Система крепления светодиодных модулей, доступных для фронтального обслуживания Российский патент 2021 года по МПК G09F9/33 

Изобретение относится к области электроники, в частности к устройствам отображения информации коллективного пользования, а именно к светодиодным экранам, и касается конструктивного решения соединения единичных светодиодных модулей светодиодного экрана.

Известны многочисленные конструкции кассет (кабинетов) светодиодных экранов в виде прямоугольного параллелепипеда, на лицевой квадратной или прямоугольной стороне которого, вырезаны отверстия для крепления и доступа к светодиодным модулям. Корпус выполнен из тонких листов стали методами резки (вырубание на прессе или резка лазером), прессования/гнутья для придания формы (на гидропрессе), сборки методом сварки и последующих грунтования и окраски. Для доступа к электронному оборудованию внутри кабинета, с его задней стороны обычно сделаны открывающиеся дверки (см.: https://yandex.ru/search/?lr=47&text=кабинет%20светодиодного%20экрана &src=suggest_Pers).

Самый популярный стандартный размер кабинета 96 х 96 см. Встречаются также и другие размеры. Светодиодные модули прикручиваются к лицевой стороне кабинета на винтах. А кабинеты состыковываются друг с другом по боковым сторонам с помощью замков. Таким образом образуется бесшовное светодиодное полотно. Кабинеты бывают лицевого (фронтального) или заднего (тыльного) обслуживания. В каждый кабинет устанавливается система охлаждения пассивного или активного типа.

Преимущество светодиодного экрана кабинетного типа – это удобство сборки/разборки и транспортировки. Из недостатков следует отметить то, что светодиодный экран кабинетного типа характеризуется значительной массой и толщиной. Для крепления кабинетного экрана всегда нужна массивная металлоконструкция. Обслуживать его гораздо неудобнее: чтобы снять светодиодный модуль, нужно всегда откручивать винты.

В настоящее время получила широкое распространение магнитная система крепления светодиодных модулей. Часто светодиодный экран с магнитной системой называют монолитным светодиодным экраном. В таком экране светодиодные модули крепятся к стальной раме при помощи сверхмощных магнитов. Без специального инструмента вынуть светодиодный модуль на магнитах достаточно тяжело (см., например: https://mevy.ru/led-tech/kabinety-magnity-ili-monofix.php).

Главными преимуществами светодиодного экрана с магнитной системой крепления светодиодных модулей являются: меньший вес, более выгодная цена, т.к. не надо платить за кабинеты, удобство обслуживания, отсутствие массивной металлоконструкции для крепежа. Недостаток – более сложный процесс производства.

Магнитные системы крепления светодиодных модулей характеризуются высокой изобретательской активностью. Известны системы, в которых магниты размещаются на раме светодиодного экрана (CN210831321U) или непосредственно на светодиодных модулях (CA3086052A1).

Извлечение отдельного модуля магнитной системы с фасадной стороны осуществляется либо посредством широко известных инструментов (отвёрток, ножей и т.п. (см., например: https://www.youtube.com/watch?v=uWvaeKph24E), либо посредством специального инструмента. В качестве специального инструмента может выступать устройство с магнитами, сила притяжения которых больше силы притяжения магнитов, удерживающих кассету на установочной решётке (см., например: CN207895783U). Специальные устройства исключают повреждение извлекаемых светодиодных модулей, но являются, сами по себе, довольно сложными техническими устройствами.

Вышеупомянутое устройство из патента CN207895783U выбрано в качестве прототипа. Данное устройство характеризуется наличием фронтальной установки и демонтажа, наличием доступа к внутренним элементам светодиодного экрана за счёт крепления светодиодных модулей на раме посредством магнитов и удержания светодиодных модулей специальным удерживающим инструментом, контактирующим со средством удержания на светодиодных модулях.

Задачей изобретения являлось упрощение монтажа/демонтажа светодиодных экранов, обеспечение возможности части подготовительных операций в условиях цеха, мастерской без дорогостоящих станков и оборудования, а также создание приспособлений (инструментов) для обслуживания светодиодных экранов, изготовление которых также не требует сложной технологической базы.

Достигаемый технический результат: упрощение и сокращение времени монтажа/демонтажа светодиодных экранов.

