Світлоіндикатор для відображення інформації залізничної автоматики на пультах-табло і пультах-маніпуляторах

1. Світлоіндикатор для відображення інформації залізничної автоматики на пультах-табло і пультах-маніпуляторах, що містить джерело світла у вигляді світлодюдного індикатора, розміщеного на друкованій платі, виготовленій у вигляді базової пластини з двостороннього фольгованого гетинаксу або скляного текстоліту, на яку за допомогою паяння вмонтовані світлодіод, резистори і контактні латунні ламелі для підведення живильної напруги, з одного короткого торця друкованої плати розміщений світлодіод під необхідним кутом до її подовжньої осі, за ним по обидва боки друкованої плати встановлені резистори для припасування номіналу електроживлення світлодюда, уздовж довгих торців по обидва боки друкованої плати закріплені, для підведення електроживлення, контактні латунні ламелі, виконані за розмірами цоколя замінних комутаторних ламп розжарювання типу КМ-24, на протилежному світлодіоді Іншого короткому торці друкованої плати розміщений показник кольору світлодюда, який відрізняється тим, що як світлодіоди використовують кольорові світлодіоди червоного, жовтого і зеленого кольорів зі світловими і спектральними характеристиками випромінювання, що відповідають аналогічним характеристикам замінних зазначених комутаторних ламп розжарювання, на друкованій платі з короткого торця між світлодіодом і резистором додатково введений дюднии міст із чотирьох кремнієвих діодів типу КД 521 (КД 522), змонтованих попарно по обидва боки друкованої плати, світлодіодний індикатор для заміни комутаторних ламп розжарювання в пультах-маніпуляторах виконаний, у відповідності до світлодіодного індикатора для пульта-табло, подовженим на довжину установленої на торець світлодіода знімної арматури у вигляді порожнистого циліндричного ковпачка з окантовкою по торцю відповідно площі замінного світлофільтра і центральним отвором для формування випромінювання світлодіода у вигляді кольорового "вічка", при цьому світлодіодний індикатор разом із установленим на ньому зазначеним ковпачком розміщений у пульті-маніпуляторі в отворі, що утворився. 2. Світлоіндикатор за п.1, який відрізняється тим, що як світлодіоди червоного кольору в пультахтабло використовують світлодіоди типу L53HT, а в пультах-маніпуляторах - світлодіоди типу L53HD, як світлодіоди жовтого кольору використовують відповідно світлодіоди типу L53YT і L53YD, як світлодіоди зеленого кольору використовують світлодіоди типу L53GT і L53GD відповідно. 3. Світлоіндикатор за пп.1, 2, який відрізняється тим, що у схемі електроживлення використовують резистори типу МЛТ-0,125 з номіналами 1,2кОм, 2,2кОм, 2,7кОм, 18кОм, ЗбкОм залежно від застосовуваного світлодіода. 4. Світлоіндикатор за п.1, який відрізняється тим, що для пульта-табло світлодіод припаюють до короткого торця друкованої плати під кутом 15-20° нахилу його осі до подовжньої осі друкованої плати. ю О) Корисна модель належить до галузі організації і керування рухом на залізницях, конкретно, до світлосигнальних пристроїв, які використовуються на залізничних станціях і в диспетчерській централізації в конструкціях пультів-табло і пультівманіпуляторів. Відомо широке використання світлових пристроїв при керуванні рухом на залізниці. Наприклад, ще в 50-і роки XX сторіччя в книзі Марушко Ф.І., Старостін А.