DE8300846U1 - Kunststoffborste - Google Patents

Description

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DR. INC. HANS Ll£J-m ·

DIPL.-PHYS. DR. JOST LEMPERT PATENTANWÄLTE

D-7500 KARLSRUHE 41 ( G RO TZ I N G E N ) · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS)

TELEFON (0721) 48511

PEDEX & Co. GmbH

13. Januar 1983

D-6948 Waldmichelbach-Affolterbach 6656/82-L.j

Kun st stoff borste

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffborste für Bürsten, Pinsei od. dgL Auf vielen Anwendungsgebieten von borstenbesetzten Arbeitsgeräten, z.B. Bürsten, Pinseln od. dgl. , spielt die Frage der einwandfreien Funktion der Borsten eine wesentliche Rolle. Es ist bekannt, daß sich Kunststoffborsten bei ihrer Anwendung durch Verschleiß allmählich zuspitzen, was bei gewissen Einsatzzwecken unerwünscht ist. Dies gilt beispielsweise für Zahnbürsten, da durch verschlissene spitze Borsten die Mundschleimhaut gefährdet ist. Ähnlich unerwünscht ist das Verbiegen der Borsten, d.h. der Verlust ihrer Fähigkeit zur Wiederaufrichtung, welche die Borsten nur über einen gewissen Zeitraum der Nutzung besitzen. Diese beiden Abnutzungserscheinungen sind auch auf

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einigen technischen Einsatzgebieten von Bürsten, z.B. bei Schleifund Polierbürsten, unerwünscht.

In der Praxis werden borstenbesetzte Arbeitsgeräte meist so lange benutzt, bis der Verwender durch Augenschein feststellt, daß sich das gewünschte Arbeitsergebnis, z.B. die Putz-, Schleif- oder Polierwirkung nicht mehr im gewünschten Umfang einstellt oder aber der Borstenbesatz des Arbeitsgerätes ganz einfach unansehnlich geworden ist. Dies sind natürlich keine auch nur annähernd objektiven Maßstäbe für die Einsatzdauer eines solchen Arbeitsgerätes.

In dieser Hinsicht Abhilfe zu schaffen, ist das Ziel der Erfindung. Dieses Ziel wird durch eine Kunststoffborste erreicht, die sich auszeichnet durch einen tragenden Kern und eine diesen konzentrisch umgebende Nutzschicht, wobei Kern und Nutzschicht aus verschiedenfarbigen und gegebenenfalls verschiedenartigen Kunststoffen bestehen.

Wird eine solche Kunststoffborste im Rahmen eines Borstenbesatzes eingesetzt, so wird sich nach einiger Zeit die Nutzschicht im Bereich des freien Endes der Borste abnutzen mit dem Ergebnis, daß der andersfarbige Kern auffällig sichtbar wird und damit dem Benutzer signalisiert, daß die übliche Nutzungsdauer abgelaufen ist. Wenn er also Wert auf ein einwandfreies Arbeitsergebnis legt, muß er das Arbeitsgerät austauschen. Folgt er dieser selbstanzeigenden Empfehlung nicht und benutzt das Arbeitsgerät weiter, so wird zwar in aller Regel kein Schaden entstehen, doch muß er ein schlechteres Arbeitsergebnis in Kauf nehmen. Die Einstellung der Nutzungsdauer von Borsten, die empirisch bekannt ist, läßt sich in einfacher Weise durch entsprechende Auswahl des die Nutzschicht bildenden Kunststoffs bzw. durch deren

