Устройство переключения режимов работы динамического пилона
DYNAMIC PYLON MODE SWITCHING DEVICE

Изобретение относится к спортивным снарядам, в частности пилонам, предназначенным для выполнения исполнителями гимнастических упражнений.
Пилоны бывают статичными и динамическими. Динамический пилон состоит из узлов: шеста и опор, одной или двух. Шест и опоры соединены с возможностью вращения шеста, как правило, с использованием подшипников, одного или нескольких. Подвижный узел «Шест» динамического пилона служит опорой для исполнителя гимнастических упражнений на шесте и может состоять из различных комбинаций нескольких деталей, таких как труба, вал, втулка, винт, гайка и других. Статичный узел «Опора» динамического пилона предназначен для установки и удержания шеста на месте эксплуатации и может состоять из различных комбинаций нескольких деталей, таких как диск, втулка, ось и другие детали. Динамические пилоны могут функционировать как в статичном, когда шест пилона нельзя вращать, так и в динамическом режиме, когда шест можно вращать. Динамический пилон содержит детали, комбинация которых составляет устройство переключения режимов работы пилона. Удобство эксплуатации динамического пилона зависит от многих факторов, среди которых и удобство переключения режимов его работы, которое, в свою очередь, определяется особенностями конструкции устройства переключения режимов работы динамического пилона.
Известно быстродействующее устройство переключения режимов работы (патент CN 107875609, опубликован 06.04.2018) для пилона, состоящее из комбинации деталей, входящих в различные части устройства: неподвижную, вращающуюся, соединяющую. Неподвижная часть состоит из диска и силиконовой прокладки. Вращающаяся часть состоит из неподвижной втулки с зубьями, пружинами, подвижной втулки с зубьями, кулачками, установочными штифтами, сферическими стержнями, вращающимися втулками, силиконового кольца, цилиндрических штифтов. Соединительный узел состоит из соединительной трубы, упорного подшипника, втулки, прокладки и радиальных подшипников.
К недостаткам устройства по патенту CN 107875609 относится то, что для его изготовления требуется проводить большой объем станочных работ и осуществлять квалифицированную сборку. Для перевода пилона из одного режима работы в другой необходимо наклониться или присесть и поднять внешнюю втулку, затем повернуть ее на определенный угол и отпустить, чтобы она самостоятельно переместилась вниз.
Известен пилон (патент FR 3041884, опубликован 07.04.2017), содержащий комбинацию деталей, образующую устройство для переключения режимов его работы и состоящую из:
- засова, с прикрепленной к нему механическим способом крышкой;
- полого цилиндра, являющегося частью шеста пилона, имеющего по меньшей мере одну основною выемку для постоянного размещения засова, образующую направляющую для перемещения засова. Основная выемка для засова выполнена в стенке полого цилиндра в виде по меньшей мере одной прорези Г-образной формы, открытой во внутреннее пространство полого цилиндра и во внешнее пространство вокруг него;
- нижней опоры с выступом, имеющим выемку для периодического временного размещения средней части засова. Выступ размещен внутри полого цилиндра.
Недостатком технического решения по патенту FR 3041884 является сложный процесс переключения режимов работы динамического пилона. Для перевода пилона из динамического режима работы в статичный необходимо поднять крышку, чтобы засов переместился вверх по короткому вертикальному участку прорези до упора вверх, затем повернуть ее, чтобы засов переместился в горизонтальном участке прорези до упора и опустить крышку, чтобы засов переместился вниз по длинному вертикальному участку прорези вниз. Если засов сразу не попал в выемку в выступе нижней опоры, пользователю необходимо довернуть шест, чтобы засов оказался над выемкой. Далее, засов опускается в выемку под действием собственного веса и веса крышки и/или в результате управляющего воздействия на крышку. Пилон находится в статичном режиме работы. Для возврата пилона в динамический режим работы необходимо произвести те же действия с крышкой с засовом, но в обратном порядке.
Известен пилон (патент CZ 30933 U1, опубликован 21.08.2017) - прототип, содержащий комбинацию деталей, образующую устройство для переключения режимов его работы и состоящую из:
- засова, образованного двумя штырями. Засов имеет ручку, выполненную в виде втулки, установленной на валу шеста с возможностью перемещения по нему в вертикальных направлениях. Ручка-втулка установлена на верхних частях штырей;
- установленного на валу шеста первого кольца с основными выемками для штырей засова, в которых постоянно частично размещены штыри с возможностью прямолинейного перемещения в них. Эти выемки выполнены в виде вертикальных сквозных цилиндрических отверстий, открытых только вниз и вверх;
- крышки нижней опоры с ответными выемками для штырей для периодического временного размещения нижней части штырей. Эти выемки выполнены в виде вертикальных цилиндрических отверстий. Крышка установлена на опоре;
- магнитного замка, состоящего из трех элементов:
первого элемента - магнита, состоящего из двух постоянных магнитов - деталей цилиндрической формы, выполненных из магнитотвердого материала. Постоянные магниты установлены с натягом в верхнюю часть отверстий для магнитов и для штырей, выполненных на ручке-втулке;
второго элемента - ручки-втулки, установленной на валу вертикальной перекладины с возможностью перемещения по нему в вертикальных направлениях;
третьего элемента - второго кольца на валу вертикальной перекладины, изготовленного из стали - магнитомягкого материала - и установленного на валу вертикальной перекладины выше ручки-втулки. Это кольцо предназначено для периодического временного взаимодействия с постоянными магнитами.
Выбранное за прототип устройство по патенту CZ 30933 U1 работает следующим образом:
Когда пилон находится в статичном режиме работы, штыри расположены одновременно в отверстиях первого кольца и в отверстиях крышки нижней опоры пилона и обеспечивают механическое препятствие вращению шеста.
Для перевода пилона в динамический режим работы необходимо наклониться или присесть и, воздействуя двумя руками на радиальный выступ ручки-втулки со штырями и с постоянными магнитами, переместить эту ручку-втулку вверх по валу шеста и прижать ее ко второму кольцу, предназначенному для взаимодействия с постоянными магнитами. Постоянные магниты, установленные в углублениях на ручке-втулке, силой магнитного притяжения удерживают ручку-втулку прижатой ко второму кольцу. В полученной таким способом ситуации штыри находятся вне отверстий в крышке опоры. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Для возвращения пилона в статичный режим работы необходимо наклониться и нажать двумя руками на радиальный выступ ручки-втулки со штырями и переместить ее вниз по валу шеста. Если штыри не попали в отверстия для штырей в крышке на опоре, то они упираются в торцевую поверхность крышки между отверстий для штырей. Далее необходимо вращать шест до тех пор, пока конусные части штырей не окажутся над отверстиями в крышке. Следующим движением штыри заглубляются в отверстия крышки до тех пор, пока ручка-втулка не упрется в первое кольцо. В полученной таким способом ситуации штыри находятся одновременно в отверстиях первого кольца и в отверстиях крышки нижней опоры пилона и обеспечивают механическое препятствие вращению шеста. Пилон находится в статическом режиме работы.
Исходя из вышеизложенного, устройство переключения режимов работы динамического пилона - прототипа, содержащее засов, предназначено для создания механического препятствия вращению шеста пилона. Единственный магнитный замок этого устройства переключения режимов работы пилона предназначен для создания препятствия перемещению засова в основной выемке для засова из единственного требуемого положения силой постоянного магнита. Элементы магнитного замка устройства переключения режимов работы пилона - прототипа используются только для создания препятствия перемещению засова в основной выемке.
Недостатком прототипа является сложность изменения режима работы пилона, обусловленная тем, что для перевода пилона из одного режима работы в другой исполнителю упражнений необходимо присесть или нагнуться и, воздействуя двумя руками на ручку устройства, переместить ее из одного положения в другое. Эта последовательность движений происходит в течение определенного времени. Процесс переключения режима затруднен тем, что человек не может держаться за шест пилона руками, так как обе руки заняты оказанием управляющих воздействий на ручку-втулку. Во время публичных выступлений переключить режим работы пилона незаметно для зрителей невозможно. Переключение режимов работы динамического пилона осуществляется только двумя руками, в ручном режиме.
Задачей заявляемого изобретения является создание нового устройства переключения режимов работы динамического пилона, позволяющего упростить и ускорить процесс переключения режима работы динамического пилона.
