RU2802273C1 - Бумажный карандаш с капсулой для выращивания растений и устройство для изготовления бумажного карандаша - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен бумажный карандаш для выращивания растений, содержащий корпус карандаша, выполненный из навитой вокруг грифеля в несколько слоев бумаги с соединением слоев клеем и капсулу из растворимого в воде материала с семенами внутри капсулы. Корпус бумажного карандаша выполнен на устройстве для изготовления бумажного карандаша из бумаги плотностью от 35 до 70 г/м², а семена в капсуле, смонтированной на одном из концов карандаша, помещены на слой влагоудерживающего и увеличивающегося в размерах при взаимодействии с водой субстрата, так что семена располагаются непосредственно у торца корпуса карандаша. Также предложено устройство для изготовления бумажного карандаша. Изобретение направлено на повышение эксплуатационно-технических характеристик бумажного карандаша для выращивания растений. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к канцелярским товарам, а именно к пишущим средствам, снабженным семенами и устройствам для их изготовления [A01C 1/02, A01C 1/04, A01G 24/00, A01G 24/15, B43K 19/02, B43K 19/12, B43K 19/16, B43K 29/00, B43K 29/20].

Из уровня техники известен КАРАНДАШ С СЕМЕНАМИ [CN204136622 (U), опубл.: 04.02.2015], содержащий корпус, отличающийся тем, что на корпусе с одного конца закреплен удлинитель, выполненный из водорастворимого волокнистого материала, внешний диаметр удлинителя равен внешнему диаметру корпуса карандаша, при этом удлинитель выполнен из водорастворимого волокнистого материала и содержит вентиляционные отверстия.

Недостатком аналога является низкая всхожесть семян из-за большой глубины посадки карандаша в грунт, необходимой для обеспечения устойчивого положения карандаша в грунте.

Наиболее близкой по технической сущности является ПРОКАТНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БУМАЖНЫХ СТЕРЖНЕЙ И КАРАНДАШЕЙ [CN108725022 (A), опубл.: 02.11.2018], содержащая раму, приводной ролик, приводимый в движение двигателем через редуктор, приводной ролик, приводящий в движение пассивный ролик через конвейерную ленту, стол подачи бумаги, расположенный спереди, корзину для сбора карандашей, емкость для клея, переднюю прижимную пластину и заднюю прижимную пластину, смонтированными над конвейерной лентой, прижимные пластины снабжены опорной пластиной и соединены с ней болтами с пружинами, к емкости для клея подсоединен трубопровод, снабженный электромагнитным клапаном, на дне емкости для клея выполнены равноудаленно выходные отверстия, емкость снабжена инфракрасным датчиком на одной стороне конвейерной ленты, а инфракрасный датчик сообщается с электромагнитным клапаном, в нижней части конвейерной ленты имеется канавка для сбора клея.

Основной технической проблемой прототипа является сложная технологическая схема сбора излишек клея, низкая надежность технического решения, обусловленная наличием таких элементов, как электромагнитный клапан, инфракрасный датчик, усложняющие конструкцию, а в условиях повышенной загрязненности при применении клея, высоки отказы этих элементов. Кроме того, техническое решение не предусматривает элементов для равномерного нанесения клея на поверхность заготовки. Также, корпус карандаша, изготовленного с помощью описанной в прототипе машины, будет с пустотами и не равномерен по плотности из-за низких фрикционных свойств поверхности прижимной пластины, в результате чего заготовка будет проскальзывать и навивка бумаги будет неравномерна. При этом изготовленный карандаш обладает эксплуатационными свойствами и его нельзя будет использовать после его применения по назначению, а необходимо будет утилизировать.

Задача изобретения состоит в устранении недостатков аналога и прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационно-технических характеристик бумажного карандаша для выращивания растений.

Указанный технических результат достигается за счет того, что бумажный карандаш для выращивания растений, содержащий корпус карандаша, выполненный из навитой вокруг грифеля в несколько слоев бумаги с соединением слоев клеем и капсулу из растворимого в воде материала с семенами внутри капсулы, отличающийся тем, что корпус бумажного карандаша выполнен на устройстве для изготовления бумажного карандаша из бумаги плотностью от 35 до 70 г/м², а семена в капсуле, смонтированной на одном из концов карандаша, помещены на слой влагоудерживающего и увеличивающегося в размерах при взаимодействии с водой субстрата, так что семена располагаются непосредственно у торца корпуса карандаша.

