KR101558162B1

KR101558162B1 - 활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치

Info

Publication number: KR101558162B1
Application number: KR1020150082631A
Authority: KR
Inventors: 이영주; 김쌍배
Original assignee: 이영주
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-10-08

Abstract

본 발명은 활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치에 관한 것으로서, 활차에 걸리게 되는 와이어의 장력 및 장력변화를 측정할 수 있어 측정치에 따라 무대장치를 적절하게 제어하는 것이 가능하다는 특징을 갖는다.
상기 활차유닛은, 서로 간격을 두고 위치하며 각각에 상하방향으로 긴 가이드공이 형성된 한 쌍의 지지대, 상기 한 쌍의 지지대 사이에 위치하는 것으로 중심축의 일단부가 일 가이드공에 삽입되고 타단부가 타 가이드공에 삽입되며 와이어가 걸쳐지는 이동활차, 상기 이동활차의 전후에 위치하고 이동활차에 와이어가 걸쳐진 위치와 반대되는 위치에 와이어가 걸쳐지는 고정활차, 와이어가 이동활차에 가하는 힘의 방향과 반대되는 방향의 탄성력을 이동활차의 중심축에 가하는 스프링, 및 상기 가이드공 상에서의 이동활차 중심축 위치와 이동활차 중심축의 이동거리를 측정하는 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치{Pulley unit and intelligent stage setting apparatus using the unit}

본 발명은 활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 활차에 걸리게 되는 와이어의 장력 및 장력변화를 측정할 수 있어 측정치에 따라 무대장치를 적절하게 제어하는 것이 가능한 활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치에 관한 것이다.

방송국이나 극장의 무대를 구성하는 조명, 마이크 및 무대막 등의 장비들은 수평한 프레임형의 배튼에 설치되고, 이러한 배튼은 와이어를 통해 구동유닛과 연결되어 승하강될 수 있다.

상기 배튼에 각종 장비들에 의해 너무 큰 하중이 재하되는 경우 와이어가 손상되어 배튼의 승하강이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 심하게는 와이어의 파단에 의해 배튼이 추락하여 안전사고가 발생할 수 있다. 그러므로 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 와이어의 상태를 수시로 점검해줄 필요가 있다고 할 수 있다.

등록번호 10-1442026의 '와이어로프의 처짐을 방지하는 무대장치용 활차'는 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 종래기술 중의 하나로서, 상기 기술의 활차는 와이어로프(2a)가 처진 경우 와이어로프(2a)를 따라 하부로 이동하여 스위치센서(140)를 작동하게 하는 가압부재(130)를 구비하고 있어, 와이어로프의 처짐 또는 파단이 발생한 경우에 이를 작업자가 인지할 수 있다.

그러나 상기 종래기술에서는 스위치센서가 와이어로프에 많은 처짐이 발생한 경우에만 작동할 수 있고 와이어로프에 쳐짐이 발생하였다는 것 이외에 감지할 수 있는 것이 없어, 작업자가 배튼의 상태를 정확하게 판단하는 것이 쉽지 않고 결과적으로 상황에 맞게 대처하기 힘들다는 문제점이 있다.

