PL249592B1 - Sygnalizator drogowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przedstawiony na rysunku jest sygnalizator drogowy zwierający podstawę montażową, zamocowaną do podstawy montażowej pierwszym końcem pionową rurę nośną i osłonę zespoloną tarczy sygnalizacyjnej zmocowaną poprzez płytę montażową do drugiego końca pionowej rury nośnej, charakteryzujący się tym, że zawiera wał napędowy , mający pierwszy i drugi koniec, gdzie na pierwszym końcu wału napędowego jest zamocowana obrotowa tarcza sygnalizacyjna, i wał napędowy rozciąga od pierwszego końca się poprzez zespoły łożyskowanych podpór wału w nieruchomej osłonie zespolonej, i na drugim końcu wał zawiera zespolone z wałem tarczę hamulcową, sprzęgło jednokierunkowe i koło pasowe, na kole pasowym umieszczony jest pas rozciągający się w rurze nośnej, gdzie do pierwszego końca pasa zamocowany jest obciążnik, i drugi koniec pasa zamocowany jest do uchwytu do podnoszenia obciążnika, przy czym cięgno rozciąga się przez otwór przelotowy w rurze nośnej, przy czym tarcza hamulcowa zawiera gniazdo do przyjmowania występu ramienia hamulca do ustalania pozycji tarczy sygnalizacyjnej w pozycji pionowej, które to ramię połączone jest linką cięgna hamulca z obciążnikiem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sygnalizator drogowy do oznaczania przejść drogowych dla pieszych. Sieć dróg przecinająca tereny zamieszkane stanowi dla pieszych swoistą przeszkodę do pokonania w trakcie poruszania się. W tym celu wyznaczane są na drogach przejścia dla pieszych oznakowane zgodnie z przepisami o ruchu drogowym. Równoprawnymi użytkownikami dróg są zarówno kierowcy pojazdów jak i piesi oraz rowerzyści poruszający się po drogach i w ich okolicach, ale według obowiązujących przepisów drogowych, piesi znajdujący się na wyznaczonych przejściach posiadają pierwszeństwo. Przeważająca ilość oznakowanych przejść dla pieszych, posiada tylko obowiązkowe pasywne znaki drogowe i właśnie tam występuje podwyższone ryzyko wypadków, gdzie użytkownicy drogi mogą polegać tylko na wzajemnym zaufaniu do siebie w zakresie zachowania ostrożności. Pieszy podejmujący decyzję o wejściu na przejście, jako słabszy i nieosłonięty staje się potencjalną ofiarą w chwili wypadku. Pomimo pierwszeństwa, pieszy pozbawiony jest możliwości wyraźnego i skutecznego poinformowania kierowców o zamiarze wejścia na drogę. Brakuje w użyciu jakiegokolwiek powszechnego systemu komunikacji pomiędzy pieszym a kierowcą pojazdu.

W europejskim zgłoszeniu patentowym EP2390860A1 opisano urządzenie umożliwiające bezpieczne przejście przez jezdnię składające się z sygnalizatora zawierającego ramię, którym pieszy steruje za pomocą drążka przed wejściem na przejście, aby zasygnalizować konieczność zatrzymania się przejeżdżających samochodów. Urządzenie sygnalizacyjne jest wyłączane poprzez zwolnienie drążka po zatrzymaniu się samochodu.

W kanadyjskim zgłoszeniu patentowym CA2991177A1 ujawniono urządzenie sygnalizacyjne dla przejścia dla pieszych, które może być umieszczone w sposób stały na nowych lub istniejących słupach lub innych konstrukcjach na poboczu drogi i w pobliżu przejścia dla pieszych. Urządzenie składa się z elementu mocującego do mocowania na wspomnianych słupach; płyty nośnej zawierającej oś, zamontowanego na niej elementu ruchomego w postaci wirnika, wahadła lub rury, który posiada część o charakterze odblaskowym oraz część o zwykłym, nieodblaskowym charakterze wraz z mimośrodowo umieszczonym obciążnikiem, hamulcem lub zapadką oraz częściową osłoną, która może być zamontowana na nim w celu częściowego zasłonięcia wspomnianego elementu ruchomego. Po uruchomieniu, padające światło jest okresowo odbijane od urządzenia, tworząc w ten sposób sygnał ostrzegający kierowców o obecności pieszych na przejściu.

Problemem technicznym byłoby więc zapewnienie ruchomego sygnalizatora, który miałby zwiększony efekt widoczności w dzień w stosunku do lamp błyskowych oraz w nocy uzyskany poprzez efekt ruchomego odblasku tarczy, nie wymagałby znacznych nakładów na instalację oraz utrzymanie, działałby bez poboru prądu elektrycznego, byłby odporny warunki atmosferyczne i zmiany temperatury, gdzie czas pracy sygnalizatora byłby regulowany automatycznie przez mechanizm sterujący uruchamiany na żądanie przez pieszego. Ponadto powinno być możliwe jego łatwe uruchomienie przez nie tylko przez osobę dorosłą, ale także przez dzieci, osoby starsze oraz inwalidów w tym także niewidome lub niedowidzące. Innym problemem byłoby zapewnienie ruchomego sygnalizatora, gdzie ruchoma tarcza odblaskowa poruszałaby się z jednostajną prędkością. Jeszcze innym problemem byłoby zapewnienie sygnalizatora, który byłby w stanie wytworzyć energię elektryczną do zasilania urządzeniom elektronicznym współpracującym z sygnalizatorem. Kolejnym problemem byłoby zapewnienie sygnalizatora posiadającego możliwość zdalnego uruchamiania za pomocą energii elektrycznej.

