RU2575997C1

RU2575997C1 - Drawing instrument

Info

Publication number: RU2575997C1
Application number: RU2014137042/12A
Authority: RU
Inventors: Петр Иванович Щербаков; Андрей Петрович Щербаков; Иван Иванович Щербаков
Original assignee: Петр Иванович Щербаков; Андрей Петрович Щербаков; Иван Иванович Щербаков
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-02-27

Abstract

FIELD: personal use articles.

SUBSTANCE: drawing instrument comprises a drawing board, a ruler with two rollers mounted on it, two flexible elements covering crosswise these rollers. Two mechanisms of locking the ruler are mounted on the ruler ends. Guide rails with grooves are attached to the opposite ends of the drawing board. Along the two grooves the slides are moved, mounted in the locking mechanisms and ensuring the installation of the ruler at a distance of 0.5-1.5 mm from the upper surface of the drawing board. The handle for the movement of the ruler is mounted on its upper surface in the space between the rollers. Two tension adjusters of flexible elements are mounted in the upper corners of the drawing board. Two set squares with screws for fastening the flexible elements are mounted in the lower corners of the drawing board. The height of the tension adjusters and the set squares provides the position of the flexible elements parallel to the drawing board plane.

EFFECT: increase in the usability of the drawing instrument.

15 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам механизации чертежных работ и может быть использовано учащимися старших классов школ и средних учебных заведений, а также лицами пожилого возраста, занимающимися разработкой рационализаторских предложений и изобретений, но не владеющими компьютерной технологией черчения.The invention relates to devices for mechanization of drawing works and can be used by students of senior classes of schools and secondary schools, as well as elderly people involved in the development of rationalization proposals and inventions, but not owning computer technology for drawing.

Известны чертежные приборы кульманы, широко использовавшиеся до недавнего времени проектно-конструкторскими и научно-исследовательскими организациями для разработки различной проектной документации (источник из Интернета http://triz-spb.ru/doc/TRIZ-jornal/Stati-95g/Gerasimov_Techniku_dvigajut.htm, статья «Технику двигают недовольные», рис. 1 и рис. 2, авторы В.М. Герасимов и И.В. Герасимов - приложение 1).Known for drawing devices, kulmans, which were widely used until recently by design and research organizations for the development of various design documentation (Internet source http://triz-spb.ru/doc/TRIZ-jornal/Stati-95g/Gerasimov_Techniku_dvigajut.htm , the article "Technology is driven by the dissatisfied", Fig. 1 and Fig. 2, the authors VM Gerasimov and IV Gerasimov - Appendix 1).

Ввиду больших габаритов этих приборов для их эксплуатации необходимы большие производственные площади. Кроме того, они имеют достаточно большую стоимость. Поэтому в стесненных домашних условиях они практически не использовались.Due to the large dimensions of these devices, large production areas are required for their operation. In addition, they have a fairly high cost. Therefore, in cramped domestic conditions, they were practically not used.

В настоящее время указанные приборы повсеместно вышли из употребления, так как появилась более прогрессивная технология разработки проектно-конструкторской документации с использованием компьютерной графики.Currently, these devices are widely discontinued, as a more advanced technology for the development of design documentation using computer graphics has appeared.

Использование этой технологии требует также значительных затрат как на оборудование, так и на программное обеспечение. Кроме того, пользователи этой технологии помимо знаний чисто технических правил выполнения чертежей должны также иметь знания и большой опыт использования компьютеров. В домашних условиях эта технология также пока не нашла широкого применения, поскольку большинство учащихся старших классов школ и средних учебных заведений, а также людей пожилого возраста таких знаний и опыта не имеют. Поэтому они используют более простые чертежные приборы. Одним из таких приборов является линейка-рейсшина. Общий вид этого прибора приведен в приложении 2 (файл в интернете: http://www/shkolnick.ru/index.php?productID=14564&from=ya&_openstat=bWFya2…).The use of this technology also requires significant costs for both hardware and software. In addition, users of this technology, in addition to knowledge of purely technical rules for drawing, should also have knowledge and extensive experience in using computers. At home, this technology has also not yet found wide application, since the majority of high school students and secondary schools, as well as elderly people do not have such knowledge and experience. Therefore, they use simpler drawing instruments. One of such devices is a range-raiser. A general view of this device is given in Appendix 2 (file on the Internet: http: //www/shkolnick.ru/index.php? ProductID = 14564 & from = ya & _openstat = bWFya2 ...).

