ITTV20100070A1 - Sistema di rotazione per convogliatore di flusso luminoso con pioli di riferimento. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE Titolo: Sistema per la modifica dell'inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED.

La presente domanda ha per oggetto un sistema per la modifica dell'inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED secondo molteplici valori e mediante opportuna rotazione di un convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato rispetto all’asse luminoso del LED.

Oggigiorno à ̈ sentita la problematica di poter illuminare strade, parcheggi, aree urbane ed anche interni ed esterni di edifìci abitativi, lavorativi, commerciali, sportivi, ricreativi, utilizzando sistemi a LED in modo tale da poter disporre di una superfìcie illuminata il più possibile uniforme, di intensità luminosa adeguata ed in linea alle normative.

L’illuminazione a LED, se pur offre la possibilità di un contenimento importante nei consumi energetici e nella durabilità dei LED stessi ben superiore rispetto alle altre tecnologie di maggior utilizzo nel mercato, dall’altro presenta una problematica data dalle caratteristiche geometriche del fascio luminoso prodotto da tale dispositivo.

L’angolo di emissione infatti di tale fascio luminoso, assume normalmente valori molto ridotti e ciò rende tale tipo di luce tendente ad una luce puntiforme, altrimenti definito effetto spot. Questo determina, per i dispositivi di illuminazione dotati di soli LED e senza lenti o ottiche poste davanti al LED stesso, l’impossibilità di illuminare delle superfici sufficientemente estese ed in modo omogeneo.

Per ovviare in parte a tale problema, à ̈ noto utilizzare dei convogliatori di flusso luminoso, in materiale plastico trasparente, a forma preferenzialmente di tronco di cono e con un asse geometrico e ottico coassiale a quello del LED stesso o inclinato di un determinato angolo rispetto aN'asse del predetto LED. Con tali convogliatori di flusso, aprendo il fascio luminoso, si consegue un aumento dell'angolo di emissione della luce prodotta dal LED, distribuendo così la luce su una superficie maggiore.

Questi convogliatori di flusso però, presentano un grosso limite dato dal fatto che risulta comunque impossibile illuminare adeguatamente superfici sufficientemente estese e decentrate solamente utilizzando tali tipi di dispositivo; questo per quanto grande possa essere l’angolo di apertura dei tronchi di cono che costituiscono la geometria dei convogliatori di flusso stessi. Infatti, anche aumentando in modo cospicuo l’angolo di apertura del cono, il rendimento luminoso a terra che si otterrebbe così facendo, finirebbe con l’essere molto ridotto soprattutto in corrispondenza dei bordi delle parti illuminate e quindi più lontane dalla fonte luminosa. Tale scarsa luminosità poi risulterebbe del tutto insufficiente e inadeguata a permettere al dispositivo luminoso di ottemperare ai requisiti previsti dalle normative in materia di illuminotecnica stradale e urbana.

Con tali tipi di convogliatori di flusso, come da tecniche note, il flusso luminoso viene deviato di un determinato angolo fisso e non modificabile.

Questa caratteristica porta all'esigenza di dover, in fase di progettazione, determinare esattamente ed in modo non più modificabile gli angoli di deflessione della luce desiderati per conseguire un adeguato illuminamento del bersaglio come previsto dalle normative. Dal momento poi che tali convogliatori di flusso sono ottenuti perlopiù mediante stampaggio ad iniezione, risulta chiaro come per ciascun angolo di inclinazione, matematicamente determinato, occorra realizzare uno specifico convogliatori di flusso e quindi uno specifico stampo ad iniezione o comunque idonea attrezzatura.

Si à ̈ costretti pertanto spesso a limitare il numero di stampi e così il numero di convogliatori di flusso da produrre, ma in tal modo non si riesce più ad illuminare in modo ottimale e con difficoltà si rispettano i valori di riferimento previsti dalle normative vigenti. Per ovviare a ciò infatti occorrerebbe poter variare il predetto angolo di inclinazione del flusso della luce prodotta dal LED in modo continuo secondo molteplici, quasi infinite posizioni.

Altrimenti e a conferma di ciò di cui sopra, al fine di disporre delle molteplici inclinazioni necessarie dei flussi luminosi occorrerebbe realizzare uno stampo per ciascuna delle molteplici inclinazioni individuate, naturalmente con un grande dispendio di denaro e di tempo.

Va detto inoltre che i convogliatori di flusso ad asse verticale o inclinato fissi di tipo noto, non consentono l’effettuazione di quelle piccole ma utilissime messe a punto delle inclinazioni dei flussi luminosi prodotti dai vari LED una volta che le ottiche sono state montate sulla scheda elettronica. Trattandosi di convogliatori di flusso ad asse fisso, lo stesso non à ̈ infatti modificabile per ottenere quelle indispensabili tarature in merito alla corretta inclinazione dei flussi luminosi prodotti dai vari LED montati sulla scheda.