Przedmiotem wynalazku jest Sygnalizator drogowy zwierający podstawę montażową, zamocowaną do podstawy montażowej pierwszym końcem pionową rurę nośną, i osłonę zespoloną tarczy sygnalizacyjnej zmocowaną poprzez płytę montażową do drugiego końca pionowej rury nośnej, charakteryzujący się tym, że zawiera wał napędowy, mający pierwszy i drugi koniec, gdzie na pierwszym końcu wału napędowego jest zamocowana obrotowa tarcza sygnalizacyjna, i wał napędowy rozciąga od pierwszego końca się poprzez zespoły łożyskowanych podpór wału w nieruchomej osłonie zespolonej, i na drugim końcu wał zawiera zespolone z wałem tarczę hamulcową, sprzęgło jednokierunkowe i koło pasowe, na kole pasowym umieszczony jest pas rozciągający się w rurze nośnej, gdzie do pierwszego końca pasa zamocowany jest obciążnik, i drugi koniec pasa zamocowany jest do uchwytu do podnoszenia obciążnika, przy czym cięgno rozciąga się przez otwór przelotowy w rurze nośnej, przy czym tarcza hamulcowa zawiera gniazdo do przyjmowania występu (9a) ramienia hamulca do ustalania pozycji tarczy sygnalizacyjnej w pozycji pionowej, które to ramię połączone jest linką cięgna hamulca z obciążnikiem.

W korzystnej realizacji wynalazku tarcza sygnalizacyjna jest pokryta wzorami geometrycznymi w kontrastowych kolorach, przynajmniej z jednej strony, korzystnie ze wszystkich stron.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku zespół podpór wału zamocowany jest do osłony zespolonej.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku sygnalizator zawiera pokrywę do osłaniania mechanizmów.

W innej korzystnej realizacji wynalazku obciążnik połączony jest za pomocą trzpienia z regulatorem czasu działania.

W jeszcze kolejnej korzystnej realizacji wynalazku regulator czasu działania zawiera cylinder tłoka połączony płynowo z zbiornikiem poprzez kanał z zaworem dławiącym do regulacji przepływu i kanał zwrotny.

W jeszcze innej korzystnej realizacji wynalazku kanał zwrotny regulatora czasu działania zawiera zawór zwrotny.

W jeszcze następnej korzystnej realizacji wynalazku tarcza sygnalizacyjna zawiera przynajmniej jeden stabilizator obrotów, przy czym stabilizator ma postać płaskiej płytki zamocowanej prostopadle do tarczy sygnalizacyjnej.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku stabilizator obrotów ma postać prostokątnej płytki i jest zamocowany do tarczy sygnalizacyjnej dłuższym bokiem.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku jeszcze na wale napędowym zamocowane jest koło pasowe prądnicy połączone pasowo z prądnicą, która jest zamocowana do płyty montażowej.

W korzystnej realizacji wynalazku na drugim końcu wału napędowego do koła pasowego poprzez wał napędowy rozrusznika połączony jest rozrusznik.

Korzystnie na wale napędowym zamocowane jest łożysko jednostronnego obrotu w podporze zamocowanej do płyty montażowej.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku gniazdo do przyjmowania występu ramienia hamulca ma postać promieniowego wycięcia w tarczy hamulcowej.

W jeszcze innej korzystnej realizacji wynalazku gniazdo do przyjmowania występu ramienia hamulca ma postać krzywkowego wycięcia w tarczy hamulcowej.

W jeszcze następnej korzystnej realizacji wynalazku tarcza hamulcowa ma postać krzywki, która na swoim obwodzie zwiera płaszczyznę hamującą do przyjmowania ruchomego ramienia hamulca, podwyższenie do wstępnego hamowania i spowolnienia napędu, oraz uskok mający postać zagłębienia do przyjmowania ruchomej zapadki blokady cofania.

W jeszcze innej korzystnej realizacji wynalazku ruchome ramię hamulca zawiera na pierwszym końcu obciążnik i na drugim jego końcu zmocowane jest cięgno.

Korzystnie do zespołu podpór wału zamocowane są ograniczniki do ograniczania przechyłowych ruchów ramienia hamulcowego oraz zapadki.

Korzystnie wał napędowy zorientowany jest pod kątem prostym względem rury nośnej.

Sygnalizator drogowy według wynalazku charakteryzuje lekka i intuicyjna obsługa - tylko pionowy ruch uchwytu uruchamiającego. Po uruchomieniu, tarcza znaku porusza się jednostajnym ruchem obrotowym przez określony czas pozwalający na przejście przez drogę i po tym cyklu, tj. uruchomieniu urządzenia i przejściu przez jezdnię, zatrzymuje się automatycznie za zasłoną w pozycji niewidocznej dla użytkowników. W pozycji spoczynkowej znak nie jest widoczny i nie rozprasza uwagi kierowców. Tarcza sygnalizatora jest obustronnie widoczna z każdego kierunku jazdy. Sygnalizator nie wymaga żadnego zasilania elektrycznego, wręcz przeciwnie. W przypadku zamontowania prądnicy może w trakcie działania wytworzyć skuteczną dawkę energii elektrycznej poprzez wbudowany generator elektromechaniczny do różnych zastosowań pomocniczych. Czynność ręcznego uruchomienia mechanizmu napędowego przez przechodnia, angażuje go do działania i zapobiega nagłemu wejściu na jezdnię, tym samym tworzy pozytywny przekaz, wywołujący u kierowców podświadomą informację że znak uruchomił człowiek który wchodzi na drogę, a nie automat. Montaż wysoko nad tradycyjnymi znakami drogowymi, poprawia widoczność z daleka, a szczególnie w sytuacji gdy jadące z przodu pojazdy zasłaniają oznakowanie przejścia dla pieszych oraz przechodniów. Jest odporny na wszystkie warunki atmosferyczne i temperatury oraz jest wzmocniony i zabezpieczony przed łatwym wandalizmem. Sygnalizator zawiera niezawodny mechanizm pozwalający na użytkowanie bez kosztów utrzymania i przeglądów. Mechanizm uruchamiający jest dostępny dla dzieci i osób starszych oraz inwalidów także niewidomych. Wielokrotnie tańszy w stosunku do istniejących rozwiązań. Ponadto jest łatwy w montażu, tak samo jak w przypadku zwykłego znaku. Urządzenie jest zarazem słupkiem do mocowania tradycyjnych znaków drogowych. Sygnalizator zapewnia zwiększony efekt widoczności w dzień w stosunku do lamp błyskowych oraz wystarczająco duży w nocy, uzyskany poprzez efekt ruchomego odblasku tarczy. Sygnalizator wg wynalazku można stosować na każdym przejściu, także w połączeniu z innymi systemami. Opcjonalne posiada on także możliwość współpracy w przyszłości z autonomicznymi pojazdami i systemami sterowania ruchem poprzez wbudowany układ elektroniczny zasilany z własnej prądnicy. Ponadto jeśli sygnalizator zawiera rozrusznik, to istnieje możliwość zastosowania rozrusznika elektrycznego, na przykład do uruchamiania mechanizmu sygnalizatora na odległość.

