DE3518120C2

DE3518120C2 - Process for the production of bristle goods

Info

Publication number: DE3518120C2
Application number: DE19853518120
Authority: DE
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Coronet Werke GmbH
Current assignee: Coronet Werke GmbH
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-05-21
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2005-05-22
Also published as: DE3518120A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borstenwaren, bestehend aus einem Borstenträger aus einem gießfähigen Werkstoff und daran befestigten Natur- oder Kunststoffborsten, indem die Borsten mit ihrem einen Ende in eine Gießform für den Borstenträger eingeführt und die Gießform anschließend abgegossen wird, wobei die Borsten enden anläßlich des Erstarrens der Schmelze in dem Bor stenträger verankert werden.The invention relates to a method for producing Bristle goods, consisting of a bristle holder from a pourable material and attached natural or Plastic bristles by placing the bristles at one end inserted into a mold for the bristle holder and the Casting mold is then poured off, removing the bristles end on the occasion of the solidification of the melt in the boron anchors.

Die herkömmliche Technik bei der Herstellung von Borsten waren, wie Bürsten, Besen, Matten oder dgl., besteht darin, die Borsten gegebenenfalls vom Endlosstrang zu Bündeln zusammenzufassen, auf Länge zu schneiden und daraufhin jedes Bündel mechanisch, beispielsweise mittels Draht, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Kitt- oder Klebemassen, in vorgeformten Löchern des Borstenträgers mechanisch zu befestigen. Das Herstellungsverfahren besteht also im wesentlichen aus drei Stufen, nämlich Herstellung des Borstenbündels, Herstellung des Borsten trägers und Verbinden der beiden miteinander. Um dieses aufwendige Verfahren zu vereinfachen, hat es seit Aufkom men der Kunststoffe nicht an Versuchen gefehlt, das thermoplastische Verhalten solcher Kunststoffe für den Herstellungsvorgang zu nutzen.The conventional technique in the manufacture of bristles were like brushes, brooms, mats or the like in that the bristles may be closed from the endless strand Bundle, cut to length and then each bundle mechanically, for example by means of Wire, if necessary with the help of putty or Adhesives, in preformed holes in the bristle holder mechanically fastened. The manufacturing process consists essentially of three stages, namely Production of the bristle bundle, production of the bristles carrier and connecting the two together. To this Simplifying complex procedures has been around since the advent There is no lack of trials in plastics, that thermoplastic behavior of such plastics for the Use manufacturing process.

So ist es bekannt (DE-PS 8 95 140), für die Borsten und den Borstenträger gleiche Kunststoffe, nämlich Polyamide oder Polyurethane zu verwenden, um bei erhöhter Verar beitungstemperatur eine Art thermischer Verschmelzung zwischen den beiden Materialien zu erhalten. Damit lassen sich aber nur Borstenwaren mit den werkstoffspezifischen Eigenschaften des jeweils verwendeten Materials herstel len, die wiederum nur bestimmten Anwendungszwecken ge recht werden. Auch handelt es sich bei den speziell vorgeschlagenen Materialien um relativ hochwertige Kunst stoffe, die für viele Borstenwaren zu einer nicht ver tretbaren Verteuerung führen.So it is known (DE-PS 8 95 140), for the bristles and the bristle carrier the same plastics, namely polyamides or polyurethane to use in case of increased processing processing temperature a kind of thermal fusion to get between the two materials. Leave with it but only bristle goods with the material-specific Manufacture properties of the material used in each case len, which in turn only ge certain application purposes become right. It is also special proposed materials to relatively high quality art substances that are not used for many bristle products lead to reasonable price increases.

Borstenträger aus Kunststoff werden heute im allgemeinen im Spritzgießverfahren hergestellt, so daß sich dieses auch bei der Ausführung der vorgenannten Verfahren an bietet. Hierbei haben sich jedoch Probleme deshalb erge ben, weil der in die Form eingespritzte flüssige Kunst stoff zwischen die Borsten und zwischen diese und den sie führenden Kanälen eindringt und nach dem Erhärten zu einer unerwünscht unregelmäßigen borstenseitigen Ab schlußfläche am Borstenträger führt. Da dieses Eindringen nicht gleichmäßig, d. h. nicht mit gleicher Steighöhe geschieht, zeigen die verschiedenen Borstenbündel unter Umständen unterschiedliches Biegeverhalten. Eine an schließende Versäuberung der Ansatzstellen ist nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich. Auch kann der flüs sige Kunststoff bei hohem Spritzdruck zwischen den Bor sten aus den Formkanälen austreten. Bristle carriers made of plastic are generally used today manufactured by injection molding, so that this also in the execution of the aforementioned procedures offers. However, problems have arisen here ben because of the liquid art injected into the mold fabric between the bristles and between them and them leading channels penetrates and after hardening an undesirably irregular bristle-side Ab end surface on the bristle carrier leads. Because of this intrusion not evenly, d. H. not with the same climbing height happens, show the different bristle bundles below Different bending behavior under certain circumstances. One on closing overlap of the attachment points is not or only possible with great effort. The river can also plastic at high spray pressure between the boron emerge from the molded channels.

