RS65439B1 - Metalni kalem - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Pronalazak se odnosi na metalni kalem koji se koristi sa magnetskim držačem kalema kao što postoji na rešetkama za odmotavanje nizova kalema. Takve rešetke se posebno koriste kod instalacija za oblaganje gume pri izradi pneumatika. Metalni kalem je pogodan za namotavanje čelične žice, konkretno čeličnog korda ili još poželjnije čeličnog monofilamenta.

Osnova pronalaska

[0002] Pri izradi pneumatika, meki gumeni materijal mora da se ojača jakim i savitljivim kordom za pneumatike. Kord za pneumatike se izrađuje od organskih vlakana ili od čelika, pri čemu se ovaj drugi uopšteno naziva čelični kord. U svrhu ove primene, čelični kord se sastoji od jednog filamenta koji se naziva monofilament ili od sklopa različitih filamenata, i on se naziva multifilamentni čelični kord.

[0003] Ovaj čelični kord se paralelno oblaže gumenim listovima tako što se odmotava sa velikog broja kalemova montiranih na rešetke odmotače. Od 150 do 1500 kalemova se odmotava sa rešetke u jednoj operaciji. Kalemovi se montiraju na rešetku i demontiraju sa nje putem automatske, poluautomatske ili ručne operacije koja može biti potpomognuta opremom za podizanje kako bi se smanjio ljudski rad. Standardni industrijski kalem u industriji pneumatika naziva se BS40 i BS60 (za neto težinu do 40 funti (18 kg)) ili BS80 (za težinu do 80 funti (36 kg)). 'Primer je prikazan u USD504806S. Bukvalno milioni BS kalemova kruže između fabrika pneumatika i postrojenja za čelični kord.

[0004] Od nedavno ponovo postoji interesovanje da se multifilamentni čelični kord koji se tradicionalno koristi zameni jednim čeličnim monofilamentom namenjenim za ojačavanje trake pneumatika. Upotreba monofilamenata ima neke prednosti kod pneumatika jer jedan filament obezbeđuje najveće lomno opterećenje na površini poprečnog preseka. Takođe, krutost savijanja je najveća moguća na istoj površini poprečnog preseka. Generalno, monofilament od 0,30 do 0,40 mm u kombinaciji sa povećanom zateznom čvrstoćom „super zateznog“ nivoa („ST“ zatezna čvrstoća veća od 3400 MPa na filamentu od 0,35 mm) ili „ultra zateznog“ nivoa („UT“ zatezna čvrstoća veća od 3700 MPa na filamentu od 0,35 mm) može da zameni trenutno popularni multifilamentni čelični kord kao što je 2×0,25, 2×0,30, 2+2×0,22, 3×0,25 ili slične konstrukcije. Što se tiče pneumatika, upotreba monofilamenta ima prednosti vezane za smanjen otpor kotrljanju i smanjenu težinu pneumatika.

[0005] Međutim, upotreba monofilamenata takođe pravi posebne probleme pri obradi, kako proizvođaču čeličnog korda tako i proizvođaču pneumatika. Savijanje debelih, krutih i manje rastegljivih monofilamenata u poređenju sa tradicionalnim multifilamentnim kordovima na uobičajenim kalemovima BS40, BS60 i BS80 dovodi do povećanog pritiska namotavanja na jezgro, kao i povećane sile otvaranja na prirubnicama kalema. To se dešava u takvom obimu da se životni vek kalemova jako smanjuje jer varovi između jezgra i prirubnice pucaju, prirubnice se neprihvatljivo deformišu nakon ograničene upotrebe, pa čak i jezgra mogu da se slome pod povećanim pritiskom. Takođe, prisustvo rebara u prirubnicama poznatih kalemova BS40 i BS80 dovodi do toga da filament biva uhvaćen između namotaja i prirubnica, što dovodi do skokova naprezanja i savijenih žica tokom odmotavanja monofilamenta.

