Механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки

1. Механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки, який містить привідний вал, що має елемент з'єднання його з джерелом, неметалеві механізми обертання по числу призм в установці, до складу кожного з яких входить диск із закріпленою на привідному валу маточиною та блок-шестірня, кінематично зв'язана з диском, при цьому диск має паз, утворений на його периферійній боковій циліндричній поверхні, і виступ, розташований під пазом на його торцевій поверхні, оберненій до блок-шестерні, а блокшестірня виконана у два яруси, перший з яких має три зубці, орієнтовані один щодо іншого під кутом 120°, виконані з можливістю зчеплення з пазом диска, а другий має три зубчасті виступи, орієнтовані між собою під кутом 120°, зубчасті виступи другого ярусу розвернуті відносно зубців першого ярусу під кутом 60° і виконані з можливістю контактування їх бічних поверхонь з бічними поверхнями виступу диска, який відрізняється тим, що привідний вал механізму має чотирикутний про U 2 47083 1 3 складні і вимагають значних затрат часу, особливо при несприятливих погодних умовах. Тому фірмою Rotapanel був розроблений і впроваджений рекламний пристрій з принципово новим конструктивним виконанням механізму повороту призм. (http://www.rotapanel.ru/). Це конструктивне вирішення захищено патентом України №74437, опублікованим 15.12.2005р. Патент України №74437 на винахід є найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється. Механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки містить привідний вал, виконаний з можливістю з'єднання з джерелом обертання, та неметалеві механізми обертання в кількості по числу призм в установці. Кожний механізм обертання складається з встановленого на валу диска та блок-шестерні, що кінематично зв'язана з диском. На периферійній боковій циліндричній поверхні диска виконаний паз, під пазом на торцевій поверхні диска утворений виступ. Блок-шестірня виконана у два яруси, перший з яких має три зубці, орієнтовані один щодо іншого під кутом 120°, а другий має три зубчасті виступи, теж орієнтовані між собою під кутом 120°. При цьому виступи другого ярусу розвернуті відносно зубців першого ярусу під кутом 60°. Зубці та виступи блокшестерні виконані так, а блок-шестерня по відношенню до диска встановлена так, що зубці мають можливість зчіплюватись з пазом диска, а виступи мають можливість контактувати своїми бічними поверхнями з бічними поверхнями виступу диска. Недолік цієї конструкції полягає у недосконалому кріпленні диска до привідного вала. При обертанні диска привідним валом основне навантаження припадає на неметалеву втулку диска, встановлену на привідному валу, яка, працюючи в умовах циклічного навантаження, втрачає можливість обертатись разом з валом або часто взагалі руйнується. Крім того, диск затиснутий на валу між торцевими поверхнями проміжних елементів, які при експлуатації зношуються. Диск, крім обертання навколо привідного вала, ще отримує можливість зсуву вздовж вала, що спочатку спричиняє збільшення сил тертя рухомих пар, які змушені обертатись з ривками і заїданнями, а зрештою вихід їх з ладу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити відомий механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки, при якому, шляхом зміни форми вала і засобу кріплення диска до вала, досягалась би надійність закріплення диска на валу при забезпеченні міцності диска у місці кріплення, полегшувались би його монтаж і ремонт та збільшувався б термін експлуатації. Поставлена задача вирішена таким чином. Механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки, як і відомий механізм, містить привідний вал з елементом з'єднання його з джерелом обертання, неметалеві механізми обертання по числу призм в установці, кожен з яких складається з диска із закріпленою на привідному валу маточиною та з блок-шестерні, кінематично зв'язаних між собою. Диск має паз на своїй периферійній боковій циліндричній поверхні і ви 47083 4 ступ, утворений під пазом на торцевій поверхні диска, що обернена до блок-шестерні. Блокшестірня