МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ПРИЗМЫ В РЕКЛАМНОЙ УСТАНОВКЕ Российский патент 2014 года по МПК G09F11/00 

Изобретение относится к средствам наглядного представления информации и может быть использовано в рекламных динамических установках с последовательной сменой рекламных изображений на информационном поле, образованном установленными в ряд призмами.

Уровень техники

Известна рекламная установка (патент RU 2165649, МПК: G09F 11/02, опубл. 20.04.2001), содержащая установленные в опорах с возможностью поворота вокруг собственной оси призмы с нанесенными на их грани компонентами рекламного изображения и привод поворота призм, включающий связанный с двигателем приводной вал и множество механизмов поворота, по числу призм. Механизм поворота включает установленный на приводном валу ведущий диск с выступом, воздействующим на лучи ведомой звездочки, жестко закрепленной на оси призмы и выполненной с возможностью одновременного опорного контакта двух рядом расположенных лучей с диаметральной плоскостью ведущего диска. Недостатком известной установки является низкая надежность работы, невысокое качество рекламируемого изображения, быстрый односторонний износ контактных поверхностей.

Известна рекламная установка (патент RU 38991 U1, МПК: G09F 11/02, опубл. 10.07.2004), в которой механизм поворота призмы включает жестко закрепленное на оси призмы ведомое коническое зубчатое колесо, взаимодействующее с зубчатым сектором ведущего звена, выполненного в виде пары дисков, установленных на приводном валу, и средство для предотвращения смещения ведущего звена относительно оси призмы, образованное осевым выступом ведомого колеса, размещенным в кольцевой направляющей между дисками ведущего звена. Во время демонстрации изображения ведомое звено и ось призмы надежно зафиксированы в одном положении за счет двустороннего плоскостного контакта внутренних диаметральных плоскостей дисков ведущего звена и противолежащих граней наружной поверхности ведомого колеса.

Однако во время поворота призмы упомянутый двусторонний контакт между звеньями отсутствует и высока вероятность отклонения оси призмы от ее вертикального положения, в результате чего может быть нарушен контакт между элементами зацепления ведущего и ведомого звеньев и поворота призмы не произойдет.

Наиболее близким аналогом для заявляемого технического решения является механизм поворота призмы в рекламной установке по патенту на изобретение RU 2267816, МПК: G09F 11/02, опубл. 10.01.2006 г. Упомянутый механизм поворота включает установленное на приводном валу, перпендикулярном оси призмы, ведущее звено в виде пары дисковых кулачков, взаимодействующих с цевками ведомого цевочного колеса, жестко закрепленного на оси призмы, и средство подвижной связи, образованное осевым выступом цевочного колеса, размещенным в кольцевой канавке между дисковыми кулачками.

Цевочное колесо, согласно политехническому словарю, это цилиндрическое колесо с зубьями в виде размещенных на диаметральной плоскости колеса цилиндрических штифтов-выступов, оси которых параллельны оси колеса.

Ведущие дисковые кулачки взаимодействуют с зубьями (далее - цевками) цевочного колеса, обеспечивая поворот призмы, после чего цевочное колесо устанавливается в положение, в котором часть цевок контактирует с наружными диаметральными плоскостями ведущих дисков, и одновременно с этим другая часть цевок контактирует с внутренними диаметральными плоскостями этих дисков, что позволяет исключить поворот призмы в процессе демонстрации изображения.

Однако такой двусторонний контакт - точечный и характеризуется наличием некоторых зазоров между цевками и диаметральными плоскостями дисков, что приводит к «дрожанию» призм в процессе демонстрации изображения и, как следствие, невысокой четкости рекламируемого изображения, что затрудняет его зрительное восприятие.