В. «Диспетчерська централізація», Москва, Трансзалізвидат, 1953, стор.119 [1] описана апаратура керування, яка застосовувалася, що включала окремі секції шафового типу, на передній вертикальній панелі яких угорі наносився схематичний план ділянки у вигляді табло з контрольними лампочками: 11544 - лампочка контролю вільної коли, - лампочка контролю ізольованих стрілочних секцій, - лампочка контролю ділянок наближення і видалення, - лампочка контролю стану перегонів, - лампочка контролю зрізу стрілок У книзі А А Козаков, В М Давидовський, Е А Козаков «Пристрої автоматики, телемеханіки і звязку на залізничному транспорті», Москва, Транспорт, 1978 року (фіг 81, фіг 84 стор158, фіг 85, 95, 96, 98) [2] надано опис конструкції світлої нд и катора пульта-табло На фіг 81 [2] наведена схема станції, шляхи на якій виконані у вигляді окремих світлових осередків з розміщенням у кожнім осередку двох лампочок накалювання, причому перед однією лампочкою встановлений червоний світлофільтр, а перед іншим світлофільтр відсутній При встановленні маршруту і перевірки його правильності загоряються лампочки без світлофільтрів, утворюючи білу (жовту) штрихову ЛІНІЮ по всьому маршруту 3 моменту зайнятості стрілочної або шляхової секції загоряються лампочки з червоним світлофільтром, утворюючи червону смугу на табло Напрямок світлової смужки залежить від положення стрілок і точно відображає конфігурацію маршруту На залізниці найбільш широко застосовуються крапкові пульти-маніпулятори і жолобкові пультитабло. При диспетчерській централізації застосовуються, як правило, великі пульти-табло, побудовані на аналогічних світлових осередках, що дозволяють з одного пункту й одним черговим диспетчером керувати рухом потягів на ділянці довжиною від 100 до 250км і вище КІЛЬКІСТЬ світлої нд и каторів складає порядку 7000-8000 штук Відомий світловий осередок виконаний у вигляді прямокутного корпусу, із зовнішньої сторони якого розміщений матовий довгастий жолобковий екран розміром 5х20мм, а з протилежного торця встановлений лампоутримувач, зв'язаний проводами з джерелом харчування постійного або перемінного струму, напругою 24 вольта У цоколі лампоутримувача світлового осередку раніше розміщалися дві комутаторні лампочки накалювання типу КМ-24(вольт)/090(ампер) з розміром прозорого скляного балона 6,5х45мм, розділені червоним світлофільтром За рахунок розсіювання світла від палаючої лампочки жолобковий екран висвітлюється рівномірно Струм харчування зазначеної лампочки накалювання складає 0,090 ампер, напруга харчування - 24 вольтів, термін служби - 2500 годин На пульті-табло маються дверці для доступу до ламп для їхньої заміни У крапковому табло-маніпуляторі використовуються комутаторні лампочки КМ-24 вольта ЗІ струмом харчування 0,035 ампер, що закріплені в лампоутримувачі, забезпечені захисними ковпачками на різьбі й у разі потреби містять захисні світлофільтри потрібного кольору (червоний, білий (жовтий), зелений) Серйозною проблемою при експлуатації великих табло є необхідність частої заміни зазначених комутаторних лампочок накалювання КМ-24, тому що наведений вище граничний термін їхньої служби порівняно невеликий Наприклад, потреба служби сигналізації і централізованого блокування тільки однієї Донецької залізниці в Україні складає 80 000 штук зазначених лампочок на рік, а в експлуатації знаходиться близько 4000000 штук лампочок типу КМ24 Відповідно, потреба всієї мережі залізниць в Україні в лампочках типу КМ-24 складає близько 200000000 штук Враховуючи той факт, що до дійсного моменту всі залізниці всіх країн колишнього СРСР продовжують працювати як єдина система і на однаковому устаткуванні, розглянута проблема з використанням комутаторних лампочок КМ-24 у диспетчерській централізації, у пультах-табло і пультах-маніпуляторах, є актуальною для всіх країн У патенті України на корисну модель №1892, B61L27/00, 25/00 із пріоритетом від 23 08 2002 року за участю автора була поставлена і вирішувалася задача удосконалення світлоіндикаторів у пультах-табло і пультах-маніпуляторах за рахунок заміни лампочок накалювання на більш надійні, з терміном служби 100 000 годин, світлоїндикатори, причому зі збереженням