[0006] Mada stručnjak odmah može da pomisli da bi deblji metalni lim za obe prirubnice i jezgro rešio ove probleme sa čvrstinom, tada je javlja drugi problem, jer se, usled povećane debljine ploče prirubnica, magnetno privlačenje između prirubnice kalema i magneta vretena rešetke odmotača previše povećava, tako da se prazni kalemovi teško uklanjaju sa rešetke. Zaista, svako vreteno rešetke ima prstenasti permanentni magnet u podnožju vretena koji drži kalem na vretenu bez potrebe za učvršćivanjem vretena na kraju konzole pomoću čivije ili brave. Rani primer magnetnog držanja objavljen je u US 3396919

[0007] Pronalazači su tražili rešenja kao što je opisano u nastavku.

Otkriće iz pronalaska

[0008] Predmet pronalaska je da proizvođaču pneumatika ponudi kalem koji je posebno pogodan za isporuku čeličnog monofilamenta. Kalem nudi povećanu jačinu i zadržava prihvatljivu težinu. Kalem se, kada je prazan, lako uklanja sa magnetnog držača na rešetki. Nadalje, on obezbeđuje produžen životni ciklus, poboljšanu sposobnost odmotavanja i bolju ravnost pri odmotavanju.

[0009] Prema prvom aspektu pronalaska, opisan je kalem sa karakteristikama zahteva 1. Kalem je namenjen za upotrebu sa magnetskim držačem kalema. Kalem obuhvata jezgro cilindričnog oblika i dve prirubnice koje su zavarene za krajeve jezgra. Barem prirubnice su napravljene od feromagnetnog metalnog lima. Prirubnice imaju probušenu rupu za ubacivanje vretena rešetke. Obično cev koaksijalna sa jezgrom povezuje probušene rupe obe prirubnice da bi se olakšalo montiranje kalema na vreteno, ali to nije od suštinskog značaja za pronalazak. Oko rupe postoji prstenasta zona privlačenja centrirana na probušenoj rupi. Ova zona privlačenja će biti privučena magnetom magnetskog držača kalema kada se kalem montira na magnetsko vreteno.

[0010] Sam magnet vretena obezbeđen je u kružnom kućištu. Magnet je montiran u ravni sa obodom kućišta ili poželjno malo ispod njega. Kada se magnet nalazi malo ispod oboda kućišta, nastaje zazor između magneta i prirubnice kalema, dok prirubnica kalema leži na obodu kućišta. Tako se sprečava oštećenje magneta i/ili se smanjuje magnetno privlačenje držača magneta. Ovaj zazor je fiksan, i ne može lako da se podešava. Trenutne rešetke snabdevene magnetnim držačima su zato specifično prilagođene trenutnim standardizovanim kalemovima BS40, BS60 i BS80.

[0011] Magnetna vretena instalacija rešetke tako su standardizovani delovi čiji spoljašnji prečnik magnetnog kućišta ima spoljašnji prečnik od 75 do 110 mm, na primer 100 mm. Vreteno ima prečnik od 30 do 35 mm, na primer 32,5 mm, ili od 15 do 19 mm, na primer 17 mm. Stoga se zona privlačenja pruža od spoljašnje ivice probušene rupe do tek nekoliko milimetara van mesta gde obod magnetnog kućišta dodiruje prirubnicu. Zona privlačenja se tako pruža do kruga prečnika od 35 do 60 mm, na primer 55 mm, zajednički centriranog na probušenoj rupi.

[0012] Pošto čelični kord na kalemu mora da se odmotava sa rešetke sa konstantnim zatezanjem odmotavanja, kalem ne sme slobodno da rotira na vretenu. Magnetski držač kalema se koči na kontrolisani način da bi se podesilo zatezanje pri odmotavanju čeličnog korda. Magnetno privlačenje zato treba da stvori dovoljno trenja da kalem ne rotira slobodno na vretenu.

