DE29780441U1 - Aus einem Ethylenvinylacetat (EVA) Copolymer hergestelltes Reinigungselemt für Rotationsbürsten - Google Patents
Aus einem Ethylenvinylacetat (EVA) Copolymer hergestelltes Reinigungselemt für RotationsbürstenInfo
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Description
B/35.029/AM/ts
Aus einem Ethylenvinylacetat (EVA) Copolymer hergestelltes
Reinigungselement für Rotationsbürsten
Diese Erfindung betrifft Reinigungselemente für Rotationsbürsten, die insbesondere in automatischen
Kraftfahrzeug-Waschsystemen verwendet werden.
Bei der Benutzung werden diese Elemente, die in der Form von Fäden, Streifen oder zerfransten Lagen vorliegen, vielen
Belastungen unterworfen, die zusätzlich zu der durch Zentrifugalkraft und Biegen bewirkten Zugkraft, Abrieb und das
Auftreffen einschließen, denen diese Elemente unterliegen, wenn
sie in Kontakt mit den zu reinigenden Oberflächen kommen.
Ein anderer für ein Reinigungselement wichtiger Gesichtspunkt ist die Tatsache, daß es an einem Ende an einer rotierenden
Trägervorrichtung befestigt werden muß: an dem Befestigungspunkt erfährt das Reinigungselement selbst notwendigerweise eine
bedeutende, unvermeidbare Kompression, die unter anderem nahe an dem Teil des Elements lokalisiert ist, der der resultierenden
Gesamtzugkraft, Biegekraft und Scherkraft intensiv unterworfen
ist.
Die Elemente sollten vor allem aus absolut nicht abrasiven Materialien hergestellt und so entworfen sein, daß sie keine
potentiell abrasiven Partikel einschließen, die während des Waschens entfernt werden, und das Waschwasser nicht absorbieren,
was außer einer Erhöhung des Gewichts der Elemente, den auf diese wirkenden Streß erhöht, gefrieren kann, die Elemente mit
Wasser berieselt und vollständig ihrer Funktion beraubt. Zur Minimierung der oben genannten Risiken und Nachteile werden die
Reinigungselemente gemäß dem Stand der Technik aus geschlossenmakrozellulären, expandierten Harzen hergestellt, d.h. Polymeren
z.B. solchen wie Polyethylen, Polypropylen etc..
Es wurde gefunden, daß, wenn derartige Materialien verwendet werden, es notwendig ist das Reinigungselement aufgrund der zur
Herstellung der Materialien selbst verwendeten Verfahrensart
(Extrudieren) mit einer relativ großen Dicke (bis zu 4 bis 5 mm) mit Makrozellen von beträchtlichem Durchmesser herzustellen und
dies bedeutet, daß die Flexibilität der Elemente nicht immer befriedigend ist und daß die Wirkung der Elemente auf den
Fahrzeugkörper, wenn diese damit in Berührung kommen, relativ rauh ist.
In Kenntnis der Eigenschaften von Ethylenvinylacetat (EVA) hinsichtlich der Oberflächenweichheit und dem Widerstand
gegenüber Abrieb, wobei diese Eigenschaften derzeit durch Verwendung derartiger Materialien zur Beschichtung von relativ
steifen inneren Teilen wie Bürstenborsten und Hightech-Zahnbürsten ausgenutzt werden, entwickelte der Erfinder die Idee
der Verwendung von Vinylacetat durch Zugabe von Ethylen zu einem der synthetischen Harze, das derzeit zur Herstellung von
Reinigungselementen für Rotationsbürsten verwendet wird, um ein Copolymer zu erhalten, das allein oder mit anderen Substanzen
gemischt, die dann dessen physikalisch-mechanischen Eigenschaften verbessern und die unten beschrieben werden, das
sich als zur Herstellung der oben beschriebenen
• · · I
Reinigungselementen geeignet erweist, wobei diese bedeutend mehr Leistung bieten als die gemäß dem derzeitigen Stand der Technik
erhaltenen.
Während des Prozesses der Herstellung des Ethylenvinylacetat-Copolymers
und während seiner Vernetzung in einer Phase unter Druckhaltung (was durch Vermischen von Substanzen wie besonderen
Peroxiden bewirkt wird) zur Erzeugung eines Reinigungselements, zeigt das Ethylenvinylacetat-Copolymer, das durch den oben
beschriebenen Vorgang des Zugebens gebildet wird, im Querschnitt ein Agglomerat von geschlossenen Mikrozellen, die einen
Durchmesser haben, der bedeutend geringer als der von derzeit verwendeten Materialien ist, wobei ein bedeutend größerer
Gesamtquerschnitt von Material vorliegt, der gegenüber Zug- und Biegebelastung beständig ist.
