СВЕТОДИОДНЫЙ ЭКРАН С ДВУХСТОРОННИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ

Полезная модель относится к области уличной рекламы и может быть использована для создания рекламных светодиодных видеоэкранов.
Из существующего уровня техники известны уличные светодиодные экраны, которые собираются из отдельных модулей, при этом каждый модуль создается герметичным и является законченным изделием. Примеры подобных систем описаны в патентах US 8384616 B2 26.02.2013 и US 8172097 B2 8.05.2012. В этих патентах модуль представляет из себя металлический корпус с расположенными спереди светодиодами, сзади расположены вентиляционные отверстия и крышка для доступа к электронике. Модуль содержит внутри себя контроллер, управляющий драйверами диодов, платы с напаянными диодами, источники питания. Подобные модули обычно обслуживаются исключительно сзади, в редких случаях такие конструкции предусматривают обслуживание спереди, и почти отсутствуют инженерные решения для обслуживания модулей сзади и спереди. Чтобы получить доступ к электронике модуля, необходимо снять модуль целиком. Невозможность обслуживания электроники экрана сзади и спереди ограничивает область применения таких светодиодных экранов. Также ограничивает область применения экранов использование массивных металлических корпусов экранов, что не позволяет осуществлять установку таких экранов непосредственно на стенах зданий.
Главной задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является создание уличного светодиодного экрана, обладающего возможностями простого технического обслуживания сзади и спереди. Помимо этого, решается задача создания модульной масштабируемой конструкции, позволяющей собирать цельные уличные светодиодные экраны с размером рабочей поверхности в сотни квадратных метров. Кроме того, решается задача значительного снижения веса экрана по отношению к существующим аналогам.
Поставленные задачи решаются следующим образом:
Возможность доступа к электронике спереди и сзади достигается использованием подвесных передних панелей и задних крышек с магнитными защелками. Задние крышки и передние панели подвешиваются на раму с помощью шарнирных соединений, такая конструкция позволяет откидывать их вверх и получать доступ к электронике экрана как спереди, так и сзади.
Светодиодный экран с двухсторонним обслуживанием собирается из сегментов, каждый из которых состоит из несущей панели и закрепленных на ней с помощью болтовых соединений горизонтальных и вертикальных профилей. Горизонтальные профили имеют два продольных паза круглой формы, в верхней части передних панелей и задних крышек предусмотрены цилиндрические выступы, которые при вставке в круглые пазы горизонтальных профилей образует шарнирные соединения, позволяющие откидывать задние крышки и передние панели вверх. В несущей панели предусмотрены отверстия для горизонтальной протяжки проводов, расположенные напротив проемов вертикальных профилей. Продольные пазы для болтов надежно фиксируют шляпку болта внутри паза, не позволяя болту вращаться. Вертикальные профили содержат полость, предназначенную для протяжки кабелей.
Для создания экранов большого размера предусмотрена система стыковки сегментов между собой на основе пальцевых фиксаторов. Эти фиксаторы представляют из себя толстый металлический лист сложной формы с вкрученными в отверстия металлическими пальцами. Для стыковки сегментов между собой и закрепления сегментов на несущей поверхности предусмотрены пальцевые фиксаторы. В вертикальном профиле предусмотрены продольные отверстия, предназначенные для установки пальцевых фиксаторов. Данные пальцевые фиксаторы выставляются в специальные отверстия в вертикальных профилях, что позволяет надежно позиционировать и фиксировать сегменты относительно друг друга.
Снижение веса экрана достигается путем нового подхода к конструкции корпуса сегмента. Вместо стального ящика используется легкий каркас на основе несущей панели, которая может изготавливаться из алюминиевого или композитного листа, с закрепленными на ней с помощью болтов алюминиевыми профилями. На горизонтальные алюминиевые профили каркаса навешиваются передние панели и задние крышки, которые закрывают передние и задние проемы несущей панели и создают влагозащищенное пространство внутри сегмента.
Передняя панель изготовлена из пластика с отверстиями для светодиодов, в эту панель устанавливается светодиодный модуль. Для закрепления светодиодных модулей используются один или более пластиковых фиксаторов, которые прижимаются к передней панели алюминиевой трубкой, вставленной в отверстия на фланцах передних панелей. На пластиковых фиксаторах передних панелей размещены магниты, которые притягиваются к ферромагнитным пластинам, расположенным на несущей панели, и удерживают передние панели в закрытом состоянии.