[0013] Ne koriste sve rešetke za čelični kord magnetske držače kalema. Za one instalacije koje nemaju magnetske držače kalema, mora biti obezbeđena jedna ili više prolaznih rupa u zoni prirubnice kalema da bi se ubacila prolazna čivija koja se nalazi na držaču kalema. Prisustvo prolaznih rupa je opciono, pošto instalacije sa magnetskim držačima kalema rade bez prolaznih čivija.

[0014] Pod „feromagnetnim metalnim limom“ podrazumeva se svaki metalni lim koji može da bude privučen magnetom. Najpoželjniji su čelični limovi koji sadrže dovoljno gvožđa da bi bili privučeni. Uobičajeni metalni limovi su u skladu sa EN 10149-2 „Toplo valjani proizvodi od čelika za hladno oblikovanje“. Debljina i granica razvlačenja feromagnetnog metalnog lima je važna jer određuje čvrstoću kalema. Kao takva, debljina metalnog lima prirubnica kalema iz prethodnog stanja tehnike je 1,2 mm, a granica razvlačenja je manja od 280 MPa. To je jedan od razloga što kalemovi iz prethodnog stanja tehnike nisu dovoljno čvrsti da drže monofilamentni čelični kord.

[0015] Feromagnetni metalni lim prirubnica metalnog kalema prema pronalasku zato mora da ima debljinu veću od 1,2 mm a manju od 3,0 mm, poželjnije od 1,5 mm do 2,0 mm, ili najbolje od 1,5 mm do 1,8 mm i/ili u kombinaciji sa granicom razvlačenja koja je veća od 280 MPa, poželjnije veća od 300 MPa, npr. veća od 320 MPa. Granica razvlačenja se meri prema standardu ISO 6892-1(2019).

[0016] S druge strane, debljina metalnog lima utiče na magnetnu silu privlačenja: korišćenje debljeg feromagnetnog metalnog lima daje veći silu privlačenja i otežava da se kalem izvuče sa vretena, što predstavlja problem za rukovaoca rešetkom. Sila potrebna da se prazan kalem izvuče sa magnetskog držača kalema treba da ostane od 150 do 200 njutna. Veće sile su previše zahtevne za rukovaoca, manje sile mogu dovesti do iskliznuća kalema.

[0017] Drugi postupak kojim može da se poboljša čvrstina prirubnica je da se na njima obezbedi više utisnutih područja plastično komprimovanog metalnog lima. Utisnuta područja se radijalno pružaju ka spolja od jezgra na spoljašnjoj strani prirubnica. Treba obratiti pažnju da je materijal komprimovan, a ne deformisan, jer bi to dovelo do deformacije unutrašnje strane prirubnice, što bi zauzvrat moglo da dovede do problema sa namotavanjem.

[0018] Ono što je posebno kod kalema je to što je obezbeđeno sredstvo za magnetnu redukciju u zoni privlačenja. Svrha ovog sredstva za magnetnu redukciju je da smanji magnetno privlačenje magnetskog držača kalema. Sredstvo za magnetnu redukciju smanjuje silu koja je potrebna da se kalem, bilo prazan ili pun, izvuče sa vretena. Prisustvom sredstva za magnetnu redukciju na kalemu otklanja se potreba da se prilagodi sila magnetnog privlačenja na magnetskom držaču kalema. Kalemovi iz prethodnog stanja tehnike kao i kalemovi iz pronalaska tako mogu da se koriste naizmenično na istoj rešetki.

[0019] Prema prvom otelotvorenju, koje nije obuhvaćeno pronalaskom, sredstvo za magnetnu redukciju može biti nemagnetni sloj koji je prisutan barem u delu zone privlačenja.

Poželjnije, nemagnetni sloj koji je prisutan u prstenastoj zoni koja je u kontaktu sa obodom kućišta magneta magnetnog držača.

