ПОДСТАВКА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к средствам фиксации емкостей различного назначения, имеющих магнитное основание, при этом имеются в виду подставки, которые обеспечивают возможность установки на них емкостей на заданных уровнях под заданными углами наклона к горизонтальной плоскости, фиксации в указанном положении с целью исключения сдвига от действий внешних сил, а также для легкого съема емкости с подставки. Представленная в данном описании подставка предназначена для ее использования преимущественно в области производства магнитной посуды пищевого назначения, магнитных емкостей для использования в промышленности, в области автостроения, самолетостроения, водного транспорта с целью оборудования мест фиксации магнитных кружек и емкостей. Подставка предназначена также для ее использования в детских садах, больницах, в быту, в лабораториях с целью уменьшения травматизма при случайных опрокидываниях посуды и емкостей. Подставка может быть также использована для установки на нее обычной, немагнитной посуды.
Известны емкости, в каждой из которых в днище встроен магнит для сохранения требуемого положения емкости при ее установке на поверхности стола, при этом встроенный в основание емкости магнит взаимодействуют с обладающей магнитными свойствами магниточувствительной подставкой и емкость фиксируется на подставке силами магнитного взаимодействия между подставкой и магнитом, (US 2217514, 08.10.1940; DE 19531572 А1, 06.03.1997; GB 2332361 А, 23.06.1999; DE 202005001031 U, 23.03.2006; RU 2371073 C1, 27.10.2009). Из известных подставок наиболее близкой к представленной в данном описании подставке является подставка, описанная в патенте RU 2371073 С1. Эта подставка для магнитной посуды содержит основание с прикрепленной к нему магниточувствительной металлической пластиной. Подставка обладает магнитными свойствами, поскольку она содержит металл, имеющий магнитопроницаемое покрытие, причем подставка может не иметь указанного покрытия. В качестве подставки может быть использована поверхность стола из композиционной пластмассы с магнитными свойствами. За счет силы магнитного взаимодействия между магнитом посуды и поверхностью подставки для установки посуды, в частности с металлической пластиной с магнитными свойствами, посуда надежно удерживается на поверхности подставки при существенных ее колебаниях, углах наклона, ускорениях и замедлениях, качке (при использовании на транспортных средствах).
Конструкция известной подставки по патенту RU 23 71073 С1 не обеспечивает достижения расчетной силы притяжения магнитной посуды к подставке и поэтому на практике сила притяжения и надежность подставки существенно снижены в сравнении от расчетной силы притяжения. Это происходит вследствие того что на основании известной подставки закреплена сплошная магниточувствительная металлическая пластина, площадь которой равна площади основания. Сплошность пластины оказывает отрицательное влияние на гибкость подставки. Уменьшение гибкости подставки уменьшает силу притяжения к ней посуды. Известная подставка, имеющая сплошную магниточувствительную металлическую пластину, подвержена короблению. Подставка с такой пластиной при ее использовании также коробится и часто становится непригодной. Как показала практика, поверхность стола, на которой установлена подставка, нижняя контактная поверхность посуды, а также нижняя поверхность подставки не являются идеальными в смысле их ровности и гладкости. В результате между поверхностями стола, подставки и посуды оказываются пустоты. Поскольку число пятен контакта подставки с поверхностью стола и подставки с поверхностью посуды влияют на общую площадь контакта подставки со столом и посудой, то установлено, что сила примагничивания посуды к подставке, сила сцепления подставки со столом и надежность фиксации посуды на столе посредством подставки зависят от гибкости подставки, ее способности облекать неровности поверхности стола своею нижней поверхностью и от ее способности прижиматься к контактной поверхности посуды.
Техническим результатом подставки является повышение ее надежности.
