ДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕНД Российский патент 2003 года по МПК G09F11/02 G09F11/00 

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к средствам наглядной передачи информации, а именно к динамическим рекламно-информационным стендам и демонстрационным установкам, имеющим возможность смены предоставляемой информации.

Уровень техники
Известно устройство для демонстрации информации (см. заявку на изобретение 98109839, МПК: G 09 F 11/02, опубл. 20.03.2000 г.), содержащее трехгранные индикаторные элементы (призмы), закрепленные на раме с возможностью поворота вокруг собственной оси, и механизм привода поворота призм, выполненный в виде зубчатых звездочек, установленных на осях призм и соединенных между собой гибкой цепью бесконечной длины. Остановка призм в заданном положении осуществляется посредством штифтов, установленных на торце ведущей звездочки и взаимодействующих с сердечником толкающего электромагнита, управляемого от программируемого командного аппарата. Однако в известной конструкции не предусмотрена фиксация положения призм после завершения их поворота, в результате чего во время демонстрации изображения призмы совершают микроколебания, что отрицательно влияет на зрительное восприятие информации. Кроме того, со временем цепь, имеющая к тому же достаточно большую протяженность, вытягивается, что приводит к увеличению люфта между элементами привода, нарушению точности поворота призм, а значит - ненадежности работы стенда.

Попытка решения задачи улучшения четкости изображения и повышения надежности работы устройства имеет место в конструкции демонстрационного устройства (см. патент на изобретение РФ 2092907, МПК: G 09 F 11/02, опубл. 10.10.1997 г. ), содержащего информационные элементы в виде вращающихся призм, кинематически соединенных с приводом из продольных подпружиненных тяг. Одна тяга, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения, является несущей для механизма поворота осей, включающего элементы зацепления, установленные под шайбами с пазами, соединенными через храповый механизм с осями призм, и ответные элементы. Вторая тяга установлена с возможностью поворота вокруг своей оси и является несущей для фиксирующих элементов, смонтированных с возможностью входа и выхода в пазы упомянутых шайб. Описанная конструкция обеспечивает синхронный поворот всех осей информационных элементов и фиксацию их положения с помощью фиксирующих элементов второй тяги независимо от поворота первой тяги. Однако для обеспечения попадания фиксирующего элемента в паз шайбы в конструкции предусматривается регулировочный элемент (на каждый паз шайбы), установленный с возможностью смещения и фиксации. Все это усложняет конструкцию привода, делает необходимой проверку расположения фиксирующих элементов и проведение регулировки механизма.

Наиболее близкой по конструктивным признакам к заявляемому изобретению и выбранной за прототип является динамическая рекламная установка по патенту на изобретение РФ 2165649, МПК: G 09 F 11/02, опубл. 20.04.2001 г., Бюлл. 11. Рекламная установка содержит установленные на опорах с возможностью поворота вокруг собственной оси демонстрационные элементы в виде призм с нанесенными на их грани компонентами меняющегося рекламного изображения, двигатель, приводной вал и механизм поворота призм, включающий установленные на приводном валу ведущие диски и ведомые звездочки, жестко смонтированные на осях призм. Каждый из ведущих дисков выполнен с открытым пазом, в зацепление с которым вводятся лучи ведомой звездочки, и рабочая грань паза при дальнейшем вращении диска поворачивает звездочку на заданный угол до выхода луча звездочки из зацепления. Решение обеспечивает фиксацию заданного положения граней призм во время демонстрации изображения, которая осуществляется за счет одновременного опорного контакта двух рядом расположенных лучей ведомой звездочки с диаметральной плоскостью соответствующего ведущего диска, что позволяет исключить колебания призм во время демонстрации и повысить четкость демонстрируемого изображения.