Однако технические возможности этого прибора невелики, так как с его помощью могут выполняться только одни параллельные линии ограниченной длины. Кроме того, возможны непредсказуемые перемещения линейки, поскольку на чертеже она удерживается только за счет силы притяжения от собственной массы, которая у этого прибора невелика.However, the technical capabilities of this device are small, since with it only one parallel line of limited length can be run. In addition, unpredictable movements of the ruler are possible, since in the drawing it is held only due to the attractive force of its own mass, which is small for this device.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому прибору является роликовая рейсшина (см. рис. 5 в указанной выше в приложении 1 статьи, а также рисунок в рекламном объявлении в интернете файл в интернете: http://www.revsshina.ru/reisshina.html.. - приложении 3). Согласно рекламному приложению в комплектную поставку прибора входят собственно металлическая рейсшина со шкалой, установленные на ней дюралевые ролики, винты, капроновая нить, гвозди и схема установки.The closest in technical essence to the proposed device is a roller raiser (see Fig. 5 in the article 1 indicated in Appendix 1 above, as well as a figure in an advertisement on the Internet, a file on the Internet: http://www.revsshina.ru/reisshina.html .. - annex 3). According to the advertising application, the complete delivery of the device includes the actual metal tire with a scale, duralumin rollers, screws, nylon thread, nails and installation diagram installed on it.

Рейсшина с роликами имеет ряд серьезных недостатков. Так, в ряде случаев, например при штриховании, требуется стопорение линейки, однако этот прибор такую функцию обеспечить не может. Далее линейка соприкасается непосредственно с бумагой (ватманом), на которой выполняется чертеж. В процессе черчения возникает необходимость использования резинки для удаления ошибочно нанесенных линий. Часть остающихся на бумаге остатков резины и бумаги с частицами грифеля карандаша попадают под линейку и размазываются, ухудшая качество чертежа.Racing tires with rollers has a number of serious drawbacks. So, in some cases, for example, when hatching, the ruler needs to be locked, however this device cannot provide such a function. Further, the ruler is in direct contact with the paper (whatman) on which the drawing is performed. In the process of drawing, there is a need to use an elastic band to remove erroneously drawn lines. Part of the remaining rubber and paper residues on the paper with the particles of the pencil lead fall under the ruler and are smeared, impairing the quality of the drawing.

Представляется сложным и длительным по времени процесс монтажа (установки) рейсшины (см. прилагаемую с комплектом поставки рейсшины инструкцию по ее установке в приложении 4).It seems to be a complicated and time-consuming process of assembling (installing) a rave rail (see the instructions for installing it in the enclosure supplied with the rake kit in Appendix 4).