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geometrische Stärke erreichen. Umgekehrt ist es beispielsweise möglich, das Wiederaufrichtungsvermögen einer Kunststoffborste, deren Nutzschicht aufgrund des Anwendungszwecks aus einem bestimmten Kunststoff mit entsprechenden mechanischen Eigenschaften bestehen soll und der demgemäß eine ihm eigene Elastizität und ein entsprechendes elastisches Dauerverhalten besitzt, dadurch beeinflussen, daß die Kernschicht aus einem anderen Kunststoff mit günstigerem elastischen Dauerverhalten besteht und demzufolge das Wiederaufrichtungsvermögen der Borste bestimmt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kunststoffborste läßt sich in einfacher Weise dadurch herstellen, daß Kern und Nutzschicht koextrudiert werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Kern am freien Ende der Borste frei liegen. Diese Borste zeigt infolgedessen im Zentrum des freien Endes einen kleinen andersfarbigen Punkt. Mit zunehmender Abnutzung, die, wiegesagt, im wesentlichen durch allmähliches Zuspitzen der Borste erfolgt, wird der Kern in zunehmendem Maß freigelegt, so daß dessen andersfarbige Ausbildung den zunehmenden Verschleiß progressiv anzeigt.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Kern mit Abstand von dem freien Ende der Borste enden. Dieser Abstand wird bei der Herstellung der Borste so festgelegt, daß nach üblicher Benutzungsdauer die diesem Abstand entsprechende Borstenlänge abgenutzt ist und dann der andersfarbige Kern sichtbar wird.

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Im Stand der Technik sind für bestimmte Anwendungszwecke :

auch Kunststoffborsten mit einem konisch zulaufenden Ende bekannt. Bei solchen Kunststoffborsten kann beispielsweise der Kern etwa im zylindrischen Bereich der Borste enden, so daß der gesamte |

konische Bereich abgenutzt werden kann, bevor der Kern sichtbar wird. :

Für die Herstellung von Kunststoffborsten für die beiden vorgenannten Ausführungsbeispiele ist es zweckmäßig, wenn der Kern in axialer Richtung in einzelne Abschnitte unterteilt ist und die Zwischenräume mit dem Material der Nutzsrhicht ausgefüllt sind. Eine solchermaßen endlos hergestellte Kunststoffborste wird dann jeweils im Bereich dieser Abschni tte geschnitten, so daß einzelne Borsten mit einem Kern erhalten werden, der jeweils mit Abstand vom freien Ende der einzelnen Borste endet. Ist die Nutzschicht bei dieser Ausführungsform aus einem zumindest wenig transparenten Kunststoff gebildet, so kann von einem solchermaßen endlos hergestellten Material die einzelne Borste automatisch geschnitten werden, indem das Endlosmaterial beispielsweise lichtoptisch durchleuchtet wird, wobei sich die mit Abstand voneinander angeordneten Kernschichten durch entsprechende Abdunklung abzeichnen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Kunststoffborste V- oder U-förmig ausgebildet sein. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Kern vollständig von der Nutzschicht umgeben, so daß er erst sichtbar wird, wenn die Nutzschicht an einer Stelle im '■

Bereich der Krümmung der Borste abgenutzt ist.

Eine Ausführungsform der Kunststoffborste für Schleifbürsten zeichnet sich dadurch aus, daß die Nutzschicht aus einem mit Schleifpartikeln gefüllten Kunststoff besteht. Ebenso ist es für Polierbürsten möglich, die Nutzschicht aus einem mit Poliermiiiel gefüllten Kunststoff herzu-

stellen. Sollen schließlich bei Bürsten statische Aufladungen vermieden werden, die sich insbesondere aus den dielektrischen Eigenschaften der Kunststoffborste und entsprechenden dielektrischen Eigenschaften des zu bürstenden Materials einstellen, so können die Nutzschicht und gegebenenfalls auch der Kern aus einem mit Kohlenstoffpartikel, z.B. mit Ruß, gefüllten Kunststoff bestehen.

Die Einlagerung der verschiedenen vorgenannten Mittel kann natürlich auch im Kern erfolgen.

Statt der Koextrusion von Kern und Nutzschicht kann es für bestimmte Anwendungszwecke auch vorteilhaft sein, die Nutzschicht aufzuflocken oder auf zu s intern.

