Узел соединения войлочного застила с тканью, элементы конструкции узла и способ его реализации
FELTED MESH WITH FABRIC CONNECTION UNIT, THE UNIT STRUCTURAL ELEMENTS AND ITS IMPLEMENTATION METHOD

Изобретение относится к изделиям и способам, используемым в легкой промышленности, конкретно, к изделиям и способам формирования войлочного застила, преимущественно из волокон шерсти или смесовых волокон.
Известен способ получения полотна и изделий из войлока, включающий формирование валяного полотна путем укладывания слоев шерстяных волокон, свойлачивание, валку, формование, расправку и сушку [Гусев А.П., Сергеенко А.П. Технология валяльно-войлочного производства. - Москва: Легпромбытиздат, 1988].
Недостатки: способ не содержит операций и специальных технологических средств, обеспечивающих формирование полотна сложной структуры.
Известно устройство для мокрого валяния шерсти см. полезная модель №141079. Полезная модель относится к устройствам, а именно, к цилиндровым свойлачивающим машинам и может быть использована для нанесения рисунка на ткань и изготовления войлочных изделий методом мокрого валяния. Содержит станину, цилиндры, электропривод и блок управления. Два цилиндра установлены на станине один над другим. Нижний цилиндр зафиксирован боковыми опорами, корпуса которых оснащены вертикальными упорами с пазами, и поддерживается роликами, вмонтированными в станину, а верхний цилиндр выполнен съемным, при этом каждый его торец подвижно соединен с полуосью, выполненной с двумя лысками. В одном из корпусов опор расположен электропривод.
Устройство используется для формования войлочного полотна, в условиях его сжатия цилиндрами (валами).
Недостатки устройства: невозможно применять для изготовления полотна сложной структуры. Конструктивная схема устройства не обеспечивает возможность соединения войлочного застила с иными текстильными материалами, например, тканью.
Известен Способ получения цельноформованной детали из войлока, см. Патент №2457764 (прототип).
Способ включает формирование холста путем укладывания слоев шерстяных волокон и нанесения на слои шерстяных волокон текстильного материала, свойлачивание, валку и сушку, отличающийся тем, что на холст со стороны текстильного материала дополнительно укладывают слои шерстяных волокон, после валки осуществляют формование, а после сушки - влажно-тепловую обработку, при этом в качестве текстильного материала используют клеевой прокладочный материал, а влажно-тепловую обработку осуществляют под давлением при температуре 120-150°С, соответствующей температуре склеивания клеевого материала. Одновременно, клеевой материал располагают отдельными выделенными зонами.
Прототип предполагает расположение клеевого прокладочного материала между слоями войлока. Войлок располагается вокруг клеевого прокладочного материала (см. Рис. 1 прототипа), а само соединение происходит в результате физико-химического процесса (операция и режим способа) под давлением и при температуре 120-150°С, соответствующей температуре склеивания клеевого материала.
Недостаток прототипа (Патент №2457764) заключается в применении клеевого прокладочного материала, который является неотъемлемой частью предлагаемого способа и требует дополнительных технологических операций. Использование клея, как конструктивного элемента не позволяет формировать изделия с малой (небольшой) толщиной войлочного застила, так как поверхность полученной детали или полотна будет иметь следы выступающего клея, что искажает форму поверхности, расположение слоев комбинированного полотна (детали одежды) и классифицируется, как дефекты полотна (одежды). Таким образом, наличие клеевых прокладок уменьшает область использования полотна (одежды) и не позволяет использовать предлагаемую технологию в авторских работах с небольшой толщиной войлочного застила. Одновременно, послойное, неоднократное наращивание войлокообразного застила вокруг клеевого прокладочного материала, предполагает изменение физико-механических параметров полотна (или изделия), что неизбежно приведет к наращиванию его массово-габаритных характеристик. Например, войлокообразный застил, является «термосопротивлением» по отношению к внешней среде. Наращивание застила повышает устойчивость изделия к параметрам окружающей среды, но одновременно, увеличивает толщину полотна (изделия). Увеличение толщины полотна не всегда отвечает утилитарным свойствам изделия. Детали одежды с клеевым составом обладают ограниченными потребительскими свойствами.
Общий вывод: техническое решение по патенту №2457764 недостаточно технологично и не всегда конструктивно.
Цель предлагаемого изобретения:
- разработать комбинированное полотно или детали одежды из ткани и войлочного застила более простым и технологичным способом, создав (разработав) соединение застила и ткани на основе иных действий и операций;
- повысить технологичность и конструктивность соединения войлочного застила с тканью, например, обеспечив соединение войлочного застила малой (небольшой) толщины с тканью без дефектов полотна или изделия.
- упростить конструкцию узла соединения комбинированного полотна, исключив клеевое полотно и клей, как конструктивный и технологический элемент.
- разработать полотно комбинированной структуры, с улучшенными потребительскими свойствами;
- разработать узел соединения конструктивных элементов комбинированного полотна;
- разработать устройство, обеспечивающее выполнение операций предлагаемого способа;
- разработать конструктивные элементы (полотна, изделия), обеспечивающие технические эффекты, необходимые для формирования узла соединения элементов полотна в единое целое.
Технической задачей заявляемого изобретения является:
- разработка соединения войлокообразного застила с текстильным материалом - тканью, без дополнительных, например, клеевых материалов;
- разработка комбинированного полотна на основе ткани и войлокообразного застила с улучшенными потребительскими свойствами;
- определение действий и условий, удовлетворяющих соединению волокон и войлочного застила с текстильным материалом - тканью;
- разработка узла соединения войлочного застила с тканью,
- снижение технологических затрат, экономия материальных средств и экономия времени на технологических операциях, в процессе исполнения способа;
- разработка технологии соединения войлочного застила с тканью;
- разработка конструктивных элементов, удовлетворяющих узлу соединения ткани с волокнами и войлокообразным застилом;
- разработка инструмента, удовлетворяющего действиям способа.
Объект изобретения «Узел соединения войлокообразного застила с тканью». Раскрытие изобретения.
Узел соединения состоит из следующих конструктивных элементов: ткани, преимущественно растительного, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых компонентов в различных комбинациях и волокон (войлокообразного застила), преимущественно растительного, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых компонентов в различных комбинациях.
Известно, что ткань характеризуется переплетением нитей, например, «основой» и «утком», причем переплетение нитей в ткани является одной из главнейших характеристик строения ткани. Нити основы и утка последовательно переплетаются друг с другом по определенному порядку - раппорту, образуя ткань с характерными для данного переплетения структурой, внешним видом и свойствами.
Все виды переплетений характеризуются плотностью расположения нитей и пористостью, причем «пористость» является неотъемлемой характеристикой любой ткани, с любым переплетением нитей. «Пористость», как объемное незаполненное пространство может быть выражена, отношением объемного веса ткани к объемному весу нитей.
