DE69716312T2 - Bürstenring - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Bürstenring, insbesondere zur Verwendung mit mehreren entsprechenden Bürstenringen als Bürste, die in einer Bürstenmaschine um eine Längsachse herum rotiert, und wobei der Bürstenring aus einem Bürstenteil sowie einem ringförmigen Rahmenteil besteht, das die radial ausgerichteten Borsten, welche das Bürstenteil bilden, verbindet, wobei diese Teile als einheitliches Gesamtstück aus einem Material auf Kunststoffbasis geformt sind, und bei dem wenigstens eine Halterung vorgesehen ist, um ein Verdrehen des Bürstenringes zu verhindern, wenn dieser an entsprechender Stelle an dem Bürstenrahmen der Bürstenmaschine mit den anderen Bürstenringen nacheinander in Längsrichtung platziert montiert wurde. Der Berührungspunkt des radial ausgerichteten äußeren Kreises des Bürstenteils des Bürstenringes wurde hierbei in bekannter Weise angeordnet, dass er sich innerhalb der gesamten Breite des Bürstenringes ändert, um eine im wesentlichen ununterbrochene Bürstenberührung des kontinuierlich gebürsteten Objekts in der Längsrichtung der Bürstenmaschine unabhängig von der Länge der Borsten zu erzielen, wenn die Bürstenringe, die die Bürste bilden, weiterhin um die Längsachse rotieren.
• Die voranstehend beschriebene Art von Bürstenringen wird gegenwärtig zur Bildung von Bürsten in den verschiedensten Arten von Kehrfahrzeugen und Bürstenmaschinen eingesetzt. Die heutzutage verwendeten Bürstenringe umfassen üblicherweise ein ringförmiges Rahmenteil oder, anders ausgedrückt, ein Rahmenteil, das - senkrecht zur Längsrichtung der Borsten gesehen - zu einer Umfangsform gebogen ist und das üblicherweise aus dünnem Eisenblech hergestellt ist, dessen Dicke z. B. ca. 1 mm beträgt und bei dem die Borsten beispielsweise mittels einer geeigneten erhärtenden Befestigungsmasse befestigt wurden. Diese Art von Bürstenringen ist in Längsrichtung der Borsten gesehen üblicherweise flach geformt, wenn es gilt, qualitativ besonders hochwertige Bürsten herzustellen.
• Diese Art von Bürstenringen, die teilweise aus Metall bestehen, neigen zu Bruch, insbesondere aufgrund von Kälte, was durch ein Steifwerden der Borsten bedingt ist. In einem solchen Fall brechen diese an bestimmten Stellen den Eisenblechrahmen auf, der das Bürstenteil des Bürstenrings hält, wodurch sich größere oder kleinere Mengen von Bürstenteilen vom Bürstenring lösen. Ein darüber hinaus bei der voranstehend beschriebenen Art von Bürstenringen mit Metallrahmen und Plastikborsten auftretendes Problem besteht darin, dass eine Wiederverwertung dieser in der Praxis unmöglich ist, da ein Entfernen des Eisenblechrahmens von den Borsten in der Praxis wirtschaftlich nicht vertretbar ist. Aus diesem Grund wird diese Art von Bürstenringen als Ganzes entsorgt, was natürlich zu einem erheblichen Abfallproblem führt. Ferner müssen bei Verwendung der voranstehend beschriebenen Art von Bürstenringen auch sehr stark dimensionierte Trägerstrukturen verwendet werden, beispielsweise Abstandsringe aus Metall, Befestigungsringe etc., was eine aus dieser Art von Bürstenringen zusammengesetzte Bürste unverhältnismäßig verteuert.
• Andererseits ist aus der finnischen Patentschrift Nr. 87977 ein Bürstenelement vorbekannt, welches vollkommen aus einem Material auf Kunststoffbasis hergestellt ist. Die gemäß dem in diesem Patent beschriebenen Verfahren hergestellten Bürstenelemente sind in Längsrichtung der Borsten gesehen flach geformt, was aufgrund der Abnutzung der Borsten zu einer diskontinuierlichen Bürstwirkung der aus den Bürstenringen bestehenden Bürste in Längsrichtung der Bürste führt, insbesondere an den Verbindungsstellen der Bürstenringe, weshalb die Bürste herkömmlichen Anforderungen, die für gewisse Zwecke gefordert werden, nicht lange gerecht werden kann, da es passieren kann, dass das zu bürstende Material die Bürste ohne Berührung der Borsten durchläuft, wobei in einem solchen Fall dann die Bürste auseinandergenommen werden muss und ihre Bürstenringe ausgetauscht werden müssen.
