufweisen und den Kunststoff verdichten sollen.
In einer weiterhin vorteilhaften Variante ist vorgesehen, daß das Borstenmaterial in Richtung quer zu seiner Längs - erstreckung mit alternierendem Druck unter Verdrängung entsprechend unterschiedlicher Kunststoffmassen beaufschlagt wird. Hierdurch lassen sich in Längsrichtung des Borstenma¬ terials, aber auch in Umfangsrichtung wechselnde Profilhöhen erzeugen. Diese Verfahrensvariante kann noch dadurch optimiert werden, daß die verdrängte Kunststoffmasse in axialer und/oder radialer Richtung alternierend unterschiedlich geformt wird, indem der Freiraum, in den die Kunststoffmasse verdrängt wird, entsprechend geformt ist.
Ferner kann das Borstenmaterial schrittweise und mit zunehmender Formtiefe umgeformt werden, um große Formtiefen nicht in einem Zug zu erzeugen, was zur Rißbildung führen könnte. Gegebenenfalls kann das Borstenmaterial zwischen den Umformschritten auch noch behandelt werden, um in das Borstenmaterial eingebrachte Spannungen zu lösen, was beispielsweise durch eine thermische Beaufschlagung möglich ist.
Es ist ferner möglich, das Borstenmaterial nach dem Umformen in Richtung seiner Längserstreckung und/oder quer dazu zu verformen, beispielsweise durch Verstrecken, wodurch dem Borstenmaterial zugleich wieder eine höhere Stabilität verliehen wird.
Ferner kann das Borstenmaterial nach dem Umformen verdrillt werden, so daß das erzeugte Profil schraubenförmig zum Kern des Borstenπiaterials verläuft.
In allen Fällen ist es von Vorteil, wenn das Borstenmaterial nach dem Umformen, gegebenenfalls nach dem Verdrillen, thermisch stabilisiert wird, wodurch das Borstenmaterial zugleich spannungsfrei wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, daß das Borstenmaterial unmittelbar nach seiner Erzeugung umgeformt wird, so daß der Umformprozeß in den Fertigungsprozeß des Filamentes integriert werden kann. Um dem kontinuierlichen Extrusionsprozeß, an den sich gegebenenfalls noch ein Verstrecken und Stabilisieren anschließt, zu folgen, wird das Borstenmaterial kontinuier- lieh in Achsrichtung bewegt und dabei umgeformt. Dies kann durch umlaufende Umformwerkzeuge geschehen.
Statt dessen kann das Borstenmaterial auch schrittweise in Achsrichtung bewegt und während der Stillstandzeit umge- formt werden, wobei die Taktzeiten auf die Laufgeschwindig- keit des Borstenmaterials beim Extrudieren abzustimmen sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf Filamente unter- schiedlichen Aufbaus anwendbar. So kann das Borstenmaterial in Form eines Monofils umgeformt werden. Es kann ein Mono- fil mit über seinen Querschnitt unterschiedlichen Eigenschaften umgeformt werden. Beispielsweise kann das Monofil im äußeren Bereich mechanisch wirkende Füllstoffe, wie abrasive Partikel, oder aber Farbstoffe, z.B. Pigmente enthalten, die beim Umformen mit der verdrängten Kunststoff - masse insbesondere in die außenliegenden Bereiche des Profils transportiert werden. Dies läßt sich noch dadurch steuern, daß das Monofil nur im oberflächennahen Bereich umgeformt und dabei der Kunststoff aus der oberflächennahen Schicht mit einer bestimmten Eigenschaft verdrängt wird, während bei der Extrusion des Monofils darauf Bedacht genommen werden kann, daß der Kernbereich frei von Füllstoffen ist, um die dort geforderte Stabilität und Zugfestig- keit zu gewährleisten.
