ITTV20100045U1 - Spoletta elettronica per fuochi pirotecnici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI MODELLO D’UTILITÀ'

Avente per titolo: "SPOLETTA ELETTRONICA PER FUOCHI PIROTECNICI"

STATO DELLA TECNICA

Sono noti dalla letteratura scientifica e tecnica sistemi di lancio e apertura di bombe pirotecniche da mortaio 1 (come illustrato in figura 1) realiz-zati mediante miccia di accensione 28, carica di lancio 27 e spoletta 26, funzionanti nel modo se-guente: viene fatta scendere all'interno del mortaio 1 la bomba pirotecnica 4 con annessa carica di lancio 27; viene accesa la miccia di accensione 28, la quale - una volta consumata - accende la carica di lancio 27; la carica di lancio accende la spo-letta 26 e contemporaneamente proietta in alto 30 la bomba pirotecnica (detta fase di lancio) ; nel momento in cui la combustione della spoletta 26 si esaurisce, e quindi la bomba pirotecnica ha raggiunto l'altezza di apertura desiderata, la spoletta consumata inietta il fuoco all'interno della bomba pirotecnica 4,· la bomba pirotecnica deflagra {detta fase di apertura} realizzando l'effetto visivo e/o acustico desiderato 32.

Sono altresì noti dalla letteratura scientifica e tecnica sistemi di accensione computerizzata di bombe pirotecniche, che si limitano ad accendere la sola miccia di accensione 28 senza intervenire nella fase dì apertura della bomba pirotecnica stessa. Sono inoltre noti dalla letteratura scientifica e tecnica sistemi di accensione e detonazione temporizzata elettronica con esclusiva applicazione militare.

DESCRIZIONE

11 presente modello di utilità è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche del presente modello di utilità o varianti dell'idea di soluzione principale.

II presente modello di utilità ha lo scopo di sostituire i sistemi tradizionali di accensione dei fuochi pirotecnici realizzati con miccia 28, carica di lancio 27 e spoletta 26, mediante un sistema di "spoletta elettronica" 2 che consenta - sostituendo le tradizionali miccia di accensione e spoletta -di ottenere tempi precisi di lancio e apertura della bomba pirotecnica, non ottenibili mediante i sistemi tradizionali a causa della loro elevata sensibilità a fattori chimici e climatici

Il sistema proposto è costituito da almeno una scheda elettronica 2 fissata saldamente sulla bomba pirotecnica 4, la quale scheda può ospitare un microprocessore 24 , ed è collegata con dei fili elettrici - indicati con i numeri 6 e 7 - ad almeno due accenditori pirotecnici - indicati con i numeri 8 e 9.

L' energia necessaria ad alimentare la "spoletta elettronica" durante il volo della bomba pirotecnica (fase di lancio) e ad alimentare gli accenditori pirotecnici di lancio ed apertura, viene fornita da un accumulatore di energìa 23 - che può essere anche di tipo temporaneo - il quale accumulatore vie-ne caricato prima del lancio da un ’ alimentazione esterna - quale a mero titolo di esempio una batteria (figura 4 numero 20 e figura 6 numero 20) o un alimentatore collegato alla rete elettrica .

Il lancio e l ’ apertura della bomba pirotecnica utilizzando il sistema proposto, avvengono nel modo seguente come indicato nelle figure 7 e 8 : sulla "spoletta elettronica" vengono impostati due timer gestiti a livello software, il primo timer rappresenta il tempo prima del lancio, mentre il secondo il tempo che intercorre tra lancio e apertura; viene armata la "spoletta elettronica"; viene dato il comando di lancio ed inizia il decremento del timer di lancio; quando il timer di lancio raggiunge lo zero, la "spoletta elettronica" attiva l’accenditore pirotecnico di lancio 9 ed inizia a decrementare il secondo timer (detto anche timer di apertura); la bomba pirotecnica, con annessa la "spoletta elettronica" viene lanciata in aria 30 (fase di lancio) ; quando il timer di apertura raggiunge anch'esso lo zero, la "spoletta elettronica" attiva l’accenditore pirotecnico di apertura 8; la bomba pirotecnica deflagra (fase di apertura) realizzando l’effetto visivo e/o acustico desiderato. In figura 6 il numero 32 indica l’effetto visivo creato da una singola bomba pirotecnica.

