Пристрій для демонстрації інформації в динамічному режимі її представлення

1. Пристрій для демонстрації інформації в динамічному режимі її представлення, що містить принаймні один набір оптично прозорих і/або непрозорих об'ємних елементів, корпус з поворотною площадкою, на якій установлений набір об'ємних елементів, механізм повороту, кінематично зв'язаний з поворотною площадкою, базовий набір світлодіодів підсвічування, світловідбиваючий екран, установлений з тильного боку пристрою, і блок програмного керування механізмом повороту і режимами включення/вимикання світлодіодів підсвічування, який відрізняється тим, що механізм повороту площадки, з розміщеним на ньому набором об'ємних елементів, виконаний у вигляді планетарної передачі, що містить верхню центральну шестірню, кінематично зв'язану принаймні із двома шестернями-сателітами, а також нижню центральну шестірню, вісь якої жорстко з'єднана з верхньою центральною шестірнею, і кінематично зв'язана через шестірню водила з базовим електричним двигуном постійного струму, принаймні одна з підстав кожної осі сателітів жорстко з'єднана с фіксатором, який забезпечує оперативну заміну об'ємних елементів, при цьому керування режимами включення/вимикання світлодіодів, швидкістю і напрямком обертання електродвигуна здійснені електронним блоком програмного керування. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що корпус пристрою установлений горизонтально, а осі шестерень-сателітів орієнтовані по вертикалі і оснащені фіксаторами з можливістю забезпечення жорсткого зв'язку між вказаними осями й об'ємними елементами. 2 (19) 1 3 43604 4 верхні вибрана не перевищуючою довжину корпусу пристрою. 9. Пристрій за кожним з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що пристрій оснащений додатковим набором світлопровідних пластин, установлених із зазором між їх широкими примикаючими поверхнями, утворюючих смугову растрову структуру й охоплюючих обертову площадку з її бічних сторін, кожна з торцевих поверхонь зазначених пластин, яка розташована з тильного боку зазначеної площадки, оптично погоджена з додатковим набором світлодіодів, причому як освітлювальні поверхні вибрані торцеві поверхні зазначених пластин, орі єнтовані у бік спостерігача і не освітлювані світлодіодами додаткових наборів. 10. Пристрій за кожним з пунктів 1-9, який відрізняється тим, що у підставі корпусу пристрою виконаний проріз у вигляді щілини, всередині якої розміщені додаткова група світлодіодів і механічний фіксатор додаткової світлопровідної пластини, на поверхні якої нанесена додаткова дифузновідбиваюча буквено-графічна інформація, причому нижня торцева поверхня світлопровідної пластини, яка введена всередину фіксатора, оптично погоджена зі світлодіодами додаткової групи. Пристрій для демонстрації інформації в динамічному режимі її представлення відноситься до областей декоративно-освітлюваної техніки і рекламно-інформаційних технологій. Актуальність розробки пристрою, що заявляється, визначається потребами ринку рекламноінформаційних технологій у створенні нових конструкцій енергозберігаючих пристроїв з новими споживчими характеристиками. Метою корисної моделі є розробка пристрою для демонстрації інформації в динамічному режимі її представлення, заснованого на використанні конструктивних рішень, які мають кращі декоративні та експлуатаційні властивості, що розширює області його використання. Широко відомі у відкритій публікації й у широкому використанні рекламно-інформаційні пристрої, типу "тривіжион", обрані як пристрій-аналог. Пристрої-аналоги мають можливість візуально представляти спостерігачеві три набори інформаційних поверхонь у динамічному режимі заміни однієї інформаційної поверхні на іншу. Динаміка візуального представлення інформації в цих пристроях здійснюється за допомогою рахункової множини об'ємних елементів, встановлених у корпусі пристрою вертикально, які роблять при цьому періодичні повороти навколо осі. Об'ємні елементи виконані у виді пустотілих тригранних призм. На гранях кожної з зазначених призм набору фіксуються відповідно три набори смугових фрагментів повнокольорових зображень, і при синфазному повороті призм на 120° спостерігачеві пред'являються три повнокольорові зображення, складених із зазначених фрагментів. У конструкції пристроюаналога і пристрою, що заявляється, збігаються