СИСТЕМЫ ПОДЪЕМНОГО УЗЛА И СПОСОБЫ
SYSTEMS OF LIFTING ASSEMBLY AND METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая группа изобретений относится к системам подъемного узла и способам. Варианты осуществления настоящей группы изобретений могут быть пригодными для подъема и опускания груза во время театральных спектаклей.
Предпосылки изобретения
Места для проведения представлений, такие как театры, арены, концертные залы, аудитории, школы, клубы, образовательные учреждения и телестудии могут использовать рейки или балки для подвешивания, подъема и/или нижнее освещение, декорации, шторы и другое оборудование, которое можно перемещать относительно сцены или пола. Такие рейки могут включать в себя трубу или соединенные секции трубы, которые образуют заданную длину рейки. Рейки могут иметь 50 футов или более в длину. Для поддержания тяжелых грузов или подвешивания в точках, расположенных на расстоянии друг от друга, например, 15-30 футов, рейки могут быть выполнены в различных конфигурациях, таких как лестница, треугольная или коробчатая ферма. Ряд подъемных систем имеются в наличие для поддержания, подъема или опускания реек и/или предметов, используемых в таких местах для проведения представлений.
Рейки могут уравновешиваться для уменьшения эффективного веса реек и любых соединенных с ней грузов. В результате, сила, необходимая для подъема и опускания реек, может быть уменьшена. Однако известные системы противовеса могут представлять значительные расходы относительно как необходимого оборудования, так и затраченного времени для установки такого оборудования.
Некоторые известные подъемные системы могут использовать лебедку для подъема и/или опускания реек и других предметов. Такие лебедки могут быть управляемыми вручную, механизированными и/или с электрическим приводом. Другие известные подъемные системы могут использовать гидравлическое или пневматическое устройство для подъема и/или опускания.
Известные подъемные системы могут включать в себя блокирующее устройство и устройство для ограничения по перегрузки. В системе противовеса с мешками с песком, например, блокирующим устройством может быть только веревка, прикрепленная к нагельной планке, установленной на сцене. Ограничение по перегрузке может регулироваться за счет размера мешка с песком. В таком исполнении такелажного оборудования, однако, ряд дополнительных мешков может быть добавлен к комплекту канатов и, таким образом, это может превысить безопасный предел подвесных канатов и сделать недействительным признак ограничения по перегрузке.
Подъемные системы, которые используют лебедки, могут использовать блокирующее устройство, такое как храповая защелка. Когда такие лебедки сильно нагружены, блокирующая способность храповой защелки или другого блокирующего устройства может быть уменьшена, приводя к опасному падению подвешенного груза. В результате, известные подъемные системы могут иметь меньшую блокирующую способность, чем эффективные предохранительные устройства.
Кроме того, известные подъемные системы могут быть выполнены таким образом, что шкив, или колосник, устройство прикрепляется непосредственно к потолочной опоре здания. В результате, нежелательная величина горизонтального напряжения может быть сосредоточено на потолочных опорах здания, к которым прикрепляются система и соединенный с ней груз.
Веревки или канаты, используемые для подъема и/или опускания рейки или другого груза, могут наматываться на барабан и разматываться с барабана, соединенного с двигателем подъемной системы. В известных подъемных системах канаты могут тереться неравномерно о соседние канаты при наматывании их вокруг барабана и разматывании с него. Такое неравномерное истирание может вызвать трение, которое может увеличить скорость, при которой канаты, барабан и другие элементы необходимо ремонтировать и/или заменять. Кроме того, такое трение может стать причиной повышенного шума, который может быть нежелательным во время некоторых театральных представлений.
Некоторые известные барабаны могут иметь размер, и/или наматывать канаты вокруг барабанов, так что необходимо большое пространство для расположения барабана в подъемной системе или около нее. В барабанах «колеблющегося» типа и барабанах «свайного» типа канаты наматываются вокруг барабана вертикально поверх себя. Например, в барабане «свайного» типа после полной намотки канатов через поверхность барабана, он вытесняется ко второму слою на фланце на боковой стороне барабана. Затем, канат наматывается обратно через барабан в противоположном направлении. Для перемещения через барабан канат должен проходить через две «выемки» каната предыдущей намотки. Такое «прохождение» подвергает канат истиранию, разрушению и сжиманию при его вталкивании в две выемки каната через выпуклость первого слоя каната. Такое напряжение может вызвать неравномерное движение канатов при их наматывании на барабан и/или разматывания с него. Такие вертикально расположенные витки каната в известных барабанах приводят к тому, что необходим увеличенный крутящий момент для наматывания канатов на барабан и разматывании с него.
Известные подъемные системы могут включать в себя систему управления канатами, в которой электрические провода в кабеле уложены в слоях назад и вперед один поверх другого. Такие системы управления канатами рискуют сжать и/или защемить канат (и провода).
Таким образом, существует необходимость в барабане подъемной системы, который может наматывать и разматывать канаты равномерно и с возможностью управления для минимизации трения и шума. Существует необходимость в барабане подъемной системы, который занимает относительно небольшую площадь. Существует необходимость в барабане подъемной системы, который имеет уменьшенную потребность в крутящем моменте и, таким образом, является более экономичным. Существует необходимость в системе подъемного узла, которая включает в себя систему управления канатами, которая предотвращает ненужное сжимание и/или защемление электрических и/или других проводов или канатов при подъеме и опускании груза.
Краткое описание
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя, по существу, прямоугольную трубу, содержащую отверстие в нижней части вдоль, по меньшей мере, части длины трубы и соединяемую с потолочным элементом, приводное устройство, соединенное снаружи на одном конце трубы, конусообразный барабан, функционально соединенный с приводным устройством и предназначенный для наматывания множества канатов вокруг барабана и разматывания с него для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам, и множество колосников, соединенных внутри с трубой для перенаправления канатов с обычно горизонтальной траектории от барабана на обычно вертикальную траекторию через отверстие в нижней части трубы к прикрепленному предмету.
В некоторых вариантах осуществления барабан может дополнительно содержать вершину, имеющую первый диаметр, и основание, имеющее второй диаметр, больший первого диаметра, участок с постоянным диаметром, имеющий первый диаметр и проходящий от вершины, участок с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий от участка с постоянным диаметром к основанию, множество дискретных периферийных желобов на участке с постоянным диаметром, причем каждый желоб выполнен с возможностью направления и удержания одного из канатов в заданном положении вокруг барабана, и первый из желобов, расположенный рядом с участком с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий в направлении вдоль окружности вокруг участка с постепенно увеличивающимся диаметром. Первый из канатов может наматываться в первом желобе вокруг участка с постоянным диаметром и участка с постепенно увеличивающимся диаметром к основанию. Некоторые такие варианты осуществления могут дополнительно включать в себя узел для направления каната, содержащий подвижный направляющий блок, имеющий направляющее отверстие для каждого из канатов и функционально соединенный с барабаном, так что направляющий блок может перемещаться под, по существу, тем же углом, что и барабан, для направления канатов при их наматывании на барабан и разматывании с него.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя систему управления канатами, в которой один конец, по меньшей мере, одного из множества проводов соединяется с входным источником, соединенным с приводным устройством, и противоположный конец, по меньшей мере, одного из проводов соединяется с выходным объектом, перемещаемым с предметом, кабель, содержащий провода, для содержания множество проводов и лоток, соединенный вдоль длины предмета и имеющий размеры для вмещения кабеля, содержащего провода. Кабель, содержащий провода, может перемещаться между первым, по существу, вертикальным положением, когда предмет полностью опущен, и вторым, по существу, горизонтальным положением в лотке, когда предмет полностью поднят. В некоторых вариантах осуществления, когда предмет полностью поднят, кабель, содержащий провода, содержит двойной или одинарный слой в лотке. В некоторых вариантах осуществления лоток может соединяться с трубой.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя множество продольных частей трубы, соединяемых друг с другом встык, и стыковой зажим, содержащий верхнюю пластину и нижнюю пластину, выполненные с возможностью вмещения и затягивания вокруг двух стыкуемых концов частей трубы.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя приемное устройство для трубы с фиксацией на балке, содержащее пару противоположных крюков, выполненных с возможностью прочного стягивания на противоположных сторонах потолочного элемента и, по меньшей мере, две противоположные вставки, перемещаемые вертикально внутри каждого крюка и раздвигаемые для вмещения трубы и совместной фиксации после вмещения трубы. Труба может включать в себя выступающую вверх часть, содержащую конусообразный конец с фланцем, выполненным с возможностью надежного зацепления с приемным устройством для трубы с фиксацией на балке. Каждый крюк может дополнительно включать в себя пару противоположных зажимов, перемещаемых вертикально внутри крюка, так что, когда выступающая вверх часть вставляется в крюк, зажимы перемещаются вверх и принудительно открываются конусообразным концом, и фланец конца располагается наверху зажимов для фиксации трубы в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке. В некоторых вариантах осуществления труба может перемещаться в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке в направлении, перпендикулярном потолочному элементу, к которому прикреплено приемное устройство для трубы с фиксацией на балке.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя самофиксирующийся колосник, который может наклоняться из положения фиксации, так что колосник может переустанавливаться вдоль длины трубы и, затем, наклоняться назад в положение фиксации. В некоторых вариантах осуществления труба может дополнительно включать в себя направляющую с пазом на внутренней поверхности каждой или обеих передней и задней сторон трубы, выполненную с возможностью направления колосника.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя держатель каната, содержащий рычаг, проходящий через участок с постоянным диаметром и участок с увеличивающимся диаметром барабана вдоль оси канатов и смещенный к барабану для удержания канатов в положении вокруг участка с постоянным диаметром в случае потери натяжения одного или более канатов. В некоторых вариантах осуществления конец держателя каната может прикрепляться к направляющему устройству, перемещаемому через участок с постоянным диаметром барабана с одинаковой скоростью, когда канаты наматываются на барабан и разматываются с него. В некоторых вариантах осуществления направляющее устройство может дополнительно включать в себя нижний конечный переключатель, выполненный с возможностью измерения степени разматывания канатов, в качестве индикатора, когда предмет полностью опущен, и верхний конечный переключатель, выполненный с возможностью измерения степени наматывания канатов, в качестве индикатора, когда предмет полностью поднят.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя устройство обнаружения провисающего каната, содержащее рычаг датчика обнаружения провисающего каната, смещенный к одному из канатов и перемещаемый в ответ на потерю натяжения каната, и переключатель, быстро реагирующий на перемещение рычага датчика и выполненный с возможностью регулирования перемещения канатов.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя низкопрофильный регулятор, содержащий первую направляющую каната, прикрепленную к первой пластине и имеющую траекторию каната под углом 90 градусов, вторую направляющую каната, прикрепленную ко второй пластине, расположенную горизонтально на расстоянии от первой направляющей каната и имеющую траекторию каната под углом 180 градусов, и горизонтальное регулировочное устройство, прикрепленное к первой и второй пластинам, выполненное с возможностью удержания регулируемого расстояния между первой и второй пластинами. Канат может направляться вертикально от колосника в первую направляющую каната, из первой направляющей каната в первом горизонтальном направлении на конец второй направляющей каната и из второй направляющей каната во втором противоположном горизонтальном направлении к точке крепления на первой пластине. Горизонтальное регулировочное устройство можно регулировать для изменения длины каната между колосником и предметом.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя тормозное устройство для ограничения скорости, содержащее тормозной диск, прикрепленный к приводному валу, расположенный с возможностью вращения между подвижной тормозной накладкой, перемещаемой к неподвижной тормозной накладке. Тормозная колодка может прикрепляться к подвижной тормозной накладке, и выполнена с возможностью перемещения вверх по наклонной плоскости, когда предмет опускается, для прижатия к тормозному диску и прекращения вращения тормозного диска и приводного вала, и перемещения вниз по наклонной плоскости, когда предмет поднимается, для обеспечения вращения тормозного диска и приводного вала.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя поворотный рычаг наклона, прикрепленный с возможностью поворота к концу трубы над приводным устройством, содержащий верхний блок, расположенный рядом с трубой, и нижний блок, расположенный рядом с приводным устройством, так что нижний блок может поворачиваться в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси трубы. Поворотный рычаг наклона может поворачиваться для направления канатов под заданным углом наклона при разматывании канатов с барабана и наматывании на него.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя подъемную систему и/или способ, включающие в себя датчик нагрузки, соединенный между приводным устройством и корпусом приводного устройства и содержащий первую часть и вторую часть, причем каждая часть выполнена с возможностью перемещения к другой части, таким образом, измеряются изменения силы нагрузки на предмет, стремящейся отвести приводное устройство от корпуса приводного устройства. Датчик может быть выполнен с возможностью регулирования перемещения предмета при измерении изменений усилия нагрузки.
Признаки систем подъемного узла и способов могут быть осуществлены отдельно или в сочетании в одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения. Как будет понятно специалистам в данной области техники, возможны многие разные варианты осуществления систем подъемного узла и способов. Дополнительные применения, преимущества и признаки аспектов настоящего изобретения изложены в иллюстративных вариантах осуществления, описанных подробно в данном документе, и станут более понятными для специалистов в данной области техники после изучения нижеследующего.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид системы подъемного узла в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид системы подъемного узла, показывающий приводное устройство, и вид в частичном разрезе трубы сжатия и элементов внутри трубы в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - вид в крупном плане приводного устройства, показанного в системе подъемного узла на фиг.2.
Фиг.4 - другой вид в крупном плане приводного устройства, показанного в системе подъемного узла на фиг.2.
Фиг.5 - перспективный вид конца верхнего блока системы подъемного узла с удаленной передней половиной трубы сжатия для показа внутренних элементов в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 - перспективный вид приводного устройства, или силовой головки, системы подъемного узла, показывающий гибридный прогрессивный барабан в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - перспективный вид гибридного барабана, содержащего участок с постоянным диаметром и участок с постепенно увеличивающимся диаметром, используемого в силовой головке в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 - схематичный вид в разрезе барабана в силовой головке подъемного узла, показанной в варианте осуществления на фиг.6, показывающий канаты, намотанные вокруг участка с одинаковым диаметром и участка с увеличивающимся диаметром барабана гнездовым способом.
Фиг.9 - вид барабана в силовой головке подъемного узла, показанного в варианте осуществления на фиг.6, открытого вдоль оси барабана и сплющенного для изображения желобов, а также участка с одинаковым диаметром и участка с увеличивающимся диаметром барабана.
Фиг.10 - схематичный перспективный вид барабана в силовой головке подъемного узла, показанного в варианте осуществления на фиг.6, открытого вдоль оси барабана и сплющенного, показывающий канаты, намотанные вокруг барабана гнездовым способом.
Фиг.11 - схематичный вид в разрезе другого варианта осуществления барабана подъемного узла, показывающий канаты, намотанные вокруг участка с одинаковым диаметром и участка с увеличивающимся диаметром барабана гнездовым способом.
Фиг.12 - перспективный вид системы управления канатами, показывающий лоток, прикрепленный к трубе сжатия, и первый и второй ролики для направления кабеля, содержащего электрические провода, в лоток и из него в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 - вид низкопрофильной распределительной системы управления канатами, содержащей лоток, прикрепленный к верхней части рейки в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.14 - вид трубы сжатия, силой головки и конкретной конфигурации груза в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.15 - вид части трубы сжатия, показывающий выступающие вверх части в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.16 - вид стыкового зажима типа «сэндвич» трубы сжатия для совместного соединения стыкуемых концов частей трубы в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.17 - вид множества приемных устройств для трубы с фиксацией на балке, прикрепленных к потолочному опорному элементу в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.18 - вид трубы сжатия в положении, в котором она должна вставляться в устройство для трубы с фиксацией на балке в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.19 - вид трубы сжатия, прикрепленной к двум потолочным опорным элементам или балкам, показывающий, что труба может прикрепляться к балкам в любом местоположении вдоль длины трубы, и колосники могут размещаться в любом из множества местоположений вдоль длины трубы в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.20 - вид трубы сжатия, расположенной внутри узла приемного устройства для трубы с фиксацией на балке, показывающий, что труба может легко перемещаться в продольном направлении внутри узла приемного устройства для трубы с фиксацией на балке в варианте осуществления системы подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.21 - вид самофиксирующего колосника, подходящего для варианта осуществления системы подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.22 - вид силовой головки, прикрепленной к трубе сжатия и колосников, вставленных в трубу, в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.23 - вид барабана с постепенным наклоном в варианте осуществления системы подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.24 - вид пары нижнего и верхнего зацепленных в ус конечных переключателей, используемых в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.25 - вид устройства с искусственным интеллектом и устройства обнаружения провисающего каната в варианте осуществления системы подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.26 - вид низкопрофильного горизонтально ориентированного регулятора каната в варианте осуществления подъемного узла настоящего изобретения.
Фиг.27 - вид низкопрофильного регулятора каната, изображенного на фиг.26, на котором кабель, содержащий провода, изображен прикрепленным с возможностью перемещения к колоснику.
Фиг.28 - вид низкопрофильного регулятора каната, изображенного на фиг.26, показывающий узел регулятора каната, прикрепленный к паре рычагов крепления рейки.
Фиг.29 - вид другого варианта осуществления низкопрофильного горизонтально ориентированного регулятора каната, содержащего блок для направления каната под углом 90 градусов и блок для направления каната под углом 180 градусов для направления кабеля, содержащего провода от колосника в горизонтальном направлении.
Фиг.30 - вид тормозного устройства для ограничения скорости с частично удаленным корпусом тормозных накладок для показа тормозных накладок и тормозной колодки внутри корпуса тормозных накладок в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.31 - вид тормозного устройства для ограничения скорости, изображенного на фиг.30, с удаленной тормозной колодкой для показа наклонной плоскости.
Фиг.32 - вид поворотного рычага наклона, прикрепленный с возможностью поворота к трубе в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.33 - вид датчика нагрузки тянущего типа внутри корпуса приводного устройства с удаленной частью корпуса для показа датчика нагрузки, направляющих и подвижной пластины в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.34 - вид системы управления канатами в лотке на верхней части трубы сжатия в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.35 - вид элементов системы управления канатами, прикрепленных к рейке в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.36 - вид элементов системы управления канатами, прикрепленных к одному концу рейки в варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.37 - вид элементов системы управления канатами, прикрепленных к противоположному концу рейки, изображенной на фиг.36.
Подробное описание
В контексте данной заявки, если не указано особо, все числа, обозначающие количества, параметры и т.д., используемые в данном описании, следует понимать, как изменяемые во всех примерах за счет термина «около». Следовательно, пока не указано иначе, числовые параметры, изложенные в данном описании, являются приближенными значениями, которые могут изменяться в зависимости от заданных свойств, необходимых для получения с помощью вариантов осуществления, описанных в данном документе. По крайней мере, каждый числовой параметр следует, по меньшей мере, истолковывать с учетом количества опубликованных важных чисел и посредством использования обычных способов округления.
Несмотря на то что области числовых значений и параметры, объясняющие широкий объем описанных вариантов осуществления, являются приближенными значениями, числовые значения, изложенные в конкретных примерах, сообщены по возможности точно. Любое числовое значение, однако, по сути, содержит некоторые погрешности, являющиеся результатом среднеквадратической погрешности, полученной при их соответствующих опытных замерах. Кроме того, следует понимать, что все диапазоны, раскрытые в данном документе, включают в себя все поддиапазоны, относимые к ним. Например, следует считать, что заданный диапазон «от 1 до 10» включает все поддиапазоны между (в том числе и) минимальным значением 1 и максимальным значением 10, то есть все поддиапазоны, начиная с минимального значения 1 и выше, например от 1 до 6,1, и заканчивая максимальным значением 10 или ниже, например от 5,5 до 10.
