Несколько раз начинал писать и забрасывал эту затею со статьёй… Строго прошу не судить – мой первый публицистический опыт. С удовольствием подправлю текст при наличии обоснованных замечаний.
В статье я постараюсь рассказать о моём устройстве, позволяющем получать мононити из различных полимеров новым способом и принципе его работы. Нет это не очередной Perpetuum Mobile, а весьма полезный механизм. Нет, это не означает, что можно отказаться от классического — «фильерного» изготовления, а лишь только расширяет возможности существующей промышленности.
Например:
Более простой способ получения (простое, в том числе в части обслуживания устройств) обычных и ориентированных мононитей (с улучшенными физико-механическими свойствами) с возможностью корректирования. К этой категории можно отнести филамент для 3d-принтеров (в том числе возможность выпуска оборудования для индивидуального изготовления филамента (учитывая его цену, при условии больших объемов печати в коммерческих целях — более чем актуально)), лески, любые синтетические нити.
Армированные и комбинированные нити. К этой категории относятся любые полимерные нити, армированные штапельным волокном разной природы происхождения. Например (главное — не пропитка, а получение непосредственно из массы): полиамид (капрон) армированный хлопковой нитью, каучуковые (силиконовые, полиуретановые) нити армированные тем же хлопком, НО с учётом того, что армирующее волокно будет расположено не вдоль мононити, а с кручением, что повышает прочность. Сюда же можно отнести и ориентированные нити фторопласта (актуальные в кабельной продукции), а также возможность изготовления стеклопластиковой арматуры из штапельного волокна. Тут необходимо немного пояснить. Стеклоровинг является достаточно дефицитным продуктом и достаточно дорогим, при этом сам стеклоровинг не несёт нагрузку на всем своем протяжении, а нужен в технологическом процессе для формирования «тела», в то время как из штапельного стекловолокна в смеси с полиэфирной смолой (в зависимости от тех.карты производства стеклопластиковой арматуры) можно получать крученую мононить для формирования сердечника, что помимо прочего значительно повысит итоговую прочность изделия.
Создание композитных материалов с различной природой. К этой категории я отнёс возможность работы с системами полимеров раствор-расплав и т.п. Т.е. в раствор полимера вводится расплав или другие комбинации (сразу отмечу, подобрать «растворитель» с температурой кипения/вспышки для термореактивного полимера к термопластичному полимеру не составляет труда).
Производство шовных хирургических материалов (помимо кетгута (природного происхождения) в хирургии применяются нити из различных полимеров, в том числе биоразлагаемые, с антисептическими добавками и т.д.).
Создание послойно сформированных мононитей с различным направлением кручения.
Кабельные оболочечные изделия, в том числе армированные.
Производство пирокорда (это такая нить, которая содержит в себе огнетушащее вещество и срабатывающее при определенной температуре) и т. д.
Почему, как и зачем вы узнаете, прочитав материал.
Но для начала начну немного издалека, с полезно-познавательного, но без этой части не будет понятна вся суть.
Предыстория
Прядение и ткачество известно с незапамятных времен. Невозможно представить нашу жизнь без нитей и тканей. С материнским молоком мы впитываем сказки, в том числе о спящей красавице, уколовшейся о веретено. Многие из нас видели старинные деревянные бабушкины прялки.
Само по себе прядение нитей издревле женская специализация, а вот ткачество, ввиду тяжести работы, считалось чисто мужской работой! Мы часто не замечаем этот очень кропотливый и важный труд, но с его результатами сталкиваемся ежедневно.
О прядении и ткачестве можно разговаривать бесконечно.
Вот пара фактов: Все нити условно делятся на нити с Z и S круткой. Именно так, буквы указывают на направление кручения нити по или против часовой стрелки (простой пример, чтобы полотно вашей простыни было ровным и не «скукоживались» в структуре полотна в оснОвных и утОчных нитях используются как раз нити с разным направлением крутки). Кроме того, сама величина крутки (это количество кручений нити вдоль оси на один метр) влияет на прочность нити. Так как для макроволокон длинна волокна значительно больше, чем его диаметр – понятие «крутка» несёт много полезной информации. Не буду расписывать детально, так как статья тогда превратится в небольшую книгу, отмечу лишь тот факт, что с повышением крутки прочность волокна увеличивается, однако затем у «перекрученных» нитей уменьшается. Важен баланс и технологическая карта. Для нас будет важна не сама собственно крутка как понятие, а образуемый волокнами тангенциальный уклон к оси нити, чем больше величина крутки, тем больше угол уклона. Яркий пример – обычный канат, обратите внимание на то, что «жилы» каната не параллельны телу каната, так как имеется некоторое кручение. Да, кстати, для плетения канатов используются специальные фонарные машины, но это отдельная тема.
Справка
ОснОвные нити (ударение на вторую «О») – это нити вдоль полотна. УтОчные нити – нити, расположенные перпендикулярно. Вообще в ткачестве существует множество типов плетения полотна: полотняное переплетение (одна нить к другой – посмотрите на любую простыню – как правило, это обычное полотняное переплетение (почитать об этом можно тут), а также саржевое, атласное, сатиновое переплетение и т.д. – тут все зависит от «Рапорта» — технический термин, указывающий соотношение в рисунке основных и уточных нитей. А также способов: челночное и рапирное ткачество, жаккард… Да, все слышали об этом, но боялись спросить)) Впрочем, статья немного о другом, дальше не буду грузить.
Возвращаясь к нитям
Для того, чтобы подготовить натуральные волокна к прядению, проводится серьёзная подготовка.
Лён и конопля после уборки урожая обязательно отлеживаются (не буду вдаваться в подробности, скажу только, что их вымачивают, проводят аэробную или анаэробную обработку для разрушения костры и т. д.). Затем наши бабушки и дедушки лупили кусты цепями, чтобы размолоть одревесневшую оболочку (костру) и упростить доступ к собственно волокну.