Üblicherweise wird ein Borstenbesatz für Bürsten, Pinsel od. dgl. insgesamt aus den erfindungsgemäß ausgebildeten Kunststoffborsten gebildet. Es ist aber auch möglich, im Borstenbesatz nur einzelne Kunststoffborsten gemäß der Erfindung anzuordnen, wobei sich diese beispielsweise in dem dem Verschleiß am stärksten ausgesetzten Bereich des Borstenbesatzes befinden. Solche einzelnen Kunst stoff borsten, insbesondere in der letztgenannten Anordnung, reichen aus, um dem Benutzer des Arbeitsgerätes die notwendige Information zu geben.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Eine einfache zylindrische Kunststoffborste im Ausgangszustand in Seiten- und Stirnansicht;

Fig. 2 die Kunststoffborste gemäß Fig. 1 in abgenutztem Zustand;

Fig. 3 einen Abschnitt einer endlos hergestellen Kunststoffborste im Längsschnitt;

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Fig. 4 eine U-förmig ausgebildete Kunststoffborste mit Andeutung der Abnutzung in Ansicht;

Fig. 5 eine Ansicht auf das gebogene freie Ende der Kunststoffborste qemäß Fig. 4 und

Fig. 6 eine Seitenansicht zu der Darstel lung gemäß Fig. 4 .

Die Kunststoffborste 1 gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einem Kern und einer Nutzschicht 2, die andersfarbig ausgebildet und gegebenenfalls auch aus einem anderen Kunststoff besteht. Der Kern 3 liegt, wie die untere Darstellung der Fig. 1 zeigt, am freien Ende der Kunststoffborste 1 frei. Dieses freie Ende ist im wesentlichen als kreisförmige plane Fläche ausgebildet. Anzumerken ist, daß die Borste selbstverständlich in stark vergrößertem Maßstab wiedergegeben ist.

Eine gemäß Fig. 1 ausgebildete Kunststoffborste wird sich bei Einsatz in einem Arbeitsgerät nach einiger Zeit in der in Fig. 2 idealisiert wiedergegebenen Form abnutzen, d.h. am freien Ende allmählich eine Spitze 4 bilden, wobei diese aus einem ersten Abschnitt 5, in welchem der Kern vollständig frei liegt und einem zweiten Abschnitt 6, wo der Kern noch durch die Nutzschicht abgedeckt ist, besteht. In diesem Zustand, in welchem der andersfarbige Kern stark sichtbar geworden ist, wird man das Arbeitsgerät nicht mehr we i terverwenden.

Sei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besteht die Kunststoffborste wiederum aus einer Nutzschicht 2 und einem Kern, der hier jedoch aus mshreren axial mit Abstand hintereinander angeordneten Ab-

schnitten 7 gebildet ist. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Abschnitten 7 des Kerns sind durch das Material der Nutzschicht 2 gefüllt. Ebenso endet der äußere Abschnitt 7 des Kerns mit Abstand vom freien Ende der Kunststoffborste 1. Hier wird also der Kern erst nach wesentlich längerer Nutzungsdauer sichtbar werden. Diese Nutzungsdauer kann beispielsweise einem Zeitraum entsprechen, in welchem das freie Ende der Kunststoffborste allmählich abgeoben ist und sich nicht wieder aufrichtet. Die Borste kann dann vom Anwender soweit zurückgeschnitten werden, bis der Kern wieder versch /Indet, d.h. am freien Ende nur die Nutzschicht sichtbar ist, so daß das Arbeitsgerät dann wiederum bis zum Erscheinen des nächsten Kernabschnittes verwendet werden kann. In gleicher Weise, wie dies hier für eine Einzelborste erläutert worden ist, kann natürlich auch ein Endlosmaterial zur Herstellung von Borsten gemäß Fig. 1 aufgebaut sein. Ist die Nutzschicht 2 leicht transparent, so werden sich beim Durchleuchten die Kernschichten 7 abbilden, so daß durch ein üchtoptisches Verfahren ein entsprechendes Schneidwerkzeug betätigt werden kann, das das Endlosmaterial zu einzelnen Borsten ablängt, die dann jeweils einen Abschnitt 7 des Kerns aufweisen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 6 ist die einzelne Kunststoffborste 1 U-förmig gebogen, besteht also aus zwei Schenkeln 8, die über einen das freie Ende der Kunststoffborste bildenden Bogen verbunden sird. Hier ist also die Kernschicht 3 auf der gesamten Länge der Kunststoffborste von der Nutzschicht 2 abgedeckt. Eine solche Kunststoffborste nutzt sich im allgemeinen allseitig ab. In der Darstellung gemäß Fig. 4 bis 6 sind zwei Verschleißebenen 11, 12 angedeutet, wobei sich in der Verschleißebene 12 d-/r Kern in Form eines teilringförmigen Abschnittes 13 zeigt, während er sich in der Verschleißebene 11 als ovales Gebilde 14 (Fig. 6) darstellt.