Il sistema proposto può essere composto inoltre da un personal computer 5 od un altro dispositivo elettronico di controllo che consenta di realizzare lanci combinati a formare figure aeree come illustrato in figura 6 e/o sequenze acustiche mediante il collegamento 18 di diverse "spolette elettroniche" al dispositivo di cui sopra, deputato al controllo unificato dei lanci.

Il sistema può prevedere anche meccanismi di connessione - indicati con i numeri 10 e 11 - tra una qualunque combinazione di "spolette elettroniche", dispositivi di controllo, personal computer ed altri componenti del sistema, realizzati con metodi che consentano in seguito al lancio della bomba pirotecnica, il distacco automatico dei suddetti si-stemi di connessione. In figura 8 è raffigurato il momento del distacco del connettore 11 applicato al cavo di connessione 3 (cavo di alimentazione e co-municazione dati) dal connettore 10 presente sulla scheda elettronica della "spoletta elettronica" Il sistema può prevedere anche funzionalità di rilevazione dell’inclinazione dei mortai pirotecnici come illustrato in figura 9. Di norma infatti, i mortai pirotecnici 1 sono rivolti verso l'alto per-fettamente a 90° rispetto all'orizzonte. Affinché sia possibile realizzare particolari forme e dise-gni mediante il presente sistema, può essere neces-sario fare assumere ai mortai pirotecnici diverse inclinazioni. Nella figura 9 è rappresentato un mortaio 1 ove un ipotetico sistema meccanico di snodi 29 ne consente l’inclinazione lungo due assi indicati con i numeri 16 e 17. Il sistema rileverà automaticamente l'inclinazione dei mortai pirotecnici mediante trasduttori di posizione angolare indicati con i numeri 14 e 15, e calcolerà automaticamente le correzioni da applicare ai tempi dei timer di lancio ed apertura delle "spolette elet-troniche".

Il sistema può inoltre prevedere funzionalità di disarmo automatico di sicurezza della bomba piro-tecnica in caso di malfunzionamento, mancata accensione della carica di lancio, o dopo un certo periodo di tempo.

Inoltre può essere prevista la presenza a bordo delle "spolette elettroniche" di un sistema di lo-calizzazione senza fili di tipo attivo e/o passivo 25, che consenta la localizzazione delle bombe pi-rotecniche inesplose, e/o delle spolette delle bom-be pirotecniche esplose per il successivo recupero e/o riutilizzo e/o smaltimento a norma

Infine può essere previsto il collegamento del sistema proposto ad una o più sorgenti musicali per generare i tempi di lancio ed apertura che consen-tano di eseguire e/o seguire un ritmo musicale.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui :

- la figura 1 rappresenta il metodo tradizionale di lancio delle bombe pirotecniche già noto in precedenza;

- la figura 2 rappresenta la struttura esterna di una bomba pirotecnica con applicato il sistema di "spoletta elettronica" descritto nel presente mo-dello di utilità in una delle sue possibili configurazioni;

- la figura 3 rappresenta l'applicazione del sistema "spoletta elettronica" descritto nel presente modello di utilità, con la bomba inserita nel mor-taio;

- la figura 4 rappresenta la struttura del sistema di controllo descritto nel presente modello di utilità, costituito nella particolare configurazione rappresentata da una o più "spolette elettroniche" collegate ad un personal computer o dispositi-vo di controllo ed a un sistema di alimentazione; - la figura 5 rappresenta una delle possibili realizzazioni della struttura interna di una "spoletta elettronica" descritta nel presente modello di utilità;

- la figura 6 rappresenta una delle possibili applicazioni di una serie di "spolette elettroniche" collegate al dispositivo di controllo, atta a realizzare tramite un lancio combinato una forma geometrica aerea con le bombe pirotecniche;

- la figura 7 rappresenta una delle possibili configurazioni durante la fase di lancio di una bomba pirotecnica dotata di "spoletta elettronica" così come descritta nel presente modello di utilità;

- la figura 8 descrive una delle possibili configurazioni del sistema di distacco dei connettori durante la fase di lancio di una bomba pirotecnica dotata di "spoletta elettronica" cosi come descritta nel presente modello di utilità;