[0020] Nemagnetni sloj može biti obezbeđen u obliku polimernog diska, koji može biti samolepljiv, sa kopiranom pozicijom probušene rupe i opcionih prolaznih rupa. U praksi, pronalazači su našli da rastojanje između magneta i prirubnice treba da bude najmanje od 1,0 mm do 2,0 mm da bi se dovoljno smanjilo magnetno privlačenje kalemova na rešetkama koje se trenutno koriste. Tako, poželjnije je da debljina polimernog diska bude od 0,1 do 0,5 mm, na primer 0,3 mm.

[0021] Alternativni način da se primeni nemagnetni sloj barem u zoni privlačenja je da se obezbedi polimerni sloj kao nemagnetni premaz. On se najlakše primenjuje, jer može da se nanese tokom proizvodnje kalema i nije potrebna dodatna proizvodnja i montiranje polimernog diska. Poželjno, debljina sloja je najmanje 0,1 mm a najviše 0,5 mm, ili čak poželjnije od 0,1 do 0,4 mm, ili čak od 0,2 do 0,3 mm. Ove debljine premaza su mnogo veće od normalno nanetih elektrostatički nanetih premaza na kalemima iz prethodnog stanja tehnike.

[0022] Ako je debljina nemagnetnog sloja previše mala, magnetno privlačenje će ostati previše veliko. Ako je magnetni sloj previše debeo, magnetno privlačenje će biti previše malo pa kalem može da sklizne sa magnetskog držača.

[0023] U drugom poželjnom otelotvorenju prema pronalasku, sredstvo za magnetnu redukciju ima oblik jedne, dve ili više ulegnuća u zoni privlačenja. Pod „ulegnućima“ se podrazumeva zasecanje metalnog lima u zoni privlačenja koje je niže od ivice, spoljašnjeg graničnog dela zone privlačenja. Aksijalna visina spoljašnje ivice ili graničnog dela zone privlačenja predstavlja nivo zone privlačenja. Ulegnuća moraju biti najmanje 0,5 mm ispod nivoa zone privlačenja. Onda je površina jednog, dva ili više ulegnuća najmanje 30% do 100% ukupne površine zone privlačenja. Ako su ulegnuća 1,0 mm ispod nivoa zone privlačenja, površina jednog, dva ili više ulegnuća može biti manja, na primer, od 20 do 80% ukupne površine zone privlačenja.

[0024] Ako je ukupna površina ulegnuća previše mala, magnetna redukcija neće biti dovoljna. Ako je ukupna površina ulegnuća previše velika, metalni kalem će se previše lako oslobađati i, što je još gore, može početi da klizi sa magnetskog držača.

[0025] Ako postoji samo jedna oblast, ulegnuće može biti jedno zatvoreno područje centrirano oko probušene rupe. U svakom slučaju, radijalno spoljašnja granica ulegnuća mora i dalje da bude u zoni privlačenja. U jednom zatvorenom području oko probušene rupe metalni lim je ugnut u odnosu na nivo zone privlačenja. Radi lakše implementacije, jedno zatvoreno područje može biti prstenasto područje centrirano oko probušene rupe.

[0026] Prema trećem otelotvorenju koje nije prema pronalasku, sredstvo za magnetnu redukciju ima oblik dve, tri ili više izbočina, ispupčenja, grebena u zoni privlačenja. Izbočine su poželjno deformisane u metalnom limu prirubnice. Izbočine stupaju u kontakt sa magnetom i obezbeđuju dovoljno rastojanje između magneta i zone privlačenja. Visina tri ili više izbočina u odnosu na nivo zone privlačenja iznosi od 1,1 mm do 2,0 mm, ili čak od 1,1 mm do 1,5 mm. Aksijalna visina spoljašnjeg graničnog dela zone privlačenja predstavlja nivo zone privlačenja. Područje izbočina treba da bude dovoljno malo, na primer manje od područja opcione prolazne rupe, da se ne bi povećalo privlačenje ka magnetu putem kontakta sa izbočinama. Na primer, izbočina može biti okruglo uzvišenje, uzvisina na metalnom limu prečnika 10 mm ili manje. Otelotvorenje ima prednost što je nezavisno od rastojanja od magneta do oboda.