габаритних розмірів лампочок накалювання, їхнього цоколя, а також діючих схем електроживлення і корпусного устаткування Для проведення дослід но-експериментальної перевірки запропонованої модифікації світлоіндикаторів за узгодженням з Головним управлінням автоматики, телемеханіки та зв'язку залізниць України, була здійснена розробка і виготовлення світлодюдних модулів для заміни комутаторних ламп накалювання типу КМ-24 З огляду на специфіку випромінювання світла світлодюдом, були розроблені два види світлодюдних модулів - типу СМ-1 для заміни ламп накалювання в пультах-табло, - типу СМ-2 для заміни ламп накалювання в пультах-маніпуляторах Єдина конструктивна ВІДМІННІСТЬ СМ-1 ВІД СМ2 складалася тільки в тім, що для підвищення якості підсвічування жолобкового екрану в пультахтабло світлодюд розташовують під кутом 15-20 градусів до подовжньої осі печатної плати, тоді як у СМ-2 світлодюд розташовують уздовж осі Підставою світлодюдних модулів служить друкована плата, виконана на двосторонньому фольпрованому скляному текстоліті товщиною 1,5мм, довжиною 36мм і шириною 6,2мм На друковану плату, по обидва боки, встановлюються резистори для припасування номіналу харчування світлодюду і паяються припоєм ПОС-61 З одного короткого торця друкованої плати, під необхідним зазначеним вище кутом до ґі подовжньої осі, встановлюють за допомогою пайки, світлодюд і наносять кольорове маркірування полярності модуля, а на протилежному короткому торці розміщують показник кольору світлодюду, виконаний у вигляді термоприсадної кольорової трубки ВІДПОВІДНОГО кольору (червоний, жовтий, зелений) Причому у світломодулі для пульта-табло зріз то 11544 6 рця термоприсадної трубки виконаний перпендикомутаторної лампи накалювання типу КМ-24 І її кулярно подовжньої' осі, а для пультацоколя; маніпулятора - із загостреним кінцем. Уздовж обох - світлодіодний модуль, виконаний у вигляді довгих торців друкованої плати за формою цоколя друкованої плати на основі базової пластини двопампи напалювання закріплені за допомогою пайстороннього фольгірованого гетинаксу або скляноки контактні пластини з довжиною контактної плого текстоліту, до якої за допомогою пайки закріпщадки 15мм+/-0,2мм і шириною Змм+/-0,2мм. Галені світлодіод, резистори для припасування баритні розміри світлодіодного модуля: номіналу харчування світлодіоду і контактні латун45x6,5x6,5мм. ні ламелі для підведення напруги харчування; - світлодіод закріплений на одному короткому Електрична схема харчування світлодіодного торці друкованої плати під необхідним кутом до її модуля дозволяла здійснювати заміну лампочок подовжньої осі, на обох поверхнях друкованої напалювання типу КМ-24 у мережах харчування плати закріплені резистори, а контактні латунні перемінним і постійним струмом без заміни електламелі закріплені уздовж довгих торців друкованої ричної схеми, використовуваної в пультах-табло і плати; пультах-маніпуляторах. Для застосування світлодіодного модуля в мережах харчування постійним - на протилежному короткому торці друкованої струмом необхідно було вказувати полярність хаплати розміщений показник кольору світлодіоду. рчування, що позначалася зазначеним вище коВ основу корисної' моделі, що заявляється, польоровим маркіруванням, розміщеним на короткій ставлена задача удосконалення відомої конструкторцевій частині модуля біля світлодіоду, що відції з світлодіодного модулю за патентом України повідало плюсові постійного струму. на корисну модель №1892, призначеного для заміни в пультах-табло і пультах-маніпуляторах коСвітлодіоди нормально функціонують при відмутаторних ламп накалювання типу КМ-24, які хиленні живильної напруги від мінус 15% до плюс застосовуються для відображення інформації за10% від номінального значення 24 вольта, як у лізничної