СИГНАЛЬНЫЙ ФОНАРЬ Российский патент 2007 года по МПК G08B5/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сигнальному фонарю для оптической индикации.

Уровень техники

Известные сигнальные фонари содержат корпус, световое индикаторное устройство и электрический механизм включения, который установлен в корпусе с боковым смещением или присоединен к корпусу снаружи и может приводиться в действие посредством осевого смещения светового индикаторного устройства.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании сигнального фонаря, который с помощью простых средств может быть изготовлен в виде единого компактного конструктивного изделия и обладает высокими функциональными свойствами.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается в сигнальном фонаре для оптической индикации, содержащем корпус с электропроводящими элементами, светодиод в нажимном элементе, который снабжен светопроницаемым световым куполом, полый стержень, в одной концевой части которого нажимной элемент установлен с возможностью осевого смещения, причем другая его концевая часть расположена в корпусе, и электрический выключатель, который расположен в полом стержне в его продольном направлении за светодиодом и выполнен с возможностью привода в действие посредством осевого смещения нажимного элемента.

В полом стержне между нажимным элементом и выключателем предпочтительно расположен контактный элемент, установленный с возможностью перемещения относительно толкателя выключателя. Контактный элемент и нажимной элемент предпочтительно опираются на пружину сжатия, размещенную в корпусе, а между нажимным элементом и контактным элементом предусмотрена предохранительная передаточная пружина. Корпус предпочтительно закрыт крышкой, через которую проходит полый стержень. Нажимной элемент посредством выступов опирается на уступ полого стержня, часть которого залита в корпусе с помощью литьевой смолы в соответствии с требованиями взрывобезопасности, а между внутренней поверхностью полого стержня и наружной поверхностью нажимного элемента образован предписанный нормами безопасности взрывобезопасный зазор. В аспекте взрывобезопасности полый стержень с нажимным элементом и корпусом могут быть выполнены в виде оболочки повышенной прочности.

В полом стержне может быть размещена печатная плата, на которой расположены светодиод и электронные компоненты, а выключатель и/или печатная плата размещены на опоре, которая предпочтительно снабжена по меньшей мере одним штырем, проходящим насквозь через выключатель и зацепляющимся с печатной платой. Предпочтительно, опора позиционирована в полом стержне и зафиксирована с помощью электропроводящих элементов.

Выступающая из корпуса часть полого стержня охватывается управляющей насадкой, предпочтительно выполненной с возможностью крепления на монтажной стенке, которая расположена между фронтальным кольцом и резьбовой накидной гайкой. Управляющая насадка может быть снабжена светопроницаемой световой крышкой, перекрывающей световой купол нажимного элемента. Световая крышка может быть расположена на переходной втулке, которая взаимодействует с нажимным элементом с возможностью перемещения вместе с ним в осевом направлении, а с переходной втулкой взаимодействует упорная пружина, установленная с опорой на втулку. Переходная втулка и световая крышка в положении покоя нажимного элемента прилегают к фасонному уплотнению. Для ограничения управляющего хода нажимного привода в действие переходная втулка может быть снабжена упорной поверхностью, соответствующей торцевой поверхности концевой части полого стержня.

Для ограничения управляющего хода нажимного привода в действие может быть также предусмотрена многократная опора посредством кольцевой поверхности, торцевой поверхности, поверхности уступа, поперечной поверхности и выступа.

На корпусе насадки посредством фронтального кольца удерживается фасонное уплотнение.

Обращенная к светодиоду внутренняя поверхность светового купола может быть выполнена мелкозернистой структурированной, рассеивающей свет. По меньшей мере световой купол нажимного элемента может быть выполнен с молочной подкраской или молочной/цветной флуоресцентной подкраской.

Нажимной элемент со световым куполом предпочтительно выполнен в виде единого элемента из одного материала.