Dies bedeutet, daß es möglich ist, den Querschnitt des
Reinigungselements zu verringern, wobei eine größere Flexibilität und eine geringere Belastung aufgrund der
Biegebelastungen, die auf seine äußersten Kanten wirken, entsteht.
All dieses, kombiniert mit den Eigenschaften der Weichheit, die
durch die Gegenwart des Vinylacetats sichergestellt werden, macht das Ethylenvinylacetat-Copolymer zu dem idealen Material
zur Herstellung flexibler Reinigungselemente für Rotationsbürsten.
Vor allen Dingen zeigt ein Copolymer wie das oben beschriebene, d.h. ein EVA-Copolymer, hervorragende Eigenschaften der
Beständigkeit gegenüber aggressiven chemischen Agenzien und atmosphärischen Agenzien, insbesondere gegenüber dem Aussetzen
gegenüber Bestrahlung (einschl. Sonnenbestrahlung).
Aufgabe dieser Erfindung ist es somit ein flexibles Reinigungselement für Rotationsbürsten für das automatische
Waschen von Fahrzeugen bereitzustellen, wodurch das Element sich zur Befestigung an einem rotierenden Trägerelement eignet und
aus einem geschlossenzelligen, expandierten synthetischen Harz hergestellt ist, wie durch den kennzeichnenden Teil des
beigefügten Anspruchs 1 angegeben.
Einige bevorzugte Ausführungsformen des Gegenstands der
Erfindung werden nun eingehender beschrieben. Zur Sicherstellung einer besseren Veranschaulichung eines flexiblen Elements und
eines Beispiels von dessen Befestigung an einer Rotationsbürste wird auch auf die beigefügte Figur Bezug genommen, welche den
Querschnitt einer von vielen möglichen Ausführungsformen einer
Rotationsbürste zeigt, die bereits bekannt sind.
Flexible Elemente 3n von bekannter Art in der Form von
zerfransten Lagen sind an einem Ende an dem in der Figur dargestellten Träger 2 befestigt, d.h. durch Belassen von einem
oder mehreren Löchern 1 an dem Ende, durch welche Material 4 verläuft (z.B. Polyurethan), welches in den Träger 2 selbst
eingespritzt wird, wodurch jedes Element 3n mit dem letztgenannten verbunden wird.
Die Art der Verankerung kann durch Falten einer zerfransten Bahn an zwei Enden auf eine solche Weise erfolgen, daß eine einzige
Bahn einen Griff bildet und zwei flexible Elemente erzeugt, die mit dem Griff, der mit Löchern versehen ist, deren Funktion
exakt dieselbe ist wie die in dem vorhergehenden Fall beschriebene (diese Lösung ist nicht dargestellt), an dem Träger
befestigt sind.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen sind die Elemente
aus dem EVA-Copolymer hergestellt, mit dem andere chemische Additive vermischt sind und, in einigen Fällen, natürlicher oder
synthetischer Kautschuk.
Die letztgenannte Substanz verbessert die physikalischmechanischen
Eigenschaften des Reinigungselements, während andere Substanzen, die unten aufgelistet werden, zur
Sicherstellung der Vernetzung des EVA-Copolymers eingesetzt werden oder als "Beladungen" zur Verbesserung besonderer
mechanischer Widerstandseigenschaften wirken.
Schließlich werden andere Substanzen, wie Stearin oder Stearinsäure zugegeben, um die Mischung besser an den
Waschzyklus anzupassen, der zur Herstellung flexibler Reinigungselemente erforderlich ist, wie oben beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Reinigungselements enthält das synthetische Harz, aus dem es hergestellt ist:
ungefähr 80 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum 9 bis
28 % seines Gewichts an Vinylacetat enthält;
ungefähr 10 Gew.-% an amorphem, präzipitiertem Silika; ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol;
ungefähr 2,5 Gew.-% Azodicarbonamid; ungefähr 0,5 Gew.-% Stearin;
ungefähr 5 Gew.-% Pigmente.
ungefähr 5 Gew.-% Pigmente.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das
synthetische Harz:
ungefähr 60 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum 9 bis 28 % Vinylacetat enthält;
ungefähr 20 Gew.-% an natürlichem oder synthetischem Kautschuk; ungefähr 10 Gew.-% von amorphem, präzipitiertem Silika;
ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol;
ungefähr 2,5 Gew.-% Azodicarbonamid;
ungefähr 0,5 Gew.-% Stearin;
ungefähr 5 Gew.-% Pigmente.