Общая пористость материала вычисляется в долях объема материала, незаполненного волокнами и составляет 50%-85%, в зависимости от вида ткани. От заполнения и пористости ткани зависит ее вес и толщина, теплозащитные свойства и воздухопроницаемость.
При переплетении основные и уточные нити взаимно изгибают друг друга, в результате чего получают волнообразное расположение. Изгиб обеих систем нитей продолжается до тех пор, пока не наступает полное равновесие.
Полное равновесие системы характеризуется равновесием силовых факторов в местах контакта соединения (изгиба) основы и утка. Множество точек контакта (мест изгиба) формируют прочное, конструктивное соединение ткани в полотно, а затем в изделие. В точке контакта нитей (основы и утка) обеспечивается локальное сцепление, причем ячейка узла ткани, включает четыре точки контакта. Четыре точки контакта образованы нитями, находящимися в конструктивном единстве, формирующими конструктивное пространство «узла соединения». Ячейка «узла соединения» сформирована как замкнутое, между нитями утка и основы, пространство, ограниченное поверхностями нитей находящихся во взаимном контакте. Форма замкнутого пространства определяется взаимным расположением нитей, которое может быть параллельным, перпендикулярным и расположенным под углом, в зависимости от раппорта ткани.
В ячейке узла соединения располагается волокно, например, шерсти или войлокообразный застил на основе волокнистых материалов, преимущественно растительного, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых компонентов в различных комбинациях. В отличие от прототипа (см. Патент №2457764) расположение носит иной характер, а именно, волокно (войлокообразный застил) расположен не на полотне ткани, вдоль его образующей поверхности, в виде отдельных слоев и полотен, нанесенных на клеевой материал, а непосредственно внутри ткани, в пространстве между нитями, например, утка и основы. Такое расположение использует «внутренние» резервы самого полотна ткани, конкретно - пористость, которая присуща всем видам и типам ткани. Конструктивное единство ячейки ткани и расположенного в ней волокна (застила) обеспечивается следующими факторами:
- чешуйчатости, извитости, растяжимости и упругости, например, волокна на основе шерсти;
- толщиной волокна, например, размер поперечного сечения волокон шерсти от 10 до 160 мкм (тонина шерсти),
- соединением нитей ткани (утка и основы) в элементарную ячейку, образующую замкнутый контур;
- прочностью и упругостью стенок ячейки замкнутого контура.
Постоянство расположения и соединения войлочного застила с поверхностью нитей внутри элементарной ячейки, образованной нитями ткани обусловлена прочностью и упругостью самих нитей, из которых сформирована ячейка и ткань в целом, а также прочностью и упругостью войлокообразного застила, находящегося внутри ячейки. Дополнительным фактором, обеспечивающим крепление и соединение застила с нитями в ячейке ткани является эластичность (способность принимать любую форму) и пластичность волокон застила, т.е. способность застила, расположенного в ячейке сохранять свою форму после воздействия тепла, влаги и давления.
Указанные свойства, обеспечивают в замкнутом контуре элементарной ячейки ткани постоянное упругое давление нитей ткани на застил, расположенный внутри ячейки и, соответственно, постоянное упругое давление застила на нити ткани. Следствием сжатия (зажима) волокон застила в полости контура (замкнутое пространство ячейки) является гарантированное постоянное соединение застила и нитей ткани. Конструктивное единство обеспечивается сцеплением волокон застила и волокон ткани в условиях взаимного давления двух конструктивных элементов - нитей ткани и волокон застила. Форма поверхности застила в плоскости сжатия определяется формой поверхности нитей, которые осуществляют это сжатие. Множество элементарных ячеек образует соединение застила с тканью в объеме всего полотна. Узел соединения войлокообразного застила с тканью обеспечивает формирование комбинированного полотна, в котором рационально использовано внутреннее пространство ткани, от одной элементарной ячейки, образованной нитями утка и основы до полотна в целом.
Технический результат: например, изменение пористости ткани обеспечило повышение плотности вновь разработанного полотна на основе ткани и войлокообразного застила. Повышение плотности уменьшило «продуваемость» полотна. Одновременно, изменились характеристики теплопередачи полотна. Волокно, введенное в ткань и расположенное в элементарной ячейке ткани, является эффективным «термосопротивлением» существенно повышающим защитные теплофизические свойства изделия из такого полотна. Ткани с высоким заполнением обладают большей устойчивостью к деформациям, поэтому при настиле и пошиве они почти не имеют перекоса, изделие из них лучше сохраняет форму и не сминается.
Объект изобретения «Соединительный элемент нитей ткани».
Раскрытие изобретения.
Является техническим решением связанным общим изобретательским замыслом с «Узлом соединения войлокообразного застила с тканью».
Представляет собой конструктивный элемент, состоящий из волокон, преимущественно шерсти, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых волокон в различных комбинациях. С целью повышения надежности соединения, а также исключения выпадения застила из пор ткани форма образующей наружной поверхности элемента, находящейся в контакте с нитями соответствует профилю наружной поверхности нитей ткани, а толщина центральной части соединительного элемента меньше толщины его торцевых частей (площадь поперечного сечения торцевых частей элемента больше площади поперечного сечения его центральной части). Необходимость использования такого конструктивного элемента определяется тем, что при применении синтетических, искусственных или иных волокон, отличающихся отсутствием чешуйчатости волокон и слабой ворсистости нитей, сцепление нитей ткани с застилом в межниточном объеме будет ослаблено. Признак: «форма образующей поверхности соответствует профилю наружной поверхности нитей ткани» обеспечивает, даже в отсутствие сцепления с нитями, максимально возможное, без зазора, прилегание (контакт) с нитями и, следовательно, полностью блокирует возможность «продувания» полотна ткани. Особенность признака: форма создается непосредственно нитями утка и основы. Нити (утка и основы) являются технологическим инструментом, профилирующим «Соединительный элемент нитей».
Существенный признак: «толщина центральной части соединительного элемента меньше толщины его торцевых частей» (площадь поперечного сечения торцевых частей элемента больше площади поперечного сечения его центральной части) необходим, как условие, при котором в отсутствии сцепления основных элементов конструкции - ткани и войлокообразного застила, обеспечивается расположение волокон (застила) в порах ткани, его (застила) крепление и выполнение функций связанных с техническим результатом, например, теплофизических.
Особенность: технологическим инструментом способа для выполнения существенного признака элемента «площадь поперечного сечения торцевых частей элемента больше площади поперечного сечения его центральной части» являются непосредственно нити ткани и, следовательно, не требуется никаких специальных технологических инструментов и затрат для его исполнения. Максимально эффективное исполнение - результат предлагаемого технического решения. Технический эффект: обеспечивает устойчивое неразъемное соединение с тканью.
Объект изобретения «Способ соединения волокон с тканью»
Связан, общим изобретательским замыслом с «Узлом соединения войлокообразного застила с тканью» и «Соединительным элементом нитей». Является техническим решением, обеспечивающим необходимый порядок действий и операций по их созданию.