Ponadto wynalazek zapewnia pieszym i rowerzystom, innowacyjne, łatwe w użyciu i skuteczne urządzenie do sygnalizowania o przechodzeniu, efektywnie zwiększające ich bezpieczeństwo. Wysoko zamontowana, duża obrotowa tarcza sygnalizatora z daleka wyraźnie ostrzega, że pieszy wchodzi na drogę. Poprzez niską cenę oraz prosty i szybki montaż, sygnalizator może być powszechnie stosowany, a szczególnie w miejscach gdzie nie ma możliwości montażu innych systemów z powodów technicznych lub ekonomicznych.

Przykłady realizacji wynalazku zostały zobrazowane na rysunku, gdzie przedstawiono:

Fig. 1 widok sygnalizatora od strony frontowej,

Fig. 2 rzut perspektywiczny sygnalizatora,

Fig. 3 rzut boczny sygnalizatora z regulatorem czasu działania,

Fig. 4 rzut boczny sygnalizatora ze stabilizatorem aerodynamicznym,

Fig. 4a rzut perspektywiczny sygnalizatora ze stabilizatorem aerodynamicznym

Fig. 5 rzut boczny sygnalizatora z prądnicą,

Fig. 6 rzut boczny sygnalizatora z rozrusznikiem,

Fig. 7 rzut perspektywiczny hamulca pozycjonującego,

Fig. 8 schemat działania faz hamulca podstawowego,

Fig. 9 schemat działania faz hamulca pozycjonującego,

Fig. 10a-10c schemat działania faz hamulca dociskowego,

Fig. 10d rzut perspektywiczny hamulca dociskowego,

Fig. 11 schemat regulatora czasu działania.

Przykład 1. Sygnalizator drogowy

Przedmiot wynalazku został wyjaśniony na przykładzie wykonania urządzenia przedstawionego na rysunku Fig. 1, który ukazuje frontowy widok sygnalizatora drogowego przy przejściach dla pieszych. Sygnalizator składa się z nieruchomego korpusu w postaci rury (2) o wymiarach zbliżonych do powszechnie stosowanych słupków dla znaków drogowych, której dolna część zamontowana jest prostopadle do podłoża gruntowego za pomocą podstawy (1). Rura (1) pełni rolę konstrukcji nośnej sygnalizatora. Na górnym końcu rury (2) poprzez płytę montażową (8) zamocowana jest osłona zespolona (18) obrotowej tarczy sygnalizacyjnej (17). Tarcza (17) jest obustronnie pokryta wzorami geometrycznymi w kontrastowych kolorach, z materiałów odblaskowych stosowanych w znakach drogowych. Wewnątrz rury (2) posadowione są elementy napędowe sygnalizatora, uruchamiane za pomocą przesuwu uchwytu cięgna (4) wyprowadzonego na zewnątrz obudowy poprzez podłużny otwór (3). Po uruchomieniu, tarcza (17) zaczyna się obracać, wielokrotnie wyłaniając się naprzemiennie zza zespolonej osłony (18), co ukazano na rysunku Fig. 1a. Po zakończeniu cyklu tarcza zatrzymuje się w pozycji spoczynkowej za osłonami, gdzie pozostaje niewidoczna, co ukazuje rysunek Fig. 1b. Osłona zespolona (18) zamocowana do płyty montażowej (8) ma postać obudowy wykonanej ze sztywnego materiału korzystnie blachy, ukształtowanej w formie czterech połączonych ze sobą osłon, pomiędzy którymi tworzy się szczelina, w której obraca się tarcza (17). Dwie większe osłony ustawione równolegle do płaskich powierzchni tarczy, służą do zasłaniania widoczności tarczy z dwóch stron nadjeżdżających pojazdów. W osłonie znajdującej się bliżej mechanizmu napędowego, znajduje się otwór przez który poprowadzony jest wał napędowy, co pokazano na Fig. 2.

Działanie urządzenia zostało wyjaśnione na przykładzie wykonania urządzenia przedstawionego w rzucie perspektywicznym na rysunku Fig. 2.