Как использовано в данном описании, формы единственного числа включают в себя множественные объекты ссылки, пока в контексте не будет указано иное. Таким образом, например, подразумевается, что термин «колосник» означает один колосник или более одного колосника.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла и способа настоящего изобретения могут включать в себя трубу 11 сжатия, барабан 24, удлиненный элемент или канат 31, приводное устройство 22, верхний блок 38 и колосник 32. Трубой 11 может быть, по существу, прямоугольная труба, содержащая отверстие в нижней части 15 вдоль, по меньшей мере, части длины 16 трубы 11. Труба 11 может соединяться с подвесным элементом 57. Барабан 24 может быть расположен снаружи трубы 11 и выполнен с возможностью наматывать и разматывать удлиненный элемент 31 для подъема и опускания предмета 21, прикрепленного к удлиненному элементу 31. Приводное устройство 22 может конструктивно соединяться с одним концом трубы 11 снаружи. Приводное устройство 22 может включать в себя двигатель 27, соединенный с возможностью вращения с барабаном 24, так что удлиненный элемент 31 проходит по первой обычно горизонтальной траектории от барабана 24 к трубе 11. Верхний блок 38 может быть неподвижно соединен с противоположным концом трубы 11 и расположен для перенаправления удлиненного элемента 31 с первой обычно горизонтальной траектории на вторую обычно горизонтальную траекторию назад к приводному устройству 22. Колосник 32 может быть соединен с трубой 11 внутри, расположен на расстоянии от верхнего блока 38 и установлен для перенаправления удлиненного элемента 31 со второй обычно горизонтальной траектории на обычно вертикальную траекторию через отверстие нижней части 15 трубы 11 к прикрепленному предмету 21.
Некоторые варианты осуществления такой системы 10 подъемного узла могут включать в себя множество колосников 32. Каждый колосник 32 может быть расположен и закреплен на месте во множестве местоположений вдоль длины 16 трубы 11. В некоторых вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя тормозное устройство 36, соединенное с удлиненным элементом 31 и перемещаемое внутри трубы 11. Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут включать в себя множество секций трубы 11, расположенных в конфигурации торец к торцу.
Примеры осуществления аспектов такой системы 10 подъемного узла изображены на фиг.1-6. Такие варианты осуществления описаны в одной из двух или более заявок (того же заявителя), находящихся одновременно на рассмотрении патентного ведомства, находящейся в общей долевой собственности заявке на патент США № 11/796,781, поданной 30 апреля 2007г., которая включена здесь согласно ссылке в ее полном объеме. Иллюстративный вариант осуществления системы 10 подъемного узла может включать в себя намоточное устройство или барабан 24, первый фрикционный привод 25, функционально соединенный с приводным устройством 22, второй фрикционный привод 26, трубу 11, содержащую один или более шкивов, например, верхний блок 38 и колосники 32, и один или более удлиненных элементов 31, таких как канаты. Канаты 31 могут прикрепляться к барабану 24 и выполнены с возможностью перемещения по обычно горизонтальной траектории от барабана 24 вокруг второго фрикционного привода 26 к первому фрикционному приводу 25 и вокруг него, к верхнему блоку 38 и колосникам 32 внутри трубы 11. От колосников 32 канаты могут перемещаться по обычно вертикальной траектории, то есть, вверх и вниз между колосниками 32 и поверхностью внизу. Предмет 21, или груз, может прикрепляться к канатам 31, так что когда канаты 31 перемещаются по обычно вертикальной траектории, закрепленный предмет 21 может подниматься и/или опускаться относительно поверхности.
Такие варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут быть эффективны для подъема и/или опускания предметов 21, таких как театрально-сценическое оборудование, относительно планшета сцены. Театрально-сценическое оборудование может включать в себя оборудование, которое должно подниматься и/или опускаться перед и/или во время представления, для обеспечения желаемых эффектов декорации. Это оборудование может включать в себя, например, различные комплекты навесного оборудования, такого как занавесы, бордюры, ширмы, сценические дисплеи, бутафория, осветительные приборы и другое оборудование. Комплекты навесного оборудования, некоторые из которых могут обычно иметь одинаковую длину с проемом театральной сцены, могут иметь значительную массу и вес. Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут использоваться для подъема и/или опускания предметов 21 и грузов, а не театрально-сценического оборудования.
В некоторых примерах предметы 21, которые должны подниматься и опускаться, могут быть сценическим оборудованием, поддерживаемым одной или более рейками. «Рейка» может включать в себя удлиненную трубу, стержень или жесткую планку из материала. Каждая рейка может поддерживаться вдоль своей длины множеством гибких канатов. Хотя термин «рейка» используется применительно к театрально-сценическому оборудованию, включая театральные декорации, подмостки, осветительное и звуковое оборудование и т.д., термин может включать в себя любой груз, соединяемый с удлиненным элементом 31, таким как наматываемый канат.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут использоваться применительно к зданиям для различных назначений. Термин «здание», используемый здесь, может включать в себя конструкцию или устройство, с которым соединяется система 10 подъемного узла, например, но не ограничиваясь этим, места для проведения спектакля, театры, арены, концертные залы, аудитории, школы, клубы, образовательные учреждения, сцены, комплексы для конференций, телестудии, выставочные залы, места собрания верующих, круизные судна и т.д.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система 10 подъемного узла может включать в себя намоточное устройство или барабан 24, как показано на фиг.2-4. Один конец канатов 31 может надежно прикрепляться к барабану 24. Барабан 24 может включать в себя ряд желобов 46 или участков с фасонной поверхностью, вокруг которых канаты 31 могут наматываться, и с которых канаты 31 могут разматываться. В некоторых вариантах осуществления барабан 24 может включать в себя желоб 46 или участок с фасонной поверхностью для каждого каната 31, который должен наматываться и разматываться. Например, как показано в конкретных вариантах осуществления на фиг.3 и 5, барабан 24 может включать в себя восемь желобов 46 для вмещения каната. Каждый желоб 46 или участок с фасонной поверхностью может иметь размер для вмещения длины каната, достаточной для расположения предмета 21, соединенного с канатом 31, между полностью опущенным положением и полностью поднятым положением. В качестве альтернативы, барабан 24 может иметь гладкую поверхность, вокруг которой канаты 31 могут наматываться и с которой канаты 31 могут разматываться одновременно.
Барабан 24 может соединяться с возможностью вращения с трубой 11 и функционально соединяться с приводным валом 28 двигателя при помощи соединительного элемента, такого как ремень, цепь или другого соединительного устройства. Как показано на фиг.3, например, барабан 24 может быть функционально соединен с первым фрикционным приводом 25 при помощи приводного ремня 34.
В некоторых вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя один или более фрикционных приводов 25, 26. Фрикционные приводы 25, 26 могут вращаться, так что канаты 31 могут перемещаться вокруг вращающихся поверхностей фрикционных приводов 25, 26. Фрикционные приводы 25, 26 могут включать в себя ряд желобов 46 или участков с фасонной поверхностью, подобных желобам 46 или участкам с фасонной поверхностью на барабане 24, вокруг которых канаты 31 могут перемещаться. Фрикционные приводы 25, 26 могут называться «шкивами». Шкив определен в рамках данного документа как колесо или диск с кромкой, содержащей канавку, особенно один, используемый в качестве шкива.
В некоторых вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя приводное устройство 22. Приводное устройство 22 может включать в себя двигатель 27, например, электродвигатель 27. Приводное устройство 22 может дополнительно включать в себя набор шестерен (не показаны), которые могут быть размещены в корпусе 30 редуктора для передачи вращательного движения двигателя 27 приводному валу 28 и, в свою очередь, первому фрикционному приводу 25. Приводное устройство 22 может быть размещено в корпусе 23 приводного устройства, как показано на фиг.1. Двигатель 27 может приводить во вращение первый фрикционный привод 25 вокруг его оси вращения. В вариантах осуществления, в которых второй фрикционный привод 26 и барабан 24 функционально соединены с первым фрикционным приводом 25, двигатель 27 и шестерни могут также приводить во вращение второй фрикционный привод 26 и барабан 24. Шестерни (не показаны) в корпусе 30 редуктора могут вращать приводной вал 28, а также фрикционные приводы 25, 26 и барабан 24 при вращении для наматывания (подъема) и вращении для разматывания (опускания).
Первый фрикционный привод 25 и барабан 24 могут функционально соединяться с помощью приводного ремня 34 барабана, как описано. В некоторых вариантах осуществления первый фрикционный привод 25 и барабан 24 могут вращаться с заданными относительными скоростями.
В некоторых вариантах осуществления приводное устройство 22 может включать в себя муфту 37 натяжения, как показано на фиг.3. Муфта 37 натяжения может обеспечивать вращение барабана с другой скоростью относительно скорости вращения первого фрикционного привода 25 для компенсации переменной длины окружности каната на барабане, связанной с количеством каната 31, намотанного вокруг барабана 24, особенно во время намотки и размотки канатов 31.
В некоторых вариантах осуществления приводное устройство 22 может быть полностью расположено на наружной стороне трубы 11, содержащей колосники 32. Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут быть оснащены двигателями 27 разных размеров и мощностей.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут быть выполнены для взаимодействия с, по меньшей мере, одним удлиненным элементом 31, таким как канат или другой отрезок материала, соединенным на одном конце с барабаном 24 и на другом конце с перемещаемым предметом 21 или грузом. В некоторых вариантах осуществления количество канатов 31 может составлять восемь или более канатов 31. Как использовано в данном документе, «канат» определен как стальной канат, стальная лента (например, стальная полоса шириной в 1 дюйм), провод, металлический, натуральный или синтетический канат или любой другой обычно неупругий наматываемый материал, пригодный для подъема и опускания груза.
Канат 31 может размещаться вокруг барабана 24 с длиной, достаточной для намотки вокруг первого и второго фрикционных приводов 2, 26, соответственно, для горизонтального прохождения к верхнему блоку 38 и колоснику 32, вокруг которых он перемещается и, затем вниз к точке, в которой он соединен с предметом 21 или грузом. Канат 31 может иметь длину, достаточную для полного опускания желаемого предмета 21 или груза.
В другом аспекте некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут включать в себя трубу 11 сжатия, как показано на фиг.1, 2, 4 и 5. Труба 11 сжатия может иметь длину из, по существу, жесткого материала, которая может быть соединена с потолочным элементом 57 здания. Как показано на фиг.2, труба 11 сжатия может включать в себя множество колосников 32, или шкивов, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль внутренней длины 16 трубы 11. Каждый колосник 32 может зацепляться с возможностью вращения с одним или более канатов 31. Колосники 32 могут изменять обычно горизонтальную траекторию канатов 31 от барабана 24 и фрикционных приводов 25, 26 на обычно вертикальную траекторию к прикрепленному предмету (предметам) под трубой 11 сжатия.
В зависимости от некоторых факторов, включая, например, размеры и вес предмета 21, который должен быть поднят и/или опущен, количество колосников 32, используемых в варианте осуществления настоящего изобретения, может изменяться. В некоторых вариантах осуществления, например, система 10 подъемного узла может включать в себя восемь колосников 32 и, таким образом, восемь точек для опускания канатов по сравнению с некоторыми известными подъемными узлами, которые содержат семь или меньше колосников 32. Таким образом, система 10 подъемного узла может обеспечить большую опору для предмета 21 и большую гибкость в отношении местоположений на предмете 21, к которому могут прикрепляться канаты 31.
В некоторых вариантах осуществления труба 11 сжатия может включать в себя средство для зацепления с колосниками 32. Например, средство для зацепления с колосниками 32 может включать в себя направляющую 44, проходящую с наружной стороны во внутреннюю часть трубы 11. Каждый из ползунов 33 колосников может содержать паз 50 по всей своей длине, приспособленный для зацепления с возможностью скольжения с направляющей 44 трубой. В качестве альтернативы, средство для зацепления с колосниками 32 может включать в себя желоб с длиной 16 противоположных стенок трубы 11. Каждый из ползунов 33 колосников может иметь паз 50 вдоль его длины, выполненный для зацепления с возможностью перемещения направляющей 44 трубы. В качестве альтернативы, средство для зацепления с колосниками 32 может включать в себя желоб вдоль длины 16 противоположных стенок трубы 11. Каждый из ползунов 33 колосников может содержать рычаг, проходящий наружу от каждой стороны ползунов 33 колосников, который может зацепляться с возможностью перемещения с желобами вдоль трубы 11. При расположении колосника 32 в заданном положении вдоль длины 16 трубы 11, блокирующее устройство 52 может приводиться в действие для закрепления колосника 32 в том положении.
Верхний блок 38 может быть расположен для перенаправления удлиненного элемента 31, или каната, с первой обычно горизонтальной траектории от приводного устройства 22 на вторую обычно горизонтальную траекторию к колосникам 32 назад в направлении приводного устройства 22. Верхний блок 38 может включать в себя желоба 46 для выравнивания и направления каждого из множества канатов 31. Как показано на фиг.5. некоторые варианты осуществления верхнего блока 38 могут включать в себя разветвленную на два направления вращающуюся поверхность, так что канаты 31 могут быть расположены на расстоянии друг от друга в двух группах для обеспечения зазора в центре вдоль длины 16 трубы 11 для расположения колосников 32.
Труба 11 сжатия может включать в себя отверстие в нижней части 15 трубы 11 вдоль, по меньшей мере, части длины 16 трубы 11. Канаты 31, которые направлены вокруг колосников 32, могут направляться вниз через отверстие для перемещения вверх и вниз для подъема и опускания прикрепленного предмета 21.
В некоторых вариантах осуществления, например, как показано на фиг.1 и 5, труба 11 сжатия может включать в себя соединительное устройство, расположенное в верхней части трубы 11, для соединения трубы 11 с потолочным элементом 57, таким как опорная балка здания. Соединительное устройство может содержать рычаги 17 соединителя, которые могут перемещаться друг к другу и друг от друга. Соединительное устройство может включать в себя натяжное устройство, такое как устройство смещения, для закрепления с возможностью отсоединения соединительного устройства вокруг элемента 57.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут включать в себя единственный основной элемент трубу 11 сжатия, имеющий заданную длину. В других вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя единственный основной элемент трубы 11 сжатия и один или более удлинительных элементов трубы 11 сжатия. В таких вариантах осуществления удлинительный элемент (элементы) трубы 11 может включать в себя заданное количество колосников 32 и может быть установлен встык с основным элементом трубы 11 для обеспечения длины трубы 11 сжатия, включающей в себя разные заданные длины. При таком расположении система 10 подъемного узла может включать в себя единственное приводное устройство 22 на одном конце основного элемента трубы 11. Канаты 31, направленные через нижнюю часть 15 удлинительного элемента трубы 11, может направляться от единственного приводного устройства 22 на приводном конце 18 основной трубы 11 через противоположный конец основной трубы 11 к верхнему блоку 38, если включен, и к колосникам 32 в удлиненной трубе 11. Таким образом, система 10 подъемного узла может включать в себя различные длины трубы 11 сжатия и различное количество колосников 32 для направления соответствующего количества канатов к предмету 21, который должен быть перемещен. В качестве альтернативы, трубы 11 сжатия и/или удлинители могут быть изготовлены по заказанным длинам.
В другом аспекте настоящего изобретения некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла могут включать в себя тормозное устройство 36. Тормозным устройством 36 может быть тормозная система для ограничения скорости. Как показано на фиг.2 и 3, тормозным устройством 36 может быть тормозное устройство для ограничения скорости на «грузовом конце». То есть тормозное устройство 36 может быть прикреплено к элементу подъемного узла, а не к двигателю 27. В этой конфигурации, если двигатель 27 и/или шестерни, регулирующие скорость перемещения каната, выходят из строя, то система 10 подъемного узла может привести в действие тормозное устройство 36 отдельно от работы приводного устройства 23 для предотвращения свободного падения груза, прикрепленного к канату 31. Таким образом, тормозное устройство 36 на грузовом конце может обеспечивать дублирующее действие относительно элементов силовой передачи для управления опусканием, например, замедления или остановки груза, прикрепленного к канатам 31.
Фиг.5 изображает другой иллюстративный вариант осуществления системы 10 подъемного узла. В некоторых вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя, по существу, прямоугольную трубу 11, имеющую переднюю и заднюю C-образные участки, соединенные вместе для образования передней части 12, задней части 13, верхней части 14 и нижней части 15 трубы 11. На фиг.5 верхняя часть 14 и нижняя часть 15 трубы 11 удалены для того, чтобы показать расположение элементов внутри трубы 11. C-образные участки трубы 11 могут быть выполнены таким образом, что когда участки соединены вместе, края нижней части, передней и задней частей 12, 13, соответственно, остаются расположенными на расстоянии друг от друга, таким образом, образуя отверстие в нижней части 15 вдоль, по меньшей мере, части длины 16 трубы 11. Труба 11 может соединяться с потолочным элементом 57, таким как опорная балка здания.
Подъемная система 10 может включать в себя барабан 24, расположенный снаружи трубы 11, как показано на фиг.2-5. Барабан 24 может быть выполнен с возможностью наматывания и разматывания одного или более удлиненных элементов 31, таких как канаты, для подъема или опускания предмета 21, прикрепленного к удлиненным элементам 31. Подъемная система 10 может дополнительно включать в себя приводное устройство 22, как показано на фиг.2-5, конструктивно соединенное снаружи с приводным концом 18 трубы 11 снаружи. Приводное устройство 22 может содержать двигатель 27, соединенный с возможностью вращения с первым фрикционным приводом 25 и функционально соединенный с барабаном 24 и вторым фрикционным приводом 26. В такой конфигурации удлиненный элемент 31 может проходить по первой обычно горизонтальной траектории от барабана 24, вокруг первого и второго фрикционных приводов 25, 26, соответственно, к трубе 11.
Верхний блок 38 может быть жестко соединен с концом 20 верхнего блока трубы 11 напротив приводного конца 18. Как показано на фиг.5, верхний блок 38 может вращаться вокруг оси 42 верхнего блока, которая поддерживается на каждой стороне верхнего блока 38 на опоре 41 оси верхнего блока. Держатель 40 верхнего блока может быть прикреплен к опоре 41 оси верхнего блока и проходить от опоры 41 оси на каждой стороне верхнего блока 38. Держатель 40 верхнего блока может поворачиваться для совмещения с поверхностью трубы 11 и прикрепляться к трубе 11 для закрепления верхнего блока 38 с трубой 11. Верхний блок 38 может быть расположен для перенаправления удлиненного элемента 31 с первой обычно горизонтальной траектории на вторую обычно горизонтальную траекторию от верхнего блока 38 обратно по направлению к приводному устройству 22.
Колосник 32 может быть расположен на расстоянии от верхнего блока 38 и соединен с внутренним участком трубы 11. Колосник 32 может быть расположен для перенаправления удлиненного элемента 31 со второй обычно горизонтальной траектории на обычно вертикальную траекторию через отверстие в нижней части трубы 11 к прикрепленному предмету 21. В некоторых вариантах осуществления подъемная система 10 может включать в себя множество колосников 32. Каждый колосник 32 может быть расположен во множестве местоположений на непрерывном отрезке вдоль длины 16 трубы 11.
Колосник 32 может дополнительно включать в себя ползун 33 колосника, выполненный с возможностью позиционирования и/или повторного позиционирования колосника 32 в заданном местоположении вдоль длины 16 трубы 11. Ползун 33 колосника может содержать передний рычаг 45 ползуна, расположенный на расстоянии от заднего рычага 47 ползуна, и опорный стержень 48 на каждом конце ползуна 33 колосника, соединяющий передний и задний рычаги 45, 47 ползуна, соответственно. Ось колосника (не показана) может поддерживаться на одном конце передним рычагом 45 ползуна и на противоположном конце задним рычагом 47 ползуна. Колосник 32 может закрепляться с возможностью вращения вокруг оси колосника. Каждый из переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, может включать в себя паз 50 вдоль длины 16 рычага 45, 47 ползуна. Паз 50 может быть выполнен для зацепления с возможностью перемещения с соответствующей нижней передней направляющей или нижней задней направляющей 44 вдоль длины 16 трубы 11. Посредством перемещения паза 50 ползуна колосника по нижним направляющим 44 трубы колосник 32 может располагаться в заданном местоположении вдоль длины 16 трубы 11.
