DE2413811A1 - Flexing resistant brush - with bristles embedded between layers of thread in binder - Google Patents

Abstract

Brushes, e.g. round bristles, obtain a higher resistance to bending stresses by embedding the bristles in a composite body of threads and a binder, in which the threads of successive thread layers form crossing points with each other. Preferably the threads are composed of twisted glass fibres which are disposed in a spiral pattern on a cylindrical shaped support sheath. Preferably before coiling the fibres on the sheath, they are passed through a vessel which contains a binder medium which can be subsequently dried off. During the assembly of the bristles to form the brush, the sheath is supported on a mandrel.

Description

Bürste Die Erfindung betrifft eine Bürste, bei der die Enden der Borsten zwischen nebeneinander liegenden Fäden, die in Lagen übereinander vorgesehen sind, in einem durch diese und ein Bindemittel gebildeten Verb und körper eingebettet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Bürsten und eine Vorrichtung zur DurchfÜhrung des Verfahrens. Brush The invention relates to a brush in which the ends of the Bristles between adjacent threads, which are provided in layers on top of each other are embedded in a verb and body formed by these and a binding agent are. The invention also relates to a method for manufacturing these brushes and a device for performing the method.

Derartige Borsten, Verfahren zu ihrer Herstellung bzw.Such bristles, processes for their production or

entsprechende Vorrichtungen sind bereits bekannt (DT-PS 465 233, 536 441, 1 038 003). Sie weisen gewisse Nachteile auf, aus deren Erkenntnis sich die Aufgabenstellung für die vorliegende Erfindung ergibt; zur Erläuterung dieser Nachteile wird auf die Fig. 1 bis 5 Bezug genommen. Es stellen dar: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer nach einem bekannten Verfahren hergestellten Bürste; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Bürste nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; Fig. 4 die Ansicht einer Bürste nach Fig. 1 bei Bearbeitung einer Fläche; Fig. 5 eine einzelne Borste einer Bürste nach Fig. 1 bei einer bestimmten Art der Beanspruchung.corresponding devices are already known (DT-PS 465 233, 536 441, 1 038 003). They have certain disadvantages, from the knowledge of which the Objective for the present invention results; to explain these disadvantages reference is made to Figs. The figures show: FIG. 1 a schematic View of a brush manufactured according to a known method; Fig. 2 a Section along the line II - II in Fig. 1; Fig. 3 is a plan view of a part the brush of Figure 1 in an enlarged view; 4 shows the view a brush according to Figure 1 when machining a surface; Figure 5 shows a single bristle a brush according to FIG. 1 for a certain type of stress.

Die Herstellung der bekannten Bürste erfolgt durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln eines Fadens 1 auf einen Kern 2, wobei Borsten 3 bzw. Borstenbündel zwischen die einzelnen spiralförmig verlaufenden Wicklungen des Fadens 1 mit Hilfe einer hierfür besonderen Vorrichtung eingelegt werden. Beim Aufwickeln wird der Faden durch einen Bindemittel enthaltenden Tauchbehälter geführt; das Bindemittel wird nach Beendigung des Wickelvorgangs getrocknet oder ausgehErtet, so daß die Borsten 3, wie aus Fig. 2 zu ersehen, mit ihren unteren Enden in einen durch den Austrocknungsvorgang entstehenden Verbundkörper 4 eingebettet sind.The known brush is manufactured by means of a helical shape Winding a thread 1 onto a core 2, with bristles 3 or bristle bundles between the individual spiral windings of the thread 1 with the help of a for this special device are inserted. When winding the thread passed through a dip tank containing binding agent; the binder will after completion of the winding process dried or hardened, so that the bristles 3, as can be seen from Fig. 2, with their lower ends in one by the drying process resulting composite body 4 are embedded.

In Fig. 3 ist ein Koordinatensystem mit den Koordinaten x und y eingezeichnet. Bei der Bürste nach Fig. 1 ist nun die Festigkeit des Verbundkörpers 4 in y-Richtung infolge des Verlaufs der Schnüre 1 in dieser Richtung gut; in x-Richtung jedoch wird die Festigkeit des Verbundkörperabschnittes 5 lediglich durch die Eigenschaften des Verbundkörpers selbst bestimmt. Maßgebend hierfür ist das getrocknete Bindemittel; entsprechend niedrig ist die Festigkeit. Die Festigkeit in x-Richtung ist jedoch zur Aufnahme der Biegemomente einer runden Bürste (Durchbiegung der Achse), sofern sie nicht durch einen metallischen Kern 2, der entsprechend dimensioniert ist, verstärkt ist, entscheidend.3 shows a coordinate system with the coordinates x and y. In the case of the brush according to FIG. 1, the strength of the composite body 4 is now in the y-direction good due to the course of the cords 1 in this direction; in the x direction, however the strength of the composite body section 5 is only due to the properties of the composite body itself determined. The decisive factor for this is the dried binding agent; the strength is correspondingly low. However, the strength in the x direction is to absorb the bending moments of a round brush (deflection of the axis), if they are not reinforced by a metallic core 2, which is dimensioned accordingly is crucial.

