Лицевая панель акваведингового аппарата
Изобретение относится к аквавендинговым аппаратам, т.е. к автоматам продажи воды путём автоматически управляемой выдачи воды из общего резервуара в тару покупателя. Техническая проблема заключается в необходимости повышения прочности и жёсткости несущего щита лицевой панели при уменьшении толщины и массы металлического листа, из которого изготовлен щит. Технический результат заключается в увеличении прочности и жёсткости лицевой панели за счёт действия интегрального эффекта сопротивления материала щита поперечно-изгибным деформациям от тяжести прикреплённых к нему тех или иных интерфейсных устройств (эффект рамы, являющийся необходимым условием создания указанного сопротивления, и сэндвич-эффект, являющийся достаточным условием создания указанного сопротивления). При этом эффект рамы обеспечивает необходимую общую жёсткость щита по его контуру, а сэндвич-эффект, интегрирующийся с эффектом рамы, фактически устраняет указанные поперечно-изгибные деформации за счёт внесения окончательных изменений в картину напряжённого-деформированного состояния щита. Лицевая панель аквавендингового аппарата содержит несущий щит 1 с окнами 2, силовую раму 3 и по крайней мере одну накладную раму 4. Силовая рама 3 и накладная рама 4 являются элементами жёсткости щита 1. В каждом окне 2 установлено интерфейсное устройство 5, снабжённое установочными элементами 6 с отверстиями для крепления на щите 1. Интерфейсное устройство 5 закреплено на щите 1 в соответствующем окне 2 с внутренней стороны этого щита при помощи установочных элементов 6 по периметру соответствующего окна 2 при помощи крепёжных пар 7 типа «резьбовой элемент-гайка». В результате образуется трёхслойный «сэндвич»: накладная рама 4, несущий щит 1 и установочные элементы 6 интерфейсного устройства 5. 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к аквавендинговым аппаратам, т.е. к автоматам продажи воды путём автоматически управляемой выдачи воды из общего резервуара в тару (ёмкость) покупателя.
Уровень техники
Известна лицевая панель аквавендингового аппарата, содержащая несущий щит и установленные на щите с его внутренней стороны интерфейсные устройства, а именно, камеру налива воды, пользовательский интерфейс, дверь для доступа покупателя в камеру налива, монетоприёмник и др. (патент RU № 2711689 С1, МПК: B67D7/00, опубликовано: 21.01.2020 Бюл. № 2).
Признаки известной лицевой панели, являющиеся общими с признаками заявленного технического решения, заключаются в том, что она содержит несущий щит и установленные на щите интерфейсные устройства.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в том, что на щите лицевой панели установлено довольно много интерфейсных устройств, для которых данный щит является несущим. Кроме того, в большинстве конструкций аквавендингового аппарата лицевая панель выполнена в виде двери (одно-, или двухстворчатой), предназначенной для доступа обслуживающего персонала к устройствам аквавендингового аппарата (в том числе к интерфейсным устройствам с внутренней стороны этих устройств). Это предъявляет высокие механические требования к щиту лицевой панели, которые диктуют необходимость применения для изготовления лицевой панели листовую сталь относительно большой толщины (1,5 - 2 мм), что делает значительной нагрузку на петли двери и удорожает аквавендинговый аппарат.
Известна лицевая панель аквавендингового аппарата (прототип), представляющая собой несущий щит, выполненный с окнами для установки в них интерфейсных устройств, предназначенных для взаимодействия покупателя воды с аквавендинговым аппаратом, а также указанные интерфейсные устройства, установленные в указанных окнах с внутренней стороны несущего щита с закреплением на щите при помощи установочных элементов интерфейсных устройств по периметрам соответствующих окон при помощи крепёжных элементов типа «резьбовой элемент-гайка» (см. описание к патенту RU № 197743 U1, МПК G07F 13/00, опубл. 26.05.2020, Бюл. № 15).
Признаки известной лицевой панели (прототипа), являющиеся общими с признаками заявленного технического решения, - это все перечисленные выше признаки прототипа.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в значительных прочностных требованиях к щиту из-за выполнения им функции несущего щита для множества интерфейсных устройств (см. выше).
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в необходимости повышения прочности и жёсткости несущего щита при уменьшении толщины и, соответственно, массы металлического листа, из которого изготовлен несущий щит.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в увеличении прочности и жёсткости несущего щита без увеличения толщины металлического листа (и даже при уменьшении его толщины), из которого изготовлен этот щит, за счёт введения в конструкцию лицевой панели элементов жёсткости несущего щита, а именно, силовой рамы и как минимум одной накладной рамы, так что накладная рама вместе с несущим щитом и установочными элементами интерфейсных устройств образует трёхслойный «сэндвич», создающий так называемый сэндвич-эффект (эффект сэндвич-панели). Другими словами, технический результат заключается в увеличении прочности и жёсткости лицевой панели за счёт действия интегрального эффекта сопротивления материала щита поперечно-изгибным деформациям от тяжести прикреплённых к нему тех или иных интерфейсных устройств (эффект рамы, являющийся необходимым условием создания указанного сопротивления, и сэндвич-эффект, являющийся достаточным условием создания указанного сопротивления). При этом эффект рамы обеспечивает необходимую общую жёсткость щита по его контуру, а сэндвич-эффект, интегрирующийся с эффектом рамы, фактически устраняет указанные поперечно-изгибные деформации за счёт внесения окончательных изменений в картину напряжённого-деформированного состояния щита.