KR

10-1442026

B1

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무대장치를 구성하는 활차에 이에 걸리는 와이어의 장력 및 장력변화 등을 측정할 수 있어 배튼의 상태에 맞게 대처하는 것이 가능한 활차유닛 및 이를 이용한 지능형 무대장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 와이어가 걸쳐지는 활차유닛에 있어서, 서로 간격을 두고 위치하며 각각에 상하방향으로 긴 가이드공이 형성된 한 쌍의 지지대, 상기 한 쌍의 지지대 사이에 위치하는 것으로 중심축의 일단부가 일 가이드공에 삽입되고 타단부가 타 가이드공에 삽입되며 와이어가 걸쳐지는 이동활차, 상기 이동활차의 전후에 위치하고 이동활차에 와이어가 걸쳐진 위치와 반대되는 위치에 와이어가 걸쳐지는 고정활차, 와이어가 이동활차에 가하는 힘의 방향과 반대되는 방향의 탄성력을 이동활차의 중심축에 가하는 스프링, 및 상기 가이드공 상에서의 이동활차 중심축 위치와 이동활차 중심축의 이동거리를 측정하는 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 센서는 이동활차 중심축의 단부에 부착되는 이동부와 상하방향으로 길게 형성되어 이동부의 위치를 감지하는 감지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 센서는 쌍으로 구비되어, 이동활차 중심축의 일단부와 타단부의 위치 및 이동거리를 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 활차유닛이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 다수 개의 와이어, 상기 다수 개의 와이어 각각의 일단부가 간격을 두고 부착되는 수평한 프레임형의 배튼, 상기 다수 개의 와이어 각각의 타단부와 연결되어 각 와이어를 길이방향으로 이동시키는 구동유닛, 상기 배튼의 상부로 간격을 두고 위치하는 것으로 다수 개의 와이어를 분배하고 와이어의 방향을 전환하는 상기 활차유닛, 상기 활차유닛과 함께 다수 개의 와이어를 분배하고 와이어의 방향을 전환하는 활차, 및 상기 활차유닛의 센서에서 받은 정보를 통해 구동유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛을 이용한 지능형 무대장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 제어유닛과 구동유닛 사이에는 전자접촉기가 위치하는 것을 특징으로 하는 활차유닛을 이용한 지능형 무대장치가 제공된다.

본 발명에 의한 활차유닛은 와이어의 장력에 따라 위치가 변화하는 이동활차의 위치 및 이동거리를 센서로 측정할 수 있어 와이어에 가해지는 장력 및 장력변화 정도를 계산할 수 있고, 계산된 장력 등을 통해 상기 활차유닛을 포함하는 무대장치를 다양한 상황에 맞게 제어하는 것이 가능하므로 무대장치의 안전성을 확보할 수 있다.

상기 활차유닛이 한 쌍의 센서를 구비하여 이동활차 중심축 양단부의 위치 등을 측정할 수 있는 경우, 무대장치를 구성하는 배튼의 기울어짐 및 일부 와이어의 손상 등을 인지할 수 있어 상기한 효과를 보다 증대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 활차유닛의 측면도 및 정면도이다.
도 2는 상기 활차유닛을 이용한 무대장치의 전체적인 측면도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 자세하게 설명한다.

본 발명은 무대의 조명, 음향 및 무대막 장치를 무대 천정에 셋팅하기 위하여 사용되는 무대장치와 이 무대장치를 구성하는 활차유닛에 관한 것으로서, 상기 활차유닛이 와이어의 분배 및 방향전환 등과 같은 기본적인 역할을 하는 동시에 일부 활차가 와이어의 장력에 따라 이동가능하게 형성되고 이 활차의 위치와 이동거리를 측정함으로써 와이어의 장력 및 장력변화를 알 수 있어 무대장치를 각 상황에 맞게 적절히 구동할 수 있다는 특징을 갖는다.

도 1에는 본 발명에 의한 활차유닛(40)의 측면도와 정면도가 도시되어 있다.

본 발명에 의한 활차유닛(40)은 크게, 지지대(410), 이동활차(420), 고정활차(430), 스프링(440) 및 센서(450)를 포함하여 구성된다.

상기 활차유닛(40)은 세 개의 활차를 구비하는데, 이 중에서도 이동활차(420)는 한 쌍의 지지대(410) 사이에서 지지대(410)를 따라 상하로 이동한다.

한 쌍의 지지대(410)는 그 사이에 상기한 것과 같이 이동활차(420)가 위치할 수 있도록 서로 간격을 두고 형성되는 수직한 막대 형상의 것으로서 이동활차(420)의 이동 경로가 되는 상하방향으로 긴 가이드공(411)을 각각 구비하여 이동활차 중심축(421)의 일단부가 일 가이드공(411)에 삽입되고 타단부가 나머지 가이드공(411)에 삽입된다.

고정활차(430)는 상기 이동활차(420)의 전후에 이동활차(420)와 나란하게 위치하는데, 이동활차(420)와는 달리 상하로 움직이지 않고 제자리에서 회전만을 한다.

상기 이동활차(420)와 고정활차(430)의 외주면에는 와이어(10)가 서로 반대되는 방향으로 걸리게 된다. 즉, 도 1의 (a)에 도시되어 있는 것과 같이 이동활차(420)의 외주면 하부에 와이어(10)가 걸린 경우에는 고정활차(430)의 외주면 상부에 와이어(10)가 걸리고, 반대로 이동활차(420)의 외주면 상부에 와이어(10)가 걸린 경우에는 고정활차(430)의 외주면 하부에 와이어(10)가 걸리게 된다.

