МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ПРИЗМ ДЕМОНСТРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к информационной технике, а именно, к механизму поворота информационных элементов демонстрационных установок.
Демонстрационные установки, информационные элементы которых имеют форму трехгранной призмы, приобрели широкое распространение. Призмы устанавливаются с возможностью периодического поворота на 120 градусов и фиксирования в положении, при котором одна из граней каждого информационного элемента образует с одной из граней каждого другого информационного элемента сплошное информационно-рекламное поле.
Механизм поворота призм таких демонстрационных установок включает приводной вал и установленные по всей его длине ведущие зубчатые элементы, имеющие хвостовики с разрезами, на которые надеты хомуты, которыми хвостовики прижаты к валу. Ведущие зубчатые элементы представляют собой конические шестерни или зубчатые сектора, входящие в зацепление с ведомыми звездочками, с которыми соединены оси призм. При использовании конических шестерен с помощью электронных средств валу задают периодическое вращение, при использовании зубчатых секторов вал вращается без остановок.
Для того, чтобы при повороте соседние призмы не зацеплялись друг за друга, механизм поворота выполняют таким образом, чтобы начало поворота каждой следующей призмы происходило с некоторым запаздыванием. Для этого конические шестерни или зубчатые сектора устанавливают на вале так, чтобы каждая следующая коническая шестерня или каждый следующий зубчатый сектор был развернут относительно предыдущего на некоторый угол в диапазоне 1-3 градуса, как правило, около 1,5 градуса. Это может быть достигнуто разными конструктивными средствами.
В демонстрационной установке по патенту UA 81869 на изобретение механизм поворота призм представляет собой приводной вал с установленными на нем зубчатыми секторами. Между зубчатыми секторами размещены соединительные втулки, которые выполнены в виде полого цилиндра и устанавливаются на валу между зубчатыми секторами. На концах втулки имеют хвостовики с лысками, причем плоскости лысок одного хвостовика расположены под углом к плоскостям лысок другого хвостовика. Хвостовики с лысками входят в посадочные гнезда зубчатых секторов и обеспечивают расположение последних под углом 1,5 градуса друг к другу. На валу втулки закреплены с помощью винтов-саморезов.
В демонстрационной установке фирмы Prismaflex International, используюемой во многих странах, в том числе и в Украине, в качестве ведущих зубчатых элементов могут использоваться как конические шестерни, так и зубчатые сектора. Эти ведущие зубчатые элементы выполнены за одно целое с цилиндрическими втулками, имеющими на одном конце разрезной хвостовик, а на другом посадочное гнездо. Соединительные втулки выполнены в виде полого цилиндра с хвостовиком на одном конце и посадочным гнездом на другом конце. Хвостовик соединительных втулок имеет цилиндрическую форму. Ведущие зубчатые элементы установлены на валу таким образом, что хвостовик соединительной втулки вставлен в посадочное гнездо втулки одной конической шестерни или одного зубчатого сектора, а в посадочное гнездо соединительной втулки вставлен разрезной хвостовик втулки другой конической шестерни или другого зубчатого сектора.
В этой демонстрационной установке использован полый четырехгранный вал. Когда разрезной хвостовик втулки ведущего зубчатого элемента вставлен в посадочное гнездо соединительной втулки, лепестки хвостовика втулки ведущего зубчатого элемента прижимаются стенками посадочного гнезда соединительной втулки к поверхностям вала. Для лучшего прижимания используются хомуты, надетые на внешнюю поверхность посадочного гнезда.
Во избежание зацепления соседних призм при их повороте, в некоторых модификациях демонстрационной установки фирмы Prismaflex International используют полый четырехгранный вал, скрученный на определенный угол вокруг своей оси. Угол разворота одного ведущего зубчатого элемента относительно друого в этих модификациях демонстрационной установки определяется углом разворота поверхностей винтообразного вала в местах зажима хвостовиков втулок ведущих зубчатых элементов. То есть в демонстрационной установке фирмы Prismaflex International соединительная втулка только способствует фиксированию хвостовика втулки конической шестерни или зубчатого сектора, но в определении угла их разворота роли не играет.
Применение четырехгранного вала обеспечивает надежное фиксирование на нем ведущих зубчатых элементов, т.е. делает невозможным даже незначительное их проворачивание относительно вала.
