ПАНЕЛЬ С УНИВЕРСАЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

Полезная модель относится к конструкторам и может быть использована в самых разных областях техники. Призвана для создания необходимых в быту и промышленности объектов интерьера и экстерьера. Уникальное соединение применимо практически ко всем твердым материалам. Для наиболее широкого применения оптимальным вариантом данной полезной модели является выполненная из пластика квадратная пластина с указанным стыковым замковым соединением на кромках (Фигура №1). Данное исполнение полезной модели позволит создавать и использовать в условиях помещений и улицы предметы садовой и детской мебели: столы, стулья, скамейки, стеллажи, шкафы, полки, детские домики и другие; предметы и элементы благоустройства: заборы, дорожки, напольные покрытия, оградки, навесы, перегородки, арки, и другие; предметы тары, иные декоративные конструкции, конструкции на воде, и другие.
Наиболее близким техническим решением, рассматриваемым как прототип, является конструктор RU 2070083 С1, 10.12.1996, содержащий плоскостные модули в виде неметаллических прямоугольных перфорированных панелей, кромки которых имеют чередующиеся пазы и трубчатые выступы для размещения в них соединительных стержней. Однако каждая плоскость может быть соединена с другими только при наличии соединительных стержней, варианты сборки имеют ограниченное функциональное назначение, разнообразие модулей увеличивает сложность реализации. Известны и другие строительные и игровые наборы, содержащие детали с различными видами крепления RU 81089 U1, 10.03.2009, RU 91000 U1, 27.01.2010. Однако получаемые игровые формы не отвечают поставленной задаче.
Поставленная техническая задача заключается в создании и использовании в быту и промышленности реально необходимых объектов интерьера, экстерьера и других объектов, в трансформации одних объектов в другие; а также в развитии творческой фантазии, конструкторского и пространственного мышления, индивидуальных и коллективных навыков и начал архитектурного формообразования при повышенной прочности и безопасности в обращении с укрупненными панелями и их сочетаниями; в упрощении производства, транспортировки, использования.
Задача решается заявляемой полезной моделью, суть которой характеризуется совокупностью следующих существенных признаков, где исключение одного из них не позволяет решать поставленную задачу (Фигура №2):
1
1
1. Панель квадратной формы со стороной Xмм-Yмм, толщиной Хмм/10 ( Здесь и далее размеры в миллиметрах), где величина X меняется в зависимости от назначения панели, a Y - это величина зазора между панелями, необходимого и достаточного для плотного их соединения. Квадратная форма обеспечивает беспрепятственное построение конструктора в пространстве. Это существенно увеличивает комбинаторные возможности заявляемого конструктора и отличает его от прототипа, имеющего модули различной величины и соединительные стержни. Отсутствие соединительных стержней делает сборку более простой и безопасной.
2. На каждой кромке панели расположены четыре выступа длиной Х/10-Y/2 видов А или Б, чередующиеся с четырьмя образованными ими пазами длиной X/10+Y/2 таким образом, что если на одном краю каждой кромки расположен выступ, то на другом - паз. При соединении панелей пазы вмещают выступы. Такая взаимная форма выступов и пазов позволяет соединять одинаковые пластины в перпендикулярных плоскостях.
3. Каждый выступ Б в форме параллелепипеда высотой X/10-Y/2 с основанием в форме параллелограмма с меньшими углами 71,57 градусов, с проходящей по середине кромки панели меньшей диагональю длиной Х/10-Y/2, при соединении панелей вмещается в разрез соответствующей формы выступа А в форме куба со стороной X/10-Y/2. Такая взаимная форма выступов А и Б позволяет соединять одинаковые пластины в одной плоскости.
4. Разрезы расположенных рядом выступов А и расположенные рядом выступы Б противоположно направлены таким образом, что разрезы выступов А1 вмещают выступы Б1, разрезы выступов А2 вмещают выступы Б2. Это не позволяет соединенным пластинам смещаться относительно друг друга по линии соединения.
5. Все ребра панели и ее выступов имеют скругление с радиусом Z, что создает нишу для замков, указанных в пункте 7, упрощает процесс попадания выступов в пазы и выступов Б в выступы А при соединении панелей.
6. На наибольших гранях выступов вида Б расположены замки в форме вогнутых/выдающихся полусфер, при соединении панелей вмещающие в себя расположенные на образованных разрезами внутренних гранях выступов вида А замки в форме выдающихся/вогнутых полусфер. Такие замки с достаточной для этого высотой/глубиной обеспечивают надежное удержание выступов Б в выступах А, предотвращают разъединение пластин в одной плоскости без приложения необходимой силы.