Еще одним недостатком этой рейсшины является невозможность обеспечить плавное перемещение линейки по всей высоте чертежной доски. В самых верхних и нижних положениях линейка перемещается с трудом и есть опасность обрыва гибкого элемента. Это обусловлено ее следующим конструктивным недостатком. Если посмотреть на рейсшину сбоку, то можно заметить, что два гибких элемента, сбегающие с роликов, образуют вместе с верхней плоскостью чертежной доски фигуру треугольника, у которого сторона, представленная верхней частью чертежной доски между двумя точками закрепления гибких элементов, является самой длинной. При нахождении линейки ровно посередине доски форма треугольника равнобедренная, при нахождении линейки в других положениях форма треугольника разносторонняя. Из геометрии известно, что сумма длин двух коротких сторон у равнобедренного треугольника меньше по сравнению с той же суммой коротких сторон разносторонних треугольников при одной и той же высоте треугольника, представленной перпендикуляром, опущенным из точки пересечения коротких сторон на длинную сторону, длина которой в этих треугольниках остается постоянной. Так как длина гибких элементов на чертежной доске все время остается неизменной, то по мере перемещения линейки вверх и вниз от среднего положения происходит изменение натяжения этих элементов. Если гибкий элемент не имеет способность растягиваться, то он порвется. В качестве гибкого элемента обычно используется капроновая нить или леска, которая имеет свойство лишь небольшого удлинения под нагрузкой. Поэтому для перемещения линейки в самые верхние и нижние положения необходимо прилагать усилия, величина которых зависит от высоты размещения роликов относительно плоскости чертежной доски и длины перемещения линейки. Чем выше эти параметры, тем больше будут усилия.Another disadvantage of this vane is the inability to ensure smooth movement of the ruler along the entire height of the drawing board. In the highest and lowest positions, the ruler moves with difficulty and there is a danger of breakage of the flexible element. This is due to its next design flaw. If you look at the side of the drawbar, you will notice that two flexible elements that run off the rollers form, together with the top plane of the drawing board, a triangle in which the side represented by the upper part of the drawing board between the two fastening points of the flexible elements is the longest. When the ruler is located exactly in the middle of the board, the triangle shape is isosceles, when the ruler is in other positions, the triangle shape is versatile. It is known from geometry that the sum of the lengths of two short sides of an isosceles triangle is less than the same sum of the short sides of different-sided triangles for the same triangle height, represented by a perpendicular dropped from the point of intersection of the short sides to the long side, the length of which in these triangles remains constant. Since the length of the flexible elements on the drawing board remains unchanged all the time, as the ruler moves up and down from the middle position, the tension of these elements changes. If the flexible element does not have the ability to stretch, then it will tear. As a flexible element, a kapron thread or fishing line is usually used, which has the property of only a small elongation under load. Therefore, to move the ruler to the highest and lowest positions, efforts must be made, the magnitude of which depends on the height of the rollers relative to the plane of the drawing board and the length of movement of the ruler. The higher these parameters, the greater the effort.

Еще одним недостатком рейсшины является неудобство захвата линейки рукой, так как она тонкая (2-4 мм). К тому же при захвате пальцы руки непроизвольно соприкасаются с бумагой, на которой выполняется чертеж, что ухудшает его качество.Another drawback of the raiser is the inconvenience of gripping the ruler with your hand, since it is thin (2-4 mm). In addition, when grabbing, the fingers involuntarily come into contact with the paper on which the drawing is carried out, which impairs its quality.

Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и повышение удобства работы с чертежным прибором. The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages and increase the convenience of working with a drawing device.

Указанная задача достигается тем, что чертежный прибор, содержащий чертежную доску, линейку с установленными на ней двумя роликами, перекрестно охватывающие эти ролики два гибких элемента, дополнительно снабжен двумя механизмами стопорения линейки, установленными на концах линейки, направляющими планками с пазами, прикрепленными к противоположным торцам чертежной доски, перемещающимися по этим пазам двумя ползунами, вмонтированными в механизмы стопорения и обеспечивающими установку линейки на расстоянии 0,5-1,5 мм от верхней плоскости чертежной доски, ручкой для перемещения линейки, установленной на ее верхней плоскости в промежутке между роликами, двумя регуляторами натяжения гибких элементов, смонтированными в верхних углах чертежной доски, и двумя угольниками с винтами для крепления гибких элементов, установленными в нижних углах чертежной доски, при этом высота регуляторов натяжения и угольников обеспечивает расположение гибких элементов параллельно плоскости чертежной доски.This task is achieved by the fact that the drawing device containing the drawing board, a ruler with two rollers mounted on it, two flexible elements intersecting these rollers, is additionally equipped with two ruler locking mechanisms mounted on the ends of the ruler, guide strips with grooves attached to opposite ends drawing board, moving along these grooves with two sliders mounted in the locking mechanisms and ensuring the installation of the ruler at a distance of 0.5-1.5 mm from the upper plane drawing board, a handle to move the ruler mounted on its upper plane in the gap between the rollers, two flexible element tension regulators mounted in the upper corners of the drawing board, and two angles with screws for fastening the flexible elements installed in the lower corners of the drawing board, the height of the tension regulators and squares ensures the location of the flexible elements parallel to the plane of the drawing board.

