КАНЦЕЛЯРСКАЯ КНОПКА
DRAWING PIN

Изобретение относится к производству чертежных и канцелярских принадлежностей и может быть использовано при создании изделий для крепления тонких листовых элементов к опорным поверхностям.
Канцелярская кнопка - металлическое изделие для прикрепления какого-либо предмета к чему-либо, например, листа бумаги к доске объявлений, клеенки к деревянной поверхности и т.д.
Классическая кнопка состоит из шляпки и острия. В шляпке выполнено треугольное отверстие, повторяющее форму острия, так как острие вырезается из шляпки и загибается перпендикулярно шляпке. Как правило, этот треугольник равнобедренный. Шляпка имеет форму диска, часто сплошного, без отверстия. Но есть и силовые кнопки, или кнопки-гвоздики, которые имеют разноцветные, как правило, пластмассовые ручки, форма которых похожа на цилиндр. Нередко он имеет боковые выпуклости, сделанные для того, чтобы кнопку было удобнее держать. Снизу из центра ручки выходит металлическое острие.
Обычно, у альтернативных кнопок оно намного длиннее, чем у классических. У классических кнопок, в отличие от альтернативных, длина острия прямо пропорциональна диаметру ручки-диска. Также, различается и форма острия. У альтернативных кнопок она практически не изменяется по направлению книзу, сужаясь только в самом конце. У классических кнопок она заметно сужается из-за толстого основания, необходимого для того, чтобы острие не ломалось и не теряло форму, в частности, устойчивость, при установке кнопки в достаточно твердую поверхность. У альтернативных кнопок невидимая часть острия спрятана внутри ручки, поэтому утолщение не нужно. Применяются и дискообразные разноцветные альтернативные кнопки. Однако, их пластмассовый диск несколько выпуклый, и, скорее, по форме является чем-то средним между диском и цилиндром (см. например, https://ru.wikipedia.org/wiki).
Набирает популярность гибридный варианте гвоздиком от альтернативной и дискообразной шляпкой от классической кнопки. Шляпка выполнена из слегка выпуклого металла, иногда плакированного цветным напылением или покрытого разноцветным пластиком. Они не всегда долговечны, особенно если шляпка соединена с гвоздиком путем его обжима в центральный паз, а не точечной сваркой (см., например, https://www.delovoy.by/info/Kanciklopedia/index_knopki.php)..
Основными недостатками обычной канцелярской кнопки является ее повышенная металлоемкость, низкая механическая прочность и устойчивость самого острия, что приводит к его деформациям при необходимости установить кнопку в древесину твердых пород, низкая прочность места соединения острия и шляпки.
Известна кнопка, содержащая головку из фигурной пластинки с прорезью и отогнутый по сгибу свободный конец, при этом прорезь выполнена до края пластины, а сгиб - от края пластины до прорези, причем прорезь выходит на угол (вершину) фигурной пластины (патент РФ №2121924, заявка №97118819/12 от 11.11.1997, МПК: В43М 15/00 -прототип).
Кнопка содержит головку из фигурной пластины с линейной прорезью и отогнутый по сгибу свободный конец и выполняется из металла или других материалов. Наиболее целесообразные размеры фигурной пластины - в пределах от 8 до 15 мм, отогнутого свободного конца - 4-8 мм.
Изготовление и использование кнопки производятся известными методами.
Основными недостатками указанной кнопки является ее повышенная металлоемкость, низкая механическая прочность и устойчивость самого острия, что приводит к его деформациям при необходимости установить кнопку в древесину твердых пород, низкая прочность места соединения острия и шляпки.
Задачей изобретения является повышение прочности и устойчивости острия и снижение металлоемкости кнопки при ее неизменных габаритных размерах.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной канцелярской кнопке, содержащей шляпку, в которой выполнены линии реза, образующие контур острия в виде треугольника, и острие в виде отогнутой по линии сгиба части центральной шляпки, согласно изобретению, шляпка выполнена в виде прямоугольной трапеции, при этом одна линия реза для острия выполнена от острого угла трапеции до центральной части трапеции, а вторая линия реза выполнена до половины треугольника, образующего острие, ограниченного с одной стороны, указанной линией реза, с другой - наклонной стороной трапеции, причем линия сгиба острия проходит между конечными точками первого и второго резов, расположенными в центральной части трапеции, при этом острие образовано путем сгибания части шляпки, ограниченной наклонной стороной трапеции, первой и второй линиями реза перпендикулярно ее внутренней поверхности, причем поперечное сечение острия выполнено профилированным в виде V-образного профиля путем его деформации по центральной линии, проходящей от начала острия до указанной конечной точки второго реза, при этом сторона острия, образованная второй линией реза, взаимодействует с тыльной поверхностью шляпки.
Такое решение позволяет за счет профилирования острия и повышения, таким образом, его момента сопротивления, при той же площади поперечного сечения, значительно, в несколько раз, повысить прочность и устойчивость острия и места соединения острия со шляпкой, что, в свою очередь, позволит увеличить срок службы кнопки, либо, уменьшить толщину листового материала, из которого изготавливается кнопка при той же прочности ее составных элементов, что приведет к снижению себестоимости ее изготовления, либо даст возможность повысить прочность ее элементов с уменьшением массы.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана предложенная канцелярская кнопка, вид сверху, на фиг. 2 показана канцелярская кнопка в аксонометрии. Тонкими линиями показано поперечное сечение обычной кнопки.
Канцелярская кнопка содержит шляпку 1, в которой выполнены линии реза 2 и 3, образующие контур острия 4 в виде треугольника, и острие в виде отогнутой по линии сгиба части центральной шляпки. Шляпка 1 выполнена в виде прямоугольной трапеции, при этом линия реза 2 для острия выполнена от острого угла трапеции до центральной части трапеции. Вторая линия реза 3 выполнена до половины треугольника, образующего острие 4, ограниченного с одной стороны, указанной линией реза, с другой - наклонной стороной трапеции. Линия сгиба 5 острия проходит между конечными точками первого и второго резов, расположенными в центральной части трапеции. Острие образовано путем сгибания части шляпки, ограниченной наклонной стороной трапеции, первой и второй линиями реза перпендикулярно ее внутренней поверхности. Поперечное сечение острия выполнено профилированным в виде V-образного профиля путем его деформации по центральной линии 6, проходящей от начала острия до указанной конечной точки второго реза. Сторона острия 7, образованная второй линией реза, взаимодействует с тыльной поверхностью шляпки.
Поперечное сечение острия выполнено профилированным. Проведенные расчеты показывают, что в этом случае момент сопротивления поперечного сечения изгибу, за счет профилирования, возрастает, по крайней мере, в 2-3 раза при той же площади поперечного сечения острия. Изготовление и использование предложенной кнопки производятся известными методами.
Предложенная кнопка может быть использована следующим образом.
Листовой материал, например, лист бумаги или пленки, укладывается на опорную поверхность, после чего закрепляется при помощи кнопок. В этом случае, кнопка, путем приложения осевого усилия к шляпке 1, острием 4 прокалывает листовой материал и фиксируется в опорной поверхности, выполненной, преимущественно, из древесины.
Использование предложенного технического решения позволит снизить металлоемкость кнопки при тех же габаритных размерах, повысить механическую прочность и устойчивость самого острия, что позволит исключить его деформации при установке кнопки в древесину твердых пород, повысить прочность места соединения острия и шляпки.