УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ФИГУР "РОГ ИЗОБИЛИЯ ТВМ" Российский патент 1995 года по МПК H04N3/00 A63J23/00 

Изобретение относится к системам для построения трехмерных фигур.

Известны телевизоры, в которых с помощью радиоприемника получают радиосигнал построения изображения на люминесцентном экране колбы сканирующим лучом от электронной пушки.

Такое отображение представляет собою кратковременный рисунок в красках с последовательными фазами движений изображаемых предметов.

Построение изображения из материальных частиц содержит питатели магнитных шариков с соленоидными ускорителями их, оканчивающихся в виде пучка ускорителей с миниатюрными электромагнитами отклонения вылетающих из ускорителей шариков построения в пространстве над ускорителями пространственных фигур из шариков, где построение позволяет сменять фигурки из шариков с частотой кинокадров и вспышками света в моменты зависания неподвижно фигурок в пространстве под вытягивающей их в питатель воронкой.

Недостатком предложенной системы является просвечивание фигурок между шариками, особенно если фигурки строятся полыми из одного слоя шариков.

Целью изобретения является создание непросвечиваемых трехмерных фигурок, которые легко можно превращать в готовые изделия или их макеты, в частности художественные изделия (скульптуры, предметы домашнего пользования и т.д.).

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем конусообразный питатель с магнитными шариками, от которого со стороны вершины конуса отходит трубка с соленоидами, нанизанными на нее, на свободном конце трубки вокруг ее выходного отверстия закреплены электромагниты, где несколько трубок с питателями собраны вплотную вместе, образуя площадку, на некотором расстоянии над которой (сверху) закреплен конус с втягивающими шарики соленоидами и переходящий в трубки с соленоидами доставки шариков в питатели конусообразной конструкции, питатели выполнены в виде параллельно расположенным трубок квадратного сечения, образующих плоскость, которой параллельны такие же плоскости из таких же трубок с разными по цвету магнитными кубиками, а также из сопоставленных кубиков из прозрачных и разнообразных материалов с различными конфигурациями между ними границ, за трубками каждой плоскости расположены параллельные стенки с вмонтированными в них электромагнитами перемещений в любой последовательности разных кубиков в строчки (полоски) в одну между каждой парой стенок, от стенок с разными строчками продолжаются перпендикулярные им такие же стенки совмещения строчек в плоскости через трубопроводы от других групп питателей, далее от нескольких пар параллельных стенок с плоскостями из кубиков эти стенки за счет изгибов совмещены и переходят в параллельные или образующие прямоугольник стенки размещения в нем трехмерного брикета из кубиков, также с соленоидами транспортировки к выходному отверстию сцены, с противоположных двух сторон которой закреплены обкладки конденсатора фиксации брикета в пространстве сцены, у сцены расположена лампа-вспышка освещения брикета из кубиков, составленного в виде конфигураций одного и более предметов, также с кубиками с прозрачными участками, над сценой воронка с втягивающими брикет соленоидами с системой разделения брикета на отдельные кубики с подачей их (кубиков) в предназначенные для них питатели, то есть система параллельных стенок как и для складывания из кубиков брикета с программой обратных действий. Втягивающая воронка съемная и заменяется на туннель из стенок с нагревателем, а на выходах из питателей расположены пульверизаторы распыления на грани кубиков клея липких составов для получения монолитного брикета с растворимыми вставками (оправками) между деталями из материала изделия.

Устройство складывания из кубиков питателей по программам пространственных предметов и введения их в пространство сцены с импульсным освещением каждого их них в момент достижения ими невесомости верхней точки подъема после подбрасывания вверх и фиксации в электрическом поле между обкладками конденсатора позволяет рассматривать фигуры на сцене подвижными, так как каждая следующая фигура отличается от предыдущей фазой движения или иной деформацией, цветом перестроения кубиков, а в случае изготовления изделия с помощью приставки с нагревателем, обжимающих брикет роликов, на грани кубиков наносят клей (липкий состав) для скрепления им предварительно кубиков вместе, а потом теплом и давлением с последующим удалением из брикета растворимых оправок, прозрачного органического стекла, если кубики с прозрачными материалами не заменены для изготовления изделия кубиками с оправками, применяемыми в литейном производстве и др.

