PL225076B1 - Urządzenie oświetleniowe do prac podwodnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie oświetleniowe do prac podwodnych przeznaczone do wykorzystania w pracy nurków, jak również do zastosowania w budowie i eksploatacji robotów podwodnych. Urządzenie za pomocą błysków świetlnych może wskazywać położenie obiektów podwo dnych jak również obiektów opuszczanych pod wodę oraz położenie obiektów znajdujących się stale lub okresowo pod wodą. Urządzenie może stanowić wyposażenie dzwonów kesonowych oraz koszy nurkowych.

Znanych jest wiele rozwiązań urządzeń oświetleniowych do prac podwodnych. W znanych urządzeniach należy okresowo wymieniać baterie i akumulatorki poprzez odkręcenie części obudowy w której się one znajdują. Urządzenia te są zwykle dzielone, skręcone z dwóch części. Pomiędzy el ementami skręcanymi występują uszczelnienia w postaci jednej lub dwóch uszczelek.

Układ podwodnego urządzenia oświetleniowego przedstawiono w opisie patentowym polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.390479. Według tego znanego rozwiązania urządzenie zawiera akumulator, sterujący układ mikroprocesorowy oraz zespół świetlny LED. Urządzenie zawiera wyświetlacz znakowo graficzny.

Inne znane rozwiązanie zespołu stroboskopowego do zastosowań podwodnych przedstawiono w amerykańskim opisie patentowym nr US 3,952,190. W tym rozwiązaniu przedstawiono zespół oświetlenia stroboskopowego do użycia przy podwodnych pracach fotograficznych. Zespół stroboskopowy wytwarza się w uprzednio przygotowanej formie w której montuje się części układu elektryczn ego wraz z zespołem świetlnym. Następnie formę zalewa się żywicą epoksydową która otacza cały układ elektryczny wraz z zespołem świetlnym. Po stwardnieniu żywicy tak przygotowany zespół wyjmuje się z formy. Zespół oświetleniowy stanowi urządzenie stroboskopowe zamknięte w wodoszczelnej przezroczystej obudowie ukształtowanej stosownie do kształtu formy.

W kolejnym rozwiązaniu, znanym z opisu patentowego USA nr US 6,213,623 przedstawiono świecącą i błyskające urządzenie w postaci drążka. Wewnątrz drążka zamocowane jest wielokolorowe źródło światła wraz ze źródłem zasilania. Źródło światła połączone jest ze źródłem zasilania poprzez wewnętrzny układ elektroniczny. Zewnętrzne ściany drążka są wykonane z tworzywa skutecznie przekazującego światło na zewnątrz. W tej formie urządzenie oświetleniowe jest łatwe w użyciu jedną ręką i sterowane jest za pomocą jednego przycisku. Po naciśnięciu przycisku urządzenie włącza się i jest emitowane światło ciągłe. Kolejne naciśnięcie przycisku pozwala na zmianę koloru światła, zaś przytrzymanie przycisku prowadzi do uzyskania światła pulsującego. Wewnętrzna elektronika oraz źródło światła są szczelne dzięki czemu urządzenie jest odporne na ewentualne zwarcia przy pracach podwodnych.

W kolejnym rozwiązaniu znanym z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4,782,432 przedstawiono inne rozwiązanie wielofunkcyjnego źródła światła. Według tego rozwiązania wielofunkcyjna, przenośna lampa oświetlająca zawiera reflektor, światło fluoroscencyjne oraz światło stroboskopowe umieszczone w obudowie razem z akumulatorem przeznaczonym do wielokrotnego ładowania. Ak umulator może być ładowany ze zwykłego zewnętrznego źródła energii lub z ogniw solarnych. Obudowa jest wodoodporna i może być sterowana ze zdalnego urządzenia przełączania trybu pracy urządzenia. Czujniki mogą być sterowane jednym lub większą ilością magnesów, który może być zbliżany do właściwego przełącznika uruchamiając urządzenie w określonym trybie pracy.

Dalsze znane podwodne urządzenie oświetleniowe przedstawiono w amerykańskim opisie zgłoszeniowym nr US 2010/0246195. Urządzenie według tego rozwiązania zawiera wodoszczelną obudowę z wymienną akrylową kopułą osadzoną w metalowym korpusie. Układy elektryczne oraz oraz jedno lub więcej źródeł światła osadzone są wewnątrz obudowy. Obudowa jest wykonana jako próżnioszczelna, zaś zdejmowana kopuła pozwala na wygodny dostęp do źródeł światła oraz do prac konserwacyjnych. Zasilanie urządzenia zapewnia wyprowadzony kabel elektryczny łączący lampy z zewnętrznym źródłem energii elektrycznej.

