УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ ОГОНЬ Российский патент 1998 года по МПК F21S1/00 

Изобретение относится к светотехнике, а более конкретно - к устройству светосигнальных огней с комбинируемой светооптической системой, применяемых в качестве световых аэронавигационных средств в составе комплексов светосигнального оборудования аэродромов и вертодромов, в том числе оперативного развертывания, или самостоятельно на высотных сооружениях и других объектах.

Известен светосигнальный огонь с комбинируемой светооптической системой, для аэродромов оперативного развертывания [1].

Огонь имеет унифицированный корпус, содержащий герметичные разъемы, трансформатор, патрон для установки лампы и металлический хомут с фиксирующим замком, а также съемные сменные светооптические элементы, обеспечивающие компоновку необходимого варианта его светооптической системы. К числу таких элементов относятся однотипные лампы различной мощности, одноцветные цельные и двухцветные составные стеклоколпаки с рассеивающими призмами на их боковой поверхности. Для установки огня на месте эксплуатации используют специальную опору в виде металлического штыря, оборудованного горизонтальной площадкой, на которой с помощью пружинных зажимов закрепляют корпус огня.

Ремонтопригодность огня весьма низка, поскольку его корпус представляет собой неразборный узел и выполнен из прессованной резины, служащей изолирующей оболочкой, внутри которой герметично размещены трансформатор с выводами его вторичной обмотки, а также герметичные разъемы для подсоединения кабелей питания. При этом конструкция корпуса не имеет элементов, обеспечивающих возможность его закрепления на высоких опорах, а также установку на нем юстировочного устройства для ориентирования огня в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Указанные недостатки частично устранены в универсальных светосигнальных огнях с комбинируемой светооптической системой, применяемых на стационарных аэродромах и вертодромах.

Известный универсальный светосигнальный огонь [2] с комбинируемой светооптической системой имеет общие для всех его исполнений элементы: металлический корпус с днищем сферической формы; цилиндрическое основание; панель с пружинным зажимом для лампы, выполненная в виде диска с координированными отверстиями, пазами, лепестками и выступами для точного размещения элементов светооптической системы; металлический хомут с замком и кабелем оконцованным разъемом.

Светооптическая система огня компонуется с учетом его функционального назначения из съемных элементов: дисковой плосковыпуклой линзы, смонтированной на кронштейне и зафиксированной плоским металлическим хомутом с боковыми лепестками, исключающими осевое перемещение линзы; цветного светофильтра, который может быть выполнен в виде цельного или составного из двух разного цвета половин колпака; защитного стеклоколпака с рассеивающими оптическими элементами; отражателя и источника света - кварцевой галогенной лампы необходимой мощности.

Источник света в этом огне подключается к кабельной сети питания через изолирующий трансформатор, который не входит в состав огня, имеет сравнительно большие массогабаритные параметры и размещается в специальном колодце в зоне опоры крепления огня. Это обуславливает нерациональность использования огня на аэродромах оперативного развертывания и вертодромах, поскольку связано с дополнительными затратами на монтаж и оборудование.

Существенным недостатком огня является и то, что в качестве установочной базы дисковой линзы при закреплении металлическим хомутом на кронштейне служит ее боковая цилиндрическая поверхность. Учитывая, что диаметр дисковой линзы зависит от качества и точности обработки, выполняемой после штамповки с целью удаления облоя и заусенцев, принятый метод базирования не гарантирует однозначного положения центра линзы при ее установке на кронштейне. Это, наряду с жесткими требованиями, предъявляемыми к точности размещения и взаимозаменяемости линз, обуславливает собой определенные неудобства при эксплуатации огня и необходимость выполнения очень точного и высококачественного изготовления линзы и сопрягаемых с нею элементов. Кроме того, источник света размещается за пределами выходного отверстия сравнительно неглубокого отражателя, с углом охвата менее 30^oC, что обусловливает невысокий коэффициент использования светового потока, а применение светофильтра в виде дополнительного колпачка существенно увеличивает массу огня.

Для замены лампы или выполнения очередного обслуживания огня требуется практически полная разработка светооптической системы, в процессе которой не исключается нарушение первоначального положения оптических элементов и их повреждение, тем более, если указанные работы проводятся в неблагоприятных погодных условиях или на высоких опорах крепления, что делает эксплуатацию огня неудобной.

