ИМИТАТОР ПРИРОДНОГО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к средствам декора интерьеров и открытого пространства, а точнее к декоративным изделиям, имитирующим природные объекты -камни, скалы, водопады и др. объекты, а также элементы искусственных сооружений из дерева, стекла, металла и их комбинаций.
Проблема сохранения окружающей среды требует создания решений,
позволяющих заменять в конструкциях декоративные и несущие части на имитаторы из искусственных материалов, обладающие достаточным запасом прочности, обеспечивающие сборку широкого спектра конструкций и внешне полностью копирующие разнообразные природные объекты.
Известно решение по US 4133692, C 04 D 007/02 от 09.01.1979 г. относящееся к искусственному камню, выполненному из цемента. Способ изготовления камня включает смешение цемента, песка и воды в количествах, обеспечивающих затвердевание формы, изготовленной из указанной смеси. Далее формируют неклейкую поверхность путем укладки множества жгутов поперек поверхности изделия. Жгуты имеют размеры и расположение, позволяющие их удалить с поверхности после частичного затвердевания смеси для получения на поверхности имитации частей камня. Последняя достигается при заливке смесью случайно ориентированных пустот, получающихся при удалении жгутов. Жгуты укладывают параллельно таким образом, чтобы было удобно их снимать, поднимая за концы под углом 45 градусов. Лист со жгутами и затвердевшей смесью разбивают и получают в результате множество кусков материала.
Согласно US 5749320, А 01 К 063/00 от 12.05.1998 г искусственный ландшафт для аквариума выполнен из разноцветного пластика. Ландшафт приклеивают к задней наружной стенке аквариума.
Согласно US 5543100, B 29 С 33/40 от 06.08.1996 г искусственный камень выполнен из полимерных материалов. Для изготовления имитатора сначала с натурального камня снимают негатив и по нему из стекловолокна формуют жесткую
матрицу, которую далее заполняют поливинилхлоридом или полиэфиром и отверждают.
Согласно FR 2617769, В 44 С 3/06 от 06.07.1987 г. декоративное изделие для аквариума содержит основу, выполненную из пенополиуретана или вспученного полистирола, покрытую слоем парафина, красителя и пищевого полиэфира. Изделие изготавливают как в виде единичного экземпляра, так и серийно. В последнем случае материалом для изделия служит пенополиуретан, а негативом заданного образца-модель, содержащая слой полиэфира и облицовку.
Наиболее близким решением заявляемой полезной модели является полезная модель «Изделие, имитирующее природный объект» по свидетельству РФ на полезную модель №25457, В 29 С 44/06 от 03.07.2002.
3
3
Известный имитатор природного объекта содержит жесткий корпус, состоящий, по меньшей мере, из трех слоев полимерного материала. Внутренний слой выполнен из полимерного материала меньшей плотности и большей толщины, чем наружные слои, обладающие водостойкими свойствами. Внешний из указанных наружных слоев имеет фактуру и окраску, присущую заданному природному объекту, например камню, дереву, раковине или кораллу или их сочетаниям. Внутренний слой может быть выполнен из полиуретана, а наружные слои - из полиуретана или акрила или эпоксидной смолы. Плотность внутреннего слоя 0.01-0.04 г/см, а толщина 10-50 мм, плотность наружных слоев не менее 0.7 г/см, толщина-0.1-1.5 мм.
Согласно известному решению корпус имитатора изготавливают последовательным нанесением, по меньшей мере, трех слоев полимерного материала, что усложняет технологический процесс и соответственно повышает себестоимость. Необходимо заметь также, что изделие, изготовленное по известному решению, как правило, с трудом поддается механической обработке, что значительно ограничивает область его применения.
Задачей полезной модели является усовершенствование известного имитатора, обеспечивающее упрощение и удешевление процесса его изготовления, а также расширение диапазона его использования.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в снижении стоимости имитатора, повышении его технологичности и расширения диапазона использования.
Технический результат достигается за счет того, что в изделии, имитирующем природный объект, содержащем жесткий полый корпус, выполненный из слоев полимерного материала, внутренний из которых имеет меньшую плотность и большую толщину, а наружный слой имеет фактуру и окраску, присущие природному объекту, корпус выполнен двухслойным.
Предпочтительно внутренний слой выполнять толщиной не менее, чем в 3 раза, превышающей толщину наружного слоя, а последний - плотностью, превышающей плотность внутреннего слоя не менее, чем в 10 раз. При указанных соотношениях внутренний слой является довольно плотным, выполняет функцию наполнителя и обеспечивает повышение прочности всей конструкции.