스프링(440)은 와이어(10)가 그 장력에 의해 이동활차(420)에 가하는 힘의 방향과 반대되는 방향의 탄성력을 이동활차(420)의 중심축(421)에 가한다. 와이어가 도 1의 (a)와 같이 위치한 경우에는 와이어(10)가 이동활차(420)의 하부에 걸리어 이동활차(420)에 상부 방향의 힘을 가하므로 스프링(440)이 이동활차(420)의 중심축(421)에 하부 방향의 힘을 가하게 된다. 이에 따라, 와이어(10)와 스프링(440)이 이동활차(420)에 가하는 힘이 균형을 이루어 이동활차(420) 및 고정활차(430)에 와이어(10)가 팽팽한 상태를 유지하면서 밀착된다. 그리고 와이어에 가해지는 장력이 달라지는 경우 변화된 와이어의 장력과 스프링(440)의 탄성력이 균형을 이루는 지점으로 이동활차(420)가 이동하게 되는데, 이러한 작용의 의의에 대해서는 아래에서 자세하게 설명하도록 한다.

도 1은 상기 스프링(440)이 코일형상의 압축스프링인 경우로서, 이러한 스프링(440)은 각 지지대(410)의 외측에 위치하며 가이드공(411)을 관통하여 연장된 이동활차(420)의 중심축(421) 양단부에 연결된다. 이동활차(420)의 중심축(421)을 통해 전달되는 와이어의 장력에 의해 휘지 않도록 그 중심에 수직한 스프링축(460)이 배치되며, 상기 스프링축(460)을 따라 상하로 이동하고 스프링(440)의 일단부가 안착되는

형의 안착구(470)를 통해 이동활차(420)의 중심축(421)과 안정적으로 연결된다.

상기 스프링(440)으로는 코일형상의 압축스프링 외에도 코일형상의 인장스프링 등이 사용될 수 있으며, 각 경우에 따라 스프링(440)의 위치 또는 지지상태가 달라져야 한다.

센서(450)는 상기 가이드공(411) 상에서의 이동활차 중심축(421) 위치와 이동활차 중심축(421)의 이동거리를 측정한다.

상기했던 바와 같이, 와이어에 가해지는 장력이 달라지는 경우 변화된 와이어의 장력과 스프링(440)의 탄성력이 균형을 이루는 지점으로 이동활차(420)가 이동하게 되는데, 상기 센서(450)는 이동활차(420)의 새로운 위치를 측정하여 와이어의 장력을 계산해낼 수 있도록 해준다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같이 스프링(440)이 코일형상의 압축스프링인 경우에는, 와이어의 장력이 저하되면 스프링이 길어지면서 이동활차(420)의 위치가 낮아지고 와이어의 장력이 증가하면 스프링이 짧아지면서 이동활차(420)가 위로 올라가게 된다.

상기 센서(450)는 또한, 실시간으로 이동활차(420)의 위치를 측정함으로써 이동활차(420)의 이동거리도 측정할 수 있으며, 이동활차(420)의 이동거리에 의해 와이어 장력의 변화 정도를 계산해낼 수 있다.

상기 센서(450)는 보다 구체적으로, 이동활차 중심축(421)의 단부에 부착되는 이동부(451)와 상하방향으로 길게 형성되어 이동부(451)의 위치를 감지하는 감지부(452)로 이루어질 수 있다.

상기 이동부(451)는 이동활차(420)를 따라 이동하면서 위치가 변화하고 변화된 위치에서 감지부(452)와 접하여 이동활차(420)의 위치를 측정한다. 센서(450)가 기계식 또는 전기식인 경우에는 이동부(451)는 이동활차(420)와 직접 접촉할 것이며, 센서(450)가 자기식 또는 광학식인 경우에는 자기장 또는 빛을 통해 간접적으로 접하게 될 것이다.

상기 센서(450)의 감지부(452)는 수직한 센서지지부(480)에 고정되며, 센서지지부(480)에는 장공(481)이 형성되어 이동활차(420)의 중심축(421)에 연결된 이동부(451)가 이 장공(481)을 따라 이동활차(420)의 위치변화에 맞게 상하로 이동한다.