Ползун 33 колосника может дополнительно включать в себя блокирующее устройство 52, расположенное на каждом из переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, для блокирования колосника 32 в заданном положении вдоль длины 16 трубы 11. В варианте осуществления, изображенном на фиг.5, блокирующее устройство 52 ползуна колосника может включать в себя ушко 51, расположенное на каждом конце переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, и устройство смещения, прикрепленное к каждому ушку 51. При нажиме на ушки 51 устройство смещения отпускается, и ползун 33 колосника может перемещаться по передней и задней направляющим 44 трубы. При отпускании ушек 51 устройство смещения приводится в действие для блокирования колосника 32 на передней и задней направляющих 44 трубы.
В некоторых вариантах осуществления подъемная система 10 может включать в себя ползун 53 для поддержания трубы, как показано на фиг.5. Ползун 53 для поддержания трубы может располагаться вдоль длины 16 трубы 11 для обеспечения дополнительной конструктивной опоры спереди назад для трубы 11. Например, каждый из множества ползунов 53 для поддержания трубы может быть расположен между местоположениями колосников 32. Ползун 53 для поддержания трубы может быть подобен ползуну 33 колосника по исполнению и принципу действия. Ползун 53 для поддержания трубы может содержать передний рычаг 45 ползуна, расположенный на расстоянии от заднего рычага 47 ползуна, и опорный стержень 48 на каждом конце ползуна 53 для поддержания трубы, соединяющий передний и задний рычаги 45, 47 ползуна, соответственно. Каждый из переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, может включать в себя паз 50 вдоль длины рычагов 45, 47 ползуна. Паз 50 может быть приспособлен для зацепления с возможностью перемещения с соответствующей верхней передней направляющей или верхней задней направляющей 43 вдоль длины 16 трубы 11. Посредством перемещения паза 50 ползуна для поддержания трубы по верхним направляющим 43 трубы ползун 53 для поддержания трубы может располагаться в заданном местоположении вдоль длины 16 трубы 11.
Ползун 53 для поддержания трубы может дополнительно включать в себя блокирующее устройство 52, расположенное на каждом из переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, для блокирования ползуна 53 для поддержания трубы в заданном положении вдоль длины 16 трубы 11. Блокирующее устройство 52 ползуна для поддержания трубы может включать в себя ушко 51, расположенное на каждом конце переднего и заднего рычагов 45, 47 ползуна, соответственно, и устройство смещения, прикрепленное к каждому ушку 51. При нажиме на ушки 51 устройство смещения отпускается, и ползун 53 для поддержания трубы может перемещаться по передней и задней направляющим 44 трубы. При отпускании ушек 51 устройство смещения приводится в действие для блокирования ползуна 53 для поддержания трубы на передней и задней направляющих 44 трубы.
В некоторых вариантах осуществления ползуны 33 колосника и ползуны 53 для поддержания трубы могут обеспечивать конструктивную опору для трубы 11 сжатия для предотвращения прогибания трубы 11 наружу в перпендикулярном направлении относительно длины 16 трубы 11. Поскольку горизонтальное напряжение приходится на подъемную систему 10 между приводным устройством 22 и колосниками 32 под действием груза, прикрепленного к канатам, труба 11 может иметь стремиться прогнуться на наружной стороне от передней части 12 к задней части 13. Таким образом, ползуны 33 колосников и ползуны 53 для поддержания трубы могут способствовать предотвращению прогибания трубы 11 наружу в перпендикулярном направлении относительно длины 16 трубы 11.
Как показано в варианте осуществления на фиг.5, система 10 подъемного узла может дополнительно включать в себя потолочный соединитель 54 для трубы, также известный как приемное устройство для трубы с фиксацией на балке, содержащий переднюю втулку 55 соединителя и заднюю втулку 56 соединителя, также известные как крюки 122. Приемное устройство 118 для трубы с фиксацией на балке и крюки 122 описаны ниже со ссылкой на фиг.17-20.
Как описано в данном документе, приводное устройство подъемного узла, или силовая головка 22, может включать в себя двигатель 27. В некоторых вариантах осуществления силовая головка 22 может дополнительно включать в себя корпус 30 редуктора, прикрепленный к двигателю 27. Приводной вал 28 может проходить наружу от корпуса 30 редуктора и/или двигателя 27. Барабан 24 может закрепляться вокруг конца приводного вала 28, проходящего от корпуса 30 редуктора и/или двигателя 27, так что при вращении приводного вала 28 барабан может вращаться в том же направлении, что и приводной вал 28. Приводной вал 28 и барабан 24 могут вращаться в противоположных направлениях, например, в прямом направлении и обратном направлении.
Барабан 24 может иметь определенную форму, обеспечивающую наматывание и разматывание канатов 31 вокруг наружной поверхности барабана 24. В некоторых вариантах осуществления системы 10 подъемного узла барабан 24 может включать в себя гибридный барабан 58, имеющий конусообразную форму, как показано на фиг.6-11 и 23. В некоторых вариантах осуществления на, по меньшей мере, участке конусообразной формы или формы усеченного конуса барабан 24 может иметь постепенно увеличивающийся диаметр. Как показано в варианте осуществления на фиг.6, барабан 58 может прикрепляться к приводному валу 28 таким образом, что более узкая часть, или вершина 60, воронки прикрепляется к приводному валу 28 в точке, удаленной от двигателя 27. В этой конфигурации барабан 58 может постепенно увеличиваться в диаметре вдоль ширины 62 барабана 58 по направлению к двигателю 27 для образования участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. В других вариантах осуществления барабан 58 может прикрепляться к приводному валу 27 таким образом, что вершина 60 воронки барабана прикрепляется к приводному валу 28 в точке, ближайшей к двигателю 27 (как показано на фиг.23). В этой конфигурации барабан 58 может постепенно увеличиваться в диаметре вдоль ширины 62 барабана 58 от двигателя 27.
Барабан 58 может иметь различные диаметры и ширину от самой узкой вершины 60 барабана 58 к самой широкой части, или основанию 61, барабана 58. Например, барабан 58, пригодный для вмещения пяти канатов 31, каждый канат 31 около 1/8 дюйма в диаметре, может иметь около четырех дюймов в ширину. Такой барабан 58 может быть пригодным, например, в подъемном узле с фиксированными оборотами. В иллюстративном варианте осуществления подъемного узла с переменной скоростью барабан 58 может иметь восемь желобов 46 и восемь канатов 31, каждый канат 31 около 3/16 дюйма в диаметре и имеющий длину, достаточную для обеспечения 65 футов длины перемещения. Такой барабан 58 может приблизительно иметь 11 дюймов в ширину и иметь постепенно увеличивающийся диаметр от около четырех дюймов до около 14 дюймов. Барабан может иметь другие большие диаметры по необходимости. Барабан 58 может быть выполнен из разнообразных материалов, пригодных для поддержания канатов 31 и груза, такого как предмет 21, прикрепленный к канатам 31. Например, барабан 58 может содержать сталь, алюминий и/или пластмассу. В некоторых применениях может быть предпочтительным иметь барабан 58, который является по возможности легким по весу. Один вариант осуществления легковесного барабана 58 настоящего изобретения может быть выполнен из нилатрона, наполненного стеклом. Такой вариант осуществления барабана может быть выполнен литьем под давлением.
В некоторых вариантах осуществления барабан 58 может включать в себя участок, проходящий от вершины 60 на заданное расстояние по направлению, например, к двигателю 27 (как показано на фиг.6), имеющий одинаковый диаметр перед тем, как барабан 58 начнет постепенно увеличиваться в диаметре. Участок 64 барабана с одинаковым или постоянным диаметром может включать в себя пазы или желоба 46 на своей наружной поверхности, на которую канаты 31 могут направляться.
Барабан 58 может вращаться в одном направлении, так что канаты 31 разматываются с наружной поверхности барабана 58, и вращаться в противоположном направлении, так что канаты 31 наматываются вокруг барабана. При вращении барабана 58 для наматывания канатов 31 вокруг барабана 58, первый канат 65 может наматываться в первом желобе 68 рядом с точкой барабана 58, в которой он начинает постепенно увеличиваться в диаметре. Как показано на фиг.6, первый канат 65 может наматываться вокруг барабана 58 таким образом, что первая петля или виток 74 первого каната 65 наматывается вокруг барабана 58 в первом желобе 68 вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58. Первый канат 65 затем может наматываться вокруг барабана 58 в наклонном желобе 73 вдоль наружной поверхности участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. Так как первый канат 65 дальше наматываться вокруг барабана 58, следующий или второй виток 75 первого каната 65 находится рядом с первым витком 74 и располагается вокруг барабана 58 в точке, имеющей незначительно увеличенный диаметр по сравнению с участком 64 с постоянным диаметром барабана 58. Каждый последующий виток первого каната 65 может наматываться рядом с предыдущим витком вокруг постепенно увеличивающихся диаметров барабана 58. Когда первый канат 65 полностью намотан вокруг барабана 58, по существу, вся наружная поверхность барабана 58 может покрываться соседними витками первого каната 65. Такой барабан 58, имеющий постепенно увеличивающийся диаметр, может называться «прогрессивным» барабаном 58, так как канаты 31 могут наматываться вокруг постепенно большего диаметра барабана 58. Поскольку барабан 58 содержит участок 64 с постоянным диаметром и участок 63 с постепенно увеличивающимся диаметром, барабан 58 может называться «гибридным» барабаном 58.
Барабан 58 может включать в себя второй желоб 70 рядом с первым желобом 68 на противоположной стороне первого желоба 68 от участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. При вращении барабана 58 для намотки канатов 31 вокруг барабана 58 второй канат 66 может наматываться во втором желобе 70 и вокруг витков первого каната 65. Как показано на фиг.7, первый виток 76 второго каната 66 может наматываться во втором желобе 70 вокруг участка 64 с постоянным (меньшим) диаметром барабана 58. Второй виток 77 второго каната 66 затем может наматываться вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58 в выемке 72 между первым витком 76 второго каната 66 и первым витком 74 первого каната 65. Третий виток 78 второго каната 66 затем может быть намотан вокруг барабана в точке, имеющей немного увеличенный диаметр между первым и вторым витками 74, 75, соответственно, первого каната 65. Каждый последующий виток второго каната 66 может наматываться рядом с предыдущим витком и вокруг постепенно увеличивающихся диаметров барабана 58. Таким образом, витки второго каната 66 могут наматываться вокруг барабана 58 в выемках 72 между соседними витками первого каната 65, так что второй канат 66 «гнездится» внутри витков первого каната 65. Когда второй канат 66 полностью намотан вокруг барабана 58, все, кроме последних нескольких витков (например, последние два витка) первого каната 65, могут закрываться соседними витками второго каната 66.
Как показано на фиг.8 и 11, каждый последующий канат 31 рядом с предыдущим канатом 31 (который более удален от участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58) может наматываться вокруг барабана 58 таким же образом. То есть последующий канат 31 может сначала наматываться вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58 в желобе 46 для каната 31 и в выемках 72 между витком того каната 31 и витком соседнего уже намотанного каната 31 и, затем, вокруг барабана 58 в точках, имеющих постепенно увеличивающиеся диаметры, в выемках 72 между витком того каната 31 и витком соседнего каната 31. Каждый последующий канат 31 может, таким образом, наматываться вокруг барабана в выемках 72 соседнего уже намотанного каната 31, так что каждый последующий канат 31 «гнездится» внутри витков соседнего уже намотанного каната 31. Обычно, каждый из канатов 31 может наматываться вокруг барабана 58 и разматываться с барабана 58, по существу, одновременно.
В некоторых вариантах осуществления желоба 46 на участке 64 с одинаковым диаметром барабана 58 барабана 58 могут быть расположены на расстоянии друг от друга, и/или диаметры канатов 31 относительно тех расстояний могут быть такими, что более одного или двух витков каната 31 может быть намотано вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58 перед наматыванием вокруг участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. Например, как показано на фиг.7 и 11, первые три витка 76, 77, 78, соответственно, второго каната 66 могут быть намотаны вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58. Расстояние между первым и вторым желобами 68, 70, соответственно, и диаметры канатов относительно того расстояния могут обеспечить «укладывание» первого и второго витков 76, 77 второго каната 66 и второго и третьего витков 77, 78, соответственно, второго каната 66 рядом друг с другом под, по существу, углом участка 64 с увеличивающимся диаметром барабана 58.
Варианты осуществления настоящего изобретения, включающие в себя признак «гнездования» соседних канатов 31, намотанных вокруг конусообразного барабана 58, имеют преимущество намотки вокруг барабана 58 и размотки с барабана 58 таким образом, чтобы предотвратить неравномерное трение между соседними канатами 31. Желоба 46 на поверхности барабана 58 могут также обеспечить равномерное перемещение канатов 31 при их наматывании вокруг барабана 58 и разматывании с него. В результате, канаты 31 могут наматываться и разматываться с меньшим трением и с меньшим шумом, по сравнению с тем, что происходит, когда канаты 31 наматываются и разматываются с использованием известных подъемных систем. Уменьшение трения в таких подъемных системах 10 может преимущественно уменьшить требования к техническому обслуживанию и продлить срок годности барабана 58, канатов 31 и подъемной системы 10. Уменьшение шума может быть преимуществом для некоторых представлений, в которых может быть желательным минимальный шум от перемещения подъемной системы.
Кроме того, такой признак «гнездования» и увеличивающийся диаметр прогрессивного конусообразного барабана 58 обеспечивают намотку канатов 31 вокруг барабана 58 на меньшей площади. В результате, ширина 62 и общий размер барабана могут быть меньше по сравнению с известными барабанами, такими как барабаны «колеблющегося» типа или барабаны «свайного» типа, на которые канаты 31 наматываются вокруг барабана вертикально сверху себя. В «колеблющемся» барабане, предназначенном для легких грузов и нерегулярных рабочих циклов (например, светильников, которые необходимо перемещать только периодически для замены лампочек), витки отдельных канатов 31 укладываются вертикально сверху предыдущих витков. В барабанах «свайного» типа после полной намотки каната 31 через поверхность барабана, он передвигается ко второму слою на фланце на боковой стороне барабана. Канат 31, затем, наматывается обратно через барабан в противоположном направлении. Для перемещения через барабан канат должен проходить горизонтально по выпуклости каната 31 в каждом предыдущем витке. Такое «прохождение» подвергает канат 31 истиранию, сжатию и прокалыванию при его проталкивании через выпуклость каната первого слоя каната. Такое напряжение может вызвать неравномерное движение канатов 31 при наматывании их на барабан и/или разматывании их с барабана.
Варианты осуществления гибридного барабана 58 с постепенно увеличивающимся диаметром могут, таким образом, обеспечить преимущество наматывания канатов 31 непосредственно в наклонные выемки 72 без необходимости в проталкивании последующего каната через выпуклость ранее намотанного каната 31. Кроме того, варианты осуществления гибридного барабана 58 с постепенно увеличивающимся диаметром могут минимизировать или в значительной степени уменьшить необходимость в увеличенном крутящем моменте для наматывания на известные барабаны и разматывания канатов 31 с них с вертикально укладываемыми витками канатов 31. То есть меньший по размеру и более легковесный барабан 58, как описано в вариантах осуществления настоящего изобретения, может преимущественно уменьшать крутящий момент, необходимый для перемещения барабана 58 и канатов 31, позволяя использовать меньший двигатель 27 и корпус 30 редуктора по сравнению с известными подъемными системами. Элементы меньшего барабана и силовой головки 22 могут быть менее дорогими по сравнению с известными элементами, и их уменьшенный объем может обеспечить размещение барабана 58 в альтернативных местоположениях в подъемной системе 10 или около нее. В качестве примера некоторые известные силовые головки подъемной системы (двигатель, корпус редуктора и барабан), которые обеспечивают максимум семь канатов 31, могут весить от 500 до 850 фунтов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения силовая головка 22 может обеспечивать восемь канатов 31, которые могут потребоваться во многих театральных применениях, и весить 180 фунтов. В некоторых вариантах осуществления барабан 58 может быть ориентирован перпендикулярно к траектории перемещения канатов 31 (не показано). Таким образом, не требуется поступательное движение (как в известных подъемных системах) для наматывания канатов 31 на барабан 58 и разматывания их с барабана 58. В результате, требуется меньше энергии для перемещения канатов 31 относительно барабана 58.
Варианты осуществления, изображенные на фиг.6, 7, 8 и 10, иллюстрируют барабан, содержащий пять желобов 46 и пять канатов 31. В других вариантах осуществления барабан 58 может включать в себя более или менее пяти желобов 46 и канатов 31 в зависимости от предполагаемого использования подъемной системы 10, в которой барабан 58 является элементом. Например, один вариант осуществления подъемной системы 10 может быть использован в качестве подъемного приспособления с фиксированными оборотами для перемещения софита, и который может потребовать относительно меньшее количество канатов 31 и, таким образом, меньше желобов 46. Другой вариант осуществления подъемной системы 10 может использоваться для перемещения с переменными оборотами, например, театральных декораций, для которых может потребоваться относительно большее количество канатов 31 и желобов 46. В качестве примера, вариант осуществления на фиг.11 иллюстрирует барабан 58, содержащий восемь желобов 46 и канатов 31. В некоторых вариантах осуществления один или более канатов 31 в подъемной системе 10 могут иметь более одного подъемного каната, прикрепленного к концу каната 31 для прикрепления к множеству точек вдоль длины груза, такого как рейка, который должен быть поднят или опущен. В конкретных вариантах осуществления один из канатов 31 может прикрепляться к системе управления канатами, такой как оболочка электрических проводов или линий, соединенных с источниками света на рейке, для перемещения электрических линий вверх и вниз посредством перемещения рейки другими канатами 31.
В некоторых вариантах осуществления конец барабана 58 на вершине 60 с его наименьшим диаметром может включать в себя фланец 81, проходящий вверх от поверхности барабана 58. В некоторых вариантах осуществления конец барабана 58 на его наибольшем диаметре или основании 61 может включать в себя фланец 81, проходящий вверх от поверхности барабана 58. Такие фланцы 81 могут использоваться для удержания канатов 31 на барабане 58 во время наматывания и разматывания. Однако в некоторых вариантах осуществления канаты 31 полностью удерживаться в специальных желобах 46 и/или поддерживаться в положении посредством размещения друг на друге во время наматывания без фланцев 81 вершины и/или основания.
В некоторых вариантах осуществления силовая головка 22 может прикрепляться непосредственно к конструкции подъемного узла, такой как труба 11 сжатия. Например, концы приводного вала 28 могут проходить наружу от противоположных сторон корпуса 30 редуктора, и каждый конец приводного вала 28 может прикрепляться с возможностью поворота к противоположным сторонам трубы 11 сжатия. В качестве альтернативы, как показано в варианте осуществления на фиг.6, силовая головка 22 может включать в себя две расположенные на расстоянии друг от друга боковые пластины 82. Каждый конец приводного вала 28 может прикрепляться с возможностью поворота к одной из боковых пластин 82. Один или более опорных стержней 83 могут проходить между боковыми пластинами 82. Опорная пластина 84 может проходить между двумя боковыми пластинами 82 на расстоянии от двигателя 27, корпуса 30 редуктора, барабана 58, опорных стержней 83 и других элементов силовой головки для, по меньшей мере, частичного ограждения силовой головки 22 между боковыми пластинами 82 и опорной пластиной 84. Опорный стержень (стержни) 83 и опорная пластина 84 могут обеспечить конструктивную опору для боковых пластин 82. В этой конфигурации боковые пластины 82 могут быть прикреплены к трубе 11 сжатия или другому узлу верхнего блока (блоков) 38 и колосников 32 в подъемной системе 10.
