专利名称：制造用于自动或者手动车辆清洗用的刷子的方法
技术领域：
本发明涉及平的或者圆柱形的，特别是用于自动或手动车辆清洗装置的旋转的或者任何可以活动的刷子的技术领域。
这些刷子包括一个支座，它是平的或者圆柱形的并且有一个外表面和一个内表面；连接在外表面上的是纤维状的，或者平结构的柔性清洗元件，其通过刷子的旋转而运动，清洗它们所接触的车辆的或者任何平的可清洗表面。
这些清洗元件，因为它们受到离心力的作用和施加在被清洗表面上的摩擦力的作用，需要以牢固和稳定方式连接在它们的支座上，目前，有一些用于完成此连接的方法。
当清洗元件是纤维状的时，它们聚集成束状，而后用手工通过常时间的有时是费用很高的缝合作业连接在支座上。
当清洗元件是平式的时，不管是带有纤毛或者不带有纤毛的，每一个必须通过或者缝合，铆接，焊接或者类似方法连接在适当形状的中间支座上，然后，中间支座再连接在圆柱形套筒上，而套筒设计得可以机械地连接在清洗装置的旋转零件上。因为一个刷子由几打径向连接的柔性清洗元件组成，所以制备一个刷子(其可能长达3-4米)的复杂任务特别耗时和昂贵。
曾经作出许多努力通过利用计算机辅助自动机借助模压来制备刷子，以便避免此长的制备时间和伴随的高成本，但是这些机械仅仅适于制造某种具有特定尺寸和特性的刷子，因此为了改变所生产刷子的类型，机械必须重新安装，计算机程序必须重新设计，因此利用此种方法的优点，按照生产时间和成本来计算，已经或多或少地消失了。
为了解决生产时间和成本问题，本发明的发明人设计了一种新型的方法和新型的刷子，在此情况下，可以通过利用具有一些流体成分的聚合物合成树脂注入模具，来获得任何类型具有平的或者圆柱形的支座的旋转刷子，借此可以确保纤维状的，平的或者其它类型的柔性清洗元件稳定连接在支座上。
因此，本发明的目的是提供如后附的权利要求1所述的制造上述类型的旋转刷子的方法。
本发明的另外一个目的是提供利用本发明的方法按照其任何实施例制造的一种旋转刷子。
下面参照附图在说明书中详细说明一些本发明方法的非限制性实例，其中
图1示出用于实施本发明方法的制造旋转刷子的模具的横截面，其中，该旋转刷子包括一个其上连接着纤维状柔性清洗元件的平支座；图2示出用于实施本发明方法的另外一个实施例的制造旋转刷子的模具的横截面，其中，该旋转刷子具有一个圆筒形支座和径向平的清洗元件；图3示出用于实施本发明方法的制造旋转刷子的一种特殊形式的模具的横截面，其中，柔性清洗元件仅仅由从支座伸出的凸起部分组成。
首先应该提及的是，具有平支座(下面将予以讨论)的旋转刷子也可以随后利用本领域普通技术人员熟知的工艺和技术来卷成圆筒形。
图1示出了在刷子1具有平支座1s和纤维状柔性清洗元件3n的情况下，本发明方法的实施情况。
首先准备模具4，它包括至少两个彼此面对并且限定刷子1形状的壳体4a，4b，而刷子1包括所述平支座1s和多个垂直于其外表面7的凸起部分1p。
这些具有适当尺寸的以束状聚集在一起的柔性清洗元件3n然后被布置得，一端插入模具4中，进入用来由这些凸起部分1p占据的空间，而另外一端向外穿过模具4的适当孔9并将其完全阻塞。
为了获得较好的折叠接缝，最好是对折每个元件，从而产生一个钮孔10，钮孔10构成插入该模具的端部。很显然，在该情况下，每个元件3n向外伸出，同时两个纤维状体彼此相对，一些元件组合在一起，形成这些丛束之一。
然后，流体状态的聚合物合成树脂的各种成分被注入模具中并混合在一起。
通过使各种成分比例适当，使得树脂的聚合作用引起体积的增加，其能够完全充满模具的中空部分，因此，即无需借助于高温，也无需借助于高压，便可以获得所需要的带有嵌入树脂8中因而以稳定方式连接在支座1s上的的柔性清洗元件3n的刷子1。
在该支座1s的内表面6上，通过简单的模具4的成形，也可以在成形期间制出突体或者凹槽(未示出)，其形状和尺寸使它们可以插在在已知类型的带有凹槽的金属套上制出的用于连接的适当的凹槽或者突体上，而该金属套能够固定在清洗装置的旋转部件上。
因此，在一个迅速的操作中，便可以获得带有柔性清洗元件3n的刷子1，并且它是完整的和随时可以应用的。
