JP2018512189A - ローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高めるための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間に渡って常にアクティブで早期にアミューズメント乗り物の負荷を監視し、安全性の低下を検知する。【解決手段】少なくとも１つの安全装置（５）を有するローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高める装置（１）において、前記安全装置（５）は、アミューズメント乗り物（６０）の動作中に少なくとも１つの部品（４０）内の少なくとも１つの負荷（３０）の長期的測定のための第１の手段（１０）と、長期的測定された前記少なくとも１つの負荷（３０）の変化を検知し、前記ローラコースタ及び／又は前記回転木馬において少なくとも１つの安全性応答（７０）を開始する第２の手段（２０）とを有することを特徴とする装置（１）。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１及び請求項１４のプリアンブルに対応する、ローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高める装置及び方法に関する。

アミューズメント乗り物の部品の摩耗を監視する監視システムが知られている。例えば、特許文献１は、例えば、リフト構造のような輸送システムに用いられるチェーン駆動ユニットのチェーンの摩耗を監視する装置及び方法を開示している。

従来の監視システムは、例えば、摩耗部品の搬送特性の悪化等の変化を検出すると、通例、反応として、ユーザに警報を発する。

欧州特許公報 ＥＰ １ ４６４ ９１９ Ｂ１

従来のシステムは、摩耗、すなわち、材料のすり減りに基礎を置いていることが欠点として考えられる。例えば、応力などの内部の負荷の変化は、しかし、材料が摩滅することなしに許容できない値に達し得る。このような負荷の変化は、上述の監視システムによっては、検知されない。

さらに、理論に適合した負荷の確認のためにアミューズメント乗り物において負荷の測定をすることも知られている。最新技術において、このような測定は、単にスナップショット、つまり、一定の時刻に１回の測定、又は、一定の時間に一連の測定によって、通常は、運転開始前又は故障又は事故が発生した後に点検される。

負荷を測定する従来の方法においては、安全性の低下が一時的に検出されるのみであり、このため、アミューズメント乗り物の全体的な運転の安全性は保証されないという欠点がある。さらに、１回の測定の時点では、すでに進行している損傷が存在し、その修復には、経済的および運用的な損失が増加する可能性がある。

さらに、最新技術では、負荷の測定と、その評価は、アミューズメント乗り物の制御システムに接続されておらず、その結果が人間の決定が必要なデータデータ収集システムによって実施される。

従来の方法は、必要な処置がマニュアルでその時々の操作者に依存し、遅れて開始されることが欠点として考えられる。従来の負荷測定の場合、データ収集システムとアミューズメント乗り物の制御との間に自動化されたインターフェースはない。

安全制御によって長時間に渡って常にアクティブで早期にアミューズメント乗り物で直接的に負荷を監視し、アミューズメント乗り物の安全性の低下を検知できることができるローラコースタ及び／又は回転木馬のための安全システムを提供することを目的とする。過負荷状態の検知と材料の摩耗の始まりの間には、通常は、数週間あるので、本発明は、危険に対処する際の追加の柔軟性を提供する早期警報システムとして考えられる。

本発明の課題は、請求項１の特徴部分のローラコースタ及び又は回転木馬の安全性を高める装置によって、及び、請求項１４の特徴部分のローラコースタ及び又は回転木馬の安全性を高める方法によって解決される。

本発明の有利な実施形態及び更なる展開は、従属請求項に示される。

本発明のローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高める装置は、少なくとも１つの安全装置を有し、この安全装置は、ローラコースタ及び／又は回転木馬の動作中に、少なくとも１つの部品内の少なくとも１つの負荷の長期的測定をするための第１の手段と、負荷の変化を検知し、ローラコースタ及び／又は回転木馬において少なくとも１つの応答を開始する第２の手段とを有している。

より好適には、安全装置の第２の手段は、少なくとも１つの自動安全性応答を開始する。このような自動化によって、安全性反応の開始の際に起こり得る誤りの原因、例えば人為的エラーを低減することができ、したがって安全性応答の有効性を高めることができる。

本発明の意義において、「アミューズメント乗り物」という用語は、ローラコースタ及び／又は回転木馬を指すものとする。

以下では、「長期的測定」という用語は、測定される値が変化可能で測定シーケンスの間に変化するかもしれない長期間の測定シーケンスを示すことを意図し、測定は、ランダム又は周期的に測定期間の個々の測定によって行われる。アミューズメント乗り物においては、測定時間は、例えば、アミューズメント乗り物の動作全体の寿命内の動作時間とすることができ、個々の測定は、各々の乗車期間又は経路の特定の領域において実行され得る。