Силовая головка 22 подъемной системы может включать в себя тормозное устройство 36. Например, как показано в варианте осуществления на фиг.6, тормозное устройство 36 может включать в себя тормозной диск 85, функционально соединенный с частью приводного вала 28, проходящего наружу от корпуса 30 редуктора (или двигателя 27) на стороне корпуса 30 редуктора напротив барабана 58. В качестве альтернативы, тормозной диск 85 может соединяться с приводным валом 28, расположенным рядом с барабаном. Тормозное устройство 36 может быть выполнено с возможностью регулирования движения приводного вала 28, барабана 58 и канатов 31 и, таким образом, движения груза, прикрепленного к канатам 31. Такое тормозное устройство 36 может управляться механическим и/или электронным средством.
Некоторые варианты осуществления подъемной системы 10 могут включать в себя устройство для направления каната. Устройство для направления каната может содержать направляющий узел 86 для направления движения канатов 31 от барабана 58 к колосникам 32 при разматывании их с барабана 58 и от колосников 32 к барабану 58 при их наматывании вокруг барабана 58. Как показано на фиг.6, направляющий узел 86 может включать в себя направляющий блок 87, содержащий одно направляющее отверстие 88 для каждого каната 31, который должен наматываться на барабан 58 и разматываться с него. Система 86 направляющего узла может дополнительно включать в себя опорный рычаг 90 для перемещения направляющего блока. В некоторых вариантах осуществления опорный рычаг 90 может быть прикреплен к опорной пластине 84. Часть опорного рычага 90 может проходить на конце опорного рычага 90, по существу, перпендикулярно к остальной части опорного рычага 90. Опорный рычаг 90 может включать в себя такую выступающую часть 91 на одном или обоих концах опорного рычага 90. Направляющий стержень 92 может быть закреплен на одном конце с выступающей частью 91 опорного рычага, и на своем противоположном конце направляющий стержень 92 может быть прикреплен с возможностью перемещения к направляющему блоку 87. Направляющий блок 87 может закрепляться с возможностью перемещения вокруг направляющего стержня 92, так что направляющий блок 87 может перемещаться параллельно приводному валу 28. В другом варианте осуществления направляющий блок 87 может включать в себя ролик (не показан), содержащий такое же количество желобов ролика, как количество желобов 46 на барабане 58 и выполненный таким образом, что каждый из канатов 31 может направляться вокруг одного из желобов ролика для поддержания канатов 31 в положении между барабаном 58 и колосниками 32.

Направляющий узел 86 может дополнительно включать в себя шкив 93, прикрепленный с возможностью вращения к соседней боковой пластине 82 или другому элементу на расстоянии от барабана 58 и внутри силовой головки 22. Шкив 93 может быть функционально соединен с приводным валом 28 при помощи соединяющего устройства 94, например ремня или цепи. Таким образом, когда приводной вал 28 вращается в одном направлении, шкив 93 вращается в том же направлении, что и приводной вал 28 и с постоянной скоростью относительно скорости вращения приводного вала. Вал 95 шкива может проходить наружу от шкива 93. Резьбовой стержень 96 может функционально соединяться с валом 95 шкива, например, при помощи вращающегося соединения 97. Направляющим соединением 97 стержня может быть соединение «универсального» типа, которое обеспечивает поворот резьбового стержня 96 под углом относительно продольной оси вала 95 шкива. Резьбовой стержень 96 может закрепляться с возможностью поворота на конце, расположенном напротив шкива 93, с выступающей частью 91 опорного рычага. Направляющий блок 87 может включать в себя резьбовой паз 98, который может зацепляться с возможностью соединения с резьбовым стержнем 96, например стержнем фирмы ACME.
В такой конфигурации, когда приводной вал 28 вращается в направлении для наматывания канатов 31 вокруг барабана 58, шкив 93 вращается в том же направлении, что и приводной вал 28 и барабан 58. Вращающийся шкив 93 заставляет вращаться резьбовой стержень 96 в том же направлении наматывания, что и приводной вал 28 и с постоянной скоростью относительно приводного вала 28, таким образом, заставляя направляющий блок 87 перемещаться вверх вдоль резьбового стержня 96 и направляющего стержня 92. Таким образом, канаты 31, наматываемые вокруг барабана 58, могут направляться от колосников 32 через направляющие отверстия 88 в направляющем блоке 87 вдоль ширины поверхности барабана и параллельно приводному валу 28. Подобным образом, при вращении приводного вала 28 в противоположном направлении для разматывания канатов с барабана 58, шкив 93 вращается в том же направлении, что и приводной вал 28 и барабан 58 и с постоянной скоростью относительно них. Вращающийся шкив 93 заставляет вращаться резьбовой стержень 96 в том же направлении разматывания, что и приводной вал 28, таким образом, заставляя направляющий блок 87 перемещаться вниз вдоль резьбового стержня 96 и направляющего стержня 92. Таким образом, канаты 31, разматываемые с барабана 58, могут направляться к колосникам 32 через направляющие отверстия 88 в направляющем блоке 87 вдоль, по существу, того же убывающего угла, что и угол, под которым канаты 31 разматываются вдоль поверхности барабана 58. В результате, направляющий узел 86 может способствовать удержанию канатов 31 под тем же углом (углом «наклона») вдоль направления канатов 31 к колосникам 32 и от колосников 32, что и угол, под которым канаты 31 перемещаются с поверхности барабана 58 во время разматывания и возвращаются на поверхность барабана 58 во время наматывания.
Поддержание углов наклона канатов таким образом, может обеспечивать преимущество в предотвращении чрезмерного трения друг о друга канатов 31, таким образом, повышая эффективность движения, уменьшая «истирание» канатов 31 и других элементов подъемной системы и уменьшая шум. Угол наклона канатов 31 по отношению к известным барабанам, например, барабану «колеблющегося» типа, на котором канаты 31 размещаются вертикально, должен поддерживаться в пределах узкого допуска на угол наклона, например, полтора градуса, для предотвращения истирания канатами 31 боковых сторон барабана и/или падения с колосника 32. В вариантах осуществления настоящего изобретения поддержания такого точного угла наклона может не быть таким важным, поскольку канаты 31 могут наматываться в более горизонтальном и наклонном положении. В некоторых вариантах осуществления угол наклона может равномерно и эффективно функционировать в диапазоне отклонения плюс или минус полтора градуса, когда канаты 31 перемещаются между барабаном 58 и колосниками 32.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла, содержащие гибридный прогрессивный барабан 58, могут функционировать эффективно без направляющего узла 86. Однако в вариантах осуществления, содержащих такой направляющий узел или систему 86, дополнительная безопасность может быть обеспечена посредством удержания канатов 31 в положении во время наматывания и разматывания.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя способ подъема и опускания предмета 21. Варианты осуществления элементов системы 10 подъемного узла, описанные в данном документе, могут использоваться в таком способе. Такой способ может включать в себя, например, наличие подъемной системы 10, содержащей (a), по существу, прямоугольную трубу 11, соединяемую с потолочным элементом 57, (b) приводное устройство 22, соединенное снаружи на одном конце трубы 11, (c) барабан 24 или гибридный барабан 58, функционально соединенный с приводным устройством 22, и (d) множество колосников 32, соединенных с трубой 11 внутри. Множество канатов 31, каждый, закрепленный на одном конце с барабаном 24, 58, могут направляться по обычно горизонтальной траектории движения от барабана 24, 58 к одному из колосников 32 и, затем, по обычно вертикальной траектории движения вниз от колосника 32. Противоположный конец каждого каната 31 может прикрепляться к предмету 21. Канаты 31 могут, затем, наматываться вокруг барабана 24, 58 для подъема предмета 21 и разматываться с барабана 24, 58 для опускания предмета 21.
В некоторых вариантах осуществления такого способа барабан может иметь конусообразную форму, которую имеет гибридный прогрессивный барабан 58, и может включать в себя участок 64 с одинаковым диаметром и участок 63 с увеличивающимся диаметром, причем каждый участок содержит желоба 46 на своей поверхности для направления канатов 31. При вращении барабана 58 для наматывания канатов 31 вокруг барабана 58 первый канат 65 может наматываться в первом желобе 68 рядом с точкой барабана 58, в которой он начинает постепенно увеличиваться в диаметре. Первый канат 65 может наматываться вокруг барабана 58 таким образом, что первый виток 74 первого каната 65 наматывается вокруг барабана 58 в первом желобе 68 вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58. Первый канат 65 затем может наматываться вокруг барабана 58 в наклонном желобе 73 вдоль наружной поверхности участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. Последующие витки первого каната 65 могут наматываться рядом с предыдущим витком и вокруг постепенно увеличивающихся диаметров барабана 58. В некоторых вариантах осуществления поверхность барабана 58 может быть гладкой.
В таком способе барабан 58 может включать в себя второй желоб 70 рядом с первым желобом 68 на противоположной стороне первого желоба 68 от участка 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58. При вращении барабана 58 для наматывания канатов 31 вокруг барабана 58 второй канат 66 может наматываться во втором желобе 70 и вокруг витков первого каната 65. Первый виток 76 второго каната 66 может наматываться во втором желобе 70 вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58. Второй виток 77 второго каната 66 затем может наматываться вокруг участка 64 с одинаковым диаметром барабана 58 в выемке 72 между первым витком 76 второго каната 66 и первым витком 74 первого каната 65. Третий виток 78 второго каната 66 затем может наматываться вокруг барабана 58 в точке, имеющей незначительно увеличенный диаметр между первым и вторым витками 74, 75, соответственно, первого каната 65. Каждый последующий виток второго каната 66 может наматываться рядом с предыдущим витком и вокруг постепенно увеличивающихся диаметров барабана 58. Таким образом, витки 76, 77, 78, 80 второго каната 66 могут наматываться вокруг барабана 58 в выемки 72 между соседними витками первого каната 65, так что второй канат 66 «гнездится» внутри витков 74, 75, 76 первого каната 65. Последующие соседние канаты 31 могут наматываться вокруг барабана 58 подобным образом, так что витки тех канатов 31 «гнездятся» в выемках 72 соседнего ранее намотанного каната 31.
В некоторых вариантах осуществления способа канаты 31 могут направляться направляющим узлом 86 при разматывании их с барабана 58 к колосникам 32 и при наматывании их вокруг барабана 32 от колосников 32. Как показано на фиг.6, направляющий узел 86 может включать в себя направляющий блок 87, содержащий направляющее отверстие 88 для каждого каната 31, который должен наматываться вокруг барабана 58 и разматываться с него. Система 86 направляющего узла может функционально соединяться с двигателем 27, так что направляющий блок 87 может перемещаться с той же скоростью, что и барабан 58. Направляющий блок 87 может быть выполнен для перемещения параллельно приводному валу 28. Таким образом, канаты 31, наматываемые вокруг барабана 58, могут направляться от колосников 32 через направляющие отверстия 88 в направляющем блоке 87, или вокруг направляющего ролика, прикрепленного к направляющему блоку 87, вдоль ширины барабана 58. В результате, направляющий блок 87 может способствовать удержанию канатов 31 под тем же углом «наклона» в направлении канатов 31 к колосникам 32 и от колосников 32, что и угол, под которым канаты 31 перемещаются от поверхности барана 58 во время разматывания и возвращаются к поверхности барабана 58 во время наматывания.
Некоторые варианты осуществления подъемной системы 10 настоящего изобретения могут включать в себя систему 100 управления канатами. Система 100 управления канатами может включать в себя устройство для укладывания проводов, например электрических проводов от источников света при их подъеме и опускании. В некоторых вариантах осуществления подъемной системы 10 электрические провода и/или другие типы проводов могут содержаться в наружной оболочке, которая называется кабелем 101, содержащим провода или кабелем с проводами. Кабель 101, содержащий провода, может иметь, например, около 4 дюймов в ширину. Провода на конце кабеля 101, содержащего провода, ближайшем к рейке или другому грузу, могут соединяться с выходным объектом, например, электрическими розетками или источниками света, прикрепленным к рейке. Конец кабеля 101, содержащего провода, напротив рейки может соединяться с входным источником, например, источником питания.
В известных системах управления канатами провода или кабель, содержащий провода, могут складываться периодически назад и вперед сами на себя как при «разрезании ножницами» или как «серпантин», например, через каждые несколько футов. Опасностью многократного складывания проводов назад друг на друга является то, что они могут, что нежелательно, пережиматься и могут истираться со временем. Некоторые варианты осуществления системы 100 управления канатами в соответствии с настоящим изобретением могут включать в себя систему управления перемещением таких электрических проводов и/или других канатов для предотвращения излишнего пережатия или защемления.
В некоторых известных системах управления канатами кабель, содержащий электрические провода, собирается в лотке, расположенном в верхней части рейки при подъеме рейки. Такой лоток может называться «опрокидывающим» лотком, поскольку часть кабеля с электрическими проводами может «перебрасываться» в одном направлении и, затем, «перекидываться» назад в противоположном направлении. Недостатком обеспечения сбора таких кабелей, содержащих провода, посредством укладывания в верхней части рейки, особенно, на одном конце рейки, является то, что собранные кабели могут вызвать увеличения веса верхней части рейки, что может вызвать нарушение равновесия рейки и нежелательное изменение ориентации рейки и/или предметов, прикрепленных к рейке.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система 100 управления канатами может включать в себя корпус или лоток 102, прикрепленный к трубе 11 сжатия. Лоток 102 может иметь размеры, пригодные для содержания кабеля 101, содержащего провода. Как показано в варианте осуществления на фиг.12, лоток 102 может прикрепляться к наружной поверхности одной стороны трубы 11 сжатия. Лоток 102 может проходить вдоль всей длины 16 трубы 11 или вдоль части трубы 11, например, основной части длины 16 трубы 11. Система 100 управления канатами может включать в себя ролики, вокруг которых кабель 101, содержащий провода, может направляться в лоток 102 и располагаться в нем и направляться из лотка 102. Первый ролик 103 может неподвижно прикрепляться к одному концу лотка 102. В некоторых вариантах осуществления первый ролик 103 может прикрепляться к концу лотка 102, расположенному рядом с силовой головкой 22 подъемного узла 10. В некоторых вариантах осуществления первый ролик 103 может зацепляться для соответствия зацеплению двигателя 27 силовой головки, так что первый ролик 103 вращается в том же направлении и с то же скоростью, что и барабан 58, соединенный с двигателем 27. Второй ролик 104 может прикрепляться с возможностью перемещения к лотку 102, так что второй ролик 104 перемещается на заданное расстояние вдоль длины лотка 102 при подъеме и опускании рейки.
Кабель 101, содержащий провода, может соединяться с одним из подъемных канатов 31, таких как канаты 31, описанные в данном документе со ссылкой на фиг.6-11, которые наматываются вокруг барабана 58 и разматываются с барабана 58 в силовой головке 22 подъемной системы. Подъемным канатом 31, к которому может прикрепляться кабель 101, содержащий провода, может быть канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода. Канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может направляться от барабана 58 к колоснику 106 для каната для подъема кабеля, содержащего провода рядом с концом трубы 11 напротив силовой головки 22, вокруг колосника 106 и назад в противоположном направлении к силовой головке 22. Канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может соединяться на своем дистальном конце с кабелем 101, содержащим провода, и со вторым роликом 104. В результате, кабель 101, содержащий провода, может перемещаться в том же направлении (вертикально) и с той же скоростью, что и подъемные канаты 31 и груз, прикрепленный к подъемным канатам 31. При наматывании подъемных канатов 31 на барабан 58 второй ролик 104 перемещается по направлению к колоснику 106 для кабеля, содержащего провода, и канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода перемещается вокруг колосника 106 для кабеля, содержащего провода и также наматывается на барабан 58 на ту же длину и с той же скоростью, с которой наматываются подъемные канаты 31, прикрепленные к грузу или предмету 21. При разматывании подъемных канатов 31 с барабана 58 канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода также разматывается с барабана 58 и перемещается вокруг колосника 106 для кабеля, содержащего провода, обеспечивая перемещение второго ролика 104 от колосника 106 для кабеля, содержащего провода и опускание кабеля 101, содержащего провода, на ту же длину и с той же скоростью, с которой опускаются подъемные канаты 31, прикрепленные к грузу.
Когда рейка находится в опущенном положении, кабель 101, содержащий провода, может проходить вниз от лотка 102 вокруг первого ролика 103 к рейке или грузу. При подъеме груза, прикрепленного к подъемным канатам 31, кабель 101, содержащий провода, может направляться из, по существу, вертикального положения, вокруг верхней части первого ролика 103 и в, по существу, горизонтальное положение в лотке 102. Кабель 101, содержащий провода, может направляться вокруг верхней части второго ролика 104 таким образом, что при подъеме груза кабель 101, содержащий провода, размещается горизонтально в лотке 102. Когда предмет 21 полностью поднят в положение рядом с трубой 11, кабель 101, содержащий провода, может размещаться горизонтально в один слой вдоль длины лотка 102.
Кабель 101, содержащий провода, может «подаваться один раз», определяться как взаимно-однозначное соответствие между горизонтальным перемещением и вертикальным перемещением кабеля 101, содержащего провода. При вертикальном перемещении кабеля 101, содержащего провода, на конкретное расстояние 107, в то время как подъемные канаты 31 (и груз) перемещаются вертикально, кабель 101, содержащий провода, перемещается на то же расстояние 108 горизонтально вокруг и внутри лотка 102. В некоторых вариантах осуществления кабель 101, содержащий провода, может «подаваться дважды», так как при перемещении подъемных канатов 31 и кабеля 101, содержащего провода, на конкретное вертикальное расстояние 107, кабель 101, содержащий провода, может перемещаться вокруг и внутри лотка 102 на горизонтальное расстояние 108, которое меньше вертикального расстояния 107. Горизонтальное расстояние 108 может составлять, например, около половины вертикального расстояния 107. То есть при перемещении кабеля 101, содержащего провода, вверх, в то время как груз поднимается, кабель 101, содержащий провода, может складываться вдвое внутри лотка 102. В качестве примера, если кабель 101, содержащий провода, поднят вертикально на 60 футов, кабель 101, содержащий провода, может перемещаться горизонтально в одном направлении на 30 футов, например, и, затем, складываться назад на себя вторым роликом 104 в лоток 102 в противоположном направлении на 30 футов. Таким образом, кабель 101, содержащий провода, может складываться назад на себя один раз, обеспечивая горизонтальное расположение обоих слоев кабеля 101, содержащего провода, вдоль существенного расстояния внутри лотка 102. В вариантах осуществления, в которых кабель 101, содержащий провода, «подается один раз» канат 105 для подъема проводов может «подаваться один раз». В вариантах осуществления, в которых кабель 101, содержащий провода, «подается дважды», канат 105 для подъема проводов может «подаваться дважды».
Фиг.34 иллюстрирует другой вариант осуществления системы 100 управления канатами, в которой лоток 102 расположен на трубе 11 сжатия. Как показано на фиг.15 и 34, лоток 102 может содержать верхнюю часть 14 трубы 11 сжатия между выступающими вверх частями 116 вдоль длины 16 трубы 11. Такой вариант осуществления системы 100 управления канатами может включать в себя колосник 106 для кабеля, содержащего провода, прикрепленный к концу трубы 11 напротив силовой головки 22. В некоторых вариантах осуществления колосник 106 для кабеля, содержащего провода может содержать пару расположенных параллельно шкивов. Система 100 управления канатами может дополнительно включать в себя каретку 110, которая может перемещаться вдоль длины 16 верхней части 14 трубы 11, то есть вдоль длины 16 лотка 102, вдоль направляющей 111. Направляющая 111 может иметь “T”-образную форму, например, как показано в виде T-образной направляющей 120 на фиг.15, и каретка 110 может быть выполнена для перемещения с возможностью соединения вдоль T-образной направляющей 111. Каретка 110 может включать в себя шкив или ролик, вокруг которого канат 31 может перемещаться. Шкив 109 может быть закреплен в лотке 102 на конце 18 силовой головки системы 10 подъемного узла.