图2示出了用于制造旋转刷子21的本发明方法的较佳实施例的模具24的部件的形状和布置，其中，刷子21带有圆筒形支座21s和平式径向清洗元件3n。在本例中，模具24包括两个同轴的圆筒24i，24e。在径向外圆筒24e上有一系列彼此等距离的空腔9，其长度和宽度基本等于所要利用的加带有纤毛或不带有纤毛的柔性清洗元件3n的长度和宽度。
在两个圆筒24i，24e之间的空间处，有用于旋转刷子的圆筒形支座21s。这些清洗元件3n穿过空腔9，以便伸入模具24至需要的长度，并且在它们的位于模具24内部的端部和内部的圆筒24i之间留有一个距离d。因此形成一个具有厚度d的合成树脂环，其能够承受刷子21受到的各种机械应力。
通过将合成树脂8的流体成分以上述方式注入模具24中，在本例中，也可以在一个工序中获得一个圆筒形的旋转刷子21，其已经随时可以应用，仅需要在合成树脂聚合后从模具中拉出即可。
很显然，利用本发明方法的该实施例，也可以通过使内圆筒24i适当成形而获得用于连接刷子的与图1中的突体5完全相同的突体或者有相似功能的凹槽。
在位于两个同轴的圆筒24i，24e之间的平的清洗元件3n的端部，应当有多个穿孔11，因此为合成树脂8提供了进入和穿过它们的装置，因此形成一系列的比简单的嵌入更加稳定的机械连接。
也可以利用用于纤维状清洗元件时所描述的相似的方式来将平的清洗元件折成两部分，因而沿着它们的整个长度形成一个环套，并且插入该环套，在其上有布置在其顶部或者在其侧面的穿孔，使得合成树脂在穿过它之后填充该环套，从而产生了具有所需要的机械抗断能力的新的连接。该例在附图中未予示出。
在制造上述类型的旋转刷子的实施例中，构成模具的同轴圆筒24i，24e由例如聚乙烯的合成树脂制成，以便由于构成刷子体的合成树脂8的黏着性而牢固地嵌入射出，与后者形成一个整体，因此可以用作在刷子体的外内表面之间起着一个夹层作用的一个‘可随意使用的’模具部件，其优点是可以原封不动地销售和使用。
因此，解决了保持和重新安装模具的问题和消除了要求将模具从刷子上拆卸下来的拆卸阶段和构成刷子体的合成树脂的随后聚合反应。
另外，获得了一种具有抵抗各种机械应力和化学应力的致密层的旋转刷子，因此消除了模具的损耗费用，而当需要制造有限数量的带有某种模具的旋转刷子时(这是经常的情况)，这是一项可以达到相当数值的费用。
图3示出了用来制造旋转刷子31的实施本发明方法的某种模具34，其中，刷子31具有平支座31s但是未增加上述类型的柔性清洗元件。
在本例中，模具34的不同部分34a，34b是这样制成的，可以形成带有具有圆柱形突体31p或者其它形状突体的平支座31s的刷子31，突体所具有的尺寸可以使它们起着柔性清洗元件的作用。在本例中，很显然，用于插入柔性清洗元件的模具孔必须予以封闭。所选用的合成树脂将展现出如此获得的清洗元件的不同的物理和化学特性，其取决于它们将起的作用(例如是精洗还是粗洗)。
为利用本发明方法制造旋转刷子，可以利用各种其各种成分起初呈流体状态的聚乙烯合成树脂，只要模具的整个区域在聚合反应后可以彻底充满即可。
然而，本发明建议采用聚氨酯泡沫，众所周知，它由异氰酸盐和多元醇组成，并且与添加的水聚合。
可以选择各种清洗元件，适应它们的工艺方法和模具形状，包括由合成材料(包括聚乙烯，尼龙，聚丙烯)构成的纤维制成的纤维状结构，或者由包括聚乙烯，添加有乙烯基醋酸酯的聚乙烯的毛毡垫制成的带有纤毛或者不带有纤毛的平结构，或者是由诸如聚氨酯的带有封闭微孔的塑料泡沫制成的。
很显然，本发明的方法以及实施它所应用的各种模具的形状可以改变而与上述和附图中展示的不同，但是即使不同，如果其与所附权利要求的内容相对应，它仍然在本专利所给予的保护范围之内。
权利要求
1.制造一种刷子(1，21，31，)，特别是在自动的或者手动的车辆清洗设备上使用的那类刷子的方法，刷子包括一个具有一个内表面(6)和外表面(7)的支座，连接在外表面上的柔性清洗元件(3n)，其中，该方法包括下列步骤a)准备能够制造所需刷子的模具(4，24，34)，b)布置所述柔性清洗元件(3n)，使其一端插入模具中，另外一端向外穿过在模具中制成的合适的孔(9)，c)向模具(4，24，34)内注入混合的流体状态的各种成分，以便形成可以聚合的合成树脂(8)，d)一旦聚合反应完成，便打开模具(4，24，34)，并取出刷子(1，21，31)，其中，这些柔性清洗元件(3n)连接在该支座上，因为它们嵌入在聚合的树脂中。