以下では、「負荷」は、外部荷重の影響であり、特に、部材、又は材料の内部での引っ張り応力、圧縮応力、又は、せん断応力の形で示される。このような安全装置により、運転操作の寿命にわたって安全性の低下が永久に検出され、措置が、自動で制御されて開始される。このような安全装置を用いることにより、構成部品の故障の発生確率を「稀又は可能性のある」から「起こりそうもない又は可能性なし」へ低減することができるという利点がある。

より好適には、第２の手段は、負荷の変化を監視し、検知する少なくとも１つの安全性制御を有する。安全性制御は、ローラコースタ及び／又は回転木馬のシステム制御の一部であるか、又は、独立の制御であって、この場合には、システム制御と恒久的に通信する。このような安全制御によって、システム制御は、異なる安全関連の処置によって負荷の変化に応答することができる。安全制御によっての負荷の変化が検出されると、システム制御は、例えば、情報または警告を発することができ、１つまたは複数の警告が無視された場合には、ローラコースタ及び／又は回転木馬は、制御されつつ停止され、又は、緊急停止され得る。それぞれの応答は、負荷の変化が検出された全体の設備又は設備の一部、例えば、車両に関係するようにし得る。

より好適には、安全応答は、ローラコースタ及び／又は回転木馬のシステム制御の一部であるか、またはシステム制御と永続的に通信している。

本発明の更なる展開において、少なくとも１つの安全性応答は、長期的測定された少なくとも１つの負荷の変化と、その時間的な推移に基づいて少なくとも１つの安全処置と共に開始可能である。その結果、変化ごとに特定の安全応答を開始することができ、アミューズメント乗り物の全体的な安全性を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、第１の手段は、長期測定のための１つ又は複数のデータ収集システムを含む。データ収集システムには、測定値をデジタル処理でさらに処理できるという利点がある。

好適には、第１の手段の少なくとも１つのデータ収集システムは、伸張、変形、引っ張り、荷重、加速度、又は、これらの組み合わせの長期測定のためのものである。このような負荷は、アミューズメント乗り物に最も頻繁に起こる負荷である。

好適には、少なくとも１つの部品は、本質的に、少なくとも１つの溶接され又は溶接されない金属構造、少なくとも１つの機械要素、プラスチック要素、複合部品、又はこれらの組み合わせを有する。この場合、複合部品は複合材料からなる部品であり、すなわち、２つ以上の連結された材料で作られており、この部品は、炭素繊維強化プラスチックのように、個々の成分とは異なる特性を有する。このようにして、アミューズメント乗り物の現在の本質的にすべての部品の種類が検知され、アミューズメント乗り物の実質的にすべての部分での負荷の変化に対し、対応する安全性レベルで応答する。

好適には、少なくとも１つの機械要素は、本質的に、少なくとも１つの機械加工された構成要素、回転軸、シャフト、軸受け、車輪、歯車、変速機、カップリング、スプリング、接続手段、又は、これらの組み合わせを有する。このように、アミューズメント乗り物のほぼすべての機械要素が検知可能である。

好適には、安全装置の第１の手段は、部品の負荷プロファイルを測定する。以下では、「負荷プロファイル」という用語は、負荷の時間的推移を示している。このようなプロファイルによって、負荷の設定値範囲からの逸脱を早期に検出することができる。

本発明の更なる展開において、安全装置の第１の手段は、少なくとも１つのひずみゲージ、加速度センサ、負荷感知センサ、光学センサ、又は、これらの組み合わせを有する。このため、センサ特有の負荷を感知することができる。

好適には、安全装置は、新しいアミューズメント乗り物に取り付けられる。

安全装置は、また、既存のアミューズメント乗り物にも取り付けが可能である。

本発明の好適な実施形態では、ローラコースタ及び／又は回転木馬は、固定されたアミューズメント乗り物として、又は、一時的に飛行する構成として動作可能である。これにより、安全装置を適用できる範囲がアミューズメントパークから民衆の祭りまでに広がる。

本発明の、ローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高める方法は、上述の安全装置の少なくとも１つに基づいており、安全装置の第１の手段は、アミューズメント乗り物の動作全体の間、少なくとも１つの部品の少なくとも１つの負荷の長期的測定を実行し、第２の手段は、長期的測定された少なくとも１つの負荷の変化を検知し、第２の手段は、この変化に基づいて応答を開始する。