Der Vorteil der bekannten Bürsten der eingangs genannten Art, der in der relativ hohen Festigkeit in y-Richtung bei kleinen Abmessungen (im Vergleich zu metallischen Bürstenkörpern mit Bohrungen, in die einzelne Borstenbündel gestopft werden) zu sehen ist, kann daher nur realisiert werden, wenn die Biegemomente, die beim Anpressen rotierender Bürsten an Flächen entstehen und zu Kräften in x-Richtung führen, auch in ausreichendem Ausmaß von dem Verbundkörper aufgenommen werden können.The advantage of the known brushes mentioned at the beginning Kind, that in the relatively high strength in the y-direction with small dimensions (in comparison to metallic brush bodies with holes in which individual bundles of bristles are stuffed can be seen, therefore, can only be realized if the bending moments that when rotating brushes are pressed against surfaces, they result in forces in the x-direction lead, can also be taken up to a sufficient extent by the composite body.

Bürsten nach Fig. 1 bis 3 haben noch einen weiteren Nachteil: werden sie z.B. rotierend zur Bearbeitung von Flächen eingesetzt, wie aus Fig. 4 bei Bearbeitung einer Fläche 6 ersichtlich, werden die einzelnen Borsten 3 beim Auftreffen auf die Fläche 6 zunächst zunehmend entgegen ihrer Drehrichtung gebogen; bei Bewegung von der Flcähe weg federn sie zunächst in Drehrichtung vor und dann wieder in ihre normale Lage zurück. Die verschiedenen Positionen einer Borste 3 sind in Fig. 5, zum Teil gestrichelt, eingezeichnet. An der Stelle 7, an der die Borsten 3 aus dem Verbundkörper 4 austreten, wird dieser nun ständig einer wechselnden Beanspruchung ausgesetzt, die man als "Biegewechselbeanspruchung" bezeichnen kann.Brushes according to FIGS. 1 to 3 have another disadvantage: become they are used, for example, in a rotating manner for machining surfaces, as shown in FIG. 4 during machining a surface 6 can be seen, the individual bristles 3 when they hit the Surface 6 initially increasingly curved against its direction of rotation; when moving from They spring away from the flies first in the direction of rotation and then back into their normal direction Location back. The various positions of a bristle 3 are shown in FIG. 5, in part dashed, drawn. At the point 7 at which the bristles 3 from the composite body 4 emerge, it is now constantly exposed to changing loads, which can be described as "alternating bending stress".

Sie führt dazu, daß der Verbundkörper 4 nach und nach etwa entlang der beiden Linien 8 in Fig; 5 abbröckelt, die Verankerung der Borsten 3 im Verbundkörper 4 also einer gewissen Erosion unterliegt. Besonders nachteilig wirkt sich dabei aus, daß die Amplitude, um die die Borsten 3 bei Biegewechselbeanspruchung hin und her federn, dabei größer wird, so daß der Erosionsvorgang, wenn er einmal begonnen hat, rasch fortschreitet. Es lösen sich dann einzelne Borsten 3 aus dem Verbundkörper 4 heraus.It leads to the fact that the composite body 4 gradually along approximately the two lines 8 in Fig; 5 crumbles, the anchoring of the bristles 3 in the composite body 4 is therefore subject to a certain degree of erosion. This has a particularly disadvantageous effect from that the amplitude by which the bristles 3 back and forth under alternating bending stress spring forward, thereby becoming larger, so that the erosion process once started has progressed rapidly. Individual bristles 3 then detach from the composite body 4 out.

Das führt seinerseits wieder dazu, daß der verbleibende Steg des Verbundkörpers Lt, der eine benachbart angeordnete Borste 3 abstützt, ebenfalls in seiner Konsistenz nachgiebiger wird, so daß die Erosion durch Biegewechselbeanspruchung, wenn sie einmal zur Herauslösung einzelner Borsten geführt hat, rasch auch benachbarte Borsten erfaßt.This in turn leads to the remaining web of the composite body Lt, the one adjacent Bristle 3 supports, too becomes more flexible in its consistency, so that the erosion due to alternating bending stresses, once it has led to the detachment of individual bristles, neighboring ones as well Bristles captured.

Diese Erosion durch Biegewechselbeanspruchung tritt bei den Bürsten nach Fig. 1 bis 3 vorzugsweise bei Belastung in y-Richtung auf; in x-Richtung kann man die Haltbarkeit dagegen noch als akzeptabel bezeichnen.This erosion due to alternating bending stress occurs with the brushes 1 to 3, preferably when loaded in the y-direction; in x-direction can on the other hand, the durability can still be described as acceptable.

Zusammenfassend kann man daher die Nachteile der Bürsten der eingangs genannten Art unter Bezugnahme auf das x/y-Koordinatensystem (dabei kann man die Schräglage dieses Systems gegenüber einer Senkrechten zur Rotationsachse vernachlässigen) dahingehend beschreiben, daß a) die Festigkeit des Verbundkörpers in x-Richtung, also im wesentlichen senkrecht zum Verlauf der Schnüre 1, nicht zufriedenstellend ist, d.h. nicht ausreicht, um in verschiedenen Anwendungsfällen die Biegemomente, die die Tendenz haben, die Achse durchzubiegen, aufzunehmen; b) die Haltbarkeit der Borsten in Verbundkörpern bei Biegewechselbeanspruchung in y-Richtung nicht zufriedenstellend ist.In summary, one can therefore see the disadvantages of the brushes at the beginning mentioned type with reference to the x / y coordinate system (one can use the Neglect the inclination of this system in relation to a perpendicular to the axis of rotation) to the effect that a) the strength of the composite body in the x-direction, thus essentially perpendicular to the course of the cords 1, not satisfactory is, i.e. not sufficient to in various applications the bending moments, that have a tendency to bend the axle; b) the durability of the bristles in composite bodies with alternating bending stress in the y-direction not is satisfactory.