виконана у два яруси, перший з яких має три зубці, орієнтовані один щодо іншого під кутом 120°, виконані з можливістю зчеплення з пазом диска, а другий має три зубчасті виступи, орієнтовані між собою під кутом 120°. При цьому зубчасті виступи другого ярусу розвернуті відносно зубців першого ярусу під кутом 60° і виконані з можливістю контактування їх бічних поверхонь з бічними поверхнями виступу диска. Згідно з корисною моделлю, що заявляється, привідний вал механізму має чотирикутний профіль поперечного перерізу, маточина диска видовжена і має на видовженій частині два діаметрально протилежно розташовані подовжні прорізи. На видовженій частині маточини встановлений хомут, що з внутрішньої сторони має дві діаметрально протилежно розташовані пари вусиків, які вставлені в подовжні прорізи маточини, і виконані так, що в них встановлені два протилежні кути привідного вала. Кути привідного вала спираються на пари вусиків хомута і затискаються між ними хомутом, утворюючи міцне і надійне з'єднання вала з диском і виключаючи поздовжній зсув диска. При цьому прямокутний вал передає крутний момент на маточину, хомут міцно затискає маточину в западинах, утворених вусиками, і унеможливлює зсув диска вздовж вала. Крім того, таке кріплення диска до вала полегшує монтаж привідного механізму, збільшуючи швидкість і точність виставлення диска щодо блокшестерні, а неметалева маточина диска, обтиснута хомутом в місці розташування прорізей, розвантажена і не руйнується навіть при збільшенні крутного моменту. Тому відпадає потреба у масивних пластмасових дисках та блок-шестернях, і в тілі дисків та блок-шестерень утворені глухі пази або наскрізні отвори так, щоб забезпечити принцип рівної товщини в елементах дисків та блок-шестерень. Переважним є виконання механізму повороту, при якому привідний вал має квадратний трубчастий профіль поперечного перерізу, поверхні кожної пари вусиків, які контактують з кутом привідного вала і утворюють западину, виконані одна щодо іншої під прямим кутом, а зовнішній розмір діагоналі вала дорівнює відстані між найбільш віддаленими точками протилежних западин, утворених парами вусиків. Також переважним є виконання механізму повороту, при якому привідний вал механізму повороту поділений на умовні ділянки по числу призм, довжина зазначених ділянок дорівнює ширині грані призми з урахуванням величини зазору між призмами, і кожна наступна умовна ділянка скручена по відношенню до попередньої на кут 1-3°. Таке виконання забезпечує неодночасний початок обертання сусідніх призм і робить можливим зменшення зазору між призмами. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 наведено зовнішній вигляд конструктивного виконання механізму повороту для однієї тригранної призми; на Фіг.2 наведено зображення вигляду збоку механізму повороту, що на Фіг.1; на Фіг.3 зображений переріз по А-А на 5 Фіг.1. Креслення, як і опис прикладу конкретного виконання механізму повороту тригранних призм, наведені лише для пояснення і не обмежують обсяг прав, визначений формулою корисної моделі. Механізм повороту тригранних призм розташований в корпусі динамічної демонстраційної установки (не показаний) і містить привідний трубчастий квадратний вал 1, встановлений на опорних елементах і з'єднаний з мотор-редуктором (не показані), і механізми обертання. Кількість механізмів обертання збігається з кількістю призм 2 демонстраційної установки. Кожний механізм обертання містить диск 3 і блок-шестерню 4, розташовані так, що вісь обертання диска перпендикулярна осі обертання блок-шестерні. Диски 3 встановлені жорстко на валу 1 на відстані один від одного, яка дорівнює ширині грані призми 2 з урахуванням зазору між призмами. Кожна блокшестірня 4 закріплена жорстко на осі відповідної призми 2. Диск 3 має паз 5 на своїй периферійній боковій циліндричній поверхні і виступ 6, виконаний під пазом на торцевій поверхні диска, що обернена до блок-шестерні. При цьому паз 5 і виступ 6 диска виконані симетрично щодо їх спільної осі симетрії. Це дає можливість обертати призми як за ходом часової стрілки, так і проти ходу, окрім того, забезпечує