Обращенная к световому куполу нажимного элемента внутренняя поверхность световой крышки также может быть выполнена мелкозернистой структурированной, рассеивающей свет. Предпочтительно, мелкозернистая структура внутренней поверхности светового купола и мелкозернистая структура внутренней поверхности световой крышки по существу идентичны. Световой купол нажимного элемента и световая крышка могут быть подкрашены в соответствии с цветовой характеристикой излучения светодиода.

Перечень чертежей

Пример осуществления настоящего изобретения, его дополнительные особенности и преимущества будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает сигнальный фонарь по изобретению на виде в разрезе в увеличенном масштабе,

фиг.2 изображает сигнальный фонарь по фиг.1 в повернутом на 90° виде в разрезе,

фиг.3 изображает сигнальный фонарь по фиг.2, при этом нажимной элемент находится в нижнем положении.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Сигнальный фонарь содержит корпус 1 с крышкой 2 и основание 3, которое выполнено с возможностью крепления на не показанной здесь подробно профильной рейке. В корпусе 1 размещены электропроводящие элементы 4 для подсоединения к не представленным здесь подводящим и отводящим проводам или клеммам.

Кроме того, в корпусе 1 расположен полый стержень 5, выполненный по существу в виде трубки цилиндрической формы круглого профиля. Полый стержень 5 проходит через крышку 2 и содержит трубчатую часть 6 прямоугольного профиля, закрепленную в корпусе 1. Трубчатая прямоугольная часть 6 выполнена большей по размерам по сравнению с остальной частью светового стержня 5, так что между этими частями образован буртик или заплечик 7. В этой области полый стержень 5 залит в корпусе 1 литьевой смолой 8, охватывающей заплечик 7. Заливка из литьевой смолы 8 выполнена таким образом, что удовлетворяет требования взрывобезопасности согласно стандарту DIN EN 50014/18/19.

Другая концевая часть 9 полого стержня 5, удаленная от трубчатой части 6, выполнена по диаметру несколько меньше средней части полого стержня 5. В концевой части 9 установлен с возможностью осевого смещения нажимной элемент 10 таким образом, что между внутренней поверхностью концевой части 9 и наружной поверхностью нажимного элемента 10 образован взрывобезопасный зазор 11, предписанный стандартом DIN EN 50014/18/19.

Нажимной элемент 10 имеет выступы 12, которые входят в контакт с уступом 13, образованным за счет сужения поперечного сечения концевой части 9. На удаленной от выступов 12 стороне нажимной элемент 10 заканчивается закрытым полукруглым световым куполом 14. В оптимальном примере выполнения нажимной элемент 10 с выступами 12 и световым куполом 14 может быть выполнен в виде единого элемента из одного светопроницаемого материала. Для использования во взрывоопасных зонах полый стержень 5 в сборе с нажимным элементом 10 и корпусом 1 может быть выполнен в виде оболочки повышенной прочности в соответствии с требованиями взрывобезопасности.

В полом стержне 5 может быть помещена печатная плата 15, предпочтительно зафиксированная между удерживающими ребрами 16 в виде перемычек и установленная на опоре 17. Печатная плата 15 несет светодиод 18, который расположен по высоте на уровне концевой части 9 внутри нажимного элемента 10 на некотором расстоянии под световым куполом 14 и направлен в его сторону. Кроме того, на печатной плате 15 могут быть предусмотрены электронные компоненты 19, необходимые для функционирования светодиода 18.

Кроме того, в полом стержне 5 в области его концевой трубчатой части 6 может быть расположен выключатель 20, также установленный на опоре 17. Предпочтительно опора 17 может быть снабжена двумя штырями 21, которые входят в соответствующие отверстия выключателя 20 и печатной платы 15. Сама опора 17 может быть также позиционирована в полом стержне 5 и зафиксирована с помощью электропроводящих элементов 4.