Подъемный канат 31 может быть одним из множества подъемных канатов 31, прикрепленных к барабану 58, и может направляться к колоснику 106 для кабеля, содержащего провода на конце лотка 102 напротив силовой головки 22. Затем, канат 31 может направляться вокруг первого шкива в колоснике 106 для кабеля, содержащего провода обратно в направлении к силовой головке 22 и соединяться с кареткой 110 в лотке 102. Канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода, может закрепляться на одном конце крепежного элемента 99 рядом с силовой головкой 22, направляться вокруг шкива, прикрепленного к каретке 110, к шкиву 109, закрепленному на конце 18 силовой головки системы 10 подъемного узла, вокруг шкива 109, ко второму шкиву в колоснике 106 для кабеля, содержащего провода, и вокруг колосника 106 для кабеля, содержащего провода, в, по существу, вертикальном направлении вниз.
Когда барабан 58 наматывает подъемные канаты 31 вокруг барабана 58, канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода и закрепленная каретка 110 перемещаются по направлению к колоснику 106 для кабеля, содержащего провода. Это перемещение заставляет каретку 110 тянуть канат 31 для подъема кабеля 101, содержащего провода, прикрепленного к подъемному канату 31. Когда барабан 58 разматывает подъемные канаты 31 с барабана 58, канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода и закрепленная каретка 110 могут перемещаться по направлению к шкиву 109 около силовой головки 22. Это перемещение позволяет канату 31 опускать кабель 101, содержащий провода, прикрепленный к подъемному канату 31.
Фиг.35-37 иллюстрируют варианты осуществления системы 100 управления канатами с элементами, прикрепленными к рейке или предмету 21. Как показано на фиг.35, один или более кабелей 101, содержащих провода, могут закрепляться на одном конце с электрическим коробчатым входным источником 180, расположенным рядом с трубой 11 сжатия. Фиг.35 изображает сжатый вертикальный вид кабелей 101, содержащих провода, которые проходят между трубой 11 и предметом 21. Кабели 101, содержащие провода, могут направляться вниз от одного или более электрических коробчатых входных источников 180 в, по существу, вертикальном направлении к роликам 181 для кабелей 101, содержащих провода, и вокруг роликов 181 на верхней части предмета 21. В некоторых вариантах осуществления одна пара кабелей 101, содержащих провода, может располагаться поверх другой пары поверх предмета 21 рейки при подъеме предмета 21.
Фиг.36 изображает канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода, направленный, по существу, вертикально вниз от колосника 106 для кабеля, содержащего провода и вокруг шкива 182, прикрепленного к крепежному элементу 143 рейки на конце рейки 21 под колосником 106 для кабеля, содержащего провода. Затем, канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может направляться, по существу, горизонтально к противоположному концу рейки 21 вокруг шкива 183, прикрепленного к передвижному блоку 184. Передвижной блок 184 может перемещаться на ролике 186 вдоль верхней части длины рейки 21. Передвижной блок 184 может, по меньшей мере, частично закрываться стенками 185 передвижного блока. Верхняя и передняя стенки 185 передвижного блока 184 удалены на фиг.37 для иллюстрации внутренних частей передвижного блока 184. Канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может направляться от шкива 183 назад в противоположном направлении к точке крепления на рычаге 143 для крепления рейки под шкивом 182. Таким образом, при наматывании подъемных канатов 31 вокруг барабана 58 для подъема предмета 21 рейки канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода и передвижной блок 184 перемещаются к шкиву 182. Это перемещение заставляет шкив 184 тянуть кабель 101, содержащий провода, в положение вдоль верхней части рейки. При разматывании подъемных канатов 31 с барабана 58 канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода и прикрепленный передвижной блок 184 могут перемещаться от шкива 182. Это перемещение обеспечивает прохождение каната 101 для подъема кабеля, содержащего провода, в, по существу, вертикальном направлении между трубой 11 и предметом 21.
В некоторых вариантах осуществления система 100 управления канатами может включать в себя два каната 105 для подъема кабеля, содержащего провода, которые проходят, по существу, вертикально вниз от трубы 11 при опускании предмета 21. В таких вариантах осуществления канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода на одном конце предмета 21 может перемещаться первым передвижным блоком 184 по направлению к центру предмета 21, таким образом, размещая первый кабель 101, содержащий провода, на рейке 21. Первый передвижной блок 184 может содержать канат, прикрепленный к первому передвижному блоку 184, направленный вокруг передвижного блока на конце предмета 21 рейки в непосредственной близости от первого передвижного блока 184 и назад в противоположном направлении ко второму ведомому передвижному блоку 184 (не показан). Второй канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может проходить вниз от трубы 11 ко второму ведомому передвижному блоку, вокруг шкива на передвижном блоке и к точке крепления на конце рейки 21 напротив первого передвижного блока 184. При перемещении первого передвижного блока 184 к центру предмета 21 рейки, второй ведомый передвижной блок и второй канат для подъема кабеля, содержащего провода также перемещаются к центру рейки 21, таким образом, размещая второй кабель 101, содержащий провода, на рейке 21.
В некоторых вариантах осуществления системы 100 управления канатами настоящего изобретения лоток 102 может прикрепляться к верхней части рейки или другому грузу, которые должны подниматься или опускаться. Фиг.13 - вид низкопрофильной распределительной системы 100 управления канатами, в которой лоток 102 прикреплен к верхней части рейки или предмету 21, откуда могут прикрепляться источники света. Низкопрофильная распределительная система 100 управления канатами может включать в себя лоток 102, выполненный, например, из алюминия. В таком варианте осуществления первый ролик 103 может прикрепляться с возможностью вращения к концу лотка 102 под концом трубы 11, к которой прикреплена силовая головка 22. Плоский электрический кабель 101 может соединяться с силовой головкой 22 подъемного узла 10, который может размещаться рядом с потолком здания. Плоский кабель 101, содержащий провода, может перемещаться вверх и вниз с рейкой по траектории, которая проходит от силовой головки 22, по существу, вертикально вниз, вокруг первого ролика 103 на конце лотка 102, затем горизонтально в лотке 102 и вокруг подвижного второго ролика 103, который перемещается в лотке 102. Подвижный второй ролик 104 в лотке 102 может соединяться с помощью одного из подъемных канатов 31 с тем же барабаном 58, что и остальные подъемные канаты 31, используемые для подъема и опускания рейки. Таким образом, плоский электрический кабель 101, содержащий провода, может перемещаться синхронно с рейкой, к которой он прикреплен. Кабель 101, содержащий провода, который перемещается с помощью второго ролика 104 в лотке 102, может прикрепляться к каретке 110, которая может перемещаться внутри вдоль длины 16 трубы 11 вдоль T-образной направляющей 111. Каретка 110 может соединяться с канатом 105 для подъема кабеля, содержащего провода, который наматывается вокруг барабана 58 силовой головки с остальными грузоподъемными канатами 31, которые поднимают и опускают рейку. Каретка 110 может перемещаться вдоль T-образной направляющей 111 и может использоваться в качестве промежуточного устройства между силовой головкой 22 и канатом 105, перемещающимся вниз к лотку 102, который расположен на рейке. Каретка 110 может использоваться в качестве устройства двойной или тройной подачи для обеспечения перемещения плоского электрического кабеля 101 с соответствующими скоростями и/или на соответствующие расстояния синхронно с рейкой. В некоторых вариантах осуществления система 100 управления канатами может в основном содержаться внутри трубы 11 сжатия. Это может позволить предварительно произвести сборку всего подъемного узла 10 с управлением канатами на заводе.
В таких вариантах осуществления роликовая система (первый и второй ролики 103, 104, соответственно) может размещать кабель 101, содержащий провода, в лотке 102 в более горизонтальном расположении, чем в известных системах управления канатами. Кроме того, поскольку кабель 101, содержащий провода, может размещаться в лотке 102, по существу, от одного конца трубы 11 к другому (при «однократной подаче») или, в качестве альтернативы, на около половине длины лотка 102 (при «двойной подаче»), кабель 101, содержащий провода, не укладывается так высоко, как в известных системах, в которых кабель 101, содержащий провода, может складываться поверх себя от шести до восьми раз и более. Таким образом, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут предотвратить укладывания кабеля 101, содержащего провода, в высоту на верхней части рейки, как в известных системах, таким образом, обеспечивая более устойчивое и уравновешенное размещение кабеля 101, содержащего провода, на рейке. Поскольку в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения кабель 101, содержащий провода, укладывается в таком более горизонтальном расположении на верхней части рейки, рейка и прикрепленные предметы могут перемещаться на большее расстояние (то есть, ближе к потолочной трубе 11), чем в известных системах, в которых кабель 101, содержащий провода, укладывается много раз на себя в верхней части рейки.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя способ управления кабелем 101, содержащим провода, при подъеме и опускании предмета 21. Некоторые варианты осуществления такого способа могут включать в себя наличие лотка 102, прикрепленного к трубе 11 сжатия, например, к наружной поверхности одной стороны трубы 11. Лоток 102 может проходить вдоль всей длины 16 трубы 11 или вдоль части длины 16 трубы 11. Способ может дополнительно включать в себя наличие роликов 103, 104, вокруг которых кабель 101, содержащий провода, может направляться в лоток 102 и из него. Первый ролик 103 может прикрепляться с возможностью вращения к одному концу лотка 102. В некоторых вариантах осуществления первый ролик 103 может прикрепляться к концу лотка 102, расположенному рядом с силовой головкой 22 подъемного узла 10. Первый ролик 103 может зацепляться для соответствия зацеплению двигателя 27 силовой головки, так что первый ролик 103 вращается в том же направлении и с той же скоростью, что и барабан 58, соединенный с двигателем 27. Второй ролик 104 может прикрепляться с возможностью перемещения к лотку 102, так что второй ролик 104 перемещается на заданное расстояние вдоль длины лотка 102 при подъеме и опускании рейки.
Кабель 101, содержащий провода, может соединяться с подъемным канатом, таким как канаты 31, описанные в данном документе со ссылкой на фиг.6-11, которые наматываются вокруг барабана 58 и разматываются с него в силовой головке подъемной системы. Канат 105 для подъема кабелей 101, содержащих провода, может направляться от барабана 58 к колоснику 106 каната для подъема кабеля, содержащего провода рядом с концом трубы 11 напротив силовой головки 22, вокруг того колосника 106 и назад в противоположном направлении к силовой головке 22. Канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода может прикрепляться на своем дистальном конце к кабелю 101, содержащему провода, и ко второму ролику 104. В результате, кабель 101, содержащий провода, может перемещаться в том же направлении и с той же скоростью, что и подъемные канаты 31 и груз, прикрепленный к подъемным канатам 31. При наматывании подъемных канатов 31 на барабан 58, второй ролик 104 перемещается к колоснику 106 для кабеля, содержащего провода, и канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода перемещается вокруг колосника 106 для кабеля, содержащего провода и также наматывается на барабан 58 на ту же длину и с той же скоростью, что и подъемные канаты 31, прикрепленные к грузу или предмету 21. При разматывании подъемных канатов 31 с барабана 58 канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода также разматывается с барабана 58 и перемещается вокруг колосника 106 для кабеля, содержащего провода, обеспечивая перемещение второго ролика 104 от колосника 106 для кабеля, содержащего провода и опускания кабеля 101, содержащего провода, на ту же длину и с той же скоростью, что и подъемные канаты 31, прикрепленные к грузу.
Когда рейка находится в опущенном положении, кабель 101, содержащий провода, может проходить вниз от лотка 102 вокруг первого ролика 103 к рейке или грузу. В некоторых вариантах осуществления способа при подъеме груза, прикрепленного к подъемным канатам 31, кабель 101, содержащий провода, может направляться из, по существу, вертикального положения, вокруг верхней части первого ролика 103 и в, по существу, горизонтальное положение в лотке 102. Кабель 101, содержащий провода, может направляться вокруг верхней части второго ролика 104 таким образом, что при подъеме груза кабель 101, содержащий провода, размещается горизонтально в лотке 102. Кабель 101, содержащий провода, может «подаваться один раз» для расположения в одинарном слое вдоль лотка 102, или он может «подаваться дважды», так что кабель 101, содержащий провода, размещается со вторым слоем, расположенный горизонтально поверх первого слоя в лотке 102.
В конкретном иллюстративном варианте осуществления такой способ может включать в себя соединение одного конца, по меньшей мере, одного из множества проводов с входным источником и противоположного конца, по меньшей мере, одного из проводов с выходным объектом, перемещаемым с предметом 21 в подъемной системе. Множество проводов может содержаться в кабеле 101, содержащем провода. Лоток 102 может соединяться вдоль, по меньшей мере, части длины 16 трубы 11 и иметь размеры для вмещения кабеля 101, содержащего провода. Кабель 101, содержащий провода, может перемещаться между первым, по существу, вертикальным положением, когда предмет 21 полностью опущен, и вторым, по существу, горизонтальным положением, когда предмет 21 полностью поднят. Способ может дополнительно включать в себя размещение кабеля 101, содержащего провода, в одинарном слое в лотке 102, когда предмет 21 полностью поднят.
Такой вариант осуществления способа может дополнительно включать в себя прикрепление вращающегося первого ролика 103 к одному концу лотка 102 и прикрепление перемещаемого второго ролика 104 к лотку 102, который способен перемещаться на заданное расстояние вдоль длины лотка 102 при перемещении предмета 21. Кабель 101, содержащий провода, может прикрепляться ко второму ролику 104 и к канату 105 для подъема кабеля, содержащего провода, содержащему один из множества канатов 31. Кабель 101, содержащий провода, может направляться вторым роликом 104 вокруг поверхности первого ролика 103 между первым и вторым положениями. В некоторых вариантах осуществления труба 11 может дополнительно включать в себя колосник 106 для кабеля, содержащего провода, расположенный рядом с концом трубы 11 напротив приводного устройства 22, и канат 105 для подъема кабеля, содержащего провода, может направляться от приводного устройства 22 к колоснику 106 для кабеля, содержащего провода, и вокруг него, и назад в противоположном направлении ко второму и первому роликам 104, 103, соответственно.
Фиг.14 - вид трубы 11 сжатия, силовой головки 22, конкретной конфигурации груза и системы 100 управления канатами в варианте осуществления подъемного узла или системы 10 подъемного узла.
Фиг.15 - вид части варианта осуществления трубы 11 сжатия. В таком варианте осуществления труба 11 может содержать направляющее устройство для регулируемых колосников 106, защелкиваться в приемные устройства 118 для трубы с фиксацией на балке и перемещаться в них, поглощать поперечные силы, действующие на здание, заранее собираться на заводе и упаковываться в отдельную транспортируемую тару, поддерживать концевые муфты и/или вмещать и направлять систему 100 управления канатами.
Как показано на фиг.14-16, в некоторых вариантах осуществления труба 11 сжатия может представлять собой одиночный элемент из материала, содержащий одну или более выступающих вверх частей 116, выступающих, по существу, вертикально вверх от верхней части 14 трубы 11. Труба 11 может быть получена выдавливанием или другим способом. Материалом трубы 11 и/или выступающих вверх частей 116 может быть алюминий и/или другой материал. Эти выступающие вверх части 116 могут иметь конусообразный или фланцевый конец 117, который облегчает вставку трубы 11 или защелкивание и фиксацию в приемном устройстве 118 для трубы с фиксацией на балке, как показано на фиг.17 и 18. Кроме того, такая конфигурация, содержащая выступающие вверх конструкционные части 116, может обеспечить трубе 11 большую прочность во время перевозки. В некоторых вариантах осуществления труба 11 может включать в себя T-образную направляющую 120 или дополнительный элемент с другой конфигурацией на горизонтальной верхней части 14 трубы 11, который может использоваться для направления системы 100 управления канатами, как описано в данном документе. Труба 11 сжатия может также содержать направляющую 121 с пазом на каждой или как на передней 12, так и задней 13 боковых стенках, которая может использоваться для направления колосников 106 для кабеля, содержащего провода.
В некоторых вариантах осуществления труба 11 сжатия может перемещаться горизонтально, то есть в продольном направлении в приемных устройствах 118 для трубы с фиксацией на балке, и обеспечивать множество установочных точек трубы 11 вдоль потолочной опорного элемента 57. Это обеспечивает более легкую установку, так как сборщик может сначала установить приемные устройства 118 для трубы с фиксацией на балке. Затем, человек может подвесить секцию трубы 11, например, посредством защелкивания трубы в приемное устройство 118 для трубы с фиксацией на балке и перемещения трубы 11 в любом направлении, перпендикулярном к потолочному опорному элементу 57, и в остальные приемные устройства 118 для трубы с фиксацией на балке на обоих концах секции трубы. Таким образом, труба 11 сжатия может устанавливаться одним человеком посредством подъема по лестнице или на леса только один раз.
Фиг.16 - вид варианта осуществления стыкового зажима 112 типа «сандвич» для трубы сжатия, пригодного для соединения двух стыкуемых концов частей трубы 11 сжатия в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Стыковой зажим 112 может содержать верхнюю пластину 113 и нижнюю пластину 114, которые могут затягиваться по направлению друг к другу и на противоположные направляющие 121 с пазом. Затягивание пластин 113, 114 может осуществляться стяжным устройством 115, как показано на фиг.16, выполненным с возможностью прижима к концам частей трубы 11 и соединения концевых частей вместе. Стяжным устройством 115 может быть любое пригодное стяжное устройство, например, резьбовой болт или храповое кольцо. Роликовый штифт может быть включен для выравнивания T-образной направляющей системы управления канатами. В некоторых вариантах осуществления зажим 112 может поддерживать лоток 102 системы управления канатами и может содержать средство для обеспечения жесткости и сжатия соединенных частей трубы 11. Концы секций трубы 11 могут прикрепляться друг к другу посредством затягивания стыкового зажима 112, как показано на фиг.16, на направляющих 121 с пазом двух стыкуемых секций трубы 11.
Фиг.17 - вид двух приемных устройств 118 для трубы с фиксацией на балке в варианте осуществления настоящего изобретения. Фиг.18 - вид трубы 11 сжатия в положении, в котором она защелкивается в приемное устройство 118 для трубы зажима потолочной балки в варианте осуществления настоящего изобретения. Секции трубы 11 сжатия могут вставляться в приемное устройство 118 для трубы и, затем, свободно перемещаться в перпендикулярном направлении относительно потолочной балки 57 и в заданное рабочее положение. Фиг.19 - вид трубы 11 сжатия, прикрепленной к двум потолочным балкам 57, показывающий, что труба 11 может прикрепляться к балкам 57 в любом местоположении вдоль длины 16 трубы 11. Подвижные зажимы 118 балки могут обеспечить поглощение трубой 11 сжатия всех горизонтальных нагрузок, размещенных на конструкции здания, с помощью подъемного узла 10. Фиг.20 - вид трубы 11 сжатия, расположенной внутри узла 118 с фиксацией на балке, показывающий, что труба 11 может легко скользить в продольном направлении внутри узла 118 приемного устройства для трубы с фиксацией на балке. В некоторых вариантах осуществления приемное устройство 118 для трубы с фиксацией на балке или силовая головка 22 могут закрепляться в положении таким образом, что при сжатии трубы 11 может сохраняться одинаковое исходное положение подъемной системы 10 на потолочном элементе 57.