Altro grande problema nei sistemi di illuminazione a LED con convogliatori di flusso di tipo noto à ̈ che non à ̈ data possibilità all'utilizzatore finale di modificare l’inclinazione del flusso luminoso per renderlo più confacente alle proprie esigenze di illuminazione. Questo perché, tutti i sistemi menzionati e non facenti parte del presente ritrovato, dopo esser stati montati sulla scheda elettronica, non permettono alcuna ulteriore modifica dell’inclinazione dell’asse luminoso della luce prodotta da ciascun LED. In tal modo à ̈ preclusa qualsiasi possibilità all’utilizzatore finale di modifica dell'inclinazione dell’asse della luce proveniente da ciascun LED.

Esistono poi dei brevetti depositati che trattano dispositivi con LED ma che esulano dall’oggetto del presente trovato e che pertanto non possono essere considerati come delle anteriorità.

Un caso di questo tipo à ̈ dato dal brevetto nr. EP 2 039 990 A1 del 25 marzo 2009 che non à ̈ attinente all'oggetto del presente trovato dal momento che la rotazione del device indicato in posizioni diverse grazie alla presenza dei pioli, non porta al risultato di modificare l'inclinazione dell'asse del flusso luminoso, visto che il device che ruota non à ̈ un convogliatore di flusso ad asse inclinato

Un ulteriore caso di questo tipo à ̈ dato dal brevetto nr. US 2005/0024744 A1 del 3 febbraio 2005 che non à ̈ attinente all’oggetto del presente trovato dal momento che il device indicato, non disponendo di un asse ottico inclinato, non à ̈ in grado di modificare l’inclinazione dell’asse del flusso luminoso prodotto dal LED, né a maggior ragione di farlo in più posizioni e quindi ottenendo più inclinazioni dell’asse del flusso luminoso. Il device indicato à ̈ solo in grado di aprire il fascio luminoso ma ciò esula daN'oggetto del presente trovato.

Un ulteriore caso di questo tipo à ̈ dato dal brevetto nr. . WO 2004/070839 A2 del 19 agosto 2004 che non à ̈ attinente all’oggetto del presente trovato dal momento che il device indicato, non disponendo di un asse ottico inclinato, non à ̈ in grado di modificare l'inclinazione dell’asse del flusso luminoso prodotto dal LED, né a maggior ragione di farlo in più posizioni e quindi ottenendo più inclinazioni detrasse del flusso luminoso. Il device indicato à ̈ solo in grado di aprire il fascio luminoso ma ciò esula daN'oggetto del presente trovato.

Un ulteriore caso di questo tipo à ̈ dato dal brevetto nr. DE 20 2006 018081 U1 dell’8 febbraio 2007 che non à ̈ attinente all’oggetto del presente trovato dal momento che il device indicato, non disponendo di un asse ottico inclinato, non à ̈ in grado di modificare l’inclinazione dell'asse del flusso luminoso prodotto dal LED, né a maggior ragione di farlo in più posizioni e quindi ottenendo più inclinazioni dell'asse del flusso luminoso

Un ulteriore caso di questo tipo à ̈ dato dal brevetto nr. DE 10 2006 032428 A1 del 5 aprile 2007 che non à ̈ attinente all’oggetto del presente trovato dal momento che il device indicato, non disponendo di un asse ottico inclinato, non à ̈ in grado di modificare l'inclinazione dell’asse del flusso luminoso prodotto dal LED, né a maggior ragione di farlo in più posizioni e quindi ottenendo più inclinazioni dell’asse del flusso luminoso

Compito principale di quanto forma oggetto della presente domanda à ̈ quindi quello di risolvere i problemi tecnici evidenziati, eliminando gli inconvenienti sopra descritti di cui alle tecniche note.

Tale importante compito viene ad essere assolto da un sistema di rotazione del convogliatore di flusso luminoso ad asse ottico inclinato, rispetto all’asse luminoso del LED secondo molteplici valori e mediante la creazione di pioli sulfottica stessa che ne permettono l'orientamento in posizioni diverse ed in corrispondenza di corrispondenti fori creati in modo vantaggioso nella scheda elettronica. Tale sistema consente di modificare l'inclinazione proiettata in pianta dell’asse inclinato del convogliatore di flusso posto in corrispondenza al LED. Ciò permette di imputare molteplici angoli di inclinazione all’asse del convogliatore di flusso stesso rispetto all’asse del LED in modo tale consentire inclinazioni differenti dell’asse del flusso luminoso. In tal modo à ̈ così possibile illuminare in modo regolabile ed ottimale delle superfici di maggior estensione e decentrate rispetto al corpo illuminante.