Statt dessen kann auch ein aus wenigstens zwei Kunststoff - Komponenten bestehendes Filament umgeformt werden, wobei wenigstens die äußere Schicht mit der einen Kunststoffkom- ponente verdrängt wird. Es kann auch nur die Kunststoffkom- ponente der äußeren Schicht beim Umformen verdrängt werden, so daß im profilierten Bereich die Eigenschaften des außenliegenden Kunststoffs konzentriert werden, während die innere Komponente wiederum auf die gewünschte Stabilitäts- funktion ausgelegt werden kann. Weist die äußere Schicht bzw. die äußere Komponente eine andere Farbe auf, kann beim Umformen der andersfarbige Kern freigelegt bzw. die Farbe im äußeren Profilbereich konzentriert werden, um beispielsweise als Indikator für die Eigenschaften der Borste be- nutzt zu werden. Das mehrkomponentige Filament kann durch Koextrudieren oder durch nachträgliches Zusammenführen und Verbinden der Komponenten hergestellt sein.
Schließlich können die unterschiedlichen Kunststoffko po- nenten des Borstenmaterials auch unterschiedliche Kaltverformbarkeit aufweisen, wobei die bessere Kaltverformbarkeit in der außen oder der darunter liegenden Komponente gegeben sein kann. Insbesondere im letztgenannten Fall kann beim Umformen die äußere Schicht mit der einen Kunststoff - Komponente perforiert und die Komponente der darunter liegenden Schicht durch die Perforation nach außen verdrängt werden, um beispielsweise deren von der äußeren Schicht abweichenden Eigenschaften nur abschnittsweise zur Wirkung zu bringen.
Um die notwendigen Umformkräfte aufbringen zu können, wird das Borstenmaterial zumindest auf einen Teil seines Umfangs widerlagerartig abgestützt und der mechanische Druck auf das Borstenmaterial gegen die Abstützung zur Wirkung ge- bracht.
Das Borstenmaterial kann über ein starres oder umlaufendes Widerlager bewegt und von einem umlaufenden oder taktweise zugestellten Formwerkzeug gegen das Widerlager umgeformt werden. Statt dessen kann das Borstenmaterial auch zwischen zwei oder mehr umlaufenden Formwerkzeugen nach Art von Formrollen umgeformt werden.
Die Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffborsten der vorbeschriebenen Art gerichtet. Dabei geht die Erfindung von einer bekannten Vorrichtung aus (US 4 186 239) , die aus zwei oder mehr mit Druck gegeneinander wirkenden Werkzeugen nach Art von Formrollen besteht, die gemeinsam eine dem gewünschten Profil entsprechende Formkontur bilden, die enger ist als der Querschnitt des Borstenmaterials. Auf diese Weise werden in das Borstenmaterial keilförmige Vertiefungen eingeprägt und dabei die Kunststoffmasse ausschließlich in Richtung auf die Achse des Borstenmaterials und parallel dazu verdrängt.
Ausgehend von einer solchen bekannten Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß die Werkzeuge in ihrer Wirklage eine Formkontur bilden, die bereichsweise weiter ist als der Querschnitt des Borstenmaterials, so daß in der Wirklage der Werkzeuge die aus dem engeren Quer- schnittsbereich verdrängte Kunststoffmasse bzw. eine hierzu korrespondierende Masse in den weiteren Bereich der Form- kontur verdrängt wird.
Bei der Umformung des Borstenmaterials mit der erfindungs- gemäßen Vorrichtung findet eine Kaltumformung statt, aufgrund der das Borstenmaterial weitestgehend nach außen und über den ursprünglichen Querschnitt hinaus ausweicht, ohne daß der Querschnitt durch enge oder gar scharfkantige Prägungen geschwächt wird. Die Form des solchermaßen entstehenden Profils läßt sich weitgehend durch die Formkontur und die Höhe des aufgewandten Drucks und die unter diesem Druck verdrängte Kunststoff asse variieren. In bevorzugter Ausführung ist die Formkontur von einer ta- schenförmigen Vertiefung in dem Formwerkzeug gebildet, in die bei Druckbeaufschlagen des Borstenmaterials die Kunst- stoffmasse hinein verdrängt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eines der Werkzeuge im wesentlichen nur ein Widerlager für das Borstenmaterial bilden und das andere Werkzeug die taschenförmigen Vertie- fungen aufweisen. Statt dessen können auch beide Werkzeuge mit den die Formkontur bildenden taschenförmigen Vertiefungen versehen sein.