Достигается технический результат тем, что лицевая панель аквавендингового аппарата представляет собой несущий щит, содержащий окна для установки в них интерфейсных устройств, предназначенных для взаимодействия покупателя воды с аквавендинговым аппаратом, а также указанные интерфейсные устройства, установленные в указанных окнах с внутренней стороны несущего щита с закреплением на щите при помощи установочных элементов интерфейсных устройств по периметрам соответствующих окон при помощи крепёжных пар «резьбовой элемент-гайка», а несущий щит, кроме того, снабжён соединёнными с ним элементами жёсткости, к которым относится силовая рама, установленная на несущем щите по его периметру с его внутренней стороны, и по крайней мере одна накладная рама, установленная на несущем щите снаружи так, что она обрамляет по крайней мере одно окно, при этом данная накладная рама соединена с установочными элементами соответствующего интерфейсного устройства упомянутыми крепёжными парами, резьбовые элементы которых проходят через соответствующие отверстия в несущем щите, выполненные соосными с отверстиями установочных элементов соответствующего интерфейсного устройства.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведено схематическое изображение лицевой панели аквавендингового аппарата (фронтальный вид); на фиг. 2 показана в поперечном (горизонтальном) сечении схема соединения с несущим щитом (1) силовой рамы (3) для создания эффекта рамы, а также накладной рамы (4) и интерфейсного устройства (5) посредством его установочных элементов (6) для создания сэндвич-эффекта; на фиг. 3 показана в поперечном сечении схема соединения типа «болт-гайка» установочного элемента (6) интерфейсного устройства с накладной рамой (4) и несущим щитом (1); на фиг. 4 показана в поперечном сечении схема соединения типа «приварная резьбовая шпилька-гайка» установочного элемента (6) интерфейсного устройства с накладной рамой (4) и несущим щитом (1).
Осуществление изобретения
Лицевая панель аквавендингового аппарата содержит несущий щит 1 с окнами 2 (на фиг. 1 для примера показаны три окна), силовую раму 3, установленную на несущем щите по его периметру с его внутренней стороны с образованием в горизонтальном и поперечном сечениях щита швеллерного профиля, и по крайний мере одну накладную раму 4, установленную на несущем щите 1 снаружи щита так, что она (накладная рама 4) обрамляет по крайней мере одно окно 2 (на фиг. 1 показаны две накладные рамы: из них левая по рисунку обрамляет одно окно 2, правая - два окна 2). Указанные силовая рама 3 и накладная рама (или рамы) 4 являются элементами жёсткости щита 1. Кроме того, в каждом окне 2 установлено своё интерфейсное устройство 5, например, камера налива, пользовательский интерфейс, монетоприёмник и другие (на фиг. 1 интерфейсное устройство не показано, на фиг. 2 оно показано абстрактно и обозначено позицией 5). Каждое интерфейсное устройство 5 снабжено установочными элементами 6 с отверстиями для крепления на щите 1. Это могут быть собственные установочные элементы, интегрированные в конструкцию интерфейсного устройства 5 производителем интерфейсного устройства, но могут быть специально созданные для адаптации конкретного интерфейсного устройства 5 к конкретному окну 2 несущего щита 1 (так называемые адаптационные установочные элементы, - они не показаны). Интерфейсное устройство 5 закреплено на щите 1 в соответствующем окне 2 с внутренней стороны этого щита при помощи установочных элементов 6 по периметру соответствующего окна 2 при помощи крепёжных пар 7 типа «резьбовой элемент-гайка». При этом крепёжная пара 7 может быть выполнена в виде крепёжной пары «болт-гайка» (фиг. 3) или в виде крепёжной пары «приварная резьбовая шпилька-гайка» (фиг. 4). В любом варианте образуется трёхслойный «сэндвич» (накладная рама 4, несущий щит 1 и установочные элементы 6 интерфейсного устройства 5).
Особенность использования пары «болт-гайка» (фиг. 3) заключается в том, что по периметру окна 2 выполнены соответствующие отверстия в накладной раме 4 и в несущем щите 1, причём эти отверстия соосны друг другу и соответствующим отверстиям установочного элемента 6 интерфейсного устройства 5. Кроме того, эти три соосные отверстия по диаметру выполнены под резьбовой стержень 8 болта, который проходит через эти три отверстия. При этом головка 9 болта пары «болт-гайка» расположена с наружной стороны накладной рамы 4, вследствие чего она (головка) обозревается покупателем воды при его (покупателя) нахождении вблизи аквавендингового аппарата.