Техническим результатом изобретения является устройство переключения режимов работы динамического пилона, позволяющее переключать режимы работы как в обычном ручном режиме, когда исполнитель упражнений на пилоне управляющим воздействием на засов перемещает его в основной выемке для засова, так и в полуавтоматическом режиме, когда исполнитель упражнений на пилоне управляющим воздействием на засов переводит его в положение, когда засов начинает самостоятельно перемещаться в основной выемке для засова. Это перемещение засова происходит без участия исполнителя со скоростью, превышающей физиологические двигательные возможности исполнителя, в результате действия магнитных сил постоянных магнитов, составляющих магниты различных магнитных замков. Т. е. одна и та же комбинация деталей с постоянным магнитом в предлагаемом устройстве переключения режимов работы пилона используется не только как устройство для создания препятствия перемещению засова из требуемого положения силой постоянного магнита (магнитный замок), но и как устройство для преобразования магнитной энергии постоянного магнита в механическую работу по перемещению засова к требуемому положению (двигатель).
Предложенное устройство переключения режимов работы пилона упрощает и удешевляет изготовление пилонов, так как имеет простую конструкцию, обеспечивающую простоту сборки пилона, и состоит из небольшого количества простых в изготовлении деталей, имеющих небольшие габариты.
Помимо этого, предложенное техническое решение предоставляет возможность располагать устройство переключения режимов работы динамического пилона у нижней опоры пилона, у верхней опоры и одновременно у обеих опор. Это, в свою очередь, предоставляет возможность изготавливать двусторонние шесты пилонов и двусторонние пилоны, конструкция которых позволяет выбирать место расположения винта винтового узла пилона.
Технический результат достигается тем, что динамический пилон содержит устройство переключения режимов работы динамического пилона, включающее засов, предназначенный для создания механического препятствия вращению шеста пилона, по меньшей мере одну деталь узла пилона с основной выемкой для засова, в которой постоянно по меньшей мере частично размещен засов с возможностью его прямолинейного перемещения внутри этой выемки, по меньшей мере одну деталь другого узла пилона с ответной выемкой для засова, предназначенной для периодического временного размещения части засова для создания механического препятствия вращению шеста, магнитный замок, предназначенный для создания препятствия перемещению засова в основной выемке для засова из требуемого положения магнитной силой постоянного магнита и включающий три элемента: первый элемент - магнит, состоящий по меньшей мере из одного постоянного магнита - детали, выполненной из магнитотвердого материала, второй элемент - по меньшей мере одна деталь, на которой установлен магнит, третий элемент - по меньшей мере одна деталь, предназначенная для периодического временного взаимодействия с магнитом, при этом основная выемка для засова выполнена открытой со стороны ее боковой стенки во внешнее пространство вокруг детали пилона, в которой расположена основная выемка.
Также при этом технический результат достигается тем, что основная выемка для засова соединена с внешним пространством прорезью, выполненной в стенке по меньшей мере одной детали узла пилона, отделяющей основную выемку для засова от внешнего пространства вокруг детали пилона, в которой расположена основная выемка.
При этом технический результат также достигается тем, что засов имеет ручку, расположенную в прорези.
При этом технический результат также достигается тем, что прорезь обеспечивает доступ к засову.
При этом технический результат также достигается тем, что часть засова выступает из основной выемки для засова через прорезь за внешние габариты по меньшей мере одной детали пилона, в которой выполнена основная выемка для засова.
Также при этом технический результат достигается тем, что основная выемка выполнена в виде паза, расположенного на боковой стенке по меньшей мере одной детали узла пилона.
При этом технический результат также достигается тем, что засов, расположенный в пазе, имеет ручку.
При этом технический результат также достигается тем, что часть засова выступает за внешние габариты по меньшей мере одной детали пилона, в которой выполнен паз.
Также при этом технический результат достигается тем, что наружная поверхность засова по меньшей мере частично имеет углубления.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов является вторым элементом магнитного замка и по меньшей мере одна деталь узла пилона, в которой расположена основная выемка для засова и которая является третьим элементом магнитного замка, выполнена по меньшей мере частично из магнитомягкого материала.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов является вторым элементом магнитного замка и по меньшей мере на одной детали узла пилона, в которой расположена основная выемка для засова и которая является третьим элементом магнитного замка, установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитотвердого материала, -постоянный магнит.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов является вторым элементом магнитного замка и по меньшей мере одна деталь узла пилона, в которой расположена основная выемка для засова и которая является третьим элементом магнитного замка, выполнена по меньшей мере частично из магнитомягкого материала.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов является вторым элементом магнитного замка и по меньшей на одной детали узла пилона, в которой расположена основная выемка для засова и которая является третьим элементом магнитного замка, установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов является вторым элементом магнитного замка и выполненное из магнитомягкого материала наружное кольцо подшипника, установленного в пилоне, является третьим элементом магнитного замка.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов, выполненный по меньшей мере частично из магнитомягкого материала, является третьим элементом магнитного замка и по меньшей мере одна деталь узла пилона, в которой расположена основная выемка для засова, является вторым элементом магнитного замка.
Также при этом технический результат достигается тем, что засов, выполненный по меньшей мере частично из магнитомягкого материала, является третьим элементом магнитного замка и по меньшей мере одна деталь узла пилона, в которой расположена ответная выемка для засова, является вторым элементом магнитного замка.
Также при этом технический результат достигается тем, что деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит - установлена в углублении для постоянного магнита в детали пилона с заглублением относительно поверхности стенки детали пилона, в которой выполнено это углубление для постоянного магнита.
При этом технический результат также достигается тем, что деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит -установлена в углублении для постоянного магнита в детали пилона, выполненной по меньшей мере частично из магнитомягкого материала, с таким заглублением относительно поверхности стенки детали пилона, в которой выполнено это углубление для постоянного магнита, что сила магнитного притяжения между постоянным магнитом и стенками углубления, в котором он установлен, больше силы магнитного притяжения между постоянным магнитом и ответной для него деталью.
Также при этом технический результат достигается тем, что устройство переключения режимов работы динамического пилона содержит по меньшей мере один дополнительный магнитный замок, предназначенный для создания препятствия перемещению засова в основной выемке для засова из отличного от первого требуемого положения силой магнита дополнительного магнитного замка, состоящего по меньшей мере из одного постоянного магнита.
При этом технический результат также достигается тем, что магнит магнитного замка обеспечивает перемещение засова в основной выемке в требуемое положение из положения, в которое его поместил исполнитель и в котором магнитная сила магнита этого магнитного замка, действующая на засов, больше суммы магнитных сил магнитов других магнитных замков, действующих на засов, силы тяжести засова и сил трения между засовом и стенками выемок замка, основной и ответной.
На Фиг. 1 изображен осевой разрез части динамического пилона, находящегося в динамическом режиме работы, с устройством переключения режимов работы с магнитным замком, когда основная выемка выполнена в детали шеста пилона, ответная выемка выполнена в детали опоры пилона, расположенной у нижней опорной поверхности для пилона.
На Фиг. 2 изображена установка засова в основную выемку, выполненную на валу шеста пилона.
На Фиг. 3 изображен выносной элемент «А» рисунка, представленного на Фиг. 1, в котором постоянный магнит установлен в углубление для магнита в стенке основной выемки для засова в детали узла пилона с заглублением.
На Фиг. 4 изображен осевой разрез части динамического пилона, находящегося в статичном режиме работы, с устройством переключения режимов работы с магнитным замком, когда основная выемка выполнена в детали опоры пилона, расположенной у нижней опорной поверхности для пилона, ответная выемка выполнена в детали шеста пилона.
На Фиг. 5 изображены два динамических пилона с устройствами переключения режимов работы, расположенными и у нижней опорной поверхности для пилона, и у верхней опорной поверхности для пилона.
На Фиг. 6 изображен осевой разрез части динамического пилона, находящегося в динамическом режиме работы, с устройством переключения режимов работы с магнитным замком, когда основная выемка выполнена в детали шеста пилона, ответная выемка выполнена в детали опоры пилона, расположенной у нижней опорной поверхности для пилона.
На Фиг. 7 изображена установка засова в основную выемку, выполненную на валу шеста пилона.
