專利名稱：用于以拉桿和/或牽引索工作的機械－電動式移動裝置的安全保險裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全保險裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機械-電動式移動裝置，例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置、懸掛式望遠鏡的移動裝置、縮放儀的移動裝置、點式提升機的移動裝置等。
這種類型的機械-電動式裝置例如是一種舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置，如懸掛在一根工字梁上的照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在劇院或電視演播室的天花板附近。所述裝置可沿垂直方向移動；其目的在于調(diào)整舞臺或演播室照明燈的垂直位置，使其符合節(jié)目制作的要求。舞臺或演播室照明燈被懸掛在工字梁上的支架上。本發(fā)明所述安全保險裝置的作用在于，當整個裝置的行程上出現(xiàn)障礙物時，能夠阻止承載著舞臺或演播室照明系統(tǒng)的裝置繼續(xù)移動。公知的這種安全保險裝置是根據(jù)過載或欠載測量原理工作的。通過測量過載可確定作用在移動裝置上的力是否超過了最高規(guī)定值。如果該確認被證實，則機械-電動裝置的驅(qū)動裝置將停車，或者使驅(qū)動裝置停止運行。當固定有舞臺或演播室照明燈的裝置向上移動時，也會出現(xiàn)過載。
通過欠載測量可以確認，當固定有舞臺或演播室照明燈的裝置垂直向下移動時，這種向下運動被處在行程上的物體所阻礙。如果所述裝置在運行過程中碰到這種物體上，則該裝置作用在測量裝置上的力將會減小。如果確認了這種欠載情況，固定有舞臺或演播室照明燈的裝置的驅(qū)動裝置將停車，甚至不再運行。
公知的安全保險裝置所采用的原理是，當固定有舞臺或演播室照明燈的裝置出現(xiàn)過載或欠載時，一個機械部件將促使該裝置朝一個或另一個方向運動。這種機械部件例如是一個彈簧，它與一個杠桿或搖臂及類似形狀的釋放機構(gòu)相結(jié)合，該彈簧在超過一個最大可能的過載或低于一個最大可能的欠載時觸動一些機電微動開關(guān)，這些開關(guān)應放置于在上述前提下借助觸發(fā)件能被操作的位置上，該微動開關(guān)的輸出信號或者是開，或者是關(guān)；機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置的控制單元將收到該信號，然后在上述前提下使驅(qū)動裝置停止運行。
在過載或欠載情況出現(xiàn)和驅(qū)動裝置關(guān)閉之間，通常設(shè)計成彈簧的機械部件必須首先由于過載或欠載而變形或偏轉(zhuǎn)，然后與該機械部件或彈簧組合在一起的觸發(fā)部件必須發(fā)生機械位移，使得該觸發(fā)部件觸動電子-機械式微動開關(guān)，該開關(guān)的輸出信號則輸入驅(qū)動裝置的控制單元。
不僅在探測作用在機械電動式移動裝置上的力的過程中，而且在出現(xiàn)過載或欠載時產(chǎn)生和繼續(xù)傳遞由該力引導出的可使上述機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置停車的輸出信號的過程中，有許多相互依靠相互作用的部件共同參與。此外，需要實現(xiàn)若干個順序連接的步驟，直到一顯示過載或欠載的輸出信號由電子-機械式微動開關(guān)輸入到驅(qū)動裝置的控制單元中。另外，公知的安全保險裝置還有一個缺點，即借助由電子-機械式微動開關(guān)所提供的輸出信號僅僅能確認是否存在或不存在過載或欠載狀態(tài)。。