Целью предполагаемого изобретения является повышение унификации и ремонтопригодности огня, а также улучшение его эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом универсальном светосигнальном огне с комбинируемой светооптической системой последняя выполнена в виде моноблока, имеющего посадочные элементы для установки юстировочного приспособления и шарнирно соединенного с корпусом, внутри которого размещен трансформатор, изолируемый от влаги сверху выпуклым экраном, перекрывающим горловину корпуса, содержащим уплотнение проводов и обеспечивающим сток конденсата к сквозным отверстиям в горловине, а днище корпуса с внешней стороны имеет соосные корпусу кольцевые сегменты с канавкой в их внешней боковой поверхности и конической проточкой внутри, служащей поверхностью сопряжения с основанием, закрепляемым на корпусе винтами, ввернутыми в глухие отверстия в теле кольцевых сегментов, а кронштейн, предназначенный для монтажа линзы или отражателя представляет собой уголок с прорезью, соответствующей форме посадочного выступа линзы или выходного отверстия отражателя, причем отражатель выполнен глубоким и имеет отверстие, через которое источник света размещен в его полости, а светофильтр закреплен в плоскости выходного отверстия отражателя проволочным пруженным зажимом.

Трансформатор, размещенный внутри корпуса, изолирован от влаги посредством установленного на герметик выпуклого экрана с уплотнением проводов, что обеспечивает сток конденсата к сквозным отверстиям в горловине корпуса и позволяет осуществлять его ремонт или замену при выходе из строя с последующим восстановлением слоя герметика. Канавки на внешней боковой поверхности кольцевых сегментов соосных корпусу обеспечивают применение опор с байонетным типом соединения, а внутренние конические проточки сегментов вместе с основанием, закрепляемым на корпусе винтами, ввернутыми в глухие отверстия в теле кольцевых сегментов - крепление огня на стойке. Это расширяет возможности в выборе типа опор крепления, что при использования юстровочного приспособления позволяет осуществлять пространственное ориентирование огня при их установке как на стационарных аэродромах и вертодромах, так и на аэродромах оперативного развертывания. Установка линзы и отражателя на одинаковых кронштейнах, благодаря форме прорези кронштейна и соответствующей ей формы посадочного выступа линзы или выходного отверстия отражателя, обеспечивает взаимозаменяемость элементов светооптической системы, некритичность к диаметру линзы, стабильность световых параметров и высокие эксплуатационных характеристики. Применение глубокого отражателя, угол охвата которого более 90^oC, обуславливает высокий КПД огня за счет повышения использования светового потока источника света. Замена лампы при выполнении очередного обслуживания огня проводится без разборки светооптической системы, представленной единым узлом, поэтому исключается вероятность нарушения первоначального положения оптических элементов и их повреждение.

Предпочтительный вариант предлагаемого устройства показан на фиг. 1-6.

Фиг. 1 Общий вид огня с одной линзой.

Фиг. 2. Вид днища корпуса снизу.

Фиг. 3. Вид линзы Френеля на кронштейне с сечением по посадочному диаметру.

Фиг. 4. Светооптическая система с двумя линзами и составным светофильтром.

Фиг. 5. Светооптическая система с отражателем и светофильтром.

Фиг. 6. Светооптическая система с линзовым колпачком.

Изображенный на фиг. 1 огонь, днище которого представлено на фиг. 2, имеет общие кроме светооптической системы элементы для всех его исполнений. Верхняя часть корпуса 1 выполнена в виде цилиндрической горловины, в нижней части которой имеются отверстия 2 для отвода конденсата. Внутри корпуса установлен трансформатор 3, закрепленный на днище винтами 4. Изоляции трансформатора от влаги обеспечивается герметизацией внутренней полости корпуса выпуклым экраном 5 и герметичными разъемами 6 и 7, прижатыми к корпусу с помощью фланцев 8. Экран 5 установлен в основании горловины корпуса 1 на герметик 9, обращен выпуклостью вверх и содержит резиновую пробку 10 для уплотнения проводов 11 - выводов со вторичной обмотки трансформатора 3. Провода 11 оконцованы гнездами 12 под пластинчатые контакты, обеспечивающие подключения источника света 13. На днище корпуса с внешней стороны имеется два противоположно направленных соосных корпусу кольцевых сегментов 14 и 15 с внешними канавками 16 по всех их длине. Внутри кольцевых сегментов 14 и 15 выполнены конические проточки 17, сопряженные с поверхностью шарового сегмента цилиндрического основания 18. Цилиндрическое основание 18 соединено с корпусом 1 с помощью винтов 19, которые проходят через отверстия увеличенного диаметра во фланце основания 18, снабжены шайбами (тарельчатыми 20 и плоскими 21), контргайками 22 и ввернуты в глухие отверстия в теле кольцевых сегментов 14, 15.

Светооптический моноблок включает в себя несущее кольцо 23, уплотнение в виде резинового кольца 24, прижимное кольцо 25, стеклоколпак 26 и панель 27, на которой установлены кронштейн 28 с линзой 29 и кварцевая галогенная лампа 13. В несущем кольце 23 светооптического моноблока предусмотрены специальные посадочные элементы, выполненные в виде паза и отверстия, которые обеспечивают установку юстировочного приспособления, используемого для ориентирования огня в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Панель 27 снабжена пружинным зажимом 30 для лампы 13, выполнена в виде металлического диска с координированными отверстиями и выступами для точной установки элементов светооптической системы. Дисковая линза 29 Френеля с помощью скоб 31 смонтирована на кронштейне 28, который выполнен в виде штампованного уголка с дуговой прорезью и имеет отверстия для крепления к панели 27. Дисковая линза 29 обеспечивает формирование направленного светового пучка с необходимыми световыми параметрами. В исполнении огня (фиг. 1) применен бесцветный стеклоколпак 26. Посадочный выступ 32 линзы 29, имеет форму цилиндра, диаметр которого соответствует прорези кронштейна 28 (фиг. 3).