Um die Einbindung der Kunststoff-Borsten im Borstenträger aus Kunststoff zu verbessern, ist es weiterhin bekannt (DE-PS 8 45 933, US-PS 2 655 409), die in den Formraum hineinreichenden Borstenenden aufzuschmelzen und gege benenfalls zu verformen, so daß jedes Borstenbündel an seinem Ende eine seinen Durchmesser überschreitende Verdickung aufweist, die mit Abstand von der einen Form wandung angeordnet ist. Nach dem Umspritzen bzw. Umschäu men der Borstenenden sind diese kraft- und formschlüssig im Borstenträger verankert, so daß sich eine ausreichende Auszugsfestigkeit ergibt. Das Problem des Austretens des flüssigen Kunststoffs in die Führungskanäle der Borsten stränge ist damit allerdings nicht gelöst. Dies ist dadurch zu beheben versucht worden (DE-OS 29 22 877), daß beispielsweise das Spritzgußmaterial zunächst mit gerin gem Druck an die eine Formwandung gespritzt und erhärtet und erst danach die größere Menge des Spritzgußmaterials in die Form eingeführt wird. Dieses Verfahren ist dann, wenn man eine einwandfreie Abschlußfläche am Borstenträ ger erhalten will, außerordentlich aufwendig. Weiterhin wird ein intensives Kühlen der Kanäle vorgeschlagen, was bei eng stehenden Borstenbündeln praktisch unmöglich ist. Auch der Vorschlag, in den Führungskanälen einen Gegen druck gegen den Spritzgußdruck zu erzeugen, ist nicht praktikabel, da dieser Gegendruck wiederum zu einer unregelmäßigen Abschlußfläche am Borstenträger führt. Das gleiche gilt für ein vor dem Spritzgußvorgang erfolgendes Verschließen der Mündungsöffnungen der Führungskanäle, die nach dem Druckabbau in der Form geöffnet werden, um anschließend die Borstenstränge in das noch weich plastische Material einzudrücken. Hier wird in jedem Fall auch die Haftung zwischen Borsten und Borstenträgermate rial beeinträchtigt. Schließlich schaffen auch mecha nische Abdichtungen im Bereich der Führungskanäle, z. B. durch konusförmige Verengung der Mündungsöffnung oder dort angeordnete Dichtlippen keine Lösung des Problems, denn die Borsten lassen sich nicht so dicht packen, als daß nicht zwischen ihnen kapillarartige Zwischenräume verblieben. Dies gilt vor allem bei profilierten Borsten und hohlen Borsten. Die bei Borsten jeglicher Art auftre tenden Schwankungen im Durchmesser und die meist von der Kreisform abweichende Querschnittsform führen in einem Bündel zu größeren Lücken.To integrate the plastic bristles in the bristle holder from plastic, it is still known (DE-PS 8 45 933, US-PS 2 655 409) in the mold space melt in reaching bristle ends and counter if necessary to deform so that each bundle of bristles its end is larger than its diameter Has thickening that is at a distance from one form wall is arranged. After overmolding or umschauu Men of the bristle ends are non-positive and positive anchored in the bristle holder so that there is sufficient Pull-out strength results. The problem of the leakage of the liquid plastic into the guide channels of the bristles however, strands are not solved. This is have been attempted to remedy (DE-OS 29 22 877) that for example, the injection molding material with initially sprayed and hardened according to the pressure on the mold wall and only then the larger amount of the injection molding material is introduced into the mold. This procedure is then if you have a perfect end surface on the bristle tract ger wants to get, extremely expensive. Farther an intensive cooling of the channels is suggested, what is practically impossible with tightly bundled bristles. Also the suggestion of a counter in the management channels Generating pressure against the injection molding pressure is not practicable, since this back pressure in turn irregular end surface on the bristle carrier leads. The the same applies to one that takes place before the injection molding process Closing the mouth openings of the guide channels, which are opened in the mold after the pressure has been released then the bristle strands in the still soft indent plastic material. Here in any case also the adhesion between bristles and bristle carrier mate rial impaired. After all, mecha also creates African seals in the area of the guide channels, e.g. B. by conical narrowing of the mouth opening or sealing lips arranged there do not solve the problem, because the bristles cannot be packed as tightly as that not between them capillary spaces remained. This applies especially to profiled bristles and hollow bristles. Which occurs with bristles of any kind fluctuations in diameter and mostly from the Circular shape deviating cross-sectional shape lead in one Bundles to larger gaps.

Die vorgenannten Probleme treten nicht oder in nur ver mindertem Umfang bei der Fertigung von Haarbürsten mit sog. Stiftborsten auf (DE-PS 29 20 931), wenn sämtliche Stiftborsten am befestigungsseitigen Ende mit einer Platte verbunden und einstückig gespritzt und an schließend im rückwärtigen Bereich mit dem Borstenträger material umspritzt werden.The above problems do not occur or only in ver to a lesser extent in the manufacture of hairbrushes So-called pin bristles on (DE-PS 29 20 931), if all Pin bristles on the fastening end with a Plate connected and molded in one piece and on closing in the rear area with the bristle holder overmolded material.

