PT1627844E - Unidade de elevação modular - Google Patents

Description

1

DESCRIÇÃO "UNIDADE DE ELEVAÇÃO MODULAR"

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a mecanismos de elevação e de içar, mais especificamente, uma unidade de elevação que pode ser empregue para subir e descer uma carga em ambientais de teatro e de palco, em que a unidade de elevação é uma unidade modular autónoma que pode ser prontamente instalada numa vasta gama de configurações de construção.

Antecedentes da Invenção

Locais de espectáculos como teatros, arenas, salas de concerto, auditórios, escolas, clubes, centros de convenção e estúdios de televisão utilizam calhas ou pilastras para suspender a iluminação, o cenário, as cortinas e outros equipamentos que se deslocam em relação a um palco ou chão. Estas calhas incluem habitualmente tubagens ou secções de tubagens juntas que formam um comprimento desejado da calha. As calhas podem ter 15m (50 pés) ou mais de comprimento. Para suportar cargas pesadas ou quando os pontos de suspensão estão afastados 4, 6 ou 9m (15-30 pés), as calhas podem ser fabricadas em configurações de escada, triangular ou reforços quadrados.

As calhas têm de ser frequentemente baixadas para trocar e manter o equipamento suspenso. Para reduzir a potência necessária para subir e descer as calhas, estas 2 são frequentemente contrabalançadas. Os contrapesos reduzem o peso efectivo das calhas e quaisquer cargas associadas.

Um sistema de contrapeso típico representa um custo significativo. A criação da parede de barra em T desde 21m (70 pés) até 24m (80 pés) em altura e com 9m (30 pés) de profundidade pode levar mais de três semanas. Mesmo após a instalação da parede de barra em T, podem integrar-se traves de blocos principais, pontes de carregamento, indicações luminosas e sistemas de içar. Por isso, surge um custo substancial na mera instalação de um sistema de contrapeso. O tempo total da instalação pode ir de 6 a 12 semanas.

Está disponível uma série de sistemas de elevação ou de içar para suportar, subir e descer calhas. Um dos sistemas de elevação de calhas mais comum e menos dispendioso é uma carruagem de contrapeso, que inclui um contrapeso movível para contrabalançar a calha e o equipamento suportado na calha.

Outro sistema de elevação ou de içar habitual emprega um guincho para subir ou descer as calhas. Normalmente são utilizados guinchos de operação manual ou eléctrica para subir ou descer as calhas. Ocasionalmente em operações dispendiosas, é utilizado um guincho hidráulico ou pneumático motorizado ou um dispositivo de cilindro para subir e descer a calha.

Muitos sistemas de elevação têm um ou mais dispositivos de bloqueio e formam pelo menos um dispositivo de limitação de sobrecarga. Num sistema de contrapeso, um dispositivo de bloqueio pode incluir uma corda manualmente operada, que é fixada a uma extremidade do topo da árvore de contrapeso (dispositivo de suporte) e de seguida 3 transpõe um bloco principal, para baixo em direcção ao palco, através de um bloco de corda manual para bloquear o contrapeso no local, e depois à volta de um bloco de chão e de volta para o fundo da árvore de contrapeso. 0 fecho da corda manual bloqueia a corda quando a carga ligada à calha ou o arco de cargas de contrapeso são mudados e reequilibrados e bloqueia as cargas quando estão imobilizadas.

Num sistema de contrapeso de sacos de areia, o dispositivo de bloqueio é meramente uma corda atada a um trilho de pinos montado no palco, enquanto que o limite de sobrecarga é regulado pelo tamanho do saco de areia. Porém, neste design de amarração pode acrescentar-se uma série de sacos adicionais ao conjunto de linhas de cordas, excedendo assim o limite seguro das cordas de suspensão e anulando a caracteristica do limite de sobrecarga.

Os ganchos de operação manual correm ocasionalmente livremente quando estão fortemente carregados, correndo o risco de deixar cair a carga suspensa. Outros tipos de guinchos manuais usam um fecho de roquete, mas mais uma vez estes ganchos são também livres de correr quando são fortemente carregados e manualmente operados.

Por conseguinte, existe a necessidade de uma unidade de elevação que possa substituir sistemas de contrapeso tradicionais. Existe ainda a necessidade de uma unidade de elevação que possa ser prontamente instalada numa variedade de configurações de construção e disposições. Outra necessidade é a de uma unidade de elevação com uma construção modular para facilitar a configuração a qualquer uma das variedades de instalações. Sente-se ainda a necessidade de uma unidade de elevação que possa manter um 4 ângulo de desvio pré-determinado durante a subida ou descida de uma carga. 0 documento US-A-4324386 apresenta um sistema para subir e descer cenários ou cargas idênticas num palco, em que um tambor é ligado a um motor através de uma caixa de engrenagens. 0 mecanismo de travagem inclui um disco integrado num tambor e calços de travões montados numa placa.

Sumário da Invenção A presente invenção providencia uma unidade de elevação que pode ser empregue numa variedade de ambientes, incluindo configurações de teatro ou de palco. 0 presente sistema está também configurado para ajudar na conversão de sistemas de contrapeso tradicionais num sistema de não contrapeso. A presente invenção providencia ainda uma unidade de elevação que pode ser configurada para ficar substancialmente dentro da projecção das linhas descendentes associadas.