• Andererseits sind Lösungen, die in gewissem Maße dem voranstehend beschriebenen Bürstenring entsprechen, auch in den Schriften FI 40453, DE 39 14 745 und FI 2140/70 angegeben, wobei in den beiden erstgenannten Dokumenten ein Bürstenring beschrieben ist, der seitlich in sogenannter Zickzackform verläuft, wobei jedoch bei beiden das eigentliche Rahmenteil des Bürstenringes aus einer Metallstruktur gebildet ist, beispielsweise aus Aluminiumspritzguss (FI 40453) oder gebogenem Eisenblech (DE 39 14 745). Daher ist in keiner der beiden oben genannten Schriften eine vollständige Wiederverwertbarkeit oder ein wiederverwendbares Gesamtstück gegeben, was insbesondere heutzutage von erheblicher Bedeutung ist. Andererseits ist die voranstehend beschriebene Art von Lösungen äußerst kompliziert, was auch die Herstellungskosten dieser unverhältnismäßig in die Höhe treibt. Bei der in Rede stehenden Art von Lösungen lässt sich auch keine angemessene Messpräzision erzielen, was die Funktion der aus den Bürstenringen bestehenden Bürste schwächt und deren Betriebszeit verkürzt. Die in der Schrift FI 2140/70 angegebene Lösung unterscheidet sich erheblich von den voranstehenden, wobei hierbei auch nicht angegeben ist, dass das Rahmenteil und das Bürstenteil des Bürstenringes aus demselben wiederverwertbaren Material hergestellt sind. Außerdem sind separate Metallfassungen, die in Form gebogen werden, zur Befestigung der Borsten am Rahmenteil erforderlich. Verbindungsplatten, die an beiden Seiten des eigentlichen Rahmenteils platziert werden, sind ebenfalls erforderlich. Bei dieser Lösung weist das Rahmenteil auch kein in senkrechter Richtung zur Längsrichtung der Borsten gesehen im wesentlichen umfangsrundes Rahmenteil auf, sondern eigentlich ein rotierendes Mittelteil und ein Kreisteil, das über radial verlaufende Rippen mit diesem verbunden ist. Entsprechende Prinzipien aus dem Stand der Technik finden sich auch in den Schriften US 3,490,087 und EP 0021609.
• Es ist das Ziel des Bürstenringes gemäß vorliegender Erfindung, eine entscheidende Verbesserung hinsichtlich der voranstehend angegebenen Probleme zu erzielen und somit den Kenntnisstand auf diesem technischen Gebiet wesentlich zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, zeichnet sich der Bürstenring gemäß der Erfindung vorwiegend dadurch aus, dass der Bürstenring, d. h. das Bürstenteil und das Rahmenteil, vollständig aus wiederverwertbarem Herstellungsmaterial gefertigt sind, und dass das umfangsrunde Rahmenteil derart ausgebildet ist, dass es wenigstens an zwei Stellen mit im wesentlichen flach geformten Seitenoberflächen seitlich vom Boden hervorsteht.
• Die wichtigsten Vorteile des Bürstenringes gemäß der Erfindung bestehen in der Einfachheit und Zuverlässigkeit seines Aufbaus sowie seiner Verwendung. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Bürstenringen, die im Vergleich zu aktuellen Bürstenringen weitaus günstiger herstellbar und qualitativ hochwertiger sind und bei denen das Bürstergebnis hinsichtlich der Bürstwirkung erheblich länger optimal bleibt als es bei aktuellen Bürsten der Fall ist, trotz Abnutzung der Borsten, d. h. im Prinzip bis zum Ende der Borsten. Darüber hinaus ergeben sich bei dem Bürstenring der Erfindung auch dadurch wirtschaftliche Vorteile gegenüber aktuellen Lösungen, dass für ein Zusammensetzen der Bürste aus Bürstenringen gemäß der Erfindung keine zusätzlichen Hilfsvorrichtungen erforderlich sind, weshalb auch während der Montage keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind. Der Bürstenring gemäß der Erfindung lässt sich des weiteren äußerst umweltfreundlich herstellen, indem sowohl sein Rahmenteil als auch sein Bürstenteil im wesentlichen aus demselben Material auf Kunststoffbasis hergestellt sind, in welchem Fall eine Wiederverwertung des Bürstenrings beispielsweise durch Zermahlen des gesamten gebrauchten Bürstenrings ohne weiteres ermöglicht wird. Unter Ausnutzung vorteilhafter Herstellungsverfahren lässt sich der Bürstenring gemäß der Erfindung äußerst maßgenau und gut ausbalanciert herstellen, insbesondere im Vergleich zu entsprechenden aktuellen Bürstenringen, bei denen ein Ungleichgewicht zu einer ungleichmäßigen Abnutzung der Bürste und des weiteren auch der Bürstenmaschine führt, beispielsweise aufgrund von Vibrationen. Die gemäß der Erfindung der Reihe nach direkt aneinander angeordneten Bürstenringe stehen ferner miteinander in Berührung, beispielsweise über teilweise flach geformte Kontaktoberflächen, wodurch es zu keinem "Schwingen" der Bürstenringe zueinander kommen kann, wie es bei aktuellen Bürstenringen der Fall ist.