Diese Nachteile wurden im vorgehenden unter Bezugnahme auf runde Bürsten beschrieben; sie gelten aber gleichermaßen auch für flache Bürsten, die in zwei Richtungen beansprucht werden; dabei wirkt es sich ebenfalls als Nachteil aus, daß gerade in der Richtung, in der der Verbundkörper an und für sich hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften ausreichend ist (y-Richtung), die Haltbarkeit bei Biegewechselbeanspruchung gering ist.These disadvantages have been discussed above with reference to round brushes described; but they also apply equally to flat brushes that come in two Directions are claimed; it also has a disadvantage that precisely in the direction in which the composite body in and of itself with regard to its Strength properties is sufficient (y-direction), the durability under alternating bending stress is low.

Wie bereits angedeutet, ist jedoch die Verwendung von Verbundkörpern, die durch Aufwickeln von Fäden und Austrocknen eines Bindemittels gebildet werden und in denen die Borstenenden verankert sind, im Vergleich zu metallischen Brstenkörpern, die einzelne Löcher aufweisen, in denen Borstenbündel durch die Klammern oder durch sonst irgendwelche an sich bekannten Befestigungsmittel gehalten werden, vorzuziehen, da sie zu kleineren Abmessungen und Gewichten (Massen) führt.As already indicated, however, the use of composite bodies, formed by winding threads and drying a binder and in which the bristle ends are anchored, compared to metallic brush bodies, which have individual holes in which bundles of bristles through the clips or through otherwise any fastening means known per se are held, preferable, as it leads to smaller dimensions and weights (masses).

Aus der dargestellten Erkenntnis der Nachteile der bekannten Bürsten der eingangs genannten Art ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende AuZgabenstellung, die darin besteht, eine Bürste der eingangs genannten Artderart auszubilden, daß in beiden Richtungen die Festigkeit des Verbundkörpers und die Haltbarkeit bei Biegewechselbeanspruchung gleichermaßen gut sind.From the illustrated knowledge of the disadvantages of the known brushes the type mentioned at the beginning results in the task on which the invention is based, which consists in forming a brush of the type mentioned at the outset that in both directions the strength of the composite body and the durability under alternating bending stress are equally good.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fäden je einer Lage von Fäden mit den Fäden je einer anderen Lage von Fäden Kreuzungspunkte bilden.According to the invention this is achieved in that the threads are each one Layer of threads with the threads of a different layer of threads each form intersection points.

Dadurch wird erreicht, daß die Festigkeit des Verbundkörpers, in dem die Borsten mit ihren Enden verankert sind, in jeder Belastungsrichtung (x-, y-Richtung) durch die Festigkeit der Fäden und nicht - zumindest in einer Richtung - nur durch die Festigkeit des Verbundkörpers bestimmt ist. Das folgt daraus, daß zusätzlich zur Richtung des Verlaufs der Fäden (y-Richtung) an den Kreuzungspunkten eine Verbindung der einzelnen Fäden jeweils über einander angeordneter Lagen von Wicklungen und damit auch eine Verknüpfung bzw. Verkettung der Fäden untereinander in einer Richtung (x-Richtung) erfolgt, die im wesentlichen senkrecht zu derjenigen Richtung (y-Richtung) verläuft, in der die Fäden selbst verlaufen.This ensures that the strength of the composite body in which the bristles are anchored at their ends, in each load direction (x-, y-direction) by the strength of the threads and not - at least in one direction - just through the strength of the composite is determined. It follows that in addition a connection to the direction of the course of the threads (y-direction) at the crossing points of the individual threads in each case superimposed layers of windings and thus also a link or chaining of the threads with one another in one direction (x-direction) takes place, which is essentially perpendicular to that Direction (y-direction) runs in which the threads themselves run.

Bei Ausbildung einer derartigen Bürste als Rundbürste bedeutet es, daß die durch das Aufwickeln von Fäden gegebene Festigkeit nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung gegeben ist. Es lassen sich dadurch der Verwendung metallischer Bürstenkörper sowohl hinsichtlich der Festigkeit in UmSangsrichtung, als auch hinsichtlich der Festigkeit in axialer Richtung (gegenüber Biegemomenten) gleichwertige Bürstenkörper durch Aufwickeln erzielen.When such a brush is designed as a round brush, it means that the strength given by the winding of threads not only in the circumferential direction, but is also given in the axial direction. It can thereby be of use metallic brush body both in terms of strength in the circumferential direction, as well as in terms of strength in the axial direction (against bending moments) achieve equivalent brush bodies by winding.

Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Bürste ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten mit ihren Enden auf einem hülsenförmien Trägerkörper aufgebracht werden und auf dem dadurch gebildeten Wickelkörper ein Faden derart aufgewickelt wird, daß durch unterschiedliche Richtung des Aufwickelns Lagen von Fäden mit einander überkreuzendem Fadenverlauf entstehen.A method for manufacturing such a brush is according to the invention characterized in that the ends of the bristles are in the form of a sleeve Carrier bodies are applied and on the winding body formed thereby Thread is wound up in such a way that by different directions of winding Layers of threads with crossing threads arise.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daS ein Dorn, auf dem der hülsenförmige Trägerkörper aufgebracht ist, in Spannvorrichtungen eingespannt ist, die Spannvorrichtungen antreibbar sind und ferner eine Fadenführvorrichtung vorgesehen ist, die hin und her verschiebbar ist.An apparatus for carrying out this method is according to the invention characterized in that there is a mandrel on which the sleeve-shaped support body is applied is clamped in clamping devices, the clamping devices can be driven and furthermore a thread guide device is provided which can be displaced back and forth is.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar: Figur 6 eine schematische Darstellung eines Borstenbandes; Figur 7 eine schematische Darstellung eines Wickelkörpers, der durch Aufwicklung des Borstenbandes auf einen Dorn entsteht; Figur 8 eine schematische Teildarstellung einer Vorrichtung zur Aufbringung verschiedener Lagen von Wicklungen eines Fadens auf den Wickelkörper; Figur 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX - IX in Fig. 8; Figur 10 eine schematische Darstellung mehrerer Lagen von Wicklungen nach ihrem Aufbringen auf den Wickelkörper (ohne Borsten); Figur 11 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Oberfläche des fertigen Wickelkörpers nach Aufbringen der Wicklungen in schematischer und vergrößerter Darstellung; Figur 12 einen Schnitt entlang der Linie XIIXII in Fig. 11; Figur 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII - XIII in Fig. 11; Figur 14 eine schematische Darstellung der Verankerung einer Borste in dem Verbundkörper; Figur 15 eine fertige Bürste; Figur 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer fertigen Bürste; Figur 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel, Figur 18 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen der Wicklungen.Embodiments of the invention and its advantageous developments are described below with reference to the accompanying drawings. They represent: FIG. 6 shows a schematic representation of a bristle band; figure 7 shows a schematic representation of a wound body which is produced by winding up the bristle band arises on a thorn; Figure 8 is a schematic partial representation of a device for applying different layers of windings of a thread to the bobbin; FIG. 9 shows a cross section along the line IX-IX in FIG. 8; Figure 10 is a schematic Representation of several layers of windings after they have been applied to the winding body (without bristles); Figure 11 is a plan view of a section of the surface of the finished winding body after application of the windings in schematic and enlarged Depiction; FIG. 12 shows a section along the line XIIXII in FIG. 11; Figure 13 a section along the line XIII - XIII in Fig. 11; Figure 14 is a schematic Representation of the anchoring of a bristle in the composite body; Figure 15 is a finished one Brush; FIG. 16 shows a further exemplary embodiment of a finished brush; Figure 17 a further exemplary embodiment, FIG. 18 a schematic representation of a device for applying the windings.

Bei Herstellung einer Bürste nach einem Ausführungsbeispiel wird zunächst das in Fig. 6 gezeigte Borstenband 10 hergestellt. Das geschieht derart, , daß man auf einem Band 11 die Borsten 3 so aufbringt, daß ihre unteren Enden auf der Oberfläche des Bandes 11 haften.When producing a brush according to an exemplary embodiment, first the bristle band shown in FIG 10 manufactured. This happens such that one applies the bristles 3 on a belt 11 so that their lower Ends stick to the surface of the tape 11.

Das geschieht beispielsweise dadurch, daß mehrere Borsten in einen Kasten eingelegt werden und die durch die aneinanderliegenden Borstenenden entstehende Fläche mit einem Klebemittel bestrichen und danach ein Band 11 aufgeklebt wird; es kann auch unter Verwendung selbstklebender Streifen geschehen. Die Haftung der Enden der Borsten 3 an dem Band 11 ist für die spätere Verwendung der Bürste nicht kritisch; sie muß lediglich für den Herstellungsvorgang ausreichen.This happens, for example, that several bristles in one Box are inserted and the resulting from the adjacent bristle ends The surface is coated with an adhesive and then a tape 11 is stuck on; it can also be done using self-adhesive strips. The liability of The ends of the bristles 3 on the belt 11 are not for later use of the brush critical; it only has to be sufficient for the manufacturing process.

Wie aus Fig. 7 zu ersehen, wird das Borstenband 10 spiralförmig, d.h. derart, daß aufeinander folgende Wicklungen sich aneinander anschließen, auf einen Dorn 12 aufgewickelt. Dieser Aufwickelvorgang kann maschinell.oder auch von Hand erfolgen. Das aufgewickelte Band 11 bildet den hülsenförmigen Trägerkörper 11', der die Borsten 3 trägt -und zusammen mit ihnen den Wickelkörper 13 bildet.As can be seen from Fig. 7, the bristle band 10 becomes helical, i. such that successive windings adjoin one another, on one Mandrel 12 wound up. This winding process can be done by machine or by hand take place. The wound tape 11 forms the sleeve-shaped support body 11 ', which carries the bristles 3 and forms the winding body 13 together with them.

Fig. 8 zeigt den nächsten Schritt bei der Herstellung.Fig. 8 shows the next step in manufacture.

Der Wickelkörper 13 ist dabei insoweit stark vereinfacht dargestellt, als die einzelnen Borsten 3 in übertrieben großem Abstand voneinander darnestellt worden sind.The winding body 13 is shown in a greatly simplified manner, than the individual bristles 3 presented at an exaggeratedly large distance from one another have been.

Der noch auf dem Dorn 12 aufgebrachte Wickelkörper 13 wird, nachdem der Dorn 12 mit beiden Enden in einer Vorrichtung die weiter unten noch erläutert wird, eingespannt ist, in Drehung versetzt. wie dies durch den Pfeil 14 angedeutet ist.The winding body 13 still applied to the mandrel 12 is after the mandrel 12 with both ends in a device which will be explained below is, is clamped, set in rotation. as indicated by arrow 14 is.