В частности, капсула выполнена из желатина.

В частности, капсула выполнена в виде заглушенного с одного торца полого цилиндра и смонтирована к торцу карандаша путем монтажа конца карандаша внутрь капсулы через ее открытый торец.

В частности, поверх края вокруг капсулы с заходом на корпус карандаша смонтирована фиксирующая лента, дополнительно удерживающая капсулу на карандаше.

В частности, фиксирующая лента снабжена клеевым слоем, обеспечивающим соединение поверхностей ленты, капсулы и корпуса карандаша.

В частности, капсула выполнена в виде замкнутого со всех сторон объема.

В частности, капсула смонтирована к торцу карандаша с помощью гильзы, при этом внутренний диаметр упомянутой гильзы равен внешнему диаметру корпуса карандаша и капсулы с возможностью монтажа этой гильзы на конце карандаша и капсулы в гильзе внатяг.

В частности, капсула смонтирована к торцу корпуса карандаша с помощью клея.

Указанный технических результат достигается за счет того, что устройство для изготовления бумажного карандаша, содержащее раму, транспортер, стол подачи бумаги, приемный лоток, емкость для клея над транспортером в зоне загрузки, раскатывающий валик, прижимную пластину со скошенным торцом на входе и снабженную пружинными регуляторами, отличающийся тем, что раскатывающий валик смонтирован под емкостью с клеем поперек по ширине транспортера и выполнен с возможностью равномерного распределения клея, попадающего на заготовку из емкости с клеем, на нижней поверхности прижимной пластины для исключения проскальзывания заготовки карандаша при ее движении под прижимной пластиной нанесено фрикционное покрытие, повышающее силу трения.

В частности, раскатывающий валик выполнен из упругого, губчатого пористого материала.

В частности, раскатывающий валик выполнен из ворсистого материала.

В частности, фрикционное покрытие выполнено резиновым или каучуковым.

В частности, пружинный регулятор выполнен в виде шпильки, смонтированной вертикально на раме через отверстие в прижимной пластине, на шпильке поверх прижимной пластины смонтирована пружина сжатия, а регулировка пружины осуществляется с помощью гайки, накрученной на верхний конец шпильки.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан общий вид бумажного карандаша с капсулой для выращивания растений.

На фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе бумажного карандаша с капсулой для выращивания растений.

На фиг. 3 показано устройство для изготовления бумажного карандаша.

На фиг. 4 показано увеличенное изображение вида сбоку прижимной пластины устройства для изготовления бумажного карандаша и бумажный карандаш на входе прижимной пластины.

На фигурах обозначено: 1 - корпус карандаша, 2 - грифель, 3 - капсула, 4 - субстрат, 5 - семена, 6 - рама, 7 - транспортер, 8 - емкость с клеем, 9 - раскатывающий валик, 10 - прижимные пластины, 11 - пружинные регуляторы, 12 - приемный лоток, 13 - бумажный лист, 14 - фиксирующая лента, 15 - фрикционное покрытие.

Осуществление изобретения.

Бумажный карандаш с капсулой для выращивания растений содержит корпус карандаша 1 (см.Фиг. 1, 2), выполненный из бумаги, путем навивки бумажного листа 13 вокруг грифеля 2. С одного из торцов карандаша смонтирована капсула 3. В одном из вариантов реализации капсула 3 выполнена в виде заглушенного с одного торца полого цилиндра и смонтирована к торцу карандаша путем монтажа конца карандаша внутрь капсулы 3 через ее открытый торец. В других вариантах реализации капсула 3 может быть смонтирована к торцу карандаша с помощью гильзы (на фигурах не показана), при этом внутренний диаметр упомянутой гильзы равен внешнему диаметру корпуса карандаша 1 и капсулы 3 с возможностью монтажа этой гильзы на конец карандаша и капсулы 3 в гильзе внатяг для удержания гильзы на конце карандаша и капсулы 3 в гильзе. Кроме того, капсула 3 может быть смонтирована к торцу корпуса карандаша 1 с помощью клея.

Поверх края вокруг капсулы 3 с заходом на корпус карандаша 1 смонтирована фиксирующая лента 14, дополнительно удерживающая капсулу 3 на карандаше. Указанная фиксирующая лента 14 может быть снабжена клеевым слоем, обеспечивающим соединение поверхностей упомянутой ленты 14, капсулы 3 и корпуса карандаша 1.

Капсула 3 выполнена из растворяющегося в воде материала, например, желатина.