Заключается в нанесении волокон, преимущественно из шерсти, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесевых волокон в различных комбинациях на поверхность ткани и введении волокон (застила) в поры ткани.
Технологические операции:
1. Ткань размещают на твердой поверхности, например, столе.
2. Наносят (располагают) волокно, предназначенное для введения в ткань на поверхность полотна ткани.
3. Воздействуют (давлением, например, твердого предмета), одновременно, на волокно и ткань круговыми и/или возвратно-поступательными движениями. Направление силового воздействия (давления) - со стороны волокна, в направлении ткани и стола.
Результат силового воздействия - локальная упругая деформация ткани, смещение (перемещение) нитей ткани, «прокручивание» нитей. Локальная деформация (раздвижение) элементарной ячейки ткани, увеличение локальной «пористости» ткани. Возможность увеличения размеров пор ткани, в месте локальной деформации, определяется «общей пористостью» ткани, которая составляет 50%-85% и «сминаемостью» нитей ткани (рыхлость, пористость нитей, их эластичность и пластичность).
4. Перемещают, например, сдвигают часть нитей ткани (от одной и более), преимущественно, вдоль стола и одновременно, перемещают волокна, например, шерсти в зону (место) локальной деформации ткани, вдавливая (перемещая) часть волокон между нитями ткани, после чего снимают нагрузку (давление) в месте локальной деформации ткани и перемещают инструмент обеспечивающий усилие (сжатия и перемещения) на соседний участок.
После введения в образовавшуюся «объемную» ячейку или группу ячеек волокон происходит пространственный возврат элементарной ячейки ткани (группы ячеек) в номинальное состояние (состояние равновесия). Возврат происходит под действием силовых факторов: сил внутреннего сопротивления перемещению нитей ячейки от своего номинального (равновесного) состояния (расположения), как реакция ткани на местное возмущение и внешних сил - сил обеспечивающих локальную упругую деформацию соседнего участка. Перемещение устройства, обеспечивающего ввод волокна в ячейку ткани, на соседний участок, сопровождается снятием нагрузки на предыдущем участке. Характер воздействия - динамичное перемещение инструмента, например, в форме круговых движений и/или возвратно поступательных по плоскости, преимущественно, по трем или двум координатным осям, например, вдоль полотна ткани, с одновременным введением волокна в поры ткани.
5. Неоднократно (более одного раза) повторяют технологические операции п. 2, п. 3 и п. 4 (см. выше). Критерий - заполнение ткани волокном (войлокообразным застилом). Количество технологических циклов определяется результатом.
Технический результат: формирование (создание) «Узла соединения войлокообразного застила с тканью» и «Соединительного элемента нитей». Ткани с высоким заполнением обладают большей устойчивостью к деформациям, поэтому при настиле и пошиве они почти не имеют перекоса, одежда из них лучше сохраняет форму и не сминается.
Специальный инструмент, обеспечивающий локальную деформацию ткани и введение волокон в межнитяное пространство, является технологическим инструментом, обеспечивающим выполнение операций способа. Связан, общим изобретательским замыслом со способом, «Узлом соединения войлокообразного застила с тканью» и «Соединительным элементом нитей». Конструкция инструмента будет рассмотрена ниже.
Объект изобретения «Уплотнительный элемент нитей ткани».
Раскрытие изобретения.
Является техническим решением связанным общим изобретательским замыслом с «Узлом соединения войлокообразного застила с тканью», «Способом его формирования» и «Соединительным элементом нитей». Ткань состоит из нитей, которые, таким образом, являются конструктивным элементом устройства - ткань (полотно). Нить, как конструктивный элемент состоит из текстильных волокон и/или филаментов. Структурные элементы текстильной нити могут соединяться круткой либо, в случае использования филаментных нитей, без крутки. В зависимости от числа сложений и операций кручения различают одиночные, трощеные, однокруточные и многокруточные нити. Одиночная нить - это крученая нить, полученная за одну операцию формования. Трощеная нить состоит из двух или более одиночных нитей, соединенных без скручивания. Однокруточная нить состоит из двух или более одиночных нитей, скрученных за одну операцию. Многокруточную нить получают в результате одной или более операций кручения двух или более текстильных нитей. Элементарные нити в структуре крученых нитей располагаются по винтовым линиям, и поэтому на поверхности нитей заметны витки, плотность расположения которых и угол наклона относительно продольной оси повышаются по мере увеличения степени крутки. Элементарные нити имеют устойчивую извитость, благодаря которой текстурированные нити отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Извитость, рыхлость и пористость являются характеристикой большинства элементарных и крученых нитей, в том числе смесовых. Указанные свойства нитей являются основой технического решения, в соответствии с которым, в порах нитей, а также между витками элементарных и/или крученых нитей формируется уплотнительный элемент, состоящий из волокон, преимущественно шерсти, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых волокон в различных комбинациях. Волокна вводятся и располагаются в зоне контакта «скручиваемых» нитей, преимущественно отдельными участками, причем форма уплотнительного элемента, соответствует профилю наружной поверхности нитей ткани находящихся в контакте. Уплотнительный конструктивный элемент сформирован из волокон (войлокообразного застила) и расположен вдоль нитей (вдоль образующей поверхности), в отличие от уплотнительного элемента ткани, который расположен в ячейке между нитями утка и основы. Так как, элементарные нити в структуре крученых нитей располагаются по винтовым линиям, то уплотнительный войлокообразный элемент, в силу своего расположения, также формируется в винтовую форму. Винтовая форма войлокообразного застила, введенного в «поры» нити является признаком, определяющим соединение (конструктивное единство) и крепление (закрепление) застила на нитях и в нитях. Застил «винтообразно» обвивает нить и образует с ней неразъемное соединение, которое определяется не только свойствами нити (объемность, рыхлость и пористость), не только извитостью соединяемых конструктивных элементов (нить и застил), но и механическим, конструктивным фактом соединения - войлокообразный застил «обвивает» нить. Нить, «обвитая» волокном (войлокообразным застилом) представляет собой конструкцию, находящуюся в конструктивном единстве, вплоть до неразъемного соединения. Количество уплотнительных элементов определяется количеством крученых нитей.
Технический результат: изменение пористости нитей обеспечило повышение плотности вновь разработанного полотна на основе ткани и войлокообразного застила. Повышение плотности нитей уменьшило «продуваемость» полотна. Изменились утилитарные характеристики, например, теплопередача нитей «насыщенных» волокнами и полотна в целом. Волокно, введенное в нить (нити), расположенное и закрепленное непосредственно на, и в нитях, является например, эффективным «термосопротивлением» существенно повышающим защитные свойства полотна и изделий из такого полотна. Ткани с высоким заполнением обладают большей устойчивостью к деформациям, поэтому при настиле и пошиве они почти не имеют перекоса, одежда из них лучше сохраняет форму и не сминается.