Справка
Раньше не было особых проблем с гражданами, искавшими альтернативную реальность, поэтому конопля выращивалась повсеместно (а для текстильных нужд выращивались кусты под 3 метра высотой), и мы были первыми в мире по производству из неё пеньки, масла и других продуктов, сейчас же каждую делянку приходится охранять за высоким забором от деятелей, желающих «подсеять», и все семена проходят строгий наркоконтроль. «О времена, о нравы» — сказал бы классик. И да, конопля для текстильных нужд бесполезна для «альтернативщиков», но вот подсеять – это всегда пожалуйста. Лён тоже выращивался повсеместно, даже в средней полосе России. Недаром Ивановская, Костромская и Ярославские области обрели свою текстильную славу. Характерными сортами льна являются долгунец и кудряш – из названия понятны их примерные характеристики.
К нашим бабушкам и дедушкам – со временем промышленность облегчила крестьянский труд и появились мяльные машины, заменившие цепи.
И после обработки сырьё поступало на чесальные машины. Нашей прекрасной половине человечества, полагаю, сразу станет понятен принцип действия, особенно обладательницам длинных волос. Сначала используются гребешки с малым числом зубьев и далее, по линии, количество зубьев на гребешках только увеличивается. В завершение вычесанное, чистое волокно превращается в бесконечную ленту.
С хлопком, шерстью и другими немного по-другому – масса волокна подается к скоростному игольчатому барабану, который и выбирает из массы волокна и равномерно их распределяет. Многие процессы просто опущу, я описываю ключевые моменты для общего понимания. Для синтетических волокон существуют «штапельные» машины – они нарезают длинные мононити на волокна необходимой длинны (яркий пример – заполонившие полки строительных магазинов волокна различной длины (фибра), армирующие бетон).
В результате получается «рОвница» (ровинг) – промежуточный продукт в производстве пряжи, имеет небольшое скручивание для повышения продольной прочности (возможности использования в дальнейшей технологической цепочке: для наматывания, разматывания, но не на разрыв). Как пример, стеклоровинг – используется в производстве стеклопластиковой арматуры (из нескольких потоков ровинга формируется сердечник), а из пары потоков ровинга формируются «ребра», всё это пропитывается смолой и прогревается в печи.
Ближе к делу. О полимерах
Натуральные волокна тоже полимеры, только природного происхождения )) Лён, пенька, хлопок, джут, сизаль, яблоня в соседском саду – это целлюлоза, но какая она разная!
С синтетическими волокнами всё не менее сложно. Я бы сказал, что это не менее огромный пласт знаний, но постараюсь максимально кратко и просто. В целом делятся на две группы: термопластичные и термореактивные.
Сразу оговорюсь, если мы говорим полипропилен, то это подразумевает все его виды (начиная со степени полимеризации, от которой зависит длина молекул, заканчивая его стереостроением (изотактический, синдиотактический и атактический), при этом, вроде бы тот же полимер, но его стереоизомеры существенно различаются по своим свойствам), если мы говорим фторопласт или ABS – та же история. Это относится ко всем полимерам.
Кстати, задайте вопрос продавцу, когда будете покупать очередной моток филамента для 3D-принтера, а то может это вообще непонятная мешанина из перемолотых вёдер, овощных ящиков и прочей вторички ))
Для примера, вот из Wiki: «Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80 °C, плотностью — 850 кг/м³, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м³, высокой температурой плавления — 165-170 °C и лучшей стойкостью к действию химических реагентов».
Переплавка, в том числе многократная, часто ухудшает физико-механические свойства полимера по многим причинам, в том числе вызывает его деградацию. Так что, если у вас возникли вопросы в печати, повод задуматься, а чем печатаем???
Термопластичные полимеры с лёгкостью перерабатываются переплавкой. Это свойство активно используется. Всем известны ПВХ-окна… К этому классу относятся такие популярные полимеры как полипропилен, полиэтилен, ABS, фторопласт, ПЭТФ и многие другие.
Справка
Есть такие виды, как например, фторопласт, которые подвергаются закалке. Да-да! Именно закалке, что повышает его физико-механические свойства.
Термореактивые полимеры при воздействии температуры – разлагаются.
Возьмем целлюлозу, её можно растворить в реактиве Швейцера, а вот расплавить нельзя! Но из целлюлозы обратно получить лён, хлопок, пеньку не получится, выйдет вискоза )) Не научилось человечество еще повторять за природой. Лён, да тот вообще бактерицидный…
Или силиконы, полиуретаны, арамиды (как Кевлар, гранулы которого растворяют в серной кислоте для последующего получения волокон, но этот процесс снижает его физико-механические свойства), резину в конце концов – молекулы «сшиты» между собой и разрушить эту связь ещё надо постараться. А вот перевести в раствор можно. Хотя, тому, кто придумает как глубоко переработать резину (каучук сшитый серой), говорят дадут Нобелевскую премию. Строго говоря, растворов полимеров не существует в природе. Правильнее говорить дисперсная система, но слово «раствор» — понятнее.
Так мы ещё ближе подходим к теме
В любом случае, все полимеры, так или иначе переведённые в жидкое агрегатное состояние, по сути, проходят одинаковые этапы, которые для мононитей заканчиваются тем, что полимер продавливается через фильеры (специальные формирующие форму мононити отверстия) и в дальнейшем могут вытягиваться.