В стенках капсулы 3 могут быть выполнены отверстия для улучшения проникновения влаги внутрь капсулы 3 до ее растворения.

Внутри капсулы 3 засыпаны влагоудерживающий и увеличивающийся в размере при взаимодействии с водой субстрат 4, например, вермикулит, и семена 5 выращиваемых растений, при этом субстрат 4 засыпан в нижнюю, дальнюю от торца корпуса карандаша 1 часть капсулы 3, а семена 5 в верхнюю, ближайшую к торцу корпуса карандаша 1 часть. Субстрат 4 и семена 5 засыпаны в капсулу 3 таким образом, что они занимают весь внутренний объем капсулы 3.

Устройство для изготовления бумажного карандаша содержит раму 6 (см. Фиг. 3), закрытую сверху листовым материалом, образующим рабочую поверхность.

На раме 6 смонтирован транспортер 7, выполненный в виде ленточного конвейера, преимущественно, прямого типа, для чего в рабочей поверхности по ее длине выполнено прямоугольное отверстие для того, чтобы верхняя поверхность ленты размещалась над рабочей поверхностью с возможностью подачи заготовок для изготовления бумажного карандаша с одной стороны рабочей поверхности из зоны загрузки и выдачи готового бумажного карандаша в приемный лоток 12, смонтированном с торца рамы 6 в ее конце по ходу движения транспортера 7 в зоне выгрузки.

Над транспортером 7 в зоне загрузки смонтирована емкость с клеем 8, выполненная с возможностью подачи клея на поверхность заготовки, для чего в упомянутой емкости 8 на дне выполнено, по крайней мере, одно отверстие. Под емкостью с клеем 8 поперек по ширине транспортера 7 и над ним смонтирован раскатывающий валик 9, выполненный с возможностью равномерного распределения клея, попадающего на заготовку из емкости с клеем 8. В одном из вариантов реализации, в отверстие в емкости с клеем 8 смонтирована трубка или гибкий шланг (на фигурах не показаны) для подачи клея из упомянутой емкости 8 в непосредственной близости от заготовки. Раскатывающий валик 9 может быть выполнен из упругого, губчатого (пористого) материала, такого как поролон, резина и т. д. или ворсистого материала, по аналогии с малярным валиком.

За раскатывающим валиком 9 над транспортером 7 с зазором и по ходу движения ленты транспортера 7 смонтирована, по крайней мере, одна прижимная пластина 10. На фиг. 3 показано устройство с тремя прижимными пластинами 10. Указанная прижимная пластина 10 выполнена с возможностью прохождения между ней и лентой транспортера 7 заготовки бумажного карандаша и навивки материала корпуса карандаша 1 вокруг грифеля 2. Для исключения проскальзывания заготовки карандаша при ее движении под прижимной пластиной 10 на нижней поверхности упомянутой пластины нанесено фрикционное покрытие 15, повышающее силу трения, выполненное, например, из резины, каучука и т.д. Для обеспечения прохождения заготовки карандаша в зазоре между прижимной пластиной 10 и лентой транспортера 7 с учетом увеличения толщины корпуса карандаша 1 по мере навивки материала, упомянутая пластина 10 смонтирована выполнена пружинной, для чего она смонтирована к раме 6 с помощью пружинных регуляторов 11, пружины которых смонтированы над упомянутой пластиной 10 и выполнены в виде пружин сжатия. Пружинный регулятор 11 в одном из вариантов реализации представляет собой шпильку, смонтированную вертикально на раме 6 через отверстие в прижимной пластине 10, на шпильке поверх прижимной пластины 10 смонтирована пружина, а регулировка пружины осуществляется с помощью гайки, накрученной на верхний конец шпильки.

Бумажный карандаш изготавливают следующим образом.

В качестве материала корпуса карандаша 1 используют бумагу, плотностью от 35 до 70 г/м², преимущественно 45 г/м². Для этих целей превосходно подходит газетная бумага, рассчитанная на одноразовое применение и не предполагающая длительного срока службы. При плотности выше 70 г/м² при формировании корпуса карандаша 1 такая бумага плохо впитывает клей и соответственно будет неравномерно формироваться корпус карандаша 1. При плотности ниже 35 г/м² при формировании корпуса карандаша 1 расход клея будет увеличенным из-за высокой гигроскопичности бумаги, а корпус карандаша 1 будет также неоднородным, на нем будут дефекты в виде неровностей, образующихся после высыхания и осыпания клея.