2.如权利要求1所述的方法其特征在于，所述模具(4)包括至少两个壳体(4a，4b)，以便制造具有平支座(1s)刷子(1)，平支座在所述外表面(7)上具有多个垂直于它的突体(1p)，并且柔性清洗元件布置得一端插入模具(4)，进入用来由这些突体(1p)占据的空间，另外一端向外伸出。
3.如权利要求1所述的方法其特征在于，所述模具(24)具有两个同轴的圆筒(24i，24e)，其最外部的一个(24e)具有多个容许一个或者多个柔性清洗元件(3n)的一端径向插入在这两个同轴圆筒(24i，24e)之间的空间的孔(9)，流体状态的合成树脂成分(8)被注入该空间中，使得树脂在完全聚合以后可以填充在其间的空间，借此将柔性清洗元件(3n)的端部嵌入和固定。
4.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，这些柔性清洗元件(3n)是纤维状的，并且由含有聚乙烯，尼龙，聚丙烯类的合成材料构成的纤维制成。
5.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，这些柔性清洗元件(3n)是由毛毡制成的平的，带有纤毛或者不带有纤毛。
6.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，这些柔性清洗元件(3n)是由具有封闭微孔的塑料泡沫制成的，平的，带有条纹或者不带有条纹。
7.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，这些柔性清洗元件(3n)是平的，带有条纹或者不带有条纹，并且由聚乙烯或者添加有乙烯基醋酸酯的聚乙烯(EVA)构成。
8.如前述权利要求3-7中任何一项所述的方法，其特征在于，这些同轴圆筒(24i，24e)由热塑性合成树脂制成，其可以通过充入圆筒之间空间的合成树脂8的黏着性而被嵌入。
9 如权利要求1所述的方法，其特征在于，模具(34)这样制成，从刷子(31)的支座(31s)的所述外表面(7)伸出多个突体(31p)，突体所有的形状和尺寸使它们本身能够起柔性清洗元件的作用。
10.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，模具(4)这样制成，使得在制成刷子(1，21)的支座(1s，21s)的内表面上有具有预定形状和尺寸的突体(5)或者凹槽。
11.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，具有一些流体成分的合成树脂(8)是聚氨酯，其成分是异氰酸盐和多元醇，同时添加有水，以便使其聚合和膨胀。
12.利用前述权利要求中任何一项所述方法的任何一个方法制成的旋转刷子(1，21)，特别是在自动车辆清洗设备上使用的那类旋转刷子。
13.如权利要求12所述的旋转刷子(21)，其特征在于，它包括由热塑性树脂制成的两个同轴的圆筒(24i，24e)，其最外部的一个(24e)有径向孔(9)，柔性清洗元件(3n)的一端通过所述孔向内部插入，这些端部被成形为中空的，或者这样折叠起来，使得可以牢牢地连接在填充在这两个同轴圆筒之间的空间中的聚合物合成树脂(8)的圆筒支座(21s)上，射出的所述合成树脂(8)在它们聚合反应之后黏附连接在所述同轴圆筒(24i，24e)上。
14.如权利要求13所述的旋转刷子，其特征在于，这两个圆筒(24i，24e)由聚乙烯制成。
全文摘要
一种制造刷子(1，21，31)的方法，刷子包括一个具有一个内表面(6)和外表面(7)的支座(1s，21s，31s)和连接在该外表面上的柔性清洗元件(文档编号B29C45/14GK1165757SQ9710294
公开日1997年11月26日 申请日期1997年3月7日 优先权日1996年3月7日
发明者M·兹格力 申请人:诺威蒂克企业公司