СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОЛОТНА С НАНЕСЕННЫМИ НА НЕГО ИЗОБРАЖЕНИЯМИ ДЛЯ ИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ДЕМОНСТРАЦИИ С ОДНОЙ ИЛИ БОЛЕЕ СТОРОН НАБЛЮДЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR DISPLACEMENT OF WEB WITH IMAGES APPLIED THEREON FOR DEMONSTRATION FROM ONE OR MORE OBSERVATION SIDES AND DEVICE TO THIS END

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройствам для демонстрации рекламной и другой информации посредством перемещающегося носителя изображения.
Уровень техники
Известны устройства (патент US №5822899, 1998 г., патент WO №020096 А2, 2007 г.), содержащие две параллельные бесконечные движущиеся цепи, между которыми закрепляется путем растяжек заданное количество полотен носителя изображения, соединенных в ленту, максимальная длина которой соответствует длине цепи, а цепи движутся между направляющими, фиксирующими цепи вдоль траектории перемещения и обеспечивающими компенсацию веса и силы натяжения полотна носителя за счет расположения втулок цепи между гранями направляющих, что обеспечивает скольжение цепи по направляющим боковыми выступами своих звеньев.
Существенным недостатком такого способа взаимного расположения цепи и полотна носителя и их перемещения является неспособность полотна противостоять нагрузкам от внешних воздействий, ветровых в частности, действующих по нормали к полотну и способных вызвать повреждение полотна и полное прекращение работы устройства.
Другим существенным недостатком является необходимость соединения полотен с изображениями в непрерывную замкнутую ленту, что затрудняет дискретную замену полотен и требует использования специальных средств их надежного соединения.
Другим существенным недостатком является способ крепления полотна к несущим цепям по его продольным кромкам, что приводит к необходимости монтажа на полотно специальных элементов крепления типа «люверс», использования специальных материалов полотна, обладающих эластичностью и допускающих натяжение, обуславливает невозможность крепления полотна по всей поверхности в иных от кромки точках, что в совокупности увеличивает стоимость самого полотна и операции его крепления, а также вносит ограничения на размерность полотна.
Другим недостатком является повышенная нагрузка на саму цепь и на элементы фиксации цепи в направлении, перпендикулярном направлению движения (вдоль оси роликов и втулок цепи), что само по себе представляет некорректное использование цепей, предназначенных в первую очередь воспринимать и передавать нагрузки по направлению движения. Нагрузочная способность движущихся цепей и ограничительных и направляющих элементов вдоль оси роликов недостаточна, что вызывается малой площадью пятна скольжения цепи по направляющей ввиду недостаточного размера выступа звеньев за наружные грани втулок, возникновением повышенного давления со стороны скользящего участка звеньев цепи на грани направляющих и неизбежного интенсивного износа направляющих. Вместе с тем нагрузка на цепь и направляющие в поперечном направлении вызывается ветровым воздействием на полотно и может иметь недопустимое значение.
Другим недостатком является необходимость в повышенных требованиях к точности установки направляющих по всей длине и их конструкционным характеристикам, исключающим их прогиб и возможное выскальзывание цепи из направляющих и ее заклинивание, что вынуждает использовать цепи специального назначения, серийно не выпускаемые, увеличивать число точек крепления направляющих, использовать специальные элементы регулировки положения направляющих, в конечном итоге приводящее к увеличению стоимости комплектующих и трудоемкости изготовления.
Раскрытие изобретения
Целью изобретения является создание способа пространственного перемещения полотна с изображениями для их непрерывной или последовательной демонстрации, лишенного указанных недостатков, а также создание устройства, позволяющего реализовать данный способ и имеющего дополнительные преимущества, в частности возможность эксплуатации без противоветровой защиты при больших размерах полотна.
Для достижения поставленной цели предложен способ горизонтального перемещения одного или нескольких полотен с изображениями по замкнутой траектории, заключающийся в статичном укреплении их на гибкой упругой подвижной системе, способной перемещаться с малыми энергозатратами относительно опорной системы и наблюдателя и передавать нагрузки от веса подвижной системы, самого полотна и внешних воздействий во время движения и остановки на неподвижное основание.
Подвижная система состоит из твердых упругих звеньев типа рейка, шарнирно сочлененных по длинным сторонам с помощью двух или более гибких приводных бесконечных лент в ленту гусеничного типа или присоединенных к бесконечным приводным лентам. Упругие звенья обладают требуемыми механическими, физическими и геометрическими характеристиками, достаточными для эффективного укрепления на них материала полотен и восприятия нагрузок от внешних воздействий.