наступні ознаки наявності: - принаймні, одного набору об'ємних елементів, які є носіями візуальної інформації; - корпуса з підставою; - механізму повороту набора об'ємних елементів навколо осі, здійснюваного механізмом, кінематично зв'язаного з набором об'ємних елементів; - джерел світла, що висвітлюють інформаційні поверхні об'ємних елементів. Основними недоліками пристрою - аналога, які не дозволяють досягти поставленої перед пристроєм, що заявляється, мети є складність конструкції і технічної реалізації цієї конструкції для розробки і виготовлення малогабаритних пристроїв, складність і тривалість за часом заміни інформації, не можливість використання конструкції аналога для візуального представлення об'ємних макетів і реальних виробів в об'ємних упакуваннях, висока вартість пристрою. В якості пристрою-прототипу обране технічне рішення, викладене в патентній заявці № 2008142856/20 від 10.12.2008 г., поданої в Роспатент. Пристрій-прототип містить корпус з підставою, усередині якого розміщений механізм повороту, кінематично зв'язаний з набором об'ємних елементів, установлених на поворотних площадках, джерело світла, виконане з набору світлодіодів підсвічування і світловідбиваючий екран, установлений з тильної сторони пристрою. У конструкції пристрою-прототипу і пристрою, що заявляється, збігаються наступні ознаки наявності: - корпуса з поворотною (обертовою) площадкою, на якій установлені, з можливістю оперативної заміни, об'ємні елементи; - механізму повороту, кінематично зв'язаний із зазначеною площадкою й об'ємними елементами; - джерела світла, виконаного з набору світлодіодів підсвічування; світловідбиваючого екрана, установленого з тильної сторони пристрою; - блоку програмного управління механізмом повороту, погодженого з режимами включення/вимикання світлодіодів підсвічування. Недоліками пристрою-прототипу є: - обмеженість його використання, обумовлена тим, що пристрій-прототип має велику довжину, тому що він призначений для візуального представлення широкої гами однотипних об'ємних елементів; - конструкція прототипу не дозволяє створити його у виді уніфікованого модуля для наступного об'єднання, принаймні, з одним додатковим модулем; - механізму повороту площадки пристрою забезпечує тільки один ступінь свободи переміщення об'ємних елементів. В основу пристрою, що заявляється, для демонстрації інформації в динамічному режимі її представлення поставлена задача розробити такий пристрій, при використанні якого досягається технічний результат, що полягає в забезпеченні 5 додаткових ступенів свободи переміщення об'ємних елементів, у створенні конструкції уніфікованого модуля, що реалізує збільшення або зменшення габаритів пристрою, у поліпшенні його декоративних властивостей, що в сукупності забезпечує розширення областей використання пристрою. Поставлена технічна задача досягається за рахунок: - виконання в пристрої механізму повороту площадки у виді планетарної - передачі, що містить центральну шестірню і не менш двох шестірень-сателітів, що обертаються; - жорстка установка фіксаторів на осях сателітів; - використання в механізмі повороту електричного двигуна постійного струму з керованою швидкістю і реверсом напрямку обертання; - управління режимами включення/вимикання світлодіодів підсвічування пристрою й електродвигуна здійснено за допомогою електронного блоку програмного управління . Поставлена задача досягається тим, що механізм повороту площадки, з розміщеними на ньому набором об'ємних елементів, виконаний у виді планетарної передачі, що містить верхню центральну шестірню, кінематично зв'язану, принаймні, із двома шестернями-сателітами, а також нижню центральну шестірню, вісь якої жорстко з'єднана з верхньою центральною шестірнею, і кінематично зв'язана через шестірню водила з базовим електричним двигуном постійного струму, принаймні, одна з підстав кожної осі сателітів жорстко з'єднана с фіксатором, який забезпечує оперативну заміну об'ємних елементів, при цьому управління режимами включення/вимикання світлодіодів, швидкістю і напрямком обертання електродвигуна здійснені електронним блоком програмного управління. При використанні пристрою для демонстрації інформації забезпечується досягнення технічного результату, який полягає в забезпеченні додаткових ступенів свободи переміщення об'ємних елементів, у створені конструкції