Этот результат получен первым вариантом подставки, содержащей основание с закрепленным на нем средством примагничивания, предназначенным для взаимодействия с магнитом посуды, причем основание выполнено гибким, восстанавливающим свою форму после его изгиба, на верхнюю и нижнюю поверхности основания нанесены, соответственно, верхний и нижний слои клеевой композиции, нижним слоем клеевой композиции к основанию приклеена гибкая нижняя защитная пленка, простирающаяся по всей длине и ширине основания, средство примагничивания выполнено из множества магниточувствительных пластинок, приклеенных верхним слоем клеевой композиции к основанию таким образом, что пластинки торцами состыкованы друг с другом с возможностью их относительного смещения при изгибе основания, над каждой пластинкой расположена прокладка по форме идентичная форме пластинки, на верхней и нижней поверхностях прокладки нанесены, соответственно, верхний и нижний слои клеевой композиции, нижним слоем клеевой композиции прокладки она приклеена к пластинке, верхним слоем клеевой композиции к каждой прокладке приклеена верхняя защитная пленка, по форме идентичная форме прокладки, соединенные между собой пластинка, прокладка и верхняя защитная пленка представляют в соединении отдельный приклеенный к основанию блок, свободно состыкованный с другими аналогичными блоками, блок на виде сверху имеет предпочтительно прямоугольную форму с равными сторонами.
Каждая пластинка выполнена упругой, площадь основания fo=nfб, где n -число блоков, содержащихся в подставке, a fб - площадь блока, при этом толщина прокладки tпp=(2-5,0) tпл, где tпл - толщина пластинки.
Каждая сторона блока, стыкуемая с прилегаемой к ней стороной смежного блока выполнена скошенной, образованной фаской, которая наклонена в сторону плоскости стыковки блоков.
Технический результат подставки получен вторым вариантом подставки, содержащим основание с закрепленным на нем средством примагничивания, предназначенным для взаимодействия с магнитом посуды, причем основание выполнено гибким, восстанавливающим свою форму после его изгиба, на верхнюю поверхность основания нанесен верхний слой клеевой композиции, средство примагничивания выполнено из множества магниточувствительных пластинок, приклеенных верхним слоем клеевой композиции к основанию таким образом, что пластинки торцами состыкованы друг с другом с возможностью их относительного смещения при изгибе основания, над каждой пластинкой расположена прокладка по форме идентичная форме пластинки, на верхней и нижней поверхностях прокладки нанесены, соответственно, верхний и нижний слои клеевой композиции, нижним слоем клеевой композиции прокладки она приклеена к пластинке, верхним слоем клеевой композиции к каждой прокладке приклеена верхняя защитная пленка, по форме идентичная форме прокладки, соединенные между собой пластинка, прокладка и верхняя защитная пленка представляют в соединении отдельный приклеенный к основанию блок, свободно состыкованный с другими аналогичными блоками.
На фиг.1 показаны варианты подставки во взаимодействии с магнитной посудой; на фиг.2 - вид А на фиг.1 (посуда с подставки снята); на фиг.3 - отдельный блок первого варианта подставки; на фиг.4 - расположение элементов первого варианта подставки при ее сборке; на фиг.5 - один из примеров формы сторон стыкуемых блоков первого варианта подставки; на фиг.6 - отдельный блок второго варианта подставки; на фиг.7 - расположение элементов второго варианта подставки при ее сборке; на фиг.8 - один из примеров формы сторон стыкуемых блоков второго варианта подставки.