- la figura 9 rappresenta la struttura di una delle possibili configurazioni del sistema di verifica del posizionamento angolare dei mortai pirotecnici dotati di "spoletta elettronica", come descritto nel presente modello di utilità;

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE

DI REALIZZAZIONE

Nel seguito verrà descritta una configurazione tipica - ma non esclusiva - del sistema. Si considerino una serie di mortai ad uso pirotecnico come illustrato in figura 6. In ciascuno di essi sia alloggiata una bomba pirotecnica 4, alla quale è stata fermamente fissata una "spoletta elettronica" 2. Tale "spoletta elettronica" è collegata a due accenditori pirotecnici, il primo è detto accenditore pirotecnico di lancio 9 e serve per accendere la carica di lancio 27 della bomba pirotecnica 4, il secondo è detto accenditore pirotecnico di apertura 8 e serve per far deflagrare la bomba pirotecnica 4. La "spoletta elettronica" 2 è collegata anche così come tutte le altre "spolette elettroniche" a terra al personal computer 5 deputato al control-lo centralizzato delle "spolette elettroniche"; il collegamento indicato in figura 6 con i numeri 3 e 18 tra "spolette elettroniche" e personal computer 5 si staccherà automaticamente (come illustrato in figura 8 numeri 10 e 11} a seguito del lancio 30 della bomba pirotecnica e rimarrà a terra come il-lustrato in figura 8 ai numeri 3, 31 e 11.

La "spoletta elettronica" 2 è costituita da una scheda elettronica con a bordo un microprocessore 24 programmabile attraverso il connettore 10, un accumulatore capacitivo 23 - necessario ad alimentare la scheda elettronica - il quale accumulatore viene caricato da un'alimentazione esterna 20 attraverso il connettore 10 tramite il collegamento 3 tra "spoletta elettronica" e personal computer di controllo 5, Tale scheda elettronica è collegata agli accenditori: di lancio 9 e di apertura 8, collegati il primo a contatto della carica di lancio 27 ed il secondo all'interno della bomba pirotecnica 4.

Prima del lancio, tramite il personal computer 5 deputato al controllo, vengono impostati nel microprocessore presente a bordo della scheda elettroni-ca della "spoletta elettronica" due timer: il primo è detto timer di lancio e rappresenta il tempo che intercorre tra la ricezione del comando di lancio ed il lancio effettivo; il secondo è detto timer di apertura e rappresenta il tempo che intercorre tra il lancio effettivo della bomba pirotecnica e la sua apertura. Allo scadere del timer di lancio, l'accenditore pirotecnico di lancio verrà attivato dalla "spoletta elettronica" attraverso l'interrut-tore elettronico 22 e causerà l'accensione della carica di lancio e quindi il lancio della bomba pirotecnica in aria come illustrato in figura 7 al numero 30, ed il conseguente distacco dei cavi di connessione a terra con il personal computer di controllo come illustrato in figura 8 ai numeri 3 e 31; al momento del lancio inizierà anche il decremento del timer di apertura. Allo scadere del timer di apertura, la "spoletta elettronica" azionerà attraverso l'interruttore elettronico 21 l'accenditore pirotecnico di apertura 8 che causerà la deflagrazione della bomba pirotecnica.-I timer di lancio ed apertura delle varie "spolette elettroniche" collegate alle varie bombe pi-rotecniche, verranno impostati in modo tale da ottenere la posizione di apertura desiderata per ot-tenere l'effetto visivo e/o sonoro voluto come il-lustrato in figura 6.

II personal computer 5 deputato al controllo centralizzato potrà anche impostare i timer delle "spolette elettroniche" in modo tale da formare determinate figure aeree (in figura 6 è visibile a titolo di esempio un effetto triangolare ottenuto con il lancio combinato di quindici bombe pirotec-niche) .

Un transponder 25 attivo e/o passivo (ad esempio un tag RFID) consentirà il recupero delle "spolette elettroniche" dopo l'uso per consentirne un eventuale riutilizzo, smaltimento a norma delle stesse 0 un eventuale localizzazione delle bombe inesplose

Il naturale scaricamento del condensatore 23 interno alla "spoletta elettronica" rappresenta inoltre un esempio di dispositivo di sicurezza per il disarmo automatico della "spoletta elettronica" in caso di fallimento nella fase di lancio o di apertura.