[0027] Alternativno, izbočine mogu biti dva, tri, četiri, pet, do dvadeset četiri, izdužena, radijalno izdužena grebena koji se pružaju upravo preko zone privlačenja. Grebeni dolaze u kontakt sa obodom metalnog kućišta magnetnog vretena i time obezbeđuju dovoljno rastojanje između magneta i prirubnice kalema. U ovom otelotvorenju, grebeni treba da se pružaju od 0,1 do 1,0 mm, ili čak od 0,2 do 0,5 mm, ili čak poželjnije od 0,2 do 0,4 mm iznad nivoa okolne zone privlačenja.

[0028] Prema četvrtom otelotvorenju koje nije prema pronalasku, sredstvo za magnetnu redukciju ima oblik dodatnih rupa ili otvora napravljenih u zoni privlačenja. Zaista, uklanjanjem magnetnog materijala iz zone privlačenja, magnetno privlačenje se smanjuje. Pogodno, privlačenje se smanjuje linearno sa količinom uklonjenog materijala. Da bi efekat bio dovoljan, mora se ukloniti najmanje 10 do 40% ukupne površine zone privlačenja. U količinu uklonjenog područja uključena je površina opcionih jedne ili više prolaznih rupa. Treba paziti da dodatni otvori ne utiču na prolazne rupe, tj. da ne budu pogrešno shvaćeni kao prolazne rupe. Takođe, postoji ograničenje količine materijala koja se može ukloniti, jer to takođe ugrožava čvrstinu kalema. Pronalazači procenjuju da najmanje 50% materijala mora da ostane.

[0029] Prema petom poželjnom otelotvorenju, metalno jezgro kalema ima spoljašnje jezgro prečnika „Do“ (eng. outer core diameter) a prirubnice imaju prečnik prirubnice „Df“ (eng. flange diameter). Razlika (Df-Do) mora biti manja od polovine prečnika prirubnice, čak je još poželjnije da bude manja od jedne trećine prečnika prirubnice. Drugim rečima: odnos (Df-Do)/Df je manji od 50% ili manji od 40% ili čak manji od 35%. Time se zapremina na kalemu koja može da se koristi za namotavanje žice u odnosu na ukupnu zapreminu kalema smanjuje na manje od 75% ili manje od 64% ili čak manje od 55%. Dakle, korisna zapremina kalema iz pronalaska je smanjena u odnosu na klasične kalemove koji imaju iskorišćenje zapremine od više od 75%, čak više od 88%.

[0030] Monofilamenti imaju prečnik koji je veći od prečnika filamenata kod klasičnih multifilamentnih čeličnih kordova. Usled toga, monofilamenti, kada su namotani na klasični kalem koji obično ima prečnik jezgra od 117 mm, teže da se prilagode manjem prečniku jezgra klasičnog kalema. Što duže monofilament ostaje na kalemu (nedelje, meseci), ovaj fenomen „relaksacije“ je sve jasniji. Kada se monofilament onda odmota sa klasičnog kalema, monofilament ima lučni aspekt sa previše malim poluprečnikom zakrivljenosti.

Problem postaje ozbiljniji kada se monofilament približava jezgru kalema, tj. blizu kraja kalema. Usled toga, monofilament se teško raspoređuje paralelno u gumenom sloju jer se žica prevrće i uvrće. Pronalazači su zato žrtvovali korisnu zapreminu za namotavanje žice u korist većeg prečnika jezgra da bi smanjili fenomen relaksacije ostajući u granicama postojećih instalacija rešetke.

