ВОРС ДЛЯ МЕТЛЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для формования термопластичных материалов, а именно к устройствам, предназначенным для изготовления ворса для бытовой уличной метлы из термопластичных масс.
Известны ленточные нити из термопластов с односторонним рифлением поверхности (патент РФ №2254998, кл. В 29 D 7/00, публ. 2005 г.).
Известные ленточные нити не пригодны в качестве ворса для уличной метлы, так как ленты получаются очень тонкими и имеют низкие эксплуатационные чистящие свойства из-за высокой гибкости.
Известен ленточный ворс для метлы, выполненный с зигзагообразными поверхностями из термопластов, с длиной зигзага 0,5-1 мм («Ворс полипропиленовый для метлы пластиковой», изготовитель - муниципальное унитарное предприятие опытно-механический завод «Коломенский» и ЗАО «ВИРА», г.Коломна, открытое применение с 2005 г.).
Недостаток ворса с зигзагообразными поверхностями заключается в сложности крепления пучка ворса в оголовке метлы из-за низкой плотности прилегания прутков. Возможность выпадения ворса из оголовка метлы при эксплуатации, что ограничивает его применение.
Известен ленточный ворс для метлы, выполненный из термопластов с волнообразной поверхностью, имеющей неравномерное расстояние между вершинами волн от 0,5 до 8 мм
(«Ворс полипропиленовый для метлы пластиковой», изготовитель - ООО «Полимерволокно», г.Санкт-Петербург, открытое применение с 2005 г. - прототип).
Низкое сцепление ворса в оголовке метлы из-за волнообразной поверхности не исключает возможность его выпадения из оголовка при эксплуатации, что снижает надежность и долговечность уличной метлы.
Известно устройство для изготовления ворса с гладкой поверхностью, включающее экструдер, узлы первой и второй протяжки, ванны охлаждения и промывки нити, установленные перед узлами первой и второй протяжки (патент СА №1313931, кл. А 46 В 1/00, публ. 1988).
Низкое сцепление прутков ворса в оголовке метлы из-за их гладкой поверхности не исключает возможность их выпадения из оголовка метлы при эксплуатации. Это ограничивает применение известного ворса в уличных метлах.
Известно устройство для изготовления полос из термопластов, содержащее экструдер с формующей головкой, калибрующие валки, приемный валок, расположенный между формующей головкой и калибрующими валками, и режущий инструмент (А.с. №685508, кл. В 29 D 7/02, публ. 1979 г.).
Однако устройство предназначено для гладких лент и имеет сложную конструкцию режущих ножей, требуется обрезка лишних кромок ленты.
Известно устройство для формования профильно-длинномерных изделий, содержащее экструдер с экструзионной головкой и два валка, смонтированных с возможностью противоположного вращения, один
из которых выполнен с гладкой цилиндрической поверхностью, а другой - с профилирующей частью, соответствующей профилю получаемого изделия (А.с. №1024290, В 29 D 7/02, публ. 1983 г.)
Данное устройство предназначено для высокого профиля и не может быть использовано для получения ворса для метлы.
Известно устройство для изготовления тонких профильных лент из термопластов, содержащее экструдер с плоскощелевой головкой, узел первой протяжки нити из термопласта, содержащий два валка, смонтированных с возможностью противоположного вращения, один из которых выполнен с профилирующей частью, а другой - с гладкой цилиндрической поверхностью, причем валок с профилирующей частью выполнен с рельефным профилем, обратным необходимому профилю на ленте, а валок с гладкой цилиндрической поверхностью содержит две кольцевые проточки, которые расположены на расстоянии друг от друга, соответствующем ширине получаемой ленты, причем оба валка выполнены с каналами для охлаждения, приводной валок и свободно вращающийся валок для направления нити к узлу второй протяжки, содержащему тянущие обрезиненные валки, и отрезной механизм (патент РФ №2254998, кл. В 29 D 7/00, публ. 2005 г. - прототип).
Известное устройство позволяет получить ленту с односторонней накаткой. Применение тонких лент в качестве ворса для уличной метлы не целесообразно, так как низкая плотность пучка метлы и сложность его фиксации в оголовке не позволяют создать метлу с высокими эксплуатационными, чистящими свойствами и длительным сроком службы.
Технический результат полезной модели ворса для метлы - улучшение чистящих свойств ворса в пучке метлы за счет
поперечного рифления широких его поверхностей, упрощение и удобство сборки метлы, повышение надежности фиксации пучка ворса в оголовке метлы, что соответственно снижает трудоемкость изготовления и повышает долговечность метлы.
Технический результат полезной модели устройства для изготовления ворса для метлы - изготовление ворса широкой номенклатуры (по толщине и длине), простота и низкая стоимость изготовления устройства, удобного в обслуживании, обеспечение надежности и высокой производительности его работы.
Технический результат достигается тем, что ворс для метлы, образованный из термопласта, выполнен с овальным сечением с двухсторонним рифлением на широких его поверхностях.
Предпочтительно рифление выполнить в виде выступов высотой от 0,1 до 0,5 миллиметров, расположенных поперечно длине ворса с шагом от 0,1 до 1,5 миллиметров.
Целесообразно выполнить ворс шириной от 1 до 6 миллиметров, толщиной от 0,5 до 3 миллиметров.
Технический результат достигается тем, что в устройство для изготовления ворса для метлы, включающее экструдер, узел первой протяжки нити из термопласта, содержащий нижний и верхний валки, узел второй протяжки включающий два приводных валка с приводом, смонтированных с возможностью противоположного вращения, отрезной механизм, введены два ролика с кольцевыми проточками на цилиндрической поверхности для установки нити, неподвижно установленных после узла первой протяжки для стабилизации скорости перемещения нити и растяжения нити к узлу второй протяжки, в первом узле протяжки верхний валок подпружинен, а нижний валок выполнен с кольцевой радиусной
выемкой для формирования нити круглого сечения и имеет частотно-регулируемый привод для регулирования скорости первой протяжки, в узле второй протяжки каждый приводной валок выполнен с накаткой и снабжен шестерней прямозубой, причем привод вращения приводных валков выполнен частотно-регулируемым с возможностью установки скорости второй протяжки больше скорости первой протяжки.
Предпочтительно ролики расположить с возможностью S-образной установки нити и выполнить их с кольцевой проточкой на цилиндрической поверхности для направления нити.
Предпочтительно в узле второй протяжки каждый приводной валок выполнить с накаткой в виде выступов, расположенных продольно оси его вращения.
Целесообразно перед узлами первой и второй протяжки установить средства охлаждения нити.
Предпочтительно иметь средства охлаждения нити, представляющие собой первую и вторую ванны, выполненные с возможностью подключения проточной воды.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, полезная модель соответствует критерию «новизна».
На фиг.1 - увеличенный фрагмент получаемого ворса (вид сверху); на фиг.2 - вид А-А - на фиг.1; на фиг.3 изображено устройство для получения ворса для метлы; на фиг.4 - узел первой протяжки; на фиг.5 - узел второй протяжки; на фиг.6 - неподвижные ролики в разрезе.
Ворс 1 (фиг.1) для метлы выполнен из термопласта, например, полипропилена, и имеет овальное сечение (фиг.2) с двухсторонним рифлением на широких его поверхностях, выполненным в виде выступов 2 высотой (h) от 0,1 до 0,5 миллиметров, расположенных продольно длине ворса с шагом (1) от 0,1 до 1,5 миллиметров. Длина выступов (L) от 0,5 до 5 миллиметров. Ширина (S) ворса от 1 до 6 миллиметров, толщина (H) от 0,5 до 3 миллиметров. Длина ворса в зависимости от назначения и конструкции метлы может быть от 20 до 70 см.
Устройство для изготовления ворса включает экструдер 3 (фиг.3), узел первой протяжки нити из термопласта, содержащий нижний (ведущий) и верхний (ведомый) валки 4, 5, первый и второй неподвижные ролики 6, 7 (фиг.6) с кольцевыми радиусными проточками 8 на цилиндрической поверхности для установки нити с S-образным изгибом, жестко закрепленные на опоре 9 после узла первой протяжки для стабилизации скорости перемещения нити и растяжения нити к узлу второй протяжки. Опора 9 выполнена с возможностью углового наклона для изменения толщины (H) ворса. Угловое положение опоры 9 устанавливается в процессе наладки устройства на заданную толщину ворса. Узел второй протяжки включает первый и второй приводные валки 10, 11, смонтированные с возможностью противоположного вращения, и их привод 12 (фиг.3). Отрезной механизм 13 (фиг.3) обеспечивает резку нити на отрезки необходимой длины и может быть выполнен, например, с частотно-регулируемым приводом, обеспечивающим электронную регулировку с плавным изменением скорости вращения подвижного ножа. В первом узле протяжки (фиг.4) верхний валок 5 подпружинен, а нижний валок 4 выполнен с
кольцевой радиусной выемкой 14 для формирования нити круглого сечения и имеет частотно-регулируемый привод 15 для регулирования скорости первой протяжки. В узле второй протяжки каждый приводной валок 10, 11 выполнен с накаткой в виде расположенных продольно оси вращения выступов 16 (условно показаны линиями), шаг и высота которых соответствуют шагу и высоте выступов 2 рифления ворса 1, и снабжен шестерней 17 прямозубой (фиг.5). Привод 12 вращения приводных валков 10, 11 с шестернями 17 прямозубыми выполнен частотно-регулируемым с возможностью установки скорости второй протяжки больше скорости первой протяжки. Для перемещения нити без обрыва в процессе формирования ее профиля и растяжки перед узлами первой и второй протяжки установлены средства ее охлаждения, выполненные в виде первой и второй ванн 18, 19 (фиг.3). Подвижные ролики 20, установленные в первой и второй ваннах 18, 19 и около них, обеспечивают направление движения нити через указанные ванны 18, 19. Охлаждение нити во второй ванне 18 дополнительно способствует качеству и четкости рифления. Все валки, их опоры и приводы смонтированы на плите (на фиг.3 не показано).
Устройство для изготовления ворса 1 для метлы работает следующим образом. Горячая полимерная масса с помощью экструдера 3 (фиг.3) выдавливается из экструзионной головки и подается через подвижные ролики 20 в первой ванне 18 с проточной водой (для предварительного охлаждения) на узел первой протяжки. Нижний и верхний валки 4, 5 (фиг.4) осуществляют первую протяжку для формования нити 21 с круглым сечением за счет наличия кольцевой радиусной выемки 14 в нижнем валке 4. Скорость первой протяжки регулируется частотно-регулируемым приводом 15.
Первый и второй неподвижные ролики 6, 7 обеспечивают направление нити 21, установленной в их кольцевых радиусных проточках 6, к узлу второй протяжки со стабилизированной скоростью перемещения нити. Для получения нити овального сечения скорость перемещения нити со второго узла протяжки превышает скорость перемещения нити с первого узла протяжки. Для получения качественного рифления нити перед второй протяжкой ее охлаждают в проточной воде второй ванны 19, перемещая нить через нее посредством подвижных роликов 20.
Таким образом, нить 21, S-образно огибая первый и второй неподвижные ролики 6 и 7 и охлаждаясь в проточной воде, поступает с растяжкой до овального сечения к узлу второй протяжки, где с помощью приводных валков 10, 11 на нити формируют рифление накаткой. Скорость второй протяжки нити регулируется приводом 12. Затем нить поступает к отрезному механизму 11, который режет ее на отрезки необходимой длины.
Длина ворса может изменяться плавным изменением скорости вращения подвижного ножа отрезного механизма 11. Толщина (Н) нити может изменяться до заданных размеров путем изменения угла наклона опоры 9 с первым и вторым неподвижными роликами 6, 7. Так как ширина (S) нити остается постоянной, то не требуется применять устройства для обрезания боковых ее кромок, тем самым упрощается конструкция устройства.
Полученный ворс 1 имеет овальное сечение (фиг.1) с двухсторонним рифлением на широких его поверхностях. Ворс 1 не имеет неоднородностей и внутренних напряжений в материале и получен при небольших материальных затратах. В качестве материала термопласта для изготовления ворса 1 может быть применен полипропилен.
Ворс (фиг.1, 2) в пучке метлы за счет дополнительного сцепления выступов 2 рифления надежно фиксируется в оголовке метлы, обеспечивая повышение ее долговечности. Применение предлагаемого ворса снижает трудоемкость фиксации пучка ворса в оголовке метлы. Устройство получения рифленого ворса отличаются простотой, экономичностью. Применение недефицитных элементов позволяет изготавливать удобные в эксплуатации устройства для получения качественного ворса с высокой производительностью без высоких затрат на производство. Оптимальная форма нити с поперечным рифлением широких ее поверхностей обеспечивает повышенные чистящие свойства изготавливаемого ворса.