De acordo com a presente invenção é providenciada uma unidade de elevação, que compreende: uma armação; um tambor rotativamente ligado à armação à volta de um eixo de rotação e com uma série de secções de enrolamento; um mecanismo de accionamento ligado ao tambor para rodar o tambor e transferi-lo ao longo do eixo de rotação, incluindo o mecanismo de accionamento um motor e uma caixa de engrenagens, caracterizado pelo 5 facto de um travão de carga se encontrar mecanicamente entre o tambor e a caixa de engrenagens. A unidade de elevação da presente invenção contempla ainda um travão de carga para reduzir os riscos associados a falhas de accionamento ou de motor. Complementarmente, a presente invenção contempla uma unidade de braçadeiras para engatar prontamente a armação com traves estruturais, que pode ter qualquer das várias dimensões. Além disso, é providenciada uma faixa de energia/controlo para fornecer energia a uma unidade de elevação, assim como, sinais de controlo.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista de corte de perspectiva parcial de uma construção com uma série de membros estruturais, aos quais a unidade de elevação está ligada. A Figura 2 é uma vista de corte ampliada de perspectiva da unidade de elevação instalada. A Figura 3 é uma vista explodida de perspectiva de um mecanismo de accionamento para a unidade de elevação. A Figura 4 é uma vista de perspectiva da ligação do tambor, mecanismo de accionamento e armação para a rotação do tambor e a transferência do tambor e do mecanismo de accionamento. A Figura 4b é uma vista ampliada de uma secção da Figura 4a. A Figura 5 é uma vista lateral de elevação de um tambor. 6 Ά Figura 6 é uma vista traseira de elevação de um tambor. A figura 7 é uma vista de perspectiva de um segmento de tambor longitudinal. A Figura 8 é uma vista de corte transversal de um segmento de tambor longitudinal. A Figura 9 é uma vista de corte de perspectiva parcial de uma unidade de braçadeiras. A Figura 10 é uma vista explodida de perspectiva de um bloco de tecto. A figura 11 é uma vista de corte transversal de um ajuste de compensação. A Figura 12 é uma representação esquemática de uma série de armações ligadas a uma construção. A Figura 13 é um esquema de uma disposição alternativa da armação relativamente à construção.

Descrição detalhada das versões privilegiadas

Relativamente à Figura 1, a unidade de elevação 10 da presente invenção é empregue para subir, descer e localizar selectivamente uma calha 12 relativamente a uma construção ou estrutura circundante. De preferência, a unidade de elevação 10 desloca uma calha 12 ligada entre uma posição rebaixada e uma posição subida.

Apesar do termo "calha" ser usado associado a ambientes de teatro e de palco, incluindo o cenário, encenação, iluminação e equipamento de som, entende-se que o termo abarca qualquer carga conectável a um cabo enrolável. 7 0 termo "cabo" é aqui utilizado para designar qualquer arame, metal, cabo, corda, cabo metálico ou qualquer outro material geralmente não elástico e enrolável. 0 termo "construção" é utilizado para designar uma estrutura ou instalação à qual a unidade de elevação está ligada, como por exemplo - mas não limitada a espectáculos, teatros, arenas, salas de concerto, auditórios, escolas, clubes, instituições educacionais, palcos, centros de convenção, estúdios de televisão, salões de exibição e locais de encontros religiosas. 0 termo construção é também entendido para designar cruzeiros que podem utilizar calhas.

Relativamente às Figuras 1, 2 e 3, a unidade de elevação 10 inclui uma armação, pelo menos um bloco principal 80, um mecanismo de accionamento 100, um tambor rotativo 160 e um correspondente bloco de tecto 220. A unidade de elevação 10 é construída para cooperar, pelo menos, com um cabo 14. Normalmente, o número de cabos são pelo menos quatro, mas também podem ser oito ou mais. Como se pode ver nas figuras, estende-se um percurso dos cabos desde o tambor 160 através de um correspondente bloco principal 80 para passar por um bloco de tecto 220 e terminar nas calhas 12.

Armação

Como se pode ver nas Figuras 1 e 2, a armação 20 é um esqueleto rígido, à qual estão fixados o tambor 160, o mecanismo de accionamento 100 e o bloco principal 80. Numa configuração privilegiada, a armação 20 é dimensionada para incluir o mecanismo de accionamento 100, o tambor 160, um 8 bloco principal 80 e um bloco de tecto 220. No entanto, entende-se que a armação pode formar uma coluna dorsal à qual os componentes são liqados. A armação 20 pode ser em forma de uma grelha ou uma caixa. A armação 20 pode ser formada por chassis, varas, barras, tubagens ou outros membros estruturais. Normalmente a armação 20 inclui rodízios, escoras e travessas interligadas 22. Os rodízios, escoras e travessas podem ser ligadas por soldadura, brasagem, rebites, parafusos ou fixadores removíveis. A configuração particular da armação é pelo menos parcialmente ditada pelo ambiente operacional pretendido e pela carga antecipada. Para reduzir o peso da armação 20, é privilegiado um material forte e com relativamente pouco peso, como o alumínio. No entanto, podem ser utilizados outros materiais, incluindo - mas não limitado a - metais, ligas, compostos e plásticos em resposta a parâmetros de design. Apesar da armação 20 ser apresentada numa configuração de esqueleto, entende-se que a armação pode ser fechada como uma caixa ou delimitada com paredes para definir e confinar um espaço interior.

De preferência, a armação 20 é formada a partir de uma série de secções modulares 24, em que as secções podem ser prontamente interligadas para providenciar uma armação de um comprimento desejado. Assim sendo, a armação 20 pode alojar uma série de cabos e, consequentemente, comprimentos de tambor. A armação 20 é concebida para ser ligada à construção. A armação 20 pode incluir um acoplador fixo e um acoplador deslizante, em que a distância entre o acoplador fixo e o acoplador deslizante pode variar para alojar uma série de vãos de construção. Normalmente, as ligações da armação 20 9 à construção incluem grampos, fixadores, parafusos e ligadores. Estes conectores podem ser incorporados na armação ou podem ser componentes à parte fixados durante a instalação da armação. Como foi aqui definido, as unidades de braçadeiras ajustáveis 40 são providenciadas para reter a armação relativamente à construção. A armação 20 também inclui ou engata cooperativamente molduras para o mecanismo de accionamento e rolamentos para o tambor. Especificamente, a armação inclui um par de trilhos para suportar o mecanismo de accionamento, um veio de transferência e um montante roscado. Como é definido a seguir na descrição do mecanismo de accionamento 100, o mecanismo de accionamento é ligado à armação 20 para transferir com o tambor ao longo do eixo de rotação do tambor.

Na primeira configuração da armação 20, a armação tem um comprimento geral aproximado de 3m (10 pés), uma largura aproximada de 27cm (11 polegadas) e uma altura aproximada de 43cm (17 polegadas). A armação 20 inclui uma moldura de blocos principais 30 para situar os blocos principais numa posição fixa relativamente à armação. Numa construção privilegiada, a moldura de blocos principais 30 é uma moldura helicoidal concêntrica com o eixo da rotação do eixo. A inclinação da moldura helicoidal é pelo menos parcialmente determinada pelo comprimento do tambor 160, pelo tamanho dos blocos principais associados 80, pelo afastamento da armação instalada e pelo número de cabos puxados pelo tambor. Deste modo, a moldura helicoidal dos blocos principais 30 pode estender-se aproximadamente desde 5o do tambor até mais de 180°. O suporte helicoidal permite que os blocos principais 10 80 se sobreponham ao longo do eixo longitudinal da rotação do tambor, sem criar caminhos de cabos de interferência.

