КРОНШТЕЙН
BRACKET

Данное изобретение относится к кронштейну, который при помощи магнитов крепится, с возможностью отсоединения, к несущей металлической поверхности, а также к способу изготовления таких кронштейнов.
Хорошо известны приспособления, называемые «магниты на холодильник». Как правило, они содержат магнит, предназначенный для прикрепления к металлической поверхности, например к двери холодильника, и немагнитный элемент, который может служить только для украшения либо использоваться иным способом. Например, существуют магниты на холодильник, служащие в качестве держателей для ручек или крючков, на которые можно подвесить небольшие предметы. Однако практичность таких магнитов ограничена тем, что их нельзя применять для удержания предметов свыше определенного веса, поскольку вскоре это приведет к сползанию магнита вниз по металлической поверхности либо к полному отсоединению его от этой поверхности. Более того, с течением времени, даже в случае навешивания легких предметов или под действием собственного веса немагнитных элементов, магниты на холодильник имеют тенденцию к постепенному сползанию вниз по металлической поверхности.
В быту, офисных и торговых учреждениях для хранения таких предметов, как книги, одежда, обувь и тому подобное, на высоте от пола используют кронштейны, например, в виде элементов для демонстрации товаров, модулей полок, подвесных направляющих или крючков. Обычно такие узлы крепят при помощи винтов или других средств постоянного крепления к вертикальной поверхности, например внутренней стене.
Тем не менее существует потребность в таких кронштейнах, которые можно прикреплять к поверхности стены с возможностью отсоединения, так чтобы их можно было без труда снять с одного места и переустановить в другое место, насколько позволяют конструктивные возможности кронштейна. Как правило, такие кронштейны недостаточно прочные, а если и выполнены более прочными, то требуют сложных крепежных приспособлений, что делает переустановку кронштейнов медленной и трудоемкой.
В принципе, магнит на холодильник можно было бы выполнить в виде кронштейна, который можно прикреплять, с возможностью отсоединения, к металлической поверхности. Однако вследствие отмеченных ранее недостатков применяемая на практике модель кронштейна, который подходит для размещения на нем элементов для демонстрации товаров, книг, одежды, обуви и так далее, слишком массивная, чтобы образовать немагнитную часть магнита на холодильник. Кроме того, даже если сам кронштейн может быть достаточно легким, то он сможет удерживать только очень легкие предметы, не сползая при этом вниз или не отрываясь от стены. Более того, даже в случае достаточно легких кронштейнов, используемых только для удержания достаточно легких предметов, все еще существует проблема, состоящая в том, что по истечении времени кронштейн будет иметь тенденцию к постепенному сползанию вниз по поверхности стены. Это нежелательно, поскольку означает, что для сохранения выбранного положения кронштейна его время от времени нужно подправлять вручную.
Цель данного изобретения заключается в создании кронштейна, подходящего для хранения книг, одежды, обуви и тому подобного и прикрепляемого к поверхности с возможностью отсоединения.
Согласно первому аспекту данного изобретения предложен способ изготовления кронштейна, предназначенного для крепления к несущей металлической поверхности путем магнитного взаимодействия и имеющего несущую конструкцию с участками крепления магнита, включающий следующие этапы:
a) установка плоского жесткого магнита в каждом из указанных участков крепления с использованием текучего отверждаемого скрепляющего материала,
b) прикрепление плоского металлического листа к указанным плоским магнитам путем магнитного взаимодействия,
c) сжимание несущей конструкции и металлического листа с обеспечением приложения давления к скрепляющему материалу до его отверждения, так что все магниты совмещают точно на указанной правильной ровной поверхности металлического листа, и
d) обеспечение отверждения скрепляющего материала для фиксации каждого магнита на указанном участке крепления магнита.
При этом способе все магниты расположены точно в одной плоскости, и исчезают пустые места и пузырьки воздуха в скрепляющем материале, тем самым гарантируя надлежащую зону клеевого контакта между магнитами и участками их крепления, расположенными на несущей конструкции.
Когда кронштейн, выполненный согласно предложенному способу, прикрепляют к несущей металлической поверхности, магнитное притяжение между магнитами и указанной поверхностью удерживает кронштейн по месту, преодолевая сопротивление силы, направленной вниз, и поворотной силы, обусловленных собственным весом кронштейна и дополнительным весом удерживаемых им предметов.
Посредством нескольких магнитов, располагаемых точно в одной плоскости, кронштейн способен выдерживать значительно более тяжелые нагрузки по сравнению с кронштейном, содержащим единую магнитную поверхность подобного размера и магнитной силы, при этом, не сползая и не отрываясь от поверхности под действием вышеупомянутых сил.
В отличие от известного уровня техники почти абсолютное совмещение магнитов означает, что плоскость магнитов плотно подогнана к плоскости несущей магнитной поверхности, обеспечивая действенное и эффективное магнитное притяжение между двумя плоскостями.
Очередность выполнения этапов (а) и (b) можно менять.
Предпочтительно перед размещением поверхности соответствующего плоского магнита на участке его крепления текучий отверждаемый скрепляющий материал наносят на указанные участки крепления магнита.
Давление на этапе (с) можно прикладывать посредством веса несущей конструкции.
Способ может дополнительно включать этап нанесения устойчивого к скольжению материала на каждый плоский магнит.
Этот этап можно выполнять до этапа (b), чтобы на этапе (b) между магнитом и металлической поверхностью находился слой устойчивого к скольжению материала.
В альтернативном варианте этот этап можно выполнять после этапа (d).
