соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, в частности, в наглядном пособии (варианты)

Формула изобретения

1. Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, в частности, в наглядном пособии, содержащее три взаимно перпендикулярные пластины и средство для их взаимного перемещения, включающее выполненные на противоположных сторонах одной из пластин наружные прорези, расположенные в плоскости взаимно перпендикулярной с ней второй пластины, причем в последней выполнено фигурное отверстие в форме двух противолежащих по отношению к центру пластины секторов, при этом диаметр фигурного отверстия выполнен равным или большим, чем расстояние между наружными прорезями, отличающееся тем, что каждая из двух взаимно перпендикулярных пластин выполнена из двух частей, каждая из которых своей стороной, смежной с третьей взаимно перпендикулярной пластиной, соединена с последней с возможностью поворота относительно линий их сопряжения.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что каждая из пластин, состоящих из двух частей, снабжена поводком, концы которого связаны с частями пластины.

3. Соединение по п.1, отличающееся тем, что пластины выполнены из гибкого материала, а средство для их взаимного перемещения включает выполненное в третьей взаимно перпендикулярной пластине центральное продольное отверстие, в котором расположена первая пластина с выполненными по краям дополнительными прорезями, причем длина центрального продольного отверстия не меньше расстояния между дополнительными прорезями первой пластины, и выполненное во второй пластине центральное поперечное отверстие, в котором расположена третья пластина с выполненными по краям дополнительными прорезями, причем длина центрального поперечного отверстия не меньше расстояния между дополнительными прорезями третьей пластины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к соединениям трех взаимно перпендикулярных пластин, которые могут быть использованы в наглядных пособиях по развитию пространственного воображения при изучении начертательной геометрии и черчения, в учебном процессе при конструировании изделий, в мебельной промышленности (неразборная и складная мебель), в производстве игрушек.

Известно соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, используемое в мебели разборный стеллаж (см. а.с. СССР N 1606756, кл. F 16 B 12/42, 1990 г. ). Соединение содержит три взаимно перпендикулярные пластины (две стенки стеллажа и полка) и соединительный элемент.

Недостатком известного соединения является невозможность его использования в складных изделиях. Кроме того, при разборке соединения сравнительный элемент разбирается на отдельные детали, что создает неудобство при пользовании.

Известно соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, примененное в наглядном пособии по начертательной геометрии и описанное в а.с. СССР N 1541657, кл. G 09 B 23/04, 1988 г. которое состоит из трех взаимно перпендикулярных пластин, складывающихся на одну плоскость, благодаря наружным прорезям, выполненным на противоположных сторонах одной из пластин, а на другой фигурному отверстию в форме двух противолежащих по отношению к центру пластины секторов, при этом диаметр фигурного отверстия выполнен равным или большим чем расстояние между прорезями первой пластины. Описанное соединение трех взаимно перпендикулярных пластин принято за прототип.

Кроме указанных выше прорезей, каждая пластина соединения трех взаимно перпендикулярных пластин имеет прорезь, один конец которой соединен с краем пластины разрезом, а другой конец прорези находится от этого края не ближе, чем центр пластины.

В известном соединении все три пластины имеют каждая на соответствующем крае сквозные прорези. При сборке соединения производят отгибание краев пластин, образованных указанными прорезями. Это приводит к снижению надежности соединения и к неудобству пользования, т.к. пластины деформируются, при частой сборке и разборке пластины разрушаются по линии сопряжения, а пластины из гибкого материала не сохраняют плоскостности.

Кроме того, невозможность выполнения пластин из жесткого материала, а также низкая надежность соединения ограничивает область использования известного соединения.

Объединение двух технических решений в одну заявку связано с тем, что два устройства решают одну и ту же задачу обеспечивают надежность предлагаемого соединения трех взаимно перпендикулярных пластин, удобство в пользовании, расширение области использования, принципиально одним и тем же путем путем выполнения на одноименных пластинах, взятых по первому и второму вариантам, различных прорезей, которые являются равноценными для решения поставленной задачи и не могут быть объединены.

Предложенные варианты соединения отличаются от прототипа по первому варианту средством взаимного перемещения, по второму варианту выполнением материала пластин и средством взаимного перемещения пластин.

Эти отличия обеспечивают выполнение пластин из различного материала, обеспечивают плоскостность пластин или уменьшают отклонения от плоскостности, позволяют исключить или уменьшить деформацию пластин при их сборке.