То есть выходящая из относительно большого отверстия фильеры нить проходит через многочисленные барабаны с увеличивающейся скоростью вращения и постепенно уменьшается в диаметре за счёт вытяжки (вместо барабанов могут быть валковые вытяжные пары, которые выглядят примерно как устройство отжима на старых советских стиральных машинках; помните такие, с ручкой сбоку?). Суть в том, что помимо утоньшения нити, таким образом получают пространственно ориентированные вдоль оси волокна молекулы полимера, этот же процесс позволяет ориентировать армирующие компоненты (например, в массе жидкого полимера находится штапельное волокно другого полимера для повышения прочности). Для фторопластов, например, в кабельной продукции более ценятся тонкие ориентированные мононити. А дело всё в том, что без вытягивания в жидком агрегатном состоянии молекулы полимера имеют свойство «скукоживаться» в спутанные клубочки, и если в литейной массе это в общем-то не сильно важно, то при производстве мононитей — сильно влияет на их физико-механические свойства. Вспомните начало статьи. Помните я писал о ровинге? Та же история. Если в ровинге будет путанная масса волокна – грош ей цена, это сделает её непригодной для переработки. Я сделал это специально, чтобы поняв, как всё происходит на макроуровне, постепенно перейти к микроуровню.
Если всё было бы так просто… вот фильера (кран) вот жидкость (вода), открыл его и полимер просто потёк… Ага, щас! Полимеры очень капризные. Если расплав стали, к примеру, продавить через отверстие – получится проволока с диаметром, равным диаметру отверстия…. Если полимер продавливать через фильеру, то он проявит свойства неньютоновской жидкости!
Все полимеры в жидком агрегатном состоянии проявляют свойства неньютоновской жидкости, а это значит, что экструдат (то, что продавливается через фильеру) будет набухать на выходе, могут появляться полосы, и вообще поверхность может отличаться от оптически гладкой, много нюансов. Эти же свойства неньютоновской жидкости мешают не только при продавливании через фильеры, но и накладывают отпечаток на конструкцию экструдеров. Борьбе с этими свойствами и их компенсации посвящают труды многие светлые умы.
Что такое неньютоновская жидкость, я думаю, все слышали, а некоторые проводили с детьми опыты с крахмалом и водой или мёдом… А дело всё в её реологических свойствах и гидродинамике.
Но есть еще один неожиданный момент. Некоторые неньютоновские жидкости проявляют совсем необычные свойства. Как вы думаете, что будет, если в массу неньютоновской жидкости поместить вращающийся стержень? А наши любимые полимеры проявят эффект Вайсенберга.
То есть, вопреки всем нашим ожиданиям, полимеры начнут «наматываться» на абсолютно гладкий стержень формируя восходящий поток! Есть ещё правда дисковый эффект (на его основе созданы дисковые экструдеры) и ещё пара моментов, но не о них речь.
Для любознательных, из неорганики про полимерную серу S
Сера! Сера тоже может быть полимером )) Почитать о ней немного можете тут. Правда, я не могу себе представить ситуации, в которой вам пригодятся нити из серы )) Но тем не менее.
Собственно меня давно волновала проблема переноса процесса «прядения» (структурирования) с макроуровня на микроуровень, и в данном случае помогает эффект Вайсенберга, обусловленный как раз взаимодействием на молекулярном уровне.
Устройство получения мононити на основе стержневого эффекта Вайсенберга позволяет прогнозируемо управлять положением молекул полимера или армирующего штапельного волокна относительно оси волокна и, соответственно, регулировать физико-механические свойства получаемой мононити. То есть, благодаря природе эффекта Вайсенберга, молекулы полимера, поступая вверх к точке образования мононити, ориентируются с уклоном относительно оси мононити! На уровне молекул понятие «Крутки» я бы посчитал неактуальным в связи с тем, что, в общем, длина молекул полимера несопоставима с диаметром мононити, а вот наличие возникающего тангенциального уклона очень даже. Если мы используем стержневой эффект, при этом разместив привод снизу ёмкости, и сформируем заостренную оконечность, это позволит сформировать точку нитеформирования как раз в области заострения. Важно отметить, что эффект проявится самостоятельно по мере полимеризации (в случае протекания таковой в емкости), вовлекая в процесс именно сам полимер. Не совсем корректно, но условно, вместо вытягивания вдоль оси волокна, у нас получается ориентировать молекулы полимера, либо армирующие волокна с уклоном к оси мононити, что естественно, сказывается на её прочности. По сути, усилие на разрыв будет приложено не вдоль оси ориентированных волокон, а с уклоном к ней.
Всё написанное выше, надеюсь, дало вам представление и понимание происходящих процессов, и вы сможете понять суть представленного изобретения и истории его патентования. Именно это меня интересует и над этим я работаю. Некоторые вещи я пока специально не рассказываю, так как ещё не пришло время.
Собственно, имея некоторый багаж знаний, рабочий прототип, я и принял решение попробовать запатентовать…
Я полагаю, многим знакомо ощущение, когда в голову приходит блестящая идея и возникает контр-мысль «Да не, бред какой-то» или «Это слишком очевидно» и многие другие.
Зачем я вообще стал патентовать?
У меня ушло достаточно много времени. Были паузы в несколько лет, анализ, опыты, бесчисленные опыты и размышления… И вот, однажды наш штатный психолог в ходе задушевной беседы за чашкой чая, задаёт вопрос: «Чем ты займёшься, когда уволишься из армии и будет возможность выбора?». Вообще у дока задача — выявить совсем отбитых, даже по суровым воинским меркам, тех, кому уже пора, но к психиатру рано, тех, кто начинает связываться с космосом в нарушение субординации и без приказа и прочих товарищей с девиантным поведением… В общем, работа «в поле» с нарушителями дисциплины. «Наукой» — ответил я, не раздумывая. Явно опешив от такого поворота, что читалось по глазам и мимике, многое видавший и слышавший от суровых сослуживцев, не знавших слов любви, прямолинейных высказываний и фантазий, не осложнённых витиеватым слогом, док спросил: «А что мешает?». Тут уже я задумался над столь простым и прямым как лом вопросом…. Действительно. А что мешает? Взял и оформил документы, работу над которыми откладывал долгое время. Вот уж действительно мастера… Иногда нужен простой вопрос, для того, чтобы сделать то, что откладывал годами…
Чуть-чуть лирики.