автоматики, шляхом підбору відповідних безперервному, так і в повторно-короткочасному кольорових світлодіодів, забезпечення універсарежимах роботи. Місце експлуатації - приміщення. льності схеми їхнього електроживлення для застоОсновні технічні вимоги і параметри світлодіодносування в ланцюгах харчування постійного і перего модуля були відображені в технічних умовах ПП мінного струмів і зміни конструкції світлодіодного "УкрАгроСвіт" ТУ У 32.1-31578060-001-2003, упермодулю для застосування в пультахше введених з 26.05.2003 року і згодом доповнемантуляторах. них змінами з урахуванням дослідно-промислових ІСПИТІВ. Зазначена корисна модель за патентом України №1892 обрана як прототип для корисної моделі, що заявляється, по збігу, як призначення, так і ряду Істотних ознак. До недоліків первісної розробки світлоіндикатора за патентом №1892 варто віднести наступне: - необхідність використання в пультахманіпуляторах світлодіодів разом з кольоровими фільтрами, оскільки застосовувалися світлодіоди з прозорою колбою випромінювання, що розсіює; - у пультах-маніпуляторах кольорові фільтри виготовлялися у вигляді окремої деталі і кріпилися за допомогою різьби, що утруднювало операцію заміни ламп накалювання; - світлові і спектральні характеристики обраних світлодіодів не цілком відповідали аналогічним характеристикам комутаторних ламп накалювання КМ-24; - електрична схема харчування не забезпечувала біполярність світлодіоду, необхідну для забезпечення індикації у випадку можливого влучення перемінної напруги, наприклад, при живленні зід станційної електричної батареї постійного струму, що вимагало введення спеціального маркірування полярності модуля. Загальними ознаками прототипу й удосконаіеної корисної моделі, що заявляється, є наступні: - призначення: світлодюдний індикатор для відображення інформації залізничної автоматики на пультах-табло і пультах-маніпуляторах; - джерело світла у вигляді світлодіодного модуля, розміщений у лампоутримувачі всередині элементарного світлового осередку, габаритні зозміри якого відповідають габаритним розмірам Це дозволяє поліпшити технічні характеристики світлодіодних індикаторів І підвищити надійність їхньої експлуатації в межах максимального ресурсу світлодіоду. Причинно-наслідковий зв'язок між новими відмітними ознаками і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. По-перше, замість застосування світлодіоду з прозорою колбою підібрані такі кольорові світлодіоди червоного, жовтого і зеленого кольорів, які не потребують застосування кольорових світлофільтрів, світлотехнічні і спектральні характеристики, випромінювання яких максимально відповідають аналогічним характеристикам комутаторних ламп накалювання КМ-24. По-друге, для підвищення надійності і забезпечення безперебійної роботи в ланцюгах харчування, як на перемінному, так і на постійному струмі, у схему електричного харчування світлодіодного індикатора введений діодний міст із чотирьох кремнієвих діодів, розміщених попарно по обидва боки друкованої плати між світлодюдом і резистором. При цьому резистори підібрані по номіналах опору в залежності від типу застосовуваного світлодіоду. По-третє, виготовлений світлодіодний індикатор спеціально для пультів-маніпуляторів, що при заміні ламп накалювання вставляється разом з арматурою (знімним ковпачком на торці світлодіоду) в отвір на місце світлофільтра відповідного кольору, що вилучається. Поставлена задача вирішується тим, що у світлодюдному індикаторі для відображення інформації залізничної автоматики на пультах-табло і пультах-маніпуляторах, що міс 11544 тить джерело світла у вигляді світлодюдного модуля, розміщеного на друкованій платі, наприклад, виготовленої у вигляді базової пластини з двостороннього фольгованого гетинаксу або скляного