Когда к указанной поверхности прикрепляют кронштейн, выполненный согласно этому способу, устойчивый к скольжению материал способен повышать трение между несущей металлической поверхностью и плоским магнитом. Это дополнительно улучшает сопротивление направленным книзу силам, предотвращая сползание магнита вниз по металлической поверхности.
Требование, чтобы на этапе (b) слой устойчивого к скольжению материала располагался между магнитом и металлической поверхностью, гарантирует, что применение в магнитах устойчивого к скольжению материала не влияет на почти абсолютное совмещение магнитов в одной плоскости.
Слой устойчивого к скольжению материала может являться частью чехла, оболочки или рукава, расположенной вокруг плоского магнита.
Предпочтительно текучий отверждаемый скрепляющий материал представляет собой клеевой материал, и для установки плоского магнита на участке его крепления на этапе (а) приклеивают поверхность указанного плоского магнита к указанному участку его крепления.
В альтернативном или дополнительном варианте для установки плоского магнита на участке его крепления на этапе (а) могут присоединять чехол, оболочку или рукав указанного плоского магнита к указанному участку крепления магнита.
В одном случае указанные участки крепления магнита расположены в виде одной или нескольких групп, при этом каждая группа включает одну или более пар, а противоположные полюса магнитов, установленных в указанных парах, обращены друг к другу.
Установлено, что данная конфигурация улучшает силу магнитного притяжения между кронштейном и несущей металлической поверхностью. Следует отметить, что данная конфигурация требует использования плоских магнитов, полюса которых расположены на противоположных краях магнита (точнее на плоских поверхностях).
В одном случае одна или более групп имеет две такие пары, расположенные в виде квадрата.
Согласно второму аспекту данного изобретения предложен кронштейн, прикрепляемый к несущей металлической поверхности путем магнитного взаимодействия и содержащий
несущую конструкцию, имеющую участки крепления магнита, расположенные в одной плоскости,
плоские магниты, прикрепленные к каждому из указанных участков крепления магнита, и
слой устойчивого к скольжению материала, расположенный по меньшей мере на части плоской поверхности каждого плоского магнита, так что при креплении кронштейна к несущей металлической поверхности указанный слой находится между плоским магнитом и этой поверхностью.
Устойчивый к скольжению материал повышает трение между металлической поверхностью и магнитом, тем самым улучшая сопротивление направленным книзу силам и предотвращая сползание магнита вниз по металлической поверхности.
Слой устойчивого к скольжению материала может быть выполнен в виде покрытия, нанесенного на плоский магнит.
В альтернативном варианте слой устойчивого к скольжению материала может являться частью чехла, оболочки или рукава, расположенных вокруг плоского магнита перед его креплением к указанному участку крепления.
Слой устойчивого к скольжению материала может быть прикреплен к плоскому магниту при помощи клея.
В данном случае предпочтительно слой устойчивого к скольжению материала пропитан клеем по меньшей мере на части его толщины с созданием клеевой поверхности, при помощи которой слой устойчивого к скольжению материала приклеен к указанной плоской поверхности плоского магнита.
Если для приклеивания слоя устойчивого к скольжению материала к плоской поверхности плоского магнита применяют отдельный склеивающий слой, то в процессе использования кронштейна этот слой имеет тенденцию к отслоению (то есть отделяется от слоя устойчивого к скольжению материала). Пропитывание слоя устойчивого к скольжению материала клеем означает необходимость применения отдельного слоя клея и, таким образом, риск отслоения исключается.
Толщина слоя устойчивого к скольжению материала предпочтительно составляет от 0,5 до 0,55 мм.
Твердость по Шору слоя устойчивого к скольжению материала предпочтительно составляет от 67 до 70 единиц.
В случае твердого и, следовательно, слишком плотного материала магнит не сможет прижать материал, поэтому сопротивление скольжению уменьшается. Если твердость слишком низкая, то материал может сплющиться и разрушиться в процессе использования.
В слое устойчивого к скольжению материала может быть выполнено отверстие, через которое видна часть указанной плоской поверхности плоского магнита.
Поскольку участок плоской поверхности плоского магнита открыт, увеличивается сила магнитного притяжения плоских магнитов к металлической поверхности, при этом слой устойчивого к скольжению материала по-прежнему обеспечивает сопротивление скольжению.
Отверстие предпочтительно имеет по существу круглую форму и предпочтительно по существу соосно с указанной плоской поверхностью плоского магнита. Таким образом, слой устойчивого к скольжению материала, выполненный на плоской поверхности плоского магнита, будет иметь форму кольца. Диаметр отверстия может составлять по существу от 5 мм до 10 мм, предпочтительно 8 мм.
Кронштейн может дополнительно содержать фиксирующее средство для крепления каждого магнита к указанному участку его крепления с обеспечением размещения всех магнитов точно в одной плоскости после их крепления.
Когда кронштейн прикрепляют к несущей металлической поверхности, магнитное притяжение между магнитами и указанной поверхностью удерживает кронштейн по месту, преодолевая сопротивление силы, направленной книзу, и поворотной силы, которые обусловлены собственным весом кронштейна и дополнительным весом удерживаемых им предметов.
Посредством нескольких магнитов, располагаемых точно в одной плоскости, кронштейн способен выдерживать значительно более высокие нагрузки по сравнению с кронштейном, имеющим единую магнитную поверхность подобного размера и магнитной силы, при этом не сползая и не отрываясь от поверхности под действием вышеупомянутых сил.
Фиксирующее средство может представлять собой текучий отверждаемый скрепляющий материал, служащий для крепления указанного плоского магнита на указанном участке его крепления.
Текучий отверждаемый скрепляющий материал может представлять собой клеевой материал, предназначенный для приклеивания поверхности указанного плоского магнита к указанному участку его крепления.