Apesar da moldura helicoidal 30 ser apresentada como uma escora curvilinear contínua, entende-se que se pode empregar uma série de molduras separadas que são seleccionadas para definir um caminho helicoidal ou em serpentina à volta do eixo de rotação do tambor 160.

Noutra construção, as molduras de blocos principais 30 podem ser meramente radialmente afastadas à volta do eixo da rotação do tambor numa posição comum longitudinal ao longo do eixo da rotação do tambor. Isto é, em vez de serem dispostas ao longo do eixo longitudinal do tambor 160, as molduras dos blocos principais 30 encontram-se numa posição longitudinal fixa do tambor. No entanto, verificou-se que a largura da armação 20 pode ser reduzida deslocando radial e longitudinalmente os blocos principais 80 ao longo de um caminho em serpentina à volto do eixo da rotação do tambor, em que os blocos principais se situam aproximadamente à distância de 100° e preferencialmente 90° de cada uma.

Como se pode ver nas Figuras 1 e 2, na configuração de sete cabos, a unidade de elevação 10 inclui dois blocos de tecto internos e cinco externos 220. Os blocos de tecto internos 220 encontram-se dentro da armação 20 e os blocos de tecto externos 220 podem ser operados montadas fora da armação, como se pode ver na Figura 1. Porém, a unidade de elevação 10 pode ser configurada para localizar uma série de blocos de tecto externos 220 a partir de cada extremidade da armação. Ou seja, dois ou mais blocos de tecto 220 podem ser afastados de uma extremidade da armação 20 e dois ou mais blocos de texto podem ser afastados da restante extremidade da armação. 11

Além disso, em função da configuração da unidade de elevação 10, o número de blocos de tecto internos 220 pode ir de nenhum a um, dois, três ou mais.

Adaptador de guincho

Complementarmente, a armação pode incluir um adaptador de guincho 26 ou molduras para engatar de modo removível o adaptador de guincho. Antecipa-se que se pode utilizar uma série de adaptadores de guincho, como pelo menos parcialmente ditado pelo tamanho da armação 20 e pela configuração da construção. O adaptador de guincho 26 inclui uma roda 28, como um bloco de tecto ligado a sitios afastados da armação. O adaptador de guincho 26 também pode incluir uma unidade de braçadeiras 40 para engatar de modo removível uma trave da construção. O adaptador de guincho 26 é seleccionado de modo que a armação possa ser içada para um local operacional e ligada à construção através de unidades adicionais de braçadeiras 40.

Blocos principais

Existe uma série de blocos principais 80 ligados à moldura de blocos principais 30. 0 número de blocos principais corresponde ao número de cabos 14 a ser controlado pela unidade de elevação 10. Os blocos principais 80 providenciam uma superfície de guia, à volta da qual o percurso dos cabos muda de direcção do tambor 160 para uma direcção geralmente horizontal. A superfície de guia pode ser em forma de uma superfície deslizante ou uma superfície de deslocação que se desloca correspondentemente 12 ao percurso do cabo. Cada bloco principal 80 puxa cabos 14 de uma secção de enrolamento correspondente ao longo de uma tangente para o tambor 160. O ângulo entre o bloco principal 80 e o respectivo cabo retirado do ponto do tambor 160 pode ser repetido por cada um dos blocos principais 80 em relação ao tambor.

Uma vez que os blocos principais 80 são montados na moldura de blocos principais 30, como a moldura helicoidal, os blocos principais podem sobrepor-se ao longo do eixo da rotação do tambor. A sobreposição permite reduzir o tamanho na unidade de elevação 10. Ou seja, uma montagem helicoidal dos blocos principais 80 permite que os blocos principais se sobreponham radialmente e também longitudinalmente em relação ao eixo da rotação do tambor. Ao sobrepor radialmente, os vários blocos principais 80 podem encontrar-se operacionais dentro de uma secção da circunferência do tambor, e preferencialmente dentro de um arco 90". Por conseguinte, a localização operacional dos blocos principais 80 pode ser dentro de um diâmetro do tambor. Ao dispor os blocos principais dentro de uma dimensão substancialmente igual ao diâmetro do tambor 160, a largura da armação 20 pode ser reduzida substancialmente para o diâmetro do tambor.

Cada roldana principal 80 inclui geralmente um par de placas laterais, um veio que se estende entre as placas laterais, rolamentos anexos entre as placas e o veio, e uma roldana (roda) ligada ao veio para a rotação relativamente às placas laterais. O bloco principal 80 pode também incluir um apoio para ligar o bloco principal à moldura de blocos principais e, consequentemente, à armação. Entende-se que os blocos principais 80 podem possuir qualquer uma 13 das várias configurações, como superfícies de guia ou rodas que permitem a transferência do cabo relativamente ao bloco principal, e a presente invenção não se limita a um tipo específico de construção do bloco principal.

Mecanismo de accionamento 0 mecanismo de accionamento 100 está operacionalmente ligado ao tambor 160 para rodar o tambor e transferi-lo ao longo do seu eixo longitudinal, o eixo da rotação do tambor. Relativamente às Figuras 4a e 4b, o mecanismo de accionamento 100 inclui um motor 110, como um motor eléctrico, e uma caixa de engrenagens 120 para transferir o movimento rotativo do motor para o veio de accionamento 114. O motor 110 pode ser um qualquer dos vários motores eléctricos de elevado binário, como um motor de funcionamento de inversor CA, CC ou servomotores, assim como, motores hidráulicos. A caixa de engrenagens 120 é seleccionada para rodar o veio de accionamento 114 e o tambor numa rotação de enrolamento (subida) e uma rotação de desenrolamento (descida). A engrenagem da caixa de engrenagens 120 é pelo menos parcialmente determinada pela carga antecipada, as taxas de elevação desejadas (velocidades) e pelo motor. A SEW ou a Emerson fabricam uma caixa de engrenagens típica. O mecanismo de accionamento 100 pode ser ligado à armação 20, de modo que o mecanismo de accionamento e o tambor 160 transfiram relativamente para a armação durante a rotação do tambor. De preferência, o mecanismo de accionamento 100 e a armação 20 são dimensionadas de modo que a mecanismo de accionamento é fechado pela armação. Em 14 alternativa, o mecanismo de accionamento 100 pode ser ligado a uma plataforma que desliza fora da armação 20 e transfere, assim, ao longo do eixo de rotação com o tambor. A escolha para ligar o mecanismo de accionamento 100 à armação 20 é pelo menos parcialmente determinada pelos parâmetros de operação pretendidos e pelas considerações de fabrico.