[0031] Veličina prirubnice Df je obično podešena na 300 mm do 250 mm, ili od 280 do 250 mm, pri čemu je 255 mm standardno.

[0032] Prema šestom poželjnom otelotvorenju, jezgro kalema ima rupu za zadržavanje čelične žice namenjenu za držanje kraja čelične žice na početku namotavanja. Klasične rupe za zadržavanje čelične žice su kružne. Korišćenjem rupe za zadržavanje u obliku sočivaste krive ili krive oblika suze ili bilo koje krive koja ima jedan ili dva kraja u obliku slova V orijentisana po obimu ka jezgru, čelična žica se bolje drži na početku namotavanja. Obrnuto, kada se žica odmotava, kraj se malo drži dok ne ispadne iz rupe za zadržavanje.

[0033] Prema drugom aspektu pronalaska, predstavljen je metalni kalem na koji je namotan čelični monofilament. Monofilament ima prečnik „d“ koji je obično od 0,25 do 0,50 mm, na primer od 0,299 do 0,351 mm. Metalni kalem je metalni kalem kao što je prethodno predstavljen prema bilo kom od različitih otelotvorenja, samostalno ili u kombinaciji. Odnos spoljašnjeg prečnika jezgra Do i prečnika monofilamenta Do/d je veći od 400, ili čak veći od 430.

Kratak opis slika u Crtežima

[0034]

Slika 1 je crtež generičkog oblika kalema iz pronalaska.

Slike 2a i 2b su crtež prvog otelotvorenja koje nije prema pronalasku, pri čemu je Slika 2a presek duž linije AA' sa Slike 2b;

Slike 3a i 3b su crtež drugog otelotvorenja iz pronalaska, pri čemu je Slika 3a presek duž linije BB' sa Slike 3b;

Slike 4a i 4b su crtež trećeg otelotvorenja koje nije prema pronalasku, pri čemu je Slika 4a presek duž linije CC' sa Slike 4b;

Slike 5a i 5b su crtež četvrtog otelotvorenja koje nije prema pronalasku, pri čemu je Slika 5a presek duž linije DD' sa Slike 5b.

[0035] Na slikama se cifre desetica i jedinica referentnih brojeva odnose na identične stavke na crtežima, ako postoje. Cifre stotina se odnose na broj crteža.

Način(i) za izvođenje pronalaska

[0036] Slika 1 prikazuje kalem 100 u veoma generičkom obliku. Kalem se sastoji od jezgra 104 i dve prirubnice 102, 102' zavarene za jezgro. Kalem ima centralnu probušenu rupu od 33 mm, pogodnu da se koristi na rešetki za čelični kord.

[0037] Spoljašnji prečnik prirubnice Df je 255 mm a spoljašnji prečnik jezgra Do je 173 mm. Dakle (Df - Do)/Df je 32% odnosno prečnik jezgra je oko dve trećine prečnika prirubnice: vidite Sliku 2a. Tako, samo 54% zapremine u unutrašnjosti valjka zatvorene prirubnicama kalema može da se napuni žicom. U prethodnom stanju tehnike, prečnik jezgra je manji od polovine prečnika prirubnice (117 mm prema 255 mm) a iskoristiva zapremina kalema je 79% zapremine unutar prirubnica kalema.

[0038] Prednosti takve konstrukcije su sledeće:

• Kada je kalem kompletno napunjen monofilamentom, prirubnice su pod manjim naprezanjem nego kod kalemova iz prethodnog stanja tehnike;

• Fenomen relaksacije je manji, pošto će monofilamentna žica zauzeti lučni oblik kada se odmota sa kalema sa mnogo većim poluprečnikom nego kada je namotana na kalemove iz prethodnog stanja tehnike.