상기 센서(450)는 쌍으로 구비되어, 이동활차 중심축(421)의 일단부와 타단부의 위치 및 이동거리를 각각 측정할 수 있다.

한 쌍의 센서(450)에 의해 측정된 이동활차 중심축(421) 양단부의 위치 또는 이동거리의 차이는 이동활차(420)의 기울어짐에 의해 발생하고, 이는 활차유닛(40)에 걸리는 와이어가 하나인 경우에는 이동활차(420)의 폭 상에서 와이어가 치우친 위치에 있다는 것을 의미하고, 활차유닛(40)에 걸리는 와이어가 다수 개인 경우에는 각 와이어에 걸리는 장력이 동일하지 않다는 것을 의미한다.

상기 활차유닛(40)이 상기와 같은 구성들 외에도 활차유닛을 천정구조물에 고정해주기 위한 고정부재(F) 등을 더 구비할 수 있음은 당연하다.

이하에서는 상기한 것과 같은 활차유닛(40)을 이용한 무대장치(1)에 대해서 설명하도록 한다. 도 2에는 본 발명에 의한 무대장치(1)의 전체적인 측면도가 도시되어 있다.

본 발명에 의한 무대장치(1)는, 다수 개의 와이어(10), 상기 다수 개의 와이어(10) 각각의 일단부가 간격을 두고 부착되는 수평한 프레임형의 배튼(20), 상기 다수 개의 와이어(10) 각각의 타단부와 연결되어 각 와이어(10)를 길이방향으로 이동시키는 구동유닛(30), 상기 배튼(20)의 상부로 간격을 두고 위치하는 것으로 다수 개의 와이어(10)를 분배하고 와이어(10)의 방향을 전환하는 활차유닛(40), 상기 활차유닛(40)과 함께 다수 개의 와이어(10)를 분배하고 와이어(10)의 방향을 전환하는 활차(50), 및 상기 활차유닛(40)의 센서(450)에서 받은 정보를 통해 구동유닛(30)을 제어하는 제어유닛(60)을 포함하여 이루어진다.

상기한 무대장치(1)의 구성들 중 와이어(10), 배튼(batten), 구동유닛(30) 및 활차(50)(활차유닛의 이동활차(420)와 고정활차(430)를 제외한 것)는 일반적인 무대장치의 구성과 크게 다르지 아니하고, 활차유닛(40)에 대해서는 위에서 자세히 설명하였으므로 이들 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.

활차유닛(40)은 상기 무대장치(1)를 구성하는 모든 와이어(10)가 지날 수 있도록 구동유닛(30)과 가장 가까운 곳에 위치하는 것이 바람직하다.

상기했던 것과 같이 센서(450)가 활차유닛(40)을 구성하는 이동활차(420)의 위치 등을 측정함으로써 알 수 있는 것에는 다음과 같은 것이 있다. 첫 번째, 이동활차(420)의 위치 측정을 통해 와이어(10)에 가해진 장력을 계산할 수 있으며, 이 장력은 배튼(20) 및 배튼에 설치된 조명 장비 등의 하중에 의한 것이다. 두 번째, 이동활차(420)의 이동거리 측정을 통해 와이어(10)의 장력 변화 정도를 계산할 수 있으며, 장력 변화의 정도는 배튼에 가해지는 하중의 변화나 배튼의 상하 이동에 의한 것이다. 세 번째, 센서(450)가 쌍으로 형성되는 경우에 있어 각 센서(450)에서 측정되는 이동활차(420) 양단부의 위치 및 이동거리 차이는 각 와이어(10)의 장력이 상이함을 의미하고, 이는 배튼(20)의 기울어짐 또는 일부 와이어(10)의 손상에 의한 것이다.

상기 제어유닛(60)은 센서(450)에서 측정된 값으로 장력, 장력변화 정도를 계산하고 이 계산된 값을 하중값으로 변환하여 장력, 장력변화 계산값, 하중값 정보가 의미하는 것에 맞게 구동유닛(30)을 자동으로 제어하여 허용하중 근접 및 초과, 배튼의 기울어짐, 와이어의 손상 등 다양한 상황에 적절하게 대처할 수 있도록 해준다.