Бумажный лист 13 укладывают на поверхность. Сверху, вдоль края бумажного лист 13 по ширине, величина которой не должна одновременно превышать длины раскатывающего валика 9, ленты транспортера 7 и прижимной пластины 10 приклеивают грифель 2 будущего карандаша таким образом, что грифель 2 делит бумажный лист 13 на малый и большой отрезок. Ширина малого отрезка должна быть такой, чтобы его было достаточно для его загиба вокруг грифеля 2 к большему отрезку бумажного листа 13 и приклеивания к поверхности бумажного листа 13 как можно ближе к грифелю 2 (см. Фиг. 4). Таким образом получают заготовку бумажного карандаша.

Далее, заготовку бумажного карандаша помещают на ленту транспортера 7, располагая грифелем 2 поперек упомянутой ленты и вперед по направлению движения ленты (показано стрелкой на фиг. 4). Прижимая руками бумажный лист 13 заготовки к ленте, одновременно контролируют положение заготовки на ленте и следуют руками вслед за лентой транспортера 7 до достижения передней части заготовки с грифелем 2 до раскатывающего валика 9, после чего отпускают заготовку. Клей из емкости с клеем 8 попадает на заготовку в месте расположения грифеля 2, заготовка по ходу движения транспортера 7 попадает под раскатывающий валик 9, который вращаясь за счет силы трения с заготовкой в противоположную транспортеру сторону равномерно распределяет клей на поверхности заготовки. Далее заготовка по ленте транспортера 7 проходит в зазор между прижимной пластиной 10 и лентой транспортера 7, при этом для исключения остановки заготовки на входе прижимной пластины 10, торец упомянутой пластины 10, ориентированный в сторону раскатывающего валика выполнено скошенным (с фаской), при этом высота скоса должна быть больше наибольшей толщины заготовки на входе под прижимную пластину 10.

Проходя между прижимной пластиной 10 и лентой транспортера 7 за счет силы трения, создаваемой поверхностью заготовки и фрикционным покрытием 15 прижимной пластины 10 бумажный лист 13 послойно навивается вокруг грифеля 2. Длина прижимной пластины 10 и длина бумажного листа 13 должны быть подобраны таким образом, чтобы упомянутый лист 13 при прохождении заготовки под прижимной пластиной 10 полностью навился вокруг грифеля 2, при этом за счет пружинных регуляторов 11 и собственного веса прижимной пластины 10 осуществляется плотная равномерная навивка бумажного листа 13 на грифель 2, а излишки клея, выделившиеся при навивке выделяются из образующегося корпуса карандаша 1 между его слоями, преимущественно с торцов. После выхода бумажного карандаша из-под прижимной пластины 10 он по транспортеру 7 направляется в приемный лоток 12.

Далее бумажный карандаш отправляют на сушку, например, в сушильную камеру.

После сушки корпус карандаша 1 шлифуют под определенный размер, осуществляют торцовку и заточку карандаша с одной стороны.

На последнем этапе к незаточенному торцу карандаша монтируют капсулу 3 с предварительно засыпанными в нее субстратом и семенами и дополнительно фиксируют соединение капсулы 3 на конце карандаша фиксирующей лентой 14.

Заявленное устройство собирается на предприятии изготовителе, не трудозатратно в изготовлении, обладает небольшими массогабаритными показателями и высокими показателями надежности за счет упрощения устройства и использования минимально возможного количества элементов, что приводит к увеличению вероятности безотказной работы устройства.

Бумажный карандаш с капсулой для выращивания растений после использования по прямому назначению в качестве пишущего средства помещают концом, на котором смонтирована капсула 3 в грунт, погружая капсулу 3 на глубину примерно на 1 см от ее верхнего края. Возможность использования карандаша для других целей обеспечивает повышение его эксплуатационных характеристик, увеличивая полезный срок его использования не только по назначению в качестве пишущего средства и в качестве инструмента для выращивания растений, находящихся в его капсуле 3.