На Фиг. 8 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 6. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 6, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 8, за исключением двух конструктивных отличий.
На Фиг. 9 изображен осевой разрез части динамического пилона, находящегося в динамическом режиме работы, с устройством переключения режимов работы с магнитным замком, когда основная выемка выполнена в детали шеста пилона, ответная выемка выполнена в детали опоры пилона, расположенной у нижней опорной поверхности для пилона.
На Фиг. 10 изображена установка засова в основную выемку, выполненную на втулке шеста пилона.
На Фиг. 11 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 6. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 6, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 11, за исключением одного конструктивного и одного эксплуатационного отличий.
На Фиг. 12 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 9. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 9, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 12, за исключением одного конструктивного и двух эксплуатационных отличий.
На Фиг. 13 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 12. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 12, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 13, за исключением одного конструктивного и одного эксплуатационного отличий.
На Фиг. 14 изображены два динамических пилона с устройствами переключения режимов работы, расположенными и у нижней опорной поверхности для пилона, и у верхней опорной поверхности для пилона.
Следует учесть, что конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства переключения режимов работы динамического пилона, на рисунках не показаны или показаны условно.
В случае, когда выемка (или основная 1, или ответная 8) для засова 2 выполнена по меньшей мере в одной детали нижней опоры 4, то противоположная выемка (или ответная 8, или основная 1) для засова 2 выполнена по меньшей мере в одной детали на нижнем окончании шеста 3. В случае, когда выемка (или основная 1, или ответная 8) для засова 2 выполнена по меньшей мере в одной детали верхней опоры 5, то противоположная выемка (или ответная 8, или основная 1) для засова выполнена по меньшей мере в одной детали на верхнем окончании шеста 3. В случае, когда детали для соединения шеста 3 с нижней опорой 4 и с верхней опорой 5 выполнены одинаковыми и когда деталь с одной из выемок для засова 2 содержится в какой-нибудь одной опоре, то шест 3 может иметь две детали с одинаковыми выемками для засова 2, расположенные на разных концах шеста 3. В этом случае при установке пилона с двумя опорами на месте эксплуатации можно выбирать место расположения винта 9 винтового узла пилона. Таким образом, впервые создан двусторонний шест 3 динамического пилона для гимнастических упражнений.
Предлагаемое устройство переключения режимов работы динамического пилона может быть включено в конструкцию пилона с двумя опорами у нижней опорной поверхности и у верхней опорной поверхности. Пилон может иметь два устройства переключения режимов его работы, одно из которых размещено у одной опоры, а другое - у противоположной опоры пилона. (Фиг. 5 и 14). В этом случае при установке пилона на месте эксплуатации можно выбирать место расположения винта 9 винтового узла пилона. Таким образом, впервые создан двусторонний динамический пилон для гимнастических упражнений.
Геометрические размеры, местоположение и форма выемок (1 и 8), выполненных в деталях опор пилона (4 и 5) и в деталях шеста 3 пилона, а также геометрические размеры и форма засова 2 согласованы друг с другом и выбираются из условия размещения засова 2 в основной выемке 1 с возможностью его прямолинейного перемещения в ней и периодического временного размещения части засова 2 в ответной выемке 8 с целью создания механического препятствия вращению шеста 3. Форма поперечного сечения засова 2 может быть многогранной, прямоугольной, круглой, Т-образной, «ласточкин хвост» и другой. Засов 2 может иметь ступенчатую форму. Части засова 2 могут иметь разное поперечное сечение.
Например, основная выемка 1 выполнена в виде отверстия, сквозного или несквозного, соединенного с внешним пространством прорезью 10, выполненной в стенке детали узла пилона. Прорезь 10 может обеспечивать доступ к засову 2. Часть засова 2 может выступать из основной выемки 8 через прорезь 10 за внешние габариты детали узла пилона. Помимо этого, в прорези 10 может быть расположена ручка 6 с возможностью перемещения в ней. Ширина прорези 10 может быть равна максимальной ширине основной выемки 1 для засова 2. Например, основная выемка 1 в детали узла пилона выполнена в виде паза. По меньшей мере наружная поверхность засова 2 может по меньшей мере частично иметь углубления. Также основная выемка 1 может быть выполнена или в деталях, одной или нескольких, шеста 3 пилона, или в деталях, одной или нескольких, нижней опоры 4, или в деталях, одной или нескольких, верхней опоры 5. В деталях, одной или нескольких, узла пилона может быть выполнена по меньшей мере одна ответная выемка 8. Ответная выемка 8 может быть выполнена в виде отверстия (сквозного или несквозного), паза (вертикального или горизонтального), прорези и тому подобных выемок, выполненных по меньшей мере в одной детали пилона.
Условие достаточности силы магнитного притяжения, действующей между магнитом магнитного замка и его элементом, для удержания засова 2 внутри основной выемки 1 в требуемом положении определяет количество и параметры постоянных магнитов 7, составляющих магнит магнитного замка, а также параметры материалов, используемых для изготовления деталей, являющихся элементами магнитного замка.
Магнит магнитного замка может быть выполнен в виде монолитной детали 7, изготовленной из магнитотвердого материала, а также в виде совокупности нескольких монолитных деталей 7, каждая из которых изготовлена из магнитотвердого материала.
Магнит магнитного замка в виде монолитной детали 7 или в виде совокупности монолитных деталей 7 может быть установлен на детали - элементе магнитного замка с помощью сил магнитного притяжения, с помощью клея. Так как для установки постоянного магнита 7 на детали могут быть выполнены несквозные или сквозные отверстия различного сечения, пазы различного сечения, прорези и так далее, то можно обобщить, что для установки постоянного магнита 7 на детали на ней выполняется углубление 11 для магнита 7. Постоянный магнит 7 может быть установлен в углублениях 11 на детали способом установки с натягом, способом замятия краев углубления 11 и тому подобных известных способов. Между постоянным магнитом 7 и стенками, одной или несколькими, углубления 11 может быть установлена деталь из магнитопроницаемого материала.
Геометрические размеры и форма углубления 11 для постоянного магнита 7, выполненного в детали пилона, а также геометрические размеры и форма магнита 7 согласованы друг с другом и выбираются из условия установки магнита 7 в углублении 11 с целью создания препятствия перемещению засова 2 в основной выемке 1. Форма магнита 7 может быть многогранной, прямоугольной, цилиндрической и другой.
Оптимальным вариантом для заявляемого технического решения является ситуация, при которой постоянный магнит 7 установлен в углублении 11 в детали с заглублением 12 относительно плоскости наружной стенки детали, в которой выполнено это углубление 11, с целью исключения повреждения поверхности постоянного магнита 7 в результате механического контакта с другими предметами.
Оптимальным вариантом для заявляемого технического решения является ситуация, при которой постоянный магнит 7 установлен в углублении 11 в детали, выполненной из магнитомягкого материала - стали - с заглублением 12 относительно плоскости наружной стенки детали пилона, в которой выполнено это углубление 11. Указанное заглубление 12, за счет выбора его величины, позволяет регулировать расстояние от постоянного магнита 7 до ответной для него детали для того, чтобы регулировать силу магнитного притяжения, действующую между ними, с целью сделать эту силу меньше силы магнитного притяжения, действующей между постоянным магнитом 7 и стенками углубления 11, в котором он установлен. В результате, постоянный магнит 7, установленный в углублении 11 на детали, выполненной из магнитомягкого материала, удерживается внутри этого углубления 11 за счет своей собственной магнитной силы без применения дополнительных средств (клей, герметик и т.п.) и не соприкасается с ответной деталью. Такая установка постоянного магнита 7 упрощает монтаж постоянного магнита в углублении 11 и замену его в случаях, когда постоянный магнит 7 утрачивает часть своей силы или разрушается.