W opisie zgłoszeniowym wynalazku amerykańskiego nr US 2013/0322087 przedstawiono wodoodporną lampę ratowniczą znajdującą zastosowanie w ratownictwie wodnym. Element świecący znajduje się w górnej części lampy w półkulistym kloszu tak, że emituje światło widoczne na wszystkie strony, przy czym może to być światło stroboskopowe. Klosz jest wyposażony w soczewkowaty element, wzmacniający światło. Lampa ratownicza według tego rozwiązania zawiera własne źródło zasilania.

W innym rozwiązaniu przedstawionym w opisie zgłoszenia europejskiego nr EP 2343472 przedstawiono latarkę do nurkowania unoszącą się nad wodą, zawierającą wodoodporny reflektor w przedniej części obudowy. Reflektor jest mocowany do obudowy z użyciem uszczelek wodoodpo rPL 225 076 B1 nych wokół części gwintowanej. Ponadto także dolna część korpusu jest nagwintowana i połączona z dolną pokrywą za pośrednictwem uszczelek i w tej dolnej pokrywie znajduje się przełącznik z wodoodporną podkładką.

Opis patentowy zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2014/068335 przedstawia inne znane rozwiązanie urządzenia oświetlającego zawierającego rurkę z materiału przezroczystego, zawierającą wewnątrz wspornik na którym jest zamocowany szereg elementów emitujących światło oraz łącznik do połączenia tych elementów emitujących światło ze źródłem zasilania. Wspornik jest wykonany z płaskiego materiału sprężystego zwiniętego spiralnie wewnątrz rurki.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji urządzenia oświetleniowego do prac podwodnych o zwartej konstrukcji w postaci monobloku, zawierającego bezstykowy włącznik oraz zawierającego nowego rodzaju bieguny do ładowania wewnętrznego akumulatora stanowiącego źródło zasilania diod LED i pełniące zarazem funkcję pomocniczą przy manewrowaniu i wieszaniu urządzenia w trakcie wykonywania czynności pod wodą.

Według wynalazku, urządzenie oświetleniowe do prac podwodnych ma postać wydłużonej kształtki z materiału przezroczystego. Kształtka jest zestawiona z dwóch połączonych części w postaci korpusu i części obrotowej. Obie części połączone są ze sobą obrotowo, przy czym obie części kształtki wypełnione są tworzywem sztucznym. Co najmniej korpus kształtki wypełniony jest co najmniej w części tworzywem przezroczystym i w tym korpusie kształtki znajduje się pryzma z diodami LED, płytka drukowana elektronicznego układu zasilania oraz akumulator. Pryzma z diodami LED połączona jest poprzez płytkę drukowaną elektronicznego układu zasilania z biegunami akumulatora. Korpus kształtki oraz część obrotowa kształtki zawierają na swoich wolnych końcach wieszaki z materiału przewodzącego. Pomiędzy obu częściami kształtki znajduje się zespół włącznika i wyłącznika zasilania.

Według wynalazku, urządzenie oświetleniowe charakteryzuje się tym, że wieszak z materiału przewodzącego zamocowany do wolnego końca korpusu kształtki połączony jest elektrycznie z biegunem dodatnim akumulatora, zaś wieszak z materiału przewodzącego zamocowany do obrotowej części kształtki połączony jest elektrycznie z biegunem ujemnym akumulatora. Zespół włącznika i wyłącznika diod LED stanowi zespół bezstykowy.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku zespół bezstykowego włącznika i wyłącznika diod LED zawiera kontaktron znajdujący się w korpusie kształtki oraz element magnetyczny znajdujący się w części obrotowej kształtki.

Według wynalazku kształtka stanowiąca urządzenie oświetleniowe według wynalazku, w korzystnej wersji stanowi element cylindryczny, przy czym korpus oraz część obrotowa korzystnie mają wspólną osi symetrii.

Wieszaki zamocowane na wolnych końcach korpusu oraz części obrotowej mogą mieć korzystną postać metalowych oczek.

Urządzenie oświetleniowe według wynalazku zalane jest tworzywem przezroczystym w postaci żywicy, która zabezpiecza elektronikę przed penetracją wody morskiej i przed ciśnieniem hydrostatycznym oddziałującym pod wodą. Urządzenie ma smukły kształt, zaś żywica powoduje efekt socze wkowy wzmagający jasność emitowanego światła. W urządzeniu według wynalazku brak jest typowego załącznika. Włączenie urządzenia do pracy i rozłączenie po pracy następuje poprzez obrót części dolnej 2 z magnesem neodymowym 12. Urządzenie oświetleniowe jest łatwe w obsłudze i w manewrowaniu i wieszaniu, dzięki zastosowaniu wieszaków w postaci śrub oczkowych lub haków po obu stronach urządzenia.