текстоліту, на яку за допомогою паяння вмонтовані світлодюд, резистор t контактні ламелі для підведення живильної напруги, з одного короткого торця друкованої плати розміщений світлодюд під необхідним кутом до и подовжньої осі, за ним по обидва боки друкованої плати встановлені резистори для припасування номіналу електроживлення світлодгода, уздовж довгих торців по обидва боки друкованої плати закріплені, для підведення електроживлення, латунні контактні памепі, виконані за розмірами цоколя замінних комутаторних ламп розжарювання типу КМ-24, на протилежному світлодюді іншого короткому торці друкованої плати розміщений показник кольору світлодюда ВІДПОВІДНО до корисної моделі, як світлодюди використовують кольорові світлодюди червоного, жовтого і зеленого кольорів зі світловими і спектральними характеристиками випромінювання, що відповідають аналогічним характеристикам замінних комутаторних ламп розжарювання, на друкованій платі з короткого торця між світлодюдом і резисторами додатково введений дюдний міст із чотирьох кремнієвих ДІОДІВ типу КД 521 (КД 522), змонтованих попарно по обидва боки друкованої плати, причому світлодюдний індикатор для заміни комутаторних ламп розжарювання у пультах-маніпуляторах, виконаний подовженим на довжину встановлюваної на торець світлодюда знімної арматури, у вигляді порожнистого циліндричного ковпачка з окантовкою по торцю ВІДПОВІДНО площі замінного світлофільтра і центральним отвором для формування випромінювання світлодюда у вигляді кольорового 'вічка", при цьому світлодюдний індикатор, разом із установленим на ньому ковпачком, розміщений в отворі пульта-маніпулятора на МІСЦІ світлофільтра, що вилучається Конкретною ВІДМІННІСТЮ зазначеного СВІТЛОДІ одного індикатора є те, що як світлодюди червоного кольору в пультах-табло використовують світлодюди типу L53HT, а в пультах-маніпуляторах світлодюди типу L53HD, як світлодюди жовтого кольору використовують ВІДПОВІДНО світлодюди типу L53YT і L53YD, як СВІТЛОДЮДИ зеленого кольору використовують світлодюди типу L53GT і L53GD ВІДПОВІДНО Іншою конкретною ВІДМІННІСТЮ зазначеного світлодіодного індикатора є те, що в схемі електроживлення використовують резистори типу МЛТ0,125 з номіналами 1,2кОм, 2,2кОм, 2,7кОм, 18кОм, ЗбкОм залежно від застосовуваного світлодюда Конкретною відмінністю також є те, що для пульта-табло світлодюди припаюються до короткого торця друкованої плати під кутом 15-20° нахилу його осі до подовжньої осі друкованої плати На фіг 1 представлена конструктивна схема подовженого світлодюдного індикатора для заміни в пультах-маніпуляторах комутаторних ламп наколювання типу КМ-24/0 035 (напруга харчування 24 вольта, сила струму - 0,035 ампер) і типу КМ24/0,090 (напруга харчування - 24 вольта, сила струму - 0,090 ампер) разом з арматурою 8 Фронтальний вид (збоку) на друковану плату На фіг 2 представлений вид зверху на зазначений світлодюдний індикатор На фіг 3 представлена конструктивна схема світлодюдного індикатора для заміни ламп накалювання КМ-24 у пультах-табло з розташованим світлодюдом під кутом 15-20° до подовжньої осі друкованої плати На фіг 4 представлений вид зверху на зазначений на фіг 3 свгглодюдний індикатор На фіг 1-4 наведені наступні позначення 1 - арматура у вигляді знімного циліндричного пластмасового ковпачка, довжиною 6мм, розташованого на світлодюді зверху і закріплена внутрішнім діаметром на пластині друкованої плати по збігу з розміром и ширини, 2 - контактні подовжені латунні ламелі для підведення електроживлення до світлодюду, 3 - пластини друкованої плати довжиною 41мм для світлодюдного індикатора на фіг 1, 2 і 36мм для фіг 3, 4, шириною 6,2мм і товщиною 1,5мм, 4 - світлодюд, що виступає на фіг 1, 2 з центрального отвору в ковпачку у вигляді "вічка", 5 - чотири кремнієвих