Как показано на фиг. 17 и 18, в некоторых вариантах осуществления узел 118 с фиксацией на балке может содержать два или более крюков 122, которые могут затягиваться вместе для сжатия на каждой стороне строительной стальной двутавровой балки, стойки, фланцев или другой поверхности. Каждый крюк 112 может иметь U-образную конфигурацию, включающую в себя две расположенные на расстоянии друг от друга пластины, выполненные из прочного жесткого материала, например, стали. Один узел 118 приемного устройства для трубы с фиксацией на балке может включать в себя четыре «крюка» 122. Каждый крюк 122 может дополнительно включать в себя U-образную вставку 123, содержащую распложенные на расстоянии друг от друга рычаги и выполненную с возможностью вставки в крюк 122, так что каждый рычаг вставки 123 устанавливается рядом с одной из расположенных на расстоянии друг от друга пластин крюка 122. Верхняя часть вставки 123 может проходить вверх через отверстие в верхней части крюка 122 и около болта 119, который закрепляет вставку 123 в положении относительно крюка 122.
Вставки 123 могут быть выполнены с возможностью вмещения выступающих вверх частей 116 трубы 11 для фиксации выступающих вверх частей 116 внутри крюка 122. Это может облегчить защелкивание трубы 11 сжатия в зажим 118 балки от нижней части зажима 118 балки при предотвращении выпадения трубы 11 сжатия из захвата крюков 122. В некоторых вариантах осуществления вставки 123 могут быть облицованы материалом, например, пластмассой, который обеспечивает перемещение вбок трубы 11 сжатия с уменьшенным трением и шумом и предотвращает электрохимическую коррозию между различными металлами, такими как сталь, из которой выполнен зажим 118 балки, и алюминий, из которого выполнена труба 11 сжатия. В некоторых вариантах осуществления зажимное устройство может использоваться для прикрепления колосников 32 к трубе 11.
В некоторых вариантах осуществления каждый крюк может включать в себя зажим 125. Зажим 125 может содержать два участка из материала, которые короче вертикальной внутренней части крюка 122. Каждый из двух участков из материала могут быть расположены внутри одного из расположенных на расстоянии друг от друга противоположных рычагов вставки 123 и может быть выполнен с возможностью перемещения на короткое расстояние вверх и вниз внутри крюка 122, например, около 1/4 дюйма. Зажим 125 может быть выполнен из деформируемого материала, такого как пластмасса, который можно принудительно открывать конусообразным концом 117 выступающей вверх части 116 трубы. При вставке конца 117 трубы в крюк 122 над верхней частью зажима 125 фланец 126 на каждой стороне конца 117 может размещаться на двух вертикальных участках зажима 125. Под действием веса подъемного узла 10 труба 11 и зажим 125 могут перемещаться в направлении вниз. Каждый крюк 122 может содержать пару противоположных нижних конусообразных кромок 124 для предотвращения перемещения вниз зажима 125 под нижнюю конусообразную кромку 124 под действием веса вставленной трубы 11. Таким образом, труба 11 сжатия может фиксироваться в зажиме 125 и крюке 122 для предотвращения выпадения трубы 11 сжатия из приемного устройства 118 для трубы с фиксацией на балке.
Фиг.21 - вид одного варианта осуществления колосника 32, который является самофиксирующимся, используемым в системе 10 подъемного узла настоящего изобретения. Как показано на фиг.21, в некоторых вариантах осуществления узел 32 колосника может содержать шкив, который может перемещаться в продольном направлении внутри трубы 11. Узел 32 колосника может наклоняться из блокированного положения внутри трубы 11 для обеспечения перемещения его назад и вперед в трубе 11 с помощью руки. При расположении узла 32 колосника в заданной точке вдоль длины 16 трубы 11, узел 32 может наклоняться назад вниз и блокироваться, например, на направляющих 121 с пазом внутри трубы 11. Колосник 32 может блокироваться на месте за счет силы тяжести, силы трения и любой другой силы, которая может вызвать его заклинивание в трубе 11 сжатия, делая его неподвижным.
В некоторых вариантах осуществления узел 32 колосника может включать в себя колеса или ползуны 45, 47, как показано на фиг.5, для облегчения перемещения узла 32 колосника, когда необходимо. Колеса или ползуны 45, 47 могут содержать скользкий материал, такой как пластмасса. Колеса или ползуны 45, 47 могут больше не касаться трубы 11 сжатия при установке узла 32 колосника в положении внутри трубы 11. В таких вариантах осуществления узел 32 колосника может легко перемещаться внутри трубы 11, так что узлу 32 колосника не требуются жесткие допуски для размещения блокирующего устройства.
Узел 32 колосника может содержать алюминиевую поверхность, коэффициент трения которой при нахождении в положении контакта с трубой 11 сжатия (также содержащей алюминиевую поверхность) увеличивается при приложении усилия к узлу 32, дополнительно блокируя его в положении в трубе 11. Кроме того, при размещении веса или груза на прикрепленном канате 31, канат 31 стремится заставить узел 32 колосника повернуться внутри трубы сжатия, что дополнительно закрепляет узел 32 колосника в его положении в трубе 11.
Фиг.22 - вид силовой головки 22, прикрепленной к трубе 11 сжатия, и колосников 32, установленных в трубе 11, в варианте осуществления настоящего изобретения. Фиг.23 - вид постепенно наклонного барабана 58 и тормозного диска 85 в варианте осуществления системы 10 подъемного узла настоящего изобретения.
Как показано на фиг.22 и 23, в некоторых вариантах осуществления канаты 31 могут наматываться вокруг постепенно наклонного барабана 58. Такой прогрессивный барабан 58 может обеспечивать наматывание канатов 31 вокруг друг друга, экономя горизонтальное расстояние перемещения. При наматывании канатов 31 на барабан 58 они могут перемещаться по наклону, но могут наматываться вокруг горизонтальной плоскости на некоторое расстояние. В некоторых вариантах осуществления держатель 127 каната, например, плоский элемент из материала, такого как алюминий, может опираться на эту горизонтальную часть намотанных канатов 31, используемый для удержания канатов 31 от разматывания с барабана 58 в случае, когда один может провисать. Держатель 127 каната может включать в себя рычаг 128, проходящий наружу для контакта с каждым канатом 31 на барабане 58. Рычаг 128 держателя 127 каната может быть нагружен пружиной для смещения к канатам 31. Один конец держателя 127 каната может прикрепляться к направляющему устройству 130, которое перемещается вбок с одинаковой скоростью, когда канаты 31 наматываются на барабан 31. Держатель 127 каната может закрепляться пружиной, которая прикладывает достаточное усилие к канатам 31 для удержания канатов 31, расположенных вокруг барабана 58, но не такое большое усилие, чтобы влиять на естественное наматывание вокруг барабана 58 и разматывание с него. Держатель 127 каната может перемещаться вместе с направляющим узлом 86 через участок 64 с постоянным диаметром и участок 63 с увеличивающимся диаметром барабана 58.
В некоторых вариантах осуществления направляющее устройство 130 может соединяться с резьбовым стержнем 131, которое может соединяться с приводным валом 28 с помощью цепи и звездочек. Цепь и звездочки могут зацепляться для того, чтобы заставить направляющее устройство 130 перемещаться в поперечном направлении с одинаковой скоростью, когда канаты 31 наматываются в поперечном направлении вокруг постепенно наклонного барабана 58.
В некоторых вариантах осуществления при перемещении направляющего устройства 130 в поперечном направлении вдоль резьбового стержня 131 переключатели могут быть расположены в фиксированных точках на резьбовом стержне 131. Фиг.24 - вид нижнего конечного переключателя 132 и верхнего конечного переключателя 133, используемых в вариантах осуществления настоящего изобретения. Этими конечными переключателями 132, 133 могут быть зацепляемыми в ус переключатели. Эти переключатели 132, 133 могут выключаться для направления сигнала в элементы управления подъемной системы 10, что груз, такой как рейка, достиг своего верхнего или полностью поднятого предела или своего полностью опущенного предела. Эти конечные переключатели 132, 133 могут легко регулироваться посредством поворота зацепленного под углом резьбового стержня. Конечные переключатели 132, 133 могут быть ориентированы таким образом, что они наклоняются и смещаются с канатов 31 и барабана 58. Например, слишком большое перемещение барабана 58 может быть задано одним регулятором, который перемещает относительное положение двух переключателей к ограничителю. Первый переключатель 132, 133, зацепленный ограничителем, может посылать сигнал остановки в элементы управления. Если такой переключатель выходит из строя, на второй или резервный переключатель можно нажать и послать сигнал, предотвращая единичный отказ направляющего устройства 130.
Фиг.25 - вид держателя 127 каната, устройства 152 обнаружения провисающего каната и датчика динамической нагрузки в варианте осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.25, устройство 152 обнаружения провисающего каната может включать в себя датчики, которые могут использоваться для контроля состояния провисающего каната. Состояние провисающего каната может возникнуть, если один или более канатов 31 потеряли натяжение. Это может случиться, если рейка случайно опустится на предмет, находящийся на планшете сцены. Каждый канат 31 может отводиться с барабана через направляющее устройство 130 под устройством 152 обнаружения провисающего каната и, затем, в трубу 11. Устройство 152 обнаружения провисающего каната может включать в себя рычаг 153 датчика обнаружения провисающего каната, например, пластмассовую пластину, для каждого каната. Пластина 153 может иметь точку поворота со смещенным центром, причем регулируемая пружины удерживает один конец пластины 153. Другой конец рычага 153 может быть расположен рядом с переключателем, так что если конец рядом с переключателем поднят, он будет отключать переключатель, который может передавать сообщение элементам управления подъемной системы 10, чтобы остановить перемещение рейки до тех пор, пока не будет решена проблема с провисающим канатом. Если один из канатов 31 начинает провисать, отсутствие натяжения может вызвать выход каната 31 из направляющего устройства 130. Канат 31 может, затем, касаться пластмассового рычага 153, заставляя рычаг 153 поворачиваться, таким образом, отключая переключатель. Таким образом, каждый канат 31 может содержать специальный рычаг 153 датчика, который способен поворачиваться для приведения в действие конечного переключателя для натяжения провисающего каната. В некоторых вариантах осуществления поворотные рычаги 153 могут быть размещены в местоположениях, отличных от местоположения рядом с барабаном 58.
В некоторых подъемных узлах 10 длины кабеля, содержащего провода могут незначительно отличаться, и/или рейка или груз могут быть неравномерно распределены вдоль его горизонтальной длины. В некоторых известных подъемных узлах длины каната могут регулироваться с помощью стяжной муфты, расположенной между каждым канатом 31 и рейкой. Стяжные муфты обычно ориентированы вертикально вдоль направления прохождения каната 31 от колосника 32 к рейке. Стяжные муфты часто могут иметь длину, по меньшей мере, от 6 дюймов до 14 дюймов или более при их максимальном удлинении. Таким образом, для вертикально ориентированных стяжных муфт может потребоваться дополнительное вертикальное расстояние или высота между потолочной точкой, в которой колосники 32 прикрепляются к зданию и самой нижней точкой, в которую рейка может опуститься. Каждый дюйм дополнительной высоты, необходимый для подъемного узла, может быть важным, поскольку это может означать установку более высокой крыши здания, что может добавить значительные затраты на строительство.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя низкопрофильный, горизонтально ориентированный регулятор 134 каната в качестве промежуточного устройства между канатами 31 и рейкой. Фиг.26-29 изображают различные варианты осуществления такого низкопрофильного, горизонтального регулятора 134 каната. Например, как показано на фиг.26-19, регулятор 134 каната может включать в себя пару устройств 135, 137 для направления каната. Первое из устройств 135 для направления каната может быть прикреплено к первой жесткой пластине 136 и включать в себя канал для каната под углом, например, 90 градусов. Второе из устройств 135 для направления каната может быть прикреплено ко второй жесткой пластине 138, расположенной на расстоянии вдоль горизонтальной оси от первой пластины 136 и включать в себя угол канала каната, например, угол 180 градусов. В некоторых вариантах осуществления, например, как показано на фиг.26-28, устройства 135, 137 для направления каната, имеющие каналы для канатов под углами 90 градусов и 180 градусов, соответственно, могут содержать трубчатый материал, такой как сталь, согнутый под этими углами.
В некоторых вариантах осуществления первая пластина 136 может прикрепляться к U-образной опоре 140. Трубка 135 для направления каната под углом 90 градусов может быть дополнительно прикреплена к U-образной опоре 140, так что U-образная опора 140 может перемещаться вертикально вместе с канатом 31. Один или более зажимных болта 141 могут проходить через отверстия в каждом из рычагов 142 U-образной опоры 140. В некоторых вариантах осуществления рычаг 143 для закрепления рейки может прикрепляться к U-образной опоре 140 при помощи зажимных болтов 141. Вторая пластина 138 может иметь различные формы и размеры для обеспечения опоры для устройства 137 для направления каната под углом 180 градусов. Например, как показано в вариантах осуществления на фиг.26-28, вторая пластина 138 может иметь U-образную форму и прикрепляться к концам трубки 137 для направления каната под углом 180 градусов. Узел 134 регулятора каната может быть достаточно прочным для поддержания рейки и/или груза, прикрепленных к канату 31.
Как показано на фиг.26-29, канат 31 может направляться вертикально от силовой головки 22 через устройство 135 для направления каната под углом 90 градусов, горизонтально в точку 144 входа каната на одном конце устройства 137 для направления каната под углом 180 градусов в первом горизонтальном направлении, из устройства 137 для направления каната под углом 180 градусов в противоположном горизонтальном направлении и привязанный конец в точке 146 для закрепления каната на первой пластине, прикрепленной к устройству 135 для направления каната под углом 90 градусов. Канат 31 может жестко прикрепляться к первой пластине 136 различными способами. Например, канат 31 может прикрепляться к первой пластине 136 с использованием сплава никеля и кобальта или штамповки.
В некоторых вариантах осуществления узел 134 регулятора каната может дополнительно включать в себя горизонтальный регулировочный болт 147 или резьбовой стержень, или другое устройство, выполненное с возможностью поддержания заданного расстояния между первой и второй пластинами. Регулировочный болт 147 может удерживать узел вместе. Один конец болта или резьбового стержня 147 может прикрепляться к устройству 137 для направления каната под углом 180 градусов. Как показано на фиг.26-29, горизонтальный регулировочный болт 147 может прикрепляться ко второй пластине 138, прикрепленной к устройству 137 для направления каната под углом 180 градусов. Болт 147 может поворачиваться для горизонтального перемещения устройства 137 для направления каната под углом 180 градусов, таким образом, перемещая горизонтально канат 31 и вертикально перемещая весь узел 134 регулятора каната по канату 31. Таким образом, длина каната 31 между колосником 32 и прикрепленным предметом 21 может регулироваться, то есть увеличиваться или уменьшаться. В некоторых вариантах осуществления горизонтальное регулировочное устройство может содержать устройства для регулирования расстояния вместо болта или стержня.
Канал для каната в направляющих устройствах 135, 137 может иметь размер для конкретного диаметра каната или диапазона диаметров каната с достаточным зазором между канатом 31 и внутренней стенкой направляющих устройств 135, 137, так что канат 31 может перемещаться плавно через направляющие устройства 135, 137 без нежелательного трения или торможения. Например, внутренний диаметр канала для каната в направляющих устройствах 135, 137 может быть достаточно большим для каната 31 с диаметром 3/16 дюйма и/или 1/4 дюйма. В некоторых вариантах осуществления внутренний диаметр канала для каната через направляющие устройства 135, 137 может быть больше или меньше в зависимости от диаметра каната 31, направляемого через направляющие устройства 135, 137. То есть, для каната 31, имеющего диаметр, меньший 3/16 дюйма, или для каната 31, имеющего диаметр больший 1/4 дюйма, диаметр канала для каната может быть достаточно большим для вмещения каната 31 данного конкретного размера.
Устройство 137 для направления под углом 180 градусов может иметь расширение 148 между точкой 144 входа каната и точкой 145 выхода каната, которое образует траекторию каната, которая является достаточно закругленной или дугообразной, для уменьшения трения между канатом 31 и направляющим устройством 137. В некоторых вариантах осуществления, например, расширение 148 канала для каната в устройстве 137 для направления под углом 180 градусов может составлять около двух дюймов. То есть, как показано на фиг.26-29, расстояния между точкой 144 входа каната в устройство 137 для направления под углом 180 градусов и точкой 145 выхода каната из устройства 137 для направления под углом 180 градусов может составлять около двух дюймов. В некоторых вариантах осуществления расстояние, или расширение 148, между точкой 144 входа каната в устройство 137 для направления под углом 180 градусов и точкой 145 выхода каната из устройства 137 для направления под углом 180 градусов может быть больше или меньше двух дюймов в зависимости от различных факторов, включая, например, разность между диаметром каната 31 и внутренним диаметром канала для каната в направляющем устройстве, материалов, из которых выполнены каждый из канатов 31 и внутренние стенки канала для каната в направляющем устройстве, а также других факторов. Относительные размеры каната 31 и канала для каната в направляющих устройствах 135, 137 и расширение 148 каната, входящего и выходящего из устройства 137 для направления под углом 180 градусов могут быть выполнены для сохранения структурной целостности каната 31 и канала для каната во время многократного использования.
Узел 134 регулятор каната может составлять только несколько дюймов в высоту, например, два или четыре дюйма в высоту, что может сэкономить шесть или более дюймов вертикального расстояния по сравнению с регуляторами 134 каната в известных подъемных узлах, использующими вертикально ориентированные стяжные муфты. Регулятор 134 каната может использоваться для регулирования канатов 31, которые удерживают рейку, эффективно регулируя уровень рейки, если один или более канатов 31 длиннее других, или если рейка нагружена неравномерно, так что один конец тяжелее другого. Таким образом, низкопрофильная горизонтально ориентированная конструкция регулятора 134 каната настоящего изобретения может исключить значительные расходы на создание опоры или вертикального пространства, требуемого в здании другими системами подъемного узла.
В другом варианте осуществления низкопрофильного горизонтально ориентированного регулятора 134 каната устройства 135, 137 для направления каната могут содержать пару направляющих блоков 150, 151 вместо наклонных под углом трубок. Фиг.29 изображает один вариант осуществления такого регулятора 134 каната, содержащего направляющие блоки 150, 151. В данном варианте осуществления первый направляющий блок 150 включает в себя канал для каната под углом 90 градусов, и второй направляющий блок 151 включает в себя канал для каната под углом 180 градусов. В такой конфигурации направляющие блоки 150, 151 могут направлять канат 31 из вертикального направления от колосников 32 в первом горизонтальном направлении и, затем, во второе противоположное горизонтальное направление. Таким образом, регулятор 134 каната может содержать низкопрофильное устройство для регулировки каната 31 в вертикальном направлении для регулирования каната 31.
В некоторых вариантах осуществления блоки 151, 151 для направления каната могут содержать различные материалы. Такие материалы преимущественно могут быть легкими, прочными и недорогими. Одним таким материалом является пластмасса. В других вариантах осуществления направляющие блоки 150, 151 могут содержать алюминий, сталь или другие подходящие несущие материалы. Направляющие блоки 150, 151 могут быть выполнены различными способами. Например, направляющие блоки 150, 151 могут быть сформованы или отлиты. При выполнении направляющих блоков 150, 151 каналы для канатов могут быть образованы внутри направляющих блоков 150, 151.
Направляющие блоки 150, 151 могут надежно прикрепляться к первой и второй пластинам 136, 138, соответственно. В некоторых вариантах осуществления направляющие блоки 150, 151 могут надежно прикручиваться болтами или привариваться к пластинам 136, 138 и/или опорам. Например, как показано на фиг.29, по меньшей мере, один из зажимных болтов 141 может вставляться в блок для направления каната под углом 90 градусов для надежного прикрепления направляющего блока 150 к U-образной опоре 140, к которой прикреплена первая пластина 136.
