ОТДЕЛОЧНАЯ ПАНЕЛЬ, УЗЕЛ ЕЕ СОЕДИНЕНИЯ С НЕСУЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ КОНСТРУКЦИИ И МАГНИТНЫЙ ФИКСАТОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОТДЕЛОЧНОЙ ПАНЕЛИ

Область техники
Полезная модель относится к легкой промышленности и строительству, а конкретно к отделочной панели, которая может быть, использована для изготовления быстросборной мебели, для отделки стен, потолка, проемов внутри помещений, а также к узлу соединения отделочной панели с несущим элементом конструкции и к магнитному фиксатору для крепления отделочной панели.
Уровень техники
Известна мебельная панель, предназначенная, в частности, для крышки стола (столешница), на одной из плоских сторон которой выполнены гнезда. В гнездах закреплены постоянные магниты. Панель располагается горизонтально на каркасе, на котором закреплены пластины из магнитного материала, к которым притягиваются постоянные магниты мебельной панели, чем обеспечивается фиксация ее положения (WO 2011/065736 А2, МПК А47В 13/10, 03.06.2011).
Также известна мебельная конструкция, предусматривающая горизонтальную установку панели на расположенные вертикально по углам стойки или нескольких располагаемых параллельно панелей друг над другом на вертикальных стойках между панелями. Панели и стойки соединены между собой с использованием магнитных фиксаторов, позволяющих реализовать быстросборную мебельную конструкцию. На стойках выполнены выступы с боковой конической поверхностью, обращенной от стойки. Выступы располагаются в ответных конических гнездах корпусов магнитных фиксаторов, закрепленных на панелях. Вершина выступа и дно гнезда или у основания выступа и вдоль периметра гнезда снаружи корпуса располагаются пары магнитных соединителей - постоянный магнит и элемент из магнитного материала (JP 2001-182723, МПК F16B 12/44, 2001).
Эти известные мебельные конструкции, включающие магнитные фиксаторы, реализованы в конкретной конфигурации предметов мебели и не обладают значительной универсальностью, позволяющей формировать различную по конфигурации мебель, широко используя однотипные магнитные фиксаторы. В частности, соединяемые части магнитных фиксаторов взаимодействуют лишь при их установке в строго заданном положении. Магнитные фиксаторы не обладают универсальностью и в основном могут использоваться лишь для конкретных предметов мебели с незначительными конструктивными отличиями.
Наряду с соединением с использованием магнитных элементов деталей предметов мебели известна отделочная панель, имеющая форму длинного прямоугольника, на одной из плоских сторон которой, образующей заднюю (внутреннюю поверхность) вдоль противоположных длинных боковых сторон закреплены постоянные магниты в форме длинных полос. Этими постоянными магнитами отделочные панели закрепляются на отделываемой стене, которая может быть выполнена из магнитного материала, либо на которой могут быть закреплены отдельные элементы из магнитного материала, взаимодействующие с постоянными магнитами отделочной панели для их фиксации. Отделочные панели по длинным сторонам сопрягаются между собой вчетверть для закрытия зазора между ними (JP 2009-057740, МПК E04F 13/08, 2009).
В этом техническом решении используются длинные постоянные магниты, изготовление которых достаточно дорогостояще, поскольку намагничиванию подлежат значительные по массе элементы. Известные отделочные панели по конструкции магнитных фиксаторов также не обладают универсальностью и предназначены лишь для горизонтального крепления с сопряжением между собой для формирования отделанной ровной поверхности стены.
Известны элементы мебельного типа, изготовленные в частности в форме отделанных снаружи листовым материалом пластин из вспененного полимерного материала, которые соединяются между собой магнитными фиксаторами, представляющими собой постоянные магнит в виде дисков с диаметральной намагниченностью, закрепленных с возможностью вращения каждый вокруг своей оси. Соединение элементов мебельного типа между собой обеспечивается сопряжением двух магнитных фиксаторов, связанных с соединяемыми элементами, которые притягиваются друг к другу, свободно поворачиваясь вокруг своих осей и ориентируясь полюсами в нужных для получения магнитного соединения направлениях (ЕР 2055363 А1, МПК А63Н 33/04, 2009).
В этом известном изделии, используемом с игровой целью, возможна различная конфигурация элементов мебельного типа, но магнитные фиксаторы располагаются с заданным шагом на соединяемых участках друг напротив друга, допуская соединение без соблюдения фиксированной ориентации полюсами постоянных магнитов. Наличие осей для крепления постоянных магнитов с возможностью вращения усложняет конструкцию магнитных фиксаторов, снижая ее надежность из0за возможного возникновения перекосов в случае использования для жестких конструкций.