Указанная задача решается системой крепления светодиодных модулей, доступных для фронтального обслуживания, в которой крепление светодиодных модулей на раме осуществлено посредством магнитов, а для установки и съёма светодиодных модулей предназначен удерживающий инструмент, контактирующий со средством удержания на светодиодных модулях. Согласно предложению, светодиодные модули объединены в кассеты, в которых не менее чем два светодиодных модуля закреплены на жёстком основании, периферийная часть которого предназначена для магнитного соединения, а средство удержания для каждой кассеты представляет собой по меньшей мере две выдвижные скобки, в которые в выдвинутом положении вставляются выступы по меньшей мере одной демонтажной пластины.

Каждая кассета может включать восемь светодиодных модулей. При использовании широко распространенного светодиодного модуля размером 160 х 320 х 20 мм размер кассеты составит 640х640 мм. При таком размере кассета имеет небольшую массу (до 9 кг.) и очень удобна для монтажа одним человеком.

Один из простых и предпочтительных вариантов изготовление выдвижной скобки – выгибание отрезка проволоки П-образно. Для вставки П-образной скобки в кассету целесообразно в светодиодном модуле просверлить два сквозных отверстия. Длина каждого вставляемого участка скобки больше суммарной толщины светодиодного модуля и жёсткого основания, а свободные концы вставленных скобок загнуты. В результате скобка может сдвигаться по отверстиям без риска выпадения из них.

Демонтажная пластина может быть выполнена в виде уголкового профиля, в одной полке которого сформирована ручка, а другая полка прилегает, в рабочем положении, к плоскости светодиодных модулей и содержит по меньшей мере два зацепа с возможностью завода их в выдвинутые П-образные скобки.

Пример реализации изобретения поясняется фотографиями системы крепления светодиодных модулей (опытный образец).

На фиг. 1 показана кассета из восьми светодиодных модулей с установленной демонтажной пластиной и одним снятым светодиодным модулем.

На фиг. 2 показана кассета из восьми светодиодных модулей с тыльной стороны.

На фиг. 3 показаны фрагменты двух смежных модулей: слева со снятой маской, справа с установленной маской.

На фиг. 4 показана П-образная скоба, установленная в два смежных светодиодных модуля.

На фиг. 5 показан фрагмент кассеты и демонтажной пластины, установленной зацепом в П-образную скобу.

Система крепления светодиодных модулей, доступных для фронтального обслуживания, включает светодиодные модули 1 объединенные в кассеты 2. В примере каждая кассета 2 состоит из восьми светодиодных модулей 1, которые закреплены на жёстком основании 3. Периферийная часть основания 3 свободна (не закрыта задней крышкой кассеты 2 (фиг. 2) и подходит для магнитного соединения с рамой (каркасом) светодиодного экрана (рама не показана). Использованы стандартные светодиодные модули размера В х Ш х Г = 160х320х20 мм, например, модули «Qiangli» (см., например: https://www.ledcapital.ru/store/module), и обычно для уличного применения модель Q8 с шагом 8 мм между пикселями и с герметизированной передней частью. Этот модуль имеет пластиковый корпус, в который привинчена печатная плата с припаянными с лицевой стороны SMD-пикселями 5. Плата имеет отверстия, через которые проходят с задней на лицевую сторону модуля пластиковые цилиндрические стойки с отверстиями под маленькие винты-саморезы. Этими винтами крепится защитная пластиковая маска 4, которая закрывает герметизированную печатную плату с фронтальной стороны модуля. Через прямоугольные отверстия маски выступают светодиодные пиксели 5. Маска 4 имеет кроме защитной функции также назначение светорассеивания и повышения контрастности (яркие пиксели и чёрная матовая маска).

В маске 4 и соответственно в пластиковом корпусе модуля 1 обычно есть пары близкорасположенных отверстий. На фиг. 3 показано место в середине модуля 1, где присутствуют стойки с отверстиями в смежных светодиодных модулях 1, расположенные близко друг к другу (пары отверстий обычно на расстоянии 2-х пикселей 5 = 16 мм). Маска с левой стороны отвинчена, винт убран, с правой стороны маска 4 привинчена.