Позвольте, приведу пару утрированных примеров:
И до Ньютона и после яблоки на голову падали многим, однако ни до великого учёного, ни после никому и в голову не приходила мысль о теории тяготения.
А Архимед? Вы правда полагаете, что кроме него, никто ранее и после не купался в ванне? Делая вывод из легенды, к открытию закона Архимеда подтолкнула проблема измерения объемы короны.
Подобных примеров можно привести множество. Для всех характерна ситуация с наличием реальной проблемы и возникающего вопроса с последующим решением. Да, главными факторами являются ум, любознательность, наблюдательность и способность делать логические выводы, а также их гармоничная совокупность в конкретной ситуации.
Но прежде всего появляется проблема, над которой мозг начинает напряжённо думать и искать решение!
На месте первооткрывателя мог оказаться другой человек, раньше или позже, но именно возникновение проблемы, поиск её решения и совокупность факторов воплотились в Ньютоне и Архимеде… Это, несомненно, их личная заслуга, в этом их гениальность. Окажись гений Архимеда на месте гения Ньютона, кто знает, как бы всё получилось?
Потому что это было очевидно именно им, с их опытом и знаниями, но совершенно не очевидно другим людям.
Добавлено 12.01.2024 в 17:50: Не могу не вспомнить Джордано Бруно... Хотя и сожгли его на костре совсем не за науку, но кого это волнует))) А в наше время костры, как средство поощрения изобретательства, к счастью, не применяют...
До сих пор в джунглях амазонки, в саванне, в прериях и пустынях обитают дикие и полу-дикие племена аборигенов. В их легендах почему-то нет закона Архимеда, да и письменность порой отсутствует. Не возникало проблемы, не нашёлся еще тот светлый ум в этой параллельной цивилизации.
Навстречу патентованию
Итак, отбросив все сомнения, принято решение защитить свою разработку и начать лопатить сеть в поисках информации.
Для начала тысячи рекламных статей бесчисленных патентных бюро о том, как всё сложно, потом как всё плохо, пара рекламных статей от известных банков (и появится мысль «А они-то тут причём??»), опять как всё сложно и к тому же бесполезно и вообще зачем всё вот это тебе надо, всё тлен, иногда нет-нет да попадется статейка «…А вот в Советском Союзе квартиру давали и путёвку в санаторий…», затем «А за бугром вообще швах и дорого очень!» и в завершение Царь-гора «Роспатент» с кучей ссылок на нормативные акты, в которых сам чёрт ногу сломает от бесконечных перекрестных ссылок, оговорок и «если» и «или»… И что теперь? Опустить руки? Как бы не так!
В общем, не так страшен чёрт, как его малюют. Я не против патентных бюро, там, как мне кажется, работают профессионалы своего дела, некоторые ранее работали в том же «Роспатенте»… Но какой мне толк в моей отрасли от, условно, специалиста в горном деле? Общие положения – да, может быть, но это всё есть в открытом доступе, а вот по моей специализации – далеко не факт. Есть у меня какое-то предубеждение, да ещё и за собственные деньги…
Мне как человеку технического склада ума было не просто разобраться во всех законодательных хитросплетениях, поэтому руководствовался принципами «Ввязаться в бой и действовать по ситуации», «Язык до Киева доведет» и работать только с первоисточниками.
Почему?
Да всё просто. Объясню на примере: Вы решили пройти пару остановок пешком – погода прекрасная, дорога прямая, настроение отличное, но каждые 50 метров вы увидите оборудованные остановки с манящими сиденьями, USB-зарядками и рекламой автобусов, которые с ветерком в мягких креслах и работающей системой климат-контроля несомненно вас довезут эти пару остановок, надо лишь заплатить, и всё будет красиво. На деле может оказаться старая ржавая Газель с водителем «аки конь-в-мыле с языком набок» знатоком нюансов уругвайского таможенного права, который может вас ещё и пару раз покрыть матом и вообще он один, а вас полный автобус и едет он по другому маршруту… Это бизнес, ничего личного, они этим живут и зарабатывают на жизнь. А как иначе?
Не стоит бояться напрямую общаться с Роспатентом. Мой личный опыт. Все сотрудники на Бережковской набережной – очень отзывчивые, всё что касается оформления и документооборота без проблем рассказали.
Первый отрицательный опыт.
Не буду лукавить, был у меня отрицательный опыт эдак в 2011-2012 году – попытался я сам по их базам поискать аналоги. Заявился в соседнее здание, прошел в нужный отдел, где меня встретила миловидная девушка, а рядом какой-то старый дед пытался её за чашкой чая кадрить, это было так явно, как Божий день. Девушка вроде как и хотела реально помочь, но непонятная ревность деда свела на нет все попытки разобраться, так как дедуля был явно очарован мадам и сосредоточен на ней и помогать явно не собирался, поэтому, видимо, как лицо начальствующее, отправил меня не помню на какой этаж со словами «Там компьютеры, сам найдешь». Зал меня встретил многочисленными рядами бездушных ЭВМ и полным отсутствием людей. Сделав пару кругов по залу, так и не поняв, где в этой шайтан-машине их базы, мне пришлось развернуться и уйти ни с чем, так я отложил всё на семь лет. Забегая вперёд, скажу, что это проще, чем кажется. Сейчас уже существует поиск патентов у Яндекса, Гугла, открытые базы Роспатента ФИПС, научная электронная библиотека и многие другие, да и просто поисковики по ключевым словам очень помогут.