本發(fā)明的目的在于，提供一種安全保險裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機械-電動式移動裝置，借助它一方面能夠準確地測量作用在機械-電動式移動裝置上的力，另一方面與現(xiàn)有技術(shù)相比能對過載或欠載狀態(tài)作出更快的反應。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即所述安全保險裝置具有一個載荷測量裝置，通過該裝置可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機械-電動式移動裝置上的實際載荷，并且連續(xù)地發(fā)出一個與該實際載荷相對應的負載信號，由于可連續(xù)地測量作用在機械-電動式移動裝置上的實際載荷，所以只要該實際載荷出現(xiàn)上升或下降，即可采取反措施，將機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置關(guān)閉。由于連續(xù)地測量實際載荷，還可實現(xiàn)在異常情況下如果還沒有出現(xiàn)過載或欠載情況，早期采取反措施，例如對設(shè)備進行維修或保養(yǎng)。
在本發(fā)明所述的安全保險裝置中，所述載荷測量裝置相宜地具有一個電子式拉應力或壓應力傳感器。從拉應力或壓應力傳感器所測得的應力狀態(tài)中可直接得出拉應力或壓應力傳感器所測得的實際載荷的能級。由于拉應力或壓應力傳感器的工作采用電子方式，所以無需其他中間步驟即可產(chǎn)生與其應力狀態(tài)相對應的輸出信號，并且繼續(xù)傳遞該信號。
在本發(fā)明所述的安全保險裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)對載荷測量裝置的輸出信號的直接響應。其方式是，所述載荷測量裝置連續(xù)產(chǎn)生與實際載荷相對應的輸出信號，該信號進入機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置的控制單元中，并且當載荷測量裝置的輸出信號高于或低于一個上限或下限信號時，所述驅(qū)動裝置借助于控制單元可被斷開或停止運行。
一種簡單的方式是，所述上限信號通過一個最大允許載荷確定，所述下限信號通過一個最小允許載荷確定。
作為另一種可供選擇的方案，所述上限信號可通過每單位時間的最大允許載荷增量確定，所述下限信號通過每單位時間的最大允許載荷減量確定。
為盡量減小技術(shù)結(jié)構(gòu)的開銷，并且盡量減小過載或欠載出現(xiàn)和本發(fā)明所述的安全保險裝置將驅(qū)動裝置關(guān)閉之間的時間延遲，所述載荷測量裝置的輸出信號最好送入所述驅(qū)動裝置的控制單元的一微處理器內(nèi)進行處理。
對作用在機械-電動式移動裝置上的實際載荷的測量和收集以及和該實際載荷相對應的輸出信號的產(chǎn)生可以通過唯一一個部件連續(xù)地實現(xiàn)，其實現(xiàn)方式是，構(gòu)成本發(fā)明所述安全保險裝置中的載荷測量裝置的電子式拉應力或壓應力傳感器是作為應變應力測量器來設(shè)計的。實際載荷可直接引起應變應力測量器工作狀態(tài)的改變，這可同時導致具有該應變應力測量器的一電路電壓狀態(tài)的改變，從而使載荷測量裝置的輸出信號發(fā)生變化。此時應變應力測量器的正常電壓與所述機械-電動式移動裝置的某個工作狀態(tài)相匹配，在這個電壓下機械-電動式移動裝置可無故障地工作，例如不存在障礙物等。一旦出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，例如出現(xiàn)了一個障礙物，則將導致作用力的增加或減小，從而引起應變應力測量器的電壓狀態(tài)的變化，同時導致具有該應變應力測量器的載荷測量裝置電路的輸出信號的改變。
所述應變應力測量器相宜地布置在一個彈性元件的表面上。該彈性元件從其標準位置發(fā)生變化時，可直接導致應變應力測量器的工作狀態(tài)發(fā)生變化，同時導致具有該應變應力測量器的載荷測量裝置電路的輸出信號的改變。