Über dem Wickelkörper 13 und parallel zu dessen Achse in beiden Richtungen verschiebbar. ist eine Fadenführvorrichtung 15 angeordnet. Sie besteht aus einem Trichter 16, der an seinem unteren, sich spitz verjüngendem Ende 17 eine Innenbohrung 18 aufweist, durch die ein Faden 19 hindurchgeführt ist, der von einer Spule 20 abgezogen wird. Der Trichter 16 wird in einer Platte 21 gehalten, die (wie weiter unten noch erlEutert werden wird) auf einem verschiebbaren Schlitten angeordnet ist. Der Trichter 16 ist ferner mit einem flüssigen Bindemittel 22 gefüllt, durch das der Faden hindurchläuft, so daß er aus der Bohrung 18 in angefeuchtetem Zustand austritt.Above the winding body 13 and parallel to its axis in both directions movable. is a thread guiding device 15 arranged. she consists of a funnel 16, which tapers at its lower end 17 has an inner bore 18 through which a thread 19 is passed, the is withdrawn from a spool 20. The funnel 16 is held in a plate 21, which (as will be explained below) on a sliding carriage is arranged. The funnel 16 is also filled with a liquid binder 22, through which the thread runs, so that it comes out of the bore 18 in moistened State emerges.

Wird der Wickelkörper 13 gedreht und bewegt sich gleichzeitig die Fadenführvorrichtung 15 in Richtung der eingezeichneten Pfeile 23 bzw. 24 - also parallel zur Achse des Dorns 12 - hin und her, dann wird der Faden 19 spiralförmig auf den Wickelkörper 13 aufgewickelt. Die Fadenführvorrichtung 15 läuft zunächst in eine Richtung, z.B. in Richtung des Pfeils 23, bis das Ende des Wickelkörpers 13 erreicht ist; danach läuft sie zurück, also in Richtung des Pfeils 24, bis daß andere Ende des Wickelkörpers 13 erreicht ist. Es entstehen also übereinanderliegende Lagen von Wicklungen. Dabei haben die Wicklungen jeweils einer Lage entgegengesetzte Steigung wie die Wicklungen der darüber und der darunter liegenden Lage von Wicklungen.If the winding body 13 is rotated and moves at the same time Thread guiding device 15 in the direction of the arrows 23 and 24 shown - that is parallel to the axis of the mandrel 12 - back and forth, then the thread 19 becomes spiral wound onto the bobbin 13. The thread guiding device 15 initially runs in one direction, e.g. in the direction of arrow 23, to the end of the bobbin 13 is reached; then it runs back, so in the direction of arrow 24, until that the other end of the bobbin 13 is reached. So there are superimposed Layers of windings. The windings each have opposite layers Slope like the windings of the above and below layer of windings.

Das Ende 17 des Trichters 16 ist als Borstenteiler ausgebildet; das bedeutet, daß es in die Borsten 3 des Wickelkörpers 13 so hineinragt, daß es diese beim Aufwickeln des Fadens 19 so trennt. daß sich der Faden 19 zwischen die Borstenenden einlegt. Der Faden 19 läuft bei Drehung des Dorns 12 am unteren Ende der Bohrung 18 aus dieser über eine abgerundete Stelle 18' aus.The end 17 of the funnel 16 is designed as a bristle divider; the means that it protrudes into the bristles 3 of the winding body 13 so that it is this when winding the thread 19 so separates. that the thread 19 is between the bristle ends inserts. The thread 19 runs when the mandrel 12 rotates at the lower end of the bore 18 off this over a rounded point 18 '.

Fig. 10 zeigt schematisch das Muster der bereinander liegenden Lagen der Wicklungen des Fadens 19 nach Aufwickeln auf den Wickelkörper 13. Dabei sind die Borsten nicht mit eingezeichnet. Durch das Aufwickeln von Lagen mit abwechselnd entgegengesetzter Steigung der Wicklungen ergibt sich ein Kreuzmuster, d.h. ein Fadenverlauf, bei dem die Fäden übereinander liegender Lagen sich jeweils überkreuzen; es entsteht eine Vielzahl von Kreuzungspunkten.Fig. 10 shows schematically the pattern of the layers lying one on top of the other of the windings of the thread 19 after winding onto the winding body 13. There are the bristles are not shown. By winding layers with alternately opposite pitch of the windings results in a cross pattern, i.e. a Thread course in which the threads of layers lying on top of one another cross each other; a large number of intersection points arise.

Fig. 11 zeigt vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 10, bei dem jedoch die Borsten 3 eingezeichnet sind. Es sind zwei Lagen, nämlich eine erste Lage von Fäden 19' und eine zweite Lage von Fäden 19" ersichtlich. Dabei sind die Fäden der unteren Lage mit 19', die Fäden der darüber liegenden Lage mit 19" bezeichnet. Auch diese Darstellung ist lediglich schematisiert; tatsächlich sind nicht nur zwei, sondern mehrere Lagen übereinander angeordnet.FIG. 11 shows, on an enlarged scale, a detail from FIG. 10, in which, however the bristles 3 are shown. There are two layers, namely a first layer of Threads 19 'and a second layer of threads 19 "can be seen. The threads of the lower layer with 19 ', the threads of the layer above with 19 ". Also this representation is only schematized; actually are not just two, but several layers arranged one above the other.

Die einzelnen Borsten 3 kommen meist bündelweise, möglicherweise aber auch einzeln, in den Zwischenräumen zu liegen, die sich zwischen den sich überkreuzenden Fäden 19' bzw. 19" ausbilden. Es handelt sich dabei praktisch um rautenfArmige Bereiche.The individual bristles 3 usually come in bundles, but possibly also individually, to lie in the spaces between the intersecting ones Form threads 19 'or 19 ". These are practically diamond-shaped areas.

