информационное устройство

Формула изобретения

1. Информационное устройство, состоящее из жесткого каркаса и ряда демонстрационных элементов в виде четырехгранных поворотных призм, на наружных поверхностях которых нанесены фрагменты графической информации, формирующие цельные изображения на обеих демонстрационных поверхностях информационного устройства в результате синхронного поворота призм вокруг собственных продольных осей на одинаковые углы 90°, 180° или 270°, отличающееся тем, что грани поворотных призм выполнены из гибкого пленочного материала, закрепленного за изгибно-жесткие направляющие, а поворот четырехгранных призм, установленных в непосредственной близости друг от друга, осуществляется при одновременном изменении их размеров за счет перемещения продольных стержней вдоль их собственных осей и, как следствие, изменения углов между вертикалью и распорками, шарнирно соединенными с данными стержнями и удерживающими наружные грани призм на определенном расстоянии между собой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поворот демонстрационных призм и динамическое изменение их размеров производятся при помощи одного привода, вращающего горизонтальные валы, которые посредством кривошипно-шатунного механизма производят подъем и опускание продольных стержней, изменяющих размеры призм, в то время как один из валов соединен зубчатыми передачами с вращаемыми призмами, при этом в каждом цикле смены изображения призмы поворачиваются на угол 90°, а горизонтальные валы поворачиваются на угол 360°.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что один из валов соединен зубчатой передачей только с одной вращаемой призмой, которая, в свою очередь, соединена ременными или цепными передачами с остальными призмами.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что в каждом цикле смены изображения горизонтальные валы поворачиваются на угол 180°, при этом направления вращений в смежных циклах противоположны, а кривошипы, закрепленные на валах по завершении поворотного цикла, занимают строго горизонтальные положения, что контролируется постановкой соответствующих упоров, производящих отключение привода и изменяющих направление вращения для следующего цикла.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оба горизонтальных вала соединены зубчатыми передачами как минимум с одной вращаемой призмой, при этом вращающий момент призме передается первым валом при вращении валов в одном направлении, и другим валом - при вращении валов в противоположном направлении, так что независимо от направления вращения валов призма поворачивается всегда в одном и том же направлении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к информационной технике и может быть использовано для демонстрации изменяющихся изображений рекламного характера.

С целью повышения эффекта от воздействия информационных изображений, а также для сокращения площадей, необходимых для их размещения, получили распространение устройства, позволяющие циклически менять содержание рекламных щитов. Наибольшими возможностями по объему представляемой информации обладают системы электронного формирования изображений. Они, вместе с тем, обладают высокой стоимостью, что сдерживает их широкое применение. Системы механической смены изображений более дешевы и могут быть установлены по мере необходимости без существенных затрат.

Принцип работы систем механической смены изображений заключается в разбиении нескольких информационных полей на ряд фрагментов и в демонстрации периодически сменяющихся серий фрагментов. В результате, на экране проявляются различные изображения.

Наиболее простыми решениями демонстрации циклически повторяющихся рекламных изображений [1, 2, 3] являются системы, состоящие из ряда треугольных поворотных призм, на боковые грани которых нанесены фрагменты демонстрируемых информационных сообщений. Грани призм могут выполняться как из пленочных материалов [2], так и из жестких элементов [3]. В первом случае имеется возможность поместить осветительную установку (например, лампу) внутрь поворотной призмы для работы в темное время суток. Помимо простоты решения, другим преимуществом систем [1, 2, 3] является компактность информационного щита, имеющего не большую толщину. Вместе с тем, недостатком данных решений является возможность демонстрации меняющегося изображения только с одной стороны щита.

Для возможности демонстрации информационного изображения с обеих сторон рекламного щита в патенте [4] предусмотрены два параллельно расположенных ряда поворотных призм. В патенте [5] плоские фрагменты изображения перемещаются по направляющим перпендикулярно плоскости щита. Подходя к наружным граням щита, плоские фрагменты синхронно разворачиваются, демонстрируя цельное изображение. В патенте [6] носителями информации являются четырехгранные призмы, перемещаемые по направляющим, расположенным в плоскостях, параллельных плоскости самого щита. Основным недостатком решений [4, 5, 6] является не компактность информационного щита из-за увеличенной его ширины.