Еще одним существенным недостатком известного решения является то, что используемое в конструкции средство подвижной связи между ведущим и ведомым звеньями позволяет предотвратить смещение ведущего звена вдоль приводного вала, но при этом не исключает возможности углового отклонения оси призмы (оси ведомого звена) от ее вертикального положения в момент поворота, когда отсутствует двусторонняя фиксация цевок ведомого колеса за диаметральные плоскости ведущих дисков. Т.к. высота и масса призмы несоизмеримо больше параметров осевого выступа ведомого колеса, размещенного в кольцевой канавке между ведущими дисками, даже при незначительном отклонении оси от вертикальности может произойти выскакивание осевого выступа цевочного колеса из канавки, что приведет к нарушению работы механизма поворота и установки в целом.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание более совершенного механизма поворота призмы, обеспечивающего надежную и бесперебойную работу рекламной установки.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности работы механизма поворота, обеспечении стабильности взаимного расположения ведомого и ведущего звеньев механизма на протяжении всего цикла вращения приводного вала: и во время демонстрации изображений, и во время поворота призм.

Дополнительным техническим результатом стало повышение качества демонстрируемого изображения, за счет исключения «дрожания» призм и более надежной фиксации положения оси призмы в период между поворотами.

Поставленная задача решена, а технические результаты достигнуты, благодаря усовершенствованиям механизма поворота призмы в рекламной установке, содержащего установленное на приводном валу, перпендикулярном оси призмы, ведущее звено в виде пары дисковых кулачков, взаимодействующих с цевками ведомого цевочного колеса, жестко закрепленного на оси призмы, и средство подвижной связи ведущего и ведомого звеньев, образованное осевым выступом цевочного колеса, размещенным в кольцевой канавке между дисковыми кулачками.

Упомянутые усовершенствования, согласно заявляемому изобретению, заключаются в том, что средство подвижной связи дополнительно содержит расположенные между дисковыми кулачками радиальные, относительно приводного вала, кольцевые выступы, в пазу между которыми размещен конец оси призмы, пропущенной через сквозное осевое отверстие цевочного колеса и его осевого выступа, при этом наружные поверхности радиальных кольцевых выступов и взаимодействующая с ними торцевая поверхность осевого выступа цевочного колеса выполнены с образованием сферической кинематической пары.

Осевой выступ расположен вдоль оси вращения цевочного колеса. В простейшем случае осевой выступ может быть выполнен в форме тела вращения с осью, совпадающей с осью вращения цевочного колеса, например, в форме цилиндра, как в ближайшем аналоге. В более предпочтительных случаях осевой выступ выполнен в форме правильной призмы, по меньшей мере, в своей концевой части (см. ниже).

В отличие от ближайшего аналога, где осевой выступ цевочного колеса имеет плоскую торцевую поверхность и контактирует с цилиндрической поверхностью ведущего звена лишь по линии, в предлагаемой конструкции механизма поворота значительно увеличена площадь контакта между ведомым и ведущим звеньями. Контакт осуществляется по поверхности, причем обе контактирующие поверхности имеют сферическую форму, в результате чего образуют между собой сферическую кинематическую пару, благодаря чему обеспечивается более устойчивое вертикальное положение оси призмы. При любом, даже значительном, отклонении оси призмы, а значит и оси ведомого звена, от вертикальности происходит быстрое восстановление ее вертикального положения. Стабильность взаимного расположения ведомого и ведущего звеньев гарантирует качественное зацепление между ними, необходимое для поворота призмы.

В отличие от ближайшего аналога, в заявляемой конструкции средство подвижной связи не только предотвращает смещение ведущего звена относительно ведомого вдоль приводного вала, но и способствует сохранению вертикального положения оси призмы и ее перпендикулярности к приводному валу во время поворота, когда отсутствует двусторонний опорный контакт цевок ведомого колеса с диаметральными плоскостями ведущих дисков.

Еще одним отличительным признаком заявляемой конструкции является то, что ось призмы пропущена насквозь через осевое отверстие ведомого звена, и ее конец размещен в кольцевом пазу между радиальными кольцевыми выступами. В результате чего образована дополнительная связь, способствующая повышению стабильности взаимного расположения ведущего и ведомого звеньев.