В альтернативном или дополнительном варианте текучий отверждаемый скрепляющий материал может соединять чехол, оболочку или рукав указанного плоского магнита с указанным участком его крепления.
Несущая конструкция может иметь вид строчной буквы «h», а участок крепления магнита может быть выполнен в основании каждой ножки буквы «h».
Несущая конструкция может быть выполнена в виде двух или более взаимосвязанных строчных букв «h».
Таким образом, когда кронштейн устанавливают на вертикальной несущей металлической поверхности для использования, опора создает горизонтальную поверхность, с которой могут свешиваться вещи или на которую вещи можно укладывать. При такой конструкции увеличивается сопротивление вышеуказанным направленным книзу и поворотным силам.
Предпочтительно кронштейн предназначен для прикрепления к несущей металлической поверхности с определенной ориентацией, причем участки крепления магнита выполнены в виде одной или более групп, состоящих из двух или более участков крепления магнита, и участки крепления магнита одной группы предпочтительно расположены по существу вертикально друг над другом, когда кронштейн прикреплен с указанной определенной ориентацией к несущей металлической поверхности.
За счет по существу вертикального расположения друг над другом участков крепления магнита кронштейн способен выдерживать значительно более высокие нагрузки, при этом не сползая и не отрываясь от поверхности под действием вышеупомянутых сил.
Несущая конструкция может быть выполнена так, что участки крепления магнита одной группы соединены частью для распределения нагрузки.
В данном случае часть для распределения нагрузки может иметь в целом дугообразное поперечное сечение в вертикальном направлении, когда кронштейн прикреплен к несущей металлической поверхности.
В одном примере указанные участки крепления магнитов расположены в виде одной или нескольких групп, при этом каждая группа содержит одну или более пар, и противоположные полюса магнитов, установленных в указанных парах, обращены друг к другу.
Установлено, что данная конфигурация улучшает силу магнитного притяжения между кронштейном и несущей металлической поверхностью. Следует отметить, что данная конфигурация требует использования плоских магнитов, полюса которых расположены на противоположных краях магнита (точнее на плоских поверхностях).
Кроме того, кронштейн может иметь несущую конструкцию, имеющую отдельные разъединенные панели, которые расположены в одной плоскости и на каждой из которых предусмотрены указанные участки крепления магнита, к каждому из которых прикреплен плоский магнит, и несущее приспособление, отходящее от отдельных панелей, к которым прикреплены магниты.
Предпочтительно отдельные разъединенные панели соединены только в зоне, где от них отходит несущее приспособление.
Согласно третьему аспекту данного изобретения предложен кронштейн, прикрепляемый к несущей металлической поверхности путем магнитного взаимодействия, содержащий
несущую конструкцию, имеющую отдельные разъединенные панели, которые расположены в одной плоскости и к каждой из которых прикреплены плоские магниты, и
несущее приспособление, отходящее от отдельных панелей, к которым прикреплены магниты.
Предпочтительно отдельные разъединенные панели соединены только в зоне, где от них отходит несущее приспособление.
Поскольку панели, к которым прикреплены магниты, отделены одна от другой, за исключением участка, от которого отходит несущее приспособление, магнитный поток, который удерживает кронштейн на металлической поверхности, тоже разделен на части. Следовательно, если одна часть ослабевает, оставшаяся часть или части по-прежнему удерживают кронштейн на металлической поверхности.
Несущее приспособление может представлять собой полку или стержни.
Кроме того, кронштейн предпочтительно содержит фиксирующее средство, которое служит для крепления каждого магнита к указанным отдельным разъединенным панелям и посредством которого после крепления все магниты расположены точно в одной плоскости.
Помимо этого кронштейн предпочтительно содержит слой устойчивого к скольжению материала, расположенного на каждом плоском магните так, что когда кронштейн прикреплен к несущей металлической поверхности, указанный слой находится между плоским магнитом и этой поверхностью.
Ниже примеры данного изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг.1 представляет собой вид сбоку кронштейна, выполненного в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующего второму аспекту данного изобретения;
фиг.2 представляет собой вид сзади кронштейна, изображенного на фиг.1;
фиг.3 представляет собой увеличенный вид сбоку средства присоединения к стене кронштейна, изображенного на фиг.1;
фиг.4а-фиг.4c иллюстрируют этапы способа согласно первому аспекту данного изобретения;
фиг.5а представляет собой увеличенный вид сбоку части кронштейна, выполненного в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующего второму аспекту данного изобретения;
фиг.5б представляет собой увеличенный вид сбоку устойчивого к скольжению слоя, изображенного на фиг.6а;
фиг.6 представляет собой увеличенный вид сбоку части кронштейна другого типа, выполненного в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующего второму аспекту данного изобретения;
фиг.7а и фиг.7b изображают другие примеры кронштейнов, выполненных в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующих второму аспекту данного изобретения;
фиг.8а и фиг.8b изображают еще один кронштейн, выполненный в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующий второму и третьему аспекту данного изобретения и
фиг.9а и фиг.9b представляют собой следующий пример кронштейна, выполненного в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующего второму и третьему аспектам данного изобретения.
Фиг.10а и фиг.10b иллюстрируют предпочтительное расположение магнитов, используемых в вариантах выполнения данного изобретения.
Элементы, одинаковые для разных вариантов выполнения, обозначены одинаковыми номерами позиций.
На фиг.1 и фиг.2 изображен кронштейн 1, выполненный в соответствии со способом согласно первому аспекту данного изобретения и соответствующий второму аспекту данного изобретения. Для ясности чертежей на фиг.1 и фиг.2 не показан устойчивый к скольжению элемент, относящийся ко второму аспекту данного изобретения.