Да, вначале было много непонятного. Начал с простого. В Роспатенте есть справочная служба. Правильнее будет говорить Федеральный Институт Промышленной Собственности (ФИПС), и заявку вы будете подавать туда, и переписка вся будет с ними, но раз уж начал, далее буду писать Роспатент. Звоним. Мне максимально подробно рассказали, где и как что взять, но исключительно с бюрократической точки зрения, т.е. прям разжевали как правильно оформить именно документы, но без технических деталей. Несложно. Ещё есть возможность работать с Роспатентом через ЭДО, достаточно настроить клиент на своём рабочем месте и тогда никакой бумажной волокиты и ожидания почты (один из запросов экспертизы шёл ко мне 2 месяца… я уже успел запросить копию, ответить и забыть про сам запрос).
Первое, начал заполнять заявку (может пригодится кому). Как выложить *.PDF здесь пока не знаю, опишу словами:
Как я заполнял поля заявки
Заполняем адрес для переписки, далее контактный телефон и адрес электронной почты. Поле «Название изобретения»: как мне объяснили, должно быть лаконичным, отражающим суть изобретения, кратко и понятно, так, чтобы описание изобретения соответствовало названию, с этим названием и будем дальше жить. Поле «Заявитель»: можно просто скопировать из адреса для переписки. Поле «Идентификаторы заявителя»: собственно ИНН, СНИЛС, паспорт. Поле «Автор»: собственно ФИО и адрес, но только в обратном порядке, «Российская Федерация, RU» — оставляем в обязательном порядке. Поле «Перечень прилагаемых документов»: Здесь указываем в первой колонке количество листов в одном документе и количество экземпляров. Я использовал «описание изобретения» — 3 листа в 2-х экземплярах (думаю аналогия понятна); «Формула изобретения» — 2 листа в двух экземплярах, обязательно прописать общее количество пунктов формулы без разделения зависимые или независимые; «чертежи» — все зависит от изобретения, у меня было 4 чертежа к 4 пунктам формулы, каждый чертеж обязательно отдельный документ/лист и подпись справа вверху, подписывается он следующим образом «Наименование изобретения Фиг. 1» и т.д. по порядку; «реферат» — 1 лист описания в двух экземплярах; «копия документа, подтверждающего оплату…» — количество листов с информацией подтверждающей оплату (у меня это были скриншоты и чеки из приложения «Сбербанк», каждый на отдельном листе); «ходатайство…» — документ о двух листах с приложением копии паспорта (всего 3 листа), важный документ, особенно если физическое лицо единственный автор и заявитель, тогда пошлины совсем бюджетные (отдельно остановимся подробнее); «копия документов заявки на машиночитаемом носителе» - просят CD-R (DVD-R) диск (с закрытой сессией, без возможности дозаписи, перезаписи) на котором все документы к изобретению в электронном виде — текстовые *.doc MS Word 97-2003, картинки/чертежи *.jpg и *.tiff; В электронном виде должно быть всё что предоставлял на бумажном носителе. Диск, как объяснили, подписать «Наименование изобретения. ФИО». Затем пункт «Уплачена пошлина» — крестики и пункты оставляем «как есть» — это как раз сниженные размеры пошлин в 2023 году за «формальную экспертизу» — 825 рублей, за «экспертизу по существу» — 3125 рублей! Откуда люди берут сотни тысяч я не понимаю… мне обошлось всё удовольствие в 3 950 рублей и ни копейкой больше…
Так... Едем дальше, теперь нужно оформить ходатайство о снижении размеров пошлин.
Очередное спасибо справочному бюро. Подробно объяснили, где крестики ставить. Тут всё просто. Заполняем наименование изобретения, ФИО и почтовый адрес. Ставим нужные крестики. Прикладываем копию паспорта и вуаля. Готово. Вписываем в «Заявку» количество листов.
Подобрались реферату и… отложили в сторону пока.
Пара слов о реферате
Сделал я его после описания. Это краткое изложение сути, грубо говоря, описание изобретения на пару абзацев. Пишут кто, что. По большому счёту, это действительно краткое изложение описания изобретения, но в конце реферата обязательно написать заклинание «1 н. и 6 з. п. ф-лы, 4 ил.», расшифровывается как один независимый и 6 зависимых пунктов формулы, 4 (по количеству фото, чертежей и т.п. приложенных к заявке на изобретение) иллюстрации. Это формулировка из изначальной заявки. Один пункт и чертёж пока убрал, для выделения в отдельный документ. Пункт формулы это именно то, что мы защищаем патентом (про них поговорим далее), при этом независимый пункт это условно «карандаш с графитовым сердечником», а зависимый пункт формулы «карандаш по пункту №Х, отличающийся тем, что внешняя оболочка карандаша выполнена из резины». Т.е. зависимый пункт он тоже как бы сам по себе, но тем не менее отличается от независимого пункта формулы, и не может быть прописан в нем.
Беремся за описание. Вот тут да… долго я его писал. Сначала это был объёмный документ, потом убирал, как мне казалось, лишнее. И совершил главную обидную ошибку! Надо понимать, что когда заявка пройдёт формальную экспертизу – всё – баста. Добавлять особо ничего нельзя. Переформулировать можно, но только используя те слова и информацию, которые были поданы при подаче заявки. Понял я это поздно, когда общался при проведении экспертизы по существу. Обидно. Сам виноват, но, в принципе, ничего критически важного для меня, кроме того, что пообщавшись с экспертом, решили пока убрать один пункт формулы и некоторую информацию, которые лучше вывести в отдельный патент. Важно указать международную патентную классификацию МПК, хотя я и не указывал, эксперт при проведении патентного поиска мне сам помог с категорией. Да! Сколько бы я сам не искал (а это очень важная часть и, стоит отметить, очень волнительная, поглощает очень много времени и сил) эксперты тоже осуществляют патентный поиск (в Роспатенте, кстати, они сами так пишут, внедрены технологии ИИ, что сильно упрощает процесс патентного поиска для эксперта) и затем указывает все результаты патентного поиска, в том числе возможные близкие аналоги. К счастью для меня, аналогов не нашлось и в текущем уровне техники аналогов не выявлено. Важным моментом в описании изобретения является неочевидность для эксперта, то есть изобретение не должно явно следовать из существующего уровня техники. При этом описание должно включать в себя обязательное описание уровня техники, если есть аналоги и патенты по ним – обязательно указывать и описывать максимально подробно. Помимо этого, в описании должен быть описан технический результат, получаемый от применения изобретения.