Für viele Einsatzzwecke, insbesondere für Maschinen bürsten, z. B. zum Reinigen und Polieren von Werkstück oberflächen, für den Einsatz an Kehrmaschinen, Autowasch anlagen etc., sind die vorgenannten Verfahren nicht oder nur sehr bedingt geeignet. Bei solchen Bürsten bestehen die Borsten bzw. Borstenträger zumeist aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl, die diese Art der Ver ankerung der Kunststoffborsten nicht zulassen. Hier ist man deshalb bis heute auf die rein mechanischen Befesti gungsverfahren beschränkt, die, wie bereits angedeutet, entsprechend materialaufwendig und kostenintensiv sind.For many purposes, especially for machines brush, e.g. B. for cleaning and polishing workpieces surfaces, for use on sweepers, car wash plants etc., the aforementioned processes are not or only suitable to a limited extent. Such brushes exist the bristles or bristle carriers mostly made of metallic Materials, especially steel, that this type of Ver Do not allow the plastic bristles to be anchored. Here is therefore, the purely mechanical fasteners are still used today limited, which, as already indicated, are accordingly expensive in terms of materials and costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dessen Hilfe es möglich ist, Natur- oder Kunststoffborsten auch für die vorgenannten Einsatzzwecke in einer kostengünstigen Weise zu verarbeiten. Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Werkstoff für den Borstenträger Metall verwendet wird.The invention has for its object a method propose with the help of which it is possible to natural or Plastic bristles also for the aforementioned purposes in an inexpensive way to process. Starting from the above According to the invention, this object is thereby achieved solved that as a material for the bristle carrier metal is used.

Die Erfindung geht von der überraschenden Feststellung aus, daß sich Natur- und Kunststoffborsten auch durch Abgießen in einer Metallschmelze, z. B. Zink, verankern lassen, obgleich der relativ niedrige Schmelzpunkt von Kunststoffen, der beispielsweise für Polypropylen bei 160°, für Polyamide bei 230°C liegt, an sich erwarten ließe, daß die Borsten an dem verankerten Ende aufgrund der wesentlich höheren Temperatur der Metallschmelze verbrennen, so daß sie an ihrer Wurzel zerstört oder so geschädigt würden, daß jedenfalls kein einwandfreier Halt erreicht wird. Praktische Versuche haben gezeigt, daß dieser Effekt eigenartiger Weise nicht eintritt, vielmehr die Borsten an ihren Enden unverändert bleiben, insbeson dere weder aufschmelzen, noch verbrennen. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die Borstenbündel nach dem Er starren in dem metallischen Borstenträger einwandfrei und ausreißfest ohne Veränderung ihrer Eigenschaften veran kert sind. Die gleichen Feststellungen konnten bei Natur borsten gemacht werden, obgleich auch deren Zerstörungs temperatur (Verschmoren oder Verbrennen) weit unterhalb der Schmelztemperaturen von Metallen liegt.The invention is based on the surprising finding from that natural and plastic bristles also through Pour in a molten metal, e.g. B. zinc, anchor , although the relatively low melting point of Plastics, for example for polypropylene 160 °, for polyamides at 230 ° C, should be expected leave the bristles due to the anchored end the much higher temperature of the molten metal burn so that it is destroyed at its root or something would be damaged that in any case no perfect stop is achieved. Practical tests have shown that this effect strangely does not occur, rather the bristles remain unchanged at their ends, in particular which neither melt nor burn. It has further shown that the bristle bundle after Er stare perfectly and in the metallic bristle holder Tear resistant without changing their properties are core. The same statements could be made in nature bristles are made, although their destruction temperature (scorching or burning) far below the melting temperature of metals.

Für diese überraschende Wirkung läßt sich eine Erklärung nur vermuten. Offenbar ist die schlechte Wärmeleitfähig keit von Kunststoffen, wie auch von Naturstoffen, aus denen die Borsten bestehen, verantwortlich dafür, daß die Abkühlung der Metallschmelze am Borstenmantel schneller vor sich geht, als die für eine Zerstörung der Borste notwendige Wärmeleitung in das Innere der Borste. Hinzu kommt vermutlich ein weiterer Isolationseffekt, der durch die zwischen den einzelnen Borsten eines Bündels vorhan denen Lufteinschlüsse aufgrund der kapillaren Zwischen räume hervorgerufen wird. Sehr maßgeblich dürfte ferner die schnelle Abkühlgeschwindigkeit bzw. der schnelle Übergang der Metallschmelze von der flüssigen in die feste Phase sein. Dies läßt sich im Sinne der Erfindung noch dadurch optimieren, daß jedenfalls keine überhitzten Metallschmelzen verwendet werden, vielmehr die Gießtempe ratur nur knapp über der Schmelztemperatur des Metalls gehalten wird.An explanation can be given for this surprising effect just guess. Apparently the bad thermal conductivity of plastics, as well as of natural materials which the bristles consist of, responsible for the fact that the Cooling of the molten metal on the bristle jacket faster is going on than for the destruction of the bristle necessary heat conduction into the interior of the bristle. In addition another insulation effect is likely to come through that exist between the individual bristles of a bundle which air pockets due to the capillary intermediate spaces is evoked. Also very relevant the fast cooling rate or the fast one Transition of the molten metal from the liquid to the solid phase. This can be done in the sense of the invention optimize by not overheating at any rate Metal melts are used, rather the casting temp temperature just above the melting temperature of the metal is held.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß bei einer Vielzahl von Borstenmaterialien das Eingießen der Borsten in Metalle dann jedenfalls möglich ist, wenn deren Schmelz punkt maximal 450°C oberhalb der Schmelz- bzw. Zerset zungstemperatur des Borstenmaterials liegt, wobei für Kunststoffe in erster Linie die Schmelztemperatur, für Naturborsten in erster Linie die Zersetzungstemperatur maßgeblich ist, da letztere kein eigentliches Schmelzver halten zeigen.Practical tests have shown that with a large number pouring the bristles into Metals is then possible if their melting point maximum 450 ° C above the melting or decomposition temperature of the bristle material is, for Plastics primarily the melting temperature, for Natural bristles primarily the decomposition temperature is decisive, since the latter is not a real melting point keep showing.