Człowiek uruchamiający urządzenie przy użyciu niewielkiej siły przesuwa do dołu uchwyt cięgna (4) wysunięty na zewnątrz rury (2) poprzez podłużny pionowy otwór (3), którego długość ustala zakres przesuwu uchwytu cięgna (4). Do cięgna (4) przymocowany jest jeden koniec pasa napędowego (5) umieszczonego na kole pasowym (11), a do drugiego końca pasa (5) przymocowany jest obciążnik (7). Koło pasowe (11) zespolone jest z wałem napędowym (13) poprzez sprzęgło jednokierunkowe (12). W wyniku przesuwu cięgna (4) oraz pasa (5) następuje obrót koła pasowego (11) które obraca się swobodnie jako wolne koło nie obracając wału napędowego (13), jednocześnie pas (5) podnosi do góry obciążnik (7). Po zwolnieniu przez człowieka uchwytu (4), bezzwłocznie następuje odwrotny ruch pasa (5) spowodowany grawitacyjnym opadaniem obciążnika (7). Jednocześnie następuje odwrotny obrót koła pasowego (11), które poprzez sprzęgło (12) wprawia w ruch obrotowy połączony z nim wał napędowy (13) osadzony w zespole łożyskowanych podpór (16). Na zakończeniu wału napędowego (13) przykręcona jest centrycznie i prostopadle do osi wału odblaskowa tarcza sygnalizacyjna (17), która wykonuje fabrycznie ustaloną ilość obrotów, do chwili w której opadający obciążnik (7) uruchamia proces automatycznego hamowania. Do obciążnika (7) przyłączona jest elastyczna linka hamulcowa (6) której drugi koniec połączony jest z dźwignią ruchomego ramienia hamulca (9) osadzonego mimośrodowo na sworzniu (10). Obciążnik (7) zbliżając się do skrajnej dolnej pozycji, naciąga linkę (6) która przesuwa i dociska ramię hamulca (9) do obracającej się tarczy hamulcowej (14) osadzonej na wale napędowym (13). Po wpadnięciu ramienia hamulca (9) w gniazdo (15) następuje zatrzymanie napędu. Tarcza sygnalizacyjna (17) zostaje ustawiona w pozycji pionowej za osłoną zespoloną (18), gdzie pozostaje niewidoczna dla otoczenia. Obciążnik (7) utrzymując swoim ciężarem ramię hamulca (9) w gnieździe (15), od tego momentu zmienia swoją funkcję z napędowej, na funkcję blokady postojowej. Po zatrzymaniu napędu urządzenia, uchwyt cięgna (4) powrócił do początkowej górnej pozycji, tym samym urządzenie jest gotowe jest do ponownego uruchomienia. Po każdorazowym uruchomieniu mechanizmu uchwytem cięgna (4), linka (6) zamocowana do obciążnika (7) zostaje poluzowana, tym samym ramię hamulca (9) opadając grawitacyjnie pod wpływem własnego ciężaru, wysuwa się z gniazda (15) zwalniając blokadę postojową tarczy (14).

Przykład 2. Sygnalizator drogowy z regulatorem czasu działania

W tym przykładzie realizacji przedstawionym w rzucie bocznym na rysunku Fig. 3 sygnalizator opisany w przykładzie 1. wyposażony jest dodatkowo w regulator czasu działania (26), służący do indywidualnego ustalania długości trwania pojedynczego cyklu pracy sygnalizatora w zależności od długości przejścia przez drogę. Regulator połączony jest do napędu sygnalizatora za pośrednictwem ruchomego trzpienia (25) przykręconego do dolnej części obciążnika (7).

Działanie regulatora ukazane jest na schemacie Fig. 11. W trakcie przesuwania się do góry obciążnika (7) połączonego z trzpieniem tłoka (25), tłok (29) umieszczony w cylindrze (27) zasysa medium w postaci płynu którym może być ciecz lub gaz, korzystnie powietrze. Medium pobierane jest ze zbiornika (32) częściowo poprzez kanał (30) oraz głównie poprzez kanał (33) za pośrednictwem zaworu zwrotnego (36) otwieranego poprzez wytworzone w kanale (33) podciśnienie odciągające korek (35). Jednocześnie w trakcie ruchu ssania tłoka (29), sprężyna naciskowa (28) zostaje ściśnięta.

W trakcie ruchu powrotnego, obciążnik (7) opada grawitacyjnie przesuwając trzpień tłoka (25), jednocześnie ściśnięta sprężyna (28) rozpręża się wspomagając ruch tłoka (29) pompującego płyn do zbiornika (32), jedynie poprzez kanał (30). Kanał (33) pozostaje zamknięty przez zawór zwrotny (36) za pomocą korka (35) na którego działa ciśnienie płynu i sprężyna dociskowa (34). W trakcie pompowania płynu do zbiornika (32) poprzez kanał (30), następuje zmniejszenie przepustowości przepływu płynu w regulowanym zaworze dławiącym (31) i tym samym spowolnienie opadania grawitacyjnego obciążnika (7), co w konsekwencji wpływa na prędkość i czas obracania się tarczy sygnalizacyjnej (17).

Dodatkową pozytywną cechą zastosowania regulatora jest to, że sprężyna (28) ściskana w trakcie podnoszenia obciążnika (7) magazynuje część energii która jest wykorzystana w trakcie działania napędu, czyli następuje złożenie (połączenie) dwóch rodzajów energii: grawitacyjnej i sprężystości.

Przykład 3. Sygnalizator drogowy ze stabilizatorem aerodynamicznym

Według poniższego przykładu wykonania sygnalizator opisany przykładami od 1 do 2 może dodatkowo zawierać co najmniej jeden, korzystnie dwa lub więcej aerodynamiczne stabilizatory obrotów (20) przedstawione w rzucie bocznym na rysunku Fig. 4, oraz rzucie perspektywicznym Fig. 4a. które służą do zminimalizowania występującego w sygnalizatorze niekorzystnego zjawiska przyśpieszania grawitacyjnego tarczy sygnalizacyjnej (17). Efekt działania jest osiągalny zarówno po zastosowaniu jednego stabilizatora, jak i większej ilości.