Добавляем краткое описание чертежей.
У меня, в итоговом варианте, это было так:
Признаки и преимущества настоящего изобретения лучше всего понятны при прочтении последующего описания неограничивающего варианта осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
– фиг. 1 представляет собой схематическое изображение принципиальной схемы установки, с удаленными для большей ясности деталями, а так же отсутствующими элементами очевидных деталей и элементов технологического процесса в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
– фиг. 2 представляет собой схематическое изображение принципиальной схемы установки, с удаленными для большей ясности деталями, а так же отсутствующими элементами очевидных деталей и элементов технологического процесса в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
– фиг. 3 представляет собой схематическое изображение принципиальной схемы установки, с удаленными для большей ясности деталями, а так же отсутствующими элементами очевидных деталей и элементов технологического процесса в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.
Ну и собственно самая главная часть! Раскрытие сущности изобретения. От этого на 90% зависит успех, на раскрытии сущности изобретения строится формула изобретения:
Моя формулировка:
1. Устройство для получения мононитей из полимеров (Фиг. 1) представляет собой технологическую чашу (1) в которой находится расплав и/или раствор полимера (7). За счет размещенной в чаше по крайне мере минимум одной иглы (2), расположенной острием вверх, приводимой в движение валом (3), расплав и/или раствор полимера, за счет эффекта Вайсенберга, поднимается вверх по игле в закрученном состоянии, благодаря чему получается мононить, которая за счет вытяжной пары (8) подается далее по производственной линии. При этом на валу (3) для контроля количества оборотов возможно наличие датчика количества оборотов (4). Технологическая чаша (1) может предусматривать наличие внешнего нагревающего прибора (5), подключаемого через контактную группу (6), а для контроля температуры среды в технологической чаше (1) предусматривают наличие датчика температуры (9). Все узлы и детали установки выполнены из металла либо из любых других конструкционных материалов, выдерживающих используемую в технологическом процессе среду.
Контроль толщины и параметры получаемой нити осуществляется:
– Через изменение скорости вращения иглы (2) от вала (3), на котором расположен датчик количества оборотов (тахометр) 4;
– Через толщину, длину и форму иглы за счет увеличения или уменьшения объема подачи материала к точке образования нити;
– Через изменение скорости съема нити с иглы (2) за счет изменения скорости вращения вытяжной пары (8).
2. Устройство (Фиг. 2) по п. 1, отличающееся тем, что по крайне мере минимум одна, либо все находящиеся в технологической чаше (1) иглы, расположенные острием вверх (2) имеют сквозное отверстие вдоль своей оси. При этом, сквозь отверстие в игле (2) пропускается дополнительная мононить либо жила (10), что позволяет получать на мононити (10) равномерную оболочку из расплава и/или раствора полимера (7).
3. Устройство (Фиг. 3) по п. 1 отличающееся тем, что по крайне мере минимум одна, либо все находящиеся в технологической чаше (1) иглы, расположенные острием вверх (2), имеют сквозное отверстие вдоль своей оси через которое проходит вал (11), диаметр которого меньше чем сквозное отверстие вдоль оси иглы, а длина которого более длины самой иглы, что позволяет получать трубчатые изделия из расплава и/или раствора полимера (7). При этом вал (11) может быть как стационарным жесткозакрепленным, так и совершающим вращательные и/или возвратно поступательные движения, и может иметь углубления и/или выступы.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что к сквозному отверстию вдоль оси иглы (2) добавляется по крайне мере одно отверстие в игле с тангенциальным уклоном к оси вращения, которое позволяет к центральному сердечнику добавлять по крайне мере одну обвивающую жилу перед процессом создания оболочки из полимера (7).
5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что по крайне мере одна из игл находится внутри жесткозакрепленной трубки, имеющей диаметр и высоту больше чем диаметр и высота самой иглы, что позволяет калибровать толщину получаемой нити.
6. Устройство по п. 6 отличающееся тем, что трубка находящаяся вокруг иглы имеет внутренние технологические выступы и /или углубления, что позволяет получать на внешней стороне мононити необходимый рельеф.
Приведенные чертежи к каждому п. 1, 2, 3 формулы изобретения иллюстрируют, но не ограничивают, сущность изобретения.
И да, рисовал в Word`е )) Так мне было проще. Точнее перерисовывал с бумажного варианта, так как я принадлежу к тем динозаврам, которые предпочитают чистый лист ватмана, готовальню и карандаши. Как мне кажется это будет вечной темой спора, как между любителями бумажных и электронных книг))))
Добавлено 13.01.2024 в 10:50: Благодарю @semennikov за своевременный и правильный вопрос касательно вытяжной пары. Признаю, на иллюстрациях сложно понять где ось, где нить из-за отображаемой толщины нити. Описание актуально для всех чертежей принципиальных схем, объясню по Фиг. 1. Вертикально расположена ось. С точкой образования нити более-менее понятно, далее нить идет вверх и огибая нижний ролик вытяжной пары (8) подается далее. Саму вытяжку из зоны нитеобразования можно организовать многими способами (для эффекта Вайсенберга не критично расположение вала, хоть вверх ногами, в невесомости сам эффект будет ограничиваться точкой начала кристаллизации вне зависимости от пространственной ориентации, в вертикальном положении - силой тяжести. Дальше не буду грузить теорией - получится огромная простыня), здесь использована схематично, для общего понимания сути конструкции, валковая вытяжная пара. Что такое вытяжная пара и как она работает? Зачем нужна? Прежде всего это узел автоматизации процесса. Не руками же тянуть?)))) Если, к примеру после первой вытяжной пары последовательно в технологической цепочке поставить еще одну вытяжную пару, но с большим количеством оборотов, то мы получаем возможность утоньшения изделия путем вытягивания изделия за счет разницы скоростей. Появляется коэффициент вытяжки. (Если интересно, отдельно могу рассказать, в том числе о конструкциях, коих множество во многих сферах).