Wymienione wieszaki, dzięki połączeniu ich z biegunami wewnętrznego akumulatora dedykowanego do tego urządzenia, poprzez znany wewnętrzny układ ładowania akumulatora, stanowią jednocześnie bieguny do ładowania tego akumulatora zasilającego zespół pryzmy z diodami LED.

Przedmiot wynalazku pokazany został w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach na których fig. 1 pokazuje urządzenie oświetleniowe w widoku prostopadłym na płytkę drukowaną, zaś fig. 2 - to samo urządzenie w widoku perspektywicznym. Na obu rysunkach uwidoczniono zespoły zawarte wewnątrz kształtki.

W przykładzie wykonania pokazanym na rysunkach fig. 1 oraz fig. 2 urządzenie oświetleniowe ma kształt drążka o przekroju cylindrycznym. W innych przykładach wykonania nie wyklucza się wykonania urządzenia w postaci innego rodzaju kształtek. Urządzenie składa się z korpusu 1 oraz części obrotowej 2, które połączone są ze sobą obrotowo za pośrednictwem osi obrotu 3. W tym przykładzie wykonania obie części 1,2 kształtki wypełnione są przezroczystym tworzywem sztucznym 4 w postaci żywicy utwardzalnej.

PL 225 076 B1

Korpus 1 kształtki o ściankach przezroczystych, wypełniony jest więc w całości przezroczystym tworzywem sztucznym 4. Wewnątrz korpusu 1 kształtki znajduje się pryzma 5 z diodami LED 6, płytka drukowana 7 elektronicznego układu zasilania oraz akumulator 8. Akumulator 8 osadzony jest w gnieździe w płytce drukowanej 7. Pokazano to na załączonych rysunkach. Pryzma 5 z diodami LED 6 połączona jest poprzez płytkę drukowaną 7 elektronicznego układu zasilania z biegunami akumulatora 8.

Korpus 1 kształtki zawiera na wolnym końcu wieszak 9, natomiast część obrotowa 2 kształtki zawiera na wolnym końcu wieszak 10. W tym przykładzie wykonania wieszaki wykonane są ze stali. W przykładzie wykonania pokazanym na rysunkach fig. 1 oraz fig. 2 oba wieszaki 9, 10 mają postać oczek. Ponieważ korpus 1 oraz część obrotowa 2 są połączone ze sobą obrotowo na osi obrotu 3, każdy z tych elementów 1,2 ma jeden wolny koniec na którym odpowiednio zamocowany jest wieszak 9, 10 w postaci oczka. W innych przykładach wykonania wieszaki mogą mieć inną postać, na przykład postać otwartych haków do powieszenia lampy. Pomiędzy korpusem 1 a częścią obrotową 2 kształtki znajduje się zespół włącznika i wyłącznika 11 zasilania. Należy rozumieć przez to, że jeden element kontaktowy 11 włącznika znajduje się w korpusie 1, zaś drugi element kontaktowy 12 włącznika znajduje się w części obrotowej 2 urządzenia. Pokazano to na rysunkach fig. 1 oraz fig. 2.

W tym przykładzie wykonania włącznik i wyłącznik urządzenia stanowi zespół bezstykowy. Oznacza to że dla włączenia światła w urządzeniu według wynalazku nie jest konieczny fizyczny kontakt obu elementów 11, 12. Jest to korzystne z uwagi na wymaganą wodoszczelność obu części 1, 2 urządzenia. W tym przykładzie wykonania element włącznika 11 znajdujący się w korpusie 1 urządzenia stanowi znany kontaktron. Drugi element włącznika 12, znajdujący się w części obrotowej 2 urządzenia stanowi znany magnes neodymowy. Oba elementy 11, 12 włącznika, który stanowi także wyłącznik światła w urządzeniu, zatopione są w tworzywie stanowiącym wypełnienie obu części 1, 2 urządzenia, poza osią obrotu 3 łączącą obie te części, lecz w pobliżu płaszczyzn obu części 1,2, które obracają się względem siebie podczas wzajemnego obrotu części obrotowej 2 względem korpusu

1. Dzięki takiemu usytuowaniu tych dwóch elementów 11, 12 włącznika, wzajemny obrót części obrotowej 2 względem korpusu 1 poprzez zbliżenie obu elementów 11 ,12 powoduje włączenie światła w urządzeniu, zaś wzajemny obrót korpusu 1 i części obrotowej 2, oddalający od siebie elementy 11, 12, powoduje wyłączenie światła w urządzeniu.