Подставка содержит основание 1, на верхнюю и нижнюю поверхности которой нанесены, соответственно, верхний слой 2 и нижний слой 3 клеевой композиции. Подставка содержит нижнюю прочную термоустойчивую пленку 4, которая приклеена нижним слоем 3 клеевой композиции к основанию 1. На нижней поверхности пленки 4 выполнено напыление противоскольжения (не показано), которое исключает скольжение подставки по поверхности стола, на котором она установлена. Подставка содержит множество магниточувствительных металлических упругих пластинок 5, каждая из которых приклеена верхним слоем 2 клеевой композиции к основанию 1. На каждой пластинке 5 закреплена теплоустойчивая прокладка 6, на верхнюю и нижнюю поверхности которой нанесены соответственно верхний и нижний слои 7 и 8 клеевой композиции. Прокладка 6 нижним слоем 8 клеевой композиции приклеена к пластинке 5. К прокладке 6 верхним слоем 7 клеевой композиции приклеена предпочтительно защитная пленка 9, при этом вместо пленки 9 может быть использовано любое известное прочное защитное покрытие. Основание 1 и прокладка 6 выполнены из гибких материалов, восстанавливающих свою форму после их изгиба в разных направлениях. Форма каждой пластинки 5 и форма каждой приклеенной к ней прокладки 6 на виде сверху идентичны, а их толщины выбраны разными. Толщина прокладки tпр =(2-5,0) tпл, где tпл - толщина пластинки. Указанные толщины подобраны опытным путем с учетом сопротивляемости подставки температурным воздействиям от нагретой посуды и влияний этих воздействий на поверхность стола. Соединенные между собой пластинка 5 и прокладка 6 представляют собой в соединении отдельный блок 10 (фиг.2), имеющий на виде сверху предпочтительно прямоугольную форму с равными взаимозаменяемыми с точки зрения технологии производства сторонами. Площадь fo основания выбрано из условия fo=n(fб), где n - число блоков, содержащихся в подставке, a fб - площадь блока подставки. Все блоки 10, расположенные на основании 1 и прикрепленные к основанию подставки свободно состыкованы друг с другом их боковыми сторонами 11 (торцами блоков) таким образом, что стороны 11 обеспечивают возможность смещения блоков относительно друг друга при изгибе основания 1 в различных направлениях.
На фиг.1 показана посуда 12 с магнитом 13, который поднимается и опускается ручкой 14. Магнит 13 установлен с возможностью его подъема и опускания в донной полости 15 посуды.
С целью повышения гибкости подставки, каждая сторона 11 блока 10, стыкуемая с прилегаемой к ней стороной 11 смежного блока выполнена скошенной, образованной фаской 16, которая наклонена к плоскости стыковки блоков 10. Повышение гибкости подставки положительно влияет на ее основные функции - удерживать надежную связь между установленной на ней посудой и столом, на которую опирается своими блоками 10 подставка.
Параметры подставки рассчитаны с учетом экстремальных условий, в которых она используется совместно с магнитной посудой. Исходя из указанных условий, основным выполненным требованием к подставке является то, чтобы она сопротивлялась перемещениям по опорной поверхности в случаях резких ускорений, замедлений, встряхиваниях и изменениях углов наклона опорной поверхности как при последовательно действующих на подставку указанных случаях, так и при наступлении всех случаев, одновременно, действующих на подставку. Расчет основных параметров подставки произведен в зависимости коэффициента трения скольжения напыленного на пленку 4 слоя материала противоскольжения, причем указанный коэффициент связан с числом точек (пятен) контакта подставки и ее блоков с опорной поверхностью. В зависимости от массы содержимого в посуде, массы посуды, центра тяжести масс, силы магнита, статических и динамических нагрузок на посуду и подставку - установлена закономерность общей площади контакта подставки с опорной поверхностью, зависящая от площади контакта подставки в зоне одного блока и числа блоков. При этом указанная закономерность установлена для различных видов посуды и в соответствии с этим выбраны типичные ряды подставок для разных видов посуды. Путем выбора различных материалов, напыляемых на поверхность пленки 4, выбраны разные коэффициенты трения скольжения напыленного материала на поверхность пленки 4.
Второй вариант подставки имеет описанные выше признаки первого варианта, при этом второй вариант отличается от первого варианта тем, что слой 2 клеевой композиции содержится лишь на верхней поверхности основания 1 (фиг.7), причем во втором варианте нижняя защитная пленка не содержится. В этом варианте подставки функции нижней защитной пленки выполняет нижняя поверхность основания 1, материал которого выбран из условия его износостойкости и трения скольжения нижней поверхности основания 1 по заданной расчетной опорной поверхности, на которую устанавливается подставка.