В решениях [7, 8] используются четырехгранные поворотные призмы. На стадии демонстрации изображения призмы выстроены в одну линию в плоскости щита, в непосредственной близости друг от друга. Это обеспечивает показ рекламной информации с обеих сторон щита. Для изменения изображения, призмы перемещаются из плоскости щита и затем разворачиваются. В решении [7] свое положение в пространстве меняют все призмы: с четными номерами перемещаются вперед, а с нечетными - назад (по отношению к плоскости щита). В решении [8] перемещаются только четные призмы. По сравнению с решениями [5, 6], решения [7, 8] более компактны, хотя толщина щита все же превышает ширину поворотной призмы в 2 раза (решение [8]) и в 3 раза (решение [7]). Другим недостатком является сложность конструкции щита.

В решениях [9-12] применены трансформируемые носители информации (модули). При повороте модулей их грани выстраиваются параллельно плоскостям обзора [9-11]. Решение [12] отличается тем, что элементами поворотных четырехгранных призм являются жесткие «углы», состоящие из двух половин смежных граней, неподвижно соединенных под прямым углом. При повороте призм, жесткие «углы» перемещаются по сложным траекториям, определяемым направляющими. В результате, взаимное расположение «углов» становится более компактным, и поворот четырехгранных призм, установленных в непосредственной близости друг от друга, становится возможным.

Решения [9-11] имеют увеличенные габаритные размеры, т.к. элементы в процессе разворота существенно выходят за контуры поворотных призм. В решении [12] имеется дополнительный шов вдоль каждой грани поворотной призмы, что ухудшает эксплуатационные качества данного информационного устройства. К тому же, решения [9-12] отличаются сложностью конструкции.

Вместе с тем решение [12] наиболее компактно, что обладает большим значением для эффектного представления рекламной информации. Решение [12] принято за ПРОТОТИП.

Техническая задача изобретения - улучшение эксплуатационных качеств устройства, предназначенного для представления графической информации рекламного характера. Данное улучшение достигается уменьшением толщины информационного устройства, возможностью демонстрации переменной графической информации на обеих его поверхностях, а также в результате отсутствия дополнительных швов на демонстрационных поверхностях устройства, негативно сказывающихся на восприятии графической информации.

Технический результат изобретения достигается применением в информационном устройстве демонстрационных элементов в виде четырехгранных поворотных призм с нанесенными фрагментами графических изображений на наружных поверхностях, выполненных из гибкого пленочного материала, закрепленного за изгибно-жесткие направляющие, установленные в углах призм, удерживаемые распорками на определенном расстоянии между собой. При синхронном повороте призм вокруг собственных продольных осей на одинаковые углы 90°, 180° или 270°, отдельные фрагменты графической информации формируют цельные изображения на обеих демонстрационных поверхностях информационного устройства. Поворот четырехгранных призм, установленных в непосредственной близости друг от друга, осуществляется при одновременном изменении их размеров за счет перемещения продольных стержней вдоль их собственных осей и, как следствие, изменения углов между вертикалью и распорками, шарнирно соединенными с данными стержнями и удерживающими наружные грани призм на определенном расстоянии между собой.

Поворот демонстрационных призм и динамическое изменение их размеров могут производиться при помощи одного привода, вращающего горизонтальные валы, которые посредством кривошипно-шатунного механизма производят подъем и опускание продольных стержней, изменяющих размеры призм. Один из валов соединяется зубчатыми передачами с вращаемыми призмами, при этом в каждом цикле смены изображения, призмы поворачиваются на угол 90°, а горизонтальные валы поворачиваются на угол 360°.

Для упрощения и удешевления конструкции вращающий момент от вала непосредственно передается только на одну призму, которая, в свою очередь, соединена ременными или цепными передачами с остальными призмами.

Для уменьшения величины вертикального перемещения продольных стержней при трансформации поворотных призм и, как следствие, для уменьшения высоты предлагаемого информационного устройства, а также для существенного сокращения расстояний между гранями поворотных призм, находящихся на стадии демонстрации изображения и, как следствие, для улучшения качества показываемых изображений, предлагается, чтобы в каждом цикле смены изображения, горизонтальные валы поворачивались бы на угол 180°, а не на полный оборот. Направления вращений в смежных циклах - противоположны, а кривошипы, закрепленные на валах, по завершении поворотного цикла занимают строго горизонтальные положения, что контролируется постановкой соответствующих упоров, производящих отключение привода и изменяющих направление вращения для следующего цикла. Данное решение позволяет с каждой стороны информационного устройства циклически демонстрировать по два графических изображения из четырех изображений, нанесенных на поворотные призмы.