• Vorteilhafte Ausführungsformen des Bürstenrings gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die auf den Bürstenring gerichtet sind.
• In der nachstehenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher dargestellt. Es zeigen hierbei
• Fig. 1a und 1b Seitenschnittansichten einer aus herkömmlichen Bürstenringen zusammengesetzten Bürste, wobei Fig. 1a) eine leichte Abnutzung und Fig. 1b) eine starke Abnutzung zeigt;
• Fig. 2 einen vorteilhaften Bürstenring gemäß der Erfindung in Perspektivansicht;
• Fig. 3 den Bürstenring von Fig. 2 in senkrechter Richtung zur Längsrichtung der Borsten gesehen; und
• Fig. 4 eine aus den Bürstenringen von Fig. 2 zusammengesetzte Bürste als Seitenschnittansicht.
• Die Erfindung betrifft einen Bürstenring zur Verwendung insbesondere mit mehreren entsprechenden Bürstenringen als Bürste, die um eine Längsachse s in einer Bürstenmaschine herum rotiert w, und wobei der Bürstenring aus einem Bürstenteil 1 und einem ringförmigen Rahmenteil 2 besteht, das die radial ausgerichteten r Borsten 1a, die das Bürstenteil 1 bilden, verbindet, wobei die Teile 1, 2 als einheitliches Gesamtstück aus einem Material auf Kunststoffbasis gebildet sind. Das Rahmenteil 2 hat wenigstens eine Halterung 3, um ein Verdrehen des Bürstenringes zu verhindern, wenn dieser an entsprechender Stelle an dem Bürstenrahmen der Bürstenmaschine mit den anderen Bürstenringen nacheinander in Längsrichtung s platziert montiert wurde. Der Berührungspunkt K des radial ausgerichteten r äußeren Kreises u des Bürstenteils 1 des Bürstenrings ist auf bekannte Weise derart angeordnet, dass er sich innerhalb der gesamten Breite L des Bürstenrings ändert, um eine im wesentlichen ununterbrochene Bürstenberührung des kontinuierlich gebürsteten Objekts in Längsrichtung s der Bürstenmaschine unabhängig von der Länge der Borsten 1a zu bewirken, wenn die die Bürste bildenden Bürstenringe weiterhin um die Längsachse s rotieren w. Der Bürstenring, beispielsweise das Bürstenteil 1 und das Rahmenteil 2, ist vollständig aus wiederverwertbarem und vorzugsweise demselben Herstellungsmaterial gefertigt, beispielsweise Polypropylen oder dergleichen. Des weiteren ist das Rahmenteil 2, das - in senkrechter Richtung zur Längsrichtung r der Borsten gesehen - im wesentlichen rundgeformt ist, derart ausgebildet, dass es wenigstens an zwei Stellen x mit im wesentlichen flach geformten Seitenoberflächen 2' seitlich von seinem Boden o hervorsteht, vorzugsweise konstant wellenförmig. Bei den angegebenen Ausführungsformen bestehen die Halterungen 3 aus einer bzw. mehreren Schulteranordnungen 3a, um den Bürstenring unverdreht mit der entsprechenden Gegenstückoberfläche, die im Bürstenrahmen der Bürstenmaschine vorgesehen ist, zu koppeln.
• Voranstehendes wurde anhand von Bezugsziffern insbesondere von Fig. 4 beschrieben, in der eine aus vorteilhaften Bürstenringen gemäß der Erfindung zusammengesetzte Bürste in Seitenschnittansicht gezeigt ist. Ein Vergleich einer aus Bürstenringen gemäß der Erfindung bestehenden Bürste und deren Funktionsweise insbesondere mit einer herkömmlichen Bürste, wie sie in den Fig. 1a und 1b dargestellt ist, ergibt, dass der Bürstenring gemäß der Erfindung im Prinzip so lange verwendet werden kann, wie sich noch eine angemessene Bürstwirkung mit den Borsten erzielen lässt. Für das Zusammenkoppeln herkömmlicher Bürstenringe sind stets Abstandsringe im Prinzip zwischen den nacheinander angeordneten Bürstenringen erforderlich, was des weiteren eine unbefriedigende Funktion der üblichen flach geformten Bürstenringe dahingehend andeutet, dass aufgrund der Abnutzung der Borsten, wie sie insbesondere in Fig. 1b dargestellt ist, die durch die äußere Oberfläche der Bürste gebildete Berührungsoberfläche sehr schnell diskontinuierlich wird. Beispielsweise wäre die in Fig. 1b dargestellte Bürste für die üblichsten Zwecke nicht mehr einsetzbar und auch die in Fig. 1a dargestellte Bürste wäre für gewisse anspruchsvolle Einsätze schon fast unbefriedigend.