На фиг. 1 показана схема системы отображения материальных предметов; на фиг. 2 питатель устройства с кубиками, план; на фиг.3 питатель с устройством построечного складывания кубиков, вид спереди; на фиг.4 то же, с узлом складывания кубиков, вид сбоку; на фиг.5 узел совмещения сложенных вместе кубиков в строчки, плоскости и трехмерные брикеты; на фиг.6 один из ускорителей с отклоняющими системами в варианте устройства; на фиг.7 сцена устройства отображения; на фиг.8 узел расчленения брикета из кубиков на плоскости и аналогично на строчки; на фиг. 9 узел складывания из питателей кубиков в строчку и наоборот из строчки в питатели; на фиг.10 кубик построения трехмерной (пространственной) фигуры на сцене устройства; на фиг.11 взаимозаменяемый узел переработки кубиков в изделие.

Пространство 1, названное сценой, с двух сторон ограничено обкладками конденсатора 2 (с третьей стороны возможна постоянная декорация или сменные декорации, например, в аттракционах), прямоугольная труба 3 или множество параллельных труб с насаженными на нее (на них) соленоидами (показаны на фиг. 6), воронка 4 втягивания трехмерных фигур со сцены 1 в трубу 5, аналогичную трубе 3 (детали 1,5,6 съемные), труба 5 переходит в сепаратор 6 разделений фигуры на составные кубики и закругление 7 труб к питателю 8, где сепаратор может состоять из расчленителя 11 фигуры из кубиков на плоскости, расчленителя 10 на строчки и 9 на кубики, за питателем устройство 9 программированного перемещения кубиков из питателей 8 с разными кубиками в строчку (в строчки), соединения строчек в плоскости 10 и соединение плоскостей в фигуру (трехмерную) или в брикет для обработки фигуры в трехмерное изделие. На фиг. 2 вид питателя сверху с рядами 12 прямоугольных трубок 13 с насаженными на них соленоидами 14 прямоугольной формы, в которых расположены кубики 15 построения их них пространственных фигур на сцене 1, если кубики не более 1 мм или нескольких мм, то в питателях размещены кубики только разных цветов или цветных материалов с магнитными свойствами (с магнитным наполнителем, с магнитным шариком, порошком), а в одном из питателей 12 находятся кубики растворимого материала для складывания брикетов, в которых до прямоугольного брикета пространственная фигура дополнена растворимыми кубиками с магнитным наполнителем (сахор, материалы для литейного производства и др.) или прозрачные кубики из стекла и магнитным участком детали фигуры для просмотра через прозрачные участки кубиков мелкий рельеф. Участок 16 перехода одной трубы (пакета труб 10) в более узкую трубу 11 это уменьшение сечения трубы 11 необходимо из-за отсутствия в ней нескольких стенок труб 10. На фиг. 6 показан вариант с прямоугольной трубой 17, на которую насажены прямоугольные соленоиды 18, на конце закреплены электромагниты 19 отклонения вылетающих из трубы 17 кубиков или шариков, где трубы 17 представляют пакет 20 из них. На фи г.7 соленоид 21 втягивания фигуры из кубиков 15 в прямоугольную воронку 4 для перемещения в прямоугольной трубе 5. На фиг.8 показан сепаратор 6 разделения фигуры на кубики индукционным способом, где фигура 22 с рельефом 23 в момент приближения к параллельным лезвиям 24 с шинопроводами 25 индуктирования в электропроводящих поверхностях кубиков 15 вихревых токов Фуко взаимного отталкивания поверхностей кубиков 15 от лезвий и друг от друга. Показано разделение фигуры 22 на плоскости, после чего плоскости аналогичными лезвиями разрезают на строчки, которые (одна из которых) на фиг.9 в момент смещения ее на пластинку 26 из электромагнитов 27 (электромагниты 27 сверху покрыты гладким пластиком). Это же устройство (фиг.9) предназначено для складывания кубиков 15 из питателей 12 в строку, то есть действия производятся в обратном порядке относительно разделения строки на кубики с программным перемещением каждого из них от строки к соответствующим для них питателям 12, когда используется программа построения строки устройства 9 в обратной последовательности для разделения строки на кубики и направления их в соответствующие им питатели 12. На фиг.2 4 показано совмещение плоских труб 9 в плоскую трубу 10 перпендикулярного расположения к плоскостям 9. На фиг. 10 кубик 15 составлен из магнитного материала 28 с внешним рельефом 29, который покрыт прозрачным материалом (органическое стекло, твердое стекло) 30 для сохранения формы кубика 15 прочного удерживания его в фигуре 22. Грани и углы 31 кубика плавно закруглены для облегчения разделения кубиков бритвообразными лезвиями 24 фиг.8 (устранение удара кубиком 15 о лезвие 25). На фиг.11 показана замена съемной трубы 5 со сценой 1 и обкладками конденсатора 2, обжимающими брикет 22 из кубиков 15 рельефа 23 валиками 32 с четырех сторон, где условно показан электромотор 3 вращения валиков 32, после которых расположена на пути непрерывного брикета 22 из кубиков 15 камера нагрева (спекания кубиков друг с другом). Возможна сначала камера нагрева 34, а за ней обжимающие ролики нагретого брикета 22. Автором уже описана магнитно-импульсная камера 35 на пути пульсирующе передвигаемого брикета 22 с чередующимися в нем материалами изделия и оправок (3). После обжатия брикета в магнитно-импульсной камере 35 для наслаивания спрессованного брикета 22 под углом к нему установлены трубы 36, аналогичные трубе 3 подачи на брикет 22 слоев из кубиков 15, за участком с трубами 36 расположена следующая магнитно-импульсная камера 35 (МИК). Такие чередования продолжены до необходимого по толщине брикета 22, в котором запрессован поток одних или различных предметов для последующего растворения оправок. Магнитно-импульсная камера представляет собой медную спираль-индуктор с подключенной к ней батареей конденсаторов накопления электрической энергии. В предлагаемом варианте перед брикетом из кубиков расположена массивная пробка, удерживаемая от вылета из трубы 3 фиксирующим ее ход соленоидом большой мощности.