Для циклической демонстрации всех четырех изображений с каждой стороны информационного устройства, предлагается, чтобы оба горизонтальных вала были бы соединены зубчатыми передачами как минимум с одной вращаемой призмой (основной). Вращающий момент призме передается первым валом при вращении валов в одном направлении, и другим валом - при вращении валов в противоположном направлении. Зубчатые передачи устраиваются таким образом, что независимо от направления вращения валов, основная призма поворачивается всегда в одном и том же направлении. Вращение остальных призм осуществляется либо аналогичным образом, либо при помощи ременных или цепных передач, связывающих данные призмы с основной.

Предлагаемое техническое решение описывается следующими графическими материалами:

На фиг.1 приведен главный вид информационного устройства (на стадии демонстрации изображения).

На фиг.2 приведен разрез 1-1 по фиг.1.

На фиг.3 приведен вид информационного устройства в процессе трансформации.

На фиг.4 приведен разрез 2-2 по фиг.3.

На фиг.5 приведена принципиальная схема элемента 2 (на стадии демонстрации изображения).

На фиг.6 приведена принципиальная схема элемента 2 (в процессе трансформации).

На фиг.7 приведено принципиальное решение крепления пленочного материала 3 к направляющим 7 поворотного элемента 2.

На фиг.8 приведена принципиальная схема конструкций информационного устройства в процессе трансформации (основной вариант).

На фиг.9 приведен разрез 4-4 по фиг.8 (на стадии демонстрации изображения).

На фиг.10 приведена принципиальная схема подъемного устройства в процессе трансформации щита, основной вариант (разрез 5-5 по фиг.8).

На фиг.11 приведена принципиальная схема подъемного устройства на стадии демонстрации изображения, основной вариант.

На фиг.12 приведен разрез 6-6 по фиг.11.

На фиг.13 показаны элементы 2 в процессе поворота.

На фиг.14, 16 в качестве примера приведены графики, иллюстрирующие изменение расстояния g по фиг.13 в зависимости от угла поворота элементов 2 (основной вариант).

На фиг.15, 17 в качестве примера приведены графики, иллюстрирующие изменение расстояния g по фиг.13 в зависимости от угла поворота элементов 2 (вариант 2). Графики (фиг.15 и 17) построены при одинаковых параметрах (размер кривошипа 24, начальные размеры элементов 2, начальные зазоры между элементами 2), что и графики (фиг.14 и 16), соответственно.

На фиг.18 приведен фрагмент предлагаемого информационного устройства (вариант 2).

На фиг.19 приведен разрез 7-7 по фиг.18.

На фиг.20 приведен разрез 8-8 по фиг.18.

На фиг.21 приведен разрез 9-9 по фиг.18 (кривошипы 24 находятся в крайних положениях).

Предлагаемое техническое решение (фиг.1) состоит из жесткого каркаса 1 и ряда демонстрационных элементов (поворотных призм) 2. В рабочем положении (в процессе демонстрации изображения) поперечные сечения элементов 2 имеют квадратную форму.

Элемент 2 (фиг.5) состоит из пленочного материала 3 с нанесенными графическими изображениями. Пленка 3 закрепляется за изгибно-жесткие направляющие 7 одним из известных способов, например при помощи устройства кармана 9 из пленки, приклеенной или приваренной по швам 10 к основному материалу 3 (фиг.7). Направляющие 7 в сечении могут иметь различную форму. Наиболее целесообразной формой поперечного сечения элемента 7 является квадрат.

Направляющие 7 шарнирно (элементы 8) соединяются с распорками 6, которые, в свою очередь, шарнирно (элементы 8) крепятся к продольному стержню 4. Тросы 5 крепят полученную конструкцию к опорам.

Работа предлагаемого информационного устройства состоит из циклично повторяющихся этапов:

- стадия демонстрации изображения (фиг.1);

- стадия трансформации (фиг.3).

На стадии демонстрации цельное изображение формируется из отдельных фрагментов, нанесенных на соответствующие грани элементов 2.

В процессе трансформации элементы 2 синхронно поворачиваются вокруг своих осей на угол 90°, что приводит к смене изображения. Для возможности поворота, габаритные размеры элементов 2 уменьшаются (фиг.4). Это достигается путем вытягивания стержня 4 вдоль продольной оси элемента 2 на определенную величину (фиг.6). В результате, углы между распорками 6 и продольным стержнем 4 уменьшаются и направляющие 7 приближаются к оси элемента 2. Пленочный материал, не имеющий жесткости на сжатие и изгиб, не препятствует перемещению направляющих 7. Для восстановления очертания элемента 2, стержень 4 возвращается в исходное положение. Натягиваясь, пленочный материал 3, способствует выстраиванию распорок 6 строго по диагоналям поперечного сечения элемента 2.