В свою очередь, это расширяет область использования соединения. Предложенное соединение можно использовать в изделиях, где необходимо складывание трех взаимно перпендикулярных пластин, например в наглядном пособии, складной мебели, в складных игрушках.

При этом предложенное соединение обеспечивает достижение одного и того же технического результата, указанного выше.

Вышеописанное позволяет сделать вывод о соответствии предложенного соединения (вариантов) критерию изобретения "новизна".

Предложенное решение отвечает условию "изобретательский уровень", так как не обнаружены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предложенного соединения, выявленными по сравнению с прототипом, и обеспечивающие достижение указанного заявителем технического результата.

На фиг. 1 изображен первый вариант соединения трех взаимно перпендикулярных пластин в аксонометрической проекции; на фиг.2 вид А на фиг.1 на первую пластину (пластины два и три не показаны); на фиг.3 вид Б на фиг.1 на вторую пластину (пластины один и три не показаны); на фиг.4 - аксонометрические проекции наглядного пособия из двух пересекающихся пластин; на фиг.5 вид А на фиг.4 на пластину один (пластина три не показана); на фиг.6 второй вариант соединения трех взаимно перпендикулярных пластин в аксонометрической проекции; на фиг.7 вид А на фиг.6 на первую пластину (пластины два и три не показаны); на фиг.8 вид Б на фиг.6 на вторую пластину (пластины один и три не показаны; на фиг.9 вид В на фиг.6 на третью пластину (пластины один и два не показаны); на фиг.10 аксонометрическая проекция соединения трех взаимно перпендикулярных пластин по второму варианту с гранями куба; на фиг.11 соединение трех взаимно перпендикулярных пластин для использования его при конструировании изделий.

Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин содержит три взаимно перпендикулярных пластины 1 3 и средство для их взаимного перемещения. По первому варианту средство для взаимного перемещения пластин выполнено в виде наружных прорезей 4, 5 на пластине 1 (см. фиг.2) и фигурного отверстия на пластине 2. Кроме того, каждая из двух указанных пластин 1, 2 выполнены из двух частей 6, 7 и 8, 9, каждая из которых своей стороной, смежной с взаимно перпендикулярной пластиной 3, соединена с последней с возможностью поворота соединительными элементами, например кольцами 10 (см. фиг.1), введенными в отверстия 11, выполненные в пластинах 1 3. Фигурное отверстие на пластине 2 выполнено в форме двух противолежащих по отношению к центру пластины 2 секторов 12 (см. фиг.3). Диаметр фигурного отверстия выполнен равным или большим чем расстояние между наружными прорезями 4, 5 на пластине 1. Каждая из пластины 1, 2, состоящая из двух частей 6, 7 и 8, 9, снабжена поводком 13, концы которого связаны с частями пластины.

Для лучшего прилегания пластин при их взаимном перемещении, пластины 1, 2 имеют пазы 14 17 (см. фиг.2, 3), в которые входят соединительные кольца 10.

По второму варианту пластины 1 3 выполнены из гибкого материала. При этом средство для их взаимного перемещения включает:

а) дополнительные прорези 18, 19 на пластине 1 (см. фиг.7) и центральное продольное отверстие 20 на пластине 3;

б) дополнительные прорези 21, 22 на пластине 3 (см. фиг.9) и центральное поперечное отверстие 23 на пластине 2;

в) наружные прорези 24, 25 на пластине 1 (см. фиг.7) и фигурное отверстие на пластине 2, в котором расположена пластина 1, а фигурное отверстие имеет форму двух противолежащих по отношению к центру пластины 2 секторов 26 (см. фиг.8), при этом диаметр указанного фигурного отверстия выполнен равным или большим чем расстояние между прорезями 24, 25. Причем длина центрального продольного отверстия 20 не меньше расстояния между дополнительными прорезями 18 и 19, а длина центрального поперечного отверстия 23 не меньше расстояния между дополнительными прорезями 21 и 22. Дополнительные прорези связаны с краями пластины и выполнены по линиям сопряжения пластин.

Вспомогательные пластины 27 29 как и части пластин 1 3 представляют грани куба (фиг.10).