Stabilizator aerodynamiczny (20) ma postać płaskiej płytki ze sztywnego materiału, przykładowo może to być tworzywo sztuczne lub kompozyt, najkorzystniej o kształcie zbliżonym do prostokąta, trwale przymocowanej dłuższą stroną do tarczy sygnalizacyjnej (17), prostopadle do jej płaszczyzny odblaskowej i równolegle do jej dłuższej krawędzi. Tym samym, największa, płaska powierzchnia płytki stabilizatora (20) pozostaje ustawiona prostopadle do kierunku przepływu powietrza w trakcie obracania się tarczy (17).

Działanie stabilizatora polega na tym, że w trakcie postępujących obrotów tarczy (17) wzrasta jej prędkość obrotowa w wyniku przyspieszenia grawitacyjnego oddziaływującego na opadający obciążnik (7). Równocześnie ze wzrostem prędkości wzrasta opór przepływającego powietrza stawiany przez stabilizator (20), na skutek działania zasad aerodynamiki. Odpowiednio dobrana wielkość powierzchni natarcia stabilizatora (20) powoduje zrównoważenie działającego przyśpieszenia i stawianego oporu powietrza, zbliżając prędkość obrotów tarczy (17) do stałej wartości.

Przykład 4. Sygnalizator drogowy z prądnicą

W innej odmianie sygnalizator opisany dowolnym przykładem od 1 do 3 dodatkowo może zawierać zamontowaną prądnicę (24) wytwarzającą energię elektryczną przy okazji działania sygnalizatora.

Przedstawiona w rzucie bocznym na rysunku Fig. 5 prądnica (24) przykręcona jest do płyty montażowej (8) i podłączona do napędu sygnalizatora poprzez bezkońcowy pas (23) z kołem pasowym (22) osadzonym na wale (13). Po uruchomieniu sygnalizatora, wał (13) obraca się napędzając jednocześnie prądnicę (24) która wytwarza energię elektryczną do momentu zatrzymania się sygnalizatora.

Uzyskana energia może być zużyta do zasilania dodatkowych urządzeń elektrycznych współpracujących z sygnalizatorem. Podstawowym zastosowaniem jest chwilowe doświetlenie okolicy przejścia dla pieszych celem poprawy widoczności sylwetki pieszego. W innym przypadku możliwe jest zasilenie dodatkowych błyskowych lamp ostrzegawczych, oraz sygnalizatorów akustycznych, które zwiększają efektywność sygnalizatora. Energia wytwarzana jest tylko w chwili mechanicznego działania sygnalizatora i może być magazynowana w akumulatorach do późniejszego wykorzystania. Jednym ze scenariuszy działania jest ładowanie akumulatorów w ciągu dnia i korzystanie z energii po zmroku. Jeszcze innym wykorzystaniem energii jest zasilanie dla elektronicznych systemów ostrzegawczych współpracujących na odległość z systemami bezpieczeństwa w pojazdach samochodowych, znajdujących się w okolicy sygnalizatora. Działanie to polega na tym że, każdorazowe uruchomienie sygnalizatora przez pieszego może wysyłać drogą radiową sygnały które będą automatycznie odbierane przez pojazdy będące w ruchu, powodując ich zwolnienie lub zatrzymanie poprzez synchronizację z istniejącymi systemami wspomagania hamowania w autach. Szczególnie może mieć to zastosowanie w pojazdach z napędem elektrycznym a na pewno w pojazdach autonomicznych które w swoim działaniu opierają się o analizowanie wszelkich sygnałów pochodzących z otoczenia drogi. Połączenie dużej widoczności ruchomego znaku sygnalizatora plus dodatkowy sygnał radiowy zwiększają efektywność rozpoznania pieszego na przejściu przez automatykę pojazdu.

Przykład 5. Sygnalizator drogowy z rozrusznikiem

W innej odmianie sygnalizator według wynalazku opisany dowolnym przykładem od 1 do 4 może być dodatkowo wyposażony w rozrusznik elektryczny pokazany w rzucie bocznym na rys. Fig. 6, który umożliwia wyzwolenie działania sygnalizatora za pomocą energii elektrycznej, nie ingerując w funkcję i mechanizm ręcznego uruchamiania, który pozostaje niezmieniony.

Opis działania:

Do płyty montażowej (8) przymocowany jest rozrusznik z wbudowanym sprzęgłem (40) z którego wyprowadzony jest wał napędowy rozrusznika (41) dołączony bezpośrednio do koła pasowego (11). W spoczynku wał napędowy (41) pozostaje wysprzęglony w rozruszniku i obraca się bez oporów w obu kierunkach, nie blokując ręcznego uruchamiania i działania sygnalizatora. Działanie elektryczne polega na chwilowym uruchomieniu rozrusznika (40), który napędzając wał napędowy (41) obraca koło pasowe (11) do momentu w którym obciążnik (7) zostanie podniesiony do skrajnej górnej pozycji. Po wyłączeniu rozrusznika (40) następuje natychmiastowe opadanie obciążnika (7) i zarazem start sygnalizatora, w sposób identyczny jak w przypadku uruchomiania ręcznego poprzez przesunięcie uchwytu (4).

Hybrydowe działanie sygnalizatora poprzez zastosowanie rozrusznika, umożliwia uruchamianie zarówno ręcznie jak i elektrycznie w zależności od zapotrzebowania, co stwarza wiele nowych zastosowań sygnalizatora. Jednym z nich jest zintegrowanie sygnalizatora z detektorami wykrywającymi ruch człowieka przed wejściem na przejście dla pieszych, co umożliwia automatyczne zdalne uruchomienie sygnalizatorów po obydwu stronach drogi, a tym samym zwiększa efekt widoczności dla kierowców.