Wie bereits erwähnt, wird der Faden 19 kurz vor dem Aufwickeln auf dem Wickelkörper 13 beim Hindurchlaufen durch den Trichter 16 mit Bindemittel getränkt bzw.As already mentioned, the thread 19 is on shortly before winding the winding body 13 soaked with binder as it passes through the funnel 16 respectively.

angefeuchtet; anschließend wird das Bindemittel, z.B.moistened; then the binder, e.g.

ein Kunststoffharz, getrocknet bzw. ausgehärtet. Das ausgehärtete Bindemittel bildet bis zu einer Höhe, die etwas oberhalb der obersten Lage der Wicklungen des Fadens 19 liegt, einen Verbundkörper 31, der aus den Enden der Borsten 3, den übereinander liegenden Lagen von Wicklungen des Fadens 19 und dem ausgehärteten Bindemittel besteht.a plastic resin, dried or cured. That cured Binder forms up to a height that is slightly above the top layer of the windings of the thread 19 lies, a composite body 31, which consists of the ends of the bristles 3, the superimposed layers of windings of the thread 19 and the hardened Binder consists.

In Fig. 11 ist ein x/y-Koordinatensystem eingezeichnet, es entspricht (von der Verschiebung infolge der SchrEglagewindungen abgesehen) dem Koordinatensystem nach Fig. 1. Daraus ist zu ersehen, daß bei dieser Art des Aufwickelns der Fäden die Festigkeit des Verbundkörpers 31 in y-Richtung, in der bei Rotation einer Bürste die Belastung durch Zentrifugalkräfte auftritt, durch die Festigkeit der Fäden 1 bedingt ist, die im wesentlichen in dieser Richtung verlaufen; darüber hinaus nehmen die Fäden aber auch alle Kräfte, die an irgendeiner Stelle am Verbundkörper 31 in x-Richtung wirksam werden, an den Kreuzungspunkten auf, so daß auch in x-Richtung infolge der Verkettung an den Überkreuzungspunkten die Fäden für die Festigkeit maßgebend sind (bei Aufnahme von-Biegemomenten). Der lediglich aus dem ausgetroclmeten Bindemittel bestehende Teil des Verbundkörpers bildet praktisch nur eine Art von Lamellenbrücke in den rautenförmigen Bereichen zwischen den Kreuzungspunkten, in denen die einzelnen Borstenenden eingeklemmt sind. Durch die Einbettung der Borstenenden in rautenfdrmigen Bereichen zwischen den sich überkreuzenden F5den wird auch das Problem der Biegewechselbeanspruchung gelöst. Fig. 14 zeigt, daß auch in Richtung des Umfangs einer sich drehenden Bürste (y-Richtung) einem Herausbrechen einzelner Bereiche (vgl. Fig. 5) die Abstützung der Borstenenden an den Fäden bzw. an deren Kreuzungspunkten entgegenwirkt. Findet dennoch, wenn auch in wesentlich geringerem Umfang, ein solches Herausbrechen statt, so kann es sich nicht weiter fortpflanzen, da ein Abbröckeln nur immer jeweils einen ganz eng begrenzten rautenförmigen Bereich zwischen verschiedenen Kreuzungspunkten angreifen kann. Die Kreuzungspunkte stellen eine sichere Begrenzung des eingangs beschriebenen Erosionsvorgangs dar.An x / y coordinate system is shown in FIG. 11; it corresponds to (apart from the shift as a result of the inclined windings) the coordinate system according to Fig. 1. It can be seen that with this type of winding of the threads the strength of the composite body 31 in the y-direction, in the case of rotation of a brush the load caused by centrifugal forces occurs due to the strength of the threads 1 is conditional, which run essentially in this direction; moreover take the threads but also all forces that occur at any point on the composite body 31 in x-direction take effect at the crossing points, so that also in x-direction as a result of the chaining at the crossover points, the threads for strength are decisive (when absorbing bending moments). The only one from the exhausted The existing part of the composite body forms practically only one type of binder Lamella bridge in the diamond-shaped areas between the crossing points, in where the individual bristle ends are pinched. By embedding the bristle ends in diamond-shaped areas between the intersecting threads that will also be Problem of alternating bending stress solved. Fig. 14 shows that also in the direction of the circumference of a rotating brush (y-direction) breaking out individual ones Areas (see. Fig. 5) the support of the bristle ends on the threads or on their Counteracts crossing points. Still finds, albeit essentially lesser Extent, if such a breakout takes place, it cannot propagate further, since crumbling is only ever a very narrow, diamond-shaped area can attack between different crossing points. Place the crossing points a safe limitation of the erosion process described above.

Fig. 15 zeigt die fertige Bürste. Nach dem Aufwickeln der verschiedenen Lagen des Fadens und nach Aushärten des Bindemittels wurde beim Ausführungsbeispiel der Wickelkörper 13 vom Dorn 12 abgezogen und an beiden Seiten mit Scheiben 32 versehen, die auf ein in den Wickelkörper eingeschobenes Rohr 12' aufgesetzt und an diesem durch Umbördeln befestigt werden. Die einfachste Form der Rundbürste besteht jedoch - nach Abziehen vom Dorn 12 - lediglich aus dem Wickelkörper, der die Borsten fest genug trägt, um Beanspruchungen gewachsen zu sein.Fig. 15 shows the finished brush. After winding the various Layers of the thread and after hardening of the binding agent was in the exemplary embodiment the bobbin 13 is pulled off the mandrel 12 and provided with washers 32 on both sides, which is placed on a tube 12 'pushed into the winding body and attached to it be fastened by flanging. However, the simplest form of the round brush exists - After pulling off the mandrel 12 - only from the winding body, which firmly holds the bristles carries enough to withstand the stresses and strains.

