ИНФОРМАЦИОННАЯ СВЕТОВАЯ ПАНЕЛЬ И ПРОФИЛЬ ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
INFORMATION LIGHT PANEL AND PROFILE FOR FABRICATION THEREOF

Изобретение относится к области информационного оборудования, а конкретно к тонким световым панелям, в которых используется технология торцевой подсветки.
Изделие, применяющееся в качестве информационной световой панели, имеет несколько названий: тонкая световая панель, фреймлайт, фреймлед, led-панель, светодиодная панель. Панели используются в качестве указателей, вывесок, рекламных щитов и тому подобного. Основное преимущество тонкой световой панели заключается в возможности без применения инструментов поменять информационное, рекламное изображение. Конструкция имеет минимальную толщину, около 20-25 мм, при этом для засветки рекламного поля используется так называемая технология торцевой подсветки. Суть ее заключается в том, что в качестве рассеивателя используется оргстекло (акриловое стекло) с элементами подсветки, направляющими свет от торцов к поверхности. Торцы оргстекла полируются, чтобы обеспечить максимальное светопропускание.
Известна информационная световая панель (патент РФ №85730, опубл. 10.08.2009), содержащая панель подсветки, выполненную в виде пластины из прозрачного светорассеивающего материала, вдоль торцов которой ряд светодиодов. С одной из продольных сторон панели подсветки расположен светопрозрачный информационный элемент с непрозрачным или частично прозрачным семантически воспринимаемым изображением. Панель подсветки с информационным элементом размещены в корпусе и скреплены винтами.
Недостаток панели заключается в необходимости использования инструментов для замены информационного элемента.
Известна тонкая световая панель со светодиодной торцевой подсветкой (патент КНР №202495223, опубл. 17.10.2012), содержащая рамку основы и прикрепленную к ней в виде створки лицевую рамку с использованием вертикального шарнирного (петлевого) соединения. Между рамками размещен светопрозрачный информационный элемент. В лицевой рамке размещены магниты для фиксирования ее в закрытом состоянии относительно рамки основы. Профиль рамки выполнен с пазами для размещения элементов панели, в частности стекла для торцевой засветки, информационного изображения и защитного листа пластика для защиты информационного изображения.
Недостаток панели заключается в невозможности ее использования в ограниченном пространстве, т.к. для замены информационного элемента необходимо открыть лицевую рамку-створку. Другим недостатком данного технического решения является отсутствие элементов фиксирования пространственного положения информационного элемента, что приводит к постепенному «сползанию» вниз информационного элемента с образованием горизонтальных складок.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является информационная световая панель со светодиодной торцевой подсветкой (заявка Южной Кореи KR №20100002407, опубл. 07.01.2010), содержащая рамку основы и прикрепленную к ней в виде створки внешнюю (лицевую) рамку. При этом внешняя рамка сопряжена с рамкой основы посредством горизонтального шарнирного соединения, так что внешняя рамка открывается вверх. В рамке основы размещен листовой материал, выполненный с возможностью торцевой подсветки. Внешняя рамка снабжена защитным листовым материалом. Между указанными листами размещено светопрозрачное информационное изображение, для фиксации положения которого рамка основы имеет пружинный элемент, обеспечивающий прижатие информационного изображения к листовому материалу рамки основы. Во внешней рамке размещены магниты для фиксирования ее в закрытом состоянии относительно рамки основы.
Из этого же документа известен профиль рамки основы и профиль внешней рамки, используемые для их изготовления. Профиль внешней рамки выполнен с пазами для размещения защитного листа пластика для защиты информационного изображения, магнитов и уплотнительных элементов. Профиль рамки основы имеет полость для размещения листового материала с торцевой подсветкой и элементов подсветки.
Недостаток известной панели заключается в невозможности ее использования в ограниченном пространстве, т.к. для замены информационного элемента необходимо открыть внешнюю рамку-створку. Кроме того, изготовление и последующая сборка панели с шарнирным соединением рамки основы с внешней рамкой предъявляет повышенные требования к точности изготовления профиля и последующей сборке панели. Недостатком данного технического решения является также невозможность изготовления панелей больших размеров, например 2050×3050 мм. Указанные недостатки обусловлены конфигурацией профилей, используемых для изготовления рамки основы и внешней рамки.
Производство информационных панелей в Российской Федерации чаще всего осуществляется под заказ, по размерам заказчика. Соответственно, производство единичное или мелкосерийное, в связи с чем к процессам изготовления и сборки предъявляются повышенные требования по технологичности производства.