Inne zastosowanie polega na tym że, sygnalizator ręcznie uruchomiony przez pieszego przed wejściem na pasy, umożliwia wygenerowanie radiowego sygnału sterującego, który uruchomi moduł odbiorczy sterownika w rozruszniku sygnalizatora stojącego po drugiej stronie przejścia, co zwiększa efektywność widoczności.

Rozrusznik zużywa stosunkowo mało energii gdyż uruchamia się na krótki czas, a reszta cyklu działa w oparciu o napęd grawitacyjny (lub grawitacyjno-sprężynowy). W połączeniu z prądnicą opisaną w przykładzie 4, tworzy się układ w którym część energii zużytej do uruchomienia, może być odzyskiwana do akumulatora.

Dodatkową zaletą rozwiązania hybrydowego jest to, że pomimo zastosowania elektrycznego uruchamiania, czyli dołączenia pośredniego napędu, nie są wymagane żadne dodatkowe ingerencje w konstrukcję napędu mechanicznego urządzenia, a wszystkie pozostałe fun kcje pozostają niezmienione, czyli:

- praca przez określony czas, z możliwością regulacji mechanicznej,

- możliwość wytworzenia energii elektrycznej,

- stabilizacja obrotów - samoregulacja aerodynamiczna,

- hamowanie precyzyjne,

- dokładne pozycjonowanie tarczy za osłoną,

- powrót uchwytu do pozycji spoczynkowej.

Przykład 6. Sygnalizator drogowy z precyzyjnym hamulcem pozycjonującym

W innej odmianie sygnalizator według wynalazku opisany dowolnym przykładem od 1 do 5 przedstawiony na rysunku perspektywicznym Fig. 7, oraz schemacie Fig. 9 może być wyposażony w zmodyfikowaną tarczę hamulcową (39) o kształcie krzywki, która wyprofilowana jest w taki sposób że, na planie pierwotnego kształtu koła, na 1/4 długości jego obwodu, ukształtowany jest uskok w postaci zagłębienia zakończonego krawędzią oporową tworzącą kształt gniazda (38). Na wale napędowym (13), zamontowana jest dodatkowa podpora z łożyskiem jednostronnego obrotu (37), przytwierdzona do płyty montażowej (8).

Podstawowa wersja hamulca przed modyfikacją pokazana na schemacie Fig.8a, w której tarcza hamulcowa (14) posiada gniazdo (15) o kształcie przystosowanym do swobodnego przyjęcia ramienia hamulca (9). Rozpoczęcie hamowania na rysunku Fig. 8b polega na dosunięciu ramienia hamulca (9) w kierunku obracającej się tarczy hamulcowej (14) w taki sposób, że ramię naciska z nieznaczną siłą na tarczę hamulcową (14) do chwili w której następuję zatrzaśnięcie ramienia w gnieździe (15) i zatrzymanie całego urządzenia Fig. 8c.

W podstawowym wykonaniu hamulca mogą występować dwie niedogodności:

- pierwsza pokazana na rysunku Fig. 8c polega na tym że ramię hamulca (9) zostaje wepchnięte do gniazda (15) którego kształt zapewnia odpowiednio duży luz, zapobiegający zacinaniu się układu hamulcowego. Występujący luz jest na tyle duży, iż w trakcie spoczynku hamulca w gnieździe, na przykład pod wpływem wiatru może powodować niekorzystne drgania i wychylanie się tarczy (17) na dwie strony, poza osłony (18).

- druga niedogodność występuje na etapie uruchomienia napędu, w okresie czasu od momentu rozpoczęcia przesunięcia przez człowieka uchwytu cięgna (4) w dół, do chwili jego zwolnienia. W tym czasie hamulec (9) ukazany na rysunkach Fig. 7 oraz Fig. 9a pozostaje odblokowany, a wał napędowy (13) jest luźny, gdyż nie jest jeszcze napędzany przez obciążnik (7) będący w fazie podnoszenia. W trakcie podnoszenia obciążnika (7) następuje niekorzystne cofanie się tarczy sygnalizacyjnej (17) wynikające z występujących konstrukcyjnych śladowych oporów tarcia w sprzęgle jednokierunkowym (12), skutkiem czego jest opóźnienie natychmiastowego startu urządzenia.

Opis działania zmodyfikowanego hamulca:

Na rysunku schematycznym Fig. 9 przedstawiono poszczególne fazy działania zmodyfikowanego hamulca pozycjonującego. Opuszczone ramię hamulca (9) na rysunku Fig. 9a, zostaje dosunięte do obracającej się tarczy hamulcowej (39) o kształcie krzywki na rysunku Fig. 9b, aby ostatecznie zatrzymać się na krawędzi oporowej gniazda (38), bez zbędnego luzu Fig. 9c. Ukazane na rysunku Fig.7, dodatkowe łożysko jednostronnego obrotu (37) osadzone na wale napędowym (13) zamontowane w podporze (38) która przytwierdzona jest do płyty montażowej (8) ukazane na rysunku Fig. 7, uniemożliwia cofanie wału, co zapobiega wstecznemu obrotowi tarczy (17) oraz likwiduje luzy, tym samym jednocześnie usuwa obydwie niedogodności.