діоди, розташованих попарно по обидва боки на друкованій платі, 6 - два резистори, розташовані по обидва боки друкованої плати, 7 - торець друкованої плати, загостреної форми для світлодюдних індикаторів у пультахманіпуляторах і плоскі для світлодюдних індикаторів у пультах-табло, протилежний торцю розміщення світлодюду, поміщений у термоприсадну трубку, ВІДПОВІДНО кольору випромінювання світлодюду (червоний, жовтий і зелений), на поверхні якого чорною емаллю наносять величину струму харчування - 0,035 ампер або 0,09 ампер Представлені на фіг 1-4 СВІТЛОДІОДНІ індикатори виготовляють для заміни комутаторних ламп накапювання типу КМ-24 у пультах-табло і пультах-маніпуляторах залізничної автоматики і засобів сигналізацм відповідно до технічних умов підприємства-розроблювача ПП "УкрАгроСвіт", Україна і комплектові конструкторської документації на них і контрольним зразкам Вони пройшли повний іспит на залізницях України, отриманий дозвіл Головного управління автоматики, телемеханіки та зв язку залізниць України на застосування в експлуатації СВІТЛОДІОДНІ індикатори сертифіковані по світлових і спектральних параметрах випромінювання Умовна позначка зазначених світлодюдних індикаторів повинна складатися з букв і цифр, що позначають = перші три букви - позначення світлодюдного індикатора - СИТ- світлодюдний індикатор для пультатабло , - СИМ - світлодюдний індикатор для пультівманіпуляторів; = далі цифри - перша - габарит по контактним ламелям у перетині світлодюдного індикатора - тире, - дві другі - довжини світлодіодного індикатора - тире, - далі дві цифри - номінальна напруга світлодюдного індикатора, 11544 10 Конструкція світлодіодних Індикаторів не має - далі одна буква, що позначає колір світлодізахисної оболонки. Тому, після установки їх у відоду - К (червоний), 3 (зелений), Ж (жовтий) відпоповідну сигнальну арматуру пульта-табло або відно. пульта-маніпулятора, СВІТЛОДІОДНІ індикатори по= Далі позначення кліматичного виконання і винні мати відповідний ступінь захисту персоналу технічних умов. від зіткнення з частинами, що знаходяться під наНаприклад: СИТ-7/45 К УХЗЛ ТУ В 32.1пругою. 31578060-001-2003. Світлодіодні індикатори типу СИМ червоного, Базовою деталлю в конструкції світлодіодних жовтого і зеленого кольорів встановлюються у індикаторів повинна бути пластина з двосторонлампоутримувачі для заміни комутаторних ламп нього фольгірованого гетинаксу або скляного тексКМ-24 для індикації положення стрілки, при цьому толіту, на якій за допомогою пайки повинні монтутакож видаляється зовнішній світлофільтр і вставатися світлодіод, резистори і контактні ламелі новлюється в отвір, що утворився, відповідний по для підведення живильної напруги. кольору свїтлодіодний індикатор. У повторювачах Пайка світлодіодів у конструкції світлодіодних світлофорів і окремих інформаційних осередків на індикаторів повинна вироблятися з особливими табло заміну ламп накалювання типу КМ-24 на запобіжними заходами. Світлодіодні індикатори світлодіодні індикатори не роблять. виготовляються з умови повної взаємозамінності стандартних комутаторних ламп накалювання типу На підставі вивчення існуючого рівня техніки КМ-24. по розглянутій проблемі і представлених в описі матеріалів, що підтверджують технічний характер Споживаний світлодіодним індикатором струм, рішення, що заявляється, можна констатувати, що при номінальній напрузі 24 вольтів, повинний бути корисна модель, що заявляється, відповідає норне більш 20Ма. Маса світлодіод ного індикатора мативним вимогам по новизні і промисловій застоне більш 0,0017кг. совності. 5 / 3 / г І Я 7 Фіг. 2 SJ JU сі .г Комп'ютерна верстка А Рябко У Фіг. 4 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицькото, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601