Andererseits ist es aber auch möglich, den Wickelkörper 13 nach Beendigung des Wickelvorgangs und vor dem völligen Aushärten eines Bindemittels bzw. bei Verwendung elastischer Bindemittel aufzuschneiden, so daß flächige Bürsten entstehen. Eine derartige Bürste zeigt Fig. 16. Auch eine derartige Bürste zeichnet sich dadurch aus, daß in allen Beanspruchungsrichtungen die Festigkeit des Verbundkörpers und die Belastbarkeit der Borstenenden durch Biegewechselbeanspruchung sehr hoch ist.On the other hand, it is also possible to remove the winding body 13 after completion of the winding process and before a binder has fully hardened or when it is used cut open elastic binder, so that flat brushes arise. One FIG. 16 shows such a brush. Such a brush is also distinguished by this from that in all directions of stress the strength of the composite body and the resilience of the bristle ends due to alternating bending stress is very high.

Die Festigkeit der Verankerung der Borsten in Auszugsrichtung (z-Richtung, also senkrecht zu der Ebene, die durch die x- und die y-Richtungen definiert wird; vgl.The strength of the anchoring of the bristles in the pull-out direction (z-direction, that is, perpendicular to the plane defined by the x and y directions; see.

Fig. 17) wird dabei durch die Festigkeit des Verbundkörpers und durch die Klemmwirkung bestimmt, mit der die einzelnen aneinanderliegenden und sich überkreuzenden Wicklungen des Fadens 19 die Borstenenden einklemmen.Fig. 17) is determined by the strength of the composite body and by determines the clamping effect with the the individual adjacent and crossing windings of the thread 19 pinch the bristle ends.

Diese Festigkeit in Auszugsrichtung kann man nun noch dadurch weiter erhöhen, daß man, wie in Fig. 17 für den Fall einer durch Aufschneiden des Wickelkörpers 13 entstandenen flachen Bürste dargestellt, das ursprünglich lediglich zur provisorischen Halterung der Borsten 3 (vgl. Fig.6) verwendete Band 11, das den hülsenförmigen Trägerkörper 111 (bei der runden Bürste, vgl. Fig.7) bzw. 11" (bei der flachen Bürste, vgl. Fig.16) gebildet hat, abzieht, die dann ein kleines Stück über den Verbundkörper 31 nach unten hervorstehenden Spitzen 3' in eine Richtung umbiegt, und erneut durch Aufkleben eines Bandes 11" ' (Fig. 17). in dieser Position festlegt.This strength in the direction of extension can now be further increased increase that, as in FIG. 17 for the case of one by cutting open the bobbin 13 is shown, which was originally used only for the provisional Holder of the bristles 3 (see. Fig.6) used tape 11, which the sleeve-shaped Carrier body 111 (for the round brush, see Fig. 7) or 11 "(for the flat brush, see Fig. 16), which then pulls off a small piece over the composite body 31 downwardly protruding tips 3 'bent over in one direction, and through again Affixing a tape 11 '' '(Fig. 17). In this position.

Das führt zu einer weiteren Erhöhung der Festigkeit der Verankerung in der Auszugsrichtung (z-Richtung). Diese Art der Erhöhung der Festigkeit kommt vor allem bei Rundbürsten in Frage, bei denen die Belastung der Borsten in Auszugsrichtung durch die Zentrifugalkräfte hoch ist; sie hat jedoch auch bei verschiedenen Verwendungen flacher Bürsten Vorteile.This leads to a further increase in the strength of the anchorage in the pull-out direction (z-direction). This type of strength increase comes about Especially with round brushes in question, where the load on the bristles in the pull-out direction is high due to centrifugal forces; however, it also has various uses flat brush advantages.

Als Materialien für den Faden kommen sowohl Schere und Fäden im engeren Sinne, d.h. textile Materialien in Frage; als besonders günstig hat sich die Verwendung von verzwirnten Glasfasern herausgestellt. Man kann auch Drähte, verzwirnte Drähte (Litze) o. dgl. verwenden.The materials used for the thread are both scissors and threads in the closer Meaning, i.e. textile materials in question; The use has proven to be particularly favorable highlighted by twisted glass fibers. You can also use wires, twisted wires Use (stranded wire) or the like.

Es ist ferner jedes Bindemittel verwendbar, das einen Verbund der Wicklungen mit den dazwischen eingebetteten Borsten schafft. Es kommen hierfür aushärtbare Materialien (polymerisierende Kunststoffe, z.B. Expoxidharze, Polyesterharze, Acrylharze), trocknende Bindemittel (wasser- oder lösungsmittelhaltige Bindemittel, z.B.It is also possible to use any binder that forms a composite of the Creates windings with the bristles embedded in between. There are curable ones Materials (polymerizing plastics, e.g. epoxy resins, polyester resins, Acrylic resins), drying binders (water- or solvent-based binders, e.g.

Knochenleim) oder erstarrende Bindemittel (thermoplastische Kunststoffe oder metallische Lote, z.B.Bone glue) or solidifying binders (thermoplastics or metallic solders, e.g.

Pech, Rilsan, Silberlot) in Frage.Bad luck, Rilsan, silver solder) in question.

Fig. 18 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Aufwickeln des Fadens auf den Wickelkörper.Fig. 18 shows schematically a device for winding the thread on the bobbin.

Die Fadenführvorrichtung 15 ist auf einer Grundplatte 40 angeordnet, die auf einem Schlitten 41 befestigt ist.The thread guiding device 15 is arranged on a base plate 40, which is attached to a slide 41.