Numa versão privilegiada apresentada nas Figuras 4a e 4b, o veio de accionamento 114 inclui uma secção de accionamento roscada. A secção de accionamento pode ser formada pela interligação de uma haste roscada ao veio ou formando o veio com a secção de accionamento roscado. A secção de accionamento roscada é engatada, de modo roscado, com um montante 115, que por sua vez está fixamente ligado à armação 20. O montante 115 inclui uma secção roscada ou uma porca afixada a uma placa que recebe a secção roscada. Isto é, relativamente à Figura 2, a rotação do veio 114 não roda apenas o tambor 160, como também o tambor transfere para a esquerda ou para a direita em relação à armação 20 e, por conseguinte, em relação aos blocos principais fixados. Como o mecanismo de accionamento 100 está fixado ao tambor 160 e à armação 20 ao longo de uma corrediça linear 111, o mecanismo de accionamento também transfere ao longo do eixo da rotação do tambor em relação à armação. O veio de accionamento pode ter qualquer uma das várias secções transversais, porém, uma construção privilegiada do veio de accionamento possui uma secção transversal facetada, como por exemplo hexagonal. Tambor O tambor 160 está ligado à armação 20 para a rotação relativamente à armação à volta do eixo de rotação e para a transferência relativamente à armação ao longo do eixo de 15 rotação. Por conseguinte, o tambor 160 pode ser rodado relativamente à armação 20 numa rotação de enrolamento com uma transferência de enrolamento anexa, e numa rotação de desenrolamento com uma transferência de desenrolamento anexa, para enrolar ou desenrolar um comprimento de cabo 14 à volta de uma respectiva secção de enrolamento.

Como se pode ver nas Figuras 1 e 2, o tambor 160 é horizontalmente montado e inclui o eixo horizontal longitudinal da rotação. O tambor 160 inclui pelo menos uma secção de enrolamento 162. A secção de enrolamento 162 é uma parte do tambor 160 construída para receber um enrolamento do cabo 14 para uma determinada linha de ruptura. A secção de enrolamento 162 pode incluir uma superfície direccionada ou contornada para receber o cabo. Em alternativa, a secção de enrolamento 162 pode ser uma superfície suave. 0 número de secções de enrolamento 162 corresponde ao número de cabos 14 a serem controlados pela unidade de elevação 10. Como se pode ver na Figura 2, existem sete secções de enrolamento 162 no tambor ilustrado.

Cada secção de enrolamento 162 é dimensionada para reter um comprimento suficiente do cabo 14 para dispor uma calha 12 ligada entre uma posição completamente rebaixada e uma posição completamente levantada. Como se pode ver, existe um único enrolamento do cabo 14 disposto em cada secção de enrolamento 162. Porém, está contemplado o tambor 162 poder ser controlado para providenciar múltiplas camadas de enrolamento dentro de uma determinada secção de enrolamento 162.

Como se pode ver nas Figuras 5-8, numa configuração da unidade de elevação 10, o tambor 160 é uma construção 16 modular. 0 tambor 160 é formado por pelo menos um segmento 170. O segmento do tambor 170 define pelo menos uma parte de uma secção de enrolamento 162. Numa primeira configuração, cada segmento do tambor 170 é formada a partir de um par de metades correspondentes à volta do eixo longitudinal. Cada metade inclui uma superfície exterior, que define uma parte da secção de enrolamento e uma superfície de acoplamento interno. A superfície de acoplamento interno do tambor corresponde a uma parte da secção transversal do veio de accionamento 114.

Quando são montadas, as metades do tambor formam uma secção de enrolamento exterior e a superfície de acoplamento interna engata o veio de accionamento facetado para rodar o tambor. Apesar da superfície de acoplamento interno do tambor poder ter várias configurações, incluindo ranhuras, detentores ou dentes, uma construção privilegiada emprega um veio de accionamento facetado 114, como uma secção transversal triangular, quadrada, hexagonal ou octogonal.

Relativamente à Figura 8 numa construção modular alternativa do tambor 160, os segmentos 170 são formados por comprimentos longitudinais 176, sendo cada comprimento idêntico e definindo um número de enrolamentos. Preferencialmente, os comprimentos longitudinais 176 são idênticos e são unidos por ajuste de fricção, para formar um tambor de comprimento desejado. Cada segmento 170 inclui uma série de tabuladores 172 e correspondentes recessos 174 para engatar segmentos adicionais. Nesta configuração, observou-se ser vantajoso dispor os segmentos longitudinais 176 à volta de um núcleo substancialmente rígido 180, como um núcleo de alumínio ilustrado na Figura 6. O núcleo 180 17 confere rigidez estrutural aos segmentos 176. Complementarmente, o núcleo 180 não requer processos de fabrico extensos e pode ser meramente cortado ao comprimento necessário. A construção modular do tambor 160 permite a montagem pronta de vários comprimentos de tambor. Numa primeira configuração, o tambor tem um diâmetro aproximado de 7 polegadas com um passo helicoidal pela direita de 0,20. Além disso, o tambor pode ser feito de plástico, como um material termoendurecível ou termoplástico. O tambor 160 inclui ou é fixamente ligado ao veio de accionamento 114, sendo este rotativamente montado em relação à armação 20.

