DE2649370B2 - Vorrichtung zur Gleichlaufregelung einer Punktseilzugeinrichtung für Theaterbühnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gleichlaufregelung einer Punktseilzugeinrichiung für Theaterbühnen u. dgl., wobei die Seilzüge in beliebigen Gruppen kuppelbar sind und jeder Seilzug mit einer elektromotorisch angetriebenen Seilzugtrommel versehen ist und wegeabhängige Istwertgeber, Weg-Sollwertgeber und Soll-Istwertvergleichsglieder vorgesehen sind, welche den zugehörigen Stellantrieb ansteuern.

Punktseilzugeinrichtungen sind Bestandteil der sogenannten Obermaschinerie von Theaterbühnen, Operbühnen u. dgl. Sie dienen der Bewegung von Behängen, Prospekten, Einzelstücken u. dgl. in vertikaler Richtung. Hierfür sind über der Bühne auf einem sogenannten Schnürboden in mehreren Reihen an festen Punkten Rollen angeordnet, über welche die einzelnen Seilzüge laufen. An diese Seilzüge können Einzellasten angehängt werden oder es besteht die Möglichkeit, mehrere Seilzüge mit einer Laststange zu verbinden, an welche Behänge, Prospekte o. dgl. angehängt sind, wobei die Seilzüge gleichzeitig betätigt werden. Bei den bekannten Ausführungen laufen alle Seilzüge über dem Schnürboden zu Umlenkrollen und werden von dort zu den einzelnen Seilzugtrommcln geführt, welche von je einem Elektromotor angetrieben werden. Dabei sind die Seilzugtrommeln und Motoren auf besonderen Gerüsten angeordnet, die neben der Bühne oder im Keller aufgestellt sind. Da die Seile in der Regel unterschiedlich belastet werden, muß für ein waagerechtes Absetzen der Prospekte o. dgl. durch eine Synchronisation der Seilzüge Sorge getragen werden. Dies geschah bisher durch eine mechanische Verbindung der Seilzugtrommeln auf den Gerüsten oder durch eine aufwendige elektrische Welle, mit der die einzelnen Motoren verbunden waren. Bekannt ist auch eine Schaltung mit einer Wegesteuerung, bei der für jeden Antrieb Sollwertanzeiger vorgesehen sind, die über Kcttcniriebe mittels Magnetkupplungen an eine gemeinsame, von Hand oder motorisch verdrehbare Welle ankuppelbur sind. Jeder Sollwertanzeiger wirkt mit einem Istwertanzeiger des zugehörigen Antriebes zusammen. Die zusammengekiippellen .Sollwertanzeiger werden mit der vorbestimmten Geschwindigkeit (Sollwert) nach oben oder unten bewegt, wobei die Istwertanzeiger auf Kontakte an den Sollwertanzeigern stoßen und den zugehörigen Antrieb ein- oder ausschalten. Die Geschwindigkeit der Sollwertanzeiger darf dabei nicht über der des langsamsten Antriebes liegen. Es handelt sich hierbei um eine Steuereinrichtung, bei welcher der Sollwert durch äußere mechanische Mittel (Hand- oder Motorantrieb) aufgegeben und die einzelnen Antriebe über Schalterkontakte ein- oder ausgeschaltet werden, wobei der jeweilige Schaltzustand innerhalb eines Abstandes zwischen den Schaltkontakten erhalten bleibt. Das ständige Zu- und Abschalten der Antriebe läßt jedoch prinzipiell einen exakten Gleichlauf nicht zu.

Der Sollwert ist eine einzustellende, unveränderliche Eingangsgröße, die Leistung und Belastung der einzelnen Antriebe unberücksichtigt läßt. Für die Wegemeßeinrichtung ist ein piatzraubendes Gerüst zur Führung der Höhenstandsanzeiger erforderlich, welche gleiche Höhenwege fahren, wie die Seilpunkte selbst. Weiterhin ist die mechanische Einrichtung ungenau, störanfällig und aufwendig.