Задача изобретения заключается в повышении технологичности изготовления информационной панели.
Техническим результатом является упрощение конструкции информационной панели, ее изготовления и эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в информационной световой панели, содержащей рамку основы и сопряженную с ней внешнюю рамку, информационное изображение, выполненное из светопропускающего листового материала, размещенное между установленным в рамке основы первым оптически прозрачным листовым материалом, выполненным с возможностью торцевой подсветки, и установленным во внешней рамке вторым оптически прозрачным листовым материалом, предназначенным для защиты информационного изображения, и элемент фиксирования положения информационного изображения, причем рамка основы выполнена из немагнитного материала и снабжена полосой из магнитного материала, а внешняя рамка - магнитами, предназначенными для фиксирования положения внешней рамки относительно рамки основы, согласно изобретению рамка основы и внешняя рамка выполнены каждая из четырех отрезков полого полузамкнутого профиля, имеющего с оборотной стороны С-образный паз в поперечном сечении, в котором размещены крепежные уголки, скрепляющие между собой упомянутые отрезки профиля с образованием прямоугольных рамки основы и внешней рамки, при этом крепежные уголки зафиксированы в упомянутом С-образном пазу при помощи винтов, вкручиваемых в сквозные резьбовые отверстия, выполненные в крепежных уголках, до упора в стенку упомянутого С-образного паза, профиль рамки основы с лицевой стороны имеет дополнительный С-образный паз в поперечном сечении для размещения полосы из магнитного материала, а с нижней стороны - П-образный паз для размещения первого листового материала и расположенный выше, частично открытый в сторону последнего канал для размещения элементов торцевой подсветки первого листового материала, профиль внешней рамки с нижней стороны имеет П-образный паз в поперечном сечении для размещения второго листового материала, где упомянутый С-образный паз с оборотной стороны профиля внешней рамки, предназначенный для размещения крепежных уголков, приспособлен также для размещения магнитов, при этом за указанным С-образным пазом в направлении от лицевой стороны профиля к его оборотной стороне сформирована П-образная полость для обеспечения упомянутого сопряжения внешней рамки с рамкой основы, а элемент фиксирования положения информационного изображения образован торцевой поверхностью стенки П-образного паза профиля внешней рамки, расположенной ближе к оборотной стороне указанного профиля, и поверхностями первого и второго листовых материалов, обращенными к информационному изображению, когда информационная световая панель находится в собранном состоянии.
Целесообразно, чтобы полоса из магнитного материала, размещенная в дополнительном С-образном пазу лицевой стороны профиля рамки основы, была равномерно распределена по периметру рамки основы. Причем первый оптически прозрачный листовой материал может быть выполнен в виде пакета, собранного, по меньшей мере, из двух листов листового материала.
Кроме того, желательно со стороны стенки П-образного паза профиля внешней рамки, расположенной ближе к лицевой стороне указанного профиля, выполнить канал для размещения уплотнительного элемента, частично открытый в сторону П-образного паза, а со стороны стенки П-образного паза профиля рамки основы, расположенной ближе к оборотной стороне указанного профиля, выполнить канал для размещения уплотнительного элемента, который частично открыт в сторону П-образного паза. При этом уплотнительные элементы, размещенные в соответствующих каналах рамки основы и внешней рамки, должны быть выполнены с возможностью поджатия по направлению друг к другу первого и второго оптически прозрачных листовых материалов, когда информационная световая панель находится в собранном состоянии.
Также целесообразно С-образный паз с оборотной стороны профиля рамки основы, предназначенный для размещения крепежных уголков, приспособить для размещения сухарей подвеса информационной панели.
Указанный технический результат достигается также и тем, что для изготовления рамки основы информационной световой панели используется алюминиевый погонажный профиль, и тем, что для изготовления внешней рамки информационной световой панели также используется алюминиевый погонажный профиль.
На фиг. 1 показан внешний вид информационной световой панели с лицевой стороны.
На фиг. 2 показан внешний вид информационной световой панели с оборотной стороны.
На фиг. 3 показан разрез информационной световой панели в сборе.
На фиг. 4 показано поперечное сечение профиля рамки основы.
На фиг. 5 показано поперечное сечение профиля внешней рамки.
На фиг. 6 показан разрез в увеличенном виде информационной световой панели в сборе.