Зацепление луча ведомой звездочки с открытым пазом ведущего диска обеспечивается расположенным на диаметральной поверхности диска толкающим выступом. Выступ воздействует на луч звездочки, поворачивая ее на некоторый угол, при этом последующий за упомянутым лучом луч звездочки вводится в паз ведущего диска, причем попадание луча в паз обеспечивается равенством расстояния между началом подъема выступа и обращенной к выступу гранью паза с расстоянием между концевыми частями рядом расположенных лучей звездочки. Однако во время работы рекламной установки имеют место смещения ведущих дисков относительно ведомых звездочек по приводному валу вследствие возможного скольжения диска. Даже незначительные смещения приводят к нарушению упомянутого расстояния, и при смене изображения не происходит зацепление луча ведомой звездочки с пазом ведущего диска, не выполняется поворот некоторых призм, нарушается работа установки. Кроме того, смещения диска приводят к ухудшению или полному отсутствию контакта диаметральной поверхности диска с опорными плоскостями лучей звездочек, что нарушает фиксацию положения призм во время демонстрации рекламных изображений и, следовательно, снижает качество демонстрируемого изображения.

Сущность заявляемого изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения надежности работы динамического рекламно-информационного стенда за счет обеспечения надежной бесперебойной работы механизма поворота призм при одновременном сохранении надежной фиксации положения призм с компонентами рекламно-информационного изображения во время демонстрации, обуславливающей четкость изображения и высокое качество предоставляемой информации.

Поставленная задача решена тем, что в динамическом стенде, содержащем закрепленные на опорах с возможностью поворота вокруг собственной оси призмы с нанесенными на их грани компонентами, составляющими меняющееся рекламно-информационное изображение, двигатель, приводной вал и механизм поворота призм, включающий установленные на приводном валу ведущие диски, выполненные с элементом зацепления в виде открытого паза и воздействующие его рабочей гранью на лучи жестко смонтированных на осях призм ведомых звездочек, установленных с возможностью одновременного опорного контакта двух рядом расположенных лучей звездочки с диаметральной плоскостью соответствующего ведущего диска, согласно заявляемому изобретению ведомые звездочки выполнены с поворотными упорами, размещенными на концевых частях лучей с ориентацией вершины упора в направлении вращения звездочки, при этом ведущие диски выполнены с рабочей гранью паза, выступающей за пределы диаметра диска и образующей выступ, зацепляющий упомянутый поворотный упор соответствующего луча соответствующей ведомой звездочки, смонтированной с возможностью установки поворотных упоров в зоне перемещения выступа ведущего диска, причем каждый ведущий диск и взаимодействующая с ним звездочка связаны элементами подвижной связи, препятствующими смещению диска по оси приводного вала относительно оси вращения звездочки.

Вышеизложенная совокупность конструктивных признаков динамического стенда обеспечивает получение технического результата, а именно повышение надежности зацепления ведущего и ведомого элементов передачи вращательного движения, что обеспечивает бесперебойную работу механизма привода поворота призм, следовательно, бесперебойную работу стенда, при этом сохраняется надежная фиксация положения призм во время демонстрации информации.

Технический результат достигается благодаря конструктивному исполнению элементов зацепления и их взаимному расположению, позволяющему разрешить возникающее противоречие, а именно обеспечить одновременный опорный контакт двух рядом расположенных лучей с диаметральной плоскостью соответствующего ведущего диска и при этом обеспечить зацепление луча звездочки с пазом диска.

Это обеспечивается тем, что на концах лучей ведомой звездочки выполняют поворотные упоры, один из которых во время опорного контакта звездочки с диском размещен таким образом, что обязательно попадает в зону действия зацепляющего паза диска, выполненного с выступом, образованным выступающей за пределы диаметра диска рабочей гранью паза. В определенный момент вращающийся диск своим выступом воздействует на упомянутый поворотный упор ведомой звездочки, чем обеспечивается "захват" и последующий ввод луча звездочки в зацепление с пазом диска. Поворот ведомой звездочки осуществляется посредством дальнейшего воздействия на луч рабочей гранью паза вращающегося ведущего диска. Поворот осуществляется до выхода луча из зацепления и установки звездочки в положение опорного контакта, обеспечивающего аналогично прототипу фиксацию положения призм во время демонстрации рекламно-информационного изображения, при этом поворотный упор луча, последующего за задействованным во время поворота лучом звездочки, устанавливается в зону перемещения выступа ведущего диска.