Кронштейн 1 за счет магнитного взаимодействия можно прикреплять к вертикально расположенной, обладающей магнитными свойствами (металлической) плоскости или стене, то есть поверхности 20. Несущая конструкция кронштейна содержит верхний диск 6 и нижний диск 7, соединенные первым и вторым стержневыми частями 8, 9 так, что поверхности дисков 6, 7, которые будут обращены к стене, находятся примерно в одной плоскости.
Как показано на фиг.1, от центра поверхности верхнего диска 6, которая не будет обращена к стене, в перпендикулярном направлении отходит первая стержневая часть 8, которая оканчивается ограничителем 10. Недалеко от верхнего диска 6 под прямым углом от первой части 8 отходит вторая стержневая часть 9 (на чертеже изображена вертикальной). Вторая часть 9 изогнута на конце под прямым углом, образуя форму буквы L, основание которой составляет оконечный участок 9а второй части 9. Данный оконечный участок 9а проходит параллельно первой части 8 по направлению к центру поверхности нижнего диска 7, которая не будет обращена к стене, и там заканчивается.
Таким образом, несущая конструкция получается в виде строчной буквы «h», при этом участки крепления магнита в виде дисков 6 и 7 находятся в основании каждой ножки буквы «h». К дискам 6 и 7, служащим в качестве участков крепления магнита, прикреплены соответствующие плоские магниты 4 и 5.
Фиг.3 представляет собой увеличенный вид магнита и участка крепления магнита кронштейна 1, изображенного на фиг.1 и фиг.2. Они изображают магнит 4, прикрепленный к диску 6 при помощи расположенного между ними слоя липкого или связывающего материала 11. Магнит 5 прикреплен к диску 7 аналогичным образом.
Связывающий материал 11 может представлять собой соответствующий связующий или пластичный материал, который обеспечивает надлежащее соединение между магнитом и диском 7. Например, можно использовать пластичный материал, который становится тягучим при нагревании, но затвердевает при комнатной температуре. На фиг.3 для ясности изображения толщина слоя клеевого материала 11 показана в увеличенном масштабе.
Связывающий материал 11 предпочтительно представляет собой двухкомпонентную систему, такую как акриловый монтажный клей Apollo, состоящий из клеящего вещества А5068 и активатора А5068 В. Основой клея является метилметакрилат.
При использовании клея такого типа один компонент может быть нанесен на одну поверхность, а другой компонент может быть нанесен на другую поверхность. В системе такого типа время выдержки составляет от 12 до 25 минут, а полное отверждение происходит через 24 часа. Предпочтительно поверхности, подлежащие соединению, должны быть чистыми, сухими и обезжиренными.
Заявителем установлено, что за счет точного совмещения магнитных поверхностей в одной плоскости кронштейн может выдерживать гораздо более высокие нагрузки по сравнению с кронштейном, имеющим магниты такого же размера и магнитной силы, которые совмещены недостаточно точно. В частности, установлено, что данные кронштейны не сползают при прикреплении к несущей металлической поверхности 20 и их трудно оторвать от поверхности.
Тем не менее обнаружены трудности при регулировании толщины клеевого слоя между магнитами и участками их крепления. Более того, следует отметить, что соединение между магнитами и участками их крепления должно быть достаточно прочным для того, чтобы предотвратить отделение магнитов, когда кронштейн находится в нагруженном состоянии.
В данном изобретении предложен способ, при помощи которого можно получить прочное соединение между магнитами и участками их крепления, и в то же время гарантирующий точное расположение магнитов в одной плоскости.
Ниже со ссылкой на фиг.4а - фиг.4с описан пример способа данного изобретения, применяемого для изготовления вышеописанных кронштейнов.
Сначала создают несущую конструкцию, выполняя сборку дисков 6, 7, стержней 8, 9 и ограничителя 10, при этом поверхности дисков 6, 7, которые будут обращены к стене, лежат примерно в одной плоскости. Разумеется, несущую конструкцию можно отлить из пластмассы как единое целое.
Обе плоские поверхности каждого магнита 4 и 5 протирают спиртом. Если потребуется, на очищенную поверхность каждого из магнитов 4, 5, которая будет обращена к стене, можно нанести устойчивую к скольжению поверхность в виде липкой ленты или пленки, имеющей клейкую поверхность, которая служит для приклеивания к магниту и при необходимости подрезана по форме (см. фиг.5а). В альтернативном варианте магниты могут быть заключены внутрь чехла или оболочки, выполненной из устойчивого к скольжению материала, как показано на фиг.6. Ниже устойчивая к скольжению поверхность описана более подробно со ссылкой на фиг.5а, фиг.5б и фиг.6. Нужно отметить, что в способе согласно первому аспекту данного изобретения применение устойчивой к скольжению поверхности необязательно.
Как только несущая конструкция кронштейна 1 собрана, ее зажимают таким образом, чтобы поверхности дисков 6 и 7, которые будут обращены к стене, были расположены горизонтально и смотрели кверху. Затем на поверхности дисков 6 и 7, которые будут обращены к стене, наносят клей 11 и по центру дисков 6 и 7 на клей 11 помещают поверхности соответственно каждого магнита 4 и 5, которые не будут обращены к стене, как показано на фиг.4а. При использовании вышеупомянутого двухкомпонентного клея клей наносят на поверхность магнитов, в то время как на диски наносят активатор.