Vorzugsweise werden Metalle mit einer Schmelztemperatur unterhalb 700 bis 800°C verwendet, womit die wesentlichen Druckgußlegierungen, wie Aluminium-, Magnesium- und Zinklegierungen, angesprochen sind.Metals with a melting temperature are preferred used below 700 to 800 ° C, making the essential Die casting alloys such as aluminum, magnesium and Zinc alloys are addressed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß Kunststoff- oder Natur borsten verwendet werden, die zumindest im Bereich ihrer im Borstenträger zu verankernden Enden im Querschnitt oder über ihre Länge profiliert, z. B. gewellt sind.According to a preferred embodiment of the invention The method provides that plastic or natural bristles are used, at least in the area of their Cross-sectional ends to be anchored in the bristle carrier or profiled along its length, e.g. B. are curled.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß durch diese Profi lierung nicht nur, wie dies zu erwarten war, die Veranke rung der Borsten in dem metallischen Werkstoff optimiert wird, sondern auch Kunststoffe sehr niedrigen Schmelz punktes fehlerfrei verarbeitet werden können. Die Ursache hierfür dürfte wiederum die Tatsache sein, daß aufgrund der Profilierung die Lufteinschlüsse zwischen den Borsten vergrößert und damit der hierdurch bewirkte Effekt einer weiter erhöhten Wärmeisolation zum Tragen kommt. Dabei können gegebenenfalls auch Kunststoffborsten eingesetzt werden, die zumindest im oberflächennahen Bereich mit Schmelzpunkt erhöhenden, insbesondere anorganischen, z. B. mineralischen Füllstoffen angereichert sind. Diese Füll stoffe können auf den Anwendungszweck des fertigen Pro dukts abgestellt sein, z. B. zur Erhöhung der Schleifwir kung bei Schleif- und Polierbürsten, zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit etc.Practical tests have shown that through this professional Not only the anchorage, as was to be expected Optimization of the bristles in the metallic material will, but also plastics very low enamel point can be processed without errors. The cause this may be due to the fact that due to the air pockets between the bristles enlarged and thus the effect of a further increased thermal insulation comes into play. Here If necessary, plastic bristles can also be used be at least in the near-surface area Melting point increasing, especially inorganic, e.g. B. mineral fillers are enriched. This filling fabrics can be tailored to the purpose of the finished Pro be switched off, e.g. B. to increase the Schleifwir for grinding and polishing brushes, to increase the Wear resistance etc.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich prinzipiell bei jeder Art der Gestaltung der Borstenenden anwenden, insbesondere ist es möglich, die freistehenden einzelnen Borstenenden unmittelbar einzugießen. Dabei hat sich gegenüber dem bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren der weitere vorteilhafte Effekt gezeigt, daß die Steig höhe der metallischen Schmelze innerhalb eines Borsten bündels relativ gering und im übrigen gleichmäßig ist, so daß keine besonderen Maßnahmen getroffen werden müssen, um für eine gleichmäßige Steighöhe zu sorgen. Ferner hat sich gezeigt, daß es praktisch nicht notwendig ist, daß die Metallschmelze das Borstenbündel außenseitig mit größerer Wandstärke umgibt, um das Bündel zusammenzuhal ten, vielmehr ergibt sich ein starrer und stabiler Bün delfuß selbst dann, wenn die Metallschmelze mit der äußeren Borstenlage etwa abschließt. The method according to the invention can in principle be used apply any type of bristle end design, in particular, it is possible for the freestanding individual Pour in bristle ends immediately. It did compared to the known plastic injection molding process the further beneficial effect showed that the climb level of the metallic melt within a bristle bundle is relatively small and otherwise uniform that no special measures have to be taken to ensure an even rise. It also has has shown that it is practically not necessary that the metal melt with the bristle bundle on the outside thicker wall to hold the bundle together ten, rather a rigid and stable alliance results even when the molten metal with the outer bristle layer approximately completes.

Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Borsten eines Bündels mit Abstand von ihrem Ende eingeschnürt werden, so daß sie sich zum Ende hin aufspreizen und einerseits die Metallschmelze zwischen die aufgespreizten Enden eindringen, über die Einschnürung hinaus jedoch nicht vordringen kann, andererseits am Umfang des Borstenbün dels eine Art Hinterschnitt entsteht, die den Halt der Borsten zusätzlich verbessert.It can be advantageous if the bristles are one Bundles are constricted at a distance from their end, so that they spread out towards the end and on the one hand the molten metal between the spread ends penetrate, but not beyond the constriction can penetrate, on the other hand on the circumference of the bristle a kind of undercut is created, which holds the Bristles additionally improved.

