КОНСТРУКЦИЯ ПАКЕТА ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ЗАПОЛНЕНИЯ ПЕРОПУХОВЫМ УТЕПЛИТЕЛЕМ
DESIGN OF PACKAGE OF WEARING APPARELS FOR MECHANISED FILLING WITH FEATHER AND DOWN INSULATION

Предлагаемое изобретение относится к технологии изготовления швейных изделий с перопуховым утеплителем.
На качество швейных изделий влияют не только материалы верха и подкладки, но и материалы, образующие утепляющую прокладку - утеплители. В качестве последних нашли широкое применение как натуральные, так и синтетические утеплители, такие как «Thinsulate», «Primaloft», «Polarguard», «Thermolite», «Hollofiber». Однако по комплексной оценке совокупности свойств синтетические утеплители уступают натуральным. До сих пор пух водоплавающих птиц остается лучшим утепляющим материалом благодаря следующему сочетанию свойств: малый вес, высокие теплоизоляционные характеристики, упругость, длительный срок службы, малая склонность к свойлачиванию, гигроскопичность, благодаря которой создается оптимальный микроклимат пододежного пространства. Однако особенности перопухового утеплителя - его неоднородность, несвязная разобщенная структура составляющих и летучесть вследствие непрочности соединения волокон требуют размещения его в отдельных отсеках пакета швейного изделия, усложняя процесс его обработки. Формирование отсеков может выполняться машинными строчками выстегивания, соединяющими две одноименные детали пакета, или переборками (полоски ткани или текстильного материала, ширина которых определяется в соответствии с рассчитанной толщиной теплозащитного пакета). Разделение пакета на отсеки выстегиванием производят до или после заполнения их перопуховым утеплителем. Лучшие эксплуатационные показатели имеют изделия, пакеты которых вначале разделяют на отдельные отсеки, а затем заполняют их перопуховым утеплителем. Так как сквозные строчки выстегивания снижают теплозащитные свойства пакетов за счет изменения условий теплопередачи и увеличения воздухопроницаемости, кроме того, наблюдается увеличение миграции отдельных составляющих утеплителя через отверстия от прокола иглой. Герметизации шва достигают применением сварки и клеевых соединений.
Изобретение касается технологии изготовления пакета швейных изделий, предусматривающей первоначальное формирование отдельных отсеков и последующее их заполнение перопуховым утеплителем.
Известны разнообразные конструкции пакетов, обеспечивающие швейным изделиям необходимые эксплуатационные и эстетические свойства (RU 2234843 кл. A41D 31/02, 2004; RU 2286073 кл. A41D 31/02, 2006; 2286701 кл. A41D 31/02, 2006).
Наиболее близкими к заявляемому техническому решению являются пакеты швейных изделий, полученные путем размещения и закрепления перопухового утеплителя в отдельных отсеках, сформированных путем выстегивания или с помощью переборок (Бекмурзаев, Л.А. Проектирование изделий с объемными материалами: Монография. / Л.А.Бекмурзаев. - Шахты: ЮРГУЭС, 2001 - С.49-51).
Недостатком известных конструкций пакетов швейных изделий является низкая технологичность конструкции с точки зрения заполнения перопуховым утеплителем.
Детали, образующие пакет, имеют криволинейный контур. При формировании отсеков руководствуются соображениями технологичности процесса выстегивания и обеспечения швейным изделиям комплекса необходимых эксплуатационных характеристик и товарного вида. При этом расстояния между строчками выстегивания (шаг выстегивания) или линиями притачивания переборок (шаг притачивания переборок) принимают одинаковыми для всего пакета изделия с учетом качественного закрепления перопухового утеплителя, а также с учетом размерных признаков фигур типового телосложения (Бекмурзаев Л.А. Проектирование изделий с объемными материалами: Монография. / Л.А.Бекмурзаев. - Шахты: ЮРГУЭС, 2001. - С.49-51; Влияние эксплуатационных факторов на физико-механические свойства пуха. / Е.Е.Пятницкова, И.Ю.Бринк. // Повышение эффективности производства в легкой промышленности: материалы постоянно действующей научно-технического семинара. - М.: ЦРДЗ, 1991. - С.66-73; Исследование и разработка рационального пакета одежды с перопуховым утеплителем: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. / Е.Е.Пятницкова. - М., МГАЛП, 1994. - С.12-13).