Все вновь образованные вышеупомянутые связи (отличительные признаки заявляемого решения) работают на протяжении всего цикла вращения приводного вала, в том числе во время поворота призм, обеспечивая в совокупности, значительное повышение надежности удержания призмы, особенно в момент ее поворота, позволяют исключить нарушения взаимного расположения ведомого и ведущего звеньев. В результате обеспечивается стабильность и бесперебойность работы механизма поворота, а значит и рекламной установки в целом.

Первый дисковый кулачок выполнен с элементами зацепления в виде трех открытых П-образных пазов по краю диска и расположенных между ними на наружной поверхности диска выступов. Второй дисковый кулачок выполнен с вырезом периферийной части в секторе, соответствующем расположению элементов зацепления на первом дисковом кулачке. Наличие такого выреза обеспечивает возможность беспрепятственного прохождения цевок при повороте цевочного колеса.

Для обеспечения плавности входа звеньев в зацепление и выхода из него, предпочтительно, чтобы на входе и выходе крайних П-образных пазов были выполнены скосы по толщине дискового кулачка.

В предпочтительном случае реализации заявляемого механизма наружная поверхность осевого выступа цевочного колеса, по меньшей мере, в концевой его части, выполнена многогранной, а на внутренней стороне дисковых кулачков сформированы ступицы, диаметральные плоскости которых контактируют с противоположными гранями осевого выступа во время демонстрации изображения между поворотами призмы. Наличие такого плоскостного контакта между ведущим и ведомым звеньями обеспечивает надежную фиксацию положения оси призмы в период между поворотами, т.е. когда осуществляется демонстрация рекламного изображения. В результате исключено «дрожание призм», обеспечена четкость демонстрируемого изображения.

Для возможности поворота цевочного колеса с таким граненым выступом в ступицах выполнены выборки в зонах, соответствующих расположению элементов зацепления и выреза на дисковых кулачках.

Таким образом, в предложенном решении, в отличие от других известных, осевой выступ ведомого цевочного колеса выполняет сразу три функции. Он предотвращает смещение ведущего звена вдоль приводного вала, способствует сохранению вертикальности оси призмы и обеспечивает фиксацию положения оси призмы в процессе демонстрации за счет плоскостного контакта его граней с диаметральными плоскостями ступиц ведущих дисков. При этом решение является простым и технологичным.

Наиболее широко в рекламных установках применяют трехгранные призмы, которые для смены рекламных изображений последовательно поворачивают на 120°, см. пример ниже. В механизме поворота трехгранной призмы цевочное колесо имеет шесть цевок, равномерно размещенных по окружности, концентричной оси призмы. Цевки выполнены так, что сразу по завершению поворота, четыре из шести цевок устанавливаются в положение одновременно опорного контакта с внутренними диаметральными плоскостями дисковых кулачков, а две оставшиеся цевки - в положение опорного контакта с наружными диаметральными плоскостями ведущих дисковых кулачков.

Ведомое и ведущее звенья выполнены в виде цельнолитых деталей.

Дисковые кулачки и радиальные кольцевые выступы ведущего звена сформированы на одной общей оси-втулке, осевое отверстие которой обеспечивает возможность ее установки на приводном валу.

Приводной вал, обычно имеет поперечное сечение в форме многогранника, осевое отверстие ведущего звена должно быть выполнено с ответной формой. Ось призмы также может быть выполнена с поперечным сечением в форме правильного многогранника, при этом осевое отверстие ведомого звена имеет ответную форму.

Привод рекламных установок открыт и подвержен интенсивному загрязнению пылью, поэтому в нем нельзя использовать смазку, а значит, детали привода должны обладать высокими антифрикционными свойствами.

Ведомое звено имеет меньшую массу и большую площадь контактной поверхности, чем ведущее. В результате ведомое звено имеет более короткий срок службы и быстрее достигает критического процента износа, а значит, требует более частой замены. Более равнозначные сроки службы ведомого и ведущего звеньев механизма позволили бы увеличить межремонтный период работы рекламной установки и сократить затраты на ее техническое обслуживание. С этой целью предпочтительным является изготовление ведомого звена из более износостойкого материала.