Selbstverständlich ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, die Borstenenden unter Bildung einer Verdickung aufzuschmelzen und die Verdickung mit der Metallschmelze zu umgießen, wie dies ähnlich an sich bei der reinen Kunststoffpaarung von Borstenträger und Borsten bekannt ist.Of course it is with the invention Procedure also possible, forming the bristle ends melt a thickening and the thickening with to cast around the molten metal, like this in itself in the pure plastic pairing of bristle carriers and Bristles is known.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Abgießen steigend im offenen Guß oder auch in geschlossenen For men, z. B. im Druckgießverfahren, mit seinen bekannten Vorteilen für die kostengünstige Massenfertigung erfol gen.In the method according to the invention, the pouring can increasing in open cast or in closed for men, e.g. B. in the die casting process, with its known Advantages for inexpensive mass production gene.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Borstenbündeln mit einem metallischen Fuß, mittels dessen die einzelnen Bündel beispielsweise an einem Grundkörper, wie einer Platte, einer Walze oder dgl. befestigt werden können. Hierzu können beispielsweise Steck-, Schraub- oder ähnliche Verbindungen vorgesehen werden. Ebenso ist es möglich, mehrere Bündel mit einem metallischen, leisten- oder plattenartigen Fuß zu ver sehen, der dann an dem eigentlichen Grundkörper durch mechanische Verbindungen befestigt, z. B. in Nuten einge schoben, verschraubt oder gar verschweißt werden kann. Damit wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß sich Kunststoff- und Naturborsten mit Grundkörpern in einer Weise verbinden lassen, wie sie in der Metallverarbeitung bekannt ist. Es lassen sich somit Verbindungen hoher Festigkeit, großer Verschleißfestigkeit etc. herstellen, was insbesondere für maschinelle Bürsten von besonderer Bedeutung ist. Die der Befestigung dienenden Profile, wie Gewinde, Mehrkantzapfen etc., können unmittelbar beim Abgießen durch entsprechende Konturen an der Gießform erzeugt werden.The invention is particularly suitable for production of bristle bundles with a metallic base, by means of of which the individual bundles, for example, on one Basic body, such as a plate, a roller or the like. can be attached. You can do this, for example Plug, screw or similar connections are provided become. It is also possible to use several bundles with one metallic, strip or plate-like foot to ver see who then on the actual body through mechanical connections attached, e.g. B. inserted in grooves can be pushed, screwed or even welded. This has the particular advantage that Plastic and natural bristles with basic bodies in one Connect in ways like they do in metalworking is known. Connections can thus be made higher Produce strength, high wear resistance etc., which is particularly special for machine brushes Meaning is. The fastening profiles, such as Threads, polygonal tenons etc. can be used directly at the Pour through appropriate contours on the mold be generated.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention is based on in the drawing shown embodiments described. In the Show drawing:

Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen eines einzelnen Borstenbündels mit einem Metallfuß mit Gewindesatz; Figures 1 to 3 different embodiments of a single bristle bundle with a metal base with a thread set.

Fig. 4 eine Ausführungsform mit einem Metallfuß mit Spreizdorn; Figure 4 shows an embodiment with a metal base with expanding mandrel.

Fig. 5 und 6 zwei Ausführungsformen mit einer von Fig. 1 bis 3 abweichenden Ausbildung des Gewindeansatzes; FIGS. 5 and 6 show two embodiments with a design of the threaded attachment that differs from FIGS. 1 to 3;

Fig. 7 ein Anwendungsbeispiel bei einer Walzenbürste; Fig. 7 is an application example for a roller brush;

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Borstenbesatzes für eine groß flächige Bürste; Fig. 8 is a schematic view of a bristle for a large area brush;

Fig. 9 einen schematischen Schnitt durch eine Druckgießform beim Abgießen; Figure 9 is a diagrammatic section through a die during casting.

Fig. 10 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt nach dem Entfernen und Fig. 10 is a section corresponding to Fig. 1 after removal and

Fig. 11 verschiedene Varianten für das Ein gießen der Borsten. Fig. 11 different variants for pouring the bristles.

In Fig. 1 ist ein Borstenbündel 1 aus einer Vielzahl von einzelnen Kunststoffborsten 3 erkennbar, die bündelweise oder von einem Endlosstrang verarbeitet werden. Das Borsten bündel 1 kann einen beliebigen Umriß aufweisen; beim ge zeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Umriß 4 achteckig ausgebildet.In Fig. 1 a bristle bundle 1 can be seen from a plurality of individual plastic bristles 3 , which are processed in bundles or by an endless strand. The bristle bundle 1 can have any outline; in the ge embodiment shown, this outline 4 is octagonal.