W przykładzie wykonania pokazanym na rysunku fig. 1 oraz fig. 2, pokazano że do wolnego końca korpusu 1 zamocowany jest wieszak 9 w postaci metalowego oczka. W innych przykładach wykonania wieszak może mieć inną postać, na przykład postać haczyka. Natomiast do wolnego końca części obrotowej 2 zamocowany jest wieszak 10, także w postaci metalowego oczka. Oba wieszaki 9, 10 są wykonane z metalu przewodzącego, nie podlegającego korozji w wodzie. W innych przykładach wykonania wieszaki mogą mieć postać otwartych haków, lub też jeden wieszak może mieć postać oczka, zaś drugi wieszak może mieć postać otwartego haka.

Wieszak 9 korpusu 1 połączony jest elektrycznie z biegunem dodatnim 13 akumulatora 8. Połączenie to jest zrealizowane poprzez znany, nie pokazany na rysunkach dla ich jasności, układ ładowania akumulatora stanowiący element układu elektrycznego na płytce drukowanej 7. Natomiast drugi wieszak 10 wykonany z metalu przewodzącego, zamocowany jest do obrotowej części 2 kształtki. Ten wieszak 10 połączony jest elektrycznie z biegunem ujemnym 14 akumulatora 8.

Przewidziano, że akumulator 8 w urządzeniu będzie ładowany po zakończeniu prac podwodnych, tylko na powierzchni czyli w środowisku suchym. Znany układ elektryczny zezwala na przepływ prądu ładowania tylko w kierunku do akumulatora 8. Podczas pracy w środowisku wodnym pomiędzy wieszakami 9, 10, będącymi jednocześnie biegunami dla ładowania akumulatora 8 nie występuje żaden potencjał co zabezpiecza akumulator przed rozładowaniem na przykład na skutek zwarcia wieszaków 9, 10 przez otaczającą wodę. Tak więc wieszaki 9, 10 mogą być ze sobą zwierane również poprzez inne elementy przewodzące prąd elektryczny, na przykład stalowe elementy podwodne na których można zawiesić urządzenie oświetleniowe według wynalazku, bez obawy rozładowania akumulatora 8.

Zadaniem części obrotowej 2 jest jedynie załączanie i wyłączanie urządzenia. Kontaktron 11 powoduje podanie lub odcięcie napięcia zasilającego generator impulsów na skutek wprowadzenia magnesu 12 w obszar jego działania przez obrót części obrotowej 2. W każdej chwili czy to w czasie załączenia czy też przy wyłączonym urządzeniu można ładować akumulator 8. Dodatkowo na płytce drukowanej 7 umieszczona może być znana mikro dioda LED sygnalizująca stan naład owania akumulatora.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie oświetleniowe do prac podwodnych w postaci wydłużonej kształtki z materiału przezroczystego zestawionej z dwóch części, gdzie obie części kształtki w postaci korpusu oraz części obrotowej połączone są ze sobą obrotowo, przy czym obie części kształtki wypełnione są tworzywem, gdzie co najmniej korpus kształtki wypełniony jest co najmniej w części tworzywem przezroczystym i w tym korpusie kształtki znajduje się pryzma z diodami LED, płytka drukowana elektronicznego układu zasilania oraz akumulator, przy czym pryzma z diodami LED połączona jest poprzez płytkę druk owaną elektronicznego układu zasilania z biegunami akumulatora, gdzie korpus oraz część obrotowa kształtki zawierają na swoich wolnych końcach wieszaki z materiału przewodzącego i pomiędzy korpusem kształtki i częścią obrotową znajduje się zespół włącznika i wyłącznika diod LED, znamienne tym, że wieszak (9) z materiału przewodzącego zamocowany do wolnego końca korpusu (1) kształtki połączony jest elektrycznie z biegunem dodatnim (13) akumulatora (8), zaś wieszak (10) z materiału przewodzącego, zamocowany do części obrotowej (2) kształtki połączony jest elektrycznie z biegunem ujemnym (14) akumulatora (8).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół włącznika i wyłącznika diod LED (6) stanowi zespół bezstykowy.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zespół włącznika i wyłącznika diod LED (6) zawiera kontaktron (11) znajdujący się w korpusie (1) kształtki oraz element magnetyczny (12) znajdujący się w części obrotowej (2) kształtki.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że kształtka stanowi element cylindryczny o jednej osi symetrii.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wieszaki (9, 10) mają postać metalowych oczek.