상기 제어유닛(60)과 구동유닛(30) 사이에는 전자접촉기(70)가 위치할 수 있다.

상기 전자접촉기(70)는 전자석의 동작에 의해 접점을 개폐하는 기구로서, 제어유닛(60)의 동작에 따라 구동유닛(30)의 구동이나 정지가 필요한 경우 구동유닛(30)에 전기를 공급 또는 차단하여 구동유닛(30)의 오작동을 방지한다.

본 발명에 의한 무대장치(1)는 상기한 구성들 외에도 제어유닛(60)에 연결되는 알람장치를 더 포함할 수 있다. 상기 알람장치는 배튼(20)에 너무 많은 장비가 설치되어 와이어(10)의 허용하중에 근접한 경우와 같이 구동유닛(30)을 구동하기 보다는 작업자의 작업상황을 바꿀 필요가 있는 때나, 와이어가 손상된 경우와 같이 작업자 등에게 위험을 알릴 필요가 있는 때에 작동하게 한다.

알람신호는 빛 또는 소리 등 작업자 등이 인지할 수 있다면 어떠한 형태로 이루어져도 무방하다.

이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 설명하였으나, 청구범위의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자가 본 발명을 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것이며, 이 또한 청구범위의 기재에 따라 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

1 : 지능형 무대장치 10 : 와이어
20 : 배튼 30 : 구동유닛
40 : 활차유닛 50 : 활차
60 : 제어유닛 70 : 전자접촉기
410 : 지지대 411 : 가이드공
420 : 이동활차 421 : 중심축
430 : 고정활차 440 : 스프링
450 : 센서 451 : 이동부
452 : 감지부

Claims

와이어(10)가 걸쳐지는 활차유닛(40)에 있어서,
서로 간격을 두고 위치하며 각각에 상하방향으로 긴 가이드공(411)이 형성된 한 쌍의 지지대(410), 상기 한 쌍의 지지대(410) 사이에 위치하는 것으로 중심축(421)의 일단부가 일 가이드공(411)에 삽입되고 타단부가 타 가이드공(411)에 삽입되며 와이어(10)가 걸쳐지는 이동활차(420), 상기 이동활차(420)의 전후에 위치하고 이동활차(420)에 와이어(10)가 걸쳐진 위치와 반대되는 위치에 와이어(10)가 걸쳐지는 고정활차(430), 와이어(10)가 이동활차(420)에 가하는 힘의 방향과 반대되는 방향의 탄성력을 이동활차(420)의 중심축(421)에 가하는 스프링(440), 및 상기 가이드공(411) 상에서의 이동활차 중심축(421) 위치와 이동활차 중심축(421)의 이동거리를 측정하는 센서(450)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛.
제1항에 있어서,
상기 센서(450)는 이동활차 중심축(421)의 단부에 부착되는 이동부(451)와 상하방향으로 길게 형성되어 이동부(451)의 위치를 감지하는 감지부(452)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛.
제1항에 있어서,
상기 센서(450)는 쌍으로 구비되어, 이동활차 중심축(421)의 일단부와 타단부의 위치 및 이동거리를 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 활차유닛.
다수 개의 와이어(10), 상기 다수 개의 와이어(10) 각각의 일단부가 간격을 두고 부착되는 수평한 프레임형의 배튼(20), 상기 다수 개의 와이어(10) 각각의 타단부와 연결되어 각 와이어(10)를 길이방향으로 이동시키는 구동유닛(30), 상기 배튼(20)의 상부로 간격을 두고 위치하는 것으로 다수 개의 와이어(10)를 분배하고 와이어(10)의 방향을 전환하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의한 활차유닛(40), 상기 활차유닛(40)과 함께 다수 개의 와이어(10)를 분배하고 와이어(10)의 방향을 전환하는 활차(50), 및 상기 활차유닛(40)의 센서(450)에서 받은 정보를 통해 구동유닛(30)을 제어하는 제어유닛(60)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활차유닛을 이용한 지능형 무대장치.
제4항에 있어서,
상기 제어유닛(60)과 구동유닛(30) 사이에는 전자접촉기(70)가 위치하는 것을 특징으로 하는 활차유닛을 이용한 지능형 무대장치.