ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЛОКИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к легкой промышленности и может использоваться для получения тканеподобной, вельветовой, ворсистой поверхности, а также в качестве игрушки для флокирования фигур, фоторамок, открыток, для нанесения текста и рисунков на одежду, или для нанесения флока непосредственно на кожу человека.
Некоторые из таких устройств описаны в патенте США US 4905627 и в патентах Китая CN 2189495 and CN 2363798.
Известные устройства обычно содержат электронный источник высокого напряжения и жезл для нанесения флока. Контейнер для флока прикреплен к верхнему концу жезла. Флок в контейнере удерживается с помощью пластмассовой сетки. Внутри контейнера находится электрод в виде металлического стержня или пластинки. Через электрод происходит электрический заряд флока. Электрод соединен с источником высокого напряжения с помощью высоковольтного провода (фиг.1).
Наиболее близким по назначению и технической сущности является портативное флокирующее устройство (US 4905627, МПК: В05В 5/00; В05С 19/00; B05D 1/04, 1990), в котором источник высокого напряжения размещен непосредственно в корпусе жезла, а питание обеспечивается от батарей, как показано на фиг.2.
Однако такие устройства дороги, поскольку в них содержится электронный источник высокого напряжения, кроме того, они опасны из-за возможности электрического удара.
Задачей создания полезной модели является разработка дешевого и безопасного электростатического устройства для флокирования.
Техническим результатом полезной модели является простота и безопасность при эксплуатации конструкции для флокирования.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что портативное устройство для флокирования содержит корпус в виде жезла, электростатический генератор по схеме Ван де Граафа, находящийся в данном жезле и контейнер с флоком, имеющий проницаемую стенку. При этом проницаемая стенка контейнера выполнена в виде сетчатой крышки, а сам контейнер и проницаемая стенка выполнены из пластмассы. Электростатический генератор содержит накопитель заряда, выполненный из электропроводящего материала с высоким удельным сопротивлением. Внутри контейнера расположен металлический электрод, соединенный со щеткой электростатического генератора электрическим проводником. Кроме того, генератор содержит накопитель заряда, выполненный из материала, выбираемого из группы, состоящей из картона и проводящей пластмассы, а сам накопитель заряда выполнен, как съемный элемент.
Новые элементы, характеризующие данную полезную модель, изложены в прилагаемой формуле. Суть данного технического решения, структура устройства и принципы его работы будет понятны из приведенного ниже описания, которое следует рассматривать вместе с прилагаемыми рисунками.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг 1 и 2 показаны известные устройства для флокирования; на фиг.3 - электростатическое устройство для флокирования согласно данной полезной модели; на фиг.4а и 4b показаны соответственно фронтальный и боковой разрезы устройства для флокирования; на фиг.5 - процесс нанесения флока на поверхность с помощью электростатического устройства для флокирования.
Портативное устройство для флокирования представляет собой жезл с ручкой 1 и контейнером 2 для флока, прикрепленным к верхнему концу жезла. Контейнер 2 представляет собой чашку, выполненную из пластмассы и закрытую сетчатой крышкой 3, для удержания флока. Металлический электрод 4, выполненный в виде стержня с присоединенным к нему металлическим диском 5 расположен внутри контейнера 2. Электростатический генератор расположен внутри корпуса жезла. Он построен по принципу генератора Ван де Граафа и показан на фиг.4. Электростатический генератор содержит электрический мотор 6 и два шкива 7 и 8, соединенных между собой ремнем 9 передачи. Шкив 7 выполнен из диэлектрического материала и надет на вал электрического двигателя 6, а шкив 8 выполнен из металла. Генератор содержит две щетки 10 и 11 для снятия электрического заряда. Они выполнены в виде металлических пластин с заостренными концами, направленными перпендикулярно наружной поверхности ремня 9 передачи. Щетка 11 соединена с металлическим кольцом 13, установленным на корпусе генератора и расположена возле диэлектрического шкива 7. Щетка 10 соединена с внутренней поверхностью накопителя 14 заряда и расположена возле шкива 8. Накопитель заряда 14 представляет собой съемную трубку, выполненную из проводящего материала с высоким удельным сопротивлением и расположен на противоположном конце ручки 1 жезла. На ручке 1 также установлена кнопка 15, а под ней - проводящая шайба. Батарея 16 расположена внутри ручки 1. Металлический стержень 4, расположен в нижней части контейнера 2 и соединен проходящим через накопитель 14 заряда проводом 17 с верхней щеткой 10 генератора Ван де Граафа.