В положении засова 2, когда он расположен только в основной выемке 1 узла пилона и вне ответной выемки 8 другого узла пилона, один из которых - это шест 3 пилона, шест 3 можно вращать. Пилон находится в динамическом режиме работы. В положении засова 2, когда он расположен одновременно в основной выемке 1 узла пилона и в ответной выемки 8 другого узла пилона, один из которых - это шест 3 пилона, шест 3 нельзя вращать. Пилон находится в статичном режиме работы. Для перевода пилона из одного режима работы в другой необходимо переместить засов 2 в выемке 1 из одного положения в другое. В соответствии с предложенным техническим решением, основная выемка 1 для засова 2 выполнена открытой со стороны ее боковой стенки во внешнее пространство вокруг детали пилона, в которой расположена основная выемка 1. Поэтому управляющее воздействие для перемещения засова 2 в выемке 1 оказывают непосредственно на засов 2 или на его ручку 6 со стороны боковой стенки засова 2 через открытое пространство в стенке детали пилона, или на часть засова 2 или на его ручку 6, выступающие через открытое пространство в стенке детали пилона во внешнее пространство вокруг этой детали пилона, в которой выполнена выемка 1. При этом засов 2 фиксируется в требуемом положении в основной выемке 1 силой магнитного притяжения магнита магнитного замка, содержащего по меньшей мере один постоянный магнит 7.
Для фиксации засова 2 в требуемом положении в основной выемке 1 могут быть применены фрикционные прокладки, шарик с пружиной, установленные в несквозном отверстии в стенке основной выемки для засова, и другие известные приспособления для фиксации засова в основной выемке для засова.
Работа устройства переключения режимов работы динамического пилона поясняется следующими примерами.
Пример 1. На Фиг. 1 изображен осевой разрез части динамического пилона с устройством переключения режимов работы динамического пилона, когда нижняя опора 4 пилона расположена на нижней опорной поверхности для пилона (например, на полу сцены). Вал 14 и труба 15 соединены способом установки с натягом и входят в состав узла пилона «Шест 3». Вал 14 может состоять из нескольких деталей и быть разборным. Другие детали шеста пилона не показаны на Фиг. 1. Узел пилона «Нижняя опора 4» выполнен в виде монолитной детали, содержащей втулку 16 и диск 17. Другие детали опоры 4 не показаны на Фиг. 1. Подшипник 13 установлен во втулке 16 и вал 14 установлен во внутреннее кольцо подшипника 13.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона, состоит из:
- засова 2, выполненного в виде стержня с поперечным сечением прямоугольной формы. Стенка засова 2, обращенная во внешнее пространство вокруг вала 14, имеет углубления. Засов 2 может быть выполнен в виде штыря, имеющего круглое поперечное сечение, с боковой поверхностью, имеющей углубления;
- вала 14 шеста 3 с основной выемкой 1 для засова 2, выполненной в виде паза прямоугольного поперечного сечения, открытого вниз и во внешнее пространство вокруг вала 14. Часть засова 2 выступает из основной выемки 1 во внешнее пространство за габариты вала 14. Установка засова 2 в основную выемку 1 вала 14 показана на Фиг. 2;
- втулки 16 опоры 4 с ответной выемкой 8 для засова 2, выполненной в виде паза прямоугольного поперечного сечения, открытого во внешнее пространство и вверх. Во втулке 16 опоры 4 может быть выполнено несколько ответных выемок 8 для засова 2;
- магнитного замка, предназначенного для создания препятствия для самопроизвольного перемещения засова 2 внутри основной выемки 1 вала 14 вертикальной перекладины 3 и для несанкционированного извлечения засова 2 из основной выемки 1.
Магнитный замок состоит из:
первого элемента магнитного замка - магнита, состоящего из нескольких постоянных магнитов 7 - монолитных деталей цилиндрической формы, выполненных из магнитотвердого материала;
второго элемента магнитного замка - вала 14, выполненного из магнитомягкого материала - стали, с постоянными магнитами 7. На Фиг. 3 изображен выносной элемент «А» рисунка, представленного на Фиг. 1, показывающий установку магнита 7 на вал 14.
Каждый постоянный магнит 7 установлен в углубление 11, предназначенное для установки этого постоянного магнита 7 и выполненное в стенке основной выемки 1 вала 14 с заглублением 12 относительно поверхности стенки основной выемки 1 для исключения повреждения поверхности постоянного магнита 7 от контакта со стенкой засова 2. Величина заглубления 12 выбрана таким образом, чтобы сила магнитного притяжения постоянного магнита 7 к засову 2 была меньше силы его притяжения к стенкам углубления 11 в стенке основной выемки 1. Таким образом, постоянный магнит 7 фиксируется в углублении 11 при помощи своей собственной магнитной силы. Применять дополнительные средства, например, клей, или способы, например, установка с натягом, не требуется. При этом сила магнитного притяжения, действующая между магнитом магнитного замка, состоящим из постоянных магнитов 7, и засовом 2, достаточна, чтобы удерживать засов 2 в требуемом положении в основной выемке 1;
третьего элемента магнитного замка - засова 2, выполненного из магнитомягкого материала - стали.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 1, работает следующим образом:
В состоянии, изображенном на Фиг. 1, пилон находится в динамическом режиме работы - засов 2 расположен только в основной выемке 1 вала 14 шеста 3 и вне ответной выемки 8 втулки 16 опоры 4, и шест 3 можно вращать. В этом положении засов 2 удерживается силой магнитного притяжения, действующей между магнитом магнитного замка, состоящим из нескольких постоянных магнитов 7, установленных в углублениях 11 в вертикальной стенке основной выемки 1 вала 14 - второго элемента магнитного замка, и засовом 2 - третьим элементом магнитного замка. В результате действия этой силы засов 2 оказывает давление на внутреннюю вертикальную стенку основной выемки 1, и тем самым вызывает силу трения между засовом 2 и вертикальной стенкой выемки 1, препятствующую перемещению засова 2 по поверхности вертикальной стенки выемки 1.
Для перевода пилона в статичный режим работы необходимо, поворачивая шест 3 по или против часовой стрелки, расположить засов 2 над ответной выемкой 8. Затем оказать управляющее воздействие в направлении сверху вниз, например, ногой, на часть засова 2, выступающую из основной выемки 1 вала 14 во внешнее пространство за его габариты. В результате управляющего воздействия нижняя часть засова 2, имеющая заходные участки, частично заглубляется в ответную выемку 8. Далее необходимо продолжать оказывать управляющее воздействие для того, чтобы засов 2 опустился в выемку 8 и достиг ее нижнего торца. В этом положении засов 2 удерживается силой притяжения магнита магнитного замка и силой трения, действующей между засовом 2 и нижним торцом ответной выемки 8. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен одновременно в выемке 1 и в выемке 8 и создает механическое препятствие вращению вертикальной перекладины. Пилон находится в статичном режиме работы.
Для возврата пилона в динамический режим работы необходимо оказывать управляющее воздействие в направлении снизу вверх, например, ногой, на часть засова 2, выступающую из основной выемки 1 во внешнее пространство за габариты вала 14, до тех пор, пока засов 2 не достигнет верхнего торца основной выемки 1. В этом положении засов 2 удерживается силой притяжения магнита магнитного замка и силой трения, действующей между засовом 2 и вертикальной стенкой основной выемки 1. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен только в выемке 1 и вне выемки 8 и не создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Если засов 2, являющийся третьим элементом магнитного замка, постоянные магниты 7 (первый элемент магнитного замка) которого установлены на валу 14 (второй элемент магнитного замка), выполнен, например, из нержавеющей стали, не обладающей магнитными свойствами, то засов 2 содержит по меньшей мере одну деталь, выполненную из магнитомягкого материала, например, стали (т.е. выполнен по меньшей мере частично из магнитомягкого материала), или по меньшей мере одну деталь, выполненную из магнитотвердого материала, - постоянный магнит (На рисунке Фиг. 1 не показаны).
Исполнитель упражнений на пилоне, часть которого показана на Фиг. 1, переводит его из динамического режима работы в статичный следующим образом: поворачивая шест 3 по часовой стрелке или против нее располагает засов 2 над ответной выемкой 8. Для этого исполнитель должен одновременно видеть и засов 2, и ответную выемку 8 втулки 16 нижней опоры. Затем, например, ногой, он оказывает управляющее воздействие на часть засова 2, выступающую из основной выемки 1 вала 14, и перемещает его вниз до его остановки. Пилон находится в статичном режиме работы.