[0039] Prirubnice 102, 102' napravljene su od feromagnetnog materijala, naročito S355MC prema EN10149-2, sa granicom razvlačenja od oko 355 MPa. Prirubnice imaju debljinu od 1,7 mm, što je mnogo deblje od kalemova iz sadašnjeg stanja tehnike koji imaju debljinu od 1,2 mm. Usled toga, prirubnice se bolje odupiru savijanju pod pritiskom monofilamenta u odnosu kalemove iz prethodnog stanja tehnike. Međutim, usled povećanog prisustva magnetne mase, metala lima, sila izvlačenja potrebna da se prazan kalem izvuče sa magnetnog vretena dostiže 250 N, prelazeći 200 N, što je trenutno prihvatljiva maksimalna sila.

[0040] Prirubnica kalema je privučena magnetnim vretenom u prstenastoj zoni privlačenja označenoj sa 110. Da bi se nadjačalo preveliko magnetno privlačenje, obezbeđeno je sredstvo za magnetnu redukciju u zoni privlačenja 110 kako bi se smanjilo privlačenje od strane magneta. Mada magnetski držač kalema može da uključuje mogućnost da se smanji privlačenje (na primer, montiranjem magneta dublje u kućište), za korisnika je mnogo jednostavnije da montira kalemove prilagođene da se koriste na trenutno postavljenoj rešetki nego da podešava stotine magnetskih držača kalema na rešetki.

1

[0041] Kalem je takođe opremljen sa četiri prolazne rupe 106 kako bi bilo omogućeno da se kalemovi koriste i na rešetki za čelični kord gde se koriste nemagnetski držači kalema koji koriste prolaznu čiviju da imobilišu kalem u odnosu na držač kalema. Četvorougaona utisnuta mesta 103 dodatno povećavaju otpornost prirubnica na savijanje. Na ovim utisnutim mestima metalni lim je lokalno komprimovan. Treba voditi računa o tome da utiskivanje ne prolazi kroz prirubnicu: unutrašnjost prirubnice u svakom trenutku mora da ostane ravna i glatka. Rupe za zadržavanje monofilamenta koje se završavaju V oblikom kao što je „sočivasti oblik“ 114 ili čak „oblik suze“ 112 obezbeđene su na jezgru kalema. Završavanje V oblikom pomaže da monofilament ostane gladak i klizav.

[0042] Prvi način da se obezbedi sredstvo za smanjenje magnetnog privlačenja je da se obezbedi nemagnetni sloj 220 barem u delu zone privlačenja 210 (vidite Sliku 2).

Nemagnetni sloj je prisutan kao prstenasti sloj premaza na granici zone privlačenja.

Nemagnetni sloj mora da se pozicionira između oboda kućišta magneta magnetskog držača kalema i prirubnice kalema. Pronalazači su pomoću raznih testova odredili da debljina sloja od 150 µm daje dovoljno smanjenje magnetnog privlačenja.

[0043] Slike 4a i 4b prikazuju drugi način da se obezbedi sredstvo za smanjenje magnetnog privlačenja u obliku četiri izdužene izbočine ili grebena 440, 440', 440", 440‴ koji su radijalno orijentisani i pružaju se aksijalno ka spolja od zone privlačenja, kao što je prikazano na preseku CC' Slike 4a. U ovom otelotvorenju, grebeni obezbeđuju zazor između prirubnice i oboda kućišta magneta magnetskog držača kalema i tako smanjuju privlačenje magneta ka najvećem delu prirubnice. Grebeni 440, 440', 440", 440‴ pružaju se samo 200 µm iznad nivoa zone privlačenja koja predstavlja aksijalnu poziciju granice zone privlačenja isključujući grebene. Površina grebena je minimalna, na primer širina 4 mm i dužina 20 mm.