уніфікованого модуля, що реалізує збільшення або зменшення габаритів пристрою, у поліпшенні його декоративних властивостей, що в сукупності забезпечує розширення областей використання пристрою. Найбільш важливими істотними ознаками є: - виконання механізму повороту у виді планетарної передачі, що містить верхню центральну шестірню, кінематично зв'язану, принаймні, із двома шестернями-сателітами, і нижню центральну шестірню, кінематично зв'язану з базовим електродвигуном; - наявність жорсткого зв'язку, принаймні, однієї підстави кожної з осей-сателітів з фіксаторами об'ємних елементів; - набір світлодіодів підсвічування, а також електродвигун механізму повороту площадки пристрої електрично зв'язані з електронним блоком програмного управління. Доказова база відмітних ознак пункту 1 формули корисної моделі. Виконання механізму повороту площадки з об'ємними елементами у виді планетарної пере 43604 6 дачі, яка містить не менш двох, що обертаються шестерень-сателітів із жорстким зв'язком осей сателітів з кожним з об'ємних елементів. Використання цієї сукупності ознак засноване на тому, що планетарна передача, завдяки наявності шестірень-сателітів, що обкатуються навколо центральної шестірні, має геометричні осі, що переміщаються (обертаються) [Советский энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия. 1982, с. 1006]. Наявність обертових осей сателітів забезпечує кожному об'ємному елементу, при його жорсткі фіксації до осі, обертання навколо них, при цьому кутова швидкість осей-сателітів, а значить і самих об'ємних елементів, визначається співвідношенням діаметрів сателітів і центральної шестірні. Таким чином, кожен об'ємний елемент у пристрої має дві степені свободи переміщень. Перша ступінь - це обертання об'ємного елемента навколо осі центральної шестірні, друга ступінь це власне обертання кожного об'ємного елемента навколо власної осі, за рахунок обертання осі сателіта. Якщо, наприклад, об'ємний елемент виконаний у виді паралелепіпеда, а діаметри центральної шестірні і шестірень-сателітів обрані однаковими, то завдяки обертанню осі-сателіта і жорсткої фіксації об'ємного елемента до неї, його обране положення залишається постійним. Наприклад, фронтальна поверхня кожного з об'ємних елементів звернена убік спостерігача. Приведена сукупність ознак істотно відрізняє пристрій, що заявляється, від пристрою-прототипу. Базові світлодіоди підсвічування пристрою забезпечують зовнішнє підсвічування інформації, що розміщена на фронтальній поверхні кожного об'ємного елемента. Найбільш оптимальною конструкцією планетарної передачі є механізм із трьома сателітами. Така конструкція може розглядатися як уніфікований механічний модуль, який дозволяє використовувати планетарну передачу для найрізноманітніших об'ємних елементів з можливістю "нарощувати" пристрій шляхом з'єднання декількох модулів в одну конструкцію. Використання в пристрої планетарної передачі дозволяє спростити конструкцію, підвищити його надійність і ремонтопридатність. Простота зборки декількох модулів в єдину конструкцію забезпечується тим, що уніфіковані модулі мають між собою тільки електричний зв'язок, а відсутність кінематичного зв'язку між модулями визначає надійність роботи всієї зібраної з них конструкції. Також варто врахувати, що електродвигун обертання площадки в пристрої працює не періодично, як у прототипі, а в стаціонарному режимі, що є чинником підвищення надійності. Ремонтопридатність зібраної конструкції досягається заміною модуля, який вийшов з ладу, на новий. Таким чином, за критерієм промислової застосовності розглянута сукупність ознак має більш "високий рейтинг" у порівнянні з пристроєм - прототипом. Сукупність ознак управління режимами включення/вимикання базового набору світлодіодів, а також електродвигуна повороту, яке здійснюється електронним блоком програмного управління, дозволяє вирішити задачу створення уніфікованого модуля конструкції і незалежності роботи декіль 7 кох модулів, об'єднаних між собою в єдину конструкцію. Для досягнення цієї задачі досить погодити програму роботи кожного модуля і постачити кожен модуль малогабаритним електричним рознімачем. При зборці декількох модулів досить з'єднати їх між собою комутаційними кабелями. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 1 формули корисної моделі, логічно зв'язана між собою і не дозволяє, без утрати кінцевого результату, виключити кожну з ознак із їх сукупності. Сукупність відмітних ознак причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньої для досягнення технічного результату, що полягає в забезпеченні додаткових степенів свободи переміщення об'ємних елементів, у створенні конструкції уніфікованого модуля, що реалізує збільшення або зменшення габаритів пристрою, у поліпшенні його декоративних властивостей, що в сукупності забезпечує розширення областей використання пристрою. Подальші ознаки формули корисної моделі конкретизують конструкцію як усього пристрою в цілому, так і його окремі компоненти. Так за п. 2 формули корисної моделі корпус пристрою установлений горизонтально, а осі шестірень-сателітів орієнтовані по вертикалі і постачені фіксаторами, для забезпечення жорсткого зв'язку між вказаними осями й об'ємними елементами. Приведена сукупність ознак визначає перший тип пристрою, що заявляється, модулі якого призначені в основному для їхнього об'єднання в "лінійну конструкцію". Для цього типу пристроїв об'ємні елементи пристрою, орієнтовані по вертикалі і мають два ступені свободи переміщення по горизонталі. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведених у пункті 2 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п.3 формули корисної моделі корпус пристрою установлений вертикально, а осі шестіреньсателітів, що виходять із двох сторін обертової площадки, орієнтовані горизонтально, при цьому дві підстави кожної осі сателітів, розміщені праворуч і ліворуч від зазначеної площадки, постачені двома фіксаторами для забезпечення жорсткого зв'язку між сателітами й об'ємними елементами. Приведені ознаки визначають другий тип пристрою, у якого кількість об'ємних елементів збільшено в два рази, за рахунок оснащення кожної осі сателіта з двох сторін двома фіксаторами для установки об'ємних елементів. Цей тип пристрою має дві ступені свободи переміщення в вертикальній площині. Для об'єднання декількох модулів в єдину конструкцію вони можуть розташовуватися один відносно одного як по вертикалі, так і по горизонталі. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 3 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і 43604 8 достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 4 формули корисної моделі в планетарну передачу введений додатковий електродвигун, безпосередньо з'єднаний з віссю центральних шестірень, при цьому додатковий електродвигун електрично зв'язаний з електронним блоком програмного управління. Приведена сукупність відмітних ознак забезпечує пристроєві появу додаткового ефекту обертання самих об'ємних елементів при нерухомій площадці. Для реалізації цього ефекту необхідно виключити на визначений час базовий двигун, а включити додатковий. Так як при включенні додаткового двигуна сателіти обертаються навколо осі, то й об'ємні елементи також створюють таке обертання. Після виконання, принаймні, одного циклу повороту об'ємних елементів додатковий двигун виключається, власне обертання об'ємних елементів навколо осі припиняється, включається базовий двигун і об'ємні елементи обертаються навколо осі центральної шестірні. Всі операції вмикання-вимикання двигунів здійснює електронний блок програмного управління й у пристрої присутні дві ступені переміщення об'ємних елементів. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 4 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 5 формули корисної моделі осі сателітів виконані рухомими усередині своїх шестірень у вертикальному напрямку і постачені пружними елементами, які, з одного боку, жорстко з'єднані із сателітами, а з іншого боку зафіксовані на поверхні нижньої центральної шестірні, при цьому пружні елементи виконані нормально розтягнутими, а з нижньої сторони центральної нижньої шестірні встановлений ексцентрик, механічно взаємодіючий з нижньою підставою кожної рухливої осі сателіта при обертанні центральних шестірень. Приведена сукупність ознак призначена для забезпечення об'ємним елементам пристрою додаткової свободи переміщення у вертикальному напрямку. Це досягається за рахунок того, що кожна вісь сателіта виконується, наприклад, з поперечним перерізом прямокутної або еліптичної форми. Така форма забезпечує надійну фіксацію осі усередині кожної шестірні сателіта і, одночасно, дає можливість переміщатися кожної