• Wie es insbesondere in den Fig. 2, 3 und 4 zu erkennen ist, ist das Rahmenteil 2 des Bürstenringes, in dem das Bürstenteil 1 vorteilhaft mittig befestigt ist und welches derart ausgebildet ist, dass es mit im wesentlichen konstanten Querschnitt verläuft (was beispielsweise aus Fig. 4 ersichtlich ist), derart ausgebildet, dass es vom Boden o desselben an vier Stellen x seitlich hervorsteht. Ferner ist in einer vorteilhaften Ausführungsform das Rahmenteil 2 derart ausgebildet, dass es vom Boden o auf nur einer Seite s1 dessen seitlich hervorsteht.
• Des weiteren, wie es insbesondere aus beispielsweise den Fig. 2 und 4 hervorgeht, sind die Seitenoberflächen 2', die an den Vorder- und Hinterkanten des Rahmenteils 2 angeordnet sind und vorzugsweise mit den in der Nähe befindlichen Bürstenringen direkt in Berührung stehen, im wesentlichen flach geformt vorgesehen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Rahmenteil 2 des Bürstenrings als Struktur ausgebildet, die regelmäßig und im wesentlichen geradlinig seitlich s1 gebogen ist, in welchem Fall das Rahmenteil 2 derart ausgebildet ist, dass es vom Boden o dessen seitlich s1 hervorsteht, vorzugsweise unter einem spitzen Winkel, beispielsweise einem Winkel von 45º. Aufgrund der voranstehend beschriebenen Anordnung ist es zunächst einmal möglich, eine Bürste zu erhalten, die aus Bürstenringen gemäß der Erfindung, wie in Fig. 4 dargestellt, zusammengesetzt ist, indem die Bürstenringe nacheinander abwechselnd "richtig herum" und "anders herum" an den Befestigungsrahmen der Bürstenmaschine gelegt werden, wobei eine zellenartige Struktur 4 aus den aufeinanderfolgenden Rahmenteilen 2 entsteht, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die voranstehend angegebene Anordnung ermöglicht andererseits auch ein äußerst dichtes Zusammenpacken der Bürstenringe, beispielsweise zu Transportzwecken, indem alle Bürstenringe auf dieselbe Weise herum aufeinanderliegend gesammelt werden, in welchem Fall sie vollkommen aufeinander zu liegen kommen, wodurch sich der Platzbedarf für die Bürstenringe erheblich verringert im Vergleich zu der aus diesen gebildeten Bürste.
• Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die voranstehend aufgeführten oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sich im Rahmen des Grundprinzips selbst in starkem Umfang modifizieren lässt. In diesem Fall ist es zunächst möglich, einen Bürstenring gemäß dem unabhängigen Anspruch aus einem Rahmenteil zu bilden, das beispielsweise breiter als angegeben ist und an dem beispielsweise ein einziges spiralförmiges Bürstenelement befestigt ist, oder das mit einem zwei- oder mehrendigen Gewindeschneider hergestellt wurde. Es ist ebenfalls möglich, das voranstehend beschriebene Prinzip andererseits unter Verwendung einer Lösung wie der in den Zeichnungen dargestellten zu nutzen, bei der das Rahmenteil aus einer Struktur besteht, die beispielsweise seitlich verlaufende knieförmige Ausläufer aufweist, anstelle einer Struktur mit einem konstant verlaufenden Querschnitt. Es ist ebenfalls möglich, die Bürstenringe gemäß der Erfindung mit Halterungen zu versehen, welche beispielsweise nach dem Stecker-Fassung-Prinzip funktionieren und die an den axial ausgerichteten Seitenoberflächen der Rahmenteile dessen angeordnet sind. Ein Bürstenring gemäß der Erfindung lässt sich natürlich aus den verschiedensten Materialien herstellen, unter Ausnutzung der verschiedensten Herstellungsverfahren, wobei die Verwendung von Polypropylen als Herstellungsmaterial für die Bürstenringe als nur ein Beispiel angegeben ist, bei dem es sich jedoch um eine äußerst geeignete Alternative in diesem Zusammenhang handelt.