Изготовлен опытный образец предлагаемого чертежного прибора для работы с чертежами формата A3. Его опробование показало достижимость поставленной задачи.A prototype of the proposed drawing device for working with drawings of the format A3. His testing showed the attainability of the task.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображены, соответственно виды сверху и спереди чертежного прибора, на фиг. 3 и фиг. 4 - узел I механизма стопорения линейки, соответственно вид сверху и разрез А-А, на фиг. 5 и фиг. 6 - узел II угольника для крепления гибкого элемента, соответственно вид сверху и сбоку по стрелке А, на фиг. 7 и фиг. 8 - узел III регулятора натяжения гибкого элемента, соответственно вид сверху и разрез Б-Б, на фиг. 9 и фиг. 10 узел IV ручки линейки, соответственно вид сверху и сбоку, на фиг. 11 - направляющая планка с пазом, на фиг. 12 и фиг. 13 - ползун, соответственно вид сбоку и поперечный разрез, на фиг. 14 и фиг. 15 - угольник механизма стопорения линейки, соответственно вид сбоку и по стрелке Б.In FIG. 1 and FIG. 2 shows, respectively, top and front views of the drawing device, in FIG. 3 and FIG. 4 - node I of the locking mechanism of the ruler, respectively, a top view and a section AA, in FIG. 5 and FIG. 6 - node II of the square for fastening the flexible element, respectively, a top view and a side view along arrow A, in FIG. 7 and FIG. 8 - node III of the tension regulator of the flexible element, respectively, a top view and a section BB, in FIG. 9 and FIG. 10 node IV of the handle of the ruler, respectively, a top view and a side view, in FIG. 11 is a guide bar with a groove, in FIG. 12 and FIG. 13 is a slider, respectively, a side view and a cross section, in FIG. 14 and FIG. 15 - a square of the locking mechanism of the ruler, respectively, a side view and along arrow B.

Чертежный прибор содержит чертежную доску 1, установленную на его верхней поверхности линейку 2 с роликами 3, гибкие элементы 7, которые перекрестно охватывают оба ролика и нижними концами прикреплены к угольникам 16, а верхними концами - к регуляторам натяжения. Угольники 16 и регуляторы натяжения гибкого элемента размещены на рабочей плоскости чертежной доски, соответственно в нижних и верхних ее углах. Снизу к чертежной доске прикреплены амортизаторы 20 для предохранения рабочей поверхности стола, на которой она размещается. К обоим боковым торцам чертежной доски 1 прикреплены направляющие планки 12, а на обоих концах линейки с помощью винтов 9 установлены стопорные механизмы, состоящие из уголков 13, стопорных винтов 11, ползунов 14 и пистон-гаек 10 и 15. Ползуны 14 со стороны направляющей планки 12 имеют выступы с размерами, обеспечивающими свободное вхождение их в пазы планки 12 и передвижение линейки 2 со стопорными механизмами по всей высоте чертежной доски 1. Нижние угольники 16 с двумя шурупами с конической головкой 19 прикреплены к низу чертежной доски, а размещенные на угольниках между шурупами винты 18 с шайбами 17 предназначены для крепления гибких элементов 7.The drawing device comprises a drawing board 1, a ruler 2 with rollers 3 mounted on its upper surface, flexible elements 7 that crosswise cover both rollers and are attached to the angles 16 with their lower ends and to the tension regulators with their upper ends. Squares 16 and tension regulators of the flexible element are placed on the working plane of the drawing board, respectively, in its lower and upper corners. Shock absorbers 20 are attached to the bottom of the drawing board to protect the working surface of the table on which it is placed. Guide rails 12 are attached to both lateral ends of the drawing board 1, and locking mechanisms consisting of angles 13, locking screws 11, sliders 14 and piston nuts 10 and 15 are mounted on both ends of the ruler 9. Sliders 14 from the side of the guide strip 12 have protrusions with dimensions that ensure their free entry into the slots of the plank 12 and the movement of the ruler 2 with locking mechanisms along the entire height of the drawing board 1. The lower angles 16 with two screws with a conical head 19 are attached to the bottom of the drawing board, and placed on the angles between the screws, the screws 18 with washers 17 are intended for fastening the flexible elements 7.