Так, к примеру, для изготовления ведомого и ведущего звеньев могут быть использованы полимерные материалы на основе полиамида и полипропилена. Полиамид и полипропилен имеют разный химический состав и как следствие разные физические свойства: коэффициенты трения, коэффициенты усадки, термодинамические свойства, и как следствие в разной степени подвержены истиранию и изнашиванию, что позволяет добиться приблизительно одинаковых сроков службы деталей.

Предлагаемый механизм поворота способен работать в реверсивном режиме и осуществлять вращение призм как в одну, так и в другую сторону, за счет лишь изменения направления вращения приводного вала. Это позволяет исключить односторонний износ деталей привода, продлить срок их службы, расширить возможности рекламной установки.

Приведенный ниже пример иллюстрирует предпочтительный случай реализации заявляемого технического решения, но не ограничивает возможности его использования, например, в механизмах поворота призм с другим числом граней.

Краткое описание чертежей

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - механизм поворота призмы, общий вид;

на фиг.2 - ведомое звено, изометрия;

на фиг.3 - ведущее звено, изометрия;

на фиг.4 - механизм поворота в положении «демонстрации изображения»;

на фиг.5 - сечение А-А с фиг.4;

на фиг.6 - механизм в процессе поворота призмы, с частичным сечением;

Осуществление изобретения

Предлагаемый механизм поворота может быть применен в известных рекламных установках с информационным полем, образованным из ряда вертикально установленных с возможностью поворота вокруг собственной оси призм, на грани которых наносят компоненты рекламных изображений, последовательно сменяющих друг друга при повороте призм.

В конкретном примере осуществления установка содержит трехгранные призмы. Смена изображений осуществляется путем поворота призм на 120°. Поворот осуществляется через заданные промежутки времени экспозиции (демонстрации, показа) рекламного изображения, задаваемые программируемым процессором. Суммарное время экспозиции и поворота призмы соответствует времени, за которое приводной вал совершает полный оборот. Ось приводного вала перпендикулярна осям призм.

Предлагаемый механизм поворота содержит (см. фиг.1) установленное на приводном валу 1 ведущее звено в виде сдвоенных дисковых кулачков 2 и 3 с элементами зацепления, и жестко закрепленное на оси 4 призмы 5 ведомое цевочное колесо 6 с осевым выступом 7, выполненным в форме правильной шестигранной призмы, по меньшей мере, в своей концевой части, и с зубьями, иначе - цевками 8, равномерно размещенными по окружности, концентричной оси 4 (фиг.2).

На торце осевого выступа 7 сформировано углубление 9 со сферически вогнутой поверхностью, которой он оперт на радиальные кольцевые выступы 10 и 11, расположенные между дисковыми кулачками 2 и 3 (далее просто - дисками 2 и 3) и выполненные со сферически выпуклой наружной поверхностью.

Ось 4 призмы 5 пропущена через сквозное осевое отверстие 12 ведомого звена 6, конец оси 4 размещен в кольцевом пазу 13 между кольцевыми выступами 10 и 11.

В конкретном примере поперечное сечение оси 4 имеет форму правильного треугольника, отверстие 12 имеет ответную форму. С целью повышения надежности, ось 4, выступ 7 и отверстие 12 могут быть выполнены по длине ступенчатой формы.

Ведущее звено, как и ведомое, выполнено в виде единой цельнолитой детали (см. фиг.3). Элементы зацепления ведущего звена выполнены в виде трех открытых П -образных пазов 14, сформированных по краю диска 2, и расположенных между ними на наружной поверхности диска выступов 15. На диске 3 в секторе, соответствующем расположению элементов зацепления на диске 2, выполнен вырез 16 периферийной части диска. Диски 2 и 3 и кольцевые выступы 10 и 11 связаны посредством общей оси 17, выполненной с центральным отверстием, обеспечивающим установку ведущего звена на валу 1. С внутренней стороны на дисках 2 и 3 сформированы ступицы 18 и 19, соответственно. В секторе, соответствующем расположению пазов 14 и выступов 15 на диске 2 и выреза 16 на диске 3, в ступицах выполнены выборки 20 толщины для возможности поворота цевочного колеса 6 с граненым выступом 7.