Конструкцию вытяжной пары вы можете наблюдать в многочисленных устройствах: устройство подачи и протяжки бумаги в любом принтере, плоттере (на конструкцию накладывает свой отпечаток использование листового материала), в 3D-принтере устройство подачи филамента:
В конце-концов конструкция устройства отжима белья в советской стиральной машине "Рига-55":
Так же может быть одновальная вытяжка, по сути конструкции, самый понятный и близкий механизм "Шкотовая лебедка". Для увеличения силы трения и обеспечения процесса протяжки конец несколько раз обвит вокруг оси.
Обратите внимание, валики (ролики) могут быть прорезиненными, зубчатыми и т.д. для минимизации проскальзывания и назначение может быть не только для вытягивание чего-либо откуда-либо, но и для подачи куда-либо.
А вот теперь самое главное. Формула изобретения. Каждый пункт формулы должен быть составлен одним предложением. Ууух… Значение каждого слова будет оцениваться по словарю, буквально. По русскому языку я часто получал кол…
Моя формула. Сравните с раскрытием сущности изобретения:
1. Устройство для получения мононитей из растворов и/или расплавов полимеров представляет собой технологическую чашу, с расплавом и/или раствором полимера в которой размещают по крайне мере минимум одну вращающуюся вдоль своей оси иглу, расположенную острием вверх, приводимую в движение валом, с возможностью установки на него датчика количества оборотов, при этом расплав и/или раствор полимера, за счет эффекта Вайсенберга, поднимается вверх по игле в закрученном состоянии, при этом технологическая чаша может содержать нагревающий прибор с датчиком температуры для контроля температуры технологической среды.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по крайне мере минимум одна, либо все находящиеся в технологической чаше иглы имеют сквозное отверстие вдоль своей оси, при этом, сквозь отверстие в указанной игле пропускается дополнительная мононить либо жила, с возможностью получения на мононити или жиле равномерной оболочки из расплава и/или раствора полимера.
3. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что по крайне мере минимум одна, либо все находящиеся в технологической чаше иглы имеют сквозное отверстие вдоль своей оси через которое проходит вал, диаметр которого меньше чем сквозное отверстие вдоль оси иглы, а длина которого больше длины самой иглы, с возможностью получения трубчатых изделий из расплава и/или раствора полимера, при этом вал может быть как стационарным жесткозакрепленным, так и совершающим вращательные и/или возвратно поступательные движения, при этом вал может иметь технологические углубления и/или выступы.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что к сквозному отверстию вдоль оси иглы добавляется по крайне мере одно отверстие в игле с тангенциальным уклоном к оси вращения, которое позволяет к центральному сердечнику добавлять по крайне мере одну обвивающую жилу перед процессом создания оболочки из полимера.
5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что по крайне мере одна из игл находится внутри жесткозакрепленной трубки, имеющей диаметр и высоту больше чем диаметр и высота самой иглы, что позволяет калибровать толщину получаемой нити.
6. Устройство по п. 5 отличающееся тем, что трубка находящаяся вокруг
иглы имеет внутренние технологические выступы и/или углубления.
Ура. Всё готово. Теперь оправляем документы и ждем.
Вначале я не понимал разницы: процесс разделится на два этапа «Формальная экспертиза» - полная проверка комплектности документов и правильности оформления, проверка оплаченных пошлин и т.п., но без обсуждения технических деталей (конкретику в описании изобретения, содержание и описание формулы изобретения нельзя обсудить).
В справочном бюро по номеру Заявки подсказали телефон отдела и эксперта, который будет проводить формальную экспертизу, с которым, соблюдая в прочем, определенные рамки можно обсудить детали. Эксперт не учитель в школе и не продиктует «как правильно написать», более того в телефонном режиме эксперты стараются избегать конкретных деталей, ибо несут вполне осязаемую ответственность за документы, а подтвердить то что я это я по телефону невозможно. Личные встречи сейчас не предусмотрены. Только официальная переписка, но возможность общаться с экспертом хоть как-то – бесценная опция! Запросов экспертизы бояться не стоит. Они будут всегда. А иногда и помогают. Ни в коем случае не стоит думать, что там спят и видят «как бы стащить» вашу идею, совершенно наоборот – помогут максимально. Тут отмечу, что патентное бюро точно поможет избежать проблем с формальной экспертизой, но для меня это не было принципиальным моментом, была задача – сделать самому, ведь ничего сверхъестественного нет, тысячи людей проходят все этапы сами. Да, «патентный троллинг» в различных воплощениях существует, этого не избежать и мало кто поможет с ним бороться, но серьезных технических вопросов он практически не касается… Кроме того, я постоянно себе напоминал, что это нужно только мне, остальные либо отрабатывают твои деньги, либо должностные инструкции, насколько добросовестно – риторический вопрос. У меня была ошибка: с дуру ума, сколько примеров патентов ни читал, в формуле изобретения сделал ссылки на чертежи и расшифровку нумерации на чертежах – эксперт мне всё предельно ясно объяснила, что и как делать нельзя, в общих чертах, поэтому, к моменту получения бумажного письма, я уже ясно понимал где и что надо исправить. И да Ваш приоритет на изобретение будет считаться со дня подачи заявки.
Далее экспертиза по существу. Один запрос (технические нюансы, особого внимания не стоят) я уже отработал, получил отчет о результатах патентного поиска и теперь жду заключения. Со слов эксперта в этом году (дописывал в декабре 2023 г.) они не успеют, только в январе 2024 г.