Перемещение подвижной системы обеспечивается путем передачи крутящего момента от приводного механизма приводным гибким лентам.
Передача нагрузок от веса подвижной системы и внешних воздействий на основание осуществляется через опорную систему, состоящую из опорных валов, направляющих элементов и антифрикционных узлов, устанавливаемых на звеньях ленты.
Для реализации предложенного способа перемещения полотна предложено устройство, состоящее из несущего каркаса, наборного поля из твердых упругих реек, расположенных параллельно и шарнирно соединенных одна с другой по продольным граням в бесконечную звеньевую ленту гусеничного типа при помощи двух или более приводных параллельно расположенных тяговых цепей соответствующей длины со специальными элементами крепления на звеньях, опорно-направляющей системы, определяющей траекторию движения звеньевой ленты и обеспечивающей минимальные усилия ее перемещения, приводного механизма.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, выражается в том, что полотно с изображениями при его перемещении относительно опорной поверхности и глаз наблюдателя при нагрузках на полотно со стороны внешних воздействий остается неподвижным относительно движущейся системы твердых упругих элементов, на которых оно закреплено, чем определяется статичность нагрузок на полотно, препятствующая деформации полотна и его повреждению, а передача статических и динамических нагрузок на опорную поверхность осуществляется от воспринимающей их системы твердых упругих элементов, что позволяет осуществлять эксплуатацию информационного средства без дополнительной защиты от внешних воздействий, ветровых в частности, а также позволяет в больших пределах увеличивать площадь демонстрируемых изображений.
Другой технический результат выражается в возможности дискретного крепления и замены полотен с изображениями без необходимости их соединения друг с другом в непрерывную ленту, обладающую требуемыми значениями прочности на разрыв, что существенно упрощает этот процесс и саму эксплуатацию информационного средства.
Другой технический результат выражается в простоте крепления полотна к системе твердых элементов, отсутствии продольных статичных нагрузок на полотно, возможности крепления полотна по всей поверхности, что допускает использование материалов полотна, к которым не предъявляются требования по нагрузкам на растяжение, отсутствие необходимости монтажа специальных элементов крепления на полотне, быстроте монтажа и замены полотна, что существенно удешевляет и упрощает эксплуатацию информационного средства.
Другой технический результат выражается в том, что приводные цепи передают и воспринимают на себя только силы, совпадающие с направлением перемещения, не принимая участия в перераспределении сил от веса и натяжения полотна и внешних воздействий на опорную систему, что исключает внешний износ цепей и направляющих, их взаимное расклинивание, определяет высокую надежность работы информационного средства.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан принцип осуществления способа пространственного перемещения полотна с изображениями для их последовательного отображения.
На фиг.2 показан характер развития вариантов исполнения траекторий перемещения материала с изображениями.
На фиг.3 показан пример простейшего варианта конструкционного исполнения устройства, с помощью которого возможна реализация способа.
На фиг.4 показана конфигурация подвижной системы, ее положение относительно опорной системы и приводных элементов и распределение действующих сил.
Осуществление изобретения
Осуществление способа пространственного перемещения полотна с изображениями для их последовательного отображения демонстрируется фиг.1.
Твердые упругие элементы 2 типа рейки устанавливают между гибкими бесконечными лентами 4 с помощью свободных соединений 3, образуя тем самым непрерывную гибкую звеньевую ленту, упругую в направлении действия сил Fн и Fв.
Лента свободно перемещается относительно опорной поверхности 5, воспринимающей на себя нагрузки силы Fн, в частности силы ветровой нагрузки, и опорной поверхности 6, воспринимающей на себя вертикальные нагрузки Fв, в частности силы тяжести, за счет действия силы Fпр, передаваемой на бесконечные гибкие ленты 4 со стороны приводного механизма (на рисунках не показан), создающего вращающий момент М.
Свобода перемещения гибкой звеньевой ленты 4 относительно опорной поверхности 6 обеспечивается антифрикционными узлами 7, относительно опорной поверхности 5 - антифрикционными узлами 8.