Возврат пилона из статичного режима работы в динамический выполняется следующим образом: воздействуя наощупь, например, ногой, на выступающую из основной выемки 1 вала 14 вертикальной перекладины часть засова 2, переводит засов 2 вверх до его остановки. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Пример 2. На Фиг. 4 изображен осевой разрез части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, когда нижняя опора 4 пилона расположена на нижней опорной поверхности для пилона (например, на полу сцены). Вал 14 и труба 15 соединены способом установки с натягом и входят в состав шеста 3. Вал 14 может состоять из нескольких деталей и быть разборным. Другие детали шеста 3 пилона не показаны на Фиг. 4. Нижняя опора 4 выполнена в виде монолитной детали, содержащей втулку 16 и диск 17. Другие детали опоры 4 не показаны на Фиг. 4. Подшипник 13 установлен во втулке 16, и вал 14 установлен во внутреннее кольцо подшипника 13.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона состоит из:
- засова 2, выполненного в виде стержня, имеющего прямоугольную форму поперечного сечения. Стенка засова 2, обращенная во внешнее пространство, имеет углубления;
- втулки 16 опоры 4 с основной выемкой 1, выполненной в виде паза прямоугольного поперечного сечения, открытого вверх и во внешнее пространство. Паз образован стенками вертикальной прорези прямоугольного поперечного сечения, выполненной в стенке втулки 16, и внешней поверхностью наружного кольца подшипника 13, установленного во втулке 16. Засов 2 частично выступает из основной выемки 1 во внешнее пространство за габариты втулки 16 нижней опоры;
- вала 14 шеста 3 с ответной выемкой 8 для засова 2, выполненной в виде паза, открытого во внешнее пространство и вниз. В валу 14 может быть выполнено несколько ответных выемок 8 для засова 2;
- магнитного замка, предназначенного для создания препятствия для самопроизвольного перемещения засова 2 внутри основной выемки 1 вала 14 и для несанкционированного извлечения засова 2 из основной выемки 1.
Магнитный замок состоит из: первого элемента магнитного замка - магнита, состоящего из нескольких постоянных магнитов 7 - монолитных деталей цилиндрической формы, выполненных из магнитотвердого материала;
второго элемента магнитного замка - засова 2, выполненного из стали, с магнитом, состоящим из нескольких постоянных магнитов 7, установленных при помощи клея в углубления 11, выполненные в виде несквозных цилиндрических отверстий в вертикальной стенке засова 2, обращенной к внешней поверхности наружного кольца подшипника 13; третьего элемента магнитного замка - наружного кольца подшипника 13, выполненного из магнитомягкого материала - стали.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 4, работает следующим образом:
В состоянии, изображенном на Фиг. 4, пилон находится в статическом режиме работы - засов 2 расположен одновременно в основной выемке 1 во втулке 16 нижней опоры и в ответной выемке 8 вала 14 вертикальной перекладины 3 и таким образом создает механическое препятствие вращению вертикальной перекладины 3. В этом положении засов 2 удерживается силой магнитного притяжения, действующей между магнитом магнитного замка (первым элементом магнитного замка), состоящим из нескольких постоянных магнитов 7, установленных при помощи клея в углублениях 11, которые представляют собой несквозные отверстия в вертикальной стенке засова 2 (второго элемента магнитного замка), и наружным кольцом подшипника 13 (третьим элементом магнитного замка). В результате влияния силы магнитного притяжения, действующей между элементами магнитного замка, засов 2 оказывает давление на внешнюю поверхность наружного кольца подшипника 13, в результате этого давления возникает сила трения между засовом 2 и наружным кольцом подшипника 13, которая препятствует перемещению засова 2 по поверхности наружного кольца подшипника 13.
Для перевода пилона в динамический режим работы необходимо оказывать управляющее воздействие в направлении сверху вниз, например, ногой, на часть засова 2, выступающую из ответной выемки 8 за габариты вала 14 во внешнее пространство и из основной выемки 1 за габариты втулки 16, до тех пор, пока засов 2 не достигнет нижнего торца основной выемки 1. В этом положении засов 2 удерживается силой притяжения магнита магнитного замка и силой трения между засовом 2 и нижней стенкой основной выемки 1. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен только в выемке 1 и вне выемки 8 и не создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Для возврата пилона в статичный режим работы необходимо, поворачивая шест 3 по часовой стрелке или против нее расположить ответную выемку 8 над засовом 2. Затем оказать управляющее воздействие в направлении снизу вверх, например, ногой, на часть засова 2, выступающую из основной выемки 1 втулки 16 во внешнее пространство за ее габариты. В результате этого воздействия верхняя часть засова 2, имеющая заходные участки, частично заглубляется в ответную выемку 8. Далее, необходимо продолжать оказывать управляющее воздействие на выступающую наружу часть засова 2 для того, чтобы засов 2 поднялся в выемке 8 и достиг ее верхнего торца. В таком положении засов 2 удерживается силой притяжения магнита магнитного замка и силой трения между засовом 2 и наружным кольцом подшипника 13. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен одновременно в выемке 1 и в выемке 8 и создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в статичном режиме работы.
Исполнитель упражнений на пилоне, часть которого показана на Фиг. 4, переводит его из динамического режима работы в статичный следующим образом: поворачивая шест 3 по часовой стрелке или против нее, он располагает ответную выемку 8 вала 14 вертикальной перекладины 3 над засовом 2. Для этого исполнитель должен одновременно видеть ответную выемку 8 вала 14 шеста 3 и засов 2. Затем, например, ногой, он оказывает управляющее воздействие на часть засова 2, выступающую из основной выемки 1 втулки 16 опоры 4, и перемещает засов 2 вверх до его остановки. Пилон находится в статичном режиме работы.
Возврат пилона из статичного режима работы в динамический выполняется следующим образом: воздействуя, например, ногой, на выступающую из ответной выемки 8 вала 14 шеста 3 и из основной выемки 1 втулки 16 опоры 4 часть засова 2, исполнитель переводит засов 2 вниз до его остановки. Пилон находится в динамическом режиме работы.
На Фиг. №5 изображены два динамических пилона с устройствами переключения режимов работы, расположенными и у нижней опорной поверхности для пилона (например, пол сцены), и у верхней опорной поверхности для пилона (например, потолок сцены). Но у динамического пилона, изображенного на Фиг. 11 слева, винт 9 винтового узла пилона расположен в нижней части шеста 3 пилона, что обеспечивает удобство монтажа и демонтажа пилона на месте эксплуатации. А у динамического пилона, изображенного на Фиг. 11 справа, винт 9 винтового узла пилона расположен в верхней части шеста 3 пилона, что обеспечивает удобство выполнения упражнений на шесте 3 пилона.
Пример 3. На Фиг. 6 изображен осевой разрез части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, когда нижняя опора 4 пилона расположена на нижней опорной поверхности (например, на полу сцены). Вал 14 и труба 15 соединены способом установки с натягом и входят в состав шеста 3. Вал 14 может состоять из нескольких деталей и быть разборным. Другие детали шеста 3 пилона не показаны на Фиг. 6. Втулка 16 и диск 17 входят в состав опоры 4 и соединены при помощи винтовых соединений. Винтовые соединения и другие детали нижней опоры не показаны на Фиг. 6. Подшипник 13 установлен во втулке 16 и вал 14 установлен во внутреннее кольцо подшипника 13.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона состоит из:
- засова 2, выполненного в виде штыря круглого сечения, имеющего ручку 6;
- вала 14 шеста 3 с основной выемкой 1, выполненной в виде несквозного отверстия круглого поперечного сечения. В стенке вала 14 выполнена прорезь 10, соединяющая выемку 1 с внешним пространством вокруг вала 14 и открытая во внешнее пространство вокруг вала 14 и во внутреннее пространство выемки 1. В прорези 10 расположена ручка 6 с возможностью перемещения в ней. Установка засова 2 с ручкой 6 в основную выемку 1 с прорезью 10 вала 14 показана на Фиг. 7;
- втулки 16 опоры 4 с ответной выемкой 8, выполненной в виде несквозного отверстия круглого сечения;
- магнитного замка, предназначенного для препятствия самопроизвольному перемещению засова 2 внутри основной выемки 1 вниз от ее верхнего торца.
Магнитный замок состоит из трех элементов: первого элемента магнитного замка - магнита, состоящего из одного постоянного магнита 7 - монолитной детали цилиндрической формы, выполненной из магнитотвердого материала;
второго элемента магнитного замка - вала 14 с основной выемкой 1. Вал 14 выполнен из магнитомягкого материала - стали;
третьего элемента магнитного замка - засова 2, выполненного из магнитомягкого материала - стали.