Основные рекомендации:
- расстояние между строчками должно быть не более 18 см, так как перопуховый утеплитель имеет особенность смещаться в низ пакета, что приводит к ухудшению теплозащитных свойств одежды;
- расстояние между строчками менее 3 см приводит к увеличению жесткости пакета.
Механизация процесса загрузки пакетов перопуховым утеплителем накладывает ограничение на величину минимального расстояния между строчками выстегивания - в отсек должен свободно входить выходной наконечник наполняющего оборудования.
Так как детали, образующие пакет, имеют криволинейный контур, то при постоянном шаге выстегивания площади сформированных отсеков будут различными. При условии обеспечения одинакового термического сопротивления по поверхности всего пакета отсеки необходимо заполнить разными массами перопухового утеплителя. Известны также рекомендации для изделий, эксплуатирующихся в специфических условиях (высокая интенсивность работы, значительная динамическая нагрузка, продолжительность пребывания на открытом воздухе), когда требуется корректировка плотности перопухового утеплителя на различных участках швейного изделия с учетом топографии тела человека (Проектирование изделий с объемными материалами: Монография. / Л.А.Бекмурзаев. - Шахты: ЮРГУЭС, 2001. - С.17). В этом случае даже для заполнения одинаковых по площади отсеков будут требоваться различные массы утеплителя.
Для механизации процесса загрузки отсеков пакетов различными массами перопухового утеплителя используется разнообразное оборудование (Применение механизированных способов при заполнении деталей изделия несвязным утеплителем. / Чертов Ю.Е., Руденко Е.Е., Ткаченко Т.Н. // Проблемы экономики, науки и образования в сервисе: сб. научных трудов. / под об. ред. П.Д.Кравченко. - Шахты: Изд.-во ЮРГУЭС, 2007. - С.216-218). Точную загрузку отсеков пакетов различными массами перопухового утеплителя обеспечивают весовые и прямоточные дозаторы. Весовые дозаторы имеют сравнительно низкую производительность - 2÷3 заполнения в минуту, высокую точность (погрешность 2÷3%), широкий диапазон регулировки дозы (5÷300 г), снабжены программным блоком задания дозы. Низкая производительность таких дозаторов обусловлена тем, что перопуховый утеплитель перемещается в заполняемое изделие в два этапа - сначала в взвешивающую станцию и только затем в отсек. Кроме того, в виду сложной конструкции, весовые дозаторы имеют высокую стоимость.
Прямоточные расходные дозаторы обладают большим быстродействием - до 10-12 заполнений в минуту, и погрешностью дозирования в пределах пяти процентов. Эти дозаторы, как правило, не имеют программного блока управления, и благодаря простой конструкции их стоимость значительно ниже.
При использовании дозаторов, позволяющих реализовать запрограммированную последовательность загрузки доз перопухового утеплителя, роль рабочего-оператора сводится к последовательному введению выходного наконечника в очередной отсек, согласно технологической карте, и подаче команды на включения режима загрузки. В случае применения дозаторов без программного блока оператор должен перед загрузкой каждого отсека установить на блоке управления необходимую дозу перопухового утеплителя. По экспериментальным данным (О применении прямоточных расходных дозаторов при производстве изделий с несвязным утеплителем. / Ю.Е.Чертов, Н.В.Ершов. // Проблемы машиностроения и технического обслуживания в сфере сервиса: межвузовский сборник научных трудов. / под ред. С.А.Кузнецова. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2006. Стр.42-43) до 20% общего времени загрузки составляет время, затраченное на установку дозы перопухового утеплителя на пульте управления дозатором.
На основании вышесказанного следует целесообразность формирования в пакете отсеков, требующих заполнения одинаковой дозой перопухового утеплителя, при использовании любого оборудования. Так как в случае применения дозаторов с программным блоком управления возможны ошибки дозирования при нарушении оператором очередности загрузки отсеков или при выборе самой программы загрузки. Кроме того, при широком ассортименте изделий, рабочий-оператор должен иметь высокую квалификацию (программирование оборудования). В случае применения дозаторов без программного управления повышение производительности процесса загрузки пакетов перопуховым утеплителем очевидно, при этом оператор может иметь достаточно низкую квалификацию.