На представленных фигурах цифровыми ссылками обозначены следующие элементы информационной световой панели:
1 - рамка основы;
2 - внешняя рамка;
3 - первый листовой оптически прозрачный материал;
4 - второй листовой оптически прозрачный материал;
5 - информационное изображение;
6 - светодиоды (LED-полоса);
7 - полоса из магнитного материала (стальная полоса);
8 - магнит;
9 - крепежный уголок;
10 - С-образный паз профиля рамки основы;
11 - дополнительный С-образный паз профиля рамки основы;
12 - П-образный паз профиля рамки основы;
13 - канал для элементов торцевой подсветки (светодиодов);
14 - стенка П-образного паза профиля рамки основы;
15 - канал для уплотнительного элемента профиля рамки основы;
16 - уплотнительный элемент;
17, 18 - стенки канала для уплотнительного элемента профиля рамки основы;
19 - полости для снижения веса и материалоемкости профиля рамки основы;
20 - П-образный паз внешней рамки;
21 - стенка П-образного паза внешней рамки;
22 - канал для уплотнительного элемента профиля внешней рамки;
23 - светоблокирующий материал;
24 - С-образный паз профиля внешней рамки;
25 - П-образная полость внешней рамки;
26 - выступ П-образной полости внешней рамки;
27 - полости для снижения веса и материалоемкости профиля внешней рамки;
28 - плоскость лицевой части профиля внешней рамки;
29 - винт.
Позицией А обозначен монтажный зазор между рамками 1 и 2 информационной панели в сборе.
Информационная световая панель состоит из рамки 1 основы и внешней рамки 2. В рамке 1 основы установлен первый листовой оптически прозрачный материал 3, выполненный с возможностью торцевой подсветки. Во внешней рамке 2 установлен второй листовой оптически прозрачный материал 4. Между листовым материалом 3 и листовым материалом 4 размещено информационное изображение 5, выполненное из светопропускающего листового материала (пленки, бумаги).
Листовой материал 4 предназначен для защиты информационного изображения 5 от внешних воздействий и для фиксирования положения изображения 5 внутри панели.
В качестве первого оптически прозрачного материала 3 используется специальное акриловое стекло, разработанное для так называемой торцевой подсветки. Этот материал широко представлен на рынке у различных производителей.
В качестве элементов торцевой подсветки используются светодиоды (LED-полоса) 6. Светодиоды 6 установлены в соответствующем канале профиля рамки 1 основы. При проектировании световой панели следует придерживаться рекомендаций производителя акрилового стекла по зависимости толщины акрилового стекла от характеристик и количества светодиодов, а также размера рекламного поля.
Для удержания панели в собранном состоянии, фиксирования положения внешней рамки 2 относительно рамки 1 основы используются магниты 8, установленные во внешней рамке 2, взаимодействующие с полосой 7 из магнитного материала, размещенной в соответствующем пазу профиля рамки 1 основы.
Каждая из рамок (рамка 1 основы и внешняя рамка 2) изготавливаются из четырех отрезков соответствующего профиля, которые скрепляются крепежными уголками 9 с образованием прямоугольной рамки.
Профиль рамки 1 основы выполнен из погонажного полого полузамкнутого алюминиевого профиля. Поперечное сечение данного профиля показано на фиг. 4.
С оборотной стороны профиля рамки 1 основы сформирован С-образный паз 10. Паз 10 предназначен для размещения крепежных уголков 9. В указанном пазу 10, при необходимости, размещаются также сухари подвеса (не показаны) информационной панели.
Алюминиевый профиль рамки 1 основы с лицевой стороны имеет дополнительный С-образный паз 11. Паз 11 предназначен для размещения полосы 7 из магнитного материала. Полоса 7 из магнитного материала может быть распределена равномерно по периметру рамки 1 основы или дискретно, отдельными фрагментами.
С нижней стороны профиль рамки 1 основы имеет П-образный паз 12. Паз 12 предназначен для размещения первого листового материала 3. Выше паза 12 выполнен канал 13, частично открытый в сторону паза 12 для размещения светодиодов 6, обеспечивающих торцевую подсветку материала 3. Со стороны левой стенки 14 (по чертежу, см. фиг. 4) П-образного паза 12, расположенной ближе к оборотной стороне профиля, выполнен канал 15 для размещения уплотнительного элемента 16. Канал 15 выполнен частично открытым в сторону П-образного паза 12.