Для воздействия на выключатель 20 при нажатии на нажимной элемент 10 внутри полого стержня 5 между нажимным элементом 10 и выключателем 20 предусмотрен контактный элемент 22, который может смещаться в продольном направлении полого стержня 5 относительно толкателя 23 выключателя 20. Контактный элемент 22 может быть установлен в направляющих 42 и быть снабжен контактным пальцем 24, соответствующим толкателю 23. В оптимальном примере выполнения с контактным элементом 22 связана пружина 25 сжатия, которая установлена внутри полого стержня 5 на опоре 17 и прижимает контактный элемент 22 и находящийся над ним нажимной элемент 10 вверх, то есть в направлении от толкателя 23 (фиг.2). Кроме того, в полом стержне 5 предусмотрена предохранительная передаточная пружина 26, расположенная между нажимным элементом 10 и контактным элементом 22. Таким образом, все существенные электротехнические световые элементы и элементы управления, такие как светодиод 18, печатная плата 15, компоненты 19, контактный элемент 22, пружина 25 сжатия, предохранительная передаточная пружина 26 и выключатель 20, компактно смонтированы один за другим и отчасти рядом друг с другом во внутреннем пространстве трубчатого полого стержня 5.

Далее, как показано на чертежах, сигнальный фонарь может быть снабжен управляющей насадкой 27, которая охватывает часть полого стержня 5, выступающую за крышку 2. Управляющая насадка 27 содержит трубчатый корпус 28 насадки, который охватывает полый стержень 5 и снабжен резьбовой накидной гайкой 29 и может быть укреплен на монтажной стенке 30, при этом монтажная стенка 30 расположена между резьбовой накидной гайкой 29 и фронтальным кольцом 31. В монтажном отверстии стенки 30 может быть предусмотрено уплотнительное кольцо 32 для уплотнения соединения между монтажной стенкой 30, корпусом 28 насадки и фронтальным кольцом 31. При поворотной затяжке гайка 29 прижимается к внутренней стороне стенки 30, обеспечивая плотную установку управляющей насадки 27.

Управляющая насадка 27 содержит также светопроницаемую световую крышку 33, которая перекрывает световой купол 14 нажимного элемента 10. Со световой крышкой 33 взаимодействует переходная втулка 34, которая взаимодействует также с нажимным элементом 10 таким образом, что при управляющем воздействии нажимной элемент 10 смещается по оси вместе со световой крышкой 33 и переходной втулкой 34. Переходная втулка 34 поджата упорной пружиной 35, выполненной в виде пружины сжатия и опирающейся на втулку 36. Для уплотнения управляющей насадки 27 сверху может быть предусмотрено фасонное уплотнение 37, которое своим бортиком 38 установлено в желобке корпуса 28 насадки и удерживается фронтальным кольцом 31. Как видно на чертежах, края световой крышки 33 и переходной втулки 34 перекрываются и охватываются воротником 39 фасонного уплотнения 37, что обеспечивает их плотное прилегание к воротнику 37 после замыкания участков 43, выполненных в виде соединения типа шип-паз. Это замыкание целесообразно выполнять способом склеивания или ультразвуковой сварки.

В нажатом положении включения по фиг.3 нажимной элемент 10 вместе со световой крышкой 33 и переходной втулкой 34 задавлен вниз против действия упорной пружины 35 настолько, что упорная поверхность 44 переходной втулки 34 упирается в торцевую поверхность 45 концевой части 9 полого стержня 5 с созданием надежного упора. Кроме этого упора предусмотрены дополнительные предохранительные упоры. Так, обращенная вниз кольцевая поверхность 46 переходной втулки 34 прижимается к обращенной вверх кольцевой поверхности 47 втулки 36, обращенная вниз торцевая поверхность 48 переходной втулки 34 прижимается к поверхности 49 уступа втулки 36, а выступ 50 переходной втулки 34 упирается в обращенную вверх поперечную поверхность 51 корпуса 28 насадки. За счет такого четырехкратного упора при силовом управляющем нажиме даже при больших ударных усилиях обеспечивается исключение каких-либо механических повреждений.