Размещение поворотных упоров с ориентацией вершины упора в направлении вращения звездочки является необходимым условием для предотвращения заклинивания механизма при вращении звездочки.

Еще одним необходимым условием качественной и бесперебойной работы механизма поворота призм является наличие элементов подвижной связи, которыми связаны между собой каждый ведущий диск и взаимодействующая с ним звездочка. Подвижная связь препятствует смещению ведущего диска по оси приводного вала относительно оси вращения ведомой звездочки и при этом не нарушает вращательного движения звеньев. Данное решение позволяет зафиксировать взаимное расположение ведущего и ведомого звеньев механизма, что обеспечивает постоянство и надежность их зацепления.

Анализ известного уровня техники не выявил решений, имеющих сходные отличительные признаки, направленные на получение технического результата, заключающегося в обеспечении надежности зацепления ведущего и ведомого звеньев при одновременной надежной фиксации положения призм во время демонстрации информации.

Предпочтительно выполнение на концевых частях каждого луча опорных плоскостей, увеличивающих площадь опорного контакта лучей ведомой звездочки с диаметральной плоскостью ведущего диска, с целью повышения устойчивости положения лучей, следовательно, надежности фиксации положения призм во время демонстрации рекламно-информационного изображения. С этой же целью в частном случае реализации решения на сторонах поворотного упора могут быть выполнены дополнительные опорные плоскости, контактирующие с диаметральной плоскостью диска.

Наиболее простым случаем реализации выступающих элементов является выполнение поворотных упоров в виде выступающего элемента, размещенного своим основанием на боковой стороне концевой части луча, обращенной в сторону вращения звездочки. В этом случае упоры расположены в плоскости вращения звездочки и могут иметь форму цилиндра, конуса, пирамиды и проч. Другой частный случай исполнения поворотного упора - в виде Г-образного стержня, закрепленного на концевой части луча звездочки и обращенного свободным концом в сторону вращения звездочки.

Поворотный упор может быть также выполнен в виде загиба верхушки концевой части луча звездочки, направленного в сторону вращения звездочки, при этом боковая грань упора образует продолжение опорной плоскости луча звездочки, что направлено на повышение устойчивости контакта. Кроме того, подобное исполнение предполагает плавные линии перехода от концевой части луча к поворотному упору, что направлено на обеспечение "мягкости" взаимодействия без ударных нагрузок звеньев при повороте.

Наиболее рационально исполнение элементов подвижной связи ведущего диска и взаимодействующей с ним звездочки в виде кольцевой направляющей, выполненной на цилиндрической поверхности ступицы ведущего диска и размещенного в ней с возможностью перемещения центрирующего элемента звездочки, выполненного в виде хвостовика, расположенного по оси ее вращения. Подобное решение обеспечивает достаточно высокую жесткость конструкции и при этом не препятствует вращению звеньев вокруг их осей.

Направляющая ведущего диска может быть выполнена в виде кольцевой проточки (канавки, паза) или может быть образована двумя кольцевыми выступами на ступице дискового кулачка.

Хвостовик звездочки в конкретном случае реализации стенда может быть выполнен в виде круглого стержня, закрепленного в центре звездочки, с диаметром поперечного сечения, соответствующим ширине направляющей ведущего диска.

В одном из конкретных случаев реализации подвижной связи, при выполнении звездочек со сквозным посадочным отверстием, в качестве центрирующего элемента звездочки может выступать ось вращения призмы, на которой смонтирована звездочка.