Die aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Borsten sind an ihrem einen Ende in einen als Borstenträger dienenden Bolzen 5 aus Metall eingegossen. Bei dem Abgießen der Metallschmelze werden an dem Bolzen 5 Befestigungshilfen angegossen, mittels derer das Borstenbündel 4 an einem nicht gezeigten Trägerkörper befestigt werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Bolzen 5 als Ge windezapfen 6 geformt, der in ein entsprechendes Gewinde loch einschraubbar ist. Zu diesem Zweck ist an dem Ansatz 5 weiterhin ein Mehrkant 7, z. B. ein Sechskant, angeformt, an dem mittels eines Werkzeugs angegriffen werden kann. Zugleich dient der Mehrkant 7 als Abstutzung und Sicherung des Bolzens 5 bzw. des Borstenbündels 1 am Trägerkörper.The bristles made of thermoplastic are cast at one end into a metal bolt 5 serving as a bristle carrier. When pouring the molten metal, 5 fastening aids are cast onto the bolt, by means of which the bundle of bristles 4 can be fastened to a carrier body (not shown). In the embodiment shown in FIG. 1, the bolt 5 is formed as a Ge threaded pin 6 , which can be screwed into a corresponding thread hole. For this purpose, a polygon is further 7, z on the hub. 5 B. a hexagon formed on which can be attacked by means of a tool. At the same time, the polygon 7 serves to support and secure the bolt 5 or the bristle bundle 1 on the carrier body.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Bolzen 5 am Ende des Borstenbündels 1 wieder als Gewindezapfen 6 ausge formt, wobei allerdings das Außengewinde unmittelbar an der Außenseite des in das Borstenbündel beim Abgießen einge drungenen Metalls ausgebildet ist. Der Gewindezapfen 6, bei dem auf einem Teil seiner Länge das Gewinde fehlen kann, weist an seinem Ende eine Stützscheibe 8 auf. Auf diese Weise kann das Borstenbündel 1 mit dem angeformten Bolzen 5 von der Rückseite eines Trägerkörpers 10 her durch ein dort angeordnetes Durchgangsloch 9 eingeführt und mittels einer von vorne über das Borstenbündel 1 gefädelten Mutter 11 an dem Trägerkörper befestigt werden. Die Mutter 11 weist zur Erleichterung des Einfädelns an ihrer einen Stirnseite eine konische Erweiterung 12 auf.In the embodiment according to FIG. 2, the bolt 5 at the end of the bundle of bristles 1 is again formed as a threaded pin 6 , although the external thread is formed directly on the outside of the metal penetrated into the bundle of bristles during casting. The threaded pin 6 , in which the thread may be missing over part of its length, has a support disk 8 at its end. In this way, the bristle bundle 1 with the molded-on bolt 5 can be inserted from the rear of a carrier body 10 through a through hole 9 arranged there and fastened to the carrier body by means of a nut 11 threaded from the front over the bristle bundle 1 . The nut 11 has a conical widening 12 on its one end to facilitate threading.

Eine Variante hierzu zeigt Fig. 3, bei der der Metall bolzen 5 im Anschluß an das Borstenbündel 1 zunächst eine Stützscheibe 13 und daran anschließend einen Gewindezapfen 6 aufweist. Der Gewindezapfen 6 wird von vorne durch ein Durch gangsloch 9 des Trägerkörpers 10 hindurchgesteckt und mittels einer auf das Ende des Gewindezapfens 6 aufgeschraubten Mutter 14 am Trägerkörper 10 befestigt.A variant of this is shown in FIG. 3, in which the metal bolt 5 , following the bundle of bristles 1, first has a support disk 13 and then has a threaded pin 6 . The threaded stud 6 is inserted from the front passes through a through hole 9 of the support body 10 and fixed to the support body 10 by means of a nut screwed onto the end of the threaded stem nut 6 fourteenth

Beide Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und 3 sind bei beliebi ger Ausführung des Trägerkörpers 10 verwendbar, insbesondere aber ermöglichen sie die Verwendung von bandförmigen Träger körpern für beispielsweise endlose Bürstenbänder, die sich bis jetzt gar nicht oder nur mit sehr großem Aufwand her stellen ließen. Hier wird auch der besondere Vorteil der lös baren Befestigung erkennbar, indem bei einem solchen Bürsten band einzelne zerschlissene Bündel ohne Schwierigkeiten aus gewechselt werden können. Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbei spiel, bei dem der Metallbolzen 5 in Form eines Spreizdorns 16 geformt ist, indem in den zapfenförmigen Ansatz ein Schlitz 17 eingeformt ist, so daß die stehenbleibenden Stege 18 nach innen einfedern können. Der Spreizdorn 16 weist ferner an seinem freien Ende angeformte Nasen 19 auf. Schließlich ist eine Stützscheibe 20 vorgesehen. Der Spreizdorn 16 wird von der Besatzseite des Trägerkörpers 10 in ein dort angeordnetes Durchgangsloch 9 eingesteckt, wobei die Stege 18 nach innen federn. In der montierten Lage federn die Stege 18 auf der Rückseite des Trägerkörpers 10 wieder auf, so daß das Borstenbündel 1 mittels des Spreizdorns 16 im Trägerkörper verankert ist. Das Borstenbündel kann recht eckigen Querschnitt aufweisen, so daß eine flächen deckende Besteckung eines Borstenträgers möglich ist.Both embodiments according to FIGS . 2 and 3 can be used in any configuration of the carrier body 10 , but in particular they enable the use of band-shaped carrier bodies for, for example, endless brush belts which, until now, have not been able to be made or only with great effort. Here, the special advantage of the detachable attachment can be seen by tying individual torn bundles with such a brushing band without difficulty. Fig. 4 shows a game Ausführungsbei, in which the metal bolt 5 is shaped in the form of an expanding mandrel 16 by a slot 17 is formed in the pin-shaped projection, so that the standing webs 18 can deflect inwards. The expanding mandrel 16 also has lugs 19 formed on its free end. Finally, a support disc 20 is provided. The expanding mandrel 16 is inserted from the facing side of the carrier body 10 into a through hole 9 arranged there, the webs 18 springing inwards. In the assembled position, the webs 18 spring back on the back of the carrier body 10 , so that the bristle bundle 1 is anchored in the carrier body by means of the expanding mandrel 16 . The bristle bundle can have a right-angled cross-section, so that full coverage of a bristle holder is possible.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 5 und 6 weist der angegossene Borstenträger 5 aus Metall wiederum einen Gewindezapfen 6 auf, der in diesem Fall jedoch kegelig ausgebildet ist, so daß ein selbstschneidendes Gewinde ent steht. Ferner ist an dem Ansatz 5 ein Mehrkantprofil 7 zum Einschrauben des Borstenbündels angeformt. Die Variante gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 5 dadurch, daß in dem kegeligen Metallansatz 5 zugleich noch ein Kanal 15 ausgeformt ist, durch den ein Auftrags medium zu dem Borstenbündel 1 geführt werden kann.In the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the cast-on bristle carrier 5 made of metal in turn has a threaded pin 6 , which, however, is conical in this case, so that a self-tapping thread is formed. Further, a polygonal profile 7 is formed for screwing in of the bristle bundle on the hub. 5 The variant according to Fig. 6 differs from that according to FIG. 5, characterized in that the conical metal neck 5 or a channel is formed 15 at the same time, can be guided by which a contract medium to the bristle bundle 1.