плавність обертання призм. Маточина диска 3 має видовжену частину 7. Блок-шестірня 4 виконана у два яруси, перший з яких має три зубці 8, орієнтовані один щодо іншого під кутом 120°, а другий має три зубчасті виступи 9, теж орієнтовані між собою під кутом 120°, але розвернуті відносно зубців 8 першого ярусу під кутом 60°. Диски 3 і відповідні їм блок шестерні 4 кінематично зв'язані між собою. Зубці 8 виконані з можливістю зчеплення з пазом 5 диска, а зубчасті виступи 9 другого ярусу виконані з можливістю контактування їх бічних поверхонь з бічними поверхнями виступу 6 диска. У видовженій частині 7 маточини виконано два поздовжні діаметрально протилежно розташовані прорізи. На видовженій частині маточини встановлений хомут 10, що з внутрішньої сторони має дві діаметрально протилежно розташовані пари вусиків 11, які вставлені в поздовжні прорізи маточини. Поверхні кожної пари вусиків, які контактують з кутом привідного вала і утворюють западину, виконані одна щодо іншої під прямим кутом, а зовнішній розмір діагоналі вала дорівнює відстані між найбільш віддаленими точками протилежних западин, утворених парами вусиків, що робить можливим точну фіксацію вала в маточині. Для полегшення механізму приводу в тілі дисків та блок-шестерень утворені глухі пази або наскрізні отвори так, щоб забезпечити принцип рівної товщини в елементах дисків та блок-шестерень. Таке виконання елементів механізму обертання запобігає виникненню неточності їх форми під час усадки 47083 6 після лиття. Точна геометрія дисків та блокшестерень, кінематично зв'язаних між собою під час обертання призм, призводить до зменшення сил тертя між елементами, уникнення заїдань і перекосів, тобто збільшує надійність механізму повороту тригранних призм при зменшенні його ваги. Для уникнення зчеплення сусідніх призм під час повороту при максимальному зближенні тригранних призм, щоб досягти почергового початку їх обертання, привідний вал механізму повороту поділений на умовні ділянки по числу призм. Довжина зазначених ділянок дорівнює ширині грані призми з урахуванням величини зазору між призмами, і кожна наступна ділянка скручена по відношенню щодо наступної на кут 1-3° (на фігурах креслень не показано). Механізм повороту тригранних призм динамічної демонстраційної установки працює так. Виставляють диски 3 так, щоб їх торцеві поверхні, що обернені до блок-шестерен 4, були наближені до торцевих поверхонь блок-шестерен, але не ковзали по ним, і затискають хомути болтами. При включенні мотор-редуктора привідний вал починає обертатись. Кути квадратного трубчастого приводного вала фіксуються в западинах, утворених вусиками хомута, який міцно притискає маточину до вала, утворюючи міцне і надійне з'єднання вала з диском, що передає крутний момент від диска 3 на блок-шестерню 4. Привідний вал з маточиною, обтиснутою хомутом 10 в місці розташування прорізей, працює як єдиний елемент, маточина розвантажена, а тому не буде руйнуватись навіть при аварійному збільшенні крутного моменту. При обертанні диска зубці 8 спочатку орієнтовані так, що бічні поверхні сусідніх зубців паралельні торцевій поверхні диска, на якій розташований виступ 6. До моменту, поки виступ 6 диска не зіткнеться з виступом 9 другого ярусу блок-шестерні 4. Зубець 8 блок-шестерні при цьому потрапляє в паз 5 і вільно провертається в ньому разом з блок-шестернею, валом, на якому вона закріплена, та призмою 2. В момент, коли виступ 6 диска виходить із зачеплення з зубчастим виступом 9, зубець 8 виходить з пазу 5. Подальшого обертання блок-шестерні з призмою не відбувається, торцева поверхня диска 3 утримує зубці 8 від обертання. Завдяки тому, що диски 3 на валу 1 утримуються в западинах вусиків хомутів 10, отвори дисків можуть бути дещо більшими, ніж розмір вала, тому їх можна легко одягати на скручений на кут від 1,5° до 3° вал, чим досягається уникнення зчеплення сусідніх призм під час повороту при максимальному зближенні тригранних призм в динамічних демонстраційних установках. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 47083 8 Підписне 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