Регулятор натяжения гибкого элемента состоит из пластмассового корпуса 21, внутри которого размещен с возможностью вращения с большим трением сердечник 23, который сверху имеет сквозной шлиц для отвертки. Корпус 21 и сердечник 23 просверлены насквозь по диаметру сверлом, имеющим диаметр чуть больше толщины гибкого элемента 7. Корпус регулятора натяжения 21 имеет сбоку прилив с отверстием прямоугольной формы, в которое с большим трением помещен пластмассовый угольник 22, который свободным концом прикреплен снизу к чертежной доске 1 шурупом 25.The tension regulator of the flexible element consists of a plastic housing 21, inside of which is placed rotatably with great friction the core 23, which on top has a through slot for a screwdriver. The housing 21 and the core 23 are drilled right through the diameter with a drill having a diameter slightly larger than the thickness of the flexible element 7. The housing of the tension regulator 21 has a tide on the side with a rectangular hole, in which with a large friction a plastic elbow 22 is placed, which is attached with the free end to the bottom of the drawing board 1 screw 25.

Сборка чертежного прибора производится в следующей последовательности. Сначала на линейке 1 устанавливаются ролики 3, ручка 27 и один из механизмов стопорения линейки. Ролик 3 устанавливается на основание 8 с пистон-гайками 5 с помощью оси 4 и винтов 6. Ручка 27 устанавливается на линейке с помощью уголка 26 и винтов 24 и 28. Затем к чертежной доске 1 прикрепляются боковые направляющие планки 12, нижние угольники 16 и верхние регуляторы натяжения гибких элементов 7. После этого к свободному концу линейки 2 прикрепляется второй стопорный механизм. Установка линейки 2 со стопорными механизмами должна обеспечить возможность небольшого перемещения (примерно 1 мм) линейки 1 в продольном направлении и зазор между нижней поверхностью линейки 2 и рабочей плоскостью чертежной доски 1 в пределах 0,5-1 мм. После этого производится монтаж гибких элементов 7. Сначала они прикрепляются к уголкам 16 с помощью винтов 18 (для этого достаточно на конце гибкого элемента 7 сделать небольшую петлю и закрепить ее указанным винтом). Потом линейка устанавливается вплотную к обоим угольникам 16 и производится заправка гибких элементов в ручьи роликов 3. Левый гибкий элемент 7 должен обогнуть сверху левый ролик 3 и снизу правый ролик 3 и далее пройти через отверстие правого натяжного устройства. Соответственно правый гибкий элемент 7 должен обогнуть сверху правый ролик 3 и снизу левый ролик 3 и далее пройти через отверстие левого натяжного устройства. Вначале монтаж гибких элементов 7 производится без натяжения с запасом их длины таким образом, чтобы можно было намотать 2-3 витка на стержень 23 стопорного устройства. Намотка гибких элементов 7 на стержни 23 производится с помощью отвертки, так как стержень 23 имеет тугую посадку и вращение его возможно только отверткой. Вследствие тугой посадки самопроизвольное вращение стержня 23 при натяжении гибкого элемента 7 не происходит. После монтажа гибких элементов 7 путем поочередного прокручивания стержней 23 в обоих направлениях происходит их окончательная натяжка.The assembly of the drawing device is carried out in the following sequence. First, rollers 3, a handle 27, and one of the locking mechanisms of the ruler are mounted on line 1. The roller 3 is mounted on the base 8 with piston nuts 5 using the axis 4 and screws 6. The handle 27 is mounted on the ruler using the angle 26 and screws 24 and 28. Then, side guides 12, lower angles 16 and upper are attached to the drawing board 1 tension regulators of flexible elements 7. After that, a second locking mechanism is attached to the free end of the line 2. The installation of the ruler 2 with locking mechanisms should provide the possibility of a small movement (approximately 1 mm) of the ruler 1 in the longitudinal direction and the gap between the lower surface of the ruler 2 and the working plane of the drawing board 1 within 0.5-1 mm. After this, the installation of flexible elements 7. First they are attached to the corners 16 using screws 18 (for this it is enough to make a small loop at the end of the flexible element 7 and fix it with the specified screw). Then the ruler is installed close to both angles 16 and the flexible elements are refilled into the brooks of the rollers 3. The left flexible element 7 should round the left roller 3 from above and the right roller 3 below and then pass through the hole of the right tensioner. Accordingly, the right flexible element 7 should go around the top of the right roller 3 and the bottom of the left roller 3 and then pass through the hole of the left tensioner. Initially, the installation of flexible elements 7 is carried out without tension with a margin of their length so that it can be wound 2-3 turns on the rod 23 of the locking device. The flexible elements 7 are winded onto the rods 23 with a screwdriver, since the rod 23 has a tight fit and can only be rotated with a screwdriver. Due to the tight fit, spontaneous rotation of the rod 23 does not occur when the flexible element 7 is tensioned. After mounting the flexible elements 7 by alternately scrolling the rods 23 in both directions, they are finally tensioned.