好適には、個々の測定は、長期的測定の間にランダムに、又は、周期的に、行われ、周期的な測定は、例えば、日又は週のサイクルで、アミューズメント乗り物の１つ又は複数の走行時間の一期間の少なくとも１つの決まった時点、又は、自由に選択可能な繰り返される時点に行われる。

安全装置の実施形態の例を示す図である。 アミューズメント乗り物の安全性を高める方法の実施形態の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、例えば、ローラコースタであるアミューズメント乗り物６０の車両のシャシを示す図である。このシャシには、本発明に対応する装置１が設けられている。装置１は、アミューズメント乗り物６０の部品４０に安全装置５を有している。長期間の負荷３０がかかる部品の例として、図１は、溶接接合部５０を有する溶接された直方体形状の軸を示している。

安全装置５の第１の手段１０は、ひずみゲージとして溶接接合部５０に設けられている。例えば、図１は、軸の周囲に分散して配置された４つのひずみゲージを示している。ひずみゲージは、溶接接合部５０に加えられる負荷３０として伸張を検出する。ひずみゲージは、駆動時間全体又は走行経路の特定の領域においてのみアクティブであり得る。

アミューズメント乗り物６０の始動中の計算及び／又は測定により、溶接接合部５０又は他の部品４０の典型的な伸張または他の負荷３０が数値として検知される。これらの値から、定義された上限および下限により適切な値の範囲を定義することができる。

アミューズメント乗り物６０の１回の走行の間に、又は、アミューズメント乗り物６０の走行経路の所定の領域で測定された伸張などの負荷３０は、安全性制御を用いて第２の手段２０により所定の値の範囲と比較される。負荷３０が所望の値の範囲内にある場合、溶接接合部５０または相応する異なる部品４０は予定どおりに負荷を受ける。この場合には、第２の手段２０は、安全性応答７０を開始しない。測定された負荷３０が設定範囲を超えるかまたは下回る場合、部品４０の過負荷または低負荷が発生する。過負荷の場合には、部品４０には初期の損傷、例えば亀裂が存在することがある。この場合、第２の手段２０の安全制御は、システム制御を介して安全性応答７０として適切な処置をするように反応することができる。例えば、安全性応答７０は、警告信号を含むことができ、いくつかの警告信号が無視される場合には、アミューズメント乗り物６０又は、アミューズメント乗り物６０の一部、例えば対応する車両を停止させるように制御可能である。

システム制御の更なる安全性応答７０は、例えば、安全情報の提供及び設備の緊急停止である。

ひずみゲージを用いると、まだ亀裂が生じていない部品４０の既に危険性のある歪みを早期に検出することが可能である。

図２は、アミューズメント乗り物の安全性を高める方法を例として示す概略フローチャートである。この方法は、例えば、図１に示すように、アミューズメント乗り物６０の部品４０の長期間の監視のための安全装置５に基づいている。

安全装置５は、部品の過負荷又は低負荷、又は部品の故障をセンサにより早期に検出するための第１の手段１０を有する。第１の手段１０は、データ取得システムとして、例えば、歪みゲージ、加速度センサ、荷重センサ、光学的センサ、又は前述のセンサの組み合わせを含むことができる。光学的センサは、光センサ、特にレーザセンサとすることができる。このようなセンサに基づく早期検出によって、複数の負荷３０を検出することができる。例えば、加速度センサを用いて加速力を測定することができる。第１の手段１０は、図１に示すように、アミューズメント乗り物６０内の負荷３０を検出することができる。特に、第１の手段１０は、例えば、アミューズメントパークの固定されたアミューズメント乗り物６０や民衆のお祭りの飛行中の構造物で使用される。第１の手段１０は、新しいアミューズメント乗り物６０だけでなく、既存の設備にも使用することができる。特に、第１の手段１０は、アミューズメント乗り物６０の、例えば、金属構造、機械部品、機械加工部品、車軸、シャフト、軸受、車輪、歯車、ギア、カップリング、スプリング、接続手段、プラスチック要素又は複合要素等の部品４０に用いられる。

アミューズメント乗り物６０又はその部品４０において、第１の手段は、アミューズメント乗り物６０の動作中に生じる負荷３０を測定する。アミューズメント乗り物６０の動作中に負荷３０として、特に伸張、変形、引っ張り、荷重、又は加速度が起こる。これらの負荷３０は、任意の長さの期間にわたって第１の手段１０によって連続的に測定され得る。これにより、負荷プロファイルを作成することも可能になる。