Si riescono altresì ad illuminare, con delle efficienze sconosciute ai precedenti sistemi di cui alle tecniche note, delle zone decentrate rispetto al corpo luminante, che altrimenti rimarrebbero in ombra o con una illuminazione insufficiente. Si dispone inoltre di una soluzione tecnica fondamentale per l’ottemperanza ai requisiti previsti dalle normative sull’illuminazione urbana e stradale. Il produttore può così regolare l’inclinazione dei flussi luminosi prodotti da ciascun LED anche dopo il montaggio dei convogliatori di flusso sulla scheda, per una corretta taratura finale del sistema di illuminazione. Per particolari applicazioni inoltre, à ̈ data la possibilità all’utilizzatore finale di modificare lui stesso l’inclinazione di ciascun convogliatore e quindi ciascun flusso luminoso Fondamentale poi à ̈ la sensibile riduzione di costo conseguita mediante la realizzazione di un unico convogliatore di flusso luminoso, oggetto del presente trovato, in grado di garantire molteplici inclinazioni del flusso, in luogo della realizzazione di molteplici convogliatori di flusso ciascuno con una propria inclinazione fissa dell’asse ottico (e quindi costose molteplici attrezzature di produzione quali ad esempio stampi ad iniezione). Ovviamente, tale vantaggio si ripercuote positivamente anche nei tempi di sviluppo dei progetti notevolmente più contenuti grazie al nuovo ritrovato.

Il compito e gli scopi sopra accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un sistema di rotazione costituito da uno o più pioli ricavati sulla base del convogliatore di flusso posta a contatto con la scheda elettronica e che vengono a trovar corrispondenti sedi in appositi fori di centraggio ricavati opportunamente, in precedenza, nella scheda elettronica. Tali fori sono disposti attorno ad una circonferenza ideale concentrica al punto di rotazione del convogliatore di flusso stesso. Posizionando il convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato a mezzo dei predetti pioli sulla scheda elettronica ed in corrispondenza ai fori relativi all’inclinazione in pianta desiderata, si ottengono posizionamenti differenti del convogliatore di flusso luminoso e quindi orientamenti differenti del fascio luminoso stesso.

Così facendo, pur mantenendo costante l’inclinazione dell'asse inclinato del convogliatore di flusso rispetto ad un asse verticale e perpendicolare alla scheda elettronica, si ottiene una variazione dell'inclinazione in pianta di predetto asse, intesa come proiezione in pianta dello stesso.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato rispetto a quanto in precedenza detto, risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune particolari ma non esclusive forme di realizzazione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegni.

La fig. 1 illustra, in una vista in sezione, il convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato, montato sulla scheda elettronica, in corrispondenza del LED e centrato grazie all'utilizzo dei pioli posizionati nelle rispettive sedi. La fig. 2 illustra, in una sezione particolareggiata ingrandita, un piolo nella relativa sede ricavata nella scheda elettronica.

La fig. 3 illustra, in una vista in pianta, due convogliatori di flusso ad asse inclinato fissati con diversa inclinazione sulla scheda elettronica.

La fig. 4 illustra in una vista di tre quarti il convogliatore di flusso posizionato sulla scheda elettronica.

La fig. 5 illustra, in una vista di tre quarti il convogliatore di flusso con in evidenza i pioli.

La fig. 6 illustra, in una vista di tre quarti in esploso il convogliatore di flusso ad asse inclinato e la scheda elettronica con i relativi pioli e le corrispondenti sedi.

La fig. 7 illustra, in una vista in esploso, il convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato e la scheda elettronica con una sede con differente forma.

La fig. 8 illustra, in una vista di tre quarti, il convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato montato sulla scheda secondo la soluzione di cui al punto precedente.

Con riferimento alle figure precedentemente citate si à ̈ indicato con A il convogliatore di flusso luminoso ad asse inclinato, con t-t l’asse ottico del convogliatore di flusso luminoso inclinato di un angolo alfa rispetto alla verticale, in rotazione attorno aN’asse s-s del LED ed in appoggio sulla scheda elettronica B. Con la lettera C à ̈ stato indicato il LED.

Con M sono stai indicati i pioli e con Q le relative sedi-fori. Con Z Ã ̈ stata indicata la sede per i pioli con una differente forma realizzativa.

Premesso ciò, in fig. 1 à ̈ descritto il funzionamento del presente ritrovato ove il convogliatore di flusso ad asse inclinato risulta posizionato sul scheda elettronica in corrispondenza del LED e centrato grazie aH’utilizzo dei pioli M posizionati in corrispondenza di corrispondenti fori Q.