На фиг. 4 показана светооптическая система огня с двумя линзами 29. В этом случае кронштейны 28 и линзами 29 устанавливаются с разворотом под углом 174^o в азимутальном направлении. При этом формируются два направленных световых пучка. В огне применен составной стеклоколпак 33, склеенный из двух половин разного цвета.

На фиг. 5 показана светооптическая система огня с бесцветным стеклоколпаком 26, отражателем 34 и светофильтром 35. На том же кронштейне 28 может быть закреплен вместо линзы 29 отражатель 34 и проволочный пружинный зажим 36 для фиксации плоского цветного светофильтра 35, который размещен в плоскости выходного отверстия отражателя 34. Отражатель 34 с углом охвата 130^oC имеет в нижней части боковой поверхности отверстие 37 для введения лампы 13 в полость отражателя 34. Данное исполнение огня может быть использовано без светофильтра 35.

На фиг. 6 показана светооптическая система огня с линзовым стеклоколпаком 38. Стеклоколпак 38 бесцветных или цветной имеет в средней части боковой поверхности кольцевой линзовый элемент 39 - утолщение, позволяющий сформировать концентрированное в области малых углов в вертикальной плоскости круглосимметричное светораспределение. В этом исполнении огня линза или отражатель не используется.

Предложенное устройство позволило разработать универсальный светосигнальный огонь, широкие функциональные возможности которого достигнуты за счет применения сменных элементов. Экономический эффект от применения универсального огня заключается в том, что обеспечиваются все функциональные группы огней как комплексов малой интенсивности стационарных и оперативных аэродромов, так и вертодромов. Применение в огне унифицированных узлов и деталей позволяют снизить производственные издержки на единицу продукции и стоимость изделия в целом, что положительно сказывается на его конкурентоспособности и расширении рынка сбыта.

Изобретение относится к светосигнальным огням или самостоятельным на высотных сооружениях. Цель состоит в повышении унификации конструкции и улучшении эксплуатационных характеристик. Для достижения поставленной цели в универсальном светосигнальном огне светооптическая система снабжена несущим кольцом, имеющим посадочные элементы для установки юстировочного приспособления и шарнирно соединенным с корпусом, внутри которого размещен трансформатор, изолируемый от влаги сверху выпуклым экраном, перекрывающим горловину корпуса, содержащим уплотнение проводов и обеспечивающим сток конденсата к сквозным отверстиям в горловине, а днище корпуса с внешней стороны имеет соосные корпусу кольцевые сегменты с канавкой в их внешней боковой поверхности и конической проточкой внутри, служащей поверхностью сопряжения с основанием, закрепляемым на корпусе винтами, ввернутыми в глухие отверстия в теле кольцевых сегментов, а кронштейн, предназначенный для монтажа линзы или отражателя, представляет собой уголок с прорезью, соответствующей форме посадочного выступа линзы или выходного отверстия отражателя, причем отражатель снабжен отверстием и выполнен с возможностью размещения через него источника света в его полости, а светофильтр закреплен в плоскости выходного отверстия отражателя проволочным пружинным зажимом. 6 ил.

Универсальный светосигнальный огонь, содержащий корпус с горловиной, основание, комбинируемую светооптическую систему, включающую в себя панель с пружинным зажимом и сменные элементы: кронштейн, линзу, стеклоколпак, светофильтр, отражатель и источник света, отличающийся тем, что комбинируемая светооптическая система снабжена несущим кольцом, имеющим посадочные элементы для установки юстировочного приспособления и шарнирно соединенным с корпусом, внутри которого размещен трансформатор, изолируемый от влаги сверху выпуклым экраном, перекрывающим горловину корпуса, содержащим уплотнение проводов и обеспечивающим сток конденсата к сквозным отверстиям в горловине, а днище корпуса с внешней стороны имеет соосные корпусу кольцевые сегменты с канавкой в их внешней боковой поверхности и конической проточкой внутри, служащей поверхностью сопряжения с основанием, закрепляемым на корпусе винтами, ввернутыми в глухие отверстия в теле кольцевых сегментов, а кронштейн, предназначенный для монтажа линзы или отражателя, представляет собой уголок с прорезью, соответствующей форме посадочного выступа линзы или выходного отверстия отражателя, причем отражатель снабжен отверстием и выполнен с возможностью размещения источника света через данное отверстие в его полости, а светофильтр закреплен в плоскости выходного отверстия отражателя проволочным пружинным зажимом.