Известна игрушка, содержащая корпусные элементы, изготовленные из немагнитного материала и соединяющиеся между собой за счет взаимодействия постоянных магнитов. В каждом корпусном элементе выполнены полости, в которых расположены по одному на полость постоянному магниту в форме сферы с диаметральной намагниченностью. В стенке полости с наружной боковой поверхностью корпусного элемента выполнено контактное отверстие, имеющее внутри коническую поверхность. Постоянный магнит расположен в полости свободно с возможностью вращения в любом направлении, а размер контактного отверстия меньше диаметра постоянного магнита. В узле соединения двух корпусных элементов постоянные магниты располагаются в контактных отверстиях как в гнездах и контактируют между собой, располагаюсь навстречу друг другу разноименными полюсами и притягиваясь друг к другу, чем обеспечивается соединение (WO 2006/095939 А1, МПК А63Н 33/26, 2006)
Принцип действия магнитных фиксаторов в этом известном решении, используемом с игровой целью, делает их в высокой степени универсальными, позволяя использовать подобные магнитные фиксаторы в изделиях, которые могут быть унифицированы.
Сущность полезной модели
Технический результат полезной модели заключается в расширении арсенала средств для отделки, которые допускают унификацию размеров отделочных панелей в пределах заданного размерного ряда для семейства изделий, например отделочных панелей для мебельной серии или серий отделочных панелей потолка, стен, проемов внутри помещений, предусматривающие использование для крепления магнитных фиксаторов, не требующих жесткой конструктивной привязки к ориентации полюсностью постоянных магнитов и позволяющих осуществлять монтаж за короткое время.
Этот технический результат достигается отделочной панелью, в теле которой закреплены свободно с возможностью вращения в любом направлении постоянные магниты в форме сфер с диаметральной намагниченностью для крепления отделочной панели с использованием элементов, расположенных снаружи и выполненных с возможностью притяжения к постоянным магнитам.
Постоянные магниты могут быть расположены в полостях с контактными отверстиями наружу, размер которых не превышает диаметр постоянных магнитов.
Каждое контактное отверстие может быть выполнено с возможностью расположения соответствующего ему постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности с этим круглым отверстием или с выступанием.
Каждый постоянный магнит может быть расположен в гнезде, закрытом фиксатором из немагнитного материала в виде плоской детали с контактным отверстием напротив гнезда, размер которого меньше диаметра постоянного магнита. При этом контактное отверстие в фиксаторе может быть выполнено с конической поверхностью, обращенной к постоянному, магниту, с возможностью расположения постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности или с выступанием.
Отделочная панель может быть выполнена с закрепленными в ее теле магнитными фиксаторами, каждый из которых выполнен в виде корпуса из немагнитного материала с полостью и плоской наружной поверхностью с контактным отверстием, открытым внутрь полости, внутри которой расположен постоянный магнит. При этом размер контактного отверстия меньше диаметра постоянного магнита.
Как вариант корпус магнитного фиксатора может быть выполнен с открытым на плоскую наружную поверхность гнездом, образующим полость, где расположен постоянный магнит, по периметру гнезда в зоне сопряжения с плоской наружной поверхностью выполнена обращенная к оси гнезда кольцевая проточка, при этом фиксатор снабжен выполненной из немагнитного материала защелкой, в которой выполнено контактное отверстие, установленной заподлицо с плоской наружной поверхностью в кольцевой проточке. При этом контактное отверстие в корпусе магнитного фиксатора может быть выполнено с конической поверхностью, обращенной к постоянному магниту, с возможностью расположения постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности или с выступанием.
В другом варианте корпус магнитного фиксатора может быть выполнен со стороны, противоположной плоской наружной поверхности, с кольцевой проточкой и снабжен выполненным из немагнитного материала колпачком, имеющим полость, где расположен постоянный магнит. При этом колпачок по краю закреплен с натягом в кольцевой проточке. Здесь также контактное отверстие может быть выполнено с конической поверхностью, обращенной к постоянному магниту, с возможностью расположения постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности или с выступанием.