La realizzazione di molteplici fori Q con relativi centri disposti lungo una circonferenza ideale concentrica all’asse del LED, permette di ottenere le sedi atte ad accogliere i pioli di centraggio del convogliatore di flusso A in molteplici posizioni. Queste differenti posizioni del convogliatore di flusso permettono di ottenere una variazione dell'inclinazione beta dell’asse ottico del convogliatore di flusso ad asse inclinato t-t proiettato in pianta secondo t-t2. Ciò consente perciò di direzionare il fascio luminoso deviato dall'asse ottico del convogliatore di flusso non più secondo un’inclinazione fissa e non modificabile dell’asse luminoso t-t proiettato in pianta ma altrimenti secondo molteplici orientamenti.

Grazie perciò all’azione svolta dal presente ritrovato, la deviazione dell’asse luminoso s-s prodotto dal LED C causata dall'inclinazione dell’asse del convogliatore di flusso ad asse inclinato t-t à ̈ consentita con gli stessi valori ma in rotazione rispetto ad un asse verticale al piano di appoggio. In tale modo la rotazione del convogliatore di flusso A1 attorno al supporto A2 à ̈ consentita in molteplici direzioni e non più secondo un'unica inclinazione fissa come da tecnica nota .

Naturalmente, la forma dei pioli e quella delle relative sedi, possono differire come, a titolo di esempio, indicato nelle figg. 7 e 8. Si nota come, in tal caso, le sedi dei pioli non siano più dei semplici fori ma assumano invece la forma di asole opportunamente conformate.

Ovviamente, la soluzione sopra descritta può trovare altre forme rea lizzati ve sempre all’interno di quanto forma oggetto del presente trovato.

Si à ̈ così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefissati essendosi escogitato un sistema per la rotazione dell’asse ottico di un convogliatore di flusso luminoso attorno all’asse luminoso del LED ed in grado perciò di deviare l’asse ottico del fascio luminoso prodotto dal LED secondo molteplici inclinazioni e non più secondo solo un angolo fisso e non modificabile, come alle precedenti tecniche note. In tal modo si à ̈ così ottenuta la possibilità di illuminare in modo migliore ed ottimale ampie e decentrate superfici rispetto al corpo luminante. Non sono più necessarie molteplici convogliatori di flusso, ciascuno dei quali con un proprio unico angolo di inclinazione dell'asse ottico, ma à ̈ sufficiente utilizzare un unico tipo di convogliatore di flusso luminoso sviluppato con il sistema di rotazione di cui al presente ritrovato. Ad ognuno di questi convogliatori di flusso ad asse inclinato, tutti uguali tra loro, viene impostato un opportuno angolo di inclinazione rispetto all’asse del LED.

In tal modo, si realizza un unico tipo di convogliatore di flusso in luogo dei molteplici prima necessari. Si riduce così drasticamente il numero di stampi necessari con una conseguente significativa riduzione in termine di costi e di tempi di realizzazione. Ora à ̈ altresì consentita la possibilità sia ai produttore che all’utilizzatore finale di apportare tutti i correttivi necessari airinclinazione del convogliatore di flusso ad asse inclinato e quindi del flusso luminoso di uscita senza per questo dover cambiare il convogliatore di flusso stesso con uno differente.

Naturalmente il ritrovato à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del medesimo concetto inventivo.

Naturalmente, anche i materiali nonché le dimensioni costituenti i singoli componenti il ritrovato potranno essere i più pertinenti a seconda delle specifiche esigenze.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema per la modifica dell'inclinazione dell'asse del fascio luminoso prodotto da un LED secondo molteplici valori e mediante la rotazione di un convogliatore di flusso luminoso ad asse ottico inclinato, rispetto all’asse luminoso del LED e che si caratterizza per il fatto che sulla base di appoggio alla scheda elettronica del convogliatore di flusso sono ricavati in modo solidale uno o più pioli mobilmente interconnessi a corrispondenti fori ricavati nella scheda elettronica.
2. 2 Sistema per la modifica dell'inclinazione dell'asse del fascio luminoso prodotto da un LED che si caratterizza per il fatto che i predetti fon sono disposti con i centri posizionati in corrispondenza di una circonferenza concentrica all’asse del LED 3 Sistema per la modifica dell'inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED come alle rivendicazioni 1) e 2), che si caratterizza per il fatto che la forma dei pioli e delle relative sedi realizzate nella scheda elettronica potranno assumere forme diverse ed adeguate allo SCOpO. Sistema per la modifica dell’inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED come alle rivendicazioni 1), 2) e 3) che si caratterizza per il fatto che il convogliatore di flusso luminoso à ̈ costituito da un corpo cavo con superfici interne riflettenti anziché pieno e trasparente. } Sistema per la modifica dell'inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4) che si caratterizza per il fatto che i pioli vengono ricavati o applicati sulla scheda elettronica e le relative sedi femmina sono ricavate nel convogliatore di flusso luminoso. 6) Sistema per la modifica dell'inclinazione dell’asse del fascio luminoso prodotto da un LED come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4) e 5) che si caratterizza per il fatto che l'inclinazione dell'asse del convogliatore di flusso luminoso può assumere uno o più valori