Способ соединения волокон с нитями ткани, заключается в нанесении волокон, преимущественно из шерсти, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесевых волокон в различных комбинациях на поверхность нитей ткани. Для этого нити, в составе ткани, размещают на твердой поверхности, преимущественно столе, воздействуют на волокна и нити, круговыми и/или возвратно-поступательными движениями, создавая одновременно, давление на нити и волокно (волокнообразный застил). Перемещают, например, деформируют (сдвигают) часть нитей ткани и одновременно, перемещают волокна, например, шерсти в зону (место) локальной деформации нитей, вводя (перемещая) часть войлочного застила в нить ткани, после чего снимают нагрузку в месте локальной деформации нити и перемещают инструмент обеспечивающий усилие сжатия (давления) и перемещения на соседний участок.
После снятия внешней нагрузки, вследствие упругости нити (нитей), ранее деформированный участок восстанавливает свою форму. Волокно введенное в нить зажимается в порах и между нитями. Соединение становится неразъемным.
Техническим результатом выполнения действий «способа соединения волокон с нитями» является «уплотнительный (соединительный) элемент в нитях и между нитями ткани», а также соединение «уплотнительного элемента нитей» с уплотнительным элементом ткани (расположен в замкнутой ячейке, между нитями утка и основы).
Ткани с высоким заполнением обладают большей устойчивостью к деформациям, поэтому при настиле и пошиве они почти не имеют перекоса, одежда из них лучше сохраняет форму и не сминается. Существенно повышаются теплофизические и другие физико-механические характеристики.
Объект изобретения «Устройство обеспечивающее выполнение действий способа по формированию узла соединения войлокообразного застила с тканью и соединительного элемента нитей ткани».
Раскрытие изобретения.
Является техническим решением связанным общим изобретательским замыслом с техническими решениями «Узлом соединения войлокообразного застила с тканью», «Способом его формирования», «Соединительным элементом нитей», «Способом соединения волокон с нитями ткани» и «Уплотнительным элементом нитей ткани».
Представляет собой многофункциональное устройство, обеспечивающее основные действия (операции) способа(ов) по локальной деформации ткани, нитей ткани, создания давления на волокно. Обеспечивает условия перемещения нитей ткани от их номинального расположения (в пределах упругой деформации ткани и нитей), упругой деформации нитей и введения (перемещения) волокна (войлокообразного застила) в нити и ячейки между нитями (межнитяное пространство) ткани.
Необходимые конструктивные элементы устройства:
- газогенератор, например, компрессор (устройство для сжатия и перемещения газов под давлением);
- специальный насадок - технологический инструмент, обеспечивающий непосредственное динамичное воздействие - одновременное давление на ткань и волокно, локальную упругую деформацию ткани и нитей ткани, перемещение нитей и введение волокна в область пор ткани (ячейки) и нитей ткани.
- шланг (патрубок) соединяющий газогенератор с насадкой. Обеспечивает подвод газа, например, воздуха в нужном количестве с параметрами, удовлетворяющими заданным действиям способа. Является конструктивным транспортным коридором для воздушного потока от газогенератора до места применения.
Конструкция специального технологического инструмента, обеспечивающего действия способа (насадка): представляет собой полую трубу или шланг, в которой расположен технологический инструмент - толкатель, выполненный в форме стержня. Толкатель расположен, например, внутри полой трубы (шланга) и соединен с ней. Между внутренней стенкой трубы (шланга) и толкателем сформирован канал или группа каналов (зазор) по которому подается воздух. Расположение толкателя в полости трубы (шланга) предполагает возможность его обтекания воздушным потоком при использовании. Наконечник толкателя выступает за торец трубы (шланга), что необходимо для его применения в составе насадка. Соединение толкателя с трубой (шлангом) может быть жестким или разъемным. Толкатель может быть съемным.
На Фиг. 1-27 показаны и разъяснены признаки предлагаемых технических решений.
На Фиг. 1 показана конструкция ткани. Типовые конструктивные элементы.
На Фиг. 2 показано переплетение нитей ткани. Вид А.
На Фиг. 3 показана конструкция нитей. Особенности крутки.
На Фиг. 4 показана конструкция нитей. Особенности расположения.
Сечение Г-Г. Вариант конструкции.
На Фиг. 5 показана конструкция многослойной нити. Вариант конструкции.
На Фиг. 6 показана конструкция нитей. Многослойная нить. Вариант исполнения.
На Фиг. 7 показан фрагмент переплетения нитей, например, утка и основы. Действие сил в зоне контакта.
На Фиг. 8 показаны действия, необходимые для формирования условий, обеспечивающих локальную деформацию ткани и введение волокна (войлокообразного застила) в ткань.
На Фиг. 9 показана ориентация действий устройства в пространстве, необходимых для формирования условий обеспечивающих введение волокна (войлокообразного застила) в ткань и в нити ткани.
На Фиг. 10 показан механизм введения волокна в ткань.
Локальная деформация участка ткани. Введение волокна в пространство между нитями. Силовые факторы, обеспечивающие смещение (перемещение) нитей ткани.
На Фиг. 11 показано формирование узла и войлокообразного элемента соединения. Условия соединения волокна с тканью. Механизмы соединения.
На Фиг. 12 показано формирование узла крепления. Условия соединения волокна с тканью. Механизмы соединения.
На Фиг. 13 показано формирование узла крепления. Расположение войлока между нитями основы и утка. Зажим войлочного застила нитями ткани. Силовые факторы, обеспечивающие зажим волокна в элементарной ячейке соединения нитей утка и основы.
На Фиг. 14 показан фрагмент (сечение Б-Б). Воздействие войлочного застила на нити ткани. Зажим нитей ткани войлочным застилом.
На Фиг. 15 показано формирование узла соединения. Условие соединения войлочного застила с тканью. Механизм соединения.
На Фиг. 16 показано формирование узла соединения и крепления. Область сжатия войлока. Область максимального сжатия. Поверхность сжатия и область сцепления (соединения).
На Фиг. 17 показан конструктивный элемент «узла соединения».
На Фиг. 18 показано полотно в сборе. Профилирование полотна.
На Фиг. 19 показано полотно. Профилирование полотна. Наращивание войлокообразного застила на поверхности полотна.
На Фиг. 20 показано соединение волокна (например, войлочного застила) с нитями ткани. Введение волокна в нить ткани.
На Фиг. 21 показана конструкция нитей. Сечение Г-Г. Направление перемещения волокна между нитями.
На Фиг. 22 показано формирование узла крепления. Сечение Г-Г. Силовые факторы обеспечивающие сжатие элемента крепления войлочного застила в полостях нитей ткани.
На Фиг. 23 показана форма однослойного сжатого слоя волокна, например, шерсти, введенного между витыми нитями ткани в продольном сечении.
На Фиг. 24 показана конструкция двухслойного витого сжатого слоя волокна введенного между витыми нитями ткани в продольном сечении.
На Фиг. 25 показана конструкция многослойного витого сжатого слоя волокна введенного между витыми нитями ткани в продольном сечении.