Как можно видеть на фиг.4а, на этом этапе клей 11 образует неровный слой. Например, между соответствующими поверхностями могут существовать пустоты или воздушные пузырьки. Более того, такая конфигурация клея 11 может означать, что хотя поверхности дисков 6, 7, которые будут обращены к стене, расположены примерно в одной плоскости, на этом этапе поверхности магнитов 4, 5, которые будут обращены к стене, в целом лежат в разных плоскостях относительно друг друга.
Используемый клеевой материал 11 выбирают таким образом, чтобы он обладал текучестью и был способен к отверждению. Таким образом, незастывший клей 11 удерживает магниты 4, 5 по месту, позволяя поворачивать кронштейн таким образом, чтобы поверхности магнитов 4, 5, которые будут обращены к стене, расположились горизонтально и были обращены книзу, как показано на фиг.4b. Уже в такой ориентации кронштейн прикрепляют за счет магнитного взаимодействия к металлическому листу 51, который имеет ровную правильную поверхность. Следует отметить, что лист 51 должен быть достаточно прочным, чтобы под воздействием магнитов не нарушилось его точная плоскостность.
Как можно видеть на фиг.4с, вес кронштейна прижимает магниты 4, 5 в положение, в котором поверхности магнитов, которые будут обращены к стене (устойчивые к скольжению поверхности 12), расположены точно в одной плоскости. Более того, когда клей растекается под давлением веса кронштейна, исчезают любые пустоты или воздушные пузырьки, присутствующие в клеевом слое 11, так что между магнитами 4, 5 и дисками 6, 7 возникает хороший клеевой контакт.
После этого кронштейн не трогают до тех пор, пока клеевой слой 11 полностью не застынет. Следовательно, вышеописанный способ изготовления кронштейнов позволяет добиться хорошего соединения между магнитами 4, 5 и участками 6 и 7 крепления магнита (дисками) при точном расположении поверхностей магнитов в одной плоскости.
В ситуациях, когда вес кронштейна недостаточен для выполнения описанной выше задачи, можно добавить дополнительные грузы для прижатия кронштейна к плоскости 51.
Нужно отметить, что в альтернативном варианте можно было бы сначала разместить магниты в заданных местоположениях на металлической плоскости 51, а затем расположить несущую конструкцию таким образом, чтобы совместить участки крепления магнитов с самими магнитами. Хотя способ описан применительно к металлическому листу 51, расположенному под несущей конструкцией, понятно, что металлический лист можно располагать над несущей конструкцией, при этом несущая конструкция будет перевернута по сравнению с фиг.4 с.
Специалистам будет понятно, что при достижении той же самой цели не составляет труда применить вышеописанный способ, используя кронштейны другого вида.
В частности, как видно из фиг.6, если магниты заключены в чехол или оболочку, выполненную из устойчивого к скольжению материала, следует обеспечить достаточное количество клеевого материала, для того чтобы во время прижима кронштейна к металлическому листу 51 получить хороший контакт как между закраиной 14 оболочки 12', так и открытой частью магнита 4 и участком 6 крепления магнита.
Следует отметить, что клеевой слой 11 можно заменить слоем пластичного материала. В этой связи пластичный материал либо наносят на участки крепления магнита предварительно нагретым, либо нагревают по месту до температуры, при которой он становится пластичным. Затем поверхности магнитов, которые не будут обращены к стене, размещают по центру пластичного материала, переворачивают кронштейн и прижимают к плоской поверхности, пока пластичный материал не охладится до температуры его отверждения.
В описанных способах слой клеевого/пластичного материала наносят на участки крепления магнита, а затем поверх клеевого/пластичного материала размещают магниты. В качестве альтернативного варианта слой клеевого/ пластичного материала можно нанести на магниты, а затем поверх клеевого/пластичного материала расположить участки крепления магнита. К примеру, магниты можно было бы расположить в заданных местах на листе 51 с последующим нанесением клеевого или пластичного материала на поверхности магнитов, которые не будут обращены к стене, а затем поместить участки крепления магнита на клеевой материал, нанесенный на магниты.
6
Магниты 4, 5, используемые в данном варианте выполнения, представляют собой постоянные неодимовые магниты марки N38, поставляемые Sanders Magnet Service, Industrie Park 3, Гельдроп, Голландия. Они имеют форму диска, их толщина составляет примерно 2 мм, а диаметр примерно 22 мм. Магнитная сила материала, из которого изготовлены магниты, со временем меняется весьма незначительно, ее потери составляют менее 1×10% в год. Более того, максимальная рабочая температура магнитов составляет 80°С при весьма незначительных потерях вплоть до -100°С, а диапазон рабочих температур составляет от -20 до 80°С.
Северный и южный (противоположные) полюса плоских магнитов 4, 5 предпочтительно находятся на противоположных краях магнитов (точнее на плоских поверхностях). При креплении магнитов 4, 5 на дисках 6, 7 их предпочтительно располагают таким образом, что полюс одного магнита обращен к противоположному полюсу другого магнита. Например, когда северный полюс обоих магнитов 4, 5 обращен кверху, южный полюс верхнего магнита 4 повернут к северному полюсу нижнего магнита 5.
Несмотря на то, что в данном варианте выполнения используют дискообразные магниты (круглые плоские), можно также применять магниты других видов и форм, при условии, что они имеют, по меньшей мере, одну плоскую поверхность, предназначенную для использования в качестве поверхности, которая будет обращена к стене, и могут быть присоединены к участкам крепления магнита.
Поскольку для магнитов, обладающих большей магнитной силой, как правило, характерны более крупные размеры и высокая стоимость по сравнению с более слабыми магнитами, то силу магнитов, используемых для кронштейна, можно подбирать в соответствии с заданной верхней границей веса, который может выдержать кронштейн.