В алюминиевом погонажном профиле рамки 1 основы сформированы дополнительные элементы, улучшающие характеристики изготавливаемой информационной панели. В частности, канал 15 для размещения уплотнительного элемента 16 выполнен с дополнительными стенками 17 и 18, для обеспечения точности экструзии указанного канала 15. Для уменьшения веса и материалоемкости изделия в профиле рамки 1 основы выполнены полости 19. Для уменьшения визуальной толщины информационной панели верхняя часть профиля рамки 1 основы выполнена ступенчатой, с уменьшением высоты профиля в направлении его оборотной стороны.
Профиль внешней рамки 2 также выполнен из погонажного полого полузамкнутого алюминиевого профиля. Поперечное сечение данного профиля показано на фиг. 5.
Алюминиевый профиль внешней рамки 2 с нижней стороны имеет П-образный паз 20. Паз 20 предназначен для размещения второго листового материала 4. Со стороны правой стенки 21 (по чертежу, см. фиг. 5) П-образного паза 20, расположенной ближе к лицевой стороне профиля внешней рамки 2, выполнен канал 22 для размещения уплотнительного элемента 16. Канал 22 выполнен частично открытым в сторону П-образного паза 20. С оборотной стороны профиля внешней рамки 2 сформирован С-образный паз 24. Паз 24 предназначен для размещения крепежных уголков 9. В указанном пазу 24 размещаются также магниты 8. За С-образным пазом 24 в направлении от лицевой стороны профиля к его оборотной стороне сформирована П-образная полость 25. Полость 25 предназначена для сопряжения внешней рамки 2 с рамкой 1 основы.
Сопряжение рамок 1, 2 для сборки информационной световой панели в единое целое,осуществляется размещением С-образного паза 10 профиля рамки 1 основы в П-образной полости 25 внешней рамки 2. Фиксирование положения внешней рамки 2 относительно рамки 1 основы осуществляется магнитами 8, установленными в пазу 24 внешней рамки 2, взаимодействующими с полосой 7 из магнитного материала, размещенной в С-образном пазу 10 профиля рамки 1 основы.
Размещение магнитов 8 в пазу 24 внешней рамки 2 обеспечивает формирование геометрического очертания профиля рамки 2, оптимального с точки зрения упрощения эксплуатации информационной панели, т.к. позволяет снимать руками внешнюю рамку 2 для замены информационного изображения без использования каких-либо дополнительных инструментов (присосок, крючков, лопаток, отверток и т.п.). Для этих же целей геометрия поперечных сечений профилей рамки 1 основы и внешней рамки 2, точнее внешние размеры С-образного паза 10 профиля рамки 1 основы и размеры П-образной полости 25 внешней рамки 2 подбираются так, чтобы с учетом высоты магнита 8 и толщины полосы 7 обеспечить образование равномерного зазора А (см. фиг. 6) между рамками 1 и 2, когда панель находится в собранном состоянии.
Полость 25 профиля внешней рамки 2 имеет выступ 26, расположенный в нижней его части, предназначенный для позиционирования рамки 2 относительно рамки 1.
Вышеописанный метод сборки готовой панели, позиционирования внешней рамки и рамки основы снижает трудоемкость монтажа и трудоемкость замены информационного изображения. Также указанное соединение снижает вероятность попадания внутрь панели влаги и пыли.
Профили внешней рамки и рамки основы имеют одинаковую высоту сечений. Подобный поход к формированию профилей существенно упрощает изготовление панелей, в частности резку профилей. Не требуется перестраивать оборудование при переходе с резки профиля рамки 1 основы на резку профиля внешней рамки 2 и наоборот. Кроме того, расчет длин отрезков профилей для рамки 1 основы и для внешней рамки 2 одинаков.
В погонажном алюминиевом профиле внешней рамки 2 также сформированы дополнительные элементы, улучшающие характеристики изготавливаемой информационной панели. В частности, для уменьшения веса и материалоемкости изделия в профиле внешней рамки 2 основы выполнены полости 27. Лицевая часть профиля выполнена в виде единой скругленной плоскости 28 с уменьшением ширины профиля к низу, что также снижает материалоемкость изделия и подчеркивает легкость конструкции.
Информационная световая панель изготавливается следующим образом.