На Фиг. 26 показан конструктивный элемент устройства, обеспечивающий выполнение действия способа.
На Фиг. 27 показано устройство, обеспечивающее действия способа. Сечение Е-Е.
На Фиг. 1 показаны типовые, конструктивные элементы ткани. Переплетение, например, утка и основы. Поз. 1 - точка (зона) контакта переплетающихся нитей. Переплетение характеризуется изгибом нитей в точке контакта и сопровождается сцеплением, обеспечивающим ткани конструктивное единство. Все виды переплетений характеризуются плотностью расположения нитей и пористостью, причем «пористость» является неотъемлемой характеристикой любой ткани, с любым переплетением нитей.
На Фиг. 2 показан сквозной характер пор. При переплетении основные и уточные нити взаимно изгибают друг друга, в результате чего получают волнообразное расположение. Изгиб обеих систем нитей продолжается до тех пор, пока не наступает полное равновесие.
На Фиг. 3 показано конструктивное строение нити. Конструкция нити характеризуется «круткой», которая может иметь различное исполнение - S или Z. В характеристику входит угол крутки α.
На Фиг. 4 показано, что крученая нить может состоять, например, из трех мононитей. Прилегание мононитей в крутке формирует спиралеобразный контакт и свободное пространство между ними.
На Фиг. 5 показана типовая многослойная нить. Многослойная нить характеризуется множеством спиралеобразных контактов (см. Фиг. 4) и соответственно множеством свободных пространств в крутке (см. Фиг. 4).
На Фиг. 6 показан вариант многослойной нити из синтетических материалов. Нить сформирована из множества мононитей искусственного происхождения собранных в жгуты. Жгуты переплетены, причем переплетение характеризуется множеством поверхностей контакта жгутов.
На Фиг. 7 показан фрагмент переплетения. Контакт нитей (основы и утка). Действие сил в зоне контакта. Поз. 2 - реакция основы на давление утка. Поз. 3 - реакция утка на давление основы. При переплетении основные и уточные нити взаимно изгибают друг друга. Изгиб обеих систем нитей продолжается до тех пор, пока не наступает полное равновесие. Полное равновесие системы характеризуется равновесием силовых факторов (реакция связей Поз. 2 и Поз. 3) в местах контакта соединения (изгиба) основы и утка. Множество точек контакта (мест изгиба) формируют конструктивное соединение ткани в полотно, а затем в изделие. В точке контакта нитей (основы и утка) обеспечивается конструктивное локальное сцепление, причем ячейка узла ткани, включает четыре точки контакта.
На Фиг. 8 показаны действия (операции способа), необходимые для формирования условий, обеспечивающих локальную, упругую деформацию ткани и введение волокна (войлокообразного застила) в ткань. Поз. 4 - нить ткани, например, уток или основа. Поз. 5 - твердое основание, например, стол, на который укладывается ткань. На ткани располагается волокно Поз. 6, например, шерсть. Воздействуют (давлением, например, твердого предмета), одновременно, на волокно и ткань круговыми Поз. 8 и/или возвратно-поступательными движениями Поз. 7.
Поз. 9 - произвольная равнодействующая силового воздействия (давления) - со стороны волокна, в направлении волокна, ткани и стола. Равнодействующая Поз. 9, возникает, как следствие внешнего возмущения Поз. 7 и Поз. 8.
Равнодействующая силового воздействия Поз. 9 раскладывается на составляющие, Поз. 10 - воздействие вдоль стола (полотна, волокна) и Поз. 11 - действие направленное перпендикулярно столу, ткани (полотну), волокну. Результат силового воздействия (Поз. 10 и Поз. 11) - локальная упругая деформация ткани, проявляющаяся в форме смещения (перемещение) нитей ткани, «прокручивание» нитей. Необходимым силовым элементом для результата - «локальная упругая деформация ткани, проявляющаяся в форме смещения (перемещение) нитей ткани, «прокручивание» нитей» является реакция сил связи Поз. 12 со стороны стола Поз. 5 или иного жесткого основания. Силы связи Поз. 12 уравновешивают действие сил Поз. 11 и обеспечивают, вместе с Поз. 11 введение волокна (застила) Поз. 6 в пространство между нитями Поз. 4. Нити Поз. 4 смещаются вдоль стола под действием сил Поз. 10. Возможность смещения нитей Поз. 4, в месте локальной деформации, определяется «общей пористостью» ткани, которая составляет 50%-85%, а также «сминаемостью» нитей ткани (рыхлость, пористость нитей, их эластичность и пластичность). Локальная деформация (раздвижение нитей) необходима для увеличения локальной «пористости» ткани, формирования условий для создания ячейки ткани, в которую будет вводиться волокно.
На Фиг. 9 показана ориентация действий способа в пространстве. Действия необходимы для формирования условий обеспечивающих введение волокна По. 6 (войлокообразного застила) в ткань и в нити ткани.
Общий характер действий, определяется локальной, упругой деформацией ткани расположенной на твердом основании Поз. 5. Необходимым действием является силовой фактор (действие сил) Поз. 7 и Поз. 8 не менее чем по одной из координатных осей. Оптимальное действие - по трем координатным осям. Форма действия: возвратно-поступательные движения, например, вдоль полотна ткани и/или круговые возвратно-поступательные движения Поз. 17.
На Фиг. 10 показан механизм введения волокна Поз. 6 в ткань. Введение волокна Поз. 6 в пространство между нитями Поз. 4 обеспечивается совокупностью силовых факторов Поз. 10, Поз. 11, Поз. 12 и Поз. 15, обеспечивающих требуемый уровень локальной деформации нитей ткани, в форме их смещения и перемещение волокна в ткань.
Действие технологического инструмента способа, в форме круговых Поз. 8 и возвратно-поступательных Поз. 7 действий, на волокно Поз. 6 и ткань (нити ткани Поз. 4) приводят к формированию внешних сил Поз. 10, сдвигающих (перемещающих) нити ткани Поз. 4 вдоль стола Поз. 5. Одновременно, внешние силы Поз. 11 перемещают часть волокна (застила) Поз. 6 в деформированное (раздвинутое) межнитяное пространство. Перемещение ограничивается силами связи со стороны стола Поз. 5.
Силы связи стола Поз. 12 исключают произвольное перемещение нитей. Смещение возможно только вдоль стола. Одновременно, перемещение слоя волокна (застила) вводимого под действием внешней силы Поз. 11 (направление - перпендикулярно плоскости стола) ограничивается распределенной силой связи Поз. 15, действующей со стороны стола в направлении вводимого, перемещающегося волокна (застила). Таким образом, под действием разнонаправленных сил Поз. 11 и Поз. 15 вводимое волокно уплотняется в ячейке, ограниченной нитями утка и основы. Уплотнение производится до полного заполнения элементарной ячейки между нитями. Так как нити утка и основы находятся в множественном контакте по точкам взаимного расположения (см. Фиг. 1 Поз. 1), то перемещение нитей Поз. 4 Фиг. 10 от места локальной деформации ограничивается под действием сил сопротивления Поз. 13. Система приходит в равновесие, а после удаления возмущающих факторов (Поз. 7 и Поз. 8) действие сил Поз. 10 прекращается. Соответственно, ранее упруго-деформированный участок нитей Поз. 14 под действием упругих сил сжатия Поз. 13 перемещается в обратном направлении до полного равновесия системы. Волокно, введенное в межнитяное пространство, зажимается.