Mecanismo de desvio

Apesar da unidade de elevação 10 poder ser empregue sem requerer contrapesos, está contemplada a utilização de um mecanismo de desvio para reduzir a carga efectiva que será levantada pela unidade de elevação. Por exemplo, pode dispor-se uma mola de torção entre o veio 114 e a armação 20, de modo a que após a rotação do veio numa primeira direcção (geralmente uma direcção de desenrolamento), a mola de torção seja desviada e, assim, impulsione a rotação do tambor numa rotação de enrolamento ou elevação. Além disso, a presente unidade de elevação 10 pode ser operacionalmente ligada a um sistema de contrapesos existentes, em que o mecanismo de accionamento 100 actua os contrapesos existentes. 18

Percurso dos cabos A localização dos blocos principais 80 numa moldura helicoidal de blocos principais 30, o diâmetro do tambor e o tamanho do cabo são seleccionados para definir uma parte do percurso dos cabos e, particularmente, um ponto de retirar cabos. O percurso dos cabos começa numa secção de enrolamento 162 no tambor, até um ponto tangencial de remoção do enrolamento à volta do tambor 160. O percurso dos cabos estende-se, de seguida, até ao respectivo bloco principal 80. O percurso dos cabos é redireccionado pelo bloco principal 80 para se estender horizontalmente ao longo do comprimento da armação 20 até ao correspondente bloco de tecto 220, em que o bloco de tecto pode ser interno ou externo à armação. Cada percurso dos cabos inclui o ponto de remoção e um ângulo de desvio, o ângulo entre o ponto de remoção e o respectivo bloco principal 80.

Uma vez que uma parte do percurso dos cabos para cada cabo se estende paralelamente ao eixo longitudinal do tambor, os pontos de remoção para as várias secções de enrolamento 162 estão afastados à volta da circunferência do tambor 160 devido à montagem dos blocos principais 80 ao longo da moldura helicoidal de blocos principais 30. Numa primeira configuração da Figura 2, os sete pontos retirados encontram-se dentro de um arco de aproximadamente 90° da periferia do tambor.

De um modo geral, existe um comprimento de cabo 14 igual à volta de cada secção de enrolamento. O comprimento dos caminhos de cabos entre o ponto de remoção e a extremidade da armação 20 é diferente para diferentes caminhos de cabos. Assim sendo, um comprimento diferente de 19 cabos 14 pode estender-se do seu respectivo ponto de remoção até à extremidade da armação 20. Porém, a unidade de elevação 10 é construída de modo que um comprimento igual de cada cabo 14 possa ser operacionalmente usado a partir de cada secção de enrolamento 162 da unidade de elevação 10.

Travão de carga O travão de carga 130 encontra-se mecanicamente entre o tambor 160 e a caixa de engrenagens 120, como se pode ver na Figura 3. O travão de carga 130 inclui um disco de accionamento 132, um patim de travão 134, um disco accionado 136 e um roquete periférico 138, um eixo tensor 140 e uma porca tensora 146. 0 disco de accionamento 132 está ligado para rodar com o veio de accionamento 114 numa correspondência de um para um. Isto é, o disco de accionamento 132 está firmemente fixado ao veio de accionamento 114. O disco de accionamento 132 inclui um acoplamento roscado concêntrico 133. O disco de accionamento 136 está fixamente ligado ao tambor 150 para rodar com o tambor. O disco de accionamento 136 está fixamente ligado ao eixo tensor 140. O eixo tensor 140 estende-se desde o disco de accionamento 136. O eixo tensor 140 inclui ou está fixamente ligado a um conjunto de roscas de travagem 141 e um conjunto espaçado de roscas tensoras 143. O patim de travão 134, disco de fricção, encontra-se à volta do eixo tensor 140 entre o disco de accionamento 132 e o disco accionado 136 e, preferencialmente inclui o roquete periférico 138 que está selectivamente engatado com uma lingueta 139. 20

Para montar o travão de carga 130, o eixo tensor 140 é disposto por entre uma correspondente abertura na caixa de engrenagens 120, de modo a que as roscas tensoras 143 sobressaem da caixa de engrenagens. As roscas de travagem 141 engatam o acoplamento roscado 133 do disco de accionamento 132. A porca tensora 146 encontra-se nas roscas tensoras 143. O patim de travão 134 situa-se, por conseguinte, entre o disco de accionamento 132 e o disco accionado 136 para providenciar uma superfície de fricção a cada um dos discos.

Ao rodar o motor 110 numa direcção de subida ou enrolamento, as roscas de travagem 141 enroscam no correspondente acoplador roscado 133 no disco de travão 132, fazendo assim com que o disco accionado 136 e o disco de accionamento 132 comprimam o patim do travão 134. Isto é, a distância longitudinal entre o disco de accionamento 132 e o disco accionado 136 é reduzida. O disco de accionamento 132, o patim do travão 134 e o disco accionado 136 transformam-se, assim, numa unidade à medida que o cabo 14 é enrolado pelo tambor 160.

Para descer ou desenrolar o cabo 14 do tambor 160, o motor 110 e, por conseguinte, o disco de accionamento 132 são rodados na direcção oposta. Após a iniciação desta rotação de direcção, a roldana 139 engata no roquete 138 para excluir a rotação do patim do travão 134. À medida que o disco de accionamento 132 é rodado pelo motor 110 na direcção descendente, as roscas de travagem 141 tendem a fazer com que o disco accionado 136 se afaste do disco de accionamento 132 e, por conseguinte, do patim do travão 134, permitindo assim que a carga no tambor 160 rode o tambor numa direcção de desenrolamento. Uma vez terminada a 21 rotação do disco de accionamento 132 na direcção descendente da rotação, a carga sobre o cabo 14 faz com que o tambor 160 e, consequentemente, o disco accionado 136 enrosquem as roscas de travagem 141 ainda mais no acoplador 133 contra o patim do travão agora fixado 134, terminando assim a rotação de desenrolamento do tambor. A porca tensora 146 é utilizada para determinar o grau de desbloqueio do disco accionado 136 do patim do travão 134. A porca tensora 146 também pode ser usada para alojar o desgaste no patim do travão 134. A presente configuração proporciona, assim, um equilíbrio geral entre a rotação induzida por motor do disco de accionamento 132 na direcção de desenrolamento e do binário criado pela carga sobre o cabo 14, com tendência para aplicar uma força de travagem à medida que o disco accionado 136 é enroscado na direcção do disco de accionamento 132.