С целью предотвращения проворота диска на валу целесообразно выполнить на цилиндрической поверхности приводного вала стопорящий элемент, при этом на внутренней поверхности посадочного отверстия ведущего диска выполняют ответный элемент. В качестве стопорящей пары могут выступать, по меньшей мере, одна плоская грань на цилиндрической поверхности приводного вала, расположенная вдоль его оси, и ответный элемент ведущего диска, выполненный в виде соответствующей грани на внутренней поверхности посадочного отверстия ведущих дисков. На поверхности приводного вала может быть выполнено две, три и более граней, при этом форму поперечного сечения посадочных отверстий ведущих дисков выполняют соответственно форме поперечного сечения приводного вала. В качестве стопорящих элементов возможно применение любых других, известных из уровня техники.

Условием синхронной работы стенда является равенство числа граней призмы с числом лучей ее ведомой звездочки. Выполнение призм в виде равносторонних трехгранных наиболее рационально и широко распространено в известном уровне техники. В случае выполнения призм трехгранными звездочки выполняют трехлучевыми.

В частном случае реализации стенда открытые пазы ведущих дисков выполнены П-образными с размещением рабочей грани паза по линии диаметра диска.

Для осуществления одновременного поворота всех призм ведущие диски устанавливают на приводном валу с расположением пазов соосно между собой в одну линию, параллельную оси вала.

В другом случае реализации стенда ведущие диски могут быть установлены на приводном валу с последовательным угловым (по винтовой линии вокруг вала) смещением расположения открытого паза относительно паза предыдущего диска. При таком расположении ведущих дисков поворот ведомых звездочек, а значит и призм с компонентами рекламно-информационного изображения будет происходить последовательно, а изображение будет меняться по принципу "волны". Конструкция стенда предусматривает возможность использования двух двигателей (по обеим сторонам информационного поля), установку на приводном валу "правых" и "левых" дисков и различные комбинации их расположения с целью получения различных вариантов смены информационного изображения.

Перечень фигур чертежей
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - схематичное изображение динамического стенда, общий вид;
на фиг.2 - вид А с фиг.1, на котором изображен механизм поворота призм и взаимное расположение ведущего диска и ведомой звездочки (звездочка находится в положении опорного контакта лучей с диаметральной плоскостью диска);
на фиг.3 - схемы (повернуто), иллюстрирующие различные стадии работы механизма поворота призм: на фиг.3а - начальный момент поворота, когда выступ диска подошел к поворотному упору звездочки; на фиг.3б - период поворота призм; на фиг. 3в - завершение поворота призмы и выставление ведомой звездочки (воздействием гранью паза на задействованный во время поворота луч звездочки) в положение опорного контакта двух лучей с диаметральной плоскостью диска;
на фиг. 4 - схематичное изображение различных случаев исполнения поворотных упоров: на фиг.4а - в виде конусообразных выступов; на фиг.4б поворотные упоры выполнены в виде цилиндрических выступов, показано выполнение опорных плоскостей на боковых сторонах лучей звездочки и поворотных упорах одновременно; на фиг.4в - в виде Г-образного стержня; на фиг.4г - в виде загибов;
на фиг.5 - сечение Б-Б с фиг.2, показаны различные случаи исполнения подвижной связи ведущего диска и ведомой звездочки: на фиг.5а показано выполнение направляющей диска в виде кольцевой проточки; на фиг.5б показан случай образования направляющей кольцевыми выступами на ступице диска.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Динамический стенд (см. фиг.1) содержит информационное поле 1, образованное рядом установленных в корпусе 2 демонстрационных элементов в виде равносторонних трехгранных призм 3 с нанесенными на их грани компонентами, составляющими три сменяющих друг друга рекламно-информационных изображения, двигатель 4, приводной вал 5 и механизм поворота призм. Призмы 3 установлены вертикально на осях 6 с возможностью поворота вокруг оси.

Механизм поворота призм (см. фиг.2) включает установленные на приводном валу 5 ведущие диски 7 и ведомые звездочки 8, жестко смонтированные на осях 6 призм 3. Ведущие диски 7 выполнены с открытым пазом 9, рабочая грань 10 которого выступает за пределы диаметра диска с образованием выступа 11, и кольцевой канавкой 12, расположенной на выступающей ступице диска. В кольцевой канавке 12 диска 7 размещен с возможностью перемещения вдоль нее центрирующий хвостовик 13 звездочки 8, выполненный на ее торцевой поверхности и расположенный по оси вращения звездочки.