Указанный механизм воспроизводится (повторяется) для множественных участков ткани, обеспечивая введение волокна в ткань и формируя, таким образом, облик нового комбинированного полотна или изделия. Действие осуществляется специальным инструментом, например, см. Поз. Фиг. 26, 27, а выбор места - оператором, осуществляющего действия Поз. 7, Поз. 8 и Поз. 17 вручную или в автоматическом режиме.
На Фиг. 11 показано формирование узла соединения ткани и войлокообразного элемента соединения (и уплотнения) в элементарной ячейке, образованной переплетением нитей утка и основы. Показаны условия соединения волокна с тканью и механизмы соединения.
Волокно (войлокообразный застил) Поз. 6, введенный в межнитяное пространство и находящийся ниже плоскости, проходящей по осям нитей Поз. 4 (сечение Б-Б, Фиг. 11) находится в зажатом положении Поз. 18. Зажим осуществлен силами упругого давления Поз. 16 со стороны нитей, например, утка и/или основы вернувшихся в равновесное состояние под действием сил Поз. 13 Фиг. 10 и силой связи стола Поз. 15. Участок Поз. 18 находится в сжатом состоянии. Как и для всего войлокообразного застила, в нем выполняются условия соединения волокна в застил на основании свойств волокна: чешуйчатости, извитости, растяжимости и упругости, например, волокна на основе шерсти. Постоянство расположения и соединения войлочного застила участка Поз. 18 с поверхностью нитей Поз. 4 внутри элементарной ячейки, образованной нитями ткани обусловлена прочностью и упругостью самих нитей Поз. 4, из которых сформирована ячейка и ткань в целом, а также прочностью и упругостью войлокообразного застила, находящегося внутри ячейки. Фактором, обеспечивающим крепление и соединение застила с нитями в ячейке ткани является эластичность (способность принимать любую форму) и пластичность волокон застила, т.е. способность застила, расположенного в ячейке сохранять свою форму после воздействия тепла, влаги и давления.
На Фиг. 12 показано формирование узла крепления. Условия соединения войлочного застила с тканью. Механизмы соединения.
После снятия нагрузки и приведения системы «ткань - застил» в равновесное состояние целесообразно рассмотреть геометрию вновь сформированного участка. Войлокообразный застил Поз. 18, расположенный между нитями, на основании свойств эластичности и пластичности полностью заполнил пространство ниже плоскости сечения Б-Б см. Фиг. 11. Рассматриваемый участок характеризуется параметрами размещения застила Поз. 18, а именно: наиболее сжатым участком в плоскости сечения Б-Б, размер Н и максимально возможным, размер L.
В процессе формирования застила Поз. 18 часть перемещаемых волокон Поз. 20 будет проникать в нити. Площадь взаимного контакта нитей и волокна (застила) Поз. 19 является эффективной площадью сцепления компонентов новой структуры.
На Фиг. 13 показано формирование узла крепления. Расположение войлока между нитями основы и утка. Зажим войлочного застила нитями ткани. Силовые факторы, обеспечивающие зажим волокна в элементарной ячейке соединения нитей утка и основы.
Элементарная ячейка соединения формируется как замкнутая ячейка, что важно для понимания качества вновь созданного соединения и полотна (изделия) в целом. Застил, находящийся в пространстве замкнутой ячейки всегда будет находиться под действием сил сжатия нитей ткани Поз. 21, а так как эти силы сжатия приложены к плоскости проходящей через сечение Б-Б (см. фиг. 11), то зажим застила будет производиться в плоскости наименьшего размера Н (см. Фиг. 12), характеризующего положение и определяющего состояние застила Поз. 18. Ячейка ткани, имеющая замкнутый характер, всегда будет гарантированно зажимать застил, сохраняя и определяя его (застила) расположение.
На Фиг. 14 показано сечение Б-Б (фрагмент). Воздействие войлочного застила на нити ткани. Зажим нитей ткани войлочным застилом.
Зажим войлочного застила в сечении Б-Б см. Фиг. 13 характеризуется и обратным действием, а именно, войлочного застила на нити ткани. В дополнение к силам взаимного контакта Поз. 1 распределенная нагрузка от сил сжатого застила Поз. 22 действует на нити (уток и основа). Каждое пересечение утка и основы находится в зоне действия сил упругости войлокообразного застила Поз. 22 находящегося в сжатом состоянии в каждой элементарной ячейке. Указанное воздействие является дополнительным к прочности соединения нитей в точке контакта Поз. 1. Повышение качества соединения нитей ткани (например, утка и основы) объективно способствует повышению прочности полотна и изделий из этого полотна.
На Фиг. 15 показано формирование узла соединения и заполнения межниточного пространства. Условия соединения войлочного застила с тканью. Механизм соединения.
Качество соединения ткани и войлочного застила определяется многими факторами, в том числе формированием конструктивного элемента, расположенного между нитями ткани с условным названием «заклепка войлочная». Формирование войлочного элемента с формой исключающей выпадение застила из межнитяного пространства определяется геометрическими факторами. Форма застила характеризуется минимальным размером Н в центральной части и увеличенным размером L на ее торцевых частях. Технологическим элементом, обеспечивающим формирование конструктивного элемента, являются непосредственно нити ткани.
Профилирующий параметр нити - размер D. Форма поверхности элемента войлочного застила совпадает с формой поверхности нитей, что исключает зазоры и создает конструктивное единство ткани и застила.
На Фиг. 16 показано формирование узла соединения и крепления в сечении В-В. Область сжатия войлока. Н - область максимального сжатия.
D - поверхность сжатия и область сцепления (соединения).
Сечение В-В показывает, что форма нового конструктивного элемента постоянна для любого расположения плоскости сечения, проходящей через центр элемента.
На Фиг. 17 показан конструктивный элемент «узла соединения» без окружающих деталей (нитей ткани).
Конструктивный элемент, полотна с новой структурой, характеризуется конструкцией, обеспечивающей качественное соединение с тканью даже в условиях отсутствия «чешуйчатого» сцепления.
Конструктивные признаки элемента: «центральная часть элемента (размер Н) меньше параметров (размеров) торцевых частей (размер L)».
Форма поверхности определяется параметром D, который абсолютно совпадает с технологическим элементом его создающим - непосредственно нитью ткани. Вновь созданный элемент функционально обеспечивает: соединение с нитями ткани, уплотнение полотна, укрепление полотна, изменение его основных физико-технических свойств, например, теплофизические свойства и т.д.
