соединение трех взаимно перпендикулярных пластин

Формула изобретения

Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, состоящее из трех взаимно перпендикулярных пластин относительно линий их сопряжения и средство их взаимного перемещения для возможности поворота пластин в одну плоскость, включающее в себя выполненную на первой из пластин наружную прорезь, отверстие в виде сектора, выполненное на второй пластине, размещаемой перпендикулярно в указанной наружной прорези первой пластины, отличающееся тем, что первая и вторая перпендикулярные между собой пластины выступают по одну сторону относительно третьей с образованием четырех октантов и соединены с последней с возможностью поворота относительно линий их сопряжения, радиус сектора выполнен равным или большим, чем расстояние от линии сопряжения первой и третьей пластин до указанной наружной прорези, проходящей через удаленный от упомянутой линии сопряжения край первой пластины, при этом центр сектора расположен в точке пересечения линий сопряжения пластин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к соединениям трех взаимно перпендикулярных пластин, в частности в наглядных пособиях, которые могут быть использованы в учебном процессе при конструировании изделий, в производстве игрушек, в мебельной промышленности (неразборная и складная мебель), в производстве складной тары.

Известно соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, используемое в мебели - разборный стеллаж (см. авт. св. СССР N 1606756, кл. F 16 B 12/42, A 47 B 47/03, 1990). 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 соединительный элемент разбирается на отдельные детали, что создает неудобства при пользовании.

Известно соединение трех взаимно перпендикулярных пластин, примененное в наглядном пособии по начертательной геометрии и описанное в авт.св. СССР N 1541657, кл. G 09 B 23/04, 1990, 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. Вышеописанное 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, так как 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 ограничивают область использования известного соединения.

Предлагаемое устройство решает следующую задачу: обеспечивает надежность соединения трех взаимно перпендикулярных пластин, удобство в пользовании, расширение области использования путем уменьшения количества наружных прорезей.

Предложенное соединение трех взаимно перпендикулярных пластин отличается от прототипа тем, что три взаимно перпендикулярные пластины делят пространство на 4 октанта, когда две взаимно перпендикулярные пластины находятся по одну сторону от третьей пластины, и средством взаимного перемещения.

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

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

При этом предложенное соединение обеспечивает достижение технического результата, указанного выше, а если необходимо разделить пространство на 8 октантов, выполняют аналогичное соединение трех взаимно перпендикулярных пластин по другую сторону от третьей пластины, общей для двух соединений.

Вышеописанное позволяет сделать вывод о соответствии предложенного соединения 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 изображено соединение 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 - аксонометрическая проекция соединения трех взаимно перпендикулярных пластин с гранями куба; на фиг. 5 - аксонометрическая проекция устройства с одним предлагаемым соединением; на фиг. 6 - аксонометрическая проекция устройства с двумя соединениями трех взаимно перпендикулярных пластин; на фиг. 7 - аксонометрическая проекция устройства с двумя соединениями; на фиг. 8 - аксонометрическая проекция устройства с несколькими соединениями.

Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин содержит три взаимно перпендикулярных пластины 1, 2 и 3 и средство для их взаимного перемещения. Средство для взаимного перемещения пластин выполнено в виде наружной прорези 4 (см. фиг. 2) на пластине 1 и фигурного отверстия 5 (см. фиг. 3) на пластине 2. Каждая пластина 1 и 2 своей стороной, смежной с взаимно перпендикулярной пластиной 3, соединена с последней с возможностью поворота соединительными элементами, например кольцами 6 (см. фиг. 1), введенными в отверстия 7 (см. фиг. 2, 3), выполненные в пластинах 1-3.

Фигурное отверстие на пластине 2 выполнено в виде сектора, точка пересечения радиусов которого находится в точке пересечения пластин 1-3. Радиус сектора выполнен равным или большим расстояния от линии сопряжения первой и третьей пластин до указанной выше наружной прорези первой пластины, при этом наружная прорезь проходит через удаленный от вышеупомянутой линии сопряжения край первой пластины.

Для лучшего прилегания пластин при их взаимном перемещении пластины 1 и 2 имеют пазы 8 (см. фиг. 2, 3), в которые входят соединительные кольца 6.

На фиг. 4 позициями 9-11 показаны вспомогательные пластины, которые как и части пластин 1-3 представляют грани куба, а пластины 1-3 соединены между собой соединительными элементами 12 при помощи клея.

На фиг. 5-7 показаны устройства из гибких пластин с одним или двумя соединениями трех взаимно перпендикулярных пластин и даны развертки, где штрихпунктирной линией с двумя точками показаны линии сгиба. На развертках показаны пластины 1-3, а позициями 13-15 показаны соединительные элементы пластин 1-3. Позициями 16-18 показаны прорези, которые позволяют во время сборки соединения разместить первую пластину между третьей и второй пластиной.

На фиг. 8 показано устройство с жесткими пластинами, где использовано несколько соединений трех взаимно перпендикулярных пластин, когда пластины 1 и 3 соединены гибкими элементами 19, выполненными заодно с пластинами 1 и 3, а пластины 2 и 3 соединены полукольцами 20.

Соединение трех взаимно перпендикулярных пластин собирается и складывается следующим образом. Пластину 1 совмещают с пластиной 3 по горизонтальной линии сопряжения пластин 1 и 3. Совмещают отверстия 7 на пластинах 1 и 3 и вводят в отверстия соединительные кольца 6. Затем по вертикальной линии сопряжения пластин 2 и 3 совмещают пластины 2 и 3 так, чтобы сектор был под горизонтальной линией сопряжения. Затем совмещают отверстия 7 на пластинах 2 и 3 и вводят в отверстия соединительные кольца 6. Далее пластину 2 перемещают перпендикулярно пластине 3, затем пластину 1 - перпендикулярно пластине 3. При этом пластина 2 входит в прорезь 4 пластины 1. 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.

Последовательность сборки и складывания пластин из гибкого материала аналогична сборке и складыванию пластин из жесткого материала. Таким образом, соединение в собранном виде приобретает жесткость объемного изделия, обеспечивающую надежностью соединения при эксплуатации. Кроме того, операции, выполняемые при сборке и складывании соединений, просты, а соединение в сложенном виде компактно, что обеспечивает удобство в пользовании.

При использовании соединения трех взаимно перпендикулярных пластин в наглядном пособии по черчению, объект помещают внутри куба (см. фиг. 4) и отмечают на его гранях проекции объекта, а затем перемещают грани куба до совмещения с пластиной 3 и получают чертеж объекта, состоящий из шести изображений.

При использовании соединения трех взаимно перпендикулярных пластин в наглядном пособии по начертательной геометрии перед сборкой на пластины (см. фиг. 7) наносят обозначения горизонтальной, фронтальной и профильной плоскостей, обозначение начала и осей координат. Для фронтальной (V) плоскости используют пластину 3 соединения трех взаимно перпендикулярных пластин, для горизонтальной (H) - пластины 1, для профильной (W) - пластины 2. Допускается использовать для горизонтальной плоскости пластины 2, а для профильной - пластины 1.

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

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