В этой связи отлично подходит кронштейн, изображенный на фиг.1 - фиг.3. Однако установлено, что если магниты не подобрать соответствующим образом, то по прошествии времени от нескольких часов и более кронштейн может сползать вниз по металлической стене 20.
Второй аспект данного изобретения касается этой проблемы. Фиг.5а представляет собой увеличенный вид сбоку части кронштейна согласно второму аспекту данного изобретения. Кронштейн данного варианта выполнения похож на кронштейн, изображенный на фиг.1 - фиг.3. Однако, как показано на фиг.5а, для того, чтобы можно было использовать более слабые магниты при отсутствии сползания кронштейна вниз по стене с течением времени, к поверхности каждого из магнитов 4, 5, которая будет обращена к стене, присоединяют слой устойчивого к скольжению материала 12 посредством клеевой поверхности 13 указанного материала.
На фиг.5b устойчивый к скольжению материал изображен более детально. Этот материал представляет собой полиуретановую (эластомерную) пленку 12 толщиной от 0,5 до 0,55 мм. Установлено, что особенно эффективной будет пленка, твердость по Шору которой составляет от 67 до 70 единиц. Если используют более твердый материал, то уменьшается эффект устойчивости к скольжению, тогда как при использовании более мягкого материала пленка будет разрушаться с течением времени. В этой связи установлено, что акриловый клей не особенно эффективен при склеивании пленки и магнита.
Выявлено, что лучшие результаты получены, когда полиуретановая пленка пропитана клеем 15 через поверхность 13, так чтобы частицы клея проникли примерно на половину толщины пленки. После пропитки клеем поверхность 13 становится клеевой поверхностью, которая прочно присоединяется к поверхности магнитов 4, 5, которая будет обращена к стене.
Несмотря на то, что фиг.5а описана применительно к полиуретановой пленке, используемой в качестве материала, предотвращающего скольжение, можно применять и другие альтернативные материалы. К примеру, можно использовать каучукоподобные материалы, такие как латекс или силикон. Более того, вместо пропитки клеем материала, устойчивого к скольжению, можно предусмотреть отдельный клеевой слой. Например, пленка может быть приклеена к магниту с использованием адгезивной резины 4000-х серий. В следующем альтернативном варианте материал, используемый для предотвращения скольжения, может представлять собой липкую ленту, которая имеет слой устойчивого к скольжению материала со слоем клейкой основы. Тем не менее при использовании устойчивого к скольжению материала, пропитанного клеем, предпочтительно применять устойчивый к скольжению материал с отдельным слоем основы, поскольку это исключает проблему возможного отслоения устойчивого к скольжению материала в процессе использования кронштейна (то есть слой устойчивого к скольжению материала отделяется от клеевого слоя).
Установлено, что улучшенные рабочие характеристики можно получить, если устойчивый к скольжению материал выполнить в виде круглого кольца так, чтобы материал располагался по периметру магнита (это применимо и к тем случаям, когда магнит не обязательно имеет круглую форму). Установлено, что особенно устойчиво к скольжению кольцо полиуретановой эластомерной пленки толщиной 0,4 - 0,5 мм (предпочтительно 0,5 мм). Для магнита диаметром около 22 мм диаметр круглого центрального отверстия пленки, имеющей форму кольца, предпочтительно составляет около 8 мм, а ее внешний диаметр составляет около 22 мм, соответствуя диаметру магнита.
Кроме того, устойчивую к скольжению поверхность можно получить, выполняя устойчивое к скольжению покрытие непосредственно на магните. В альтернативном варианте, который изображен на фиг.6, магниты могут находиться внутри чехла или оболочки, выполненной из устойчивого к скольжению материала. В данном варианте выполнения магнит 4 заключен внутри чехла 12', выполненного из устойчивого к скольжению материала. При этом наличие клеевого слоя 13 не обязательно, поскольку магнит держится внутри чехла 12' за счет закраины 14 чехла 12'. Однако в данном случае важно, чтобы клеевой слой 11 прилегал, по меньшей мере, к открытому участку магнита 4 и диску 6, а также предпочтительно и к закраине 14.
Таким образом, не допускается смещение магнита 4 внутри чехла 12', что уменьшает износ изнутри чехла. В то же самое время исключается смещение чехла относительно несущей конструкции кронштейна. Это гарантирует, что крайний слой магнита, который будет обращен к стене (то есть устойчивая к скольжению поверхность, представляющая собой чехол), останется расположенной в одной плоскости.
Для ясности изображения слои 11, 12, 12' и 13 показаны увеличенного размера. Таким образом, фиг.5а и фиг.6 выполнены не в масштабе.
В процессе использования кронштейн 1, выполненный согласно способу по первому аспекту данного изобретения или соответствующий второму аспекту изобретения, расположен в заданном местоположении на вертикальной металлической поверхности стены 20. Таким образом, кронштейн удерживается по месту за счет магнитного притяжения между магнитами 4, 5 и металлической поверхностью стены 20. При этом первый стержень 8 отходит перпендикулярно от поверхности 20, действуя как крюк для навешивания предметов, например вешалок для одежды. Ограничитель 10 предотвращает спадание предметов, которые висят на первом стержне 8, с конца указанного стержня. В альтернативном варианте два или более кронштейнов можно установить на расстоянии друг от друга на одной высоте над полом и закрепить на них полку, на которой могут размещаться другие предметы. В данном случае ограничители 10 препятствуют соскальзыванию полки с первых стержней 8.