В других вариантах осуществления (не показаны) устройство 137 для направления под углом 180 градусов может включать в себя шкив.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла и способа могут включать в себя тормозное устройство 154 для «ограничения скорости» на грузовом конце системы 10. Такое тормозное устройство 154 для ограничения скорости на грузовом конце может использоваться в качестве резервного тормозного устройства вместо тормозного устройства 36. Тормозное устройство 154 для ограничения скорости может содержать тормозной диск 85, расположенный на приводном валу 28 двигателя 27. В варианте осуществления, изображенном на фиг.30 и 31, тормозной диск 85 был удален для иллюстрации других частей тормозного устройства 154. В некоторых вариантах осуществления тормозное устройство 154 может включать в себя тормоз клещевого типа. Такой тормоз клещевого типа может включать в себя корпус 155 тормозной накладки, содержащий неподвижную тормозную накладку 156 и подвижную тормозную накладку 157. Подвижная тормозная накладка 157 может перемещаться к неподвижной тормозной накладке 156 для сжатия на тормозном диске 85 для замедления и/или прекращения вращения приводного вала 28 и прикрепленного барабана 58 с канатом.
Тормозное устройство 154 для ограничения скорости может дополнительно включать в себя тормозную колодку 158, выполненную с возможностью перемещения вверх и вниз по наклонной плоскости 160. Когда предмет 21 или другой груз поднимается в подъемной системе 10, тормозной диск 85 перемещается в направлении против часовой стрелки к более узкому участку наклонной плоскости 160 и от поверхности наклонной плоскости 160. Это перемещение позволяет тормозной колодке 158 не прижимать подвижную тормозную накладку 157, таким образом, обеспечивая свободное перемещение тормозного диска 85 и груза под действием мощности двигателя 27. Тормозное устройство 154 для ограничения скорости может дополнительно включать в себя пружину 159, соединенную между верхней частью тормозной колодки 158 и верхней частью корпуса 155 тормозной накладки. В этой конфигурации пружина 159 может обеспечивать смещение к тормозной колодке 158. В то время как предмет 21 поднимается, пружина 159 смещается к тормозной колодке 158 для обеспечения «предварительной нагрузки» на тормозную колодку 158. Таким образом, если мощность двигателя 27 упала, и канаты 31 и прикрепленный предмет 21 начали свободно падать, пружина 159 может перемещать тормозную колодку 158 для сжатия подвижной тормозной накладки 157 по направлению к неподвижной тормозной накладке 156 и приложения силы трения к тормозному диску 85 между тормозными накладками 156, 157, таким образом, замедляя и/или останавливая падение предмета 21.
Когда предмет 21 или груз, прикрепленный к канатам 31, опускается в подъемной системе 10, сила тяжести груза вызывает перемещение тормозного диска 85 в направлении по часовой стрелке для перемещения к более широкой части наклонной плоскости 160 и прижима к наклонной плоскости 160. Это перемещение тормозной колодки 158 заставляет ее сжимать подвижную тормозную накладку 157 на тормозном диске 85 и к неподвижной тормозной накладке 157 в положение, замедляющее и/или прекращающее движение канатов 31. Таким образом, когда канаты 31 и прикрепленный предмет 21 опускаются, тормозной диск 85 зацепляется под действием силы трения между подвижной тормозной накладкой 157, прижимаемой по направлению к неподвижной тормозной накладке 156. Однако, мощность двигателя 27 может быть больше коэффициента трения тормозного диска 85 между сжатой подвижной тормозной накладкой 157 и неподвижной тормозной накладкой 156, так что предмет 21 может продолжать опускаться. Если мощность двигателя 27 упала, и канаты 31 и прикрепленный предмет 21 начали падать, пружина 158 может перемещать тормозную колодку 158 для прижатия подвижной тормозной накладки 157 к неподвижной тормозной накладке 156 и поддерживать силу трения тормозных накладок 156, 157 с тормозным диском 85, таким образом, замедляя и/или прекращая падение предмета 21. Давление «предварительной нагрузки», создаваемое пружиной 159, может создавать дополнительную силу трения тормозного диска 85, которая заставляет предмет 21 полностью останавливаться, вместо замедления в случае потери мощности двигателя.
Тормозное устройство 154 для ограничения скорости может включать в себя тормозной расцепной рычаг 161. Тормозной расцепной рычаг 161 может поворачиваться вокруг оси 162 поворота. Поворотный конец тормозного расцепного рычага 161 проходит наружу, так что пластина (не показана) на двигателе 27 может перемещаться вниз на рычаг 161, когда двигатель 27 незначительно наклоняется вниз с приводным валом 28 после того, как двигатель перестает вращаться, но перед тем, как гравитационная сила заставляет приводной вал 28 начинать вращаться снова. Это снижает неожиданность или «удар» для системы от необходимости быстрого отпускания тормозного устройства 154.
В некоторых вариантах осуществления тормозной диск 85 может содержать материал поверхности, имеющий высокий коэффициент трения. Например, материал поверхности тормозного диска может включать в себя сталь или чугун, так что трение между тормозными накладками 156, 157 и диском 85 может быть увеличено. Фрикционная контактная поверхность между тормозным диском 85 и тормозными накладками 156, 157 может замедлить остановку тормозного диска 85, а не резко остановить, что является нежелательным. Это может обеспечить более постепенное отпускание тормозного устройства 154 для ограничения скорости и более постепенную остановку предмета 21, опускаемого подъемной системой 10, на последних нескольких футов опускания в случае, когда приведено в действие тормозное устройство 154 для ограничения скорости.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла и способа могут дополнительно включать в себя поворотный рычаг 163 наклона. Как показано на фиг.32, поворотный рычаг 163 наклона может прикрепляться с возможностью поворота к трубе 11 и корпусу 23 приводного механизма или силовой головки. Поворотный рычаг 163 наклона может представлять собой U-образный рычаг, содержащий верхний шкив или блок 164, расположенный рядом с трубой 11, и нижний шкив или блок 165, расположенный рядом с силовой головкой 22. Поворотный стержень 166 может проходить наружу от трубы 11 при осевом совмещении с продольной осью трубы 11. U-образная часть поворотного рычага 163 наклона может закрепляться с возможностью поворота вокруг точки 167 поворота на поворотном стержне 166, так что нижняя часть поворотного рычага 163 наклона может поворачиваться в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси трубы 11. Верхняя U-образная часть поворотного рычага 163 наклона может включать в себя подшипники, которые образуют поворотную контактную поверхность с поворотным стержнем 166.
Поворотная пластина 168 может прикрепляться к концу корпуса 23 приводного механизма для обеспечения жесткой поверхности, с которой поворотный рычаг 163 наклона может контактировать при повороте. Поворотный рычаг 163 наклона может включать в себя ролик 170 на внутренней стороне рычага 163 напротив нижнего блока 165 и рядом с поворотной пластиной 168. При повороте поворотного рычага 163 наклона ролик 170 может катиться по поворотной пластине 168 для обеспечения плавного движения поворотного рычага 163 назад и вперед. В некоторых вариантах осуществления поворотный рычаг 163 наклона может включать в себя два или более роликов 170, которые могут катиться по поворотной пластине 168 при повороте поворотного рычага 163. В некоторых вариантах осуществления ролик 170 может иметь цилиндрическую форму. В других вариантах осуществления ролик 170 может иметь коническую форму, которая обеспечивает движение поворотного рычага 163 наклона по дуге при его повороте вокруг поворотного стержня 166.
Во время эксплуатации канаты 31 могут направляться с барабана 58 вокруг нижнего блока 165, затем, вверх к верхнему блоку 164 и в конце в трубу 11 к соответствующим колосникам 32. Верхний и нижний блоки 164, 165, соответственно, на поворотном рычаге 163 наклона могут свободно вращаться. При разматывании канатов 31 с барабана 58 поворотный рычаг 163 наклона может поворачиваться в зависимости от угла, под которым канаты 31 разматываются с барабана 31. Таким образом, поворот поворотного рычага 163 наклона может способствовать направлению канатов 31 под заданным углом наклона каната, когда канаты 31 разматываются с барабана 58 и наматываются на него. Варианты осуществления поворотного рычага 163 наклона могут быть особенно предпочтительными в подъемной системе, в которой барабаном 58 является конусообразный барабан или барабан с постепенно увеличивающимся диаметром, как показано на фиг.6-11 и 23. Поскольку угол наклона канатов 31 в точке, в которой они входят в трубу 11 и выходят из нее, не изменяется, верхний блок 164 рядом с точкой 167 поворота нуждается только в минимальном перемещении.
Некоторые варианты осуществления системы 10 подъемного узла и способа могут дополнительно включать в себя сенсорное устройство 171 нагрузки. В некоторых вариантах осуществления сенсорное устройство 171 нагрузки может содержать датчик сжимающей нагрузки (не показан), расположенный между трубой 11 и силовой головкой 22. Сенсорное устройство 171 сжимающей нагрузки может использоваться для измерения нагрузки на рейку посредством измерения сил, стремящихся переместить силовую головку 22 и трубу 11 сжатия друг к другу. Это может быть эффективным для контроля изменений нагрузки на рейку, например, если бы рейка зацепилась за занавес или другое препятствие. Если сенсорное устройство 171 сжимающей нагрузки регистрирует изменение нагрузки, оно посылает сообщение системе управления подъемной системой о замедлении и/или прекращении действия подъемной системы 10, пока не будет решена проблема. В некоторых вариантах осуществления сенсорное устройство 171 нагрузки может быть установлено между трубой 11 и корпусом 23 приводного механизма. Сенсорное устройство 171 нагрузки может быть выполнено в виде кнопки, которая приводится в действие посредством нажатия, когда труба 11 и силовая головка 22 перемещаются ближе друг к другу вследствие сил нагрузки, вызванных перемещением предмета 21, прикрепленного к канатам 31.
В другом варианте осуществления контактная поверхность между трубой 11 и корпусом 23 приводного механизма может содержать подвижную пластину 174, выполненную с возможностью перемещения по комплекту направляющих 173 между трубой и корпусом 23 приводного механизма. Сенсорное устройство 171 нагрузки может функционально соединяться с подвижной пластиной 174, так что увеличенные силы нагрузки в результате перемещения предмета 21 могут вызывать перемещение подвижной пластины 174 по направляющим 173 и нажимать на кнопочный датчик для приведения в действие датчика и регулирования перемещения груза при необходимости. В другом варианте осуществления контактная поверхность между трубой и корпусом 23 приводного механизма может содержать подвижный шарнир, с которым сенсорное устройство 171 нагрузки соединяется функционально. Шарнир может обеспечивать перемещение трубы 11 и силовой головки друг к другу, таким образом, нажимая на сенсорное устройство 171 нагрузки и регулируя перемещения груза при необходимости.
В других вариантах осуществления системы 10 подъемного узла и способа, контроль и управление движением груза могут осуществляться сенсорным устройством 171 нагрузки, содержащим датчик нагрузки тянущего типа (также называемый S-образный датчик нагрузки), как показано на фиг.33. Датчик нагрузки тянущего типа может использоваться для измерения изменений нагрузки на рейку посредством измерения сил, стремящихся отвести трубу 11 от барабана 58. Как показано на фиг.33, такое сенсорное устройство 171 нагрузки может включать в себя датчик 172 нагрузки, установленный между трубой 11 и барабаном 58, содержащий первую часть 175 и вторую часть 176, причем каждая часть 175, 176 выполнена с возможностью перемещения к другой части, таким образом, определяя изменения силы нагрузки на предмет 21, стремящейся отвести трубу 11 от барабана 58. Таким образом, датчик может измерять изменения нагрузки и посылать сигнал элементам управления в системе 10 подъемного узла для регулирования перемещения предмета 21.
В некоторых вариантах осуществления сенсорное устройство 171 нагрузки может дополнительно включать в себя комплект направляющих 173, закрепленных между приводным валом 28 и барабаном 28 на корпусе 23 приводного механизма и трубе 11. Подвижная пластина 174 нагрузки, может быть установлена с возможностью перемещения на направляющих 173. Датчик 172 нагрузки тянущего типа может функционально закрепляться между подвижной пластиной 174 и приводным валом 28 и барабаном 58. Увеличенные силы нагрузки в результате перемещения предмета 21 могут вызвать перемещение подвижной пластины 174 по направляющим 173 от приводного вала 28 и барабана 58 и перемещение датчика 172 нагрузки для приведения в действие датчика 172 и регулирования перемещения груза при необходимости. В конкретных вариантах осуществления система 10 подъемного узла может включать в себя направляющие 173, подвижную пластину 174 и датчик 172 нагрузки тянущего типа на приводном валу 28 на каждой стороне барабана 58.
Варианты осуществления элементов системы 10 подъемного узла и способов могут преимущественно использоваться в других подъемных системах и способах. Например, гибридный конусообразный барабан 58 с постепенно увеличивающимся диаметром, система 100 управления канатами, стыковой зажим 112, приемное устройство 118 для трубы с фиксацией на балке, самофиксирующийся колосник 32, держатель 127 каната, устройства 152 обнаружения провисающего каната, низкопрофильный регулятор 134 каната, тормозное устройство 154 для ограничения скорости, поворотный рычаг 163 наклона и/или датчик 172 нагрузки тянущего типа могут использоваться сами по себе или в сочетании в других подъемных системах.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую, по существу, прямоугольную трубу, имеющую отверстие в нижней части вдоль, по меньшей мере, части длины трубы и соединяемую с потолочным элементом, приводное устройство, соединенное снаружи на одном конце трубы, конусообразный барабан, функционально соединенный с приводным устройством и выполненный с возможностью наматывания множества канатов вокруг барабана и разматывания их с барабана для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам, и множество колосников, соединенных с трубой внутри, для перенаправления канатов с обычно горизонтальной траектории от барабана на обычно вертикальную траекторию через отверстие в нижней части трубы к прикрепленному предмету.
В таких вариантах осуществления барабан может дополнительно содержать вершину, имеющую первый диаметр, и основание, имеющее второй диаметр, больший первого диаметра, участок с постоянным диаметром, имеющий первый диаметр и проходящий от вершины, участок с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий от участка с постоянным диаметром к основанию, множество дискретных периферийных желобов на участке с постоянным диаметром, причем каждый желоб выполнен с возможностью направления и удержания одного из канатов в заданном положении вокруг барабана, и первый из желобов, расположенный рядом с участком с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий в направлении вдоль окружности вокруг участка с постепенно увеличивающимся диаметром, где первый из канатов наматывается в первом желобе вокруг участка с постоянным диаметром и участка с постепенно увеличивающимся диаметром к основанию.
В некоторых таких вариантах осуществления, при наматывании первого каната вокруг барабана между соседними витками первого каната образуются выемки, где второй канат наматывается во втором желобе, расположенном рядом с первым желобом и в последующие выемки между витками первого каната, и где последующие канаты наматываются в последующих соседних желобах на участке с постоянным диаметром и в последующие соседние выемки между витками соседнего намотанного каната.
В некоторых таких вариантах осуществления каждый из канатов наматывается вокруг барабана, по существу, одновременно.
Некоторые такие варианты осуществления могут дополнительно содержать узел для направления каната, содержащий подвижный направляющий блок, содержащий направляющее отверстие для каждого из канатов и функционально соединенный с барабаном, так что направляющий блок может перемещаться, по существу, под тем же углом, что и барабан, для направления канатов при их наматывании на барабан и разматывании с него.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую множество проводов, один конец, по меньшей мере, одного из проводов соединяется с входным источником, соединенным с приводным устройством, и противоположный конец, по меньшей мере, одного из проводов соединяется с выходным объектом, перемещаемым с предметом, кабель, содержащий провода, для содержания множества проводов, и лоток, соединенный вдоль, по меньшей мере, части длины трубы и имеющий размеры для вмещения кабеля, содержащего провода, в которых кабель, содержащий провода, перемещается между первым, по существу, вертикальным положением, когда предмет полностью опущен, и вторым, по существу, горизонтальным положением в лотке, когда предмет полностью поднят.
В некоторых таких вариантах осуществления, когда предмет полностью поднят, кабель, содержащий провода, содержит одинарный слой в лотке.
В некоторых таких вариантах осуществления лоток соединен с верхней частью предмета.
В некоторых таких вариантах осуществления подъемная система может дополнительно содержать первый ролик, прикрепленный с возможностью вращения к одному концу лотка, и второй ролик, прикрепленный с возможностью перемещения к лотку и перемещаемый на заданное расстояние вдоль длины лотка при перемещении предмета, в которых один из множества канатов содержит канат для подъема кабеля, содержащего провода, в которых кабель, содержащий провода, прикреплен ко второму ролику и канату для подъема кабеля, содержащего провода, и в которых кабель, содержащий провода, направляется вторым роликом вокруг поверхности первого ролика между первым и вторым положениями.
В некоторых таких вариантах осуществления подъемная система может дополнительно содержать колосник для кабеля, содержащего провода, рядом с концом трубы напротив приводного устройства, в которой канат для подъема кабеля, содержащего провода направляется от барабана к колоснику и вокруг него и назад в противоположном направлении ко второму и первому роликам.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую трубу, дополнительно содержащую множество продольных частей, соединяемых впритык друг с другом, и стыковой зажим, содержащий верхнюю пластину и нижнюю пластину, выполненные с возможностью вмещения и затягивания вокруг двух стыкуемых концов частей трубы.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую приемное устройство для трубы с фиксацией на балке, содержащее пару противоположных крюков, выполненных с возможностью прочного стягивания на противоположных боковых сторонах потолочного элемента, и, по меньшей мере, две противоположные вставки, перемещаемые вертикально внутри каждого крюка и раздвигаемые для вмещения трубы и совместной фиксации после вмещения трубы.
В некоторых таких вариантах осуществления труба может дополнительно содержать выступающую вверх часть, содержащую конусообразный конец, содержащий фланец, выполненный с возможностью надежного зацепления с приемным устройством для трубы с фиксацией на балке, в котором каждый крюк дополнительно содержит пару противоположных зажимов, перемещаемых вертикально внутри крюка, и в котором при вставке выступающей вверх части в крюк зажимы перемещаются вверх и принудительно открываются конусообразным концом, и фланец конца располагается на верхней части зажима и фиксирует трубу в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке.
В некоторых таких вариантах осуществления труба способна перемещаться в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке в направлении, перпендикулярном потолочному элементу, к которому прикрепляется приемное устройство для трубы зажима для балки.
В некоторых таких вариантах осуществления вставки дополнительно содержат пластмассу, уменьшающую трение.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, в которой, по меньшей мере, один из колосников дополнительно содержит самофиксирующийся колосник, наклоняемый из положения фиксации, так что колосник может переустанавливаться вдоль длины трубы и наклоняться назад в положение фиксации.
В некоторых таких вариантах осуществления подъемная система может дополнительно содержать направляющую с пазом на внутренней поверхности, по меньшей мере, одной из передней и задней сторон трубы, выполненную с возможностью направления колосника.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую держатель каната, содержащий рычаг, проходящий через участок с постоянным диаметром и участок с увеличивающимся диаметром барабана вдоль оси канатов и смещенный к барабану для удержания канатов в положении вокруг участка с постоянным диаметром в случае потери натяжения одного или более канатов.
В некоторых таких вариантах осуществления конец держателя каната прикреплен к направляющему устройству, перемещаемому через участок с постоянным диаметром барабана с одинаковой скоростью, когда канаты наматываются на барабан и разматываются с него.