Bekannt sind weiterhin hydraulische und elektrohydraulische Systeme für den Synchronlauf hydraulischer Arbeitszylinder, wobei jeder Zylinder mit einem Drehmelder versehen ist und jeder Drehmelder mit einem festgelegten Leitzylinder verglichen wird. Bei diesem System orientieren sich also alle Zylinder an einem Leitzylinder und werden entsprechend vor- oder nachgeregelt. Zum Stand der Technik gehören auch Gleichsteuervorrichtungen für Motoraggregate, bei denen an einem Potentiometer ein Istwert eingestellt wird und für jeden Stellmotor ein Potentiometer vorgesehen ist, dessen Spannung über eine Brückenschaltung mit dem Istwert verglichen wird. Im Falle einer Änderung des Istwertes werden in die Brücken eingeschaltete Relais stromrichtungsabhängig geschaltet und die Stellmotoren in einem entsprechenden Drehsinn eingeschaltet, welche die Potentiometer bis zu einer Nullabglcichung verstellen und dabei auch die Motoraggregate steuern. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um einen geschlossenen Regelkreis, der eine vom Zustand der Motoraggregate abgeleitete Regelgröße verwendet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß mit einfachen elektrotechnischen Mitteln ein exakter wegeabhängiger Gleichlauf der Seilzüge der gewählten Gruppe erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede mit einem regelbaren Elektromotor unmittelbar auf dem Schnürbogen angeordnete Seilzugtrommcl mit einem Potentiometer als Istwergcber versehen ist, an deren Ausgänge je ein Stromwandler und ein Spannungswandler angeschlossen ist, wobei die Stromausgänge aller Stromwandler zur Bildung einer Bezugsgröße in Sternschaltung verbunden sind, an deren Mittclpunktleitung als Soll-Isiwenvcrglcichsglied je ein mit dem zugehörigen Spannungswandler verbundenes Differenzwerk angeschlossen ist. dessen Ausgang über ein Stellglied mit dem zugehörigen Elektromotor verbunden ist.

Diese Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß die einzelnen gleichzeitig betätigten Seilzüge unahhängig von der Belastung ständig gleiche Wege durchkihren. Durch die Wegemessung an jedem Seilzug werden Meßwerte erhalten, die einerseits zur Bildung einer BezuBscröße dienen und andererseits mit dieser

Bezugsgröße verglichen werden, so daß Abweichungen von der Bezugsgröße, welche einen Sollwert bildet, über eine Verstärkung dem Stellglied (Leistungsteil) zugeführt werden, so daß der Motor, bezogen auf eine vorgegebene Geschwindigkeit besch'eunigt oder verzögert wird, bis der Istwert dem Sollwert wieder entspricht

Durch diese einfache elektronische Synchronisation entsteht der wesentliche Vorteil, daß die Seilzugtrommeln und die Elektromotoren unmittelbar auf dem Schnürboden angeordnet werden können, ohne daß eine mechanische Verbindung benötigt wird. Gegenüber den vorbekannten Ausführungen entfallen alle Umlenkrollen und das Trägergerüst für Trommeln und Motoren mit den mechanischen Verbindungselementen. Der Platzbedarf ist daher viel geringer. Auch besteht nicht mehr die Gefahr, daß die Seile von den Uiiilenkrollen abspringen, wie es bei allen vorbekannten Ausführungen der Fall war. Die Sicherheit ist dadurch wesentlich größer. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise eine erhebliche Leistungsersparnis erzielt.

Die Vorrichtung besteht nur aus einfachen elektrischen Bauteilen. Die Potentiometer erzeugen einen dem zurückgelegten Weg analogen Meßwert. Diese Meßwerte aller angeschalteten Seilzüge werden einem Stromwandler und einem Spannungswandler zu geführt. Die Ausgänge aller Stromwandler werden miteinander verknüpft und bilden hierdurch eine Sternschaltung, bei welcher die Ströme einen Bezugswert bilden. Der Bezugswert ist in diesem Fall ein Mittelwert. Der bei einer Sternschaltung geschaffene Mittelwert wird dann für jede Seilzugtrommel einem Differenzwerk zugeführt und hier mit dem durch einen Spannungswandler zugeführten Istwert verglichen. Die Differenz aus der Istspannung und der Sollspannung wird dann einem Leistungsverstärker und einem Stellglied zugeführt, welches den Motor einer jeden Seilzugtrommel entsprechend beschleunigt oder verzögert, bis die Differenz aus der Istspannung und Sollspannung gleich Null ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser Darstellung sind drei Schaltungen dargestellt, die jedoch entsprechend der Anzahl der vorhandenen Punktseilzüge beliebig vergrößert werden können.

Jede Schaltungsvorrichtung besteht aus einem Elektromotor 1, mit dem ein Potentiometer 2 verbunden ist Der Meßwert des Potentiometers 2 wird einem Stromwandler 3 und einem Spannungswandler 4 zugeführt Der Stromwandler 3 ist mit den Stromwandlern 3a bis 3n der anderen Schalteinrichtungen in der Art einer Sternschaltung verbunden, wobei der Mittelpunktsleiter mit 5 bezeichnet iit Durch den Widerstand 6 ist die Istwertspannung einstellbar. Durch

ίο diese Sternschaltung wird ein Mittelwert gebildet, welcher die Sollspannung für ein Differenzwerk 7 liefert. Weiterhin liefert der Spannungswandler 4 eine dem vom Potentiometer 2 gelieferten Meßwert entsprechende Istspannung, welche ebenfalls dem Differenzwerk 7 aufgegeben wird.

Das Differenzwerk liefert die Differenz aus Istspannung minus Sollspannung. Diese Differenzspannung wird dann einