Шпатель

Заявляемая полезная модель относится к строительным инструментам, предназначенным для нанесения и выравнивания отделочных материалов на поверхности, а именно к шпателям для выполнения финишных работ.
Из уровня техники известен шпатель-правило для финишных работ (патент РФ на полезную модель №178975, опубл. 24.04.2018), содержащий профильную ручку и рабочую пластину, соединенные между собой. Ручка имеет грибовидный профиль с плавными радиусами скругления, причем ручка расположена перпендикулярно плоскости рабочей пластины и имеет консоль сопряжения с узлом жесткого крепления рабочей пластины шпателя, при этом по всей длине консоли сопряжения перед узлом крепления предусмотрен усиливающий элемент, представляющий собой цилиндрическое утолщение, при этом на конце консоли располагаются фиксирующие рабочую пластину зажимы, представляющие собой две параллельные пластины, длина которых составляет не менее 1/8 ширины рабочей поверхности пластины шпателя, закрепленной в усиливающем элементе методом холодной запрессовки, при этом боковые торцы ручки устройства закрыты заглушками, рельеф крепления которых повторяет рельеф профиля ручки.
Также известен усиленный шпатель для финишных работ (патент РФ на полезную модель №188399, опубл. 11.04.2019), содержащий основание с ручкой и рабочую пластину, соединенные между собой узлом крепления, по всей длине основания перед узлом крепления расположен усиливающий элемент, представляющий собой утолщение треугольного профиля с двух сторон от рабочей пластины, узел крепления представляет собой две параллельные зажимные пластины основания, между которыми расположен край рабочей прямоугольной пластины, при этом рабочая пластина содержит ряд отверстий в месте крепления рабочей пластины и основания шпателя, зажимные пластины выполнены с рядами выступов, обращенными к рабочей пластине, причем рабочая пластина закреплена в основании методом холодной запрессовки.
Общими признаками известных технических решений является то, что рабочая пластина установлена и закреплена в основании шпателя между верхней и нижней зажимными пластинами.
Обычно для изготовления рабочих пластин шпателей используют стальные листы, которые, как правило, поставляются их производителями в виде рулонов. При этом стальной лист даже после размотки рулона стремится сохранять изогнутую форму из-за наличия в нём остаточных напряжений. Эти остаточные напряжения также сохраняются и после нарезки из листа полос, предназначенных для их использования в качестве рабочих пластин шпателей. В результате наличия таких остаточных напряжений, даже запрессованные между зажимными пластинами основания шпателя рабочие пластины не являются идеально плоскими, а сохраняют некоторую серповидность или волнистость в продольном направлении.
Данный недостаток не представляет больших проблем при изготовлении шпателей, предназначенных для выполнения черновых работ, так как в этом случае для изготовления рабочих пластин используют стальные листы толщиной более 1 мм, при этом требования к качеству выравниваемой поверхности не очень высоки.
Однако, в случаях, когда шпатели предназначены для выполнения финишных работ, и при этом длина рабочей пластины шпателя превышает 150 мм, её ширина находится в диапазоне от 50 до 110 мм, а толщина листа, из которой она изготовлена, составляет менее 0,7 мм, то любые нарушения неплоскостности листа становятся заметными и это сказывается на качестве выполняемых работ.
Заявляемой полезной моделью решается техническая проблема сохранения неплоскостности (серповидности) рабочей пластины шпателя в продольном направлении ввиду наличия остаточных напряжений в стальном листе, из которого она изготовлена.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является исключение серповидности рабочей пластины шпателя в продольном направлении.
Указанный технический результат достигается за счёт конструкции шпателя, включающего рукоятку, имеющую основание, в котором выполнены верхняя и нижняя зажимные пластины, а также рабочую пластину, которая установлена между верхней и нижней зажимными пластинами, в которой с целью принудительного перераспределения внутренних напряжений в полосе металла, предназначенной для её использования в качестве рабочей пластины шпателя поверхность верхней зажимной пластины основания шпателя, обращённая в сторону рабочей пластины, выполнена с перегибом, выполненным по радиусу или под углом α в поперечном направлении, а нижняя зажимная пластина выполнена уже, чем верхняя, за счёт чего во время закрепления рабочей пластины между верхней и нижней зажимными пластинами она изгибается в поперечном направлении, при этом происходит перераспределение внутренних напряжений внутри рабочей пластины, за счёт чего устраняется серповидность в продольном направлении. Таким образом, достигается максимальная плоскостность кромки рабочей пластины, выступающей из основания шпателя.
Суть заявляемой полезной модели иллюстрируется изображениями:
На Фиг. 1 показан общий вид шпателя, на котором обозначены:
1 – рукоятка; 2 – рабочая пластина; 3 – основание шпателя.
На Фиг. 2 изображена рабочая пластина 2 в двух напряжённых состояниях:
1) на Фиг. 2А показана рабочая пластина, имеющая остаточные напряжения, оставшиеся после размотки стального листа из рулона и имеющая серповидность по радиусу R1;
2) на Фиг. 2Б показана рабочая пластина, принудительно изогнутая в поперечном направлении по радиусу R2.
На Фиг. 3 изображён поперечный разрез шпателя, в основании 3 которого выполнены две зажимные пластины: верхняя зажимная 4 пластина и нижняя зажимная пластина 5.
На Фиг. 4 изображён поперечный разрез шпателя с закреплённой в его основании 3 между верхней 4 и нижней 5 зажимными пластинами рабочей пластиной 2.
Шпатель содержит (Фиг. 1) рукоятку 1 и рабочую пластину 2, жёстко закреплённую (например, запрессованную) в основании рукоятки 3.
Полоса листовой стали, предназначенная для её использования в качестве рабочей пластины 2 до её установки в основание 3 (Фиг. 2А), как правило, имеет некоторую серповидность в продольном направлении с радиусом R1, образующуюся в рулоне листовой стали и сохраняющуюся в стальном листе после размотки рулона в результате наличия остаточных напряжений.
При этом в случае принудительного перегиба такой полосы в поперечном направлении по радиусу R2 (Фиг. 2Б), в ней происходит перераспределение внутренних напряжений, за счёт чего серповидность в продольном направлении исчезает, а кромка рабочей пластины 2 становится прямолинейной.
С этой целью рабочую пластину 2 закрепляют в сновании 3 с помощью двух зажимных пластин – верхней 4 и нижней 5 (Фиг. 3 и 4), причём для обеспечения изгиба рабочей пластины 2 в поперечном направлении поверхность верхней зажимной пластины 4, обращённая в сторону рабочей пластины 2, выполнена с перегибом в поперечном направлении под углом α (Фиг. 3), а нижняя зажимная пластина 5 имеет ширину уже, чем ширина верхней зажимной пластины 4, достаточную для обеспечения изгиба рабочей пластины 2.
За счёт такой конструкции после установки и закрепления (Фиг. 4) рабочая пластина 2 изгибается в поперечном направлении под действием противоположно направленных сил P1 и P2, при этом она выпрямляется в продольном направлении. Таким образом, происходит перераспределение внутренних напряжений в рабочей пластине 2 и устраняется серповидность в её продольном направлении.
Заявляемая конструкция шпателя может быть использована для выполнения финишных работ со штукатуркой и шпаклевкой, при которых необходимо, чтобы кромка рабочей пластины была максимально прямолинейной. При этом размеры рабочей пластины, закрепляемой между верхней и нижней зажимными пластинами, например, методом холодной запрессовки, подбираются в зависимости от пластичности рабочего материала и, как правило, находятся в следующих диапазонах: длина более 150 мм, ширина от 50 до 110 мм, а толщина листа, из которой она изготовлена, составляет менее 0,7 мм.
Таким образом, за счёт заявляемой конструкции шпателя исключается серповидность его рабочей пластины в продольном направлении и достигается максимальная плоскостность её рабочей кромки.