Claims (9)

1. Bürstenring, der insbesondere zusammen mit mehreren einander entsprechenden Bürstenringen als eine Bürste verwendet werden soll, welcher um eine Längsachse (s) in einer Bürstenmaschine rotiert (w) und ein Bürstenteil (1) und ein ringförmiges Rahmenteil (2) umfasst, welches die radial ausgerichteten (r) Borsten (1a) verbindet, die das Bürstenteil (1) bilden, wobei die Teile (1, 2) als ein einheitliches Gesamtstück komplett aus einem Material auf Kunststoffbasis gebildet sind, und in welchen wenigstens eine Halterung (3) angeordnet ist, um ein Verdrehen des Bürstenringes zu verhindern, wenn diese an entsprechender Stelle an dem Bürstenrahmen der Bürstenmaschine mit den anderen Bürstenringen nacheinander in Längsrichtung (s) platziert montiert ist, wobei der Berührungspunkt (K) des radial ausgerichteten (r) äußeren Kreises (u) des Bürstenteils (1) des Bürstenrings auf bekannte Weise so angeordnet ist, dass dieser sich innerhalb der gesamten Breite (L) des Bürstenrings ändert, um eine im wesentlichen ununterbrochene Bürstenberührung des kontinuierlich bebürsteten Objekts in Längsrichtung (s) der Bürstenmaschine unabhängig von der Länge der Borsten (1a) zu bewirken, wenn die die Bürsten bildenden Bürstenringe fortlaufend um die Längsachse (s) rotieren (w), dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenring beispielsweise das Bürstenteil (1) und das Rahmenteil (2) vollständig aus wieder verwertbarem Herstellungsmaterial bestehen, und dass über den Kreisumfang das Rahmenteil (2) an wenigstens zwei Stellen (x) im wesentlichen flach geformten Seitenflächen (2') aufweist, die seitlich versetzt zum unteren Boden (o) angeordnet sind.

2. Bürstenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) des Bürstenrings, in welchem das Bürstenteil (1) mittig befestigt ist, so ausgebildet ist, dass dieses einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist.

3. Bürstenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) seitlich (s1) auf einer Seite des unteren Bodens (o) hervorsteht.

4. Bürstenring nach einem der oben genannten Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) seitlich (s1) auf wenigstens drei Stellen (x) hervorsteht.

5. Bürstenring nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Seitenoberflächen (2') der hervorstehenden Stellen (x) in Bezug auf die Längsrichtung (s) in direktem Kontakt mit den anliegenden Bürstenringen steht.

6. Bürstenring nach einem der oben genannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) des Bürstenrings als Struktur ausgebildet ist, die regelmäßig und im wesentlichen geradlinig seitlich gebogen wird.

7. Bürstenring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) derart ausgebildet ist, dass es sich vom Boden (o) seitlich in einem spitzen Winkel, beispielsweise 45º, vom unteren Boden erstreckt.

8. Bürstenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenteil (1) und das Rahmenteil (2), welches eine konstante Wellenform aufweist, aus demselben Material hergestellt werden, beispielsweise aus Polypropylen oder ähnlichem.

9. Bürstenring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (2) vier seitlich (s1) platzierte Stellen (x) aufweist.