在本發(fā)明所述的安全保險裝置中，一種在結(jié)構(gòu)工藝上開銷較小的方案是，所述應變應力測量器由應變測量條構(gòu)成，其與實際載荷成比例的電壓狀態(tài)實際上可直接作為輸出信號，輸入機械-電動式移動裝置驅(qū)動裝置的控制單元。
所述彈性元件可以采用形狀極為簡單的片簧，應變測量條以適當?shù)姆绞焦潭ㄔ谠撈缮稀?br> 也可用電子式拉應力或壓應力傳感器作為負荷測量計，例如采用以壓電效應為基礎(chǔ)的負荷測量計。
在本發(fā)明所述的安全保險裝置中，所述載荷測量裝置相宜地具有無橫向力作用的負載能力。
如果使用應變測量條，則最好將其作為一個橋式電路的組成部分，所述橋式電路特別是惠斯頓橋式電路，通過該電路可精確地測量和計算應變測量條的長度變化。
本發(fā)明所述安全保險裝置可特別用于保證舞臺照明裝置、電視演播室、或其他節(jié)目制作單位的連桿照明懸架的安全。
下面借助附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，附圖中

圖1為本發(fā)明安全保險裝置的側(cè)視圖；圖2為圖1所示安全保險裝置的前視圖；圖3為本發(fā)明安全保險裝置連接在一個驅(qū)動裝置的控制單元上的原理圖；圖4為照明懸掛裝置。
本發(fā)明安全保險裝置的作用是，當在舞臺或電視演播室照明系統(tǒng)的移動裝置的運動軌道上出現(xiàn)障礙物而造成過載或欠載情況時，就使該移動裝置停止下來。
本發(fā)明安全保險裝置以下述方式集成在機械-電動式移動裝置的懸架上。
一根工字型橫梁1以通常的方式固定在演播室的天花板附近。
在工字型橫梁1上借助兩個螺栓固定件2，它們分別固定在工字型橫梁1的一下邊和一中間夾板3上，并固定一板簧4，該板簧朝著工字型橫梁1的長度方向延伸并超出中間夾板3。
在板簧4上通過一連接螺栓5懸掛著一個支架6，在此，選擇連接螺栓5和板簧4之間的相對位置，使得支架6上的機械負荷改變時，會引起板簧4產(chǎn)生盡可能大的彎曲變形。
在圖示實施例中，在支架6上固定有鋼帶7，在該鋼帶上懸掛有圖4所示的支承裝置17。該支承裝置可以機械-電動方式移動，所以可在演播室內(nèi)將舞臺或演播室照明系統(tǒng)布置到所需要的垂直高度上。
板簧4和在其上面設(shè)置的應變測量條8構(gòu)成一載荷測量裝置9。所述應變測量條8處在一個合適的電路如惠斯頓橋式電路內(nèi)，所以應變測量條的長度變化可作為輸出信號，通過電纜10送入固定有舞臺或演播室照明系統(tǒng)的機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置控制單元11中，并且最好送入該控制單元11的一個微處理器12內(nèi)。
支架6上作用的載荷出現(xiàn)改變時，板簧4的位置所發(fā)生的變化將直接造成應變測量條8發(fā)生長度變化，該應變測量條見圖3中所示用于支架兩懸架的惠斯頓橋式電路13。
圖3所示的兩個惠斯頓橋式電路13分別由兩個應變測量條8和公知的電阻14和15組成。
惠斯頓橋式電路13中的應變測量條8的長度變化會直接引起惠斯頓橋式電路13的輸出信號變化，其中該輸出信號的一相應變化通過電子元件16輸入到驅(qū)動裝置控制單元11的微處理器12內(nèi)。
通過惠斯頓橋式電路13的輸出信號變化可顯示出現(xiàn)了過載或欠載情況，從而將機械-電動式舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置的驅(qū)動裝置停機。
由于基于惠斯頓橋式電路13的輸出信號始終可知實際載荷，因而該輸出信號也可用于測量大于或小于某種欠載或過載狀態(tài)的變化情況。
應當指出的是，所述應變測量條8在與所述實施例不同的變型中，可用在舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置懸架中的任何受到應力作用的部件上。
連續(xù)的輸出信號是與實際載荷成比例的。信號持續(xù)地產(chǎn)生，以便只要實際載荷超出了允許范圍，就根據(jù)過載或欠載狀態(tài)立即使驅(qū)動裝置停止下來。