Предлагается решение трансформации элементов 2 (фиг.8), обеспечивающее их одновременный поворот и изменение габаритных размеров при помощи одного привода (на фиг. условно не показан).

Тросы 5 крепятся при помощи анкеров 11 к верхней 12 и нижней 13 пластинам элемента 2. Строго по центру пластин 12 и 13 проделаны отверстия диаметром d, вдоль осей которых к пластинам прикреплены трубы 14 и 15 с внутренними диаметрами d. Труба 14 закреплена за верхний элемент 17 каркаса 1 при помощи радиально-упорного двухрядного подшипника 16. Труба 15 свободно проходит в отверстие в нижнем элементе 18 каркаса 1.

Как минимум на одну трубу 14 насажено зубчатое цилиндрическое колесо 19, связанное передачей с элементом 20. Элемент 20 состоит из вала, на который насажены: радиально-упорный подшипник, зубчатое цилиндрическое колесо, зубчатое коническое колесо (фиг.9). Элемент 20 крепится к элементу 17.

На вал 21 насажено как минимум одно зубчатое коническое колесо 23, связанное передачей с зубчатым колесом элемента 20.

Вращающий момент от привода (условно не показан) на один элемент 2 передается путем вращения вала 21, закрепленного как минимум на двух подшипниках 22. На остальные элементы 2 вращающий момент передается либо аналогичным образом, либо путем ременных или цепных передач (на фиг. условно не показаны).

Стержень 4 закреплен к продольной балке 28 при помощи двухрядного упорного подшипника 29, обеспечивающего свободный поворот стержня 4 вокруг собственной оси и синхронное его движение по вертикали вместе с балкой 28. Диаметр стержня 4 меньше диаметра d отверстий в пластинах 12 и 13, и меньше внутреннего диаметра труб 14 и 15. Таким образом, стержень 4 свободно проходит через пластины 12, 13 и трубы 14, 15.

Для предотвращения провисания тросов 5 на пластину 13 следует установить небольшой пригруз. Для облегчения возвращения распорок 6 в эксплуатационное горизонтальное положение, на элементах 4 устанавливаются упоры 30. Для обеспечения напряженного состояния элемента 2 в процессе демонстрации изображения, на элементы 4 устанавливаются упоры 31.

Вертикальные перемещения стержня 4 обеспечиваются системой кривошипно-шатунных механизмов (элементы 24-27), расположенных на консольных частях валов 21 (фиг.10-12). Для предотвращения перекоса балки 28 вследствие ее поворота относительно продольной оси, устанавливаются два вала 21.

Расстояние g между демонстрационными элементами 2 зависит от угла их поворота (фиг.13). Типичный график изменения g приведен на фиг.14. В точке 34 распорки 6 соприкасаются с упором 30 (фиг.8), после чего габаритные размеры элемента 2 не меняются и расстояние g уменьшается.

Из графика видно, что на начальном этапе поворота (точка 32 на фиг.14) элементов 2 вокруг своих осей, с учетом уменьшения их габаритных размеров, расстояние g уменьшается и при недостаточном размере кривошипа 24 становится отрицательным (точка 33 на фиг.16), что не допустимо. Таким образом, появляется необходимость увеличения начального расстояния (фиг.13) между элементами 2, либо увеличения длины кривошипа. Первое приводит к «не цельности» изображения, а второе - к излишне большим вертикальным перемещениям элемента 4 и, как следствие, к увеличению высоты предлагаемого информационного устройства.

Для устранения данного недостатка конические зубчатые колеса 23 устанавливаются на оба продольных вала (фиг.18, 19). Крепление колеса 23 с валом 21 должно обеспечивать передачу на колесо вращающего момента при вращении вала 21 только в одном направлении (например, по часовой стрелке) и свободное сопряжение (без передачи момента) при вращении вала в противоположном направлении. Крепление осуществляется одним из известных способов, например в соответствие с фиг.19, 20. В этом случае сопряжение зубчатого колеса 23 и вала 21 выполняется при помощи подшипника 35, зубчатой части 36 вала 21, клиновых элементов с пружинами 37 и держателей клиновых элементов 38. Из фиг.18, 20 видно, что не зависимо от направления вращения 39 валов 21, направление вращения элемента 14, и, как следствие, элемента 2 (на фиг.20 условно не показан) остается неизменным. Вращение 40 элементов 2 всегда в одном направлении обеспечивает последовательную демонстрацию всех четырех граней с нанесенными изображениями с каждой стороны предлагаемого информационного устройства.

