устройство для вращения елки

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ЕЛКИ, содержащее каркас, выполненный из связанных между собой пластин, размещенные в нем подшипник, во внутреннем кольце которого установлен токонепроводящий патрон с медными кольцами и токосъемниками на внешней поверхности, электродвигатель, связанный с патроном, отличающееся тем, что оно выполнено подвесным из металлических пластин, снабжено трубкой, жестко закрепленной в патроне фиксирующим винтом, в нижней части которой выполнены отверстия для крепления елки, хомутом, жестко соединенным с каркасом и размещенным внутри него, при этом у хомута в нижней части выполнены выступы с возможностью охвата подшипника, клеммником, который посредством кронштейна и установочного винта прикреплен к хомуту, при этом токосъемники выполнены в виде петли из стальной проволоки и закреплены на клеммнике, а электродвигатель связан с патроном через соосное крепление его выходного вала с верхним концом трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к массовым развлечениям, а именно, к электрическим приводам и устройствам для управления игрушками, и может быть использовано для вращения новогодней елки, подвешенной к потолку помещения.

Обычно новогоднюю елку устанавливают на полу неподвижно, закрепляя ее нижний конец в крестовине. Неподвижная елка однако, малоэффектна. Для крутящейся елки нужна достаточная площадь, позволяющая беспрепятственно вращаться вокруг своей оси всем выступающим частям елки (веткам, игрушкам и т.п.). Часто в помещении (квартире) бывает мало места для установки такой елки. При проходе мимо нее или случайных толчках елку можно опрокинуть.

Известно поворотное устройство, выбранное в качестве прототипа, позволяющее вращать елку вокруг своей оси [1] Устройство содержит круглый ящик с массивным металлическим грузом. В дне и крышке ящика закреплены два подшипника, в которых установлен патрон из прочного токонепроводящего материала. Ствол елки вставляется в отверстие, просверленное в патроне. Вращение елки производится от микроэлектродвигателя с редуктором, выходная шестерня которого взаимодействует с ободом патрона. На патроне наклеиваются токосъемные кольца для включения ламп гирлянды.

Недостатками поворотного устройства являются: плохая устойчивость елки, т. к. от смещения центра тяжести ствола относительно оси возникает опасность падения елки при вращении; повышается нагрузка на микроэлектродвигатель из-за действия момента пары радиальных сил в верхнем и нижнем подшипниках; большая масса и габариты поворотного устройства, необходимые для обеспечения устойчивости вращающейся елки; относительная сложность конструкции патрона, изготовление которого без применения токарного станка затруднительно; устройство по прототипу не позволяет подпитать елку влагой, т.к. срез ее ствола не свободный, а находится в патроне.

Целью изобретения является упрощение конструкции крепления елки и повышение удобства в эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для вращения елки, включающее каркас, подшипник, электродвигатель, токонепроводящий патрон с медными кольцами и токосъемники, согласно настоящему изобретению выполнено подвесным, каркас его выполнен из металлических пластин, жестко соединен с хомутом, имеющим в своей нижней части выступы и охватывающий подшипник. Во внутреннем кольце подшипника установлена трубка с фиксирующим винтом. На верхнем конце трубки соосно выходным валом закреплен тихоходный электродвигатель. Токосъемники выполнены в виде петли из стальной проволоки и закреплены на клеммнике, который посредством кронштейна и установочного винта прикреплен к хомуту. В отверстия нижней части трубки пропущен шнур для подвески елки, верхушка которой введена в свободный конец трубки.

Сопоставительный анализ показывает, что заявленное техническое решение отличается наличием новых признаков: каркас и хомут выполнены из металлических пластин; трубка установлена во внутреннем кольце подшипника и зафиксирована на ней винтом и выступами хомута; соосное закрепление выходным валом тихоходного электродвигателя на верхнем конце трубки; токосъемники выполнены в виде петли из стальной проволоки и закреплены на клеммнике; прикрепление клеммника посредством кронштейна и установочного винта к хомуту; подвеска елки шнуром к нижнему свободному концу трубки, в которую введена ее верхушка.

Таким образом, заявляемое подвесное устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано подвесное устройство в общем виде; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 принципиальная электрическая схема вращающейся елки.

Подвесное устройство для вращения елки содержит каркас 1, выполненный из металлических пластин и жестко соединенный с хомутом 2, имеющим в своей нижней части выступы 3. Хомут 2 охватывает подшипник 4, во внутреннем кольце которого установлена трубка 5 с фиксирующим винтом 6. На верхнем конце трубки 5 соосно выходным валом закреплен тихоходный электродвигатель 7. Между подшипником 4 и электродвигателем 7 на трубке 5 жестко закреплен токонепроводящий патрон 8, в пазах которого наклеены медные кольца 9. Токосъемники 10 выполнены в виде петли из стальной (пружинистой) проволоки и закреплены на клеммнике 11, который посредством кронштейна 12 и установочного винта 13 прикреплен к хомуту 2. Электропровода 14 от колец 9 проложены внутри трубки 5 и через отверстия 15 выведены наружу. В отверстия 16 нижней части трубки 5 пропущен шнур 17 для подвески елки, верхушка которой 18 введена в свободный конец трубки 5. Каркас 1 с помощью крючка 19 подвешен к потолку помещения.