Das eine Werkzeug kann ortsfest, das andere beweglich oder auch beide Werkzeuge beweglich sein, wobei vornehmlich eine lineare Hub- und Senkbewegung in Frage kommt und die Druckkräfte in entsprechender Richtung auf das Borstenmaterial wirksam werden.
Vorzugsweise jedoch sind beide Werkzeuge Rotationskörper und an ihrem Umfang mit korrespondierenden taschenförmigen Vertiefungen versehen, wobei sich die Rotationskörper mit den einander zugekehrten Vertiefungen auf dem zwischen ihnen hindurchgeführten Borstenmaterial abwälzen.
Dabei können die Rotationskörper unmittelbar das Transportmittel für das vorzugsweise endlose Borstenmaterial bilden, indem durch die Druckkräfte entsprechender Kraftschluß zwischen den Werkzeugen und dem Borstenmaterial zustande kommt und die Umlaufbewegung der Werkzeuge dem Borstenmaterial eine lineare Vorschubgeschwindigkeit verleiht. Statt dessen oder zusätzlich kann das Borstenmaterial aber auch zwischen die Rotationskörper eingeschoben oder an der Auslaufseite der Rotationskörper abgezogen werden. Weist gemäß einer weiteren Ausführungsform die Formkontur quer zur Achse des Borstenmaterials eine größere Ausdehnung auf als zur Aufnahme der verdrängten Kunststoffmasse erfor- derlich ist, wird die in die Formkontur verdrängte Kunststoffmasse in radialer Richtung nicht gedämmt und kann sich dort ungehindert ausdehnen. Dadurch erhält das Profil am Scheitel automatisch eine abgerundete Form.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Formkontur an wenigstens einem Werkzeug eine in den' Querschnitt des Borstenmaterials eindringende Perforationskontur zugeordnet sein, um beispielsweise bei einem Mehrkomponenten- Borstenmaterial die Schicht mit der äußeren Komponente zu perforieren und die Kunststoff -Komponente aus der darunter liegenden Schicht in die entstandene Perforation nach außen zu verdrängen.
Ferner kann das Formwerkzeug abwechselnd unterschiedliche Formkonturen aufweisen, um unterschiedliche Profilhöhen und Profilformen zu erzeugen.
Schließlich kann die Formkontur sich in axialer Richtung des Borstenmaterials erstreckende Erweiterungen aufweisen, so daß in einer Axialebene eine Art von Hinterschnitt entstehen. Dieser läßt sich insbesondere bei Formwerkzeugen in Gestalt umlaufender Rotationskörper relativ problemlos "entformen" .
Die Erfindung betrifft schließlich eine Borste aus Kunststoff mit einer profilierten Oberfläche, die nach dem vorstehend erläuterten Verfahren aus einem insbesondere extru- dierten Borstenmaterial mit vorgegebenem Querschnitt hergestellt ist. Eine solche Borste zeichnet sich erfindungsge- maß dadurch aus, daß sie ein Profil aufweist, das zumindest bereichsweise den vorgegebenen Querschnitt des Borstenmaterials überragt.
Vorzugsweise ist das Profil von Vorsprüngen gebildet, die mit axialem Abstand voneinander, aber auch in über den Umfang verteilt angeordneten Reihen angeordnet sein können.
Statt dessen können die Vorsprünge auch ringförmig ausgebildet sein.
Die Vorsprünge können unterschiedliche axiale und/oder radiale Ausdehnung aufweisen, gegebenenfalls auch über die Borstenlänge variierender Ausbildung.