Bei dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 7 handelt es sich um eine Bürstenwalze 21, wie sie beispielsweise für Wasch anlagen, Kehrmaschinen oder dgl. verwendet werden und die in einem Lager von einer Welle 22 oder dgl. aufgenommen wird. Sie ist auf ihrem gesamten Umfang oder auf einem Teil der selben mit Borstenbündeln 1 besetzt. Hierbei kann es sich um Borstenbündel 1 mit metallischem Gewindezapfen 6 oder ähnlichen Befestigungsmitteln handeln. Auch hier können einzelne Borsten oder Borstenreihen problemlos ausge wechselt werden. Im übrigen können die Borstenbündel hin sichtlich Material und Geometrie an die jeweils geforderte Funktion angepaßt, beispielsweise in dem am stärksten be anspruchten Bereich Borstenbündel aus verschleißfesterem Material und/oder in engerem Besatz angeordnet werden.In the application example of FIG. 7 is a brush roller 21, as for example, equipment for washing, sweepers or the like. Are used and which is received in a bearing of a shaft 22 or the like.. It is covered with bristle bundles 1 over all or part of the same. This can be a bundle of bristles 1 with a metallic threaded pin 6 or similar fastening means. Here, too, individual bristles or rows of bristles can be easily replaced. In addition, the bristle bundles can be visually adapted to the material and geometry required for the particular function, for example, bristle bundles made of more wear-resistant material and / or in closer stock can be arranged in the most stressed area.

Fig. 8 zeigt schematisch einen möglichen Borstenbesatz, der sich in der bisherigen Fertigungstechnik nicht her stellen läßt. Auf einem Trägerkörper 27 sind gleichzeitig streifenförmig ausgebildete Borstenbündel bzw. Borsten pakete 23, kleine Borstenbündel 24 bzw. Borstenbündel 25 mit mittlerem Durchmesser und Borstenbündel 26 mit großem Durch messer befestigt. Entsprechend unterschiedlich können die am Trägerkörper 27 vorgesehenen Aufnahmen ausgebildet sein. Die einzelnen Borstenbündel können aus unterschiedlichen Borsten zusammengesetzt sein, um beispielsweise verschiedene Arbeits gänge, wie Aufrauhen, Schleifen, Polieren etc. mittels einer einzigen Bürste zu ermöglichen. Fig. 8 shows schematically a possible bristle stock that can not be made in the previous manufacturing technology. On a support body 27 , strip-shaped bundles of bristles or bristles 23 , small bundles of bristles 24 or bundles of bristles 25 with a medium diameter and bundles of bristles 26 with a large diameter are fastened at the same time. The receptacles provided on the carrier body 27 can be designed correspondingly differently. The individual bristle bundles can be composed of different bristles, for example to enable different work processes, such as roughening, grinding, polishing, etc., using a single brush.

In Fig. 9 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, z. B. des Druckgußverfahrens, an Hand einer Druckgußform 31 gezeigt, die aus zwei Teilen 32, 33 besteht, von denen das Formteil 33 ortsfest, das Formteil 32 demgegenüber zum Öffnen und Schließen der Gießform verschiebbar ist. Die beiden Formteile 32, 33 schließen einen Formraum 34 ein, dessen Kontur der Außenkontur eines Borstenträgers, im vor liegenden Fall eines leisten- oder plattenförmigen Borsten trägers, entspricht. An dem aufspannseitigen Formteil 33 sind mehrere - beim dargestellten Ausführungsbeispiel parallele - Führungskanäle 35 angeordnet, in denen jeweils ein Borsten strang 36 geführt ist, der mit seinem Ende in den Formraum 34 hineinragt. Die Borstenstränge 36 können als geschnittene Borstenbündel oder aber als Endlosmaterial von einer Spule zugeführt werden.In Fig. 9, an apparatus for performing the method, for. B. the die casting method, shown on the basis of a die 31 , which consists of two parts 32 , 33 , of which the molded part 33 is stationary, the molded part 32, in contrast, is movable to open and close the mold. The two molded parts 32 , 33 enclose a molding space 34 , the contour of which corresponds to the outer contour of a bristle carrier, in the present case of a strip-shaped or plate-shaped bristle carrier. On the clamping-side molded part 33 , a plurality of guide channels 35 are arranged, in the exemplary embodiment shown parallel, in each of which a bristle strand 36 is guided, the end of which protrudes into the molding space 34 . The bristle strands 36 can be fed from a coil as cut bundles of bristles or as continuous material.

Vor dem Ausfüllen des Formraums 34 mit der Metallschmelze für den Borstenträger werden die Borstenstränge 36 mit ihren Enden in die Gießform 1 durch die Kanäle 35 eingeschoben. Dies kann bei geschlossener oder geöffneter Form 31 ge schehen. Nach dem Schließen der Gießform 31 wird die Metall schmelze über ein oder mehr Angußkanäle zugeführt und um fließt dabei die Enden 37 der Borstenbündel 36.Before filling of the mold cavity 34 with the molten metal for the bristle carrier, the bristle strands are inserted with their ends 36 in the mold 1 through the channels 35th This can happen when the mold 31 is closed or open. After the mold 31 has been closed , the metal melt is supplied via one or more sprue channels and the ends 37 of the bundles of bristles 36 flow around it.