Наличие силового взаимодействия постоянного магнита 7 с засовом 2 и с верхним торцом выемки 1 вала 14 для удержания засова 2 у верхнего торца выемки 1 зависит лишь от взаимного расположения элементов, образующих магнитный замок, и не зависит от того, на поверхности какого элемента постоянно зафиксирован силой магнитного притяжения постоянный магнит 7.
Когда постоянный магнит 7 постоянно зафиксирован силой магнитного притяжения на верхнем торце выемки 1, то необходимо, чтобы расстояние от нижнего торца магнита 7 до поверхности втулки 16 опоры 4 было больше длины засова 2 настолько, чтобы сила магнитного взаимодействия между магнитом 7 и засовом 2 при его нижнем положении у поверхности втулки 16 опоры 4 была меньше тяжести засова 2 и, следовательно, не могла притягивать засов 2 к магниту 7.
Когда магнит 7 постоянно зафиксирован силой магнитного притяжения на верхнем торце засова 2, то необходимо, чтобы расстояние от верхнего торца выемки 1 до поверхности втулки 16 опоры 4 было больше длины засова 2 совместно высотой магнита 7 настолько, чтобы сила магнитного взаимодействия между магнитом 7 и засовом 2 при его нижнем положении у поверхности втулки 16 нижней опоры была меньше суммарной силы тяжести магнита 7 и засова 2 и, следовательно, не могла притягивать магнит 7 с засовом 2 к верхнему торцу выемки 1.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 6, работает следующим образом:
В состоянии, изображенном на Фиг. 6, пилон находится в динамическом режиме работы - засов 2 расположен только в основной выемке 1 вала 14 шеста 3 и вне ответной выемки 8 втулки 16 опоры 4, и шест 3 можно вращать. В этом положении постоянный магнит 7 - первый элемент магнитного замка, расположенный внутри выемки 1, фиксируется силой магнитного притяжения у верхнего торца выемки 1 вала 14 - второго элемента магнитного замка. Одновременно магнит 7 силой магнитного притяжения фиксирует у своего нижнего торца засов 2 - третий элемент магнитного замка.
Для перевода пилона в статичный режим работы необходимо воздействовать в направлении сверху вниз на ручку 6 засова 2 до тех пор, пока засов 2 не прекратит взаимодействовать с магнитом 7, или, когда магнит 7 не прекратит взаимодействовать с верхним торцом выемки 1. Под действием силы тяжести и/или в результате воздействия на ручку 6, засов 2 переместится вниз и, если он сразу не попал в ответную выемку 8, то остановится, достигнув поверхности втулки 16. Далее необходимо провернуть шест 3, чтобы засов 2 оказался над выемкой 8. Под действием силы тяжести засов 2, имеющий заходные участки, частично заглубляется в выемку 8. Так как засов 2 из-за небольших геометрических размеров обладает небольшим весом, а между стенкой засова 2 и стенкой основной выемки 1 действует сила трения, то тяжести засова может оказаться недостаточно для его полного заглубления в ответную выемку 8. В такой ситуации необходимо продолжить воздействие на ручку 6 с одновременным реверсивным проворачиванием шеста 3 и тем самым обеспечить достижение нижним торцом засова 2 нижнего торца выемки 8 для надежной фиксации пилона в статичном режиме работы. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен одновременно в выемке 1 и в выемке 8 и создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в статичном режиме работы.
Для возврата пилона в динамический режим работы необходимо оказывать управляющее воздействие в направлении снизу вверх на ручку 6 засова 2 до тех пор, пока засов 2 не приблизится к нижнему торцу магнита 7 или магнит 7 не приблизится к верхнему торцу выемки 1 на расстояние, когда магнит 7 начнет взаимодействовать с засовом 2 или с верхним торцом выемки 1. В результате действия силы притяжения магнита 7 засов 2 переместится к магниту 7 или магнит 7 вместе с засовом 2 переместится к верхнему торцу выемки 1. В обоих случаях магнит 7 удерживается у верхнего торца выемки 1 и одновременно удерживает засов 2 у своего нижнего торца. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен только в выемке 1 и вне выемки 8 и не создает механическое препятствие вращению вертикальной перекладины 3. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Если вал 14 - третий элемент магнитного замка - выполнен из материала, не обладающего магнитными свойствами, то в основной выемке 1 или, например, в углублении у ее верхнего торца установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитомягкого материала, т.е. вал 14 выполнен по меньшей мере частично из магнитомягкого материала. Или в основной выемке 1 или в углублении в ее верхнем торце может быть установлена деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит (На Фиг. 6 не показаны).
Если засов 2 выполнен из материала, не обладающего магнитными свойствами, то в углублении в верхнем торце засова 2 установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитомягкого материала, т.е. засов 2 выполнен по меньшей мере частично из магнитомягкого материала. Или в углублении в верхнем торце засова 2 установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит (На Фиг. 6 не показаны).
На Фиг. 8 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 6. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 6, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 8, за исключением двух конструктивных отличий.
Конструктивные отличия заключаются в том, что дополнительный постоянный магнит 7 (верхний на Фиг. 8) - монолитная деталь цилиндрической формы, выполненная из магнитотвердого материала, установлен при помощи клея в углублении 11 на нижнем торце основной выемки 1 вала 14 выполненного из нержавеющей стали - немагнитного материала. Постоянный магнит 7 (нижний на Фиг. 8) - монолитная деталь цилиндрической формы, выполненная из магнитотвердого материала, установлен при помощи клея на нижнем торце засова 2.
Применение в устройстве переключения режимов работы динамического пилона дополнительного постоянного магнита 7, установленного на третьем элементе магнитного замка, увеличивает силу взаимодействия между элементами магнитного замка в случае, когда эти элементы находятся на удалении друг от друга.
Исполнитель упражнений на пилоне, часть которого показана на Фиг. 6, переводит его из динамического режима работы в статичный следующим образом: поворачивая шест 3 по часовой стрелке или против нее, он устанавливает ручку 6 засова 2 в положение, когда ему будет удобно манипулировать ею. Контролировать положение ручки 6 исполнитель может визуально или наощупь: рукой или ногой. Воздействуя, например, ногой на ручку 6 засова 2, исполнитель передвигает ручку 6 вниз до ее остановки. Далее поворачивает шест 3 по часовой стрелке или против нее до ее остановки в следствии частичного заглубления в выемку 8 части засова 2, имеющей заходные участки. Повторным нажатием на ручку 6 и/или реверсивным проворачиванием шеста 3, исполнитель переводит ручку 6 вниз до упора. Пилон находится в статичном режиме работы.
Возврат пилона из статичного режима работы в динамический выполняется следующим образом: воздействуя наощупь, например, ногой, на ручку 6 засова 2, исполнитель перемещает ее вверх в положение, когда без участия исполнителя засов 2 с ручкой 6 переместится вверх и остановится в верхнем положении. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Метка, указывающая расположение ответной выемки 8 во втулке 16 опоры 4 пилона, может быть нанесена на диск 17.
Пример 4. На Фиг. 9 изображен осевой разрез части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, когда нижняя опора 4 пилона расположена на нижней опорной поверхности (например, на полу сцены). Втулка 18 и труба 15 соединены способом установки с натягом и входят в состав шеста 3 пилона. Другие детали шеста 3 не показаны на Фиг. 9. Кольцо 19, диск 17 и ось 20 входят в состав нижней опоры. Кольцо 19 и диск 17 соединены при помощи винтовых соединений. Винтовые соединения и другие детали опоры 4 не показаны на Фиг. 9. Ось 20 установлена в отверстиях кольца 19 и диска 17. Подшипник 13 установлен во втулке 18 и на ось 20.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона состоит из:
- засова 2, выполненного в виде штыря круглой формы, с боковой поверхностью, имеющую углубления;
- втулки 18 шеста 3 с основной выемкой 1, выполненной в виде несквозного отверстия круглого сечения. В боковой стенке втулки 18 шеста 3 выполнена прорезь 10, соединяющая выемку 1 с внешним пространством вокруг втулки 18 и открытая во внешнее пространство и вниз. Часть засова 2 выступает из основной выемки 1 во внешнее пространство через прорезь 10 за кольцевой габарит втулки 18. Установка засова 2 в основную выемку 1 с прорезью 10 втулки 18 показана на Фиг. 10;
- кольца 19 нижней опоры с ответной выемкой 8, открытой во внешнее пространство и вверх. Ответная выемка 8 образована вертикальными стенками паза, выполненного в кольце 19, и верхней поверхностью диска 17 опоры 4;
- магнитного замка, предназначенного для препятствия самопроизвольному перемещению засова 2 внутри выемки 1 вниз от ее верхнего торца.