Ferner kann die Borste aus wenigstens zwei konzentrischen
Schichten verschiedener Kunststoffe bestehen, von denen die äußere Schicht perforiert ist, während der Kunststoff der darunter liegenden Schicht die Perforation unter Bildung des Profils durchgreift.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von einigen in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen der Vorrichtung und der nach dem Verfahren hergestellten Borste näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in jeweils Schema- tischer Darstellung:
Fig.l einen Längsschnitt mit zwei linear beweglichen
Werkzeugen; Fig.2 ein Werkzeug in Form von zwei Rotationskörpern; Fig.3 einen Querschnitt eines Werkzeugs ähnlich der
Fig. 1 mit einer anderen Formkontur; Fig.4 das Werkzeug gemäß Fig.3 in der Schließlage; Fig.5 eine abgewandelte Ausführung des Werkzeugs; Fig.6 einen Schnitt eines Teilwerkzeugs; Fig.7 einen der Fig.6 entsprechenden Schnitt eines anderen Werkzeugs;
Fig.8 eine weitere Ausführungsform eines Teilwerkzeugs;
Fig. einen Längsschnitt durch ein Teilwerkzeug in ab- gewandelter Ausführung;
Fig.10 einen Schnitt X gemäß Fig.9;
Fig.11 einen der Fig.9 entsprechenden Längsschnitt eines Teilwerkzeugs ;
Fig.12 einen Schnitt XII -XII gemäß Fig.11; Fig.13 einen Längsschnitt eines Teilwerkzeugs in einer weiteren Ausführungsform;
Fig.14 einen Querschnitt eines Monofils, das mit einem Werkzeug gemäß Fig.13 hergestellt ist;
Fig.15 einen Abschnitt einer Mehrkomponenten-Borste, hergestellt mit einem Werkzeug nach Fig.13 ;
Fig.13 -15 je eine Ansicht verschiedener Ausführungsformen der Borste.
Fig.l zeigt mit gestrichelten Linien 1 den Ausgangsquer- schnitt eines beispielsweise extrudierten Kunststoffmonofils mit einem vorgegebenen, gleichbleibenden Querschnitt, das in das Werkzeug 2 eingeführt wird. Das Werkzeug 2 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Formwerkzeugen 3, 4, von denen das Werkzeug 3 gemäß Richtungspfeil 5 zustellbar ist, während das Werkzeug 4 ortsfest sein kann und lediglich eine Art Widerlager bildet. Das Werkzeug 3 und das Werkzeug 4 weisen eine Formkontur 6 auf, die beispielsweise als taschenför ige Vertiefungen einander gegenüberliegend angeordnet sind. Sie können sich aber auch ringförmig oder teilringförmig über einen Teil des Innenum- fangs der in den Bereichen 8 und 9 im wesentlichen kreiszylindrischen Kontur erstrecken.
Das Monofil 1 wird in das geöffnete Werkzeug 2, also bei angehobenem oberen Werkzeug 5 eingebracht und dieses an- schließend zugestellt, bis es mit seinen Abschnitten, 8, 9 den Umfang des Monofils 1 berührt. Bei einem weiteren Zufahren wird das Monofil 1 kalt umgeformt und Kunststoff- masse aus den Bereichen des Monofils 1, die außerhalb der Formkonturen 6 liegen, in der angedeuteten Richtung 10 in diese hineinverdrängt, wobei die Kunststoffmasse über den Ausgangsquerschnitt des Monofils 1 hinaus in die Formkonturen ausweicht, so daß schließlich eine Borste 12 erhalten wird, die an ihrem Umfang Vorsprünge 13 aufweist, die über den ursprünglichen Querschnitt des Monofils 1 hinausragen, während ihr Kernquerschnitt in den von den Abschnitten 8, 9 beaufschlagten Bereichen gegenüber dem ursprünglichen Querschnitt des Monofils reduziert ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 sind die Werkzeuge 3, 4 als Rotationskörper 16, 17 ausgebildet, die um Achsen 18, 19 umlaufen. Wenigstens einer der Rotationskörper 16, 17 ist angetrieben. Das Monofil 1 wird gegebenenfalls selbsttätig von den Rotationskörpern 16, 17 in den zwischen ihnen ausgebildeten Spalt eingezogen. Beide Rotationskörper 16, 17 weisen Formkonturen 20, 21 in Form von taschenförmigen Vertiefungen auf. Das Monofil 1 verläßt die Rotationskörper als profiliertes Borstenmaterial 22 in endloser Form.