осі по вертикалі. Для забезпечення останнього передбачається ковзаюча посадка зазначених осей усередині самих шестірень-сателітів і усередині центральної нижньої шестірні. Пружний нормально розтягнутий елемент притискає шестірні-сателіти до низу і при обертанні центральних шестірень відбувається механічний контакт нижньої підстави кожної з зазначених осей з поверхнею ексцентрика. При цьому вісь переміщається нагору на висоту АН, пружний елемент розтягується, а після проходження ексцентрика, цей елемент повертає вісь сателіта у вихідне положення. У результаті цього кожен об' 9 ємний елемент у фронтальній площині робить додаткове "хвилеподібне переміщення". Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 5 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 6 формули корисної моделі діаметр кожної шестірні-сателіта виконана з діаметром меншим, чим діаметр верхньої центральної шестірні. Приведена сукупність відмітних ознак призначена для збільшення кутової швидкості обертання осей сателітів (об'ємних елементів) щодо кутової швидкості обертання верхньої центральної шестірні (обертової площадки). Така задача може виникнути при необхідності візуального представлення малогабаритних об'ємних елементів циліндричної, сферичної або еліпсної форми. Наприклад, для візуального представлення парфумних флаконів можливо збільшити кутову швидкість обертання шестірень сателітів у два рази, у порівнянні з кутовою швидкістю центральної шестірні. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведений у пункті 6 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 7 формули корисної моделі світловідбиваючий екран пристрою оснащений додатковою сітлопровідною пластиною, яка установлена поперед нього, при цьому, принаймні, одна торцева поверхня сітлопровідної пластини оптично погоджена з додатковим набором світлодіодів, встановлених усередині корпуса пристрою. Зазначена сукупність ознак у пристрої підлягли виконанню трьох додаткових технічних задач. Перша з них - це створення рівномірного контражурного висвітлення обертових об'ємних елементів. Це досягається за рахунок виконання широкої поверхні зазначеної пластини шліфованою або при нанесенні на зазначеній поверхні растрової світловідбиваючої структури. Друга задача - можливість візуального пред'явлення додаткової буквено-графічної інформації із тлом або без нього. Ця задача виконується за рахунок нанесення на широку поверхню світлопровідної пластини додаткової буквено-графічної інформації, яка диффузно відбиває світло. Для першої і другої задач потрібне оптичне узгодження, принаймні, однієї торцевої поверхні світлопровідного екрана із світлодіолами підсвічування. Третя задача - оптична "мультиплікація" обертових об'ємних елементів, для чого досить на широкій поверхні сітлопровідної пластини нанести покриття, яке дзеркально-відбиває світло, і сполучити дзеркально відбиваючу поверхню по горизонталі з обертовими об'ємними елементами. Завдяки дзеркальному відбиттю спостерігачеві пред'являються мнимі зображення тильних поверхонь обертових об'ємних елементів разом з інформацією на їхніх фронтальних поверхнях. При цьому, крім дзеркально-відбиваючого покриття на широкій поверхні світлопровідної пластини може 43604 10 бути розміщена також дифузно-відбиваюча інформація. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 7 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 8 формули корисної моделі світловідбиваючому екранові і додатковій сітлопровідній пластині додані форми розгорнутої циліндричної поверхні з радіусом R кривизни, обраної з інтервалу значень R1≤+/-R≤¥, де R1 - радіус обертової площадки пристрою, при цьому довжина хорди зазначеної циліндричної поверхні обрана не перевищуючої довжини корпуса пристрою. Приведена сукупність ознак пристрою призначена для використанню в пристрої, у яких світловідбиваюча пластина криволінійної форми постачена дзеркально-відбиваючим покриттям, що дає можливість реалізувати два додаткових оптичних ефекти: - мультиплікації мнимих зображень тильних широких поверхонь об'ємних елементів за рахунок формування їхніх мнимих зображень; - збільшення масштабності мнимих зображень об'ємних елементів, що формуються циліндричною дзеркальною поверхнею зазначеної пластини. Масштабність таких зображень здійснюється по горизонталі і залежить від радіуса R кривизни пластини. Обмеження радіуса кривизни світловідбиваючого екрана ліворуч визначається значенням радіуса кривизни площадки круглої форми або значенням радіуса окружності, описаної навколо площадки довільної форми. У противному випадку світлопровідна пластина буде заважати обертанню площадки. Обмеження справа визначає можливість використання дзеркально-відбиваючої сітлопровідної пластини плоскої форми. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 8 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 9 формули корисної моделі пристрій оснащений додатковим набором світлопровідних пластин, установлених із зазором між їх широкими примикаючими поверхнями, утворюючих смугову растрову структуру й охоплюючих обертову площадку з її бічних сторін, кожна з торцевих поверхонь зазначених пластин, яка розташована з тильної сторони зазначеної площадки, оптично погоджена з додатковим набором світлодіодів, при цьому в якості освітлювальних поверхонь обрані торцеві поверхні зазначених пластин, орієнтовані убік спостерігача і не освітлювані світлодіодами додаткових наборів. Приведена сукупність ознак призначена для додання пристроєві додаткової декоративності. Так як набір додаткових світлопровідних пластин, що утворять випромінюючу світло растрову структуру, охоплюють об'ємні елементи з двох протилежних сторін, то пристрій здобуває за рахунок цього додаткову можливість висвітлювати об'ємні 11 елементи у кольоодинамічному режимі. Останнє здійснюється за допомогою електронного блоку програмного управління, з яким світлодіоди торцевого підсвічування зазначеного набору пластин електрично зв'язані. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 9 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. За п. 10 формули корисної моделі, у підставі корпуса пристрою виконаний проріз у виді щілини, усередині якої розміщені додаткова група світлодіодів і механічний фіксатор додаткової сітлопровідної пластини, на поверхні якої нанесена додаткова диффузно-відбиваюча буквено-графічна інформація, при цьому нижня торцева поверхня світлопровідної пластини, яка введена усередину фіксатора, оптично погоджена зі світлодіодами додаткової групи. Приведена сукупність ознак призначена для збільшення інформаційної ємності пристрою шляхом установки, видалення і заміни додаткової світлопровідної пластини з додатковою інформацією. Для цих цілей і передбачений проріз у підставі корпуса і фіксатор зазначеної пластини. При фіксації додаткової світлопровідної пластини усередині корпуса пристрою її нижня торцева поверхня примикає до додаткових світлодіодам торцевого підсвічування, розміщених усередині корпуса. Завдяки світлопровідному ефектові додаткова інформація, що дифузно-відбиває світло, стає видимою. Таким чином, сукупність відмітних ознак пристрою, приведена у пункті 10 формули корисної моделі, причинно-наслідковим образом зв'язана з поставленою технічною задачею, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, тому є істотною. Корисна модель ілюструється графічним матеріалом, у якому представлені: Фіг.1-3 - конструктивні схеми пристрою з горизонтальним розташуванням корпуса; Фіг.4 - загальна схема розташування шестірень у планетарній передачі; Фіг.5-6 - кінематичні схеми планетарної передачі; Фіг.7 - конструктивна схема пристрою з вертикальним розташуванням корпуса; Фіг.8-9 - варіант кінематичної схеми пристрою з додатковим ступенем свободи переміщення; Фіг.10-15 - варіанти конструкції пристрою. У графічних матеріалах прийняті наступні позначення: 1 - корпус; 2 - обертова площадка; 3 - об'ємні елементи; 4 - світловідбиваючий екран з додаткової сітлопровідною пластиною; 5 - базові світлодіоди підсвічування; 6 - шестірні сателіти; 7 - центральна шестірня; 8 - шестірня водило; 9 - електродвигун; 43604 12 10 - додаткові світлодіоди; 11 - осі сателітів; 12 - вісь центральної осі шестірні водила; 13 - додаткова центральна шестірня; 14 - фіксатори для установки об'ємних елементів; 15 - додатковий електродвигун; 16 - додаткова підстава корпуса; 17 - нерухомий ексцентрик; 18 - пружнийелемент; 19 - додатковий світлопровідний екран; 20 - додатковий світлодіод; 21- набір світлопровідних елементів; 22 - додаткові світлодіоди; 23 - задня кришка; На Фіг.1 представлений фронтальний вид пристрою, у якому маються корпус 1, площадку 2, що обертається і на якій зафіксовані об'ємні елементи 