Тонкий наружный слой позволяет с большой точностью копировать форму разнообразных природных объектов, а оптимальное сочетание плотностей слоев позволяет, когда это необходимо, проводить механическую обработку для доведения формы готового изделия до требуемых размеров и фактуры.
Количество открытых пор в изделии - не более 5%. Благодаря такой структуре имитатор впитывает меньше влаги, чем известный имитатор, и более стоек во влажной среде.
3
3
Из известных в настоящее время полимеров для внутреннего слоя могут быть использованы: пенополиуретан, полиуретан, вспененный полистирол, вспененный полиэтилен низкого давления, а для наружного слоя - акрил, эпоксидная смола, полиуретан, уретан. При использовании перечисленных материалов оптимальным соотношением плотностей слоев изделия является такое, при котором плотность внутреннего слоя превышает 0.04 г/см, а плотность наружного слоя превышает 0,7 г/см. Указанный диапазон плотностей позволяет обеспечить равномерное растекание наружного слоя и его затвердевание (старт) после затвердевания (старта) внутреннего слоя.
Приведенный перечень материалов не является исчерпывающим. Любые известные полимерные материалы, позволяющие реализовать заявляемую полезную модель в соответствии с ее формулой, и достигнуть указанный выше технический результат, являются подходящими.
При изготовлении имитаторов небольших природных камней целесообразно выбирать толщину внутреннего слоя в интервале значений 10-50 мм, а для
крупногабаритных изделий (высотой до 5 м) она может быть увеличена до 150 мм и более, при этом толщина наружного слоя изделия может принимать значения в интервале значений 0,1-3 мм, а оптимальным, исходя из особенностей технологии, является интервал 0,5-1,5 мм.
Повышение производительности процесса изготовления имитатора за счет сокращения количества операций, а также возможность механической обработки позволяют использовать заявляемый имитатор для сборки разнообразных конструкций и установки их в труднодоступных для монтажа местах.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен имитатор природного объекта в виде камня с частичным разрезом, на фиг.2 - литьевая матрица для изготовления имитатора камня.
Изделие, имитирующее, например, такой природный объект как камень (фиг.1), состоит из двух слоев, один из которых является наружным. Наружный слой 1 обычно выполняют водоотталкивающим, что позволяет использовать такой имитатор в условиях повышенной влажности или в водной среде. Второй слой 2 (внутренний) выполнен из менее плотного объемного материала.
В предпочтительном варианте полезной модели все слои выполнены из полиуретана различной плотности. Несмотря на то, что в отдельности каждый из слоев не является достаточно жестким, однако нанесенные один на другой они составляют достаточно прочную, жесткую, но вместе с тем и легкую конструкцию.
Способ изготовления имитатора природного объекта включает изготовление литьевой формы в виде односторонней матрицы 3, выполненной из такого материала как, например, материал из группы: легкий металл, гипс, уретан, полиэфирные смолы. Внутренняя поверхность матрицы имеет рельеф заданного природного объекта. Готовую матрицу устанавливают на жесткое основание 4, повторяющее ее размеры. При использовании полиуретана для ускорения отверждения матрицу нагревают до +40...+50°С, затем на нее ручным или машинным методом наносят последовательно два слоя полиуретана разной плотности. При формировании внутреннего (первого) слоя полиуретан наносят в разогретом жидком виде и отверждают, после чего наносят наружный слой, используя жидкий полиуретан большей плотности.
Для лучшего заполнения литьевым материалом неровностей матрицу в процессе формования, подвергают наклону под разными углами к горизонтали.
В процессе формования происходит адгезия слоев. После полного затвердевания литьевого материала готовое изделие извлекают из матрицы и, если это необходимо, дополнительно механически обрабатывают, например на токарном станке. При этом наружный слой, контактирующий с матрицей, примет фактуру природного объекта, по негативу которого изготовлена матрица. Для придания большего сходства с природным объектом в полиуретан, предназначенный для наружного слоя имитатора, вводят необходимые красители, растворимые в полиуретане и известные из уровня техники. В качестве красителей предпочтительно использовать пищевые красители, например натриевую соль 3,6-дифенилдиаминонафтофеназин-2,7-дисульфокислоты.
Готовое изделие длиной до 5 м выдерживает нагрузки, возникающие при его транспортировке и установке. Физические и экологические свойства изделия, предназначенного для использования в водной среде (например, в аквариумах), существенно не меняются в условиях эксплуатации в течение, по меньшей мере, 3-х лет. Готовое изделие не выделяет вредные химические вещества, способные негативным образом повлиять на окружающую их флору и фауну.
Заявляемая полезная модель обеспечивает снижение стоимости на ~10%.