Устройство отображения используется в качестве оригинального аттракциона, приемного устройства в холлах жилых домов, общественных зданий и т.п. также для пересылки изделий с помощью радио (список применения может быть подготовлен дополнительно), изготовления различных изделий, включая художественные (скульптуры, декоративно-прикладного искусства, картины из мелкой мозаики, такие же брошки с использованием изображений ( и т.п.). По программам построения трехмерных фигур на сцене 1 передается шифр варианта кубика 15 с помощью множества параллельных каналов или с разверткой одной непрерывной информации на эти каналы (целесообразно воспользоваться этими двумя вариантами одновременно). С помощью соленоидов 13 из трубчатых питателей 14 (фиг.2) на плоскость 26 выдвигаются кубик 15, где под цифрой 12 показан пакет трубок 14 (для набора кубиков разных цветов, рельефов и расположения, число pасположений той или ной стороной и поворотом до 24 вариантов, в наборе возможно тысячи и более трубок с разными кубиками, набор может состоять из нескольких наборов 12), по имеющимся в наборе программам кубик от каждого питателя 14 сдвигается электромагнитами 27 в строчку 37. Как показано на фиг. 4, строчки 37 совмещаются друг с другом от нескольких наборов питателей 12, где плоские коробки 10 (см.фиг.5) соответствуют складываемым из строчек 37 плоскостям, которые, в свою очередь, совмещаются друг с другом, что видно из фиг.5, и сдвигаются из труб 10 в одну трубу 11 с помощью перемещающих их соленоидов 18, как на трубе 17 фиг.6, соленоиды могут быть длинней, превышая длину брикета 22 в трубе 11. В трубе-ускорителе 3 соленоидами брикет 22, сложенный из магнитных кубиков 15, достигает требуемой скорости перемещения по вертикали вверх, что может контролироваться известными устройствами с обратной связью. Брикет 22 с рельефом 23 в виде какой-либо пространственной фигуры 22 или нескольких фигур поднимается на сцену 1, где как бы достигает предела подъема и останавливается в пространстве сцены 1 перед падением вниз с кратковременной фиксацией всех фигур 22 на сцене 1 параллельным электрическим полем обкладок конденсатора 2. В момент остановки фиг.22 на сцене 1 импульсным источником света все фигуры сцены 1 освещаются с одной или с нескольких сторон, высвечивая их как один кадр киноленты. Когда свет погаснет, соленоидом 21 конуса 4 фигуры 22 втягиваются в конус 4 для облегчения введения их в трубу 5. Возможно сочетание соленоидов 21, 18 и др. с обкладками конденсатора 2, которые сохраняют расположения фигур 22 в пространстве брикета 22, который составлен не только из монолитной фигуры 22, а также из нескольких фигур 22 в заданных координатах для сцены 1. Соленоид может располагаться вокруг обкладок конденсатора с внешней стороны, то есть диаметр соленоида немного увеличен на размер обкладок конденсатора. Соленоид смещает брикет фигур 22, а обкладки конденсатора 2 сохраняют их взаимное расположение в пространстве для экспонирования на сцене 1. Автор склонен вообще заменить соленоиды транспортировки брикета фигур 22 в трубе 3 обкладками 2 конденсатора с созданием бегущего поля вдоль обкладок конденсатора или эти обкладки конденсатора 2 выполнить движущимися как ленты транспортера со скоростью перемещения брикета фигур 22 в трубе 3. В этом случае пара обкладок 2 будет удерживать брикет фигур 22 от конца труб 10 до сцены 1 и далее в трубе 5 для раскладывания брикета фигур 22 на кубики 15.