Fig.3 und 4 zeigen ein Werkzeug ähnlich Fig.l, jedoch im Querschnitt. Die Werkzeuge 2, 3 weisen wiederum Formkonturen 14 in Gestalt taschenförmiger Vertiefungen auf, die je eine Hälfte einer Ellipse und in der Schließlage (Fig.4) eine Art Oval bilden, dessen lange Achse größer und dessen kurze Achse kleiner als der Durchmesser des Monofils 1 ist, so daß dessen Ausgangsquerschnitt bereichsweise ovalisiert wird, wie der Querschnitt der Borste 7 in Fig.4 zeigt. Außerhalb der umgeformten Bereiche bleibt ein im wesentlichen zylindrischer, gegebenenfalls gegenüber dem Monofil reduzierter Querschnitt erhalten.
Fig.5 zeigt eine einfache Ausführungsform, bei der das untere Teilwerkzeug 4 eine dem Monofil 1 angepaßte Kontur und lediglich das Oberwerkzeug 3 eine zusätzliche Formkontur 15 in Gestalt einer taschenförmigen Vertiefung aufweist, in die die Kunststoffmasse des Monofils 1 beim Schließen der Werkzeuge 3, 4 hineinverdrängt wird.
Fig.6 zeigt ein Teilwerkzeug 3 mit dem Abschnitt einer Borste 12, die mit diesem Werkzeug hergestellt ist. Das Werkzeug 3 weist eine Formkontur 23 in Form einer taschenförmigen Vertiefung auf, die jedoch eine größere radiale Erstreckung aufweist, als Kunststoffmasse aus dem Monofil 1 beim Schließen des Werkzeugs verdrängt wird, so daß der sich auf dem Borstenmaterial bildende Vorsprung 24 den Raum 25 der Vertiefung 23 nicht ausfüllt. Dadurch bildet sich am Vorsprung 24 automatisch eine gerundete Kuppe 26 aus.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 ist die Formkontur 27 so ausgelegt, daß die den Vorsprung 28 bildende, aus dem Monofil 1 verdrängte Kunststoffmasse in der taschenförmigen Vertiefung verdichtet wird.
Fig.8 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Teilwerkzeugs 3, das in einer Reihe verschiedene Formkonturen 30 bis 34 aufweist, so daß Borsten mit über ihre Länge unterschiedlichen Profilen ausgestattet werden können.
Fig.9 zeigt ein Teilwerkzeug 3 und in Fig.10 einen Schnitt X-X beider Teilwerkzeuge 3, 4 mit der Trennebene 35 in der Schließstellung. Jedes Teilwerkzeug 3, 4 weist diametral Formkonturen 36, 37 und in der Trennebene je eine Hälfte einer Formkontur 38 bzw. 39 auf, so daß aus einem Monofil 1 Kunststoff asse in die jeweils diametralen Formkonturen 36, 37 bzw. 38, 39 verdrängt wird und somit vier Vorsprünge an der fertigen Borste erzeugt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.11 und 12 werden aus dem Monofil 1 ringförmige Vorsprünge ausgeformt. Zu diesem Zweck weisen die Formwerkzeuge 3 und 4 teilringförmige Formkonturen 40 in Form von Nuten mit ausgerundetem Boden auf .