В нажатом положении включения контактный элемент 22 смещен вниз против действия пружины 25 сжатия настолько, что толкатель 23 полностью задвинут внутрь контактным пальцем 24 привода в действие выключателя 20. Далее, на фиг.3 видно, что предохранительная передаточная пружина 26 до некоторой степени сжата по сравнению с положением по фиг.2, так что на выключатель 20 не передаются какие-либо высокие усилия, и он не может быть поврежден.

Для обеспечения равномерного и яркого свечения может быть целесообразно, чтобы по меньшей мере обращенная к светодиоду 18 полукруглая внутренняя поверхность 40 светового купола 14 нажимного элемента 10 была выполнена таким образом, чтобы она имела мелкозернистую структуру. Эта внутренняя поверхность 40 может быть выполнена таким образом, что образуется множество мелких выступов в форме шариков, гранул или бусин, непосредственно перемежающихся с множеством мелких впадин, так что внутренняя поверхность 14 является не гладкой, а мелко шероховатой, называемой далее микрорельефной. Такая микрорельефная структура внутренней поверхности может быть получена предпочтительно способами эрозии, травления, пескоструйной обработки или с помощью соответствующего формования поверхности. Воздействие мелкозернистой структуры внутренней поверхности таково, что излучаемый светодиодом 18 свет преломляется и рассеивается по всей внутренней поверхности 40 светового купола 14 таким образом, что световой купол 14 светится как единое большое светящееся тело. Кроме того, может быть выгодно весь нажимной элемент 10 или по меньшей мере световой купол 14 выполнить с рассеивающей свет диффузно молочной или молочной/цветной флуоресцентной подкраской. За счет этой подкраски светопроницаемость снижается таким образом, что при включенном светодиоде 18 происходит некоторое собственное свечение нажимного элемента 10 или светового купола 14, за счет чего освещение становится еще более равномерным и интенсивным.