Это осуществляется следующим образом. Брикет фигур 22 фиг.8 движется на параллельные лезвия 24, которые попадают в зазор между кубиками 15 фиг.10, образованный закруглениями ребер 31 кубиков 15. При вхождении лезвия 24 в этот зазор индуктор 25 наводит токи Фуко (вихревые токи) на электропроводящем покрытии граней кубиков 15 (это могут быть тонкие пленки с прозрачными растворами электропроводящих жидкостей и т.п. металлизация, ртуть, прозрачные растворы). Благодаря токам Фуко кубики 15 (их грани) отталкиваются от лезвия и, следовательно, друг от друга, увеличивая зазор между кубиками 15, при этом они не касаются входящих в зазор лезвий 24. Лезвиями 24 брикет фигур 22 разделяется на плоскости этих фигур. Следующими лезвиями 24 в позиции 10 плоскости разделяются на строчки 37, которые выдвигаются на плоскость 27 с электромагнитами 26, где кубики 15 в известном по программе порядке расположения в строке 37 по программе противоположных действия электромагнитами 27 перемещаются по гладкой плоскости 26 в питатели 12, соответственно каждый из кубиков 15 в трубку 14 с такими же кубиками 15. Построение брикетов фигур 22 предполагается в количестве 24 в течение одной секунды, что соответствует частоте кинокадров. Для сцены 1 высотой около 10 см такая скорость построения брикетов фигур 22 не является нереальной. 24 вспышки лампы или поворота обтюратора перед равномерно горящей лампой позволяет освещать каждый кадр с изменяющимися фигурами брикета 22. Это позволяет смотреть кинофильмы по новым многоканальным программам, подготовленным специально для предлагаемого устройства. Стереоскопическая съемка обеспечит показ и других передач в виде трехмерных миниатюрных фигур на сцене. Дизайнеры смогут создавать неограниченное число моделей из натурального материала, машиностроители смогут строить механизмы, рассматривать их в движении. В дипломной работе автора "Фотоскульптура" 1968 г. предлагалось аналогичные устройства использовать для космической техники. С помощью несложных креплений защелок, прижимов и т. п. сцена с трубой 5 снимается, а на их место устанавливается над трубой 3 продолжение этой трубы фиг.11 с валиками 32 сжатия кубиков друг с другом прокатом брикета 22, предварительно нагрев их устройством 34, которое расположено между трубой 3 и валиками 32, а не наоборот, что ошибочно показано на фиг.11 (для другого варианта). Кроме этого спекания кубиков 15, материал 28 (деталь) спекается с таким же или иным материалом детали 28 соседнего с ним кубика, а оправка 30 дополнения детали 28 до правильного кубика 15 имеется в каждом кубике 15 для устранения нарушений-сдвигов во время сжатия. Оправка 30 выполнена из растворимого материала. На нижнем участке 7 трубы 3 можно наливать через верхнее отверстие с пробкой и сливать через нижнее отверстие с пробкой (на фиг.1 не показано) клееобразный раствор, который после проката брикета 22 просушивается в нагревателе 34. С индуктором (МИК) 35 осуществимо сжатие брикета 22 с большой силой и мгновенно, сжатый брикет с деталями 28 и оправками 30 с помощью наклонных труб 36 с четырех сторон обрастает слоями брикетов 22 наращивания фигур центрального брикета 22 с последующим сжатием аналогичной МИК 35 и т.д. до достижения законченной фигуры в брикете 22. В зависимости от материала оправки 30 используют тот или иной растворитель (воду, ацетон, дихлорэтан и др.). Аттракционы с построением различных изделий будут интересны тем, что участник аттракциона получит в награду созданное самим изделие. Благодаря изобретению для просмотра получены совершенно новые по качеству изображения из материальных (реальных) разнообразных материалов, которые, как в кино движутся на миниатюрной сцене, а также могут быть превращены в реальные изделия, макеты изделий и т.п. в очень короткие промежутки времени.

