Сборный детский игровой домик из полимерного материала

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к области игровых сборных конструкций, выполненных из полимерного материала, и может быть использована в целях развлечения и развития детей и предназначена для размещения преимущественно вне помещений на открытом воздухе.
Уровень техники
В уровне техники представлен широкий спектр сборных конструкций, представляющих собой игровые домики, являющихся мини-копиями реальных домов, которые позволяют детям проникать во внутреннее пространство для развлечений и проведения досуга.
Как правило, известные конструкции обладают чрезмерной сложностью изготовления и не предназначены для игр вне дома, либо имеют низкий срок эксплуатации и сохранения первозданного внешнего вида, что обусловлено их составом и видами нанесения декоративного оформления, так как используемые материалы (например, картон) подвержены существенному воздействию окружающей среды и быстро приходят в негодность, например, вследствие воздействия осадков.
Например, из уровня техники известен сборный детский домик, содержащий элементы конструкции, выполненные из бумаги (гофрокартона) (RU 35239 U1, 10.01.2004). В известном решении все стены домика и отдельно крыша выполнены из цельных прямоугольных листов гофрокартона. В известном решении не предусмотрено средств, которые бы позволяли размещать конструкцию на открытом воздухе на длительное время. Так, из п. 3 формулы указанного патента следует, что что стены домика и крыша выполнены с возможностью их раскрашивания карандашами и/или красками, из чего следует, что изначально элементы конструкции домика не являются окрашенными, т.е. не являются защищенными от внешних воздействий. При этом сведений о каких-либо средствах защиты элементов конструкции в материалах патента не содержится.
Также известно техническое решение, которое направлено на повышение прочности домика (RU 168852 U1, 21.02.2017). Известный детский домик содержит переднюю, боковые и заднюю стенки, крышу, пол, снабженные каркасами и соединенные между собой крепежными элементами. В реферате указанного патента отмечено, что технический результат, выражающийся в повышении прочности домика, обеспечивается тем, что каркасы передней, боковых и задней стенок выполнены в виде деревянных рам с обшивкой фанерой.
Вместе с тем, в описании патента указано, что достижение технического результата достигается тем, что каркасы передней, боковых и задней стенок выполнены с обшивкой с наполнителем и наружным текстильным слоем.
Так же, как и в предыдущем случае, в рассмотренном решении не предусмотрено средств, которые бы позволяли размещать конструкцию на открытом воздухе на длительное время, причем наружный текстильный слой не обладает какой-либо устойчивостью к воздействию окружающей среды, например, в виде осадков.
Другим известным аналогом является изобретение (RU 2070083 C1, 28.06.1993), раскрывающее игровой конструктор, содержащий набор плоскостных модулей, выполненных в виде неметаллических прямоугольных перфорированных панелей, каждая из которых на кромках имеет чередующиеся пазы и выступы для размещения соединительных стержней. Панели выполнены в виде гофропласта из полимерного материала. Изобретение относится к игрушечным строительным наборам и конструкторам и может быть использовано для построения детьми различных напольных игровых пространств и их оборудования (интерьерных комната, квартира, класс, магазин и т. д. и экстерьерных город, улица, площадь, двор, парк и т.д.) в условиях квартир, детских садов и школ как спецоборудование для активации игровых методов обучения и воспитания.
Недостатком указанного аналога является то, что он предназначен только для помещений. Кроме выполнения из гофрированного полимера, в изделии не предусмотрено защиты от условий окружающей среды.
Ближайшим аналогом является полезная модель (RU 203852U1, 18.08.2020), раскрывающая сборный детский игровой домик, предназначенный для размещения преимущественно вне помещений на открытом воздухе. Элементы домика изготовлены из древесной плиты. На элементы конструкции (стенки и крышу) нанесены изображения (с одной или обеих сторон листов), выполненные методом цветной печати, устойчивой к действиям окружающей среды, например, ультрафиолетовой печатью, сублимационной печатью или термотрансфером.
В заявленной полезной модели автором предложено наносить изображения методом цветной печати на полимерный материал. Поскольку полимерная плита более легкая, чем древесная, собирать такое изделие более просто и комфортно. Домик из полимерных элементов более влагостойкий по сравнению с домом из древесной плиты, поэтому изделие еще больше защищено на открытом воздухе. Другой важный аспект для производства изделия: полимер более дешевый и технологичный, чем древесная плита. Нанесенный на полимерный материал рисунок методом цветной печати сохраняет цвет длительное время, что увеличивает срок эксплуатации изделия.
Предложенная полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности конструкции для целей эксплуатации на открытом воздухе, а именно долговечности.
Преимущество заявленной полезной модели заключается в том, что полимерный материал является более непроницаемым для условий внешней среды, чем из дерева, фанеры или ДСП, а следовательно, и более надежными. Новым является также нанесение на полимерный материал изображения методом цветной печати.
Согласно ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике» под термином «надежность» понимается комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств. Применимо к заявленному решению под надежностью заявителем понимается повышение долговечности детского игрового домика, предназначенного для размещения преимущественно вне помещений на открытом воздухе, что выражается в том, что домик, в отличие от аналогов, выполнен из полимерных плит с нанесенными на них изображениями, выполненными методом цветной печати.
Раскрытие полезной модели
Для достижения указанного выше технического результата предложен сборный детский игровой домик, содержащий элементы конструкции: основание, стенки и крышу, соединенные между собой крепежными элементами, при этом элементы конструкции выполнены из полимерного материала с нанесенными изображениями, выполненными методом цветной печати.
Крепежные элементы представляют собой выполненные на краевых частях стенок выступающие прямоугольные элементы, а соответствующие им прорези выполнены на элементах конструкции, предназначенных для соединения.
В дополнительном варианте осуществления изображения, для переноса изображения на полимерную плиту используют ультрафиолетовую печать.
В дополнительном варианте осуществления изображения для переноса изображения на полимерную плиту используют сублимационную печать.
В дополнительном варианте осуществления изображения для переноса изображения на полимерную плиту используют термотрансфер.
Изображения расположены на одной или обеих сторонах элементов конструкции.
В качестве материала полимерной плиты используют полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), поликарбонат (ПК), полиэтиленвинилацетат (ЭВА), поливинилхлорид (ПВХ), сополимер акрилонитрил с бутадиеном и стиролом (АБС), ударопрочный полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПММА).
В нижеследующем разделе описания представлены сведения, показывающие каким образом возможно осуществление полезной модели с достижением указанного технического результата.
Осуществление полезной модели
Известно, что полимерные плиты - полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), поликарбонат (ПК), полиэтиленвинилацетат (ЭВА), поливинилхлорид (ПВХ), сополимер акрилонитрил с бутадиеном и стиролом (АБС), ударопрочный полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПММА) - это материалы, произведенные синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических преобразований. В результате получаются изделия с высокими эксплуатационными характеристиками.
Так, известно, что полимер представляет собой вещество из «мономерных звеньев», соединенных в длинные макромолекулы. За счет поли- мерности (множественности) структуры увеличиваются показатели качества изделия. При небольшой толщине и массе, прочность полимерного листа с определенной толщиной в несколько раз выше прочности цельного древесного материала аналогичной толщины.
Полиэтилен (ПЭ) - синтетический полимер, характеризуется термопластичностью и химической стойкостью.
Полипропилен (ПП) - синтетический полимер, характеризуется термопластичностью и химической стойкостью
Полиэтилентерефталат (ПЭТ)- синтетический полимер, характеризуется термопластичностью и полиэфирностью, легко поддается обработке.
Поликарбонат (ПК), полиэтиленвинилацетат (ЭВА), поливинилхлорид (ПВХ), сополимер акрилонитрил с бутадиеном и стиролом (АБС), ударопрочный полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПММА) - синтетические полимер, характеризуеются термопластичностью и устойчивостью к внешним воздействиям.
Отмеченные свойства эксплуатационных качеств полимеров, использованных для плит изделия в предложенной полезной модели, явились основанием для их использования при осуществлении сборочных операций между элементами конструкции, химическая стойкость обеспечивает эффективное принятие наносимых печатей и красок поверхностью.
Полезная модель поясняется следующими фигурами:
на фиг 1- общи вид домика;
на фиг. 2 – вид спереди
на фиг. 3- вид сзади ¾;
на фиг. 4 – вид справа;
на фиг. 5 - показано крепление элементов домика.
Основные элементы сборного домика включают: вертикальные (боковые) стенки 1, горизонтальные стенки 2, двускатную крышу 3, крепежные прямоугольные элементы 4, соответствующие им прорези 5 и основание 6.
Полимерные плиты (листы) для производства элементов домика изготовлены любым известным способом: экструзионным, либо каландровым способом, либо прессовый методом, либо спеканием, либо методом блочной полимеризации.
В представленном варианте осуществления полезной модели конструктивные элементы выполнены из полимерного материала, а изображение картинки -ультрафиолетовой печатью с обеих сторон конструктивных элементов.
Из представленных примеров для специалиста очевидна возможность вариантного использования полимерных плит и цветной печати.
Сборка домика может быть осуществлена, например, следующим образом. Варианты последовательности сборочных операций могут отличаться в зависимости от количества людей, осуществляющих сборку домика.
На ровной поверхности размещают основание 6, приводят в вертикальное положение одну из или одновременно несколько вертикальных (боковых) 1 или горизонтальных 2 стенки. Совмещают прорези 5 на элементе конструкции - листах боковой (ых) стенок или/или крыши с соответствующим им прямоугольными элементами 4 и механическим усилием продевают крепежный элемент в соответствующую ему прорезь до совмещения плоскости листа с краевой частью вертикальной или горизонтальной стенок. Затем механическим усилием смещают лист(ы) вертикальной (ых) стенок или крыши. Параметры прямоугольных крепежных элементов выбраны в зависимости от толщины полимерной плиты таким образом, чтобы после осуществления указанных операций соединенные элементы конструкции не имели свободного хода. Например, ширина прорези может быть выбрана равной или менее толщины полимерной плиты. Выбор указанного параметра, а также выбор ширины прорези для обеспечения смещения с сохранением требуемых параметров изделия (например, так, чтобы между соседними листами полимерной плиты не было промежутков в виде щелей) не представляет сложности для специалиста.