Fig.13 zeigt ein Monofil 1, das aus mehreren Kunststoffkom- ponenten besteht, und zwar aus einem Kern 41, einer Zwischenschicht 42 und einer Außenschicht 43, wobei der Kern vorzugsweise eine hohe Kaltformfestigkeit besitzt, während die Zwischenschicht 42 leichter kaltverformbar ist. Das Teilwerkzeug 3, dem ein nicht gezeigtes unteres Teilwerkzeug zugeordnet ist, weist eine Formkontur 44 in Gestalt einer taschenförmigen Vertiefung auf, die randseitig von einer Perforationskontur 45 überragt ist. Beim Zustellen des Teilwerkzeugs 3 entsprechend dem Richtungspfeil 5 wird durch die Perforationskontur 45 die äußere Schicht 43 ausgestanzt und beim weiteren Zufahren des Werkzeugs der Kunststoff aus der Schicht 42 in die taschenför ige Vertiefung 44 verdrängt, so daß ein Borstenmaterial 12 erhalten wird, dessen äußerer Mantel auf Abstand angeordnete Perforationen 46 aufweist, durch die die aus der Schicht 42 verdrängte Kunststoffmasse 47 nach außen vorragt.
Fig.15 zeigt eine aus einem Monofil 1 hergestellte Borste 51 mit zylindrischen Vorsprüngen 52, wie sie mit Werkzeugen gemäß Fig.l, 3 oder 7, 8 herstellbar sind.
Fig.16 zeigt eine Borste 48, die aus einem Monofil 1 mit vorgegebenem Querschnitt hergestellt worden ist und gleich- mäßig angeordnete Überhöhungen 49 und pyramidenförmige Ver- tiefungen 50 aufweist, wobei die Überhöhungen 49 über den Ursprungsquerschnitt des Monofils 1 hinausragen.
Schließlich zeigt Fig.17 eine Borste 53, die aus einem Monofil 1 beispielsweise mittels eines Werkzeugs nach Fig.11 und 12 hergestellt ist und ringförmige Vorsprünge 54 in ab- standsgleicher oder abstandsvariabler Anordnung auf einem ansonsten kreiszylindrischen Umfang aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffborsten, mit einer profilierten Oberfläche aus einem Filamentmaterial , insbe- sondere Borstenmaterial, mit einem vorgegebenen Querschnitt, indem das Borstenmaterial durch im wesentlichen senkrecht zu seiner Längserstreckung wirkenden mechanischen Druck umgeformt und dabei sein Querschnitt reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der durch die Querschnittsreduzierung verdrängten Kunststoffmasse quer zur Längserstreckung des Borstenmaterials über dessen ursprünglichen Querschnitt hinaus nach außen verlagert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial auch in Längsrichtung durch mechanischen Druck profiliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial kalt umgeformt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß das Borstenmaterial bei mäßig erhöhter Temperatur, die unterhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffs liegt, umgeformt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß die bei der Querschnittsreduzierung verdrängte Kunststoffmasse während der Druckbeaufschlagung zugleich in ihrer axialen Ausdehnung geformt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die bei der Querschnittsreduzierung verdrängte Kunststoffmasse während der Druckbeaufschlagung zugleich in ihrer radialen Ausdehnung geformt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial in Richtung quer zu seiner Längserstreckung mit alternierendem Druck unter Verdrängung entsprechend unterschiedlicher Kunst - Stoffmassen beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrängte Kunststoffmasse in a- xialer und/oder radialer Richtung alternierend unterschiedlich geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial schrittweise mit zunehmender Formtiefe umgeformt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial nach dem Umformen in Richtung seiner Längserstreckung und/oder quer dazu verformt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial nach dem Umformen verstreckt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Borstenmaterial nach dem Umformen verdrillt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial nach dem Umfor- men thermisch stabilisiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial unmittelbar nach seiner Erzeugung umgeformt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial kontinuierlich in Richtung seiner Längserstreckung bewegt und dabei umgeformt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial schrittweise in Richtung seiner Längserstreckung bewegt und während der Stillstandzeit umgeformt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Borstenmaterial in Form eines Monofils umgeformt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Monofil mit über seinem Querschnitt schichtweise unterschiedlichen Eigenschaften umgeformt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofil nur im oberflächennahen Bereich umgeformt und dabei der Kunststoff mit einer bestimmten Eigenschaft aus dieser Schicht verdrängt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus wenigstens zwei Kunststoff - Komponenten bestehendes Filament umgeformt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die äußere Schicht mit der einen Kunststoff - Komponente umgeformt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß nur die äußere Schicht mit der einen Kunststoff - Komponente verdrängt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 23, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Kunststoff -Komponenten der äußeren
Schicht beim Umformen vollständig nach außen verdrängt und dabei die nächstuntere Schicht freigelegt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Komponenten unterschiedliche Kaltverformbarkeit aufweisen.
