Многоразовая формообразующая ручка
Ручка может применяться при изготовлении спортивного инвентаря, предметов обихода и инструментов, которые контактируют с кистью руки человека. Ручка состоит из основания, заготовки из термопластичного вещества в виде цилиндрической втулки, введенной между основанием и внешней оболочкой. С одного торца втулки установлен колпачок, в котором размещено упругое пористое кольцо, компенсирующее изменение объема размягченного термопластичного вещества, возникающего в процессе создания рельефа на поверхности ручки. С другого торца втулки введена заглушка, ограничивающая распространение размягченного термопластичного вещества. Для создания рельефа на поверхности ручки ее нагревают, затем формуют ладонью руки и охлаждают. При этом на поверхности ручки сохраняется отпечаток ладони человека. Предложенная конструкция ручки обеспечивает повышение комфорта при эксплуатации ручки, снижение усталости пальцев и руки, надежное удержание изделия при его использовании. 1 ил.
Изобретение относится к области спортивного инвентаря, предметов обихода и инструментов, которые контактируют с кистью руки человека. Предметы, имеющие контакт с ладонью руки, например ручки зонта, теннисной ракетки, отвертки, молотка, чемодана и т.д., более предпочтительны, если они своей формой близки к восприятию индивидуальных особенностей данного конкретного владельца этого предмета.
Известно изобретение (патент RU № 2113877, кл. А 63 В 49/00, 1995 г.), в котором теннисная рукоятка имеет простую ровную поверхность. Недостатками такой стилизованной рукоятки являются отсутствие оптимального охвата ладонью руки; применение большего усилия кисти руки для удержания рукоятки при игре (выскальзывание рукоятки из пальцев при возникновении внезапной нагрузки); быстрая утомляемость руки, сильное сдавливание подушечек пальцев из-за небольшой площади соприкосновения с поверхностью рукоятки.
Введение элементов рельефа на поверхности ручек призвано повысить коэффициент сцепления стилизованной руки потенциального владельца с ручкой серийного изделия.
Известны технические решения (патент RU № 2000724, кл. А 45 В 9/04, 1992 г. - трость, патент RU № 2019984 1991 г. Кл. А 45 В 9/00 - приспособление для ходьбы, авторское свидетельство SU № 895649, 1980 г. Кл. В 25 G 1/10. - рукоять ручной машины), в которых рукоятки выполнены из жесткого материала и имеют углубления, форму, выемки для пальцев и ладони руки. Основным недостатком этих технических реализации является невозможность обеспечить оптимальное сочленение поверхности сжатой ладони руки конкретного обладателя этих предметов с жестко заданным при производстве рельефом ручки.
Конкретные антропологические особенности кисти руки потенциального покупателя, потребителя таких изделий, не могут быть учтены при массовом производстве и в разных странах, а индивидуальное изготовление требует больших затрат времени и довольно дорого. Каким образом решить эту проблему?
Попытки использовать вибропоглощающий мягкий материал (резина, пенополиуретан...) в виде накладок и/или внутренних вставок (ЕР № 0372290, кл. А 63 В 49/08, 1990 г. и патент RU № 2043131, кл. А 63 В 49/08, 1991 г.) не всегда могут дать положительный результат. Механические и физические свойства этих материалов, размещенных на внешней поверхности ручки, не обеспечивают твердости для уверенного захвата рукой, прочности при эксплуатации, а при попадании пота такое покрытие делается скользким.
Использование эластичного резервуара с жидкостью (авторское свидетельство SU № 795528, кл. А 45 С 13/26, 1976 г.), который размещается в ручке и имеет возможность одной своей поверхностью контактировать с пальцами ладони, имеет свои недостатки: ненадежность конструкции (протечка, замерзание жидкости), отсутствие ее работоспособности при вертикальном положении ручки, недостаточная жесткость.