Как и световой купол 14, световая крышка 33 изготовлена из светопроницаемого материала и перекрывает световой купол 14 с небольшим зазором. Обращенная к световому куполу 14 внутренняя поверхность 41 световой крышки 33 может также иметь мелкозернистую структуру. Эта структура может быть выполнена таким образом, что образуется множество мелких выступов в форме шариков, гранул или бусин, непосредственно перемежающихся с множеством мелких впадин, так что внутренняя поверхность 41 является тонко шероховатой, называемой далее микрорельефной. Такая микрорельефная структура внутренней поверхности может быть по существу аналогична микрорельефной структуре внутренней поверхности светового купола 14 и получена с помощью того же производственного способа. Кроме того, может быть выгодно световую крышку 33 выполнить матово-молочной или подкрасить молочной/цветной флуоресцентной краской. За счет этого достигается снижение светопроницаемости и собственное свечение световой крышки 33, а также равномерное и более интенсивное свечение. Дополнительно оптимально яркое и равномерное свечение может достигаться за счет того, что световой купол 14 нажимного элемента 10 и световую крышку 33 управляющей насадки 27 подкрашивают в соответствии с цветовой характеристикой излучения светодиода 18.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является расширение эксплутационных возможностей. Сигнальный фонарь для оптической индикации содержит снабженный электропроводящими элементами корпус, светодиод и размещенный в полом стержне подвижный в осевом направлении нажимной элемент для привода в действие выключателя, помещенного в полом стержне. 28 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сигнальный фонарь для оптической индикации, содержащий корпус (1) с электропроводящими элементами (4), светодиод (18) в нажимном элементе (10), который снабжен светопроницаемым световым куполом (14), полый стержень (5), в одной концевой части (9) которого нажимной элемент (10) установлен с возможностью осевого смещения, причем другая его концевая часть (6) расположена в корпусе (1), и электрический выключатель (20), который расположен в полом стержне (5) в его продольном направлении за светодиодом (18) и выполнен с возможностью привода в действие посредством осевого смещения нажимного элемента (10).2. Сигнальный фонарь по п.1, в котором в полом стержне (5) между нажимным элементом (10) и выключателем (20) расположен контактный элемент (22), установленный с возможностью перемещения относительно толкателя (23) выключателя (20).3. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором контактный элемент (22) и нажимной элемент (10) опираются на пружину сжатия (25), размещенную в корпусе (1).4. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором между нажимным элементом (10) и контактным элементом (22) предусмотрена предохранительная передаточная пружина (26).5. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором нажимной элемент (10) посредством выступов (12) опирается на уступ (13) полого стержня (5).6. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором часть полого стержня (5) залита в корпусе (1) с помощью литьевой смолы (8) в соответствии с требованиями взрывобезопасности.7. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором между внутренней поверхностью полого стержня (5) и наружной поверхностью нажимного элемента (10) образован предписанный нормами безопасности взрывобезопасный зазор (11).8. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором полый стержень (5) с нажимным элементом (10) и корпусом (1) выполнены в виде оболочки повышенной прочности в аспекте взрывобезопасности.9. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором корпус (1) закрыт крышкой (2), через которую проходит полый стержень (5).10. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором в полом стержне (5) размещена печатная плата (15), на которой расположены светодиод (18) и электронные компоненты (19).11. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором выключатель (20) и/или печатная плата (15) размещены на опоре (17).12. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором опора (17) снабжена по меньшей мере одним штырем (21), проходящим насквозь через выключатель (20) и зацепляющимся с печатной платой (15).13. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором опора (17) позиционирована в полом стержне (5) и зафиксирована с помощью электропроводящих элементов (4).14. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором выступающая из корпуса (1) часть полого стержня (5) охватывается управляющей насадкой (27).15. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором управляющая насадка (27) выполнена с возможностью крепления на монтажной стенке (30), которая расположена между фронтальным кольцом (31) и резьбовой накидной гайкой (29).16. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором управляющая насадка (27) снабжена светопроницаемой световой крышкой (33), перекрывающей световой купол (14) нажимного элемента (10).17. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором световая крышка (33) расположена на переходной втулке (34), которая взаимодействует с нажимным элементом (10) с возможностью перемещения вместе с ним в осевом направлении.18. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором с переходной втулкой (34) взаимодействует упорная пружина (35), установленная с опорой на втулку (36).19. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором переходная втулка (34) и световая крышка (33) в положении покоя нажимного элемента (10) прилегают к фасонному уплотнению (37).20. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором для ограничения управляющего хода нажимного привода в действие переходная втулка (34) снабжена упорной поверхностью (44), соответствующей торцевой поверхности (45) концевой части (9) полого стержня (5).21. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором для ограничения управляющего хода нажимного привода в действие предусмотрена многократная опора посредством кольцевой поверхности (46), кольцевой поверхности (47), торцевой поверхности (48), поверхности (49) уступа, поперечной поверхности (51) и выступа (50).22. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором фасонное уплотнение (37) удерживается на корпусе (28) насадки посредством фронтального кольца (31).23. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором обращенная к светодиоду (18) внутренняя поверхность (40) светового купола (14) выполнена мелкозернистой структурированной, рассеивающей свет,24. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере световой купол (14) нажимного элемента (10) выполнен с молочной подкраской.25. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере световой купол (14) нажимного элемента (10) выполнен с молочной/цветной флуоресцентной подкраской.26. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором нажимной элемент (10) со световым куполом (14) выполнен в виде единого элемента из одного материала.27. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором обращенная к световому куполу (14) нажимного элемента (10) внутренняя поверхность (41) световой крышки (33) выполнена мелкозернистой структурированной, рассеивающей свет.28. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором мелкозернистая структура внутренней поверхности (40) светового купола (14) и мелкозернистая структура внутренней поверхности (41) световой крышки (33) по существу идентичны.29. Сигнальный фонарь по любому из предыдущих пунктов, в котором световой купол (14) нажимного элемента (10) и световая крышка (33) подкрашены в соответствии с цветовой характеристикой излучения светодиода (18).