В случае, если боковые стенки и/или скаты крыши (каждый из них) выполняются из нескольких полимерных плит, соответствующим образом размещаются прямоугольные элементы и прорези на полимерных плитах.
В случае, если передняя или задняя стенки выполняются из двух частей, в предложенном решении предусматривается возможность соединения таких частей между собой посредством пластины из полимерной плиты и крепежных изделий с самонарезающейся резьбой. Например, пластина используется в качестве накладки на обе части стенок и присоединяется к обеим стенкам посредством саморезов.
Кроме того, в заявленном решении предусмотрено, что на элементы конструкции (основание, стенки и крышу) нанесены изображения (с одной или обеих сторон листов), выполненные методом цветной печати, устойчивой к действиям окружающей среды, например, ультрафиолетовой печатью, сублимационной печатью или термотрансфером.
Необходимо отметить, что данные признаки не направлены только на достижение результата, который можно было бы признать заключающимся в повышении зрелищности или удовлетворении эстетических потребностей, хотя и не исключает его. К тому же, нанесенная печать служит дополнительным слоем защиты полимерной плиты от внешних воздействий, а значит и повышает надежность изделия.
Из уровня техники известны способы ультрафиолетовой печати (УФ-печати), в соответствии с которыми используются специализированные красящие вещества, быстро затвердевающие под воздействием ультрафиолетового излучения. Как и стандартные чернила, УФ-чернила содержат смолы и пигменты. Но вместо растворителей они содержат мономеры и олигомеры - небольшие углеродные молекулы, которые имеют возможность формироваться в длинные цепи, образующие полимеры. Если полимеры похожи на цепь, то мономеры, которые обеспечивают свойства, похожи на звенья этой цепи. Для активации формирования цепи, в УФ-чернила добавляют особо светочувствительные компоненты, называемые фото инициатора ми. Процесс отверждения называется полимеризацией.
Полимеризация УФ-чернил под ультрафиолетовым излучением необратимо изменяет их внутреннюю структуру - мономеры в одной цепи полимера начинают связываться в аналогичные мономеры в смежной цепи, формируя сеть. Важная особенность УФ-чернил заключается в том, что при отверждении, практически весь чернильный слой превращается в твердую субстанцию - полимер. Полученное в результате УФ-печати изображение устойчиво к трению, нахождению в руках, влажности, изменению температуры и другим факторам окружающей среды. Обладая хорошими адгезивными свойствами, УФ-чернила хорошо проникают в структуру полимерных плит и при полимеризации надежно защищают конструкцию от осадков, при этом придавая дополнительную прочность полимерным плитам.
Другой способ переноса изображения картинки на полимерные плиты, ранее не использованный при производстве детского полимерного игрового домика - сублимационная печать. Метод основан на сублимации красящего вещества, переходящего при нагреве сначала в газообразное, а затем в твердое состояние. Для нанесения используется термопресс, разогревающий поверхность материала. Попадающая на нее краска прочно спаивается с поверхностью, образуя слой, устойчивый к механическим воздействиям. Такие изображения отличает очень высокая устойчивость к эксплуатации.
Разновидностью сублимации является термотрансфер при котором переносят высококачественные полноцветные изображения, в том числе на нетканые материалы. Первым этапом технологии является печать на термотрансферной бумаге. Бумага представляет собой двухслойный лист. Верхний слой - тонкая, чувствительная к воздействию температуры пленка. Нижний слой - плотная бумажная подложка, которая до нагрева удерживает пленку, а при нагревании отделяется от нее и удаляется, а пленка припаивается к материалу. После печати лист просушивается, затем переносится на полимерную плиту.
Поскольку указанные способы переноса изображения картинок на полимерную плиту не являются предметом правовой охраны и известны из уровня техники, процесс их нанесения на готовый домик или сборные элементы домика не требуют раскрытия в настоящей заявке.
Таким образом, в предложенной полезной модели нанесение на элементы конструкции изображений, выполненных методом цветной печати, устойчивой к действиям окружающей среды, обеспечивает повышенную защищенность конструкции от воздействия осадков, перепадов температуры, влажности, других воздействий окружающей среды.
Следовательно, выполнение элементов конструкции из полимерных плит и нанесение на элементы изображений, выполненных методом цветной печати, устойчивой к действиям окружающей среды является существенным для повышения надежности эксплуатации возведенного домика на открытом воздухе, увеличивает долговечность изделия. Дополнительно следует отметить, что полученное указанным способом изображение выглядит реалистичным и ярким, при этом красящие вещества, вследствие отсутствия растворителей, не наносят вред экологии. Уличный игровой домик из полимерных плит легче собирается и дешевле по сравнению с аналогом из древесных плит.