25. Verfahren nach Anspruch 20 und 24 dadurch gekennzeichnet, daß beim Umformen die äußere Schicht mit der einen Kunststo f- Komponente perforiert und die Kunststoff— Komponente der darunter liegenden Schicht durch die Perforation nach außen verdrängt wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial zumindest auf einem Teil seines Umfangs widerlagerartig abgestützt und der mechanische Druck auf das Borstenmaterial gegen die Abstützung zur Wirkung gebracht wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial über ein starres oder umlaufendes Widerlager bewegt und von einem umlaufenden oder taktweise zugestellten Formwerkzeug umgeformt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Borstenmaterial zwischen umlaufenden Formwerkzeugen umgeformt wird.
29. Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffborsten, mit einer profilierten Oberfläche aus einem Filamentmaterial, insbesondere Borstenmaterial, mit einem vorgegebenen Querschnitt, bestehend aus wenigstens zwei mit Druck gegen- einander wirkenden Werkzeugen, von denen wenigstens eines ein Formwerkzeug ist und die gemeinsam eine dem gewünschten Profil entsprechende Formkontur bilden, die zumindest bereichsweise enger ist als der Querschnitt des Borstenmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge in ihrer Wirklage eine Formkontur bilden, die bereichsweise weiter ist, als der Querschnitt des Borstenmaterials, so daß in der Wirklage der Werkzeuge Kunststoffmasse in den weiteren Bereich der Formkontur verdrängt wird.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkontur von einer taschenförmigen Vertiefung in dem Formwerkzeug gebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Werkzeuge im wesentlichen nur ein Widerlager für das Borstenmaterial bildet und das andere Werkzeug die taschenförmigen Vertiefungen aufweist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß beide Werkzeuge die die Formkontur bildenden taschenförmigen Vertiefungen aufweisen.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeug ortsfest, das andere beweglich ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß beide Werkzeuge beweglich sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß beide Werkzeuge Rotationskörper und an ihrem Umfang mit den taschenförmigen Vertiefungen versehen sind, und daß sich die Rotationskörper mit den einander zugekehrten Vertiefungen auf dem zwischen ihnen hindurch geführten Borstenmaterial abwälzen.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkontur quer zur Achse des
Borstenmaterials eine größere Ausdehnung aufweist als zur Aufnahme der verdrängten Kunststoffmasse erforderlich ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkontur an wenigstens einem Werkzeug eine in den Querschnitt des Borstenmaterials eindringende Perforationskontur zugeordnet ist.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug abwechselnd unterschiedliche Formkonturen aufweist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkontur sich in axialer Richtung des Borstenmaterials erstreckende Erweiterungen aufweist.
40. Borste aus Kunststoff mit einer profilierten Oberfläche, hergestellt aus einem insbesondere extrudierten Borstenmaterial mit vorgegebenem Querschnitt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Borste ein Profil aufweist, das zumindest bereichsweise den vorgegebenen Querschnitt des Borstenmaterials überragt.
41. Borste nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil von Vorsprüngen gebildet ist, die mit Ab- stand voneinander angeordnet sind.
42. Borste nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge in über den Umfang verteilt angeordneten Reihen angeordnet sind.
43. Borste nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge ringförmig ausgebildet sind.
44. Borste nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch ge- kennzeichnet, daß sie aus wenigstens zwei konzentri- sehen Schichten verschiedener Kunststoffe besteht, von denen die äußere Schicht perforiert ist, und daß der Kunststoff der darunter liegenden Schicht die Perforation unter Bildung der Profile durchgreift.
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