Согласно данной полезной модели, электростатическое устройство для флокирования работает следующим образом. При нажатии кнопки 15 питание от батареи 16 поступает на электрический двигатель 6, который вращает шкив 7 и, соответственно, ремень 9 передачи. Одновременно, при нажатии кнопки 15 происходит контакт пальца руки пользователя с электропроводной шайбой 13, соединенной со щеткой 11, что обеспечивает заземление. Поскольку ремень 9 привода изготовлен из резины, а шкив 7 выполнен из диэлектрического пластмассового материала, например, силикона, то при контакте ремня 9 со шкивом 7, ремень 9 заряжается положительно, а шкив 7 -отрицательно.
Важно, что концентрация заряда на шкиве 7 существенно выше, чем на ремне 9, и поэтому вблизи шкива 7 у нижней щетки 11 доминирует поле отрицательно заряженного нижнего шкива 7. Напряженность этого поля особенно высока вблизи острия щетки 11. Подвижные отрицательно заряженные электроны уходят от острия щетки 11 благодаря электростатическому отталкиванию от одноименно заряженного шкива 7. В результате, щетка 11 заряжается положительно. Кроме того, происходит ионизация воздуха вблизи ее острия. Молекулы воздуха теряют электроны и заряжаются положительно. При этом электроны притягиваются к положительной щетке 11, а положительные ионы притягиваются к отрицательно заряженному шкиву 7. Поскольку на их пути находится ремень 9, то они оседают на его наружной поверхности и перемещаются к верхнему шкиву 8. У верхнего шкива 8 положительные заряды на ремне 9 притягивают подвижные электроны в щетке 10. Создается электрическое поле, вызывающее ионизацию воздуха, в результате чего положительные ионы воздуха притягиваются к щетке 10, а электроны к ремню 9. Получаемый щеткой 10 положительный заряд немедленно переходит на внешнюю поверхность полого накопителя 14 заряда. В результате, на трубчатом накопителе 14 аккумулируется достаточно большой электрический заряд, а вокруг него создается сильное электрическое поле. Из-за высокого удельного сопротивления материала, из которого изготовлен накопитель 14 заряда, прикосновение к нему не вызывает каких-либо неприятных ощущений, поскольку электрический заряд с него стекает медленно. Тем временем, находящиеся в контейнере 2 частицы флока 18 также получают электрический заряд, который поступают от щетки 10 по проводу 17 на стержень 4 и диск 5, с которыми частицы флока непосредственно соприкасаются. При приближении контейнера 2 с флоком 18 к любой проводящей заземленной поверхности 19, между накопителем 14 заряда и данной поверхностью 19 возникает направленное электрическое поле, как показано на фиг.5. Под его действием частицы флока 18 вырываются через сетчатую крышку 3 из контейнера 2 и устремляются к поверхности 19. Обрабатываемая поверхность 19 покрывается одним из адгезивным составов, традиционно, используемым при флокировании. Частицы флока 18 представляют собой волокна длиной 0.5-5 мм. В электрическом поле они перемещаются вдоль его силовых линий. В результате, волокна устанавливаются на обрабатываемой поверхности равномерно и строго перпендикулярно ей. После просушивания и очистки от излишков флока поверхность приобретает привлекательный вид и напоминает бархат или плюш. При флокировании проводящих поверхностей - металла, дерева, бумаги, ткани, их необходимо заземлять. Для удовлетворительного качества флокирования достаточно обеспечить контакт поверхности с телом пользователя.
При флокирования пластмасс, которые являются диэлектриками, заземление обеспечивается либо предварительным нанесением проводящей грунтовки, либо путем расположения под флокируемой поверхностью 19 проводящего листа, соединенного с корпусом пользователя. Поскольку при флокировании пользователь, как правило, одной рукой держит флокирующее устройство, а другой придерживает флокируемую деталь, то контакт этой детали с телом пользователя обеспечивается автоматически.
Качество флокирования существенно зависит от напряженности создаваемого электрического поля, а она, в свою очередь, зависит от величины заряда на накопителе 14 флокирующего устройства. Увеличение размеров накопителя 14 приводит к увеличению его электрической емкости и уровня накапливаемого электрического заряда. Поскольку трубка накопителя 14 в данной полезной модели является съемной, то подбирая трубку необходимого размера, можно создавать необходимые условия флокирования.
Следует учесть, что каждый из вышеописанных элементов, либо два или больше этих элементов могут найти полезное применение в других конструкциях, отличающихся от приведенной.
В то время как данная полезная модель проиллюстрирована и описана на конкретном устройстве для флокирования, она не ограничена приведенным описанием, поскольку могут иметь место различные модификации и структурные изменения, не нарушающие при этом характера данной полезной модели.
Без дополнительных разъяснений, нижеследующее выявляет суть данной полезной модели таким образом, что другие, используя имеющиеся знания, без труда смогут адаптировать ее для различных применений, не упуская особенности, которые с учетом известного уровня техники составляют существенные характеристики общих или специфических аспектов данной полезной модели.
То что, является новым и подлежит защите в данной полезной модели, приведено в формуле.