3, світловідбиваючий екран 4, постачений додатковою сітлопровідною пластиною прямолінійної або криволінійної форми. На Фіг.2 представлена схема бічного перетину пристрою, на якому показані світлодіоди 5 базового набору, а також схема планетарної передачі. Передача складається з двох, трьох або чотирьох шестірень-сателітів 6, що обкатуються навколо верхньої центральної шестірні 7. Обертання площадки 2, також як і обертання осей сателітів 6, здійснює ведуча шестірня (водило) 8, розміщена на осі електродвигуна 9 постійного струму. Екран 4 з додаткової сітлопровідною пластиною, виконані, наприклад, у виді розгорнутої циліндричної поверхні і розміщаються з тильної сторони об'ємних елементів 2, нижня торцева поверхня сітлопровідної пластини зафіксована усередині корпуса 1 і оптично погоджена з додатковими світлодіодами 10. На Фіг.3 показаний вид пристрою зверху. Позиціями 11 і 12 показані осі шестірень сателітів 6 і верхньої центральної шестірні 7 відповідно. На Фіг.4 предаставлений один з варіантів виконання планетарної передачі, що містить три шестірні-сателіти 6 і верхню центральну шестірню 7. На Фіг. 4 ведуча шестірня (водило) не показано. При виборі всіх шестірень 6 і 7 однакового діаметра кутові швидкості їхнього обертання збігаються. На Фіг.5 і 6 представлені два варіанти кінематичних схем планетарної передачі, що реалізують конструкцію двох типів пристроїв. Так на Фіг.5 показана схема для пристроїв з горизонтальним компонуванням уніфікованих модулів, коли об'ємні елементи обертаються в горизонтальній площині. Для такого компонування осі 11 сателітів 6 і вісь 12 центральних нижніх і верхніх шестірень 7, 13 відповідно, орієнтовані вертикально. Водило 8 обертається електродвигуном 9 і за допомогою шестірні 7 передає обертання шестірням сателітам 6. На осях 11 встановлені фіксатори 14, призначені для установки об'ємних елементів. Для додання об'ємним елементам додаткового ступеня переміщення, обертання навколо осі 11, передбачена установка додаткового електродвигуна 15. Для реалізації цього переміщення двигун 9 відключається і шестірня-водило 8 зупиняється, потім включається двигун 15. 13 На Фіг.6 представлена кінематична схема планетарної передачи, використовуваної для реалізації другого типу пристрою з вертикальною установкою корпуса. Основна відмінність цієї схеми, від представленої на Фіг.5, полягає в тому, що осі 11 шестірень-сателітів 6 висунуті по обидва боки від них. У цьому варіанті осі 11 розташовуються горизонтально й обертання об'ємних елементів також відбувається у вертикальній площині. Загальний вид пристрою другого типу представлений на Фіг. 7. Корпус 1 пристрою фіксується на додатковій підставі 16, розташованої горизонтально. За рахунок того, що осі сателітів 6 висунуті на два боки від поверхонь шестірень 6, як це показано на Фіг.6, пристрій цього типу має можливість збільшити свою інформаційну ємність у два рази, за рахунок оснащення його (праворуч і ліворуч) двома обертовими площадками 2, двома наборами об'ємних елементів 3 і двох екранів 4. На Фіг.8 представлена кінематична схема планетарної передачі, що здійснює "хвилеподібний" рух кожної із об'ємних елементів, встановлених у фіксаторах 14. Для цього в пристрої під нижньою центральною шестірнею 13 установлений нерухомий ексцентрик 17, а осі сателітів виконані рухомими по вертикалі на висоту, яка рівна DН. Нормальне горизонтальне положення фіксаторів 14 визначається пружним елементом 18, який працює на розтягання. Для забезпечення рухливості осей 11 вони виконуються з прямокутним або еліптичними поперечним перерізом і встановлені у відповідних посадкових місцях усередині шестірень 6 і 13 по ковзаючий посадці. При обертанні шестірень-сателітів 6 їх рухливі осі 11 вступають у механічний контакт із екцентриком 17 і переміщуються нагору, як це показано на Фіг.9. На Фіг.10 представлений варіант конструкції пристрою, у якого в конструкцію введений додатковий світлопровідний елемент 19, нижня торцева поверхня якої розміщена усередині корпуса пристрою 1. На поверхні зазначеного елемента 19 розміщена додаткова буквено-графічна інформація, що відбиває світло дифузійним образом при підсвічуванні його нижнього торця додатковими світлодіодами 20. Робота цієї групи світлодіодів 20 також керується електронним блоком програмного управління . На Фіг.11 показаний бічний перетин