Установлено, что, располагая кронштейн 1 на вертикальной металлической поверхности листа 20 в определенной ориентации, которая предполагает вертикальное расположение магнита 4 в одной плоскости над магнитом 5, предложенный кронштейн способен выдерживать даже более высокие нагрузки, чем прежде, и, в частности, может выдерживать нагрузки, эквивалентные нагрузкам, выдерживаемым несущими конструкциями, в которых применяют гораздо более сильные и крупные магниты, но не имеющие указанного совмещения.
Фактически кронштейн можно видоизменять таким образом, чтобы он имел два или более магнита, расположенных вертикально в одной плоскости один над другим. Более того, если кронштейн модифицировать таким образом, чтобы он имел несколько групп, состоящих из двух или более магнитов, расположенных вертикально в одной плоскости один над другим, можно обеспечить дополнительное несущее усилие.
Кронштейн, изображенный на фиг.1, можно отделить от металлической стены 20, приложив поворотное усилие вокруг вертикальной оси. При этом кронштейн можно легко переустановить.
На фиг.7а и фиг.7b изображены следующие варианты выполнения второго аспекта данного изобретения.
Как видно из фиг.7а, несущая конструкция имеет вид плоской продолговатой металлической пластины 19 с удлиненным стержнем 24, который отходит перпендикулярно от центра пластины. К каждой из коротких сторон продолговатой пластины приклеены продолговатые магниты 21 одинаковой формы и силы; кроме того, на стороне каждого магнита, которая будет обращена к стене, предусмотрено наличие устойчивого к скольжению материала 22. В процессе использования, при прикреплении к несущей металлической поверхности, магниты оказались бы на верхнем и нижнем концах кронштейна. Для ясности изображения не показаны применяемые для магнитов склеивающие материалы и устойчивые к скольжению материалы, но они могут иметь такой же вид, как материалы вышеописанного варианта выполнения. Установлено, что при определенной магнитной силе и размере магнита, используемого в кронштейне, представленном на фиг.7а, к стержню 24 можно подвесить груз 7 кг, прежде чем произойдет отсоединение данного кронштейна от несущей металлической поверхности 20.
Обратимся к фиг.7b. Размеры и сила магнита такие же, как у магнита, изображенного на фиг.7а. В данном варианте выполнения несущая конструкция имеет вид продолговатой металлической пластины 19' с удлиненным стержнем 24, который отходит перпендикулярно от центра пластины. Каждая из коротких сторон продолговатой пластины имеет плоский участок, к которому приклеены одинаковые по форме и силе продолговатые магниты 21; кроме того, на стороне каждого магнита, которая будет обращена к стене, предусмотрен устойчивый к скольжению материал 22. Между вышеуказанными плоскими участками металлическая пластина 19' имеет изгиб, образующий участок 23 с криволинейным или дугообразным поперечным сечением. Для ясности изображения не показаны склеивающие материалы, используемые для магнитов, и устойчивые к скольжению материалы, но они могут иметь такой же вид, как материалы вышеописанного варианта выполнения.
Видно, что кронштейн, изображенный на фиг.7b, аналогичен кронштейну, изображенному на фиг.7а, за исключением дугообразного участка 23. Установлено что, используя магнит такой же силы и размера, как в варианте, изображенном на фиг.7а, к стержню 24 можно подвесить 17 кг веса, прежде чем произойдет отсоединение кронштейна, представленного на фиг.7b, от несущей металлической поверхности 20. Участки 23 изгибаются незначительно.
Полагают, что нагрузка, прикладываемая к стержню 24, распределяется дугообразным участком 23 или некоторым образом ориентирует тянущее усилие, прилагаемое со стороны участков, расположенных на том и другом конце пластины 19', таким образом, что они в большей степени совпадают с силой магнитного притяжения между магнитами 21 и плоскостью 20 по сравнению с кронштейном, представленным на фиг.7а. Следует отметить, что участок 23 может иметь разные формы в зависимости от функции распределения нагрузки.
Кронштейн согласно изобретению прикрепляют к стене или поверхности потолка за счет магнитного взаимодействия. Характер поверхности может быть разным, например, это могут быть металлические поверхности, которые покрашены или покрыты бумагой. Выражение «несущая металлическая поверхность», которое используют в данном документе, относится к любой несущей поверхности, к которой за счет магнитного взаимодействия можно прикрепить магнит. Таким образом, металлической поверхностью следует считать несущую поверхность, которая имеет металлический слой, либо ламинированную металлическую поверхность, даже если она покрыта одним или несколькими неметаллическими слоями.
Предпочтительно несущая металлическая поверхность должна быть достаточно толстой для того, чтобы за счет этого уменьшить магнитные потери. Это позволяет увеличить магнитное притяжение к поверхности, что может быть продемонстрировано путем проверки диапазона прилипания металлических частиц к обратной стороне поверхности, напротив местоположения, где крепят кронштейн.
На фиг.8а, фиг.8b, фиг.9а и фиг.9b изображены кронштейны, которые соответствуют третьему аспекту данного изобретения. Несмотря на то, что данные кронштейны описаны с целью объяснения третьего аспекта данного изобретения, их можно выполнить согласно способу, соответствующему первому аспекту изобретения.
Фиг.8а и фиг.8b представляют собой соответственно вид спереди и вид сбоку кронштейна 30, прикрепляемого посредством магнитов к металлической поверхности или стене. Кронштейн 30 содержит полку 34 и панель 31, которую устанавливают на стене. Полка 34 отходит от нижней части той поверхности панели 31, которая будет обращена в сторону от стены, и проходит по существу по всей ширине указанной панели. Панель 31, которую устанавливают на стене, разделена вертикальными прорезями 33 на три более мелких панели 32. В углу каждой из этих более мелких панелей закреплен плоский магнит 35. Хотя на фиг.8а не могут быть видны сами магниты, их местоположения 36 обозначены на данном чертеже пунктирными линиями. Плоские магниты 35 прикрепляют к поверхности панели 31, которая будет обращена к стене так, чтобы они расположились точно в одной плоскости.