Unidade de braçadeiras A armação 20 e os blocos de texto externos 220 são montados na construção por pelo menos uma unidade de braçadeiras ajustáveis 40. Cada unidade de braçadeiras 40 inclui uma manga em j 50, um retentor 60 e uma corrediça em J 70. A manga 50 e a corrediça 70 possuem, cada uma, uma extremidade fechada e uma perna. A extremidade fechada da manga 50 e da corrediça 70 são constituídas de modo a engatar o flange de uma trave, como se pode ver na Figura 1. A perna da manga 50 é dimensionada para receber deslizantemente o retentor 60 e uma secção da perna da corrediça 70. A manga 50 inclui vários dentes de projecção 22 para dentro 52 a distâncias regularmente afastadas ao longo da dimensão longitudinal da perna da manga. 0 retentor 60 é dimensionado para ser deslizantemente recebido dentro da perna da manga 50. O retentor 60 inclui um par de ranhuras opostas 63, como se pode ver na Figura 9. Dentro das ranhuras 63 encontra-se uma barra de captura 62 com orelhas correspondentes 64. As ranhuras 63 no retentor 60 e a orelhas 64 da barra de captura 62 são dimensionadas para permitir a deslocação vertical da barra de captura entre uma posição de captura inferior e uma posição de desbloqueio levantada. A barra de captura 62 é dimensionada para engatar os dentes 52 da manga 50 na posição de captura e para ser disposta acima dos dentes na posição levantada, em que os dentes podem passar por baixo da barra de captura. O retentor 60 inclui ainda uma ranhura de captura roscada 66 fixada relativamente ao retentor. A corrediça 70 está ligada ao retentor 60 pelo veio roscado 72. 0 veio roscado 72 está rotativamente montado à corrediça 70 e inclui uma extremidade exposta 76 para a rotação selectiva do veio. A rotação do veio roscado 72 pode ser conseguida por um parafuso Philips ou outro parafuso qualquer, uma estrutura hexagonal ou outra idêntica. 0 veio roscado 72, o retentor 60 e a corrediça 70 são seleccionados para permitir que o retentor seja afastado da corrediça entre uma distância máxima aproximadamente igual à distância entre os dentes adjacentes 52 na manga 50, e uma distância mínima, onde o retentor fica ao lado da corrediça.

Além disso, a manga 50 inclui uma ranhura alongada 53, que se estende ao longo do comprimento da perna com os dentes 52. A ranhura 53 permite que um operador possa 23 entrar em contacto com a barra de captura 62 e impulsionar a barra de captura para cima para a posição de desbloqueio levantada, possibilitando assim que a manga 50 e o retentor 60/a corrediça 70 sejam reciprocamente deslocados e a trave, permitindo a libertação da unidade de braçadeiras 40 ou o reajuste para uma secção da trave com tamanho diferente. Numa versão privilegiada, a manga 50, o retentor 60 e a corrediça 70 são dimensionados para alojar os flanges da trave com lOcm (4 polegadas) até 25cm (10 polegadas). A manga 50, o retentor 70 e a corrediça 70 são formadas por 3mm (118 polegadas) de aço estampado.

Faixa da potência de controlo

Como se pode ver na Figura 2, a presente invenção também contempla uma faixa da potência de controlo 90 dimensionada para ficar entre os flanges de uma trave. A faixa de controlo 90 inclui um alojamento 92 e cablagem para fornecer energia eléctrica, bem como sinais de controlo. O alojamento 92 proporciona um suporte à cablagem e pode englobar substancialmente a cablagem ou simplesmente proporcionar a retenção da cablagem. Normalmente, a faixa de controlo 90 inclui interconexões em centros de 12 polegadas para engatar várias armações 20. A faixa de controlo 90 está fixada à trave por qualquer um dos vários mecanismos, incluindo adesivos, fixadores roscados e grampos. 24

Bloco de tecto

Como se pode ver na Figura 1, a série de blocos de tecto 220 correspondente à série de blocos principais 80, está ligada à construção numa relação espaçada da armação 20. Os blocos principais 220 são utilizados para definir a parte do percurso dos cabos de uma secção geralmente horizontal que se estende desde a armação 20 até uma secção de caminho geralmente vertical que se expande para a calha 12 ou carga. Dependendo do comprimento da calha 12 e da largura do palco, pode haver poucos blocos de tecto como um ou dois 220 ou pode haver mais como seis, oito, doze ou mais.

Como se pode ver na Figura 2, dois blocos de tecto internos 220 encontram-se dentro da armação 20 para permitir que os cabos 14 passem para baixo dentro da projecção da armação. Por conseguinte, a presente invenção reduz a necessidade de espaço alar numa construção para alojar sistemas de contrapeso.

Normalmente, em cada bloco de tecto 220 há um cabo de carga 222 e um cabo de passagem 224, onde o cabo de carga é o cabo redireccionado pelo bloco de tecto para se estender para baixo para a calha 12 e o cabo de passagem continua numa direcção geralmente horizontal para o subsequente bloco de tecto. Numa configuração privilegiada, os blocos de tecto 220 alojam o cabo de carga 222, bem como quaisquer cabos de passagem 224.

Relativamente à Figura 10, cada bloco de tecto 220 inclui uma roda de carga 230, uma roda transportadora optimizada 240, um guia a montante 250, um guia a jusante 260 e um par de placas laterais 270. A roda de carga 230 é 25 construída para engatar e seguir o cabo de carga 222, e a roda transportadora ou parasita 240 é concebida para suportar a passagem (pelo) cabo 224. Está contemplado a roda de carga 230 e a roda transportadora 240 poderem ser uma unidade única com um rasto para o cabo de carga 222 e rasto ou rastos separados para os cabos de passagem 224. Numa versão privilegiada, a roda transportadora 240 é um componente à parte que engata a roda de carga 230 num ajuste de fricção, onde a roda de carga e a roda transportadora rodam juntas. Esta construção permite que o bloco de tecto 220 possa ser prontamente construído com ou sem a roda transportadora 240, conforme necessário. Em alternativa, a roda de carga 230 e a roda transportadora 240 podem ser membros separadamente rotativos. O guia a montante 250 inclui uma entrada do cabo de passagem 251 e uma entrada de cabo de carga 253, em que a entrada do cabo de passagem está alinhada com a roda transportadora 240 e a entrada do cabo de carga está alinhada com a roda de carga 230. A guia a montante 250 está configurada para reduzir um salto ou trepidação dos cabos 14 na sua respectiva unidade de rodas. A guia a jusante 260 encontra-se à volta do percurso dos saída do cabo de carga 220. Normalmente, a guia a jusante inclui uma abertura de saída do cabo de carga 263.