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DIPL.-PHYS. DR. JOST LEMPERT PATENTANWÄLTE

D-7S00 KARLSRUHE4MG RÖTZINGEN) · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS)

TELEFON (0721) 48511

PEDEX & Co. GmbH

13. Januar 1983

D-6948 Waldmichelbach-Affolterbach 6656/82-Lj

Zusammenfassten

Zur Anzeige des Verschleißes von Kunststoffborsten für Bürsten, Pinsel od. dgl. ist vorgesehen, daß die Kunststoffborste aus einem tragenden Kern und einer diesen konzentrisch umgebenden Nutzschicht gebildet ist, wobei Kern und Nutzschicht aus verschiedenfarbigen und gegebenenfalls verschiedenartigen Kunststoffen bestehen. Die Nutzungsdauer läßt sich durch Auswahl des Kunststoffs für die Nutzschicht und/oder durch deren Stärke dem jeweiligen Anwendungszweck anpassen. Den Ablauf der Nutzungsdauer bei Verwendung des mit solchen Kunststoffborsten besetzten Arbeitsgerätes wird durch Hervortreten des andersfarbigen Kerns erkennbar gemacht.

Claims (12)

PATENTANWJM-Τζ DR.iNG. HANS LICHTI DiPL.-iNG. HEINER LICHTI DIPL.-PHYS.DR.RER.NAT. JOST LEMPERT t * ■ • · · 0-7500 KARLSRUHE 41 (QRGtzingen)DURLACHER STRASSE 31 TEL.: (0721)48511 G 83 00 846.2 Pedex & Co. GmbH 29. Oktober 1984 6656/82- Lj (Neue) Schutzansprüche

1. Kunststoffborste für Bürsten, Pinsel oder dgl., gekennzeichnet durch einen tragenden Kern (3) und eine diesen konzentrisch umgeberde Nutzschicht (2), wobei Kern (3) und Nutzschicht (2) aus verschiedenartigen Kunststoffen bestehen.

2. Kunststoffborste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kern (3) und Nutzschicht (2) durch Koextrusion hergestellt sind.

3. Kunststoffborste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) am freien Ende der Borste (1) frei liegt.

4. Kunststoffborste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) mit Abstand von dem freien Ende der Borste (1) endet.

5. Kunststoffborste nach Anspruch 4, insbesondere mit einem konisch zulaufenden Ende, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) etwa im zylindrischen Bereich der Borste endet.

6. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) in axialer Richtung in einzelne Abschnitte (7) unterteilt ist und die Zwischenräume mit dem Material der Nutzschicht (2) ausgefüllt sind.

7. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) V- oder U-förmig ausgebildet ist.

9,. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere für Schleif bürsten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzschicht (2) aus einem mit Schleifpartikeln gefüllten Kunststoff besteht.

9. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere für Polierbürsten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzschicht (2) aus einem mit Poliermittel gefüllten Kunststoff besteht.

10· Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Vermeidung statischer Aufladungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzschicht (2) und gegebenenfalls der Kern (3) aus einem mit Kohlenstoffpartikel z.B. mit Ruß, gefülltem Kunststoff bestehen.

13. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 13, für einen Borstenbesatz an Bürsten, Pinseln od.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß nur einzelne Kunststoffborsten (1) des Borstenbesatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet sind.

14. Kunststoffborste nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Kunststoffborsten (1) nur in Teilbereichen des Borstenbesatzes oder in den dem Verschleiß am stärksten ausgesetzten Bereichen des Borstenbesatzes angeordnet sind.

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11. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, daß Schleifpartikel und/oder Poliermittel oder i.j

h Kohlenstoffpartikel zusätzlich oder ausschließlich in dem Kunst- §'·

stoff des Kerns eingebettet sind. ■;£

12. Kunststoffborste nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzschicht (2) aufgeflockt oder aufgesintert ist.