Dieser Schlitten 41 ist auf einem weiteren Schlitten 42 senkrecht zur Zeichnungsebene verschiebbar. Der Schlitten 42 ist in einem Schlittenbett 43 verschiebbar. Seine Verschiebung erfolgt über eine Spindel 44. Der Dorn 12 wird mit seinen beiden Enden von Spannfuttern 45 und 46 aufgenommen. Das Spannfutter 45 wird von einer Antriebsvorrichtung 46 angetrieben. Die Hin- und Herbewegung der Fadenführung 15 in Richtung der Pfeile 23 bzw. 24 erfolgt durch Umschaltung der Antriebsrichtung der Spindel 44 in die jeweilige rechte bzw. linke Endstellung der Fadenführvorrichtung 15. Entsprechende Umschaltmittel können an der Maschine z.B. in dem Gehäue 47 untergebracht werden.This slide 41 is perpendicular to a further slide 42 can be moved to the drawing plane. The slide 42 is in a slide bed 43 movable. Its displacement takes place via a spindle 44. The mandrel 12 is with both ends of chucks 45 and 46 received. The chuck 45 is driven by a drive device 46. The back and forth movement of the Thread guide 15 in the direction of arrows 23 and 24 takes place by switching the Drive direction of the spindle 44 in the respective right or left end position of the Thread guiding device 15. Corresponding switching means can be used on the machine e.g. be accommodated in the housing 47.

Patentanspritche:Claims:

Claims (9)

Patentansprüche 1. Bürste, bei der die Enden der Borsten zwischen neben- -einander liegenden Fäden, die in Lagen übereinander vorgesehen sind, in einem durch diese und ein Bindemittel gebildeten Verbundkörper eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (19') je einer Lage von Fäden mit den Fäden (19") einer anderen Lage von Fäden (19") Kreuzungspunkte bilden. Claims 1. Brush, in which the ends of the bristles between threads lying next to one another, which are provided in layers one above the other, in are embedded in a composite body formed by these and a binding agent, characterized in that the threads (19 ') each have a layer of threads with the threads (19 ") of another layer of threads (19") form intersection points. 2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (19) durch verzwirnte Glasfasern gebildet werden.2. Brush according to claim 1, characterized in that the threads (19) are formed by twisted glass fibers. 3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie rund ausgebildet ist und die Fäden (19) je einer Lage von Fäden spiralförmig auf einen Wickelkörper (13) aufgewickelt sind und die Steigung der Wicklung zumindest einiger Lagen von Fäden (19') der Steigung-der restlichen Lagen von Fäden (19") entgegengesetzt ist.3. Brush according to claim 1 or 2, characterized in that it is round and the threads (19) each have a layer of threads in a spiral shape a winding body (13) are wound and the pitch of the winding at least some layers of threads (19 ') of the pitch - the remaining layers of threads (19 ") is opposite. 4. Verfahren zur Herstellung einer Bürste nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3) mit ihren Enden auf einem hülsenförmigen Trägerkörper (11') aufgebracht werden und auf den dadurch gebildeten Wickelkörper (13) ein Faden (19) derart aufgewickelt wird, daß durch unterschiedliche Richtung des Aufwickelns Lagen von Fäden (19', 19") mit einander überkreuzendem Fadenverlauf entstehen.4. A method for producing a brush according to claim 1 or one the following, characterized in that the bristles (3) with their ends on one sleeve-shaped carrier body (11 ') are applied and on the thereby formed Winding body (13) wound a thread (19) in this way will that by different directions of winding layers of threads (19 ', 19 ") with one another intersecting thread course. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß - wie an sich bekannt - der Faden (19) vor dem Aufwickeln durch einen Behälter (16) mit einem trockenbaren Bindemittel (22) hindurchgeführt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that - as on known - the thread (19) before winding through a container (16) with a dryable binder (22) is passed through. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (lot) durch Aufwickeln eines Borstenbandes (10) auf einen Dorn (12) hergestellt wird, wobei das Borstenband (10) durch ein Band (11) gebildet wird, auf dem die Borsten (3) mit ihren einen Enden befestigt sind.6. The method according to claim 4, characterized in that the carrier body (Lot) produced by winding a bristle band (10) onto a mandrel (12) is, wherein the bristle band (10) is formed by a band (11) on which the Bristles (3) are attached with one of their ends. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Trägerkörper (11') aufgeschnitten wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the sleeve-shaped Carrier body (11 ') is cut open. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufschneiden des hülsenförmigen Trägerkörpers (11') das Band (11) entfernt und die aus dem Verbundkörper (31) hervorgehenden Spitzen (3') der Borsten (3) umgebogen werden.8. The method according to claim 7, characterized in that after cutting open of the sleeve-shaped support body (11 '), the tape (11) is removed and the tape is removed from the composite body (31) protruding tips (3 ') of the bristles (3) are bent. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4.oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn (12), auf dem der hülsenförmige Trägerkörper (11') aufgebracht ist, in Spannvorrichtungen (45, 46) eingespannt ist, die Spannvorrichtungen (45, 46) antreibbar sind und ferner eine Fadenführvorrichtung (15) vorgesehen ist, die hin und her verschiebbar ist.9. Apparatus for performing the method according to claim 4 or one of the following, characterized in that a mandrel (12) on which the sleeve-shaped Carrier body (11 ') is applied, is clamped in clamping devices (45, 46), the tensioning devices (45, 46) can be driven and also a thread guiding device (15) is provided, which can be moved back and forth. L e e r s e i t eL e r s e i t e