На внешние поверхности реек 2 гибкой звеньевой ленты 4, представляющих упругую подвижную систему, закрепляют материал 1 типа полотно с изображениями, что определяет его неподвижность относительно перемещающейся звеньевой ленты, и одновременно подвижность относительно опорных поверхностей и наблюдателя.
Траектория перемещения гибкой звеньевой ленты, а равно материала 1 с изображениями относительно опорных поверхностей и наблюдателя, определяется конфигурацией опорных поверхностей 5 и может иметь различные варианты, отличающиеся количеством сторон наблюдения СН и ветвей накопления ВН, которых может быть по одной или более одной из каждых. Примеры развития траекторий демонстрируются фиг.2.
Пример простейшего исполнения устройства, его общая конструкция поясняется фиг.3.
Наборное поле гибкой звеньевой ленты образовано твердыми рейками 2 заданной геометрической формы и длины, закрепляемыми на специальных ушках 12 приводных цепей 4, выполняющих роль бесконечных гибких лент, приводимых в движение звездочками 10, на которые посредством вала 11 от приводного механизма (на рисунке не показан) передается крутящий момент М. Также к ушкам 12 цепей крепятся опорные подшипники 8, обеспечивающие свободное перемещение цепи относительно направляющих 9 и передачу на них нагрузок по нормали к рейкам Fн, и подшипники 7, обеспечивающие свободное перемещение цепи относительно направляющих 9 и передачу на них нагрузок по вертикали Fв.
Траектория движения ленты определяется положением приводных звездочек 10 и формой направляющих 9, в данном примере - прямая, возможными вариантами могут являться ломаная или дуга. Увеличение количества ветвей накопления или сторон отображения обеспечивается установкой дополнительных валов со звездочками и направляющих.
Направляющие 9 служат опорной поверхностью, неподвижно закрепленной на несущем каркасе (на рисунке не показан), относительно которой осуществляется перемещение звеньевой ленты, на которой размещаются полотна с изображениями.
На фиг.4 показана конфигурация подвижной системы, ее положение относительно опорной системы и приводных элементов и распределение действующих сил.
Представлено сечение узла по оси ведущей звездочки и вала, слева показан тип звена ленты, воспринимающего и передающего вертикальную составляющую нагрузок от веса подвижной системы и внешних воздействий, ветровых в частности, справа - тип звена ленты, воспринимающего и передающего горизонтальную составляющую нагрузок от внешних воздействий, ветровых в частности. Звенья по типам чередуются друг с другом.
На основании 6 конструкционного каркаса устройства располагаются ступицы 13 валов 11 приводных звездочек 10, направляющие 9 опорных роликов 7 и 8, верхние и нижние, образующие неподвижную опорную систему устройства, определяющую траекторию движения ленты.
Подвижную систему образуют цепи 4, верхняя и нижняя, твердые упругие рейки 2, закрепляемые на специальных ушках 12 цепей и антифрикционные узлы качения, ролики или подшипники 7 и 8, также устанавливаемые на специальных ушках 12 цепей с противоположной стороны звена 3. Вес подвижной системы и вертикальные составляющие паразитных воздействий, вместе определяющие значение силы Fв, через звено 3 цепи 4 и узел 7 передаются на основание направляющей 9, а от него на основание 6 устройства. Горизонтальные составляющие паразитных воздействий, равные Fн, передаются через звено 3 цепи 4 и узел 8 на боковые полки 14 направляющей 9, а от нее на основание 6 устройства.
Расположение реек 2 относительно ушек 12 звена 3 цепи 4 выбрано таким образом, чтобы обеспечить постоянство шага реек 2 на радиальных участках траектории движения для выбранного типа цепи.
При значительной длине реек 2 число цепей может быть большим двух, и установка дополнительных цепей выполняется через заданные расстояния вдоль длины реек 2 (на рисунках дополнительные цепи не показаны), также могут быть установлены дополнительные узлы 8 через заданные расстояния по длине реек 2 и дополнительные опорные поверхности для них.
Для возможности выполнения внутренней подсветки полотна твердые упругие рейки в одном случае выполняются из прозрачного материала, в другом случае могут иметь переднюю грань, к которой прилегает полотно с изображениями, уменьшенной ширины в пятне контакта полотна с рейками для снижения затененности источника света, находящегося сзади с боков рейки. Также может использоваться рейка более сложной конструкции комбинированного типа, включающая элемент конструкционной жесткости, элементы закрепления материала и элемент с узкой прозрачной гранью, к которой прилегает полотно.