Магнитный замок состоит из: первого элемента магнитного замка - постоянного магнита 7 - монолитной детали цилиндрической формы, выполненной из магнитотвердого материала; второго элемента магнитного замка - засова 2, выполненного из магнитомягкого материала - стали. В верхнем торце засова 2 выполнено углубление 11 цилиндрической формы, в котором зафиксирован постоянный магнит 7 при помощи клея;
третьего элемента магнитного замка - втулки 18 шеста 3 с основной выемкой 1. Втулка 18 выполнена из магнитомягкого материала - стали. Для взаимодействия с постоянным магнитом 7 предназначен верхний торец основной выемки 1.
Когда постоянный магнит 7 зафиксирован на верхнем торце засова 2 в углублении 11, например, при помощи клея, то необходимо, чтобы расстояние от верхнего торца выемки 1 до поверхности кольца 19 опоры 4 было больше длины засова 2 настолько, чтобы сила магнитного взаимодействия между магнитом 7 и верхним торцом выемки 1 при нижнем положении засова 2 у поверхности кольца 19 была меньше силы тяжести засова 2 и, следовательно, не могла притягивать засов 2 к верхнему торцу выемки 1.
Устройство переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 9, работает следующим образом:
В состоянии, изображенном на Фиг. 9, пилон находится в динамическом режиме работы - засов 2 расположен только в основной выемке 1 и вне ответной выемки 8. Шест 3 можно вращать. В этом положении постоянный магнит 7 (первый элемент магнитного замка), установленный в верхнем торце засова 2 в углублении 11 цилиндрической формы (второго элемента магнитного замка), фиксирует силой магнитного притяжения засов 2 у верхнего торца выемки 1 (третьего элемента магнитного замка).
Для перевода пилона в статичный режим работы необходимо оказывать воздействие в направлении сверху вниз на часть засова 2, выступающую из выемки 1 до тех пор, пока постоянный магнит 7 не прекратит взаимодействовать с верхним торцом выемки 1. Под действием силы тяжести и/или в результате продолжающегося воздействия засов 2 переместится вниз. Если засов 2 сразу не попал в ответную выемку 8, то остановится, когда достигнет поверхности кольца 19. Далее необходимо провернуть шест 3, чтобы засов 2 оказался над выемкой 8. Под действием силы тяжести и/или в результате продолжающегося воздействия на засов 2 засов 2, имеющий заходные участки, частично заглубляется в выемку 8. Далее необходимо корректировать положение засова 2 в выемке 8, продолжая воздействие на засов 2 и/или реверсивно проворачивая шест 3, что обеспечит опускание засова 2 в ответную выемку 8 до ее нижнего торца. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен одновременно в выемке 1 и в выемке 8 и создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в статичном режиме работы.
Для возврата пилона в динамический режим работы необходимо оказывать управляющее воздействие в направлении снизу вверх, например, ногой, на часть засова 2, выступающую во внешнее пространство за габариты втулки 18 шеста 3, до тех пор, пока засов 2 с магнитом 7 не приблизится к верхнему торцу выемки 1 на расстояние, когда магнит 7 начнет взаимодействовать с верхним торцом выемки 1. В результате действия силы притяжения магнита 7 засов 2 вместе с магнитом 7 переместится к верхнему торцу выемки 1. В полученной таким способом ситуации засов 2 расположен только в выемке 1 и вне выемки 8 и не создает механическое препятствие вращению шеста 3. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Если втулка 18 шеста 3 выполнена из немагнитного материала, то в основной выемке 1 или в углублении в ее верхнем торце установлена по меньшей мере одна деталь, выполненная из магнитомягкого материала, например, стали, т.е. втулка 18 выполнена по меньшей мере частично из магнитомягкого материала. В основной выемке 1 или в углублении в ее верхнем торце может быть установлена деталь, выполненная из магнитотвердого материала, - постоянный магнит (На Фиг. 9 не показаны).
Исполнитель упражнений на пилоне, часть которого показана на Фиг. 9, переводит его из динамического режима работы в статичный следующим образом: поворачивая шест 3 по часовой стрелке или против нее он устанавливает засов 2 в положение, когда им удобно манипулировать. Контролировать положение засова 2 человек может визуально или наощупь: рукой или ногой. Исполнитель, воздействуя, например, ногой, на засов 2, перемещает его вниз до остановки. Далее он поворачивает шест 3 по часовой стрелке или против нее до прекращения возможности ее вращения, что является сигналом о совмещении засова 2 с ответной выемкой 8 и частичном его заглублении в нее. Повторным нажатием на засов 2 и/или реверсивным проворачиванием шеста 3, исполнитель переводит засов 2 вниз до упора. Пилон находится в статичном режиме работы.
Возврат пилона из статичного режима работы в динамический выполняется следующим образом: воздействуя наощупь, например, ногой, на засов 2, исполнитель перемещает его вверх в положение, когда без участия исполнителя засов 2 переместится вверх и остановится в верхнем положении. Пилон находится в динамическом режиме работы.
Пример 5. На Фиг. 11 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 6. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 6, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 11, за исключением одного конструктивного и одного эксплуатационного отличий.
Конструктивное отличие заключается в том, что дополнительный постоянный магнит 7 (нижний на Фиг. 11) - монолитная деталь цилиндрической формы, выполненная из магнитотвердого материала, установлен, например, при помощи клея на нижнем торце ответной выемки 8 для взаимодействия с засовом 2, выполненного из магнитомягкого материала - стали.
Дополнительный постоянный магнит 7, в качестве первого элемента второго магнитного замка, втулка 16 с ответной выемкой 8, в которой установлен дополнительный постоянный магнит 7, в качестве второго элемента второго магнитного замка, засов 2, выполненный по меньшей мере частично из магнитомягкого материала - стали, в качестве третьего элемента второго магнитного замка, образуют второй магнитный замок. Второй магнитный замок предназначен для перемещения засова 2 из положения, когда засов 2 находится над выемкой 8, в направлении вглубь выемки 8 и для удержания засова 2 у торца выемки 8 в случае, когда опора 4 будет установлена на верхнюю опорную поверхность, например, потолок сцены. Т.е. нижняя опора пилона станет верхней опорой пилона, и верхняя опора пилона станет нижней опорой пилона.
Работа устройства переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 11, отличается от работы устройства переключения режимов работы пилона, изображенного на Фиг. 6, тем, что перемещение засова 2 вглубь выемки 8 происходит в результате действия на засов 2 силы магнитного притяжения дополнительного постоянного магнита 7, установленного у нижнего торца выемки 8. Это перемещение засова 2 не требует участия человека.
Эксплуатационное отличие устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 11, от устройства, показанного на Фиг. 6, заключается в том, что у исполнителя упражнений на пилоне отсутствует необходимость продолжать воздействие на ручку 6 после прекращения взаимодействия элементов первого магнитного замка: верхнего магнита 7 и засова 2 или верхнего торца выемки 1 и верхнего магнита 7. После совмещения засова 2 с выемкой 8, засов 2, в качестве третьего элемента второго магнитного замка, вступит во взаимодействие с нижним магнитом 7 - первым элементом второго магнитного замка и переместится до полного заглубления в выемку 8 втулки 16 - второго элемента второго магнитного замка со скоростью, превышающей физиологические возможности исполнителя.
Пример 6. На Фиг. 12 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 9. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 9, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 12, за исключением одного конструктивного и двух эксплуатационных отличий.
Конструктивное отличие заключается в том, что дополнительный постоянный магнит 7 (нижний на Фиг. 12) - выполненная из магнитотвердого материала монолитная деталь цилиндрической формы, установлен при помощи клея на нижнем торце засова 2 в выемке 11, выполненной в виде углубления круглого сечения.
