Наборная щетка

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Авторы Смурага Олег Степанович Мануленко Александр Филиппович(57) Наборная щетка, содержащая установленные на валу между фланцами щеточные кольца, имеющие каркас с центральным отверстием и закрепленные в каркасе волокна щетины, причем вал и фланцы выполнены сборными, каркас щеточного кольца представляет собой цилиндр, на боковой поверхности которого закреплены предварительно соединенные между собой волокна щетины, а в центральном отверстии каркаса установлен ограничительный упор, отличающаяся тем, что замкнутая линия узлов крепления волокон щетины, расположенная на боковой поверхности образующего кольцо цилиндра вдоль линий окружностей его оснований, представляет собой ломаную кривую, зигзагообразно пересекающую своими отрезками, состоящими из узлов крепления волокон щетины, боковую поверхность цилиндра между окружностями его оснований, а ограничительный упор в центральном отверстии выполнен в виде пары, состоящей из паза и гребня, которая при сборке щетки из щеточных колец совмещается с соответствующей парой, состоящей из выступа и выемки на валу.(56) 1. Патент 3373, МПК 46 7/10. Опубл. 1997.01.16. 2. Патент 761, МПК 46 3/00. Опубл. 1995.08.15. 3. Патент 61101, МПК 46 7/10. Опубл. 2007.02.27. 4. Патент 10327, МПК 46 7/10. Опубл. 1999.07.16 (прототип). Полезная модель относится к области жилищно-коммунального хозяйства и может быть использована при конструировании и изготовлении механических щеток подметально-уборочной техники, используемой как внутри, так и вне помещений. Известна щетка 1, конструкция которой содержит корпус с центральным отверстием,который выполнен в виде двух фланцев с выступами, обращенными друг к другу, причем на выступах выполнены сквозные отверстия, предназначенные для размещения элементов крепления фланцев. Каждый из фланцев снабжен вкладышами, в одном из которых выполнены резьбовые, а в другом - сквозные отверстия. На корпусе щетки закреплен ворс из щетины. Известен способ изготовления традиционных щетинных изделий 2. Щетину и держатель изготавливают из термопластов с различными сопротивлениями деформации при температуре стыковки. Разогретую щетину вставляют в отверстие держателя специального сечения, где она и остывает, образуя неразъемное соединение. Известна щетка подметально-уборочной машины, которая содержит вал с закрепленным на нем посредством дисков ворсом 3. Ворс выполнен в виде металлической проволоки в полимерной обечайке. В процессе работы концы полимерной обечайки изнашиваются,оголяя концы металлической проволоки, с помощью которых происходит соскабливание и измельчение засохшей грязи, впоследствии удаляемой ворсом. Наиболее близкой к заявляемой является наборная щетка 4 (прототип), содержащая установленные на валу между фланцами с чередованием через прокладки щеточные кольца, имеющие металлический каркас с центральным отверстием и закрепленные в каркасе волокна щетины. Вал и фланцы выполнены сборными, каркас щеточного кольца выполнен из металлической ленты, изогнутой в -образный кольцевой желоб, в которой установлены предварительно соединенные между собой волокна щетины и закреплены обжатием, для чего в каркасе сделаны выдавки на глубину до трети ширины желоба, на противоположных сторонах каркаса выдавки смещены относительно друг друга на расстояние, равное(1,0-2,5), где- ширина выдавки вдоль наружной поверхности каркаса, а в центральном отверстии каркаса установлен упор. В результате получаются дисковые щетки. Особенностью известных наборных щеток является то, что между каркасами щеточных колец размещены кольцеобразные металлические прокладки, что приводит к следующим недостаткам высокая материалоемкость вследствие применения металлов при ее изготовлении, сложность конструкции и низкая эффективность ее работы. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции наборной щетки, снижение материальных затрат при изготовлении и повышение эффективности ее работы, а также расширение номенклатуры выпускаемых изделий. Технический результат достигается посредством наборной щетки, содержащей установленные на валу между фланцами щеточные кольца, имеющие каркас с центральным отверстием и закрепленные в каркасе волокна щетины, причем вал и фланцы выполнены сборными, каркас щеточного кольца представляет собой цилиндр, на боковой поверхности которого закреплены предварительно соединенные между собой волокна щетины, а в центральном отверстии каркаса установлен упор. Согласно полезной модели, замкнутая линия узлов крепления волокон щетины, расположенная на боковой поверхности образующего кольцо цилиндра вдоль линий окружностей его оснований, представляет собой ломаную кривую, зигзагообразно пересекающую своими отрезками, состоящими из узлов 2 64182010.08.30 крепления волокон щетины, боковую поверхность цилиндра между окружностями его оснований, а ограничительный упор в центральном отверстии выполнен в виде пары, состоящей из паза и гребня, которая совмещается с соответствующей парой, состоящей из выступа и выемки на валу, при сборке наборной щетки из щеточных колец. Достижение технического результата обеспечивается тем, что на валу между фланцами устанавливают только щеточные кольца (без применения прокладочных колец), так как замкнутая линия узлов крепления волокон щетины, расположенная на боковой поверхности образующего кольцо цилиндра вдоль линий окружностей его оснований представляет собой ломаную кривую, зигзагообразно расположенную на боковой поверхности цилиндра. Это позволяет применять щеточные кольца с большей высотой цилиндра (более широкие кольца) и отказаться от использования кольцеобразных прокладок между щеточными кольцами по сравнению с прототипом, где щеточные кольца чередуются с прокладочными кольцами при установке на валу. За счет зигзагообразного расположения линии узлов крепления волокон щетины на внешней поверхности щеточного кольца (соответствующей боковой поверхности образующего данное кольцо цилиндра) увеличивается площадь рабочего контакта щеточного кольца с очищаемой поверхностью, что позволяет применить для наборной щетки фиксированной длины меньшее по сравнению с прототипом количество щеточных колец. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены фиг. 1 - наборная щетка в сборе фиг. 2 - структура каркасного вала фиг. 3 а - общий вид щеточного кольца с упорами фиг. 3 б - оправка со щетиной фиг. 4 - щеточное кольцо, вид сбоку фиг. 5 - схема размещения узлов крепления щетины в оправке на внешней поверхности щеточного кольца. Как представлено на фиг. 1, щетка собрана на валу 1 из щеточных колец 2, содержащих каркас 3 и ворс из волокон щетины 4. Каркас 3 образован пластмассовым цилиндром,по боковой поверхности которого по зигзагообразной линии узлов крепления размещены предварительно соединенные между собой волокна щетины 4. Имеющиеся внутри центрального отверстия каркаса паз 5 и гребень 7 не дают щеточным кольцам 2 проворачиваться на валу 1. Предназначенный для наборной щетки вал 1 имеет конструктивные различия. Он может быть выполнен из трубы 8 с имеющимися на ней выступом в виде продольного ребра 9 для совмещения с пазом 5, а также выемкой в виде проточки 11 для совмещения с гребнем 7 при сборке щетки посредством надевания щеточных колец на вал. Допускается также выполнение вала в виде каркаса 10 (фиг. 2). Элементами каркаса 10 могут быть уголки, арматура, полоса, тонкие трубы и т.п. Конструкция предполагает применение разборного соединения 13 вала 1 с фланцами 6 и обеспечивает быстрое соединение щеточных колец 2 в щетку при сохранении жесткости набора одновременно в трех измерениях (, , ). На валу 1 устанавливают необходимое количество щеточных колец. Возможно одновременное использование щеточных колец 2 с металлической и полимерной щетиной в любой их комбинации. Они не нуждаются в соединении с валом или между собой. Щеточные кольца (фиг. 3, 4) характеризуются изготовлением каркаса из полимерного материала того же, из которого изготовлена и щетина. Предварительно сформированный плоский пучок щетины нужной длины зигзагообразно закрепляют в оправке 12, как показано на фиг. 3 б. Причем пучок из полимерных волокон формируется путем прессования нерабочих концов волокон с оплавлением по поверхности оправки 12 и последующим ее закреплением на внешней поверхности каркаса также посредством прессования с оплавлением либо любым из доступных способов механического соединения двух взаимно перпендикулярных поверхностей. С целью увеличения площади контакта рабочих концов 3 64182010.08.30 волокон с очищаемой поверхностью формирование пучка на оправке по внешней поверхности каркаса производят зигзагообразно (по ломаной линии). Схема размещения узлов крепления щетины в оправке на внешней поверхности щеточного кольца представлена на фиг. 5. Как видно из фиг. 3 а, полученное щеточное кольцо представляет собой неразъемное соединение оправки 12 со щетиной 4 и каркаса 3. Из таких щеточных колец легко собрать всю наборную щетку. Сформованные в центральном отверстии кольца ограничительные упоры в виде паза 5 и гребня 7 при их совмещении с проточкой (выемкой) 11 и ребром (выступом) 9 предохраняют кольцо от проворачивания на валу. Сам вал соединен с фланцами 6 разъемным соединением 13 и изготовлен либо из трубы (фиг. 1), либо каркасным (фиг. 2) с имеющимися на нем в обоих случаях продольными ребром и проточкой. Конструкция щеточного кольца 2 допускает для изготовления щетки применение щетины 4 из полимерных или металлических волокон. Полимерные волокна надежно соединяются между собой под действием тепла. Для этого нарезанные щетинные волокна укладывают в оправку 12 соответствующей формы ровным слоем необходимой толщины. Оправка 12 представляет собой замкнутую по кольцу полосу, изогнутую в форме ломаной кривой, которая определяет траекторию линии узлов крепления волокон щетины (фиг. 4, 5). Нерабочие концы волокон нагревают до температуры плавления с образованием утолщения. Прессованием добиваются соединения волокон между собой по линии оправки за счет тепловой деформации и формирования утолщения с нужным сечением. Металлические волокна надежно соединяются между собой проволочной обвязкой. Нарезанные щетинные волокна складывают вдвое, навешивают на проволоку слоем необходимой толщины,укладывают в зигзагообразно расположенный желоб каркаса и закрепляют в нем обжатием соединенных либо между собой, либо с каркасом концов проволочной обвязки. Концы волокон относительно точки сгиба могут значительно различаться по длине. Волокна щетины 4 могут быть заранее сориентированы в заданных направлениях либо пострижены специальным образом для улучшения качества очистки поверхности в зависимости от сезона или назначения. Применение щеток предложенной конструкции значительно снижает затраты на выполнение сборочных работ при их изготовлении. Уменьшение количества деталей в сборке обеспечивает жесткость конструкции и рост ее надежности. Резко снижаются трудозатраты на выполнение ремонтных работ и повышается надежность механизма вал снимают с машины, отсоединяют один из фланцев, достают дефектный диск и ставят взамен новый. Применение щеточных колец предлагаемой конструкции позволяет значительно расширить номенклатуру выпускаемых изделий за счет изготовления щетины из материалов различной жесткости и колец разных диаметров и расширяет возможности эксплуатационных служб без существенного роста финансовых затрат. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5