Добавлено 12.01.2024 в 17:50: Да, еще забыл один очень важный момент! Во время проведения экспертизы по существу при проверке уровня техники и выявления аналогов в указанном уровне техники, совершенно случайно в открытых источниках могут обнаружить Вашу же информацию о вашем изобретении и тут главное, что бы с момента публикации такой информации, если не изменяет память, прошло не более 6 месяцев! так что будтье предельно аккуратны и внимательны. Именно поэтому я и не описываю некоторую часть материалов.
Пока суть да дело, направил обращения с предложением реализации к производителям шовных материалов (например, ООО «Линтекс» г. Санкт-Петербург, к слову они сотрудничать готовы, но им нужно реальное оборудование или передать материалы в их институт для учебных целей), Клинские лески, производителям триммерных лесок, на наши отечественные кабельные заводы, но ответа нет… Что ж… ждем получения документов и попробуем в Московский инновационный кластер обратиться. А пока тренируемся на сооруженном прототипе.
А над чем поработать и куда двигаться есть (из наиболее широкодоступных мне материалов) + поработать над совершенствованием конструкции (нужна вытяжная пара).
Как дальше развернуться события пока не представляю – время покажет, знаю точно, что останавливаться не буду. А если Вам будет интересно – расскажу, в том числе как собирал прототип. В любом случае приглашаю к обсуждению. Пугает меня перспектива всяких «презентаций» для инвесторов. Не умею я в маркетинг и прочие продажи, хоть и ежу понятно, что без этого никуда… Тут рано производить оборудование, необходимо создать более полноценный прототип и отработать на нем все технологические процессы и параметры под каждый полимер, а уж после под параметры проектировать оборудование. А может быть выбрать главное, наиболее перспективное, направление? Что скажете?
На сегодня всё. Благодарю за уделенное внимание. Надеюсь Вам было интересно.
P.S.: Отдельное спасибо редакции Habr'а и куратору Екатерине @Markaty. Ребят, вы мне очень помогли.
Комментарии (6)
semennikov
13.01.2024 06:59И не сочтите за упрек, я сам изрядная бюрокрыса, но сапоги должен тачать сапожник. Стоимость работы патентного поверенного на один патент в Питере около 50 т.руб. Мой час работы(да и Ваш судя по уровню компетентности) стоит не менее 1000 руб. При всем моем уважении к Вашей работоспособности Вы, по моему, потратили гораздо больше чем 50 часов своего времени на то, чтобы разобраться как работает Роспатент. Лично я предпочитаю тратить свое время на дальнейшую разработку своих идей, тем более таких интересных
MadFisherman Автор
13.01.2024 06:59Благодарю. Согласен абсолютно. Мне было интересно самому понять. Можно сказать, это целая тактика: испытать на собственной шкуре (измучаться самому) и понять, сколько это действительно стоит и стоит ли оно того. Мой вывод: стоит. Я просто человек такой. Мне нужно определить ценность лично для себя, взвесить все "за" и "против" и уже после этого, ясно понимая для чего и зачем, делегировать какую-то часть ответственности. Именно в этом случае не возникает лишних вопросов. К слову, этот процесс обоюдовыгодный.
semennikov
Не понял как работает вытяжная пара(8). Что представляет линия идущая вверх от вытяжной пары, а что линия идущая вправо?
MadFisherman Автор
Доброго времени суток! Сейчас добавлю в текст статьи обязательно. Постараюсь объяснить. Если с точкой нитеобразвания всё более-менее понятно, то далее возникает вопрос, а как снимать нить? Не руками же)) собственно вдоль оси условно-схематично изображен технологический путь нити (фиг. 1), согласен, что из-за толщины линий нити и оси понять с первого взгляда непросто. Нить из точки нитеобразования огибая нижний вал вытяжной пары схематично уходит вправо, далее по технологической цепочке. Собственно что такое вытяжная пара? Это механический узел обеспечивающий автоматизацию процесса принудительного съема нити. По сути, может быть, в том числе в виде валковой вытяжной пары (для примера, устройство протяжки и подачи в 3D-принтере или устройство подачи бумаги в любом принтере (с учетом того что используется листовой материал, который накладывает отпечаток на конструкцию, но суть та же), только там ребристые или зубчатые, а могут быть прорезиненные валы (ролики), при этом расположены непосредственно один над другим, один из валов (роликов) имеет принудительный привод, второй является прижимным (для исключения проскальзывания) для "вытягиваемого материала" ) - опять приведу в пример отжимное устройство советской стиральной машины "Рига-55" (https://life-ussr.ru/technika/sovenskie-stiralnie-mashiny/) и сразу станет понятен принцип действия. Но бывает вытягивание организовано и через одиночный ролик с принудительным приводом, когда вытягиваемая нить, для снижения проскальзывания, обвита вокруг ролика - самая близкая по сути и конструкции "Шкотовая лебедка" (ни в коем случае не реклама, просто фото для примера https://yacht-parts.ru/upload/iblock/357/76310030_01.JPG). Сама вытяжная пара не является обязательным условием в патенте. Я защищал только основную конструкцию, так как организацию съема нити можно организовать многими способами: да хоть силой тяжести, если перевернуть. Сейчас попробовал "погуглить"... поисковая выдача действительно предлагает только вытяжки для воздуха)))
semennikov
Спасибо, но я видимо не совсем правильно сформулировал вопрос, как работает и для чего нужен механизм вытяжки понятно, мне непонятно что такое вертикальная линия после механизма вытяжки. Получается что после формирования нити она уходит и вправо и вверх, или сверху идет еще одна нить и тоже уходит вправо?
MadFisherman Автор
Нить в данном случае одна. Вверх указана ось. На рисунке плохо видно конечно, качество не то. После нижнего ролика вытяжной пары вверх уходит более тонкая линия оси.