Отделочная панель может представлять собой сэндвич-панель с двумя внешними листами. При этом постоянные магниты расположены в выполненных в панели гнездах с цилиндрической боковой поверхностью, которые расположены осями параллельно внешним листам и примыкают, по меньшей мере, к одному из них. Указанные гнезда заглушены пробками. Во внешнем листе, примыкающем к гнездам, напротив постоянного магнита может быть выполнено отверстие, диаметр которого меньше диаметра постоянного магнита. Между внешними листами сэндвич-панели может быть расположен слой вспененного полимерного материала, выбранного из группы, включающей поливинилхлорид, полиуретан, полистирол.
Отделочная панель может быть изготовлена из вспененного полимерного материала с гнездами, в которых располагаются постоянные магниты. При этом панель отделана, по меньшей мере, на части наружной поверхности с гнездами листовым гибким материалом, которым закрыты гнезда.
Отделочная панель может быть изготовлена в форме прямоугольного параллелепипеда с гнездами на боковой поверхности, в которых располагаются постоянные магниты. При этом боковая поверхность отделана гибким материалом, которым закрыты гнезда.
Во всех указанных выше и ниже случаях постоянные магниты предпочтительно изготовлены из сплава неодима-железа-бора. Предпочтительно, когда постоянные магниты выполнены с покрытием из никеля, меди или цинка. Постоянные магниты могут быть выполнены с диаметром 5-20 мм, что определяется конкретной конструктивной реализацией полезной модели. В большинстве случаев осуществления отделочной панели постоянные магниты закрепляются по ее периметру.
Узел соединения отделочной панели с несущим элементом конструкции, также обеспечивающий достижение указанного технического результата, включает отделочную панель, в теле которой закреплены свободно с возможностью вращения в любом направлении постоянные магниты в форме сфер с диаметральной намагниченностью, а также несущий элемент конструкции с закрепленными магнитными опорами для крепления отделочной панели за счет притяжения постоянных магнитов отделочной панели, расположенных напротив магнитных опор.
Магнитные опоры несущего элемента конструкции могут быть выполнены в виде закрепленных в его теле с возможностью свободного вращения постоянных магнитов в форме сфер с диаметральной намагниченностью. Постоянные магниты, как уже было описано выше, могут быть расположены в полостях с контактными отверстиями наружу, размер которых не превышает диаметр постоянных магнитов. В частности, каждое контактное отверстие может быть выполнено с возможностью расположения соответствующего ему постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности с этим круглым отверстием или с выступанием.
Магнитные опоры несущего элемента конструкции могут быть выполнены в виде жестко закрепленных на несущем элементе конструкции магнитных фиксаторов, выполненных аналогично тому, как они выполнены описанным выше образом применительно к отделочной панели.
Магнитный фиксатор, обеспечивающий достижение указанного выше технического результата, содержит, как отмечено выше, корпус из немагнитного материала с полостью и плоской наружной поверхностью с контактным отверстием, открытым внутрь полости, а также постоянный магнит в форме сферы с диаметральной намагниченностью, который расположен в полости свободно с возможностью вращения в любом направлении. Размер контактного отверстия меньше диаметра постоянного магнита. Здесь также возможно выполнение контактного отверстия с конической поверхностью, обеспечивающее выполнение упомянутого выше условия расположения постоянного магнита. Возможны частные варианты выполнения магнитного фиксатора с защелкой или с колпачком, которые также описаны выше.
Описание иллюстрирующих полезную модель графических материалов
На фиг.1 показан фрагмент разреза отделочной панели с магнитным фиксатором.
На фиг.2 показан фрагмент разреза отделочной панели с магнитным фиксатором, где схематично показа постоянный магнит несущего элемента конструкции, на которой закрепляется отделочная панель.
На фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая установку постоянных магнитов в отделочную панель, а на фиг.4 - схема расположения постоянных магнитов по плоскости отделочной панели прямоугольной формы.
На фиг.5 показан разрез отделочной панели с магнитным фиксатором, образованным гнездом с постоянным магнитом со стороны боковой наружной поверхности.
На фиг.6 показан разрез отделочной панели из вспененного полимерного материала, отделанного гибким листовым материалом.
На фиг.7 показан узел соединения отделочной панели с несущим элементом конструкции.
На фиг.8 и 9 показаны, соответственно, вид в плане и сечение фиксатора из немагнитного материала в виде плоской детали.
На фиг.10 показан разрез магнитного фиксатора с защелкой, которая показана отдельно в разрезе на фиг.11.
На фиг.12 показан местный разрез участка отделочной панели или несущего элемента конструкции, в которой выполнен магнитный фиксатор с защелкой.