Ведомые звездочки 8 выполнены трехлучевыми и смонтированы на осях 6 призм 3 таким образом, что концевые части двух рядом расположенных лучей (К и Л, Л и М, М и К) имеют возможность одновременного опорного контакта на диаметральную плоскость ведущего диска 7. На боковой стороне концевой части каждого луча звездочки 8, обращенной в сторону ее вращения, выполнен поворотный упор 15, основание которого расположено на боковой стороне луча, а вершина ориентирована в направлении вращения звездочки. Поворотные упоры 15 расположены в плоскости звездочки. При этом звездочки 8 смонтированы на осях 6 таким образом, что при повороте имеют возможность установки поворотных упоров 15 в зоне перемещения выступа 11 соответствующего ведущего диска 7. На концевых частях лучей звездочек 8 выполнены опорные плоскости 16, обеспечивающие устойчивость опорного контакта.

Конструкцией предусмотрена фиксация ведущих дисков 7 от проворота вокруг оси на приводном валу. С этой целью на цилиндрической поверхности вала 5 выполнены грани 17, а форма посадочных отверстий ведущих дисков 7 соответствует форме поперечного сечения вала 5.

Установка работает следующим образом (см. фиг.3). При включении двигателя 4 приводной вал 5 осуществляет вращение ведущих дисков 7. Звездочки 8 находятся в положении одновременного опорного контакта двух своих лучей М и К с диаметральной плоскостью соответствующего диска 7 (см. фиг.3а). Во время вращения ведущий диск 7 подходит своим открытым пазом 9 с выступом 11 к лучу К ведомой звездочки 8, упирается рабочей гранью 10 в поворотный упор 15, расположенный на концевой части луча К. При последующем вращении диска 7 выступ 11 с рабочей гранью 10 воздействует на луч К звездочки 8, поворачивая ее (см. фиг. 3б). Во время поворота луч звездочки вводится в зацепление с открытым пазом 9, перемещается (скользит) по рабочей грани 10 паза до поворота звездочки 8 на заданный угол (для трехгранных призм этот угол составляет 120 градусов). По окончании поворота луч К "выталкивается" из зацепления с пазом 9 под воздействием грани 10 паза 9 и звездочка 8 выставляется в положение опорного контакта двух лучей К и Л с диаметральной плоскостью диска (см. фиг.3в), чем обеспечивается фиксация положения призмы и изображения на ней во время демонстрации информации. Дальнейшее вращение приводного вала 5 и ведущих дисков 7 и повторение цикла вращения звездочек 8 обуславливает смену изображений на информационном поле 1.

Во время вращения диска 7 хвостовик 13 звездочки 8 перемещается вдоль направляющей кольцевой канавки 12, которая своими бортиками препятствует смещению ведущего диска 7 по приводному валу 5 относительно оси 6 вращения звездочки вследствие возможного скольжения. Во время поворота звездочки 8 хвостовик 13, располагаясь в границах направляющей канавки 12, осуществляет вращательное движение. Выполнение звеньев подвижной связи в виде кольцевой направляющей и круглого стержневого хвостовика наиболее рационально, так как обеспечивает достаточную жесткость конструкции и при этом не препятствует вращению звеньев вокруг их осей. Наличие подвижной связи: "центрирующий хвостовик - кольцевая направляющая" обуславливает надежную фиксацию ведущего диска 7 на валу 5 и полностью исключает его смещение относительно оси 6 ведомой звездочки, что в свою очередь обеспечивает наличие постоянного контакта и выполнение зацепления ведущего и ведомого звеньев.

Поворотный упор может быть выполнен в виде конусообразного выступа (см. фиг. 4а), выступа цилиндрической формы (см. фиг.4б), в виде Г-образного стержня (см. фиг. 4в) или в виде загиба верхушки концевой части луча (см. фиг.4г), направленных вершинами в сторону вращения звездочки.