На задних крышках размещены ферромагнитные пластины, которые притягиваются к магнитам, расположенным на несущей панели, и удерживают задние крышки в закрытом состоянии. На задних крышках имеется одно или более вентиляционных отверстий. В вентиляционные отверстия на задних крышках вставляются вентиляционные решетки. На задних крышках устанавливается монтажная панель, на которую монтируется электронные блоки. Между монтажной панелью и задней крышкой размещен фильтр в виде фильтрующего материала. На монтажных панелях устанавливаются охлаждающие вентиляторы.
В низу несущей панели реализован фланец, который закрывает проем в нижней части передних панелей. По периметру экрана устанавливаются окантовочные профили. Внутри окантовочного профиля предусмотрен проем для протяжки кабелей. Окантовочный профиль закрепляется по периметру экрана с помощью Г-образных и Т-образных пластиковых элементов, которые прикручиваются к вертикальным профилям с помощью саморезов.
Краткое описание чертежей:
Рама собрана из горизонтальных профилей (1), вертикальных центральных профилей (2) вертикальных боковых профилей (3),несущей панели (4). Профили закрепляются на несущей панели болтовыми соединениями (27). В пазы (11) горизонтальных профилей рамы вставляются шарниры передних панелей (9), таким образом передние панели (5) подвешиваются на горизонтальном профиле (1). Передняя панель (5) содержит в себе светодиодный модуль (19), который крепится к передней панели с помощью пластиковых фиксаторов (18). Пластиковые фиксаторы прижимаются к светодиодному модулю с помощью алюминиевых трубок (23), которые вставляются в отверстия (11), расположенные во фланцах передних панелей. На поверхности передней панели имеются отверстия для диодов (28), а над отверстиями козырьки (16), защищающие диоды от механических повреждений. В пазы (12) горизонтальных профилей вставляются шарниры (10) задних крышек (6), таким образом задние крышки подвешиваются на горизонтальных профилях (1). На задних крышках расположены отверстия (14) для вентиляционных решеток (15), поверх задней части решеток накладывается воздушный фильтр (20) в виде фильтрующего материла и устанавливаться монтажная панель (21). На монтажные панели устанавливаются вентиляторы (13). Вертикальные профили (2 и 3) содержат отверстия для пальцев (7) и проем для проводов (8). При этом боковые профили (3) устанавливаются по бокам сегмента, а центральные профили (2) занимают места в центре сегмента. При соединении сегментов пальцевые фиксаторы (22) вставляются в отверстия (7), таким образом фиксируя положения сегментов относительно друг друга. Для формирования законченной конструкции светодиодного экрана используются окантовочные профили (24), эти профили имеют внутри отверстия для протяжки кабелей. Окантовочные профили устанавливаются по периметру светодиодного экрана и закрепляются с помощью пластиковых т-образных (25) и г-образных (26) элементов, которые прикручиваются саморезами к вертикальным профилям (2 и 3).
Список фигур:
1. Сегмент в закрытом состоянии, вид спереди
2. Сегмент в закрытом состоянии, вид сзади
3. Сегмент в открытом состоянии, вид сбоку
4. Несущая панель.
5. Рама в сборе.
6. Сегмент в разрезе сбоку.
7. Разрез горизонтального профиля
8. Разрез вертикального центрального профиля.
9. Разрез бокового вертикального профиля
10. Разрез окантовочного профиля.
11. Вид передней панели спереди
12. Цилиндрический выступ передней панели
13. Вид передней панели сзади
14. Вид двух передних панелей с пластиковыми фиксаторами и трубами сзади
15. Цилиндрический выступ задней крышки
16. Задняя крышка
17. Задняя крышка в сборе, вид сзади
18. Задняя крышка в сборе, вид спереди.
19. Пластиковый Т-образный элемент для окантовочного профиля
20. Пластиковый Г-образный элемент для окантовочного профиля.
21. Пластиковая вентиляционная решетка изолированно, вид сзади
22. Магнитная защелка передних панелей.
23. Стыковка горизонтальных профилей при стыковке сегментов
Список элементов экрана, изображенных на фигурах.
1. Горизонтальный профиль
2. Вертикальный центральный профиль
3. Вертикальный боковой профиль
4. Несущая панель
5. Передняя панель
6. Задняя крышка
7. Отверстие для пальцев в вертикальном профиле
8. Полость для проводов в вертикальном профиле.