Nach dem Erstarren der Metallschmelze wird die Form durch Abrücken des Formteils 32 geöffnet (siehe Fig. 10), wobei die Borstenstränge 36 durch die Führungskanäle 35 des orts festen Formteils 33 hindurchgezogen werden. Hinter dem Formteil 33 können dann die Borsten im Falle eines Endlos materials mittels einer Schneideinrichtung 39 auf Länge geschnitten werden. Daraufhin werden die Borstenstränge 36 in die Führungskanäle 35 nachgeschoben, bis sich ihre Enden wieder im Formhohlraum 34 befinden. Zum Halten und Zu führen dient eine aus der herkömmlichen Borstenverarbeitung bekannte, in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Ein richtung 40.After the metal melt has solidified, the mold is opened by moving the molded part 32 away (see FIG. 10), the bristle strands 36 being pulled through the guide channels 35 of the fixed molded part 33 . Behind the molded part 33 , the bristles can then be cut to length in the case of an endless material by means of a cutting device 39 . The bristle strands 36 are then pushed into the guide channels 35 until their ends are again in the mold cavity 34 . To hold and lead a known from the conventional bristle processing, only schematically indicated in the drawing A direction 40th

In Fig. 11 sind einige Varianten des Verfahrens in vergrößertem Maßstab schematisch wiedergegeben. Der Borstenstrang 36 wird, wie bei Fig. 9 und 10 in den Führungskanal 35 des Formteils 33 soweit eingeführt, bis die vorderen Borstenenden 37 die Mündungsöffnung 38 des Führungskanals 35 passieren und in den Formhohlraum 4 hineinragen. Die eingegossene Metallschmelze umfließt die Borstenenden und dringt zwischen diese ein, und zwar etwa bis zur Mündungsöffnung 38.Some variants of the method are shown schematically on an enlarged scale in FIG . The bristle strand 36 , as in FIGS. 9 and 10, is inserted into the guide channel 35 of the molded part 33 until the front bristle ends 37 pass through the opening 38 of the guide channel 35 and protrude into the mold cavity 4 . The poured-in molten metal flows around the bristle ends and penetrates between them, approximately up to the mouth opening 38 .

In der zweiten Variante wird das Ende des Borstenstrangs 36 zu einer Verdickung 41 aufgeschmolzen, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Heizung 42 vorgesehen ist, die berührungslos oder durch Kontaktwärme die not wendige Erweichungstemperatur herstellt. Die so gebildete Verdickung 41 wird dann beim Abgießen von der Metallschmelze umflossen, so daß das Borstenbündel nach dem Erstarren der Schmelze formschlüssig verankert ist.In the second variant, the end of the bristle strand 36 is melted into a thickening 41 , a heater 42 being provided in the exemplary embodiment shown, which produces the necessary softening temperature without contact or through contact heat. The thickening 41 formed in this way is then flowed around by the molten metal during pouring, so that the bristle bundle is anchored in a form-fitting manner after the melt has solidified.

Bei der in Fig. 11 unten wiedergegebenen Variante weist der Führungskanal 35 im Bereich der Mündungsöffnung eine Verengung 43 auf, die den Borstenstrang unmittelbar vor seinem Eintritt in den Formraum 34 einschnürt mit der Folge, daß sich die Borstenenden 37 aufspreizen. Damit kann die Metallschmelze einerseits besser zwischen die Borstenenden 37 eindringen, andererseits entsteht im Bereich der Einschnürung ein die Verankerung der Borsten wiederum ver bessernder Hinterschnitt im Borstenträger.In the variant shown in FIG. 11 below, the guide channel 35 has a constriction 43 in the region of the mouth opening, which constricts the bristle strand immediately before it enters the molding space 34, with the result that the bristle ends 37 expand. On the one hand, the molten metal can penetrate better between the bristle ends 37 , on the other hand, an undercut in the bristle carrier, which in turn improves the anchoring of the bristles, is created in the region of the constriction.

Claims

1. A method for producing bristle goods, consisting of a bristle carrier made of a pourable material and attached natural or plastic bristles, by inserting the bristles with one end into a mold for the bristle carrier and then casting the mold, the bristle ends on the occasion of the Solidification of the melt can be anchored in the bristle carrier, characterized in that metal is used as the material for the bristle carrier.

2. The method according to claim 1, characterized in that a metal is used whose melting point is maximum 450 ° C above the melting or decomposition temperature of the bristle material.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a metal with a melting point below 700 to 800 ° C is used.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that plastic or natural bristles ver be used, at least in the area of their bristles ends to be anchored in cross-section or over their ends Profiled length, e.g. B. are curled.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that plastic bristles are used that at least in the area near the surface with melting point increasing, especially inorganic fillers are enriched.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the bristles of a bundle at a distance be constricted from their end and then that End until at least the neck is poured.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the bristle ends under formation a thickening are melted and the thickening is poured over with the molten metal.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the mold is die-cast is poured.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the mold is open in the ascending cast is poured off.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized ge indicates that the bristle carrier on the occasion of Ab pouring with a profile serving to fix it is provided.