Но при эксплуатации четырехгранного вала проявляется его недостаток. Под действием внешних факторов, в частности ветра, нагревания и охлаждения, корпус демонстрационной установки испытывает деформации, которые передаются и на приводной вал механизма поворота призм, установленный в нижней горизонтальной части корпуса. В результате деформаций, а также усилий, действующих на четырехгранный вал при его вращении приводом демонстрационной установки, в местах схождения граней вала возникают напряженности, которые приводят к образованию трещин и в результате - к поломке вала. Замена вала - сложная и дорогостоящая процедура. А когда используется скрученный вокруг оси вал, к этому недостатку прибавляется сложная технологическая проблема его изготовления.
В основу изобретения поставлена задача создать механизм поворота призм, в котором обеспечено надежное фиксирование на приводном валу ведущих зубчатых элементов и который является простым в изготовлении и надежным в эксплуатации.
В механизме поворота призм демонстрационной установки, который включает приводной вал и установленные по всей его длине ведущие зубчатые элементы, имеющие хвостовики с разрезами, на которые надеты хомуты, которыми хвостовики прижаты к валу, поставленная задача решается тем, что приводной вал выполнен круглым в поперечном сечении и имеет по меньшей мере один продольный шлиц, а на внутренней стороне хвостовиков выполнен по меньшей мере один продольный выступ, который входит в шлиц.
Предпочтительно, чтобы приводной вал имел три продольных шлица, а хвостовики имели три продольных выступа.
Приводной вал может быть выполнен монолитным или в виде трубы.
Приводной вал может быть скрученным вокруг своей оси.
В качестве ведущих зубчатых элементов могут использоваться конические шестерни или зубчатые сектора.
На фиг.1 и 2 показан приводной механизм с использованием в качестве ведущих зубчатых элементов конических шестерен. Фиг.1 - вид со стороны хвостовика конической шестерни, надетой на вал, с поперечным разрезом по хвостовику, фиг.2 - вид сбоку надетой на вал конической шестерни.
На фиг.3 и 4 показан приводной механизм с использованием в качестве ведущих зубчатых элементов зубчатых секторов. Фиг.3 - вид со стороны хвостовика зубчатого сектора, надетого на вал, с поперечным разрезом по хвостовику, фиг.2 - вид сбоку надетого на вал зубчатого сектора.
Механизм поворота призм демонстрационной установки включает приводной вал 1 и установленные на нем ведущие зубчатые элементы: или конические шестерни 2 (фиг.1 и 2), или зубчатые сектора 3 (фиг 3 и 4). На чертежах показана только одна коническая шестерня и один зубчатый сектор. Конические шестерни 2 и зубчатые сектора 3 имеют хвостовики 4 с разрезами 5. Для прижимания хвостовиков 4 к приводному валу 1 использованы хомуты 6.
Как показано на чертежах, приводной вал 1 выполнен монолитным, круглым в поперечном сечении и в лучшем исполнении имеет три продольных шлица 7. На внутренней стороне хвостовиков 4 выполнено три продольных выступа 8, которые входят в шлицы 7.
Однако приводной вал может быть выполнен и в виде трубы. В этом исполнении стенки трубы должны иметь достаточную толщину для того, чтобы вал со шлицами сохранял достаточную прочность.
Приводной вал необходимого профиля, например монолитный круглый с тремя шлицами, может быть изготовлен из алюминия или алюминиевого сплава методом экструзии. При необходимости концы полученного в результате экструзии вала зажимают, скручивают его вокруг оси на нужный угол и подвергают операции старения. После ее окончания скрученный вал сохраняет свою форму.
На изготовленный вал 1 на нужном расстоянии друг от друга надевают ведущие зубчатые элементы: или конические шестерни 2, или зубчатые сектора 3. Хомутами 6 прижимают разрезные хвостовики 4 конических шестерен 2 или зубчатых секторов 3 к валу 1. При этом выступы 8 хвостовиков 4 конических шестерен 2 или зубчатых секторов 3 находятся в шлицах 7 вала 1 и этим предотвращается проворачивание конических шестерен или зубчатых секторов относительно вала.
Во время эксплуатации демонстрационной установки напряжения, вызванные деформациями корпуса и вращательными усилиями привода, по круглому приводному валу распределяются равномернее, чем по квадратному приводному валу. Поломки такого вала практически исключены, благодаря чему повышается надежность эксплуатации механизма поворота призм в целом.