Se si desidera calibrare i tempi di lancio e apertura della bomba pirotecnica al variare dell'inclinazione dei mortai pirotecnici (si veda a tal proposito la figura 9) è possibile utilizzare una coppia di trasduttori angolari di posizione indicati con i numeri 14 e 15, i quali trasmetteranno 1 dati alla "spoletta elettronica" mediante il connettore 12 ed i collegamenti elettrici 13; la "spoletta elettronica" provvederà quindi ad elaborarli e ad effettuare le opportune correzioni ai valori dei timer di lancio e di apertura. I trasduttori angolari di posizione verranno staccati manualmente disconnettendo i collegamenti elettrici 13 dall'apposito connettore 12 prima di avviare la procedura i lancio delle bombe pirotecniche.

Se le funzionalità di calibrazione a partire dalla posizione angolare non sono necessarie, è ovviamente possibile realizzare la spoletta elettronica omettendo il connettore 12.

Un esempio — assolutamente non esclusivo - di tipo di microprocessore utilizzabile all’interno della "spoletta elettronica" è l'ATMEL ATtiny 2313A, mentre un esempio - assolutamente non esclusivo - di tipo di accenditore pirotecnico utilizzabile dalla "spoletta elettronica" è il EPX2-N della META-PYRO. Il collegamento tra "spolette elettroniche" e personal computer deputato al controllo centralizzato del sistema può essere realizzato - a mero titolo di esempio assolutamente non esclusivo - mediante una connessione a BUS come iilustrato in figura 4 al numero 19.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per l’accensione, lancio e apertura di materiale pirotecnico caratterizzato dal fatto di usare un dispositivo elettronico - detto anche nel seguito "spoletta elettronica" - posizionato a bordo della bomba pirotecnica, costituito almeno da una scheda elettronica che può ospitare un microprocessore programmabile (od altro dispositivo atto a pilotare gli altri dispositivi della scheda elettronica) , e da due o più accenditori pirotecnici.
2. 2. Sistema come nella rivendicazione 1, che consenta il collegamento ad un personal computer - od altro dispositivo elettronico - ed eventualmente ad una o più altre "spolette elettroniche" di cui alla rivendicazione 1 - tramite un canale di comunica-zione qualsiasi, anche senza fili, in modo tale da permettere di controllare in modo centralizzato le temporizzazioni dei lanci e le aperture delle bombe pirotecniche .
3. 3. Sistema come in una qualsiasi delle rivendica-zioni precedenti, caratterizzato dal fatto di con-sentire di ottenere precise sequenze acustiche e/o figure aeree, mediante l'opportuna configurazione delle "spolette elettroniche" e/o del sistema di controllo di cui alla rivendicazione 2.
4. 4. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di possedere uno o più accumulatori di energia temporanei o non ,
5. 5. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di possedere un canale fisico di alimentazione e/o comunicazione dati che è in grado di distaccarsi automaticamente in seguito al lancio della bomba pirotecnica .
6. 6. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di possedere uno o più dispositivi di sicurezza che consentano il disarmo su richiesta e/o il disarmo automatico della bomba pirotecnica in caso di malfunzionamento, mancata accensione della carica di lancio, o dopo un certo periodo di tempo.
7. 7. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di poter essere collegato mediante un qualsiasi mezzo di trasmissione - anche senza fili - ad uno o più trasduttori angolari di posizione.
8. 8. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto di avere tempi di lancio ed apertura configurabili auto maticamente a partire da una sorgente sonora, quale a mero titolo di esempio uno strumento musicale o un sequencer MIDI.
9. 9. Sistema come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di possedere un dispositivo di localizzazione remota che consenta il recupero della bomba pirotecnica o della spoletta prima e/o dopo il lancio.
10. 10. Prodotto programma di computer, direttamente caricabile ali' interno della memoria di un computer digitale od altro microprocessore, comprendente porzioni di codice software adatte all'esecuzione dei passaggi come nelle rivendicazioni dalla 1 alla 9 quando detto prodotto è eseguito su uno o più computer, oppure uno o più dispositivi digitali che implementino mediante funzioni hardware tutti o parte dei passaggi come nelle rivendicazioni dalla 1 alla 9.
11. 11. Sistema di accensione, lancio e apertura di materiale pirotecnico sostanzialmente come descrit-to, con riferimento agli annessi disegni.