На фиг.13 показан разрез магнитного фиксатора с колпачком, который показан отдельно в разрезе на фиг.14.
Детальное описание примеров осуществления полезной модели
Отделочная панель 1 (фиг.1) изготовлена в виде сэндвич-панели, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда, с двумя внешними листами 2 и 3 из поливинлхлорида, между которыми расположен слой 4 вспененного полимерного материала, в качестве которого может быть использован поливинилхлорид, полиуретан, полистирол. Внешние листы 2 и 3 могут быть изготовлены из иного жесткого или гибкого листового материала, например из деревянного шпона, тонкой фанеры, отделочной пленки, бумаги и тому подобное. Отделка может имитировать натуральную древесину.
В слое 4 выполнены гнезда 5 с цилиндрической боковой поверхностью каждое, которые расположены осями параллельно внешним листам 2 и 3 и примыкают к внешнему листу 2. Внутри каждого гнезда 5 расположены свободно с возможностью вращения в любом направлении постоянные магниты 6 в форме сфер с диаметральной намагниченностью.
Для закрепления отделочной панели 1 на соответствующей конструкции также закрепляется постоянный магнит 7 (фиг.2), имеющий возможность свободно поворачиваться в любом направлении. Постоянные магниты 6 и 7 ориентируются навстречу друг другу разноименными полюсами и притягиваются, чем обеспечивается закрепление отделочной панели.
Гнезда 5 заглушены пробками 8, которые устанавливаются после размещения в гнезде 5 постоянного магнита 6 (фиг.3). При этом предварительно во внешнем листе 2, примыкающем к гнездам 5, напротив постоянного магнита 6 выполняют контактное отверстие 9, диаметр которого меньше диаметра постоянного магнита 6. Отделочная панель 1 может быть выполнена и без контактных отверстий 9. Однако, благодаря контактному отверстию 9 постоянные магниты 6 и 7 контактируют, обеспечивая повышающее силу крепления отделочной панели 1 тормозящее взаимодействие. Контактное отверстие 9 может быть выполнено с обеспечением расположения постоянного магнита 6 касательно к поверхности внешнего листа 2 или с некоторым выступанием.
Постоянные магниты 6 располагаются в отделочной панели 1 по периметру с равномерным шагом (фиг.4).
Как показано на фиг.5 возможно выполнение отделочной панели 10, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда, с гнездами 11 на боковой наружной поверхности 12, в которых располагаются постоянные магниты 13, при этом боковая наружная поверхность 12 отделана гибким материалом, которым закрыты гнезда (например, кромочной лентой, закрепленной термоклеем). В этом случае отделочная панель 10 фиксируется либо при расположении ответных постоянных магнитов (на чертежей фиг.5 не показаны) со стороны боковой наружной поверхности 12, либо - со стороны наружной плоскости 14 отделочной панели 10.
Отделочная панель 15 (фиг.6) может быть изготовлена из вспененного полимерного материала с гнездами 16, в которых располагаются постоянные магниты 17. Отделочная панель 15 имеет одну широкую плоскую поверхность 18, боковые стороны 19 и декоративную поверхность 20. В этом варианте используется, как отмечено выше, отделка гибким материалом 21 в виде виниловой пленки, которым закрыты декоративная поверхность 20, боковые стороны 19 и закрывает гнезда 16 на широкой плоской поверхности 18. Такие панели, отличающиеся малым весом, могут использоваться для отделки потока.
В представленных выше примерах постоянные магниты 5, 6 (фиг.2), 13 (фиг.5), 17 (фиг.6) изготовлены из сплава неодима-железа-бора и имеют никелевое покрытие. Возможно нанесение покрытия из меди или цинка. Могут использоваться постоянные магниты 5, 6, 13, 17 с диаметром от 5 до 20 мм. Например, пара указанных постоянных магнитов с диаметром 7 мм и намагничиванием N40 обеспечивают сцепление 0,55 кг, а пара таким магнитов с диаметром 10 мм - сцепление 1,4 кг.
Для фиксации вертикальной отделочной панели в виде сэндвич-панели из полимерных материалов описанной выше конструкции с размером 550×350×20 мм и весом 0,85 кг оптимально использовать четыре пары магнитов с диаметром 7 мм, что означает примерно одну магнитную пару с диаметром 7 мм на каждые 200 г веса отделочной панели.