In einer anderen Ausführungsform enthält das synthetische Harz:
ungefähr 47 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum 9 bis 28 % Vinylacetat enthält;
ungefähr 5 Gew.-% Niederdruck-Polyethylen (PE); ungefähr 40 Gew.-% an amorphem, präzipitiertem Silika;
ungefähr 1,1 Gew.-% Stearinsäure;
ungefähr 2 Gew.-% Zinkoxid;
ungefähr 3 Gew.-% Azodicarbonamid;
ungefähr 2 Gew.-% Zinkoxid;
ungefähr 3 Gew.-% Azodicarbonamid;
ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol.
Zum Erhalt eines erfindungsgemäßen, flexiblen Reinigungselements, das eine bedeutend bessere Leistung bietet
schlägt der Erfinder basierend auf Tests vor, daß ein Gewichtsanteil von Vinylacetat von ungefähr 18 % des
Gesamtgewichts des EVA-Copolymers verwendet wird.
Andere Substanzen, wie Pigmente etc., können aus denen
ausgewählt werden, die dem auf dem vorliegenden Gebiet tätigen Fachmann bekannt sind.
Der Erfinder schlägt auch vor, daß das oben genannte amorphe, präzipitierte Silika zur "Beladung" der Fasern verwendet wird.
Es ist selbstverständlich, daß es möglich ist viele andere
Ausführungsformen eines synthetischen Harzes herzustellen, das
einem EVA-Copolymer gemäß dem, wie es in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist entspricht, herzustellen und zur
Herstellung flexibler Reinigungselemente für Rotationsbürsten geeignet ist.
Wenn diese Ausführungsformen auf den in den beigefügten
Ansprüchen dargelegten Konzepten basieren, liegen diese innerhalb des durch die beigefügte Patentanmeldung verliehenen
Schutzrahmens.
Claims (8)
1. Flexibles Reinigungselement (3n) für Rotationsbürsten für
das automatische Waschen von Fahrzeugen, welches zur Befestigung an einem rotierenden Träger (2) geeignet und
aus einem expandierten, geschlossenzelligen, synthetischen Harz hergestellt ist, wobei das expandierte, synthetische
Harz ein Copolymer (EVA) einschließt, das durch Zugabe von Vinylacetat erhalten wird.
2. Reinigungselement gemäß Anspruch 1, bei dem festgelegte Mengen chemischer Additive mit dem Copolymer gemischt
werden.
3. Reinigungselement gemäß Anspruch 2, bei dem eine
festgelegte Menge eines natürlichen oder synthetischen Kautschuks ebenfalls mit dem Copolymer gemischt wird.
4. Reinigungselement gemäß Anspruch 2, wobei das synthetische
Harz enthält:
ungefähr 80 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum bis 28 % seines Gewichts an Vinylacetat enthält;
ungefähr 10 Gew.-% von amorphem, präzipitiertem Silika;
ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol;
ungefähr 2,5 Gew.-% Azodicarbonamid; ungefähr 0,5 Gew.-% Stearin;
ungefähr 5 Gew.-% an Pigmenten.
5. Reinigungselement gemäß Anspruch 3, wobei das synthetische Harz enthält:
ungefähr 60 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum bis 28 % Vinylacetat enthält;
ungefähr 20 Gew.-% an natürlichem oder synthetischem Kautschuk;
ungefähr 10 Gew.-% an amorphem, präzipitiertem Silika; ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol;
ungefähr 2,5 Gew.-% Azodicarbonaraid; ungefähr 0,5 Gew.-% Stearin;
ungefähr 5 Gew.-% an Pigmenten.
6. Reinigungselement gemäß Anspruch 4, wobei das EVA-Copolymer
18 Gew.-% Vinylacetat enthält.
7. Reinigungselement gemäß Anspruch 2, bei dem das
synthetische Harz enthält:
&iacgr;&ogr;
ungefähr 47 Gew.-% des Copolymers (EVA), welches wiederum bis 28 % Vinylacetat enthält;
ungefähr 5 Gew.-% Niederdruck-Polyethylen (PE); ungefähr 40 Gew.-% an amorphem, präzipitiertem Silika;
ungefähr 1,1 Gew.-% Stearinsäure; ungefähr 2 Gew.-% Zinkoxid; ungefähr 3 Gew.-% Azodicarbonamid;
ungefähr 2 Gew.-% bis(tert-Butylperoxiisopropyl)benzol.
8. Reinigungselement gemäß Anspruch 7, wobei das EVA-Copolymer
18 Gew.-% an Vinylacetat enthält.
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