Особенность использования пары «приварная резьбовая шпилька-гайка» (фиг. 4) заключается в том, что по периметру окна 2 выполнены отверстия только в несущем щите 1, причём эти отверстия соосны соответствующим отверстиям установочного элемента 6 интерфейсного устройства 5. В этом варианте крепления приварная резьбовая шпилька 10 своим фланцем 11 (нерезьбовой конец) приварена к накладной раме 4 с её внутренней стороны, а соответствующее отверстие в несущей раме 1 своим диаметром выполнено под фланец 11, так что этот фланец расположен в этом отверстии. При этом на наружной поверхности накладной рамы 4 нет каких-либо выступающих элементов данной крепёжной пары, как показано на фиг. 4.
Изготовление лицевой панели осуществляют следующим образом.
Сначала изготавливают несущий щит 1. Для этого из стального листа вырезают прямоугольную заготовку с припуском на силовую раму 3. Затем каждый край заготовки загибают под прямым углом с ориентацией загиба вовнутрь корпуса аквавендингового аппарата. Образовавшуюся в результате этого загиба поперечную полку ещё два раза изгибают под прямым углом с образованием в поперечном сечении Г-образного профиля (Г-образной петли). Из того же листа отдельно изготавливают четыре гнутых равнополочных швеллера соответствующих размеров по сторонам указанного прямоугольника, которые размещают внутри указанного Г-образного профиля и приваривают к нему. Таким образом на каждой стороне прямоугольника заготовки с внутренней стороны заготовки образуется перпендикулярный плоскости заготовки объёмный выступ. Торцы этих выступов сваривают между собой, в результате чего образуется силовая рама 3, формирующая вместе с плоскостью указанной заготовки искомый несущий щит 1. После этого в несущем щите 1 (в плоскости несущего щита, образующей лицевую панель аквавендингового аппарата) вырезают окна 2 под соответствующие интерфейсные устройства 5. Далее в несущем щите 1 по периметру каждого окна 2 просверливают отверстия для крепления интерфейсных устройств 5. Практически одновременно из листового материала (сталь) вырезают накладные рамы 4. На каждой накладной раме 4 с её внутренней стороны, предназначенной для соединения со щитом 1, при помощи импульсной электросварки «пристреливают» шпильки 10 (этот вариант крепления показан на фиг. 4). Затем накладную раму 4, вводя резьбовые концы её (приваренных к ней) шпилек 10 в соответствующие отверстия в щите 1, устанавливают на щите 1 с наружной стороны щита 1. Практически одновременно соответствующее интерфейсное устройство 5, «надевая» отверстия его установочных элементов 6 на те же (торчащие из щита 1 с другой стороны) резьбовые концы шпилек 10, устанавливают на щите 1 с внутренней стороны щита, после чего образовавшийся таким образом трёхслойный «сэндвич» (накладная рама 4, несущий щит 1 и установочные элементы 6 интерфейсного устройства 5) стягивают при помощи гаек крепёжных пар 7. Данная технология крепления накладной рамы 4 и интерфейсного устройства 5 (с использованием шпилек 10, как показано на фиг. 4) является предпочтительной, так как существенно проще, требует меньшего времени и создаёт привлекательный вид лицевой панели (нет «торчащих» головок болтов). Однако в рамках заявленных патентных притязаний возможно также широко известное (в технических кругах) использование болтов с их «торчащими» головками, как показано на фиг. 3, если по мнению производителя аквавендингового аппарата эти «торчащие» головки не снизят эстетику аквавендингового аппарата.
Лицевая панель аквавендингового аппарата, представляющая собой несущий щит (1), содержащий окна (2) для установки в них интерфейсных устройств (5), предназначенных для взаимодействия покупателя воды с аквавендинговым аппаратом, а также интерфейсные устройства (5), установленные в окнах (2) с внутренней стороны несущего щита (1) с закреплением на щите при помощи установочных элементов (6) интерфейсных устройств (5) по периметрам соответствующих окон (2) при помощи крепёжных пар «резьбовой элемент-гайка» (7), отличающаяся тем, что несущий щит (1) снабжён соединёнными с ним элементами жёсткости, к которым относится силовая рама (3), установленная на несущем щите (1) по его периметру с его внутренней стороны, и по крайней мере одна накладная рама (4), установленная на несущем щите (1) снаружи так, что она обрамляет по крайней мере одно окно (2), при этом накладная рама (4) соединена с установочными элементами (6) соответствующего интерфейсного устройства (5) крепёжными парами (7), резьбовые элементы которых проходят через соответствующие отверстия в несущем щите (1), выполненные соосными с отверстиями установочных элементов (6) интерфейсного устройства (5).