Не трогая маску 4, вывинчиваются нижние парные винты у 2-х нижних светодиодных модулей 1 в кассете 2 и глухие отверстия 6 просверливаются насквозь (сверлом диаметром, как у винта, 1,2 мм). В образовавшиеся отверстия вставляются заранее изготовленные П-образные скобки 7 из оцинкованной или нержавеющей проволоки. Концы скобки 7 загибаются с обратной стороны основания 3 для того, чтобы скобка 7 не вылетала.

П-образная скобка 7 может двигаться в отверстиях в плоскости перпендикулярной плоскости кассеты 2 (приблизительно на 5 мм), для установки под неё демонтажной пластины 8 с зацепами 9 и для последующего «утапливания» скобки 7 после установки кассеты 2 в собираемый светодиодный экран (не показан).

Демонтажная пластина 8 может быть изготовлена из стали толщиной 4 мм, методом лазерной резки и последующей загибки на 90^о, а зацепов 9 – на 30^о.

Расстояние между зацепами 9 на пластине обычно равно ширине модуля 1 (в данном случае 320 мм), ширина зацепов 9 в примере равна 2-м пикселям минус зазор (в данном случае 2 х 8 мм – 2 мм = 14 мм). Пластина 8 имеет овальное отверстие (фиг. 1) для удобного хвата одной рукой.

Процесс демонтажа кассеты имеет следующий порядок:

- выдвинуть плоской отвёрткой скобки 7 на 5 мм (до упора) от плоскости светодиодных модулей 1 кассеты 2;

- ввести в зацепление два зацепа 9 демонтажной пластины 8 в соответствующие скобки 7;

- приложить демонтажную пластину 8 к плоскости светодиодных модулей 1 кассеты 2 и движением одновременно вверх и на себя (от плоскости кассеты 2), преодолевая силу действия магнитов, вывести кассету 2 из зацепления с элементами рамы;

- взять кассету руками и после отсоединения, сигнальных и питающего кабелей убрать кассеты от экрана.

Монтаж производить в обратном порядке. После окончания монтажа утопить П-образные скобки 7 в корпусе кассеты 2, чтобы они не создавали помех изображению.

Монтаж/демонтаж одновременно восьми светодиодных модулей 1, предварительно объединенных (в условиях цеха или мастерской) в кассеты 2, а также применение демонтажных пластин 8 очевидно ускоряет и облегчает вышеуказанные операции.

Изобретение относится к области электроники, в частности к устройствам отображения информации коллективного пользования, а именно к светодиодным экранам, и касается конструктивного решения соединения единичных светодиодных модулей светодиодного экрана. Сущность изобретения: система крепления светодиодных модулей, доступных для фронтального обслуживания, в которой крепление светодиодных модулей на раме осуществлено посредством магнитов, а для установки и съёма светодиодных модулей предназначен удерживающий инструмент, контактирующий со средством удержания на светодиодных модулях, при этом светодиодные модули объединены в кассеты, в которых не менее чем два светодиодных модуля закреплены на жёстком основании, периферийная часть которого предназначена для магнитного соединения, а средство удержания для каждой кассеты и представляет собой по меньшей мере две выдвижные скобки, в которые в выдвинутом положении вставляются выступы по меньшей мере одной демонтажной пластины. Достигаемый технический результат: упрощение и сокращение времени монтажа/демонтажа светодиодных экранов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система крепления светодиодных модулей, доступных для фронтального обслуживания, в которой крепление светодиодных модулей на раме осуществлено посредством магнитов, включающая средство удержания для установки и съёма светодиодных модулей в контакте с удерживающим инструментом, отличающаяся тем, что светодиодные модули объединены в кассеты, в которых не менее чем два светодиодных модуля закреплены на жёстком основании, периферийная часть которого предназначена для магнитного соединения, а средство удержания для каждой кассеты представляет собой по меньшей мере две выдвижные скобки.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждая кассета включает восемь светодиодных модулей.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что каждая выдвижная скобка выгнута из проволоки П-образно и вставлена в два сквозных отверстия, просверленных в светодиодном модуле, при этом длина каждого вставляемого участка скобки больше суммарной толщины светодиодного модуля и жёсткого основания, а свободные концы вставленных скобок загнуты.