В отличии от существующих аналогов, где семена в капсулу помещены без добавок, семена находятся в капсуле в свободном состоянии и занимают, из-за своего незначительного размера, не более 20% от свободного объема капсулы и вследствие чего при посадке такого карандаша в грунт, семена оказываются на дне капсулы на глубине до 2-х см (минимальная глубина погружения карандаша в грунт для его устойчивого положения), что глубоко для большинства растений и сверху над семенами образуется воздушный мешок, который препятствует соприкосновению грунта с семенами и доступа влаги, так как после посадки грунт садится раньше, чем растворяется капсула и воздушный мешок остается и тем самым снижается всхожесть семян, в заявленном изобретении за счет помещения в капсулу 3 семян 5 над слоем субстрата 4, во-первых, решается проблема слишком глубокого посева семян 5 (семена 5 будут находиться от поверхности грунта на глубине до 1 см) и при набухании от влаги субстрат 4 будет выдавливать их ближе к поверхности, во-вторых, исключается образование воздушного мешка, и в-третьих, субстрат 4, увеличиваясь в размере, будет воздействовать на капсулу 4 , способствуя ее скорейшему растворению и устранению препятствия поступления влаги из грунта и циркуляции воздуха.

После прорастания семян 5 карандаш остается в грунте и за счет материала корпуса карандаша 1, в качестве которого применяют газетную бумагу, путем размокания бумаги, заявленный карандаш разлагается в течение 1-4 месяцев, что решает вопрос утилизации отходов от пишущих принадлежностей.

В 2022 году был проведен опыт с посадкой бумажных карандашей с капсулой для выращивания растений, содержащей семена лаванды и аналогичного карандаша, но без субстрата 4 в капсуле 3. Опыт показал, что всхожесть семян 5 с применением субстрата 4, в качестве которого был взят вермикулит, увеличилась до 80% (при посадке десяти карандашей по десять семян в каждом проросли восемь карандашей по семь-десять ростков в каждом), а без субстрата 5 всхожесть составила меньше 20% (из десяти карандашей по десять семян проросли два карандаша по 1-2 ростка).

Claims (13)

1. Бумажный карандаш для выращивания растений, содержащий корпус карандаша, выполненный из навитой вокруг грифеля в несколько слоев бумаги с соединением слоев клеем и капсулу из растворимого в воде материала с семенами внутри капсулы, отличающийся тем, что корпус бумажного карандаша выполнен на устройстве для изготовления бумажного карандаша из бумаги плотностью от 35 до 70 г/м², а семена в капсуле, смонтированной на одном из концов карандаша, помещены на слой влагоудерживающего и увеличивающегося в размерах при взаимодействии с водой субстрата, так что семена располагаются непосредственно у торца корпуса карандаша.

2. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена из желатина.

3. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена в виде заглушенного с одного торца полого цилиндра и смонтирована к торцу карандаша путем монтажа конца карандаша внутрь капсулы через ее открытый торец.

4. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что поверх края вокруг капсулы с заходом на корпус карандаша смонтирована фиксирующая лента, дополнительно удерживающая капсулу на карандаше.

5. Карандаш по п. 4, отличающийся тем, что фиксирующая лента снабжена клеевым слоем, обеспечивающим соединение поверхностей ленты, капсулы и корпуса карандаша.

6. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена в виде замкнутого со всех сторон объема.

7. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что капсула смонтирована к торцу карандаша с помощью гильзы, при этом внутренний диаметр упомянутой гильзы равен внешнему диаметру корпуса карандаша и капсулы с возможностью монтажа этой гильзы на конце карандаша и капсулы в гильзе внатяг.

8. Карандаш по п. 1, отличающийся тем, что капсула смонтирована к торцу корпуса карандаша с помощью клея.

9. Устройство для изготовления бумажного карандаша по п. 1, содержащее раму, транспортер, стол подачи бумаги, приемный лоток, емкость для клея над транспортером в зоне загрузки, раскатывающий валик, прижимную пластину со скошенным торцом на входе и снабженную пружинными регуляторами, отличающееся тем, что раскатывающий валик смонтирован под емкостью с клеем поперек по ширине транспортера и выполнен с возможностью равномерного распределения клея, попадающего на заготовку из емкости с клеем, на нижней поверхности прижимной пластины для исключения проскальзывания заготовки карандаша при ее движении под прижимной пластиной нанесено фрикционное покрытие, повышающее силу трения.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что раскатывающий валик выполнен из упругого, губчатого пористого материала.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что раскатывающий валик выполнен из ворсистого материала.

12. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что фрикционное покрытие выполнено резиновым или каучуковым.

13. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что пружинный регулятор выполнен в виде шпильки, смонтированной вертикально на раме через отверстие в прижимной пластине, на шпильке поверх прижимной пластины смонтирована пружина сжатия, а регулировка пружины осуществляется с помощью гайки, накрученной на верхний конец шпильки.