Конструкцией механизма предусмотрена возможность увеличения размеров выступа 11 диска 7 и поворотного упора 15 звездочки 8 в направлении вершины последних с целью повышения надежности зацепления.

Динамический стенд для повышения эффективности в пользовании содержит ведомые звездочки, выполненные с поворотными упорами, размещенными на концевых частях лучей с ориентацией вершины упора в направлении вращения звездочки. 15 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Динамический стенд, содержащий закрепленные на опорах с возможностью поворота вокруг собственной оси призмы с нанесенными на их грани компонентами, составляющими меняющееся рекламно-информационное изображение, двигатель, приводной вал и механизм поворота призм, включающий установленные на приводном валу ведущие диски, выполненные с элементом зацепления в виде открытого паза и воздействующие его рабочей гранью на лучи жестко смонтированных на осях призм ведомых звездочек, установленных с возможностью одновременного опорного контакта двух рядом расположенных лучей звездочки с диаметральной плоскостью соответствующего ведущего диска, отличающийся тем, что ведомые звездочки выполнены с поворотными упорами, размещенными на концевых частях лучей с ориентацией вершины упора в направлении вращения звездочки, при этом ведущие диски выполнены с рабочей гранью паза, выступающей за пределы диаметра диска и образующей выступ, зацепляющий упомянутый поворотный упор соответствующего луча соответствующей ведомой звездочки, смонтированной с возможностью установки поворотных упоров в зоне перемещения выступа ведущего диска, причем каждый ведущий диск и взаимодействующая с ним звездочка связаны элементами подвижной связи, препятствующими смещению диска по оси приводного вала относительно оси вращения звездочки.2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что на концевой части каждого луча выполнены опорные плоскости.3. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что поворотный упор выполнен в виде выступающего элемента, размещенного на боковой стороне концевой части луча, обращенной в сторону вращения звездочки.4. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что поворотный упор выполнен в виде загиба верхушки концевой части луча звездочки, направленного в сторону вращения звездочки.5. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что поворотный упор выполнен в виде Г-образного стержня, закрепленного на концевой части луча звездочки, обращенного свободным концом в сторону вращения звездочки.6. Стенд по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что элементы подвижной связи ведущего диска и звездочки выполнены в виде кольцевой направляющей на цилиндрической поверхности ступицы ведущего диска и размещенного в ней с возможностью перемещения центрирующего элемента звездочки, выполненного в виде хвостовика, расположенного по оси ее вращения.7. Стенд по п.6, отличающийся тем, что направляющая ведущего диска выполнена в виде кольцевой проточки.8. Стенд по п.6, отличающийся тем, что направляющая ведущего диска образована двумя кольцевыми выступами на ступице дискового кулачка.9. Стенд по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что хвостовик звездочки выполнен в виде стержня, имеющего поперечное сечение в форме круга, диаметр которого соответствует ширине направляющей ведущего диска.10. Стенд по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что приводной вал выполнен со стопорящим элементом на его цилиндрической поверхности и ответным элементом, выполненным на внутренней поверхности посадочного отверстия ведущего диска.11. Стенд по п.10, отличающийся тем, что стопорящий элемент приводного вала выполнен в виде, по меньшей мере, одной плоской грани, расположенной вдоль оси приводного вала, при этом ответный элемент ведущего диска выполнен в виде соответствующей грани на внутренней поверхности посадочного отверстия ведущих дисков.12. Стенд по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что число лучей ведомых звездочек равно числу граней призм.13. Стенд по п.13, отличающийся тем, что призмы выполнены трехгранными, при этом ведомые звездочки выполнены трехлучевыми.14. Стенд по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что ведущие диски установлены на приводном валу с расположением пазов соосно между собой.15. Стенд по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что ведущие диски установлены на приводном валу с последовательным угловым смещением расположения паза относительно паза предыдущего диска.16. Стенд по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что пазы ведущих дисков выполнены П-образными, при этом рабочая грань паза размещена по линии диаметра диска.