As placas laterais são dimensionadas para engatar a roda de carga e a roda transportadora 230, 240, bem como as guias a montante e a jusante 250, 260 para formar um alojamento substancialmente fechado para os cabos 14. A placa lateral 270 inclui um canal periférico 273 para engatar e reter a guia a montante 250 e a guia a jusante 260. Os canais periféricos 273 incluem uma ranhura de 26 acesso 275 dimensionada para passar a guia a montante 250 e a guia a jusante 260 por dentro dela. No alinhamento operacional, o canal periférico 273 retém a guia a montante 250 e a guia a jusante 260. Porém, as placas laterais 270 podem ser rodadas para alinhar a ranhura de acesso 275 com a guia a montante 250 ou a guia a jusante 260, de modo a poder remover as guias das placas laterais. O bloco de tecto 220 permite assim que os componentes sejam removidos sem ter de puxar os cabos 14 e sem uma posterior nova cablagem. O bloco de tecto 220 inclui um veio à volta do qual é concentricamente montada a roda de carga 230, a roda transportadora 240 (se for utilizada) e as placas laterais 270 . O bloco de tecto 220 engata uma consola de acoplamento 226, que pode ser unida a uma unidade de braçadeiras 40 para a consola de acoplamento se deslocar à volta de um par de eixos ortogonais para alojar tolerâncias na construção.

Controlador

Está também contemplado a presente invenção poder ser utilizada juntamente com um controlador 200 para controlar o mecanismo de accionamento 100. Especificamente, o controlador 200 pode ser um dispositivo dedicado ou, em alternativa, pode incluir software para correr num computador pessoal, em que os sinais de controlo são criados para a unidade de elevação 10. 27

Sensor de paragem

Um sensor de proximidade ou um detector 280 pode ser fixado relativamente à carga, à calha 12 ou aos elementos ligados à calha 12. O sensor 280 pode ser um qualquer dispositivo dos vários que são comercializados, incluindo o sensor de infravermelhos, de ultra-som ou de proximidade. O sensor 280 pode ser operacionalmente ligado ao controlador por uma ligação com ou sem fios, como por infravermelhos. O sensor 280 está configurado para detectar um obstáculo no caminho da calha 12, deslocando-se ou na direcção descendente ou na direcção ascendente, ou em ambas. O sensor 280 providencia um sinal, de modo que o controlador 200 termina a rotação do motor 110 e, de seguida, pára a rotação do tambor 160 e o movimento da calha 12 aquando da detecção de um obstáculo.

Está contemplado o sensor 280 poder ser ligado à calha 12, incluindo o sensor uma amarra extensível 282 e dimensionada para localizar o sensor 280 numa parte da carga transportada pela calha. Por conseguinte, o sensor 280 pode ser operacionalmente localizado no que diz respeito à calha 12 ou à carga. O sensor está, preferencialmente, dimensionado e colorido para reduzir a visibilidade por parte de uma audiência que está a ver. Entende-se também que o sensor pode ser seleccionado para evitar que a calha entre em contacto com o tecto, o chão ou o palco. 28

Ajuste de compensação

Relativamente à Figura 11, a presente invenção proporciona ainda um ajuste de compensação 290. Isto é, o ajuste relativamente preciso do comprimento do cabo na secção da linha de ruptura do percurso dos cabos.

Numa primeira configuração do ajuste de compensação 290, a estrutura está dimensionada e seleccionada para ser disposta dentro de uma área de secção transversal da calha 12. Assim sendo, o ajuste de compensação 290 não é substancialmente observado pela audiência. O ajuste de compensação pode encontrar-se dentro de um comprimento da calha 12 ou pode formar uma parte da calha, como uma junta ou acoplador. O ajuste de compensação 290 inclui um transmissor 292 que é normalmente rotativamente montado na calha 12 ao longo da sua dimensão longitudinal e inclui uma secção roscada. O ajuste de compensação 290 inclui ainda um compressor 294 engatado de modo roscado com a secção roscada do transmissor 292, de modo que aquando da rotação do transmissor, o compressor é linearmente disposto ao longo do transmissor. O cabo 14 é fixamente ligado ao compressor 294, de modo que o compressor seja transmitido relativamente à calha 12, sendo o cabo adicional 14 puxado para a calha ou passado desde a calha. A rotação do transmissor 292 é providenciada pela interface de utilizador 296, como uma tomada de interface, uma interface hexagonal ou de parafuso. Normalmente, a interface de utilizador inclui uma união universal 298, de 29 modo que a interface possa ser actuada a partir da orientação não colinear com o transmissor.

Enquanto o transmissor (linear) 292 e o associado compressor 294 são apresentados na primeira configuração, entende-se que se podem utilizar vários mecanismos alternativos, como roquetes e roldanas, pistões, incluindo sistemas hidráulicos ou pneumáticos, bem como, sistemas de tambor para levantar e içar um comprimento de cabo 14 dentro de uma área da secção transversal de uma calha 12 para funcionar como altura de ajuste de compensação num sistema de amarração.

Instalação

De preferência, a unidade de elevação 10 é construída para alojar um número pré-determinado de cabos 14 e, consequentemente, um correspondente número de secções de enrolamento 162 no tambor 160 e blocos principais 80. Além disso, aquando da transferência, os blocos de tecto internos 220, bem como os blocos de tecto externos 220, são dispostos dentro da armação 20. Complementarmente, cada cabo 14 é previamente enfiado para o cabo seguir topologicamente o seu próprio caminho.

Os adaptadores de guincho 26 são enroscados com o cabo 14 e as unidades de braçadeiras separadas 40 são ligadas a um par de cabos do tambor 160. O cabo 14 é alimentado pela respectiva secção de enrolamento e as unidades de braçadeiras são ligadas à construção. O tambor 160 é depois rodado para içar a armação 20 para a posição de instalação. As unidades de braçadeiras 40 ligadas à armação 20 são conectadas a uma trave adjacente da construção. As unidades 30 de braçadeiras 40 são engatadas com as respectivas traves e suficientemente apertadas para reter a braçadeira em relação à trave. As unidades de braçadeiras de içar nos cabos 14 são removidas da construção, e os cabos e os adaptadores de guincho são removidos da armação. A armação 20 é, de seguida, retida em relação à estrutura.

Depois da armação 20 ter sido fixada às respectivas traves, os blocos de tecto externos 220 são removidos da armação e puxa-se cabo 14 suficiente do tambor 160 para localizar o bloco de tecto adjacente à respectiva trave estrutural. De seguida, o bloco de tecto 220 é ligado à trave através da unidade de braçadeiras 40. O cabo de carga 222 de cada bloco de tecto 220 é operacionalmente ligado a uma calha 12 ou carga. O ajuste de compensação 290 é, de seguida, utilizado para ajustar o comprimento relativo da linha de ruptura, conforme necessário.