9. Цилиндрический выступ передней панели
10. Цилиндрический выступ задней крышки
11. Круглый паз для шарнира передней панели
12. Круглый паз для шарнира задней крышки
13. Вентилятор
14. Отверстия для вставки вентиляционной решетки
15. Вентиляционная пластиковая решетка
16. Козырьки передней пластиковой крышки
17. Отверстия для трубок в передней панели
18. Пластиковый фиксатор
19. Светодиодный модуль
20. Фильтр воздушный.
21. Монтажная панель
22. Пальцевый фиксатор
23. Алюминиевая трубка
24. Окантовочный профиль
25. Пластиковый Т-образный элемент для окантовочного профиля
26. Пластиковый Г-образный элемент для окантовочного профиля.
27. Болтовое соединение
28. Отверстие для диода
29. Магнит
30. Ферромагнитные пластины
Светодиодный экран с двухсторонним обслуживанием устроен следующим образом:
Экран собирается из сегментов. Сегмент экрана состоит из рамы, которая в свою очередь состоит из несущей панели (4), с прикрученными к нему вертикальными (2 и 3) и горизонтальными профилями (1). Несущая панель (4) может быть выполнена из алюминиевого или композитного листа. Вертикальные и горизонтальные профили соединяются с несущей панелью посредством болтового соединения (27). Шляпки болтов вставляются в специальные пазы профилей таким образом, что болт не может прокручиваться вокруг своей оси или выпадать из паза, после чего с помощью гаек профили прочно закрепляются на поверхности несущей панели.
Корпус сегмента формируется из 5-ти основных элементов: несущей панели (4), горизонтальных профилей (1), вертикальные профилей (2 и 3), передних панелей (5), задних крышек (6).
Горизонтальные профили (1) имеют треугольную форму сечения. Спереди в верхней части профилей расположены круглые продольные пазы (11), которые при установке передних панелей (5) формируют шарнирные соединения для подвеса этих панелей. Такой же механизм подвеса реализован для задних крышек (6), для этого внизу профиля предусмотрен круглый продольный паз (12), а подвес задних крышек осуществляется так же, как и подвес передних панелей. Сзади профиля предусмотрен прямоугольный паз для вставки головок болтов, этот паз надежно фиксирует шляпку болта, позволяя ему двигаться исключительно вдоль профиля, и не позволяет болту прокручиваться вокруг своей оси. При сборке болты вставляются в отверстия в несущей панели и на них накручиваются гайки, таким образом профиль надежно закрепляется на несущей панели.
Вертикальные профили (2 и 3) содержат полости (8), предназначенные для протяжки кабелей в вертикальном направлении. Также вертикальные профили (2 и 3) содержат круглые продольные отверстия (7), которые позволяют соединять сегменты между собой с помощью специальных пальцевых фиксаторов (22). В вертикальном профиле также предусмотрены продольные пазы для вставки головок болтов. С помощью этих болтов профиль надежно прикручивается к алюминиевому листу.
Передние панели (5) изготавливаются из пластика, с отверстиями для диодов (28). В эти панели устанавливаются светодиодные модули (19). Светодиодные модули (19) переставляет из себя платы с напаянными на поверхность светоизлучающими диодами поверхностного монтажа. Закрепление светодиодных модулей на передней панели осуществляется с помощью пластиковых фиксаторов (18). Пластиковые фиксаторы (18) закрепляют модуль на поверхности передней панели, прижимая его к ней. Фиксаторы (18) удерживаются на своем месте благодаря вставке в округлые пазы фиксаторов алюминиевых трубок (23), которые также проходят сквозь отверстия во фланцах передних панелей (17). Отверстия (17) позволяют двигаться трубкам только в продольном направлении, благодаря этому алюминиевыми трубки (23) надежно удерживают фиксаторы на своих местах. На пластиковых фиксаторах предусмотрены круглые выступы, которые, попадая в специальные отверстия в несущей панели, позволяют точно позиционировать переднюю панель на поверхности несущей панели и блокируют движение передних панелей вдоль горизонтальных профилей. На пластиковые фиксаторы с помощью саморезов устанавливаются магниты (29). Напротив магнитов на несущую панель устанавливаются пластины из ферромагнитного материала (30), которые образуют вместе с магнитами магнитную защелку. Магнитная защелка надежно удерживает передние панели в закрытом состоянии.