Наружные прорези 30, 31 пластины 1 и дополнительные прорези 32, 33 пластины 3 смещены так, что центральное продольное отверстие пластины 3 остается в стороне (фиг.11). Фигурное отверстие выполнено в форме квадрата, который включает в себя центральное поперечное отверстие.

Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин собирается и складывается следующим образом.

По первому варианту части 6 и 7 пластины 1 совмещают с пластиной 3 по горизонтальной линии сопряжения пластин 1 и 3. При этом часть 6 с закрепленным на ней поводком 13 находится за пластиной 3 вверху, а часть 7 перед пластиной 3 внизу и входит в другой конец поводка 13. Совмещают отверстия 11 на пластинах 1 и 3 и вводят в отверстия 11 соединительные кольца 10.

Затем по вертикальной линии сопряжения пластин 2 и 3 размещают части 8 и 9 пластины 2 за и перед пластиной 3 соответственно слева и справа от вертикальной линии сопряжения. При этом в части 8 сектор находится вверху, а в части 9 внизу. На части 8 предварительно закрепляют поводок 13, в другой конец которого вводят часть 9. Совмещают отверстия 11 на пластинах 2 и 3 и вводят в отверстия 11 соединительные кольца 10. Далее части 8 и 9 перемещают перпендикулярно пластине 3, затем и части 6 и 7 перпендикулярно пластине 3. При этом части 8 и 9 входят в прорези 4, 5 пластины 1. Соединение собрано. При этом пластины 1 3 будут зафиксированы.

Складывается соединение следующим образом.

Пластину 1 перемещают по часовой стрелке до совмещения с пластиной 3, затем перемещают пластину 2 по или против часовой стрелке до совмещения с пластинами 1 и 3. По второму варианту пластину 1 вводят в центральное продольное отверстие 20 пластины 3 так, чтобы пластина 3 вошла в дополнительные прорези 18 и 19 пластины 1. Затем, совместив пластины 1 и 3 в одну плоскость, вводят их в центральное поперечное отверстие 23 пластины 2 так, чтобы пластина 2 вошла в дополнительные прорези 21, 22 пластины 3 и наружные прорези 24, 25 пластины 1. Перемещают пластину 2 так, чтобы она была перпендикулярна пластинам 1 и 3, затем и пластину 1 перемещают перпендикулярно пластине 3. При этом пластины будут зафиксированы. Соединение собрано.

Складывается соединение следующим образом.

Пластину 1 перемещают по часовой стрелке до совмещения с пластиной 3, затем перемещают пластину 2 по или против часовой стрелке до совмещения с пластинами 1 и 3.

Таким образом, соединение в собранном виде приобретает жесткость объемного изделия, обеспечивающую надежность соединения при эксплуатации. Кроме того, операции выполняемые при сборке и складывании соединения просты, а соединение в сложенном виде компактно, что обеспечивает удобство в пользовании.

При использовании соединения трех взаимно перпендикулярных пластин в наглядном пособии перед сборкой на пластины наносят обозначения горизонтальной, фронтальной и профильной плоскостей, обозначение начала и осей координат. Для фронтальной плоскости (V) используют пластину 3 соединения трех взаимно перпендикулярных пластин, для горизонтальной (Н) пластину 1, для профильной (W) пластину 2. Допускается использовать для горизонтальной плоскости пластину 2, а для профильной пластину 1.

Поместив в один из образованных пластинами октанов какой-либо объект, отмечают на пластинах его проекции, а затем, убрав объект, перемещают пластины на одну плоскость: горизонтальную пластину 1 перемещают по часовой стрелке до фронтальной пластины 3, а профильную пластину 2 перемещают против часовой стрелке до фронтальной пластины 3, преобразовывая пространственное изображение в плоский чертеж.

Демонтируют наглядное пособие по черчению следующим образом.

Объект помещают внутри куба (см. фиг.10) и отмечают на его гранях проекции объекта, а затем перемещают грани куба до совмещения с фронтальной плоскостью проекции и получают чертеж объекта, состоящий из шести изображений. На фиг.4, 5 показано наглядное пособие, состоящее из горизонтальной и фронтальной плоскостей.

Основное исполнение наглядного пособия позволяет использовать его и для решения задач методом третьего угла, принятого, например, в США.

Предлагаемые наглядные пособия компактны, доступны каждому ученику. Они легко преобразуются из объемных в плоскостные и обратно.