описуваного варіанта пристрою. На Фіг.12 представлений фронтальний вид пристрою, постаченого додатковим набором світлопровідних елементів 21 довільної форми, які встановлені паралельно один до одного з проміжками між їх широкими примикаючими поверхнями. Зазначений набір світлопровідних елементів 21 формує смугову растрову структуру, яка випромінює світло своїми торцевими поверхнями, зверненими убік спостерігача. Торцеві поверхні зазначених елементів 21 підсвічуються набором світлодіодів 22, як це показано на фіг. 13. Задня кришка 23 закриває світлодіоди 22 і одночасно є додатковим фіксуючим і декоративним елементом корпуса пристрою. Приведена конструкція смугової растрової структури, за рахунок торцевого підсвічування торцевих поверхонь світлопровідних 43604 14 елементів 21, забезпечує пристроєві динамічне висвітлення, яке програмно управляється по спектру та інтенсивності світіння, що може розглядатися як декоративне обрамлення обертових об'ємних елементів 3. Можливі інші варіанти такого кольородинамічного обрамлення. На Фіг.14 і 15 показаний фронтальний і бічний види конструкції пристрою, у якого набір світлопровідних елементів 21 виконаний у виді набору криволінійних і конформних одна до одної пластин об'ємні елементи 3, що охоплюють їх як з боків, так і зверху. Робота пристрою ілюструється фігурами 2, 8, 9, 10, 11, 13 і 14. При включенні кабелю електроживлення пристрою (в ілюстративному матеріалі не представлений) у мережу перемінного струму на електронний блок програмного управління (в ілюстративному матеріалі не представлений) надходить випрямлений, стабілізований струм напругою до 18 вольт. Цієї напруги досить для управління електродвигуном 9. За рахунок обертання двигуна 9 обертаються верхня і нижня центральні шестірні 7 і 13 (Фіг.8, 9), обертання шестірні 7 передається шестерням-сателітам 6 із установленими фіксаторами 14. У такий спосіб реалізується перша ступінь свободи переміщення об'ємних елементів - кругове переміщення, доповнене власним обертанням самих осей 11 сателітів. При круговому переміщенні осей 11 відбувається механічний контакт їхніх нижніх підстав з поверхнею ексцентрика 17 (фіг. 8 і 9). При вільному переміщенні осей 11 сателітів по ковзаючий посадці у вертикальному напрямку відбувається переміщення кожної осі 11 нагору на висоту DН, при цьому об'ємні елементи, зафіксовані у фіксаторах 14, також переміщаються по висоті. Повернення осей 11 у нормальне положення здійснюють пружні елементи 18. У такий спосіб реалізується друга ступінь свободи переміщення об'ємних елементів вертикальне або "хвилеподібне переміщення". Після декількох циклів поворотів центральних шестірень 7 і 13 програмний блок відключає двигун 9 і включає додатковий двигун 15 після чого осі 11 шестерень-сателітів припиняють рух по колу, а обертаються самі разом з об'ємними елементами. У такий спосіб реалізується третя ступінь свободи переміщення об'ємних елементів - самостійне обертання навколо своєї осі. Одночасно з управлінням електродвигунами 9 і 15 блок програмного управління здійснює послідовні вмикання-вимикання всіх наборів світлодіодів 5, 10, 20 і 22 підсвічування в різних послідовностях і інтервалах часу роботи. Наприклад, базовий світлодіод 5 підсвічування може бути включений постійно і його призначення - висвітлювати фронтальні поверхні об'ємних елементів 3, а набір світлодіодів 10 включається періодично і призначення цього підсвічування - візуально виділяти буквенографічну інформацію на широкій поверхні додаткового світлопровідного елемента, установленого перед світловідбиваючим екраном 4 (Фіг.2, 11). Група світлодіодів 20 також включається періодично і їх робота програмно погоджена з роботою світлодіодів 10 (Фіг.10, 11), основне призначення світлодіодів 20 - візуально виділяти буквено 15 графічну інформацію на широкій поверхні додаткового світлопровідного елемента 19. Динамічний режим підсвічування растрової структури, сформованої наборами додаткових світлопровідних пластин 21 здійснюється набором світлодіодів 22 43604 16 (Фіг.13 і 14) постійно. Пристрій для демонстрації інформації в динамічному режимі їхнього представлення є перспективною реалізацією нових технічних можливостей проектування нових пристроїв. 17 43604 18 19 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 43604 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601