В верхней части передней панели расположен выступ цилиндрической формы (9), который составляет часть шарнирного соединения. В процессе сборки цилиндрические выступы (9) передних панелей вставляются в круглые продольные пазы(П) в горизонтальном профиле, что позволяет надежно закрепить панель на горизонтальном профиле и иметь возможность откидывать эту панель вверх, вращая вокруг оси шарнирного соединения.
Задняя крышка (6) имеет в верхней части цилиндрический выступ (10), который вставляется в задний круглый паз горизонтального профиля, таким образом формируется надежное шарнирное соединение. На задней крышке имеются отверстия (14), в которые вставляются вентиляционные решетки (15), использующиеся для охлаждения светодиодных модулей. Для фиксации вентиляционных решеток на заднюю крышку устанавливается монтажная панель (21). Между вентиляционными решетками и монтажной панелью может располагаться фильтр в виде фильтрующего материала (20), препятствующий попаданию пыли внутрь сегмента. Также на монтажной панели крепятся охлаждающие вентиляторы (13) и различные электронные блоки экрана. На задних крышках с помощью саморезов устанавливаются пластины из ферромагнитного материала (30). Напротив пластин на несущую панель устанавливаются магниты (29), которые образуют вместе с ферромагнитными пластинами магнитную защелку. Магнитная защелка надежно удерживает задние крышки в закрытом состоянии.
Для формирования законченной конструкции светодиодного экрана используются окантовочные профили (24),эти профили имеют внутри отверстия для протяжки кабелей. Окантовочные профили устанавливаются по периметру светодиодного экрана и закрепляются с помощью пластиковых Т-образных (25) и Г-образных (26) элементов, которые прикручиваются саморезами к вертикальным профилям.
Экран может быть изготовлен следующим образом:
Сначала изготавливаются горизонтальные и вертикальные алюминиевые профили с помощью операции экструзии алюминия. С помощью литья пластика изготавливаются передние панели, задние крышки, вентиляционные решетки и пластиковые фиксаторы. Несущая панель может изготавливаться из алюминиевого листа путем лазерной резки или штамповки, с последующим отгибом нижнего фланца на листогибочном станке или прессе. В случае изготовления несущей панели из композитного материала отверстия выполняются с помощью фрезеровки, а отгиб нижнего фланца осуществляется с помощью фрезеровки продольного паза с последующим отгибом фланца.
Сборка сегментов производится следующим образом:
Вертикальные и горизонтальные алюминиевые профили распиливаются на детали нужной длинны. После этого цилиндрические выступы задних крышек вгоняются в круглые пазы горизонтальных профилей, сами профили прикручиваются к алюминиевому листу с помощью болтовых соединений. Таким же образом прикручиваются горизонтальные профили. Далее цилиндрические выступы передних крышек загоняются в передние круглые продольные пазы горизонтальных профилей.
На следующем этапе в передние панели вставляются светодиодные модули и прижимные пластиковые фиксаторы. Далее для закрепления пластиковых фиксаторов в боковые отверстия передних панелей через округлые пазы пластиковых фиксаторов вставляются алюминиевые трубки.
В заднюю крышку вставляются пластиковые вентиляционные решетки, на них накладывается фильтр в виде фильтрующего материала, фильтрующий материал фиксируется за счет прижима монтажной панелью, которая прикручивается с помощью саморезов к задней крышке. Далее на монтажную панель с помощью саморезов устанавливается вентилятор и другая электроника.
На следующем этапе сборки вся электроника соединяются между собой силовыми и сигнальными проводам.
Развертывание светодиодного экрана на несущей поверхности осуществляется путем установки пальцевых фиксаторов на несущую поверхность, затем на пальцевые фиксаторы устанавливаются сегменты. Ряд сегментов закрепляются сверху путем установки пальцевых фиксаторов. Далее операция повторяется, пока весь экран не будет развернут на несущей поверхности, в качестве завершающего этапа сборки экрана по периметру экрана устанавливаются и закрепляются окантовочные профили с помощью пластиковых Т-образных и Г-образных элементов, которые прикручиваются саморезами к вертикальным профилям. Окантовочные профили удерживаются на месте, так как они закрепляются с двух сторон пластиковыми элементами, которые имеют выступ, вставляющийся в окантовочный профиль.
Обслуживание светодиодного экрана осуществляется путем откидывания передних панелей и задних крышек вверх. Таким образом технический персонал может получить простой доступ к электронике экрана.