На Фиг. 18 показано полотно в сборе. Профилирование полотна. Профилирование полотна целесообразно проводить по его наружной поверхности, например, в размер К. Достигается тем, что с наружной поверхности удаляются остатки волокна, например, механически. Характеризуется множественным заполнением межнитяного пространства войлокообразным застилом, в форме конструктивного элемента изображенного на Фиг. 17. В дальнейшем, из полотна комбинерованной структуры производят одежду (конструктивные элементы одежды) с новыми потребительскими свойствами.
На Фиг. 19 показано комбинированное полотно с новой структурой. Профилирование полотна.
Конструктивный элемент, см. Фиг. 17, имеет свойства, позволяющие на их основе создавать новые конструкции полотна (изделия), с новыми свойствами. Используется торцевая поверхность элемента. Так как элемент расположен перпендикулярно плоскости полотна и жестко укоренен в нем, то его развитая поверхность (размер L) позволяет присоединять «приваливать» к ней некоторое количество волокна и формировать на его основе войлочный застил с одной или обеих сторон ткани. Так как конструктивный элемент, см. Фиг. 17 расположен в каждой элементарной ячейке ткани, то такое множественное расположение обеспечивает прочное соединение наращиваемого слоя с тканью, а сама ткань функционально становится каркасом полотна новой конструкции. Таким образом, функционально, конструктивный элемент, см. Фиг. 17 становится технологическим инструментом в процессе создания нового структурного полотна. На Фиг. 19 размер М показывает наращенный слой на ткань, ранее профилированную в размер К.
Существенным признаком для такого технического решения является наличие конструктивного войлокообразного элемента в ячейках ткани (см. Фиг. 17) и его расположение.
На Фиг. 20 показано соединение волокна (например, войлочного застила) с нитями ткани. Введение волокна в нить ткани.
Ткань состоит из нитей, которые, таким образом, являются конструктивным элементом устройства - полотна или изделия из полотна. Нить, как конструктивный элемент состоит из текстильных волокон и/или филаментов. Структурные элементы текстильной нити могут соединяться круткой либо, в случае использования филаментных нитей, без крутки. Элементарные нити, как правило, имеют устойчивую извитость, благодаря которой большинство нитей отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Извитость, рыхлость и пористость являются характеристикой большинства элементарных и крученых нитей, в том числе смесовых. Указанные свойства нитей являются основой технического решения, в соответствии с которым, в порах нитей, а также между витками элементарных и/или крученых нитей формируется уплотнительный элемент, состоящий из волокон, преимущественно шерсти, а также иных натуральных, искусственных, синтетических или смесовых волокон в различных комбинациях. Волокна вводятся непосредственно в нить, преимущественно отдельными участками. Вводимые в нить волокна, являются уплотнительными конструктивными элементами.
Ткань размещают на твердой поверхности, например, столе. На ткани располагается волокно, предназначенное для введения в нити ткани. Воздействуют (давлением, например, твердого предмета), одновременно, на волокно и нити ткани круговыми Фиг. 20 Поз. 17 и/или возвратно-поступательными движениями Поз. 7, Поз. 8. Направление силового воздействия (давления) - со стороны волокна, в направлении нитей ткани и стола. Результат силового воздействия - локальная упругая деформация нитей ткани, смещение (перемещение) нитей ткани и их «прокручивание». Локальная упругая деформация (раздвижение) нити увеличивает ее локальную «пористость» и рыхлость. Под действием возмущающих факторов, см. Поз. 17, Поз. 7 и Поз. 8 формируются силы Поз. 11 обеспечивающие перемещение волокон Поз. 23 в нить. Так как волокна полностью окружают нить, то введение волокон в нить происходит также под действием сил реакции связи Поз. 12 и Поз. 15. Силовые реакции связи формируются, как ответ на действие сил Поз. 11 и являются также следствием начальных возмущающих факторов Поз. 17, Поз. 7 и Поз. 8. На Фиг. 21 (сечение Г-Г) показана конструкция нитей и направление перемещения волокна между нитями.
Крученая нить может состоять, например, из трех мононитей. Прилегание мононитей в крутке формирует спиралеобразный контакт и свободное пространство между ними Поз. 24.
В условии силового воздействия нити деформируются, прокручиваются, что позволяет перемещать волокно (войлокообразный застил) между нитями, а также в полое пространство Поз. 24.
На Фиг. 22 (Сечение Г-Г) показано формирование узла крепления. Силовые факторы, обеспечивающие сжатие элемента крепления войлочного застила в полостях нитей ткани.
Под действием внешних сил нити перемещаются и прокручиваются. В пространство, между нитями вводится волокно, заполняет его и формируется в прочный застил на основе физико-механических свойств (чешуйчатости, извитости, растяжимости и упругости). Постоянство расположения и соединения войлочного застила с поверхностью нитей обусловлена прочностью и упругостью самих нитей, а также прочностью и упругостью войлокообразного застила, находящегося между мононитями. Дополнительным фактором, обеспечивающим крепление и соединение застила с нитями является эластичность (способность принимать волокном любую форму) и пластичность волокон застила, т.е. способность застила, расположенного между нитями, сохранять свою форму после воздействия тепла, влаги и давления.
Указанные свойства, обеспечивают в замкнутом контуре крученых нитей постоянное упругое давление Поз. 25 нитей на волокно (застил), расположенный между нитями и, соответственно, постоянное упругое давление застила на нити. Следствием сжатия (зажима) волокон застила между мононитями является гарантированное постоянное соединение застила и нитей. Конструктивное единство обеспечивается сцеплением волокон застила и волокон нитей в условиях взаимного давления двух конструктивных элементов - нитей и волокон застила. Форма поверхности застила в плоскости сжатия определяется формой поверхности нитей и их круткой, которые осуществляют это сжатие. Размер Д (см. Фиг. 22) показывает зажим некоторого количества волокна Поз. 6 между мононитями.
На Фиг. 23 Поз. 26 показана спиральная форма однослойного сжатого слоя волокна, например, шерсти введенного между витыми мононитями ткани в продольном сечении. Нить не показана. Спиральная форма сжатого волокна соответствует форме крутки мононитей.
На Фиг. 24 показана конструкция крученой нити с двухслойным витым слоем волокна, например, шерсти введенного между нитями ткани в продольном сечении. Увеличение числа мононитей в крутке не меняет сущность предложения по существу, но обеспечивает новый технический результат.
Витой слой волокна Поз. 27 расположен внутри и вокруг нити Поз. 4. Смещенный второй слой волокна Поз. 28 также расположен внутри и вокруг нити Поз. 4. Двойной слой введенного волокна существенно повышает прочность соединения войлокообразного застила с материалом нити. Создается новый элемент ткани (полотна) с новыми потребительскими свойствами.