На фиг.7 показан узел соединения отделочной панели 1, выполненной как это показано на фиг.1, с несущим элементом конструкции 21. На несущем элементе конструкции 21 для крепления отделочной панели 1 напротив ее каждого постоянного магнита 6 отделочной панели 1 закреплена магнитная опора, включающая постоянный магнит 7, аналогичный постоянному магниту 6, который расположен в гнезде 22, выполненном в несущем элементе конструкции 21 и закрытым фиксатором 23 из немагнитного материала в виде плоской детали (фиг.8, 9) с контактным отверстием 24 напротив гнезда 22, размер которого меньше диаметра постоянного магнита 7. Фиксатор 23 закреплен с использованием шурупов 25 (фиг.7). Магнитная опора на несущем элементе 22 может быть выполнена в виде небольшой плоской детали из магнитного материала (на чертежах не показана). Это может быть отдельная пластина, их набор или полоса из магнитного материала, который в частности, закреплен за счет термоклея на одной из сторон этого элемента. Указанные варианты выполнения магнитной опоры могут быть расположены как на несущем элементе конструкции 22, так и на отделочной панели 1 (этот вариант на чертежах не проиллюстрирован). Контактное отверстие 24 может быть выполнено с конической поверхностью (на чертеже не показано), обращенной к постоянному магниту, с возможностью его расположения заподлицо или с выступанием. Возможен вариант, когда постоянный магнит не доходит до плоскости наружной поверхности с контактным отверстием 24. В частности, когда контактное отверстие 24 имеет только цилиндрическую поверхность.
Магнитная опора может быть выполнена в виде отдельной детали - магнитного фиксатора, содержащего корпус 26 (фиг.10) из немагнитного материала с полостью 27 и плоской наружной поверхностью 28 с контактным отверстием 29, открытым внутрь полости 27, а также постоянный магнит 30 в форме сферы с диаметральной намагниченностью, который расположен в полости 27 свободно с возможностью вращения в любом направлении. Размер контактного отверстия 29, как и в описанных выше случаях, меньше диаметра постоянного магнита 30.
Корпус 26 выполнен с открытым на плоскую наружную поверхность гнездом, образующим полость 27, а по его периметру в зоне сопряжения с плоской наружной поверхностью 28 выполнена обращенная к оси гнезда кольцевая проточка 31. При этом магнитный фиксатор снабжен выполненной из немагнитного материала защелкой 32, в которой выполнено контактное отверстие 29. Защелка 32 установлена заподлицо с плоской наружной поверхностью 28 в кольцевой проточке 31.
Контактное отверстие 29 (фиг.11) в защелке 32 выполнено с конической поверхностью 33, обращенной к постоянному магниту 30, с возможностью расположения постоянного магнита касательно к плоской наружной поверхности 28 или с небольшим выступанием.
Как показано на фиг.12 аналогичный магнитный фиксатор может быть сформирован непосредственно на поверхности отделочной панели или несущего элемента конструкции 34 в случае их изготовления из полимерных материалов. В этом случае в гнезда 35 укладываются постоянные магниты 36 и фиксируются в гнездах 36 защелкой 37.
Возможен вариант устанавливаемого магнитного фиксатора, который выполнен с корпусом 38, имеющим со стороны, противоположной плоской наружной поверхности 39, с кольцевой проточкой 40. При этом такой магнитный фиксатор снабжен выполненным из немагнитного материала колпачком 41, имеющим полость 42, где расположен постоянный магнит 43. Колпачок 41 по краю 44 закреплен с натягом в кольцевой проточке 40. Контактное отверстие 45 в корпусе 38 выполнено с конической поверхностью 46, обеспечивая возможность постоянному магниту 43 располагаться касательно к плоской наружной поверхности 39 или немного выступать наружу.
Описанные выше магнитные фиксаторы могут быть установлены и на отделочной панели, и на несущем элементе конструкции, либо только на одном из них, когда ответные магнитные элементы для взаимодействия с магнитным фиксатором выполнены иначе.
Отделочные панели, несущая конструкция (каркас), несущие элементы конструкции (каркаса), магнитные фиксаторы, их детали, постоянные магниты изготавливаются по известным технологиям, используемым для изготовления деталей из использованных материалов. Настоящая полезная модель может быть использована для изготовления легкой быстросборной мебели, например, этажерок, закрытых стеллажей, тумбочек, шкафчиков, встраиваемых шкафов и тому подобное, а также для отделки стен, потолка, поверхностей проемов, преимущественно внутри помещений зданий и сооружений. Представленные примеры конкретного выполнения полезной модели не являются исчерпывающими. Возможны иные варианты осуществления в пределах патентных притязаний.