[0044] Alternativa, prikazana na Slikama 3a, 3b, i suprotan način u odnosu na prethodno otelotvorenje za obezbeđivanje sredstva za smanjenje magnetnog privlačenja je da se poveća rastojanje između najvećeg dela zone privlačenja i magneta povlačenjem tela prirubnice u odnosu na nivo na granici zone privlačenja. U otelotvorenju sa Slike 3, ovo je ostvareno obezbeđivanjem ulegnuća 330, 330', 330", 330‴ u zoni privlačenja. Ova ulegnuća pokrivaju površinu od 25% od ukupne zone privlačenja i dosežu 750 µm ispod nivoa spoljašnje granice zone privlačenja, kao što je prikazano na preseku BB' Slike 3a.

[0045] U ekstremnom slučaju otelotvorenja sa Slika 3a, 3b, dolazi se do primera sa Slike 5. Tu su delovi 550, 550', 550", 550‴ materijala prirubnice u zoni privlačenja uklonjeni, pored toga što već postoje prolazne rupe 506. Ukupno je, uključujući površinu isečenu za prolazne rupe, uklonjeno 25% površine zone privlačenja 510.

Claims (8)

Patentni zahtevi

1. Metalni kalem (300) namenjen za upotrebu sa magnetskim držačem kalema, pri čemu pomenuti metalni kalem obuhvata jezgro (304) i dve prirubnice zavarene na oba kraja pomenutog jezgra, pri čemu su barem pomenute prirubnice napravljene od feromagnetnog metalnog lima, pomenute prirubnice imaju probušenu rupu za prihvat vretena i prstenasto područje privlačenja (310) centrirano na probušenoj rupi za kontakt sa pomenutim magnetskim držačem kalema, pomenuta zona privlačenja je opciono opremljena sa jednom ili više prolaznih rupa (306), pri čemu, obezbeđeno je sredstvo za smanjenje magnetnog privlačenja u pomenutoj zoni privlačenja (310) da bi se smanjilo magnetno privlačenje magnetskog držača kalema, naznačeno time, što

pomenuto sredstvo za smanjenje magnetnog privlačenja predstavljaju jedno, dva ili tri ulegnuća (330, 330', 330", 330‴) u pomenutoj zoni privlačenja.

2. Metalni kalem prema zahtevu 1, pri čemu, pomenuto jedno, dva ili tri ulegnuća (330, 330', 330", 330‴) dosežu barem 0,5 mm aksijalno ispod spoljašnje granice pomenute zone privlačenja, i pri čemu je površina pomenutog jednog, dva ili tri ulegnuća najmanje 20% od ukupne površine pomenute zone privlačenja.

3. Metalni kalem prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu, jedno ulegnuće je prisutno u zatvorenom području centriranom oko pomenute probušene rupe dok je obod ulegnuća još uvek u zoni privlačenja.

4. Metalni kalem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, debljina pomenutog feromagnetnog metalnog lima pomenutih prirubnica je najmanje 1,2 mm a najviše 3,0 mm.

5. Metalni kalem prema zahtevu 4, pri čemu, granica razvlačenja pomenutog feromagnetnog metalnog lima pomenutih prirubnica je najmanje 280 MPa.

6. Metalni kalem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, pomenuto jezgro ima spoljašnji prečnik jezgra „Do“ i pomenute prirubnice imaju prečnik prirubnice „Df“, pri čemu je odnos (Df-Do)/Df manji od 50 procenata.

7. Metalni kalem prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu, pomenuto jezgro ima rupu za zadržavanje čelične žice (114, 112), pri čemu, pomenuta rupa za zadržavanje čelične žice ima oblik sočivaste krive (114) ili krive oblika suze (112) ili bilo koje krive koja ima jedan ili dva kraja u obliku slova V orijentisana po obimu ka jezgru.

8. Metalni kalem koji sadrži čelični monofilament, pri čemu pomenuti monofilament ima prečnik „d“, pomenuti metalni kalem je prema bilo kom od zahteva 1 do 7, pri čemu jezgro pomenutog metalnog kalema ima spoljašnji prečnik jezgra „Do“ naznačen time, što je odnos „Do/d“ veći od 400.