7. Каждый выступ имеет два замка в форме выдающихся полуцилиндров с примерным радиусом 5/12Z, расположенных на серединах обращенных к пазам граней выступов параллельно ближней кромке панели. Такие замки с достаточным для этого значением Z обеспечивают надежное удержание выступов в пазах, предотвращают разъединение пластин в перпендикулярных плоскостях без приложения необходимой силы.
Полезная модель поясняется изображениями и чертежами.
На фигуре №1 приведен общий вид универсальной панели со стыковым замковым соединением, выполненной из пластика, на нем хорошо видны находящиеся на кромках панели выступы А, А1, Б, Б1, образованные ими пазы, противоположно направленные разрезы, замки в виде полусфер, замки в виде полуцилиндров, указанные в соответствующих пунктах выше.
На фигуре №2 приведен чертеж рассматриваемой панели с видами ее сторон.
На фигурах №3, 4 и 5 в качестве примеров приведены варианты сборки конструктора из определенного объема цветных Панелей в плоскости и объеме: «цветной забор с надписью», «стеллаж», «детская комната».
Таким образом, в предложенном техническом решении дан теоретически выявленный и экспериментально подтвержденный оптимальный вид панели со стыковым замковым соединением, который в совокупности с формой уникального соединения, включающего в себя вышеуказанные выступы с разрезами и замками, является необходимым и достаточным комплексом условий для решения поставленной задачи создания простого в производстве и обращении универсального пространственного конструктора промышленного изготовления.
Автор исследовал десятки различных вариантов панелей (соединений) и их сочетаний с обработкой данных на компьютере по специализированным программам, в результате чего был установлен предлагаемый оптимальный вид панели со стыковым замковым соединением.
Полезная модель выполнена из цветного экологического пластика. На компьютерной модели панели апробирована сборка различных вариантов пространственных композиций (забор, стол, стул, стеллаж, - фигуры №3, 4, 5). Необходимая прочность конструкции при приложении силы в зависимости от назначения устанавливается непосредственно при производстве и достигается усилением толщины стенок панели, использованием внутренних ребер жесткости. Сборку может осуществлять как взрослый человек, так и ребенок. По данным признакам полезная модель соответствует критерию - "промышленная применимость".
При сравнении настоящего конструктора с прототипом выявлено, что предложенное устройство отличается рядом совокупных признаков:
• Уникальность панели, обусловленная квадратной формой и стыковым замковым соединением на кромках, позволяет использовать только один элемент одной формы в необходимом количестве, что исключает поиск и подбор нужных, отбрасывание неподходящих и заказ недостающих панелей при сборке, исключает затраты на производство панелей других видов и крепежа, упрощает первичную и последующие упаковку и транспортировку, это выгодно отличает настоящий конструктор от прототипа и других конструкторов, содержащих разные виды панелей и дополнительный крепеж.
• Универсальность панели, обусловленная возможностью безграничного соединения элементов в плоскости и объеме, позволяет создавать неограниченный перечень различных объектов: детский конструктор, тару, мебель, декорации, элементы благоустройства, строительные объекты на суше и воде, и так далее; позволяет без порчи и утраты материала трансформировать одни объекты в другие из одного объема панелей, тогда как использование прототипа направлено лишь на создание и трансформацию конкретных конструкций.
• Простота сборки, обусловленная стыковым соединением с замками, заключается в приставлении панелей друг к другу кромками А и Б и соединении их до защелкивания замков, что исключает установку дополнительного крепежа, необходимость участия помощника, увеличивает безопасность.
• Бытовая и промышленная применимость, обусловленная тем, что собранные из рассматриваемой панели объекты интерьера и экстерьера обладают техническими признаками непосредственно созданных для этой цели предметов, что позволяет использовать их в быту и в промышленности наравне с ними (например, собранные из таких панелей: стул, на котором может сидеть человек, ящик, в котором можно переносить ношу, забор, за который не зайдет животное, и так далее). Прототип и другие конструкторы не имеют таких возможностей, так как для этого не предназначены, или используются исключительно детьми.
Что позволяет считать заявляемое предложение соответствующим критерию "новизна".