Вертикальные прорези 33 разделяют магнитный поток, который удерживает кронштейн на металлической поверхности, на три части. Следовательно, если одна часть ослабевает, то две оставшиеся части по-прежнему притягивают кронштейн к металлической поверхности. Например, если в результате некоторого незначительного искривления панели пропала точность совмещения в плоскости плоского магнита 35, расположенного на одной из панелей 32, будет уменьшена магнитная сила, с которой данная панель удерживает кронштейн на металлической поверхности. Однако вследствие разъединения данной панели от других панелей деформация этой панели не влияет на точное совмещение в плоскости магнитов, находящихся на других панелях, и, таким образом, это не повлияет на силу, с которой данные панели удерживают кронштейн на металлической поверхности. Напротив, если бы панель 31, которую устанавливают на стене, состояла из одной сплошной панели, незначительная деформация в одной небольшой области данной панели повлияла бы на точное совмещение в плоскости всех прикрепленных к ней магнитов, и таким образом, уменьшило бы силу, с которой кронштейн крепится к металлической поверхности, по всей панели.
Несущая конструкция кронштейна, представленного на фиг.8а и фиг.8b, может быть изготовлена путем сгибания сплошного пластикового или металлического листа (либо листа, выполненного из другого соответствующего материала) под прямым углом, образуя панель 31, которую устанавливают на стене, и полку 34, а затем прорезая вертикальные проходы 33, разделяющие панель 31 на более мелкие панели 32. В альтернативном варианте несущую конструкцию можно выполнить путем установки более мелких панелей 32 по отдельности в задней части полки 34. Специалистам будут понятны другие альтернативные способы изготовления несущей конструкции.
Фиг.9а и фиг.9b представляют собой соответственно вид спереди и вид сбоку кронштейна 40, похожего на кронштейн 30, изображенный на фиг.8а и фиг.8b, за исключением того, что полка 34 заменена стержнями 44, которые отходят от той поверхности нижней части панели 31, которая будет обращена в сторону от стены. В данном варианте выполнения вместо панелей 32, объединенных полкой 34, панель 31 имеет сплошную часть 45, которая проходит по ширине кронштейна в том месте, откуда выходят стержни 44, и которая соединяет панели 32.
Полка 34 или стержни 44 (несущие приспособления) данных вариантов выполнения могут быть предусмотрены в нижней или верхней части панели 31 либо на любой высоте между ними, при условии, что панели соединены на том участке, из которого выходят несущие приспособления.
В описанных вариантах выполнения, соответствующих третьему аспекту данного изобретения, имеются три более мелкие панели 32. Однако можно выполнить любое количество таких панелей, большее одной.
На поверхности плоских магнитов, которая будет обращена к стене, можно выполнить устойчивую к скольжению поверхность. В этом случае кронштейны, изображенные на фиг.8а, фиг.8b, фиг.9а и фиг.9b, будут соответствовать второму аспекту данного изобретения.
В другом варианте выполнения различных альтернативных вариантов выполнения, описанных выше, участки крепления магнита расположены в виде одной или нескольких групп, при этом каждая группа состоит из одной или более пар, а противоположные полюса магнитов, установленных в указанных парах, обращены друг к другу. На фиг.10а изображен один пример такой группы. В данном случае в местах крепления магнита установлена пара магнитов, которые при креплении кронштейна к несущей металлической поверхности в определенной ориентации располагаются по существу вертикально друг над другом. Два полюса N обращены кверху, а полюсы S смотрят на юг, так что полюс N одного магнита обращен к полюсу S другого магнита. Можно выполнить любое соответствующее количество таких групп.
На фиг.10b изображен другой пример такой группы, расположенной в виде квадрата. В данном случае пару магнитов, изображенных на фиг.10а, помещают рядом с другой парой таких же магнитов, но перевернутых, как показано на данном чертеже. Таким образом, полюс N обращен к полюсу S. Можно выполнить любое соответствующее количество таких групп и любое соответствующее количество пар.
Установлено, что данная конфигурация улучшает силу магнитного притяжения между кронштейном и несущей металлической поверхностью. Следует отметить, что данная конфигурация требует использования плоских магнитов, полюса которых расположены на противоположных краях магнита (точнее на плоских поверхностях).
В данном изобретении показано, что группа магнитов, расположенных таким образом, обладает большей силой по сравнению с одиночным магнитом такого же габаритного размера, какой имеет группа магнитов.
Несмотря на то, что в данном варианте выполнения применяют дискообразные (плоские круглые) магниты, можно также применять магниты других видов и форм при условии, что они имеют, по меньшей мере, одну плоскую поверхность, предназначенную для использования в качестве поверхности, которая будет обращена к стене, и могут быть прикреплены к участкам крепления магнита.
Специалистам понятно, что кронштейны, выполненные в соответствии с предложенным способом или соответствующие второму аспекту данного изобретения, могут иметь разные формы при условии, что несущая конструкция имеет участки крепления магнита, к которым могут быть прикреплены плоские магниты. Например, несущая конструкция может состоять из одного или более стержней, одного или более металлических листов, прямоугольного блока и тому подобного. Кроме того, несущая конструкция может быть выполнена из различных материалов при условии, что между магнитом и участками крепления магнита может быть обеспечено надлежащее соединение.