Рекламная установка работает следующим образом.

При включении двигателя вращение передается на шестигранный приводной вал 1 и далее к размещенным на валу ведущим звеньям, количество которых соответствует количеству призм рекламной установки.

На части оборота вала 1 призмы 5 находятся в положении покоя, осуществляется экспозиция, демонстрация рекламного изображения (см. фиг.1 и фиг.4). В это время цевки 8 колеса 6 находятся в положении опорного контакта с диаметральными плоскостями дисков 2 и 3: четыре из шести цевок контактируют с внутренними диаметральными плоскостями 21 и 22 дисков, а две оставшиеся - с наружными диаметральными плоскостями 23 и 24 (см. фиг.5). При этом противолежащие грани осевого выступа 7 контактируют с диаметральными плоскостями ступиц 18 и 19 дисков 2 и 3. Упомянутые опорные контакты сохраняются до начала поворота призм.

На определенном положении приводного вала 1 элементы зацепления диска 2 подходят к цевкам 8 колеса 6. Одна из цевок попадает в первый открытый паз 14, на нее воздействует первый выступ 15, способствуя повороту цевочного колеса 6, а значит и призмы 5, на оси 4 которой оно закреплено. Начинается поворот призм и смена рекламного изображения. При этом диск 3 повернут к цевочному колесу 6 своим вырезом 16, что обеспечивает возможность прохождения цевок 8 колеса 6 при его повороте. Осевой выступ 7 также освобожден от контакта с диаметральными плоскостями ступиц 18 и 19 дисков 2 и 3, т.к. в этот момент они ориентированы к нему своими выборками 20, что обеспечивает возможность свободного поворота выступа 7. Для обеспечения плавности взаимодействия между элементами зацепления дисковых кулачков и цевками ведомого колеса на входе и выходе крайних П-образных пазов 14 выполнены скосы 25 по толщине диска. Такое конструктивное решение обеспечивает плавность вхождения цевок в зацепление с ведущим звеном и плавность выхода из него.

В момент поворота призм опорные двусторонние контакты цевок 8 и граней осевого выступа 7 с ведущими дисками 2 и 3 отсутствуют. В это время удержание оси 4 призмы 5 в вертикальном положении обеспечивается за счет размещения конца оси 4 в кольцевом пазу 13 между выступами 10 и 11, а также за счет работы сферической кинематической пары, образованной углублением 9 на торце выступа 7 ведомого звена и взаимодействующими с ним кольцевыми выступами 10 и 11 ведущего звена.

При отклонении оси 4 призмы 5 от вертикального положения происходит быстрое восстановление ее вертикальности. В результате гарантируется качественное зацепление между ведущим и ведомым звеньями, а значит, стабильность и бесперебойность работы механизма поворота и установки в целом.

Площадь контакта между ведомым и ведущим звеньями значительна и этот контакт между звеньями сохраняется на протяжении полного оборота приводного вала 1.

Сразу по завершению поворота четыре из шести цевок устанавливаются в положение опорного контакта с внутренними диаметральными плоскостями дисковых кулачков, а две оставшиеся цевки - в положение опорного контакта с наружными диаметральными плоскостями дисков, а осевой выступ - в положение контакта его граней с диаметральными поверхностями дисков, что обеспечивает стабильное и надежное положение призм и исключает их «дрожание» в процессе демонстрации изображения.

Механизм поворота призм не требует смазочных веществ, т.к. для изготовления звеньев применяются материалы, неподверженные коррозии и окислению, например пластмассы на основе полиамида и полипропилена.

Ведомое звено выполнено из более износостойкого материала, чем ведущее, что обеспечивает одновременность достижения звеньями критического износа, благодаря чему замену рабочих деталей механизма можно проводить одновременно.

Механизм поворота призм обеспечивает возможность вращения призм как в одну, так и в другую стороны (реверсивный режим работы). Достаточно изменить направление вращения приводного вала. Реверсивный режим также задается процессором. Наличие реверсивного режима работы позволяет не демонстрировать свободную от рекламного изображения сторону призм, а также обеспечивает равномерность износа поверхностей рабочих механизмов.