Przykład 7. Sygnalizator drogowy z hamulcem dociskowym

W innej odmianie sygnalizator według wynalazku opisany dowolnym przykładem od 1 d o 5 na rysunku schematycznym Fig. 10 w postaci rzutu bocznego oraz na Fig. 10d w postaci rzutu perspektywicznego, może być wyposażony w zmodyfikowany układ hamulcowy z tarczą hamulcową (14) o kształcie krzywki, która na części swojego obwodu posiada wyrównaną płaszczyznę hamującą (50) dopasowaną do przyjęcia ruchomego ramienia hamulca (43) osadzonego wahadłowo na sworzniu (45) który jest zamocowany do powiększonej i wydłużonej obudowy podpory wału (16). W trakcie pracy sygnalizatora, ramię hamulca (43) z pomocą obciążnika (46) odchyla się grawitacyjne, odsuwając się od tarczy hamulcowej (14) która może się swobodnie obracać.

W innej części obwodu tarczy hamulcowej (14) ukształtowany jest uskok (49) tworzący zagłębienie przystosowane do przyjęcia ruchomej zapadki (47) będącej blokadą cofania, osadzonej na sworzniu (48), który jest zamocowany do powiększonej i wydłużonej obudowy podpory wału (16). W jeszcze innym miejscu krzywki wyprofilowane jest podwyższenie (51) o kształcie półkola ułatwiającego ślizg, służące do wstępnego hamowania i spowolnienia napędu, przed całkowitym zatrzymaniem.

Podstawowa wersja hamulca przed modyfikacją pokazana na schemacie Fig. 8 oraz wersja zmodyfikowana na schemacie Fig. 9 posiadają pewne niedogodności mogące powodować przeciążenia mechaniczne w trakcie hamowania napędu. W obracającej się tarczy sygnalizacyjnej (17), podobnie jak w typowym kole zamachowym, zgromadzona jest energia kinetyczna. Nagłe i udarowe zatrzymanie napędu powoduje że, nagromadzona energia zostaje rozproszona poprzez drgania przenoszone na całe urządzenie w tym tarczę oraz na układ napędowy, wał, korpus, obudowę oraz osłony sygnalizatora, co może wpływać niekorzystnie na trwałość mechaniczną całego urządzenia.

Zastosowanie hamulca dociskowego pozwala częściowo zamortyzować przenoszone drgania wykorzystując do tego obciążnik (7), który w tej wersji hamulca przejmuje kolejno po sobie, trzy różne funkcje. Po podniesieniu, obciążnik (7) w trakcie uruchomienia napędu jest źródłem energii grawitacyjnej, którą następnie przekazuje do napędu tarczy sygnalizacyjnej (17). W momencie zatrzymywania poprzez ramię hamulca dociskowego, połączony z nim obciążnik zostaje uniesiony za pomocą krzywki, tym samym częściowo wyhamowuje i odbiera energię, aby po całkowitym zatrzymaniu pełnić funkcję blokady postojowej. W tej wersji hamulca wyeliminowano cztery niedogodności: niekorzystne tarcie elementów hamulcowych, luzy, nagłe hamowanie, oraz cofanie tarczy.

Opis działania hamulca dociskowego:

Na Fig. 10 schematycznie w rzutach bocznych pokazano poszczególne fazy działania zmodyfikowanego hamulca dociskowego. W trakcie uruchomienia sygnalizatora na fig. 10a linka cięgna hamulca (6) zostaje zluzowana tym samym ramię hamulca (43) posiadające obciążnik (46) odsuwa się grawitacyjnie od tarczy hamulcowej, umożliwiając obrót wału (13). Na Fig. 10b ukazana jest faza rozpoczęcia hamowania w której opadający obciążnik (7) naciąga cięgno (6) do dołu, przesuwając ramię hamulca (43) w kierunku tarczy (14). Równocześnie odblokowuje zapadkę blokady cofania (47) która grawitacyjnie opada w kierunku tarczy hamulcowej (14). W miarę obrotu, ramię hamulca (43) trafia na podwyższenie na krzywce (51), które podnosi je wraz z obciążnikiem (7) wytracając przy tym cześć energii kinetycznej tarczy (17). W ostatniej fazie pokazanej na rysunku Fig. 10c obracająca się tarcza hamulcowa (14) ustawia się równolegle wyrównaną płaszczyzną krzywki (50) do ramienia hamulcowego (43) dociskając się do niego całą powierzchnią styku. Równocześnie zapadka blokady cofania (47) opada do wyprofilowanego w tarczy uskoku (49) zapobiegając cofaniu się tarczy. Ograniczniki 44, 44a mocowane do powiększonej i wydłużonej obudowy podpory wału (16), służą do ograniczenia przechyłowych ruchów ramienia hamulcowego (43) oraz zapadki (47).

Lista oznaczeń elementów konstrukcyjnych sygnalizatora:

1. podstawa montowana do podłoża gruntowego,

2. korpus w postaci rury nośnej,

3. podłużny pionowy otwór w korpusie,

4. uchwyt z cięgnem pasa napędowego,

5. pas napędowy,

6. linka cięgna hamulca,

7. obciążnik,

8. płyta montażowa,

9. ramię hamulca,

10. sworzeń mocujący ramię hamulca,

11. koło pasowe,

12. sprzęgło jednokierunkowe,

13. wał napędowy,

14. tarcza hamulcowa,

15. gniazdo w tarczy hamulcowej,

16. zespół łożyskowanych podpór wału,

17. tarcza sygnalizacyjna, obrotowa, obustronnie odblaskowa,

18. osłona zespolona tarczy sygnalizacyjnej,

19. pokrywa mechanizmów,

20. płytka stabilizatora aerodynamicznego,

21. łożysko jednostronnego obrotu,

22. koło pasowe napędu prądnicy,

23. pas bezkońcowy napędu prądnicy,

24. prądnica,

25. ruchomy trzpień tłoka,

26. regulator czasu działania,

27. cylinder tłoka,

28. sprężyna ściskana,

29. tłok,

30. kanał pierwszy z zaworem dławiący do regulacji przepływu,

31. zawór dławiący do regulacji przepływu,

32. zbiornik,

33. kanał zwrotny,

34. sprężyna dociskowa,

35. korek z dyskiem,

36. zawór zwrotny,

37. łożysko jednostronnego obrotu,

38. podpora łożyska

39. zmodyfikowane gniazdo w tarczy hamulca pozycjonującego,

40. tarcza hamulca pozycjonującego,

41. rozrusznik,

42. wał rozrusznika,

43. ramię hamulca dociskowego,

44, 44a ograniczniki wychyłu,

45. sworzeń mocujący ramię hamulca,

46. obciążnik ramienia hamulca,

47. zapadka blokady cofania,

48. sworzeń zapadki blokady cofania,

49. uskok do przyjęcia zapadki,

50. płaszczyzna hamująca,

51. podwyższenie na krzywce.