Предварительно подготавливается акриловое стекло требуемого размера (первый листовой оптически прозрачный материал 3). Торцы стекла, со стороны которых устанавливаются светодиоды, должны быть отполированы до глянцевой поверхности или отрезаны с помощью лазера. Торцы, со стороны которых не устанавливаются светодиоды, должны быть заклеены светоблокирующей пленкой белого цвета. Это обеспечивает отражение света от торцов и лучшую засветку поверхности стекла. Если стекло имеет толщину 8 мм (это максимум, имеющийся на рынке), то следует закрывать его заднюю стенку светоблокирующим материалом 23 (белой пленкой, тонким пластиковым листом и т.п.) для сокращения потерь светового излучения. Если стекло имеет толщину менее 8 мм, следует собрать сэндвич из стекла для торцевой подсветки и светоблокирующего материала 23 большей толщины.
Различные размеры стекла для торцевой подсветки требуют различного количества светодиодов 6: для малых размеров достаточно установить светодиодную ленту для подсветки с одной стороны, большие размеры, в частности 2050×3050 мм требуют установки светодиодной ленты с четырех сторон. Решение о количестве сторон, с которых требуется установить светодиоды 6, определяется опытным путем, замеряя освещенность на получившемся готовом изделии. Как правило, освещенность нормируется в техническом задании к готовому изделию (световой панели).
Для изготовления рамки 1 основы отпиливается четыре отрезка погонажного алюминиевого профиля в соответствии с размерами изготавливаемой панели или подготовленного акрилового стекла, например 2050×3050 мм. Резка профиля осуществляется под углом 45 градусов.
В С-образные пазы 10 оборотной стороны профиля устанавливаются крепежные уголки 9 и фиксируются в них винтами 29. Сначала собираются три стороны рамки 1. В канал 13 закладывается LED-полоса (светодиоды 6) и, затем, в П-образные пазы 12 профиля устанавливается подготовленное стекло (оптически прозрачный материал 3). В дополнительные С-образные пазы 11 укладываются полосы 7 из магнитного материала. В каналы 15 укладываются уплотнительные элементы 16. Устанавливается четвертая сторона рамки 1 вместе уголками 9. Далее винтами 29 все четыре уголка 9 окончательно закрепляются в пазах 10. Винты 29 вкручиваются в резьбовые отверстия уголков 9 до упора в поверхность паза 10. Рамка 1 основы готова.
Аналогичным образом собирается внешняя рамка 2.
От соответствующего погонажного профиля отпиливаются четыре отрезка под углом 45 градусов. В С-образные пазы 24 оборотной стороны профиля устанавливаются крепежные уголки 9 и магниты 8. В каналы 22 укладываются уплотнительные элементы 16. Защитный листовой материал 4 вырезается по размеру. Собираются три стороны рамки 2. В П-образные пазы 21 устанавливается защитный материал 4, устанавливается и закрепляется четвертая сторона рамки 2. Внешняя рамка 2 готова.
Информационная световая панель используется следующим образом.
Рамка 1 основы с помощью сухарей подвеса (не показаны) закрепляется на стене. LED-полоса (светодиоды 6) подключается к электрической сети. Во внешнюю рамку 2, на поверхность листового защитного материала 4 укладывается информационное изображение 5, так чтобы его края соприкасались с торцами стенок 21 П-образного паза 20 внешней рамки 2. При необходимости края информационного изображения 5 фиксируются прозрачным скотчем. Внешняя рамка 2 накладывается на рамку 1 основы так, чтобы дополнительный С-образный паз 11 с установленной в нем полосой 7 вошел в П-образную полость 25 внешней рамки 2 (см. фиг. 6). При этом магниты 8 притягиваются к полосе 7 и фиксируют рамку 2 относительно рамки 1. За счет того, что уголки 9 размещены с оборотной стороны профиля рамки 1, на лицевой стороне формируется ровная, гладкая поверхность контакта магнитов 8 с полосой 7.
Фиксирование положения информационного изображения 5 осуществляется торцевой поверхностью стенки 21 П-образного паза 20 профиля внешней рамки 2, расположенной ближе к оборотной стороне указанного профиля, и поверхностями первого и второго листовых материалов 3 и 4, обращенными к информационному изображению 5, когда информационная световая панель находится в собранном состоянии. За счет пружинящих свойств уплотнительных элементов 16 осуществляется дополнительное поджатие листовых материалов 3 и 4 друг к другу.
Замена информационного изображения 5 осуществляется в обратном порядке без использования какого-либо инструмента, что является одним из основных требований по эксплуатации, предъявляемых к световым панелям. Отсутствие необходимости в использовании какого-либо инструмента для замены информационного изображения обеспечивается наличием гарантированного зазора А между рамкой основы и внешней рамкой информационной панели в сборе. Это упрощает эксплуатацию заявленной информационной панели.