Сущность изобретения: устройство содержит: сцену1, конденсатор 2, подающие трубопроводы 3, воронку 4, трубопровод 5, сепаратор 6 фигур, питатель 8, узел 9 перемещения магнитных элементов в ряд, узел 10 перемещения рядов магнитных элементов в сечения, узел 11 перемещения сечений магнитных элементов в фигуру. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для построения трехмерных фигур, содержащее питатель с магнитными элементами, приемник магнитных элементов, выполненный в виде воронки с втягивающим соленоидом, подающие трубопроводы, отклоняющие электромагниты, источник импульсного света и конденсатор, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем отображения фигур на демонстрационной сцене, оно снабжено блоком разделения фигур на сечения, ряды из магнитных элементов и магнитные элементы, выполненным в виде следующих друг за другом и перпендикулярно расположенных друг другу бритвообразных параллельных лезвий с плоскими индукторами, последовательно соединенными узлом перемещения магнитных элементов в ряд, узлом перемещения рядов магнитных элементов в сечение и узлом перемещения сечений магнитных элементов в фигуру, выполненным в виде трубопровода прямоугольного сечения, приемник магнитных элементов дополнительно имеет сцену, по краям которой установлены обкладки конденсатора, подающие трубопроводы выполнены из параллельно расположенных гладкостенных труб квадратного сечения с расположенными на них отклоняющими электромагнитами, магнитные элементы выполнены в виде кубиков с рельефом на их гранях из магнитного и электропроводящего материалов и разным цветом окраски, а источник импульсного света установлен вблизи приемника магнитных элементов, при этом воронка установлена над сценой и сопряжена через первые гладкостенные трубы с бритвообразными параллельными лезвиями блока разделения фигур на сечения, ряды из магнитных элементов и магнитные элементы, сочлененного с питателем, на выходе которого установлены площадки из электромагнитов, связанные с вторыми гладкостенными трубами узла перемещения магнитных элементов в ряд, сочлененного с третьими гладкостенными трубами узла перемещения магнитных элементов в сечение, который четвертыми гладкостенными трубами сопряжен с трубопроводом прямоугольного сечения, сочлененным со сценой приемника магнитных элементов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ребра кубиков закруглены. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сцена и воронка выполнены съемными. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе питателя установлены распылители клея на грани кубиков. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обкладки конденсатора выполнены многосекционными. 6. Устройство по пп.1, 4 и 5, отличающееся тем, что рельеф на гранях кубиков дополнен оправкой из разрушаемого материала. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сбоку от сцены установлена камера физического скрепления кубиков в брикет, например, путем сжатия и нагрева. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что камера физического скрепления кубиков в брикет выполнена в виде последовательно установленных друг за другом магнитоимпульсных прессов увеличивающегося размера и расположенных в пространстве между ними подающих трубопроводов.