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sygnalizator drogowy zwierający podstawę montażową, zamocowaną do podstawy montażowej pierwszym końcem pionową rurę nośną, i osłonę zespoloną tarczy sygnalizacyjnej (18) zmocowaną poprzez płytę montażową do drugiego końca pionowej rury nośnej, znamienny tym, że zawiera wał napędowy (13), mający pierwszy i drugi koniec, gdzie na pierwszym końcu wału napędowego (13) jest zamocowana obrotowa tarcza sygnalizacyjna (17), i wał napędowy (13) rozciąga się od pierwszego końca poprzez zespoły łożyskowanych (16) podpór wału (16a) w nieruchomej osłonie zespolonej (18), i na drugim końcu wał (13) zawiera zespolone z wałem (13) tarczę hamulcową (14), sprzęgło jednokierunkowe (12) i koło pasowe (11), na kole pasowym (11) umieszczony jest pas (5) rozciągający się w rurze nośnej (2), gdzie do pierwszego końca pasa (5) zamocowany jest obciążnik (7), i drugi koniec pasa (5) zamocowany jest do uchwytu (4) do podnoszenia obciążnika (7), przy czym cięgno (4) rozciąga się przez otwór przelotowy (3) w rurze nośnej (2), przy czym ta rcza hamulcowa (14) zawiera gniazdo (15, 38) do przyjmowania występu (9a) ramienia hamulca (9) do ustalania pozycji tarczy sygnalizacyjnej (17) w pozycji pionowej, które to ramię (9) połączone jest linką cięgna hamulca (6) z obciążnikiem (7).
2. 2. Sygnalizator drogowy według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza sygnalizacyjną (17) jest pokryta wzorami geometrycznymi w kontrastowych kolorach, przynajmniej z jednej strony, korzystnie ze wszystkich stron.
3. 3. Sygnalizator drogowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół podpory wału (16a) zamocowany jest do osłony zespolonej (18).
4. 4. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że zawiera pokrywę (19) do osłaniania mechanizmów.
5. 5. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że obciążnik (7) połączony jest za pomocą trzpienia (25) z regulatorem czasu działania (26).
6. 6. Sygnalizator według zastrz. 5, znamienny tym, że z regulator czasu działania (26) zawiera cylinder tłoka (27) połączony płynowo z zbiornikiem (32) poprzez kanał z zaworem dławiącym do regulacji przepływu (30) i kanał zwrotny (33).
7. 7. Sygnalizator według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że kanał zwrotny (33) regulatora czasu działania (26) zawiera zawór zwrotny (36).
8. 8. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że tarcza sygnalizacyjna (17) zawiera przynajmniej jeden stabilizator obrotów (20), przy czym stabilizator (20) ma postać płaskiej płytki zamocowanej prostopadle do tarczy sygnalizacyjnej (17).
9. 9. Sygnalizator według zastrz. 8, znamienny tym, że stabilizator obrotów (20) ma postać prostokątnej płytki, i jest zamocowany do tarczy sygnalizacyjnej (17) dłuższym bokiem.
10. 10. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że na wale napędowym (13) zamocowane jest koło pasowe prądnicy (24) połączone pasowo (23) z prądnicą (24), która jest zamocowana do płyty montażowej (8).
11. 11. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że na drugim końcu wału napędowego (13) do koła pasowego (11) poprzez wał napędowy rozrusznika (41) połączony jest rozrusznik (40).
12. 12. Sygnalizator według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że na wale napędowym (13) zamocowane jest łożysko jednostronnego obrotu (37) w podporze (38) zamocowanej do płyty montażowej (8).
13. 13. Sygnalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazdo (15) do przyjmowania występu (9a) ramienia hamulca (9) ma postać promieniowego wycięcia w tarczy hamulcowej (14).
14. 14. Sygnalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazdo (38) do przyjmowania występu (9a) ramienia hamulca (9) ma postać krzywkowego wycięcia w tarczy hamulcowej (14).
15. 15. Sygnalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza hamulcowa (14) postać krzywki, która na swoim obwodzie zwiera płaszczyznę hamującą do przyjmowania ruchomego ramienia hamulca (43), podwyższenie (51) do wstępnego hamowania i spowolnienia napędu, oraz uskok (49), mający postać zagłębienia, do przyjmowania ruchomej zapadki blokady cofania (47).
16. 16. Sygnalizator według zastrz. 15, znamienny tym, że ruchome ramię hamulca (43) zawiera na pierwszym końcu obciążnik (46) i na drugim jego końcu zmocowane jest cięgno (6).
17. 17. Sygnalizator według zastrz. 15 albo 1, znamienny tym, że do zespołu podpór wału (16) zamocowane są ograniczniki (44, 44a) do ograniczania przechyłowych ruchów ramienia hamulcowego (43) oraz zapadki (47).
18. 18. Sygnalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że wał napędowy (13) zorientowany jest pod kątem prostym względem rury nośnej (2).