При сборке чертежного прибора важно, чтобы гибкие элементы 7 слева и справа чертежной доски 1 имели вид одной прямой линии, проходящей через прорезь угольника 16, отверстие натяжного устройства и внутреннюю кромку ручья ролика 3, при этом эта линия должна быть параллельна верхней плоскости чертежной доски. Только это условие обеспечивает неизменность длины гибкого элемента 7 при движении линейки 2 по всей поверхности чертежной доски 1 и соответственно неизменность прилагаемых усилий.When assembling the drawing device, it is important that the flexible elements 7 on the left and right of the drawing board 1 have the appearance of one straight line passing through the slot of the square 16, the hole of the tensioner and the inner edge of the roller 3, this line should be parallel to the upper plane of the drawing board. Only this condition ensures the constancy of the length of the flexible element 7 when the ruler 2 moves along the entire surface of the drawing board 1 and, accordingly, the invariance of the applied forces.

Ручка 27 обеспечивает удобство перемещения линейки по всей чертежной доске.The pen 27 provides the convenience of moving the ruler throughout the drawing board.

Сам процесс черчения с помощью указанного чертежного прибора не отличается от процесса, используемого при черчении с помощью роликовой рейсшины, за исключением операций по проведению наклонных и вертикальных линий. Эти операции выполняются после стопорения линейки 2 стопорными винтами на обеих ее сторонах. При стопорении линейки пользователь чертежного прибора одной рукой перемещает по ней только один угольник, что исключает случайную сдвижку угольника по вертикали вверх или вниз и необходимость последующих исправлений неправильно начерченных линий.The process of drawing with the help of the indicated drawing device does not differ from the process used when drawing with the help of a roller raiser, with the exception of operations for drawing inclined and vertical lines. These operations are performed after locking the ruler with 2 locking screws on both sides of it. When the ruler is locked, the user of the drawing device with one hand moves only one square along it, which eliminates the accidental shift of the square vertically up or down and the need for subsequent corrections of incorrectly drawn lines.

Claims

A drawing device comprising a drawing board, a ruler with two rollers mounted on it, two flexible elements crosswise covering these rollers, characterized in that it is additionally equipped with two ruler locking mechanisms mounted on the ends of the ruler, guide strips with grooves attached to opposite ends of the drawing boards moving along these grooves with two sliders mounted in the locking mechanisms and ensuring the installation of the ruler at a distance of 0.5-1.5 mm from the upper plane of the drawing board ki, with a handle to move the ruler mounted on its upper plane in the gap between the rollers, two tension regulators of flexible elements mounted in the upper corners of the drawing board, and two angles with screws for fastening the flexible elements installed in the lower corners of the drawing board, the height tension regulators and squares ensures the location of flexible elements parallel to the plane of the drawing board.