При этом дополнительный постоянный магнит 7, в качестве первого элемента второго магнитного замка, засов 2, в выемке 11 на нижнем торце которого установлен этот магнит 7, в качестве второго элемента второго магнитного замка, и кольцо 19 опоры 4, выполненное по меньшей мере частично из магнитомягкого материала - стали, в качестве третьего элемента второго магнитного замка, образуют второй магнитный замок. Второй магнитный замок предназначен для перемещения засова 2 к кольцу 19 и для удержания засова 2 у кольца 19, в случае, когда опора 4 будет установлена на верхнюю опорную поверхность для пилона, например, потолок сцены. Т.е. нижняя опора станет верхней опорой, а верхняя опора станет нижней опорой.
При этом дополнительный постоянный магнит 7, в качестве первого элемента третьего магнитного замка, засов 2, в выемке 11 на нижнем торце которого установлен этот магнит 7, в качестве второго элемента третьего магнитного замка, и диск 17 опоры 4, выполненный по меньшей мере частично из магнитомягкого материала - стали, в качестве третьего элемента третьего магнитного замка, образуют третий магнитный замок. Третий магнитный замок предназначен для перемещения засова 2 из положения, когда засов 2 находится над выемкой 8, в направлении вглубь выемки 8 и для удержания засова 2 в положении, когда его часть расположена внутри выемки 8, в случае, когда эта опора 4 будет установлена на верхнюю опорную поверхность, например, потолок сцены. Т.е. нижняя опора станет верхней опорой, и верхняя опора станет нижней опорой.
При этом расстояние от верхнего торца основной выемки 1 для засова 2 во втулке 18 шеста 3 до кольца 19 опоры 4 больше длины засова 2 настолько, что засов 2 можно отвести от верхнего торца выемки 1 вниз на расстояние, на котором сила магнитного притяжения между магнитом 7, установленным в выемке 11 на верхнем торце засова 2, и верхним торцом выемки 1, станет меньше силы магнитного притяжения между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на нижнем торце засова 2, и кольцом 19 опоры 4.
Работа устройства переключения режимов работы динамического пилона, изображенное на Фиг. 12, отличается от работы устройства переключения режимов работы динамического пилона, изображенного на Фиг. 6, тем, что перемещение засова 2 к кольцу 19 опоры 4 начинается после короткого управляющего воздействия на выступающую из втулки 18 часть засова 2, в результате которого засов 2 переместится в положение, при котором сила магнитного притяжения между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на верхнем торце засова 2, и верхним торцом основной выемки 1, станет меньше силы магнитного притяжения между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на нижнем торце засова 2, и кольцом 19 опоры 4. Дальнейшее перемещение засова 2 к кольцу 19 происходит в результате магнитного взаимодействия между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на нижнем торце засова 2, и кольцом 19 опоры 4, являющихся элементами второго магнитного замка, и перемещение засова 2 в ответную выемку 8 происходит в результате магнитного взаимодействия между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на нижнем торце засова 2, и диском 17 опоры 4, являющимися элементами третьего магнитного замка.
Эксплуатационное отличие устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 12, от устройства, показанного на Фиг. 9, заключается в том, что у исполнителя упражнений на пилоне отсутствует необходимость продолжать воздействие на засов 2 после прекращения взаимодействия элементов первого магнитного замка: верхнего магнита 7 и верхнего торца выемки 1 втулки 18. Исполнителю достаточно переместить засов 2 от верхнего торца выемки 1 на расстояние, при котором сила магнитного притяжения между постоянным магнитом 7, установленным в выемке 11 на нижнем торце засова 2, и кольцом 19 опоры 4, переместит засов 2 к поверхности кольца 19 со скоростью, превышающей физиологические двигательные возможности исполнителя.
Второе эксплуатационное отличие заключается в том, что после совмещения засова 2 с выемкой 8, нижний магнит 7, в качестве первого элемента третьего магнитного замка, вступит во взаимодействие с диском 17 - третьим элементом третьего магнитного замка, и переместит засов 2 (второй элемент третьего магнитного замка) до полного заглубления в выемку 8 кольца 19 со скоростью, превышающей физиологические двигательные возможности исполнителя.
Пример 7. На Фиг. 13 повторено изображение осевого разреза части динамического пилона с устройством переключения режимов его работы, показанного на Фиг. 12. Описание конструкции и особенности эксплуатации устройства переключения режимов работы пилона, показанного на Фиг. 12, остается в силе для устройства, показанного на Фиг. 13, за исключением одного конструктивного и одного эксплуатационного отличий.
Конструктивное отличие заключается в том, что дополнительный постоянный магнит 7 (нижний на Фиг. 13) - выполненная из магнитотвердого материала монолитная деталь цилиндрической формы, установлен при помощи клея в выемке 11, выполненной в виде сквозного отверстия, имеющего ступенчатую форму, в диске 17 опоры 4 напротив постоянного магнита 7, установленного в выемке 11 в нижнем торце засова 2. На верхнем торце магнита 7 в выемке 11 в диске 17 установлены две прокладки из магнитопроницаемого материала для защиты магнита 7 от механических контактов с засовом 2. (На Фиг. 13 не обозначены)
Дополнительный постоянный магнит 7 (нижний на Фиг. 13), установленный в выемке 11 в диске 17, рассматриваемом ранее в примере 6 в качестве третьего элемента третьего магнитного замка, усиливает силу магнитного взаимодействия между элементами третьего магнитного замка, которая перемещает засов 2 из положения, когда засов 2 находится над выемкой 8 до его полного заглубления в выемку 8 и для удержания засова 2 в положении, когда его часть расположена внутри выемки 8.
Эксплуатационное отличие заключается в том, что нижний магнит 7, установленный на третий элемент третьего магнитного замка, увеличивая силу магнитного взаимодействия между элементами третьего магнитного замка, увеличит скорость перемещения засова 2 до его полного заглубления в выемку 8, повысит надежность работы устройства переключения режимов работы пилона и позволит увеличить глубину выемки 8 опоры 4.
На Фиг. 14 изображены два динамических пилона с устройствами переключения режимов работы, конструкция которых показана на Фиг. 13, расположенными и у нижней опорной поверхности (например, пол сцены), и у верхней опорной поверхности, (например, потолок сцены). Но у динамического пилона, изображенного на Фиг. 14 слева, винт 9 винтового узла пилона расположен в верхней части шеста 3, что обеспечивает удобство выполнения упражнений на шесте 3. У динамического пилона, изображенного на Фиг. 14 справа, винт 9 винтового узла расположен в нижней части шеста 3, что обеспечивает удобство монтажа и демонтажа пилона на месте эксплуатации.
Таким образом, решение задачи создания нового устройства переключения режимов работы динамического пилона, позволяющего упростить и ускорить процесс переключения режима работы динамического пилона, заключается в том, что в новом устройстве переключения режимов работы динамического пилона основная выемка для засова в узле пилона выполнена открытой со стороны своей боковой стенки во внешнее пространство вокруг детали пилона, в которой она выполнена, и что засов выполнен как элемент магнитного замка, содержащего по меньшей мере один постоянный магнит, что постоянный магнит установлен в углубление для него с заглублением, что могут быть установлены несколько магнитных замков, постоянные магниты которых могут обеспечивать передвижение засова. Упрощение и ускорение процесса переключения режимов работы динамического пилона заключается в том, что перемещать засов можно одной рукой или ногой, не наклоняясь и не приседая, не прерывая выступление, как в обычном ручном режиме, так и в полуавтоматическом режиме, когда засов самостоятельно перемещается по части основной выемки для засова без участия исполнителя со скоростью, превышающей физиологические двигательные возможности исполнителя.
Предложенное устройство переключения режимов работы пилона упрощает и удешевляет изготовление пилонов, так как имеет простую конструкцию, обеспечивающую простоту сборки пилона, и состоит из небольшого количества простых в изготовлении деталей, имеющих небольшие габариты. То есть технический результат полезной модели достигается полностью.
Помимо этого, предложенное техническое решение предоставляет возможность располагать устройство переключения режимов работы динамического пилона у нижней опоры 4 пилона, у верхней опоры 5 и одновременно у обеих опор. Это, в свою очередь, предоставляет возможность изготавливать двусторонние шесты 3 пилонов и двусторонние пилоны, конструкция которых позволяет выбирать место расположения винта винтового узла пилона.