Изобретение относится к средствам наглядного представления информации и может быть использовано в рекламных динамических установках с последовательной сменой рекламных изображений на информационном поле, образованном установленными в ряд призмами. Предлагаемый механизм поворота призмы в рекламной установке содержит установленное на приводном валу, перпендикулярном оси призмы, ведущее звено в виде пары дисковых кулачков, взаимодействующих с цевками ведомого цевочного колеса, жестко закрепленного на оси призмы, и средство подвижной связи, образованное осевым выступом цевочного колеса, размещенным в кольцевой канавке между дисковыми кулачками. Причем средство подвижной связи включает расположенные между дисковыми кулачками радиальные относительно приводного вала кольцевые выступы, в пазу между которыми размещен конец оси призмы, пропущенной через сквозное осевое отверстие цевочного колеса и его осевого выступа. Наружные поверхности радиальных кольцевых выступов и взаимодействующая с ними торцевая поверхность осевого выступа цевочного колеса выполнены с образованием сферической кинематической пары. Изобретение направлено на повышение надежности работы механизма поворота, обеспечение стабильности взаимного расположения ведомого и ведущего звеньев механизма на протяжении всего цикла вращения приводного вала и на повышение качества демонстрируемого изображения за счет исключения «дрожания» призм и более надежной фиксации положения оси призмы в период между поворотами. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Механизм поворота призмы в рекламной установке, содержащий установленное на приводном валу, перпендикулярном оси призмы, ведущее звено в виде пары дисковых кулачков, взаимодействующих с цевками ведомого цевочного колеса, жестко закрепленного на оси призмы, и средство подвижной связи, образованное осевым выступом цевочного колеса, размещенным в кольцевой канавке между дисковыми кулачками, отличающийся тем, что средство подвижной связи включает расположенные между дисковыми кулачками радиальные относительно приводного вала кольцевые выступы, в пазу между которыми размещен конец оси призмы, пропущенной через сквозное осевое отверстие цевочного колеса и его осевого выступа, при этом наружные поверхности радиальных кольцевых выступов и взаимодействующая с ними торцевая поверхность осевого выступа цевочного колеса выполнены с образованием сферической кинематической пары.

2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что первый дисковый кулачок выполнен с элементами зацепления в виде трех открытых П-образных пазов по краю диска и расположенных между ними на наружной поверхности диска выступов, при этом второй дисковый кулачок выполнен с вырезом периферийной части в секторе, соответствующем расположению элементов зацепления на первом дисковом кулачке, обеспечивающем возможность поворота цевочного колеса.

3. Механизм по п.2, отличающийся тем, что наружная поверхность осевого выступа цевочного колеса, по меньшей мере, в концевой его части выполнена многогранной, а на внутренней стороне дисковых кулачков сформированы ступицы, выполненные с возможностью опорного контакта своих диаметральных плоскостей с гранями осевого выступа, при этом в зоне, соответствующей расположению элементов зацепления и выреза на дисковых кулачках, в ступицах выполнены выборки толщины для возможности поворота цевочного колеса.

4. Механизм по п.1, отличающийся тем, что цевочное колесо выполнено с шестью цевками, равномерно размещенными по окружности, концентричной оси призмы, и выполненными с возможностью одновременного сразу по завершению поворота опорного контакта четырех из шести цевок с внутренними диаметральными плоскостями дисковых кулачков и остальных двух цевок - с их наружными диаметральными плоскостями.

5. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ведущее звено выполнено в виде единой цельнолитой детали, в которой дисковые кулачки и радиальные кольцевые выступы сформированы на общей оси, выполненной с возможностью установки на приводном валу.

6. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ведомое цевочное колесо выполнено из более износостойкого материала, чем ведущее звено.

7. Механизм по п.2, отличающийся тем, что на входе и выходе крайних П-образных пазов выполнены скосы по толщине дискового кулачка.

8. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ось призмы выполнена с поперечным сечением в форме правильного многогранника, при этом осевое отверстие цевочного колеса выполнено ответной формы.