Uma vez que os blocos principais 80 se sobrepõem longitudinalmente ao longo do eixo de rotação do tambor 160, a armação 20 tem aproximadamente 23 - 30cm (9-11 polegadas) de largura. Deste modo, podem ligar-se várias armações 20 à construção numa relação limítrofe com o eixo do tambor, ao mesmo tempo que providencia a localização em centros de 30cm (12 polegadas), como se pode ver na Figura 12. Em alternativa, como se pode ver na Figura 13, uma vez que a armação 20 pode ser construída de modo a incluir os blocos de tecto externos 220 em qualquer relação com os blocos de tecto internos, as armações podem ser balanceadas ao longo da largura do palco. Isto é, a segunda armação é afastada da primeira armação na direcção longitudinal para que as extremidades das armações sequenciais fiquem separadas. 31

Operação

Em operação, aquando da actuação do motor 110, o veio de accionamento 114 e o tambor 160 rodam numa rotação de desenrolamento. Esta rotação bloqueia o patim do travão 134 e enrosca o disco de accionado 136 para fora do disco de accionamento 132, o que permite que os cabos 14 de cada secção de enrolamento sejam içados para fora do tambor 160 no respectivo ponto de remoção. A rotação do veio 114 que enrola ou desenrola cabos 14 para dentro ou para fora do tambor 160 também causa a rotação da parte roscada do veio. A rotação da parte roscada relativamente ao montante 115 induz uma transferência linear do tambor 160 ao longo da rotação do eixo durante a rotação de enrolamento e desenrolamento do tambor. O acto de enroscar a parte roscada, o dimensionamento do tambor 160 e do cabo 14 são seleccionados, de modo que o ângulo de desvio ou o limite do ângulo de desvio seja mantido entre cada bloco principal 80 e o ponto de remoção da respectiva secção de enrolamento 162. Por conseguinte, através da transferência longitudinal do tambor 160 durante a rotação de desenrolamento e enrolamento, mantém-se o ângulo de desvio para cada bloco principal 80 e correspondente ponto de remoção na secção de enrolamento 162 .

Uma vez que os ângulos de desvio são automaticamente mantidos, não há necessidade de uma ligação amovível entre os vários blocos principais 80 ao longo da moldura helicoidal e armação para manter um ângulo de desvio desejado. 32

Na configuração do mecanismo de desvio, como o tambor 160 é rodado com uma rotação de desenrolamento, aumenta a tensão na mola de torção. Assim sendo, aquando da rotação do veio e, consequentemente, do tambor na direcção de enrolamento, a mola de torção contribui para essa rotação, reduzindo assim o efeito do peso da carga, como a calha e qualquer equipamento anexo. Esta redução na carga efectiva permite o dimensionamento do motor, e a caixa de engrenagens pode ser correspondentemente ajustada.

Apesar da presente invenção ter sido descrita em termos de versões específicas, não está limitada a esssa versões. Os profissionais no ramo podem apresentar alternativas às versões, configurações ou modificações abrangidas pela invenção. As modificações às configurações ou equivalentes podem ser incluídas no âmbito da invenção como definido nas reivindicações anexas. 33

DOCUMENTOS APRESENTADOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista dos documentos apresentados pelo requerente foi exclusivamente recolhida para informação do leitor e não faz parte do documento europeu da patente. Apesar de ter sido elaborado com o máximo cuidado, o IEP não assume, porém, qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos da patente apresentados na descrição US 4324386 A [0051]

Lisboa, 01/12/2010

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Uma unidade de elevação que compreende: uma armação (20); um tambor (160) rotativamente ligado à armação (20) à volta de um eixo de rotação e com uma série de secções de enrolamento; um mecanismo de accionamento (120) ligado ao tambor (160) para rodar o tambor e transferi-lo ao longo do eixo de rotação, incluindo o mecanismo de accionamento um motor (110) e uma caixa de engrenagens (120), caracterizado pelo facto de um travão de carga (130) ficar mecanicamente entre o tambor e a caixa de engrenagens (120).

2. A unidade de elevação da reivindicação 1 ainda caracterizada pelo travão de carga (130), incluindo um eixo tensor (140) fixamente ligado ao tambor, em que o eixo tensor (140) inclui roscas de travão (141) e roscas tensoras espaçadas (143); um disco de accionamento (136) concentricamente montado no eixo tensor (140), incluindo o disco de accionamento um acoplamento roscado (133) dimensionado para engatar as roscas de travagem; um disco de fricção (134) concentricamente montado no eixo tensor, entre o disco de accionamento e o disco accionado; e uma unidade tensora (146) ligada às roscas tensoras para selectivamente variar uma distância máxima entre o disco de accionamento e o disco accionado. 2

3. Uma unidade de elevação conforme reivindicada em qualquer reivindicação anterior, compreendendo: uma armação (20) que forma uma espinha dorsal; uma moldura de blocos principais (30) ligados à armação (20) para fixar vários blocos principais (80) em relação à armação; um tambor (160) rotativamente ligado à armação (20) à volta de um eixo horizontal de rotação, incluindo um mecanismo de accionamento (120) para rodar o tambor (160), possuindo o tambor (160) várias secções de enrolamento (162) e podendo o tambor (160) ser transferido relativamente à armação (20) ao longo do eixo de rotação, em que o travão de carga fica mecanicamente entre o tambor (160) e a caixa de engrenagens (120) no mecanismo de accionamento (100) .

4. Uma unidade de elevação conforme reivindicado na reivindicação 3, em que várias unidades de braçadeiras retêm a armação (20) relativamente a uma construção em altura.

5. Uma unidade de elevação conforme reivindicada na reivindicação 3, compreendendo: vários cabos (14) enrolados em cada uma das secções de enrolamento (162); uma calha (12) ligada a uma série de cabos, em que um sensor (280) é ligado à calha (12) para detectar um obstáculo no caminho da calha. 3

6. Uma unidade de elevação conforme reivindicado na reivindicação 5, em que o sensor (280) detecta um obstáculo no caminho da calha (12), deslocando ou na direcção descendente ou ascendente ou em ambas. Lisboa 01/12/2010