Оба вала 21 в смежных циклах вращаются приводом (условно не показан) в противоположных направлениях (т.е. оба - по часовой стрелке, а затем оба вала - против часовой стрелки). Это приводит к вращению кривошипов 24 в пределах от 0 до 180° и обратно (фиг.21). Крайние положения кривошипов 24 ограничиваются упорами 41. На упорах 41 устанавливаются переключатели направления вращения валов 21.

Данное решение обеспечивает больший минимальный зазор g (фиг.13) между элементами 2 в процессе поворота (фиг.15, 17), по сравнению с вариантом, когда кривошипы 24 делают полный оборот за один цикл (фиг.14, 16).

Из графиков (фиг.15, 17) видно, что на начальном этапе поворота элементов 2 расстояние между ними возрастает (точки 32а и 33а), что позволяет минимизировать расстояние 5 (фиг.13), сделав швы в демонстрируемом изображении не заметными. Отсутствие на графике (фиг.17) точки 34 означает возможность дальнейшего уменьшения габаритного размера элементов 2 путем увеличения длины кривошипа 24, с целью увеличения расстояния g.

К преимуществам технического решения, предлагаемого в данном изобретении, относятся следующие:

- динамический характер демонстрируемой графической информации, что привлекает большее внимание;

- более эффективное использование рекламных площадей, т.к. предлагаемое информационное устройство демонстрирует переменную графическую информацию на обеих поверхностях;

- экономия рекламных площадей, т.к. одно информационное устройство последовательно демонстрирует несколько информационных сообщений;

- более компактные размеры предлагаемого информационного устройства, имеющего меньшую толщину;

- отсутствие дополнительных швов на демонстрационных поверхностях информационного устройства.

Источники информации

1. Пат. 2092907 Российская Федерация, G09F 11/02. Демонстрационное устройство / В.Н. Аккуратов (Российская Федерация), 10.10.1997. Заяв. 05.06.1992.

2. Пат. 5003716 США, G09F 11/02, G09F 11/00, G09F 011/02. Flexible outdoor flip sign display / R.M. Dyar (США), 02.04.1991. Заяв. 27.02.1989.

3. Пат. 3313131 США, G09F 11/02. Louvered sign construction / W.T. Wemer (США), 11.04.1967. Заяв. 07.12.1964.

4. Пат. 943823 СССР, G09F 11/23. Демонстрационный стенд/ Г.Н. Важенцев, Р.С. Вачьян, Г.Г. Милорадова, В.В. Бастов (СССР), 25.07.1982. Заяв. 23.12.1980.

5. Пат. 2181104 США, G09F 11/02. Advertising device / H.J. Moorhouse (США), 21.11.1939. Заяв. 14.03.1939.

6. Пат. 2253904 Российская Федерация, G09F 11/02. Способ двухсторонней демонстрации изображений и устройство для его осуществления/ B.C. Брик, А.Г. Хайлис, Р.В. Брик (Российская Федерация), 10.06.2005. Заяв. 16.04.2003.

7. Пат. 1058698 США, G09F 11/02. Advertising device / A.O. Goldstein (США), 08.04.1913.

8. Пат. 7509762 США, G09F 11/02. Multi-sided display sign apparatus / A. Ajumobi (Франция), 31.03.2009. Заяв. 05.05.2006.

9. Пат. 969780 США, G09F 11/02. Exhibiting and advertising apparatus / C.A. Gee (Англия), 13.09.1910.

10. Пат. 1195369 США, G09F 11/02. Changeable sign / J.H. La Pearl (США), 22.08.1916.

11. Пат. 7121026 США, G09F 11/02. Advertisement billboard / H.P. Chen (Тайвань), 07.10.2006. Заяв. 14.02.2003.

12. Пат. 7921586 США, G09F 11/02. Multi-sided rotatable billboard and associated methods/ J.N. Reynolds IV, J.P. Lyons, M.W. MacGeorge, 12.04.2011. Заяв. 20.08.2008.