В приведенных в заявке аналогах и в других известных решениях, указанных в библиографии источников информации, приведены технические решения, содержащие детали с фигурными пазами, выступами, замками для соединения между собой, но они не являются конструкторами, предназначенными для создания предметов интерьера и экстерьера, а кроме того, в них отсутствует совокупность указанных выше отличительных существенных признаков.
Суть полезной модели в работе заключается в том, что конструктор представляет собою необходимое для сборки количество идентичных панелей, в форме параллелепипеда длиной «Х-1», шириной «Х-1», высотой «Х/10», с шестью уникальными гранями: «А» (вид кромки пластины спереди, сзади), «Б» (вид кромки пластины слева, справа), «В» (вид сверху, снизу). Выбор размеров единичной панели, где X = любое число от 300 мм до 400 мм, обусловлен, с одной стороны, эргономическими требованиями к собираемым объектам, а с другой стороны, конструктивными требованиями прочности, устойчивости и надежности при конструировании объектов и технологичностью заводского изготовления панели штампами и пресс-формами. Как вариант (специальное назначение) рассматриваемая полезная модель может являться детским настольным конструктором с уменьшенными деталями, тогда значение X оптимально между 30 и 100 мм, а наличие признаков, указанных выше в пунктах №5, №6 и №7 не обязательно.
Кромки панелей имеют выступы видов А и Б, которые при соединении в одной плоскости сопрягаются соответственно с выступами видов Б и А других панелей, фиксируются имеющимися на сопрягающихся гранях указанных выступов замками в виде вогнутых/выдающихся полусфер;
Кромки панелей имеют выступы видов А и Б, которые при соединении в перпендикулярных плоскостях сопрягаются с образованными такими же выступами пазами других панелей, фиксируются имеющимися на обращенных к пазам гранях выступов замками в виде выдающихся полуцилиндров.
К одной кромке одной панели крепится от одной до трех таких же панелей путем приставления их друг к другу кромками с выступами видов А и Б и окончательного соединения их до защелкивания замков.
Комбинируя панели и их сочетания, можно получать самые разнообразные пространственные формы и их правильные и неправильные комбинации, образующие в итоге необходимые объекты интерьера и экстерьера (фигуры №3, 4, 5).
Положительный результат, получаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в том, что предложенный конструктор позволяет осуществлять быструю трансформацию одних пространственных форм в другие, соизмеримые с ростом человека, а сами формы представляют собой различные архитектурные композиции и пространственные построения: от отдельных предметов до элементов или моделей архитектурных интерьеров, сооружений, городов и так далее.
Конструктор универсален, предназначен для всех и может быть использован в домашних условиях, в детских садах, в школах, на придомовых территориях, на промышленных объектах и так далее. Размеры элементов и фактура материала позволяют вовлекать в сборку и тем самым развивать также людей с пораженными системами: зрительной, слуховой, двигательной.
Панель с универсальным соединением - элемент конструктора, предназначенная для создания объектов интерьера и экстерьера, содержащая квадратную пластину со стороной X-Y, толщиной Х/10 (где X меняется в зависимости от назначения панели, a Y - это величина зазора между панелями, необходимого и достаточного для плотного их соединения), со стыковым замковым соединением, отличающаяся тем, что на каждой кромке панели расположены четыре выступа длиной X/10-Y/2 видов А или Б, чередующиеся с четырьмя образованными ими пазами длиной X/10+Y/2 таким образом, что если на одном краю каждой кромки расположен выступ, то на другом - паз, при этом каждый выступ вида Б в форме параллелепипеда высотой X/10-Y/2 с основанием в форме параллелограмма с меньшими углами 71,57 градусов, с проходящей по середине кромки панели меньшей диагональю длиной X/10-Y/2 при соединении панелей вмещается в разрез соответствующей формы выступа А в форме куба со стороной X/10-Y/2; разрезы расположенных рядом выступов А и расположенные рядом выступы Б противоположно направлены таким образом, что разрезы выступов А1 вмещают выступы Б1, разрезы выступов А2 вмещают выступы Б2; все ребра панели и ее выступов имеют скругление с радиусом Z; на наибольших гранях выступов Б расположены замки в форме вогнутых/выдающихся полусфер, при соединении панелей вмещающие в себя расположенные на образованных разрезами внутренних гранях выступов А замки в форме выдающихся/вогнутых полусфер; каждый выступ имеет два замка в форме выдающихся полуцилиндров с примерным радиусом 5/12Z, расположенных на серединах обращенных к пазам граней выступов параллельно ближней кромке панели.