安全装置５は、さらに、第２の手段２０を有する。第２の手段２０は、測定された負荷３０の変化を記録する。第２の手段２０は、1つ又は複数の安全制御を有する。安全制御は制御システムの一部であるか、又は、制御システムと通信する。システム制御は、安全制御によって検知された、負荷３０の変化に対する１つ又は複数の安全性応答７０を開始する。

１…装置
５…安全装置
１０…第１の手段
２０…第２の手段
３０…負荷
４０…部品
５０…溶接接合部
６０…アミューズメント乗り物
７０…安全性応答

Claims (15)

1. 少なくとも１つの安全装置（５）を有するローラコースタ及び／又は回転木馬の安全性を高める装置（１）において、
   前記安全装置（５）は、
   アミューズメント乗り物（６０）の動作中に少なくとも１つの部品（４０）内の少なくとも１つの負荷（３０）の長期的測定のための第１の手段（１０）と、
   長期的測定された前記少なくとも１つの負荷（３０）の変化を検知し、前記ローラコースタ及び／又は前記回転木馬において少なくとも１つの安全性応答（７０）を開始する第２の手段（２０）と
   を有することを特徴とする装置（１）。
2. 前記安全装置（５）の前記第２の手段（２０）は、少なくとも１つの自動の安全性応答（７０）を開始することを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記第２の手段（２０）は、前記負荷（３０）の変化を監視し、検知する少なくとも１つの安全性制御を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置（１）。
4. 前記少なくとも１つの安全性制御は、前記ローラコースタ及び／又は前記回転木馬のシステム制御の一部であるか、又は、前記システム制御と恒久的に通信することを特徴とする請求項３に記載の装置（１）。
5. 前記少なくとも１つの安全性応答（７０）は、長期的測定された前記少なくとも１つの負荷（３０）の変化と、その時間的な推移に基づいて前記ローラコースタ及び／又は前記アミューズメント乗り物上で少なくとも１つの安全処置と共に自動的に開始可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の装置（１）。
6. 前記第１の手段（１０）は、長期測定のための、少なくとも１つのデータ収集システムを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の装置（１）。
7. 前記第１の手段（１０）の前記少なくとも１つのデータ収集システムは、伸張、変形、引っ張り、荷重、加速度、又は、これらの組み合わせの長期測定のためのものであることを特徴とする請求項６に記載の装置（１）。
8. 前記少なくとも１つの部品（４０）は、本質的に、少なくとも１つの溶接され又は溶接されない金属構造、少なくとも１つの機械要素、プラスチック要素、複合部品、又はこれらの組み合わせを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の装置（１）。
9. 前記少なくとも１つの機械要素は、本質的に、少なくとも１つの機械加工された構成要素、回転軸、シャフト、軸受け、車輪、歯車、変速機、カップリング、スプリング、接続手段、又は、これらの組み合わせを有することを特徴とする請求項８に記載の装置（１）。
10. 前記第１の手段（１０）は、前記少なくとも１つの部品（４０）の負荷プロファイルを測定可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の装置（１）。
11. 前記安全装置（５）の前記第１の手段（１０）は、少なくとも１つのひずみゲージ、加速度センサ、負荷感知センサ、光学センサ、又は、これらの組み合わせを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の装置（１）。
12. 前記安全装置（５）は、追加的に装備可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の装置（１）。
13. 前記ローラコースタ及び／又は前記回転木馬は、固定されたアミューズメント乗り物として、又は、一時的に飛行する構成として動作可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の装置（１）。
14. 請求項１乃至請求項１３の何れか一項に記載の少なくとも１つの安全装置（５）を有するアミューズメント乗り物（６０）の安全性を高める方法において、
    前記安全装置（５）の第１の手段（１０）は、前記アミューズメント乗り物（６０）の動作全体の間、少なくとも１つの部品（４０）の少なくとも１つの負荷の長期的測定を実行し、
    第２の手段（２０）は、長期的測定された前記少なくとも１つの負荷（３０）の変化を検知し、
    前記第２の手段（２０）は、前記ローラコースタ及び／又は前記回転木馬において前記変化に基づいて自動的に安全性応答（７０）を開始することを特徴とする方法。
15. 個々の測定は、前記長期的測定の間にランダムに、又は、周期的に、行われ、周期的な測定は、前記アミューズメント乗り物（６０）の１つ又は複数の走行時間の一期間の少なくとも１つの決まった時点、又は、自由に選択可能な繰り返される時点で行われることを特徴とする請求項１４に記載の方法。