На Фиг. 25 показана конструкция крученой нити с многослойным витым слоем волокна, например, шерсти введенного между витыми нитями ткани в продольном сечении. В крученую нить Поз. 4 введены несколько слоев волокна Поз. 27, Поз. 28, Поз. 29, Поз. 30. Чем больше «круток» нити, тем больше слоев введенного волокна. Происходит функциональная трансформация нити. Для однослойного слоя волокна нить является опорой, каркасом этого конструктивного элемента, для многослойного каркасом является войлокообразный застил. Происходит постепенная трансформация из дополнительных функций в основные. Геометрия каждого из слоев застила, расположенного в нити имеет «винтообразную», спиральную форму, а спиральная форма является максимально эффективной, так как предполагает максимально возможное введение застила в конструкцию нити. Следует отметить, что предлагаемое техническое решение основано на использовании самих нитей, в качестве технологического инструмента. На Фиг. 26 показана конструкция устройства, обеспечивающая в комплексе с газогенератором действия способа. Устройство является насадкой, присоединяемой к шлангу по которому от компрессора подается воздух.
Конструкция насадки: представляет собой полый элемент Поз. 31, например, трубу, внутри которой находится толкатель Поз 33, который устанавливается таким образом, чтобы между толкателем Поз. 33 и полым элементом Поз. 31 находился сквозной канал Поз. 32. По сквозному каналу Поз. 32 воздух обтекает толкатель Поз. 33 и истекает в окружающее пространство. Толкатель Поз. 33 располагается, например, соосно элементу Поз. 31. Торцевая часть толкателя Поз. 33 выступает за торцевую часть полого наконечника Поз. 31 на некоторое расстояние, например, размер Ж. На Фиг. 27 показано сечение Е-Е насадка. Толкатель Поз. 33 соединен с корпусом полой трубы Поз. 31 стойками (кронштейнами) Поз. 34 таким образом, чтобы оптимально сформировать канал Поз. 32. На Фиг. 28 показана схема и механизм введения волокна в ткань и нити ткани.
В качестве инструмента, обеспечивающего действия предлагаемого способа используется насадок Поз. 31 с толкателем Поз. 33. Насадок соединен шлангом (патрубком) с газогенератором, например, компрессором. Воздух перемещается в полостях насадка Поз. 32 и выходит в окружающее пространство. Необходимым действием является перемещение насадка с толкателем не менее, чем по одной из координатных осей. Оптимальное действие - по трем координатным осям. Форма действия: возвратно-поступательные движения, например, вдоль полотна ткани (действие сил) Поз. 7 и Поз. 8 и/или круговые возвратно-поступательные движения Поз. 17. Воздушный поток, истекающий из сопла насадка, обеспечивает уплотнение и прилегание волокна в месте локальной деформации ткани, обеспечивая тем самым наиболее рациональные, эффективные условия по введению волокна толкателем. Толкатель Поз. 33 перемещает часть волокон в межнитяное пространство и в нити ткани. Зажим волокна между нитями производится действиями упругих сил восстанавливающих равновесное состояние после снятия нагрузки.
Пример создания «узла соединения войлочного застила с тканью», элементов конструкции узла и способа его реализации.
Ткань размещают на поверхности, например, столе. Наносят (располагают) волокно, предназначенное для введения в ткань на поверхность полотна ткани. Воздействуют (давлением, например, твердого предмета), одновременно, на волокно и ткань круговыми и/или возвратно-поступательными движениями. Направление силового воздействия (давления) - со стороны волокна, в направлении ткани и стола. Первичный результат силового воздействия - локальная упругая деформация ткани, смещение (перемещение) нитей ткани, «прокручивание» нитей. Локальная деформация (раздвижение) элементарной ячейки ткани обеспечивает увеличение «пористости» ткани. Перемещают, например, сдвигают часть нитей ткани (от одной и более), преимущественно, вдоль стола и одновременно, перемещают волокна, например, шерсти в зону (место) локальной деформации ткани, вдавливая (перемещая) часть волокон между нитями ткани, после чего снимают нагрузку (давление) в месте локальной деформации ткани и перемещают инструмент обеспечивающий усилие (сжатия и перемещения) на соседний участок.
После введения в образовавшуюся увеличенную ячейку или группу ячеек волокон происходит пространственный возврат элементарной ячейки ткани (группы ячеек) в номинальное состояние (состояние равновесия). Возврат происходит под действием силовых факторов: сил внутреннего сопротивления перемещению нитей ячейки от своего номинального (равновесного) состояния (расположения), как реакция ткани на местное возмущение и внешних сил - сил обеспечивающих локальную упругую деформацию соседнего участка. Перемещение устройства, обеспечивающего ввод волокна в ячейку ткани, на соседний участок, сопровождается снятием нагрузки на предыдущем участке. Неоднократно (более одного раза) повторяют технологические операции до заполнения ткани волокном (войлокообразным застилом). Количество технологических циклов определяется результатом.
Специальный инструмент, обеспечивающий локальную деформацию ткани, отдельных нитей и введение волокон в межнитяное пространство и непосредственно в нити, является технологическим инструментом, обеспечивающим выполнение операций способа.
В результате выполнения указанных выше действий созданы новые конструкции, устройства:
- «Узел соединения войлокообразного застила с тканью»;
- «Соединительный элемент нитей ткани»;
- «Способ соединения волокон с тканью»;
- «Уплотнительный элемент нитей ткани»;
- «Устройство, обеспечивающее выполнение действий способа по формированию узла соединения войлокообразного застила с тканью и соединительного элемента нитей ткани».
Все указанные выше технические решения конструктивно самостоятельны и объединены общим изобретательским замыслом.
Достигнутый технический результат:
- разработано новое полотно комбинированной структуры более простым и технологичным способом (в сравнении с прототипом) с улучшенными потребительскими свойствами;
- повышена технологичность, и конструктивность соединения войлочного застила с тканью;
- разработан узел соединения конструктивных элементов комбинированного полотна;
- разработано устройство, обеспечивающее выполнение операций предлагаемого способа;
- разработаны конструктивные элементы (полотна, изделия), обеспечивающие технические эффекты, необходимые для формирования полотна.
Обобщенный технический эффект:
- например, изменение пористости ткани обеспечило повышение плотности вновь разработанного полотна на основе ткани и войлокообразного застила. Повышение плотности уменьшило «продуваемость» полотна. Одновременно, изменились характеристики теплопередачи полотна. Волокно, введенное в ткань и расположенное в элементарной ячейке ткани, является эффективным «термосопротивлением» существенно повышающим защитные теплофизические свойства изделия из такого полотна. Ткани с высоким заполнением обладают большей устойчивостью к деформациям, поэтому при настиле и пошиве они почти не имеют перекоса, изделие из них лучше сохраняет форму и не сминается.
В сравнении с прототипом достигнутый технический эффект обеспечен путем внутренних резервов используемых материалов и не предполагает посторонних специальных материалов в форме клеевых прокладок и наличие собственно клея для формирования полотна или изделия комбинированной структуры на основе ткани и войлокообразного материала (застила).