權(quán)利要求
1．一種安全保險裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機械-電動式移動裝置，例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置、懸掛式望遠鏡的移動裝置、縮放儀的移動裝置、點式提升機的移動裝置等，其特征在于一個載荷測量裝置(9)，借助該裝置可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機械-電動式移動裝置上的實際載荷，并且連續(xù)地產(chǎn)生一個與該實際載荷相對應的輸出信號。
2．如權(quán)利要求1所述的安全保險裝置，其載荷測量裝置(9)具有一個電子式拉應力或壓應力傳感器。
3．如權(quán)利要求1或2所述的安全保險裝置，其中，所述載荷測量裝置(9)的輸出信號被輸入機械-電動式移動裝置的驅(qū)動裝置的控制單元(11)中，并且當載荷測量裝置(9)的輸出信號高于或低于一個上限或下限信號時，所述驅(qū)動裝置借助控制單元(11)可被停機或停止運行。
4．如權(quán)利要求3所述的安全保險裝置，其中，所述上限信號通過一個最大允許載荷確定，所述下限信號通過一個最小允許載荷確定。
5．如權(quán)利要求3或4所述的安全保險裝置，其中，所述上限信號通過一個時間單元內(nèi)的最大允許載荷增量確定，所述下限信號通過一個時間單元內(nèi)的最大允許載荷減量確定。
6．如權(quán)利要求3至5中任一項所述的安全保險裝置，其中，所述載荷測量裝置(9)將其輸出信號輸入所述驅(qū)動裝置的控制單元(11)的一微處理器(12)內(nèi)。
7．如權(quán)利要求2至6中任一項所述的安全保險裝置，其中，所述電子式拉應力或壓應力傳感器是應變應力測量器。
8．如權(quán)利要求7所述的安全保險裝置，其中，所述應變應力測量器設(shè)置在一個彈性元件的表面上。
9．如權(quán)利要求8所述的安全保險裝置，其中，所述應變應力測量器具有應變測量條(8)。
10．如權(quán)利要求9所述的安全保險裝置，其中，所述彈性元件是板簧(4)。
11．如權(quán)利要求2至6中任一項所述的安全保險裝置，其中，所述電子式拉應力或壓應力傳感器是一個負載測量計，例如是一個以壓電效應為基礎(chǔ)的負荷測量計。
12．如權(quán)利要求1至11中任一項所述的安全保險裝置，其載荷測量裝置(9)具有無橫向力作用的承載能力。
13．如權(quán)利要求9或10所述的安全保險裝置，其中，所述應變測量條(8)是一個橋式電路(13)的組成部分，特別是一個惠斯頓橋式電路(13)的組成部分。
14．如權(quán)利要求1至13中任一項所述的安全保險裝置，借助該裝置保證舞臺照明裝置、電視演播室、或其它節(jié)目制作單位的連桿照明懸架的安全。
全文摘要
一種安全保險裝置,用于以拉桿/牽引索工作的機械—電動式移動裝置,例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動裝置、懸掛式望遠鏡的移動裝置、縮放儀的移動裝置、點式提升機的移動裝置等,本發(fā)明所述裝置能夠毫不遲延地對過載或欠載狀態(tài)作出反應,而且對實際負載在允許范圍內(nèi)的變化也能進行測量。為此該安全保險裝置具有一個載荷測量裝置,借助該載荷測量裝置(9)可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機械—電動式移動裝置上的實際載荷,并且連續(xù)地產(chǎn)生一個與該實際載荷相對應的輸出信號。
文檔編號F21V25/00GK1212050SQ97192427
公開日1999年3月24日 申請日期1997年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者蓋伊·萊南恩, 喬澤夫·威爾肯斯 申請人:西門子公司