В некоторых таких вариантах осуществления направляющее устройство дополнительно содержит нижний конечный переключатель, выполненный с возможностью измерения степени разматывания канатов в качестве индикатора, когда предмет полностью опущен, и верхний конечный переключатель, выполненный с возможностью измерения степени наматывания канатов в качестве индикатора, когда предмет полностью поднят.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую устройство обнаружения провисающего каната, содержащее рычаг датчика обнаружения провисающего каната, смещенный к одному из канатов и перемещаемый в ответ на потерю натяжения каната, и переключатель, быстро реагирующий на перемещение рычага датчика и выполненный с возможностью регулирования перемещения канатов.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую низкопрофильный регулятор каната, содержащий первую направляющую каната, прикрепленную к первой пластине и имеющую траекторию каната под углом 90 градусов, вторую направляющую каната, прикрепленную ко второй пластине, расположенную горизонтально на расстоянии от первой направляющей каната и имеющую траекторию каната под углом 180 градусов, и горизонтальное регулировочное устройство, прикрепленное к первой и второй пластинам, выполненное с возможностью удержания регулируемого расстояния между первой и второй пластинами, в которой канат может направляться вертикально от колосника к первой направляющей каната, от первой направляющей каната в первом горизонтальном направлении на одни конец второй направляющей каната и от второй направляющей каната во втором противоположном горизонтальном направлении к точке крепления на первой пластине, и в которой горизонтальное регулировочное устройство способно регулировать для изменения длины каната между колосником и предметом.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, в которой приводное устройство дополнительно содержит приводной вал, соединенный с возможностью вращения с двигателем, и подъемная система дополнительно содержит тормозное устройство для ограничения скорости, содержащее тормозной диск, прикрепленный к приводному валу, расположенный с возможностью вращения между подвижной тормозной накладкой, перемещаемой к неподвижной тормозной накладке, и тормозную колодку, прикрепленную к подвижной тормозной накладке и выполненную с возможностью перемещения по наклонной плоскости вверх, когда предмет опускается, для прижима к тормозному диску и прекращения вращения тормозного диска и приводного вала и перемещения вниз по наклонной плоскости, когда предмет поднимается, для обеспечения вращения тормозного диска и приводного вала.
В некоторых таких вариантах осуществления приводной вал и двигатель выполнены с возможностью наклона вниз после того, как тормозное устройство для ограничения скорости заставит приводной вал остановиться, причем тормозное устройство для ограничения скорости дополнительно содержит поворотный тормозной расцепной рычаг, выполненный для приведения в действие двигателем, когда двигатель наклоняется вниз для постепенного отпускания тормозного устройства для ограничения скорости.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую поворотный рычаг наклона, прикрепленный с возможностью поворота к концу трубы над приводным устройством, содержащий верхний блок рядом с трубой и нижний блок рядом с приводным устройством, так что нижний блок может поворачиваться в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси трубы, в которой поворотный рычаг наклона способен поворачиваться для направления канатов под заданным углом наклона при разматывании канатов с барабана и наматывании их на барабан.
В некоторых таких вариантах осуществления подъемная система дополнительно содержит поворотную пластину, прикрепленную к корпусу приводного устройства, и ролик на внутренней стороне поворотного рычага наклона рядом с нижним блоком, выполненный с возможностью качения по поворотной пластине при повороте поворотного рычага наклона.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя подъемную систему, содержащую датчик нагрузки, соединенный между приводным устройством и корпусом приводного устройства и содержащий первую часть и вторую часть, причем каждая часть выполнена с возможностью перемещения к другой части, таким образом, измеряются изменения силы нагрузки на предмет, стремящейся отвести приводное устройство от корпуса приводного устройства, в которой датчик выполнен с возможностью регулирования перемещения предмета при измерении изменений силы нагрузки.
В некоторых таких вариантах осуществления подъемная система дополнительно содержит комплект направляющих, закрепленных между трубой и приводным валом, и подвижную пластину датчика нагрузки, установленную с возможностью перемещения на направляющих, в которой датчик нагрузки функционально соединен с подвижной пластиной датчика нагрузки, и в которой увеличенная сила нагрузки на предмет заставляет подвижную пластину отводиться от приводного вала и барабана, а первую и вторую части датчика нагрузки перемещаться друг к другу.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя барабан подъемной системы, содержащий конусообразный барабан, содержащий вершину, имеющую первый диаметр, и основание, имеющее второй диаметр, больший первого диаметра, участок с постоянным диаметром, имеющий первый диаметр и проходящий от вершины, и участок с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий от участка с постоянным диаметром к основанию, в которой барабан выполнен с возможностью наматывания множества канатов вокруг барабана и разматывания с него для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам.
В некоторых таких вариантах осуществления барабан подъемной системы может дополнительно содержать множество дискретных периферийных желобов на участке с постоянным диаметром, причем каждый желоб выполнен с возможностью направления и удержания одного из канатов в заданном положении вокруг барабана, и первый из желобов, расположенный рядом с участком с постепенно увеличивающимся диаметром, проходит в направлении вдоль окружности вокруг участка с постепенно увеличивающимся диаметром, в которой первый из канатов наматывается в первом желобе вокруг участка с постоянным диаметром и участка с постепенно увеличивающимся диаметром к основанию.
В некоторых таких вариантах осуществления барабана подъемной системы при наматывании первого каната вокруг барабана выемки образуются между соседними витками первого каната, в которых второй канат наматывается во втором желобе, расположенном рядом с первым желобом, и в последующие выемки между витками первого каната, и в которых последующие канаты наматываются в последующих соседних желобах на участке с постоянным диаметром и в последующие соседние выемки между витками соседнего намотанного каната.
В некоторых таких вариантах осуществления барабана подъемной системы каждый из канатов наматывается вокруг барабана, по существу, одновременно.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя систему управления канатами подъемной системы, содержащую множество проводов, причем один конец, по меньшей мере, одного из проводов соединяется с входным источником, и противоположный конец, по меньшей мере, одного из проводов соединяется с выходным объектом, перемещаемым с предметом, кабель, содержащий провода, для содержания множество проводов, и лоток, соединенный вдоль, по меньшей мере, части длины, по существу, прямоугольной трубы, соединяемой с потолочным элементом, причем лоток имеет размеры для вмещения кабеля, содержащего провода, где кабель, содержащий провода, перемещается между первым, по существу, вертикальным положением, когда предмет полностью опущен, и вторым, по существу, горизонтальным направлением в лотке, когда предмет полностью поднят.
В некоторых таких вариантах осуществления системы управления канатами подъемной системы, когда предмет полностью поднят, кабель, содержащий провода, содержит одинарный в лотке.
В некоторых таких вариантах осуществления системы управления канатами подъемной системы лоток соединяется с верхней частью предмета.
Некоторые такие варианты осуществления системы управления канатами подъемной системы могут дополнительно содержать первый ролик, прикрепленный с возможностью вращения к одному концу лотка, и второй ролик, прикрепленный с возможностью перемещения к лотку и перемещаемый на заданное расстояние вдоль длины лотка при перемещении предмета, в которой один из множества канатов содержит канат для подъема кабеля, содержащего провода, в которой кабель, содержащий провода, прикреплен ко второму ролику и канату для подъема кабеля, содержащего провода, и в которой кабель, содержащий провода, направляется вторым роликом вокруг поверхности первого ролика между первым и вторым положениями.
Некоторые такие варианты осуществления системы управления канатами подъемной системы могут дополнительно содержать колосник для кабеля, содержащего провода, расположенный рядом с концом трубы напротив приводного устройства, в которой канат для подъема кабеля, содержащего провода направляется от барабана к колоснику для кабеля, содержащего провода и вокруг него, и назад в противоположном направлении ко второму и первому роликам.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя приемное устройство для трубы с фиксацией на балке, содержащее пару противоположных крюков, выполненных с возможностью прочного стягивания на противоположных сторонах потолочного элемента, и, по меньшей мере, две противоположных вставки, перемещаемые вертикально внутри каждого крюка и раздвигаемые для вмещения, по существу, прямоугольной трубы и совместной фиксации после вмещения трубы.
В некоторых таких вариантах осуществления приемного устройства для трубы с фиксацией на балке труба способна перемещаться в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке в направлении, перпендикулярном к потолочному элементу, к которому прикреплено приемное устройство для трубы с фиксацией на балке.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя низкопрофильный регулятор каната, содержащий первую направляющую каната, прикрепленную к первой пластине и имеющую траекторию каната под углом 90 градусов, вторую направляющую каната, прикрепленную ко второй пластине, расположенную горизонтально на расстоянии от первой направляющей каната и имеющую траекторию каната под углом 180 градусов, и горизонтальное регулировочное устройство, прикрепленное к первой и второй пластинам, выполненное с возможностью удержания регулируемого расстояния между первой и второй пластинами, в котором канат может направляться вертикально от колосника на первую направляющую каната, с первой направляющей каната в первом горизонтальном направлении на один конец второй направляющей каната и из второй направляющей каната во втором противоположном горизонтальном направлении к точке крепления на первой пластине, и в котором горизонтальное регулировочное устройство способно регулироваться для изменения длины каната между колосником в подъемной системе и предметом, к которому прикреплен канат.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя тормозное устройство для ограничения скорости, содержащее тормозной диск, прикрепленный к приводному валу, соединенному функционально с двигателем, и расположенный с возможностью вращения между подвижной тормозной накладкой, перемещаемой к неподвижной тормозной накладке, и тормозную колодку, прикрепленную к подвижной тормозной накладке и выполненную с возможностью перемещения по наклонной плоскости вверх, когда двигатель разматывает канаты для перемещения груза вниз, для прижима к тормозному диску и прекращения его вращения и приводного вала и перемещения вниз по наклонной плоскости, когда двигатель наматывает канаты для перемещения груза вверх, для обеспечения вращения тормозного диска и приводного вала.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя поворотный рычаг наклона, содержащий U-образный рычаг, прикрепляемый с возможностью поворота к концу трубы над приводным устройством в подъемной системе, причем рычаг содержит верхний блок, расположенный рядом с трубой, и нижний блок, расположенный рядом с приводным устройством, причем нижний блок поворачивается в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси трубы, в котором, когда рычаг поворачивается, множество канатов, прикрепленных к барабану, направляются под заданным углом наклона при разматывании канатов с барабана и наматывании их на барабан.
Некоторые такие варианты осуществления поворотного рычага наклона могут дополнительно содержать ролик на внутренней стороне поворотного рычага наклона, расположенный рядом с нижним блоком и выполненный с возможностью качения по поворотной пластине, прикрепленной к корпусу приводного устройства, когда поворотный рычаг наклона поворачивается.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя датчик нагрузки подъемной системы, содержащий первую часть, соединенную с приводным устройством, содержащим барабан, выполненный с возможностью наматывания множества канатов вокруг барабана и разматывании их с барабана для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам, и вторую часть, соединенную с корпусом приводного устройства, в котором каждая часть выполнена с возможностью перемещения к другой части, таким образом, измеряются изменения силы нагрузки на предмет, стремящейся отвести приводное устройство от корпуса приводного устройства, и в котором датчик нагрузки выполнен с возможностью регулирования перемещения предмета при измерении изменений силы нагрузки.
Некоторые такие варианты осуществления датчика нагрузки подъемной системы могут дополнительно содержать комплект направляющих, закрепленных между корпусом приводного устройства и приводным устройством, функционально соединенным с барабаном, и подвижную пластину датчика нагрузки, установленную с возможностью перемещения на направляющих, в котором датчик нагрузки функционально соединен с подвижной пластиной датчика нагрузки, и в котором увеличенная сила нагрузки на предмет заставляет подвижную пластину отводиться от корпуса приводного устройства, а первую и вторую части датчика нагрузки перемещаться друг к другу.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие подъемной системы, содержащей (a), по существу, прямоугольную трубу, соединяемую с потолочным элементом, (b) приводное устройство, соединенное снаружи на одном конце трубы, (c) конусообразный барабан, функционально соединенный с приводным устройством, (d) множество колосников, соединенных с трубой внутри, направление множество канатов, каждый из которых закреплен на одном конце с барабаном, по обычно горизонтальной траектории перемещения от барабана к одному из колосников и, затем, по обычно вертикальной траектории перемещения вниз от колосника, прикрепление противоположного конца каждого каната к предмету, наматывание канатов вокруг барабана для подъема предмета, и разматывание канатов с барабана для опускания предмета.
В некоторых таких вариантах осуществления способа барабан может дополнительно содержать вершину, имеющую первый диаметр, и основание, имеющее второй диаметр, больший первого диаметра, участок с постоянным диаметром, имеющий первый диаметр и проходящий от вершины, участок с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий от участка с постоянным диаметром к основанию, множество дискретных периферийных желобов на участке с постоянным диаметром, причем каждый желоб выполнен с возможностью направления и удержания одного из канатов в заданном положении вокруг барабана, и первый из желобов, расположенный рядом с участком с постепенно увеличивающимся диаметром, проходящий в направлении вдоль окружности вокруг участка с постепенно увеличивающимся диаметром, и способ может дополнительно включать в себя наматывание первого из канатов в первом желобе вокруг участка с постоянным диаметром и участка с постепенно увеличивающимся диаметром к основанию, в результате чего выемки образуются между соседними витками первого каната, наматывание второго каната во втором желобе, расположенном рядом с первым желобом и в последующие выемки между витками первого каната, и наматывание последующих канатов в последующие соседние желоба на участке с постоянным диаметром и в последующие соседние выемки между витками соседнего намотанного каната.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя, по существу, одновременное наматывание каждого из канатов вокруг барабана.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя направление каждого из канатов через направляющее отверстие в направляющем блоке узла для направления каната, который функционально соединен с барабаном, и перемещение направляющего блока под, по существу, тем же углом, что и барабан, для направления и удержания канатов под тем же углом наклона вдоль направления к колосникам и от них, что и угол, под которым канаты наматываются на барабан.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя соединение одного конца, по меньшей мере, одного из множества проводов с входным источником и противоположного конца, по меньшей мере, одного из проводов с выходным объектом, перемещаемым с предметом в подъемной системе, содержание множество проводов в кабеле, содержащем провода, соединение лотка вдоль, по меньшей мере, части длины, по существу, прямоугольной трубы, соединяемой с потолочным элементом, причем лоток имеет размеры для вмещения кабеля, содержащего провода, перемещение кабеля, содержащего провода, между первым, по существу, вертикальным положением, когда предмет полностью опущен, и вторым, по существу, горизонтальным положением в лотке, когда предмет полностью поднят.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя размещение кабеля, содержащего провода, в одинарном слое в лотке, когда предмет полностью поднят.
В некоторых таких вариантах осуществления способа лоток соединен с верхней частью предмета.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя прикрепление вращающегося первого ролика к одному концу лотка, прикрепление перемещаемого второго ролика к лотку, который перемещается на заданное расстояние вдоль длины лотка при перемещении предмета, прикрепление кабеля, содержащего провода, ко второму ролику и канату для подъема кабеля, содержащего провода, содержащему один из множества канатов, и направление кабеля, содержащего провода, вторым роликом вокруг поверхности первого ролика между первым и вторым положениями.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя колосник для кабеля, содержащего провода, расположенный рядом с концом трубы напротив приводного устройства, причем способ дополнительно включает в себя направление каната для подъема кабеля, содержащего провода от приводного устройства к колоснику для кабеля, содержащего провода и вокруг него, и назад в противоположном направлении ко второму и первому роликам.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие множества продольных частей, по существу, прямоугольной трубы, приспособленной для подъема и опускания предмета, соединение, по меньшей мере, двух из множества частей трубы с потолочным элементом, соединение встык, по меньшей мере, двух частей трубы, совместное закрепление стыкуемых концов частей трубы с использованием стыкового зажима, содержащего верхнюю пластину и нижнюю пластину.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие приемного устройства для трубы с фиксацией на балке, содержащего пару противоположных крюков и, по меньшей мере, две противоположные вставки, перемещаемые вертикально и раздвигаемые внутри каждого крюка, прочное стягивание пары крюков на противоположных сторонах потолочного элемента, вставку, по существу, прямоугольной трубы, выполненной для подъема и опускания предмета, в приемное устройство для трубы с фиксацией на балке, и фиксирование трубы в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя перемещение трубы в приемном устройстве для трубы с фиксацией на балке в направлении, перпендикулярном потолочному элементу, к которому прикреплено приемное устройство для трубы с фиксацией на балке.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие барабана, содержащего участок с постоянным диаметром, наматывание множества канатов вокруг барабана и разматывания их с барабана для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам, удержание канатов в положении вокруг участка с постоянным диаметром барабана при помощи держателя каната, содержащего рычаг, проходящий через участок с постоянным диаметром вдоль оси канатов и смещенный к барабану.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя направление держателя каната через участок с постоянным диаметром барабана с одинаковой скоростью, когда канаты наматываются на барабан и разматываются с него.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя контролирование натяжения каждого из канатов с помощью устройства обнаружения провисающего каната, содержащего рычаг датчика обнаружения провисающего каната, смещенный к каждому из канатов и перемещаемый в ответ на потерю натяжения канатов, направление сигнала элементу управления канатом при помощи переключателя, быстро реагирующего на перемещение рычага датчика, и регулирование перемещения канатов в ответ на потерю натяжения канатов.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя направление каната в подъемной системе вокруг колосника и по обычно вертикальной траектории перемещения вниз; направление каната от колосника вертикально на первую направляющую каната, имеющую траекторию каната под углом 90 градусов, с первой направляющей каната в первом горизонтальном направлении на один конец второй направляющей каната, имеющей траекторию каната под углом 180 градусов, и со второй направляющей каната во втором противоположном горизонтальном направлении к направляющей каната, прикрепление каната к предмету для подъема и опускания, регулирование горизонтального регулировочного устройства, расположенного между первой и второй направляющими каната для изменения длины каната между колосником и предметом.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие тормозного диска, прикрепленного к приводному валу, функционально соединенному с двигателем, и расположенного с возможностью вращения между подвижной тормозной накладкой, перемещаемой к неподвижной тормозной накладке, перемещение подвижной тормозной накладки от наклонной плоскости для обеспечения вращения тормозного диска и приводного вала, так что двигатель может наматывать канаты для перемещения груза вверх, и прижатие подвижной тормозной накладки к наклонной плоскости для прекращения вращения тормозного диска и приводного вала, когда двигатель разматывает канаты для перемещения груза вниз.
Некоторые такие варианты осуществления способа могут дополнительно включать в себя наличие поворотного тормозного расцепного рычага, расположенного рядом с наклонной плоскостью, и постепенное отпускание тормозного диска после прекращения вращения тормозного диска и приводного вала посредством наклона приводного вала и двигателя вниз для приведения в действие тормозного расцепного рычага.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие подъемной системы, содержащей (a), по существу, прямоугольную трубу, (b) приводное устройство, соединенное под одним концом трубы, (c) конусообразный барабан, функционально соединенный с приводным устройством, и (d) поворотный рычаг наклона, прикрепленный с возможностью поворота к концу трубы над приводным устройством и содержащий, по меньшей мере, один блок, направление множества канатов, закрепленных на одном конце с барабаном, через, по меньшей мере, один блок, и поворот поворотного рычага наклона в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси трубы при разматывании канатов с барабана и наматывании их на барабан, таким образом, направляя канаты под заданным углом наклона.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ, включающий в себя наличие датчика нагрузки подъемной системы, содержащего первую часть, соединенную с барабаном, выполненным с возможностью наматывания множества канатов вокруг барабана и разматывания с него для подъема и опускания предмета, прикрепленного к канатам, и вторую часть, соединенную с, по существу, прямоугольной трубой, соединяемой с потолочным элементом, причем каждая часть датчика нагрузки выполнена с возможностью перемещения к другой части, обнаружение частей датчика нагрузки, перемещающихся друг к другу вследствие изменений силы нагрузки на предмет, и регулирование перемещения предмета в ответ на измеренные изменения.
Признаки систем подъемного узла и способов настоящего изобретения могут быть выполнены отдельно или в сочетании в одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения. Хотя были описаны конкретные варианты осуществления, следует понимать, что эти варианты осуществления исключительно иллюстрируют принципы настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники следует понимать, что подъемные системы и способы настоящего изобретения могут быть истолкованы и осуществлены с помощью других способов и вариантов осуществления. Следовательно, описание не должно истолковываться как ограничивающее настоящее изобретение, так как другие варианты осуществления также входят в объем настоящего изобретения.