Задачей заявляемого технического решения является новое конструктивное решение пакета швейных изделий с перопуховым утеплителем, способствующее повышению производительности труда и снижению себестоимости при сохранении заданного уровня теплозащиты.
i
i
i
i
Поставленная задача решается тем, что расположение горизонтальных линий выстегивания или линий притачивания переборок при формировании отсеков пакета определяется исходя из условия равенства масс перопухового утеплителя в отсеках. То есть шаг выстегивания или притачивания переборок не является постоянной величиной, l≠const, и определяется для каждого из n отсеков как максимум функции f(x), описывающей положение границ i-го отсека относительно выбранной базовой границы x на интервале |a b|, исходя из условия равенства масс перопухового утеплителя в отсеках, площади которых рассчитываются в соответствии с формулой:
где i - номер отсека, i=1, 2, …, n;
n - число отсеков, получаемых после выстегивания, для загрузки одинаковой массой перопухового утеплителя;
m - масса перопухового утеплителя по отсекам пакета, кг;
i
i
i
f(x) - функция, описывающая положение границ i-го отсека относительно выбранной базовой границы х на интервале |a b|;
отс.i
δ - средневзвешенная толщина i-го отсека, м;
отс.i
3
ρ - средневзвешенная плотность перопухового утеплителя в i-м отсеке, кг/м.
i
i
i
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлена упрощенная схема пакета швейных изделий для механизированной загрузки перопуховым утеплителем. Обозначения на фиг.1: 1 - линия выстегивания; 2 - отсек пакета; 3 - пропуск в строчке для выходного наконечника дозирующего устройства; 4 - строчка стачивания деталей пакета; l - шаг выстегивания, a, b - крайние точки интервала базовой границы х, где i - номер отсека (от 1 до 4).
i
Исходными данными для расчета шага выстегивания l и числа отсеков n являются:
- геометрические параметры пакета;
- показатели теплозащитных свойств пакета:
а) средневзвешенная толщина пакета на отдельных участках,
б) средневзвешенная плотность пакета на отдельных участках;
- технические характеристики применяемого дозирующего оборудования:
а) диапазон дозирования, определяющий выбор массы заполнения отсеков,
б) диаметр выходного наконечника дозатора, определяющий минимально допустимую величину шага выстегивания.
Формирование отсеков пакета производится в следующей последовательности:
- выбирают величину массы перопухового утеплителя в отсеках m;
- с учетом ограничений и исходных данных определяют шаг выстегивания каждого отсека, площадь которых вычисляют по формуле 1;
- в соответствии с образовавшимся числом отсеков n и величиной массы перопухового утеплителя, получившейся в последнем отсеке, производят корректировку первоначально выбранной величины массы m.
- корректировку производят до тех пор, пока последний отсек не будет иметь площадь, обеспечивающую необходимость заполнения массой перопухового утеплителя m.
i
i
Отсеки пакета могут быть образованы не только горизонтальными, но и вертикальными строчками выстегивания или переборками. В этом случае сначала определяют положение вертикальных строчек выстегивания или притачивания переборок, руководствуясь тем соображением, что они должны разделять пакет на части, которые, в свою очередь, можно поделить на отсеки, требующие, в соответствии с исходными данными, заполнения одинаковой массой перопухового утеплителя. Затем, в описанной выше последовательности, определяют положение горизонтальных линий выстегивания или притачивания переборок. На фиг.2 приведена конструкция пакета с вертикальной строчкой выстегивания, в общем случае их может быть несколько. Обозначения на фиг.2: позиции 1÷4, 1; a, b соответствуют фиг.1; позиция 5 - вертикальная строчка выстегивания пакета.
Предлагаемая конструкция пакета, при использовании дозирующего оборудования, позволит избежать ошибок при заполнении перопуховым утеплителем и повысить производительность этого процесса.