Работает устройство следующим образом.

Елку обрезают по размеру помещения так, чтобы ее нижний конец не доставал до пола. Верхушку елки 18 вводят в трубку 5. Ствол обвязывают шнуром 17, центрируя елку по вертикали, чтобы ее нижний конец при вращении находился приблизительно в одной точке относительно пола. Каркас 1 устройства подвешивают к потолку, например, вместо люстры освещения или на специально закрепленный в потолке крючок 19. Фиксирующий винт 6 удерживает трубку 5 от вертикального смещения вниз по внутреннему кольцу подшипника 4. Наружное кольцо подшипника закреплено хомутом 2 и фиксируется выступами 3. Зазор между эл. двигателем 7 и каркасом 1 заполняют мягким материалом (бумагой, материей, поролоном).

Усилие прижатия токосъемников 10 к кольцам 9 регулируется винтом 13. Кольца 9 выполнены прерывистыми (например, путем наклейки на них кусочков прессшпана) для того, чтобы при вращении елки мигали лампы гирлянды. Подключают устройство в сеть переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Гирлянду включают параллельно электродвигателю. Питание удобно взять от клеммника люстры освещения, расположенного под потолком, тем более если она снабжена трехпроводной сетью. В этом случае одним выключателем пользуются как обычно для освещения помещения, а вторым для включения подвесного устройства вращающейся елки.

Нами было изготовлено предложенное устройство для вращения елки. Его конструкция очень проста, оно собрано из подручного материала (кроме эл. двигателя) и успешно эксплуатируется уже в течении 8 лет. Конкретные параметры подвесного устройства: каркас и хомут выполнены из оцинкованного железа толщиной 1 мм, электродвигатель ДСД 2-П1 (такой или аналогичные ему широко применяются в различных самописцах и лентопротяжных механизмах регистрирующих приборов), мощность 15 ВА, число оборотов вала 2 об/мин, напряжение 220 В, 50 Гц, трубка алюминиевая наружным диаметром 15 мм. Подшипник имеет внутренний диаметр 15 мм, а наружный 40 мм. Клеммник выполнен из одной половины обычной электрической вилки. Крючок для подвески устройства закреплен на потолке на расстоянии 900 мм от крючка люстры освещения. Между ними установлена дополнительная трубка, в которой проложены эл. провода для подключения устройства вращения елки от сети освещения, как указывалось выше.

Габариты устройства: высота 150 мм, ширина 70 мм, глубина 70 мм. Длина трубки 150 мм, в т.ч. выступающей части 90 мм. Масса подвесного устройства вращения елки 0,7 кг. При необходимости конструкцию подвески можно закрыть конусом из картона диаметром основания 100 мм и высотой 200 мм. Кроме того, к нижнему свободному концу ствола елки, который не достает до пола, подвязывают литровую банку с водой или специальным раствором (с добавлением сахара, лимонной кислоты и др.) для питания елки влагой. В результате она может сохраняться в помещении до двух месяцев, вращаясь в подвешенном состоянии.

Преимущества заявляемого подвесного устройства для вращения елки по сравнению с прототипом заключаются в следующем. При оборудовании вращающейся елки подвесным устройством исключается возможность ее падения при случайных толчках и т. п. Натяжением шнура подвески можно центрировать елку в вертикальном положении, например, когда ветки на стволе расположены не симметрично относительно оси ствола. Свободная (подвижная) подвеска устройства на крючке потолка, применение одного несущего подшипника позволяет отклоняться стволу елки на угол до 30^о, что удобно, например, для прохода в тесном месте мимо подвешенной елки без ее разборки или остановки. При высоте до 3 м нижний конец елки может отклоняться от центра вращения на расстояние до 1 м, а с учетом гибкости верхней части ствола и больше.

Не смотря на минимальную мощность электродвигателя, конструкция подвески позволяет не только отклонять ствол от вертикали, но на некоторое время даже задерживать вращение елки. При этом вал двигателя и трубка, благодаря гибкости верхушки елки продолжают вращаться. Можно вообще елку подвесить только на шнуре без фиксации ее верхушки в трубке. Автономность вращения елки повысится еще больше.

Масса и габариты предложенного подвесного устройства достаточно малы и не зависят от размеров и массы самой елки (в прототипе для сохранения устойчивости елки требуются массивный пригруз и относительно большая опорная поверхность поворотного устройства).

Простота конструкции и возможность использования простейшего набора материалов позволяют легко и быстро изготовить предложенное устройство в домашних условиях без применения специальных приспособлений или станков.

Наличие свободного среза ствола в нижней части елки позволяет давать ей подкормку, эксплуатируя ее до двух месяцев в свежем (зеленом) состоянии.