Работает первый вариант подставки следующим образом. Устанавливают подставку на стол или на любую другую опорную поверхность. Поскольку в процессе использования подставки ее нижняя поверхность практически имеет отклонения от идеальной расчетной поверхности, то не вся нижняя поверхность подставки будет находиться в контакте с поверхностью стола и не вся верхняя поверхность подставки будет контактировать с нижней поверхностью посуды. Однако вследствие того, что основание 1 является гибким, а подставка выполнена из отдельных блоков 10, приклеенных к гибкому основанию, то каждый отдельный блок будет опираться на поверхность стола максимально возможной площадью контакта и максимально возможной площадью контакта этот блок с другой стороны будет контактировать с поверхностью посуды. Число контактных пятен и площадей контакта подставки со столом и посудой устанавливается максимально возможными.
После установки посуды 12 на подставку нагрузка от посуды передается на блоки 10 подставки и эта нагрузка прижимает к столу блоки подставки, на которые опирается посуда. При восприятии нагрузки каждая упругая пластинка 5 имеет возможность ее небольшого изгиба. В результате сцепление подставки со столом и сцепление подставки с посудой повышаются и за счет сил трения между ними повышается поджатие подставки к посуде и поджатие подставки к столу.
В результате действия магнита 13 посуды подставка притягивается к посуде, а в результате действия массы посуды и ее содержимого подставка прижимается к столу. После установки посуды на подставку магнит 13 кружки активно взаимодействует с теми пластинками 5 блоков подставки, которые находятся под магнитом. Магнит притягивает к себе пластинки 5 и подставку, масса посуды прижимает подставку к столу, посуда фиксируется на подставке от горизонтальных и вертикальных перемещений. При этом напыление противоскольжения на нижней поверхности пленки 4 повышает сцепление подставки со столом. Съем посуды с подставки осуществляется путем подъема магнита 13 при нажатии снизу на ручку 14. При работе подставки каждый ее блок имеет возможность свободно поворачиваться относительно точки 17 его крепления к основанию 1 (фиг.5). Это достигается благодаря фаске 16, выполненной на стороне 11 блока 10. Вместо фаски может быть выполнена скругленная выпуклая в наружную сторону поверхность (не показана).
Предусмотрен способ изготовления подставки. Способ реализуют следующим образом. Сначала изготавливают отдельные блоки 10 заданных размеров, каждый из которых содержит прокладку 6, упругую пластинку 5 и защитную пленку 9. Затем изготавливают гибкую полосу основания 1 с приклеенной к ней защитной полосой пленки 4. После этого на движущуюся гибкую полосу, выполненную из двух полос основания 1 и защитной пленки 4, приклеивают сверху заданное число блоков 10. Далее гибкую полосу разрезают на заданные отрезки поперечными резами. При этом получают гибкое основание 1, на котором сверху приклеены блоки 10, а снизу к основанию приклеена защитная пленка 4. Данный способ позволяет автоматизировать процесс производства подставок.
Подставка, выполненная по ее второму варианту, работает вышеописанным образом, причем с опорной поверхностью стола взаимодействует нижняя поверхность 18 основания 1, материал которого подбирают для каждого расчетного случая таким образом, чтобы он отвечал условию надежного сцепления подставки со столом.
В описанных выше экстремальных условиях использования магнитной посуды надежность ее фиксации зависит от надежности подставки. Блочное выполнение подставки создает существенные преимущества - исключает коробление подставки при ее длительном использовании, обеспечивает более плотный контакт нижней поверхности подставки со столом и посудой, повышает надежность работы подставки и технологичность ее изготовления в широком диапазоне типоразмеров путем элементарного набора заданного числа блоков на движущейся ленте основания, при этом множество металлических пластинок обеспечивает равномерное распределение тепла, воспринимаемого от нагретого днища посуды, что также положительно влияет на надежность подставки. Представленная в данном описании конструкция эффективна также при ее использовании в качестве обычной подставки, на которую может быть установлена немагнитная посуда, что повышает универсальность подставки. Причем эффективность такой универсальной подставки также достигнута благодаря указанным выше конструктивным особенностям.
Другие источники, принятые во внимание при составлении описания полезной модели. US 6065632 А, 23.05.2000. KR 20050013274 А, 04.02.2005. DE 202005007726 U1, 08.09.2005. DE 2829440 А1, 17.01.1980. RU 39055 U1, 20.07.2004.