Известно техническое решение, описанное в авторском свидетельстве SU № 1613316, кл. В 25 G 1/10, 1988 г. на способ изготовления рукоятей. Заготовка из термопластического материала содержит рабочий орган (основание) и подвергается нагреву. Ладонью руки формуют рельеф на поверхности заготовки и получают слепок после охлаждения. Ручки получаются бесформенные и неэстетические, в основном для инструмента. Большие затраты термопластического материала.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является многоразовая формообразующая ручка, описанная в DE 2634656 А1 от 23.02.1978 г., которая состоит из основания, заготовки из термопластичного материала, которая введена между основанием и внешней оболочкой ручки, которая нагревается, формуется ладонью руки и сохраняет отпечаток на заготовке при охлаждении, при этом с одного торца установлен колпачок с кольцом, компенсирующим изменение объема размягченного материала втулки при создании индивидуального рельефа поверхности ручки ее владельцем, а с другого торца введена заглушка, ограничивающая распространения размягченного материала втулки. В качестве заготовки возьмем за основу цилиндрическую втулку (унификация и серийность) из термопластичного материала, прообраз которой изложен в описании US 4785495 А, 22.11.1988 г.
Задачей настоящего изобретения является повышение комфорта (снижение усталости пальцев и руки, надежное удержание изделия даже при возникновении внезапной нагрузки, удобство пользования) каждому владельцу при пользовании изделием с предлагаемой многоразовой формообразующей ручкой заводского изготовления. Поставленная задача решается за счет повышения коэффициента сцепления ладони руки с ручкой, оптимизации параметров охвата пальцами ладони поверхности ручки, уменьшения давления подушечек пальцев на ручку. Практическая реализация этих технических результатов обеспечивается новой конструкцией ручки, состоящей из основания, заготовки из термопластичного вещества, введенной между основанием и внешней оболочкой, которую нагревают, затем формуют ладонью руки и охлаждают, при этом сохраняется отпечаток ладони, причем с одного торца установлен колпачок, а с другого торца введена заглушка, ограничивающая распространение размягченного термопластичного вещества, при этом заготовка из термопластичного вещества выполнена в виде цилиндрической втулки, а в колпачке размещено упругое пористое кольцо, компенсирующее изменение объема размягченного термопластичного вещества, возникающее в процессе создания рельефа на поверхности ручки.
Размягченный материал втулки поступает во внутреннюю полость колпачка через кольцевой зазор, образованный кольцевой проточкой, выполненной в колпачке со стороны, контактирующей с верхней торцевой поверхностью втулки, и сжимает кольцо, полностью заполняющее внутреннюю полость в колпачке.
Процесс создания индивидуального рельефа поверхности на предлагаемой ручке, обеспечивающего удобство ее эксплуатации, состоит из ряда операций. Во-первых, приобретенную ручку следует нагреть до определенной температуры. Важно, чтобы эта температура была легко достижима в обычных условиях проживания населения, но не встречалась в среде эксплуатации изделия с данной ручкой. Температура окружающей среды для большинства населения Земли, которое может пользоваться изделиями с описанной ниже конструкцией ручки, укладывается в интервал от -60 до +60 градусов Цельсия. Поэтому состав промежуточного слоя ручки должен размягчаться при рекомендуемой температуре в +100 градусов (температура кипящей воды, струя промышленного фена). Во-вторых, защитив ладонь от ожога (термостойкая ткань, тонкая перчатка), необходимо крепко сжать ручку на некоторое время, формируя свой индивидуальный рельеф ее поверхности, и затем охладить ручку (холодной водой, например). Хорошая сцепляемость (адгезия) материала промежуточного слоя в размягченном состоянии свяжет воедино прочный тонкий внешний слой оболочки, промежуточный слой, основу ручки, образуя прочную конструкцию при затвердевании, которая сохраняет на поверхности отпечаток сжатой ладони владельца.
Для лучшего понимания предлагаемого изобретения ниже приводится описание предпочтительного конструктивного варианта исполнения многоразовой формообразующей ручки со ссылкой на чертеж.
Формообразующая ручка состоит из следующих частей: основание 1, гибкая оболочка 2, цилиндрическая втулка 3 из термопластического вещества, упругое пористое кольцо 4, колпачок 5, проволочная манжета 6, заглушка 7, внутренняя полость 8 в колпачке, кольцевая проточка 9 в колпачке. Основание 1 предназначено для главной функции ручки и может содержать в себе ряд дополнительных устройств, как, например, в ручке зонта. Эластичная прочная тонкая оболочка 2 образует привлекательную внешнюю поверхность ручки. Эта оболочка может быть многослойной для обеспечения требований, предъявляемых к той или иной ручке. Термопластическое формообразующее вещество (полиэтилен низкой плотности с температурой размягчения по Вика 85 градусов, например) формуется в виде конструкции, удобной для плотного равномерного заполнения внутреннего пространства в ручке. Например, в форме цилиндрической втулки 3, внутренний диаметр которой чуть больше диаметра основания, а внешний совпадает с диаметром головки основания 1 и колпачка 5. Это создает удобства при сборке ручки. В некоторых случаях (сложный профиль внутреннего пространства) можно закачивать расплавленное (жидкая фаза) термопластическое вещество внутрь ручки через канал (не показан) либо в колпачке 5, либо в заглушке 7. Упругое пористое кольцо 4 изготавливается из материала, не теряющего своих упругих свойств при воздействии температур размягчения и плавления термопластического вещества 3 втулки, и размещается во внутренней полости 8 колпачка 5. Это кольцо предназначено для компенсации перераспределяющегося внутреннего объема термопластического вещества втулки в ручке, возникающего при надавливании в процессе создания рельефа на ее поверхности.
Кольцевая проточка 9 является каналом, по которому размягченное вещество деформируемой втулки поступает в полость 8 колпачка, сжимая материал упругого кольца 4. Таким образом происходит автоматическая компенсация перераспределения объема материала втулки 3 за счет использования упругих свойств среды во внутренней полости 8 колпачка, достигаемых посредством заполнения полости упругим кольцом 4. Колпачок 5 и заглушка 7 ограничивают зону охвата ручки ладонью руки и служат для закрепления внешней оболочки 2. Заглушка 7 вместе с колпачком 5 жестко фиксируют цилиндрическую втулку 3. Колпачок 5 упирается вверху в выступ основания, втулка 3 прижимается вплотную к колпачку 5 снизу за счет давления на нее заглушки 7, завинчивающейся до упора в тело основания 1 ручки. Жесткость посадки достигается тем, что заглушка 7 завинчивается до упора в основание 1, чему способствуют насечки на рабочей поверхности заглушки, увеличивающие поверхность сцепления заглушки с торцевой поверхностью мягкого материала втулки 3. Упругая металлическая манжета 6 зажимает края предварительно натянутой оболочки 2, закрепляя ее гладкую ровную поверхность. Процесс сборки ручки следующий: на основание 1 надеть колпачок 5 с заправленным в нем упругим кольцом 4, затем надеть цилиндрическую втулку 3 и вкрутить заглушку 7 в основание 1 до упора. После этого натянуть внешнюю оболочку на заглушку 7, втулку 3, колпачок 5 и закрепить ее манжетами 6, удалив излишек. Ручка готова для потребителя. Нагрев ручку до сильного размягчения термопластического вещества втулки 3, потребитель формует ладонью поверхность ручки, добиваясь максимального удобства в ее удержании. После охлаждения ручка готова к длительной эксплуатации и к переформованию при переходе к другому владельцу. Зубцы на внутренней поверхности заглушки 7 предназначены для повышения сцепления разогретого вещества втулки 3 с заглушкой 7. Прочность ручки обеспечивается монолитностью всей конструкции при отвердевании термопластического вещества втулки, имеющего хорошую адгезию в размягченном состоянии с основанием 1, колпачком 5, заглушкой 7. Разборка ручки возможна при ее нагревании.
Промышленная реализация предложенной конструкции легко достижима и на малых предприятиях местной промышленности: недефицитные материала, простота конструкции и операции по сборке.
Многоразовая формообразующая ручка, состоящая из основания, заготовки из термопластичного вещества, введенной между основанием и внешней оболочкой, которую нагревают, затем формуют ладонью руки и охлаждают, при этом сохраняется отпечаток ладони, причем с одного торца установлен колпачок, а с другого торца введена заглушка, ограничивающая распространение размягченного термопластичного вещества, отличающаяся тем, что заготовка из термопластичного вещества выполнена в виде цилиндрической втулки, а в колпачке размещено упругое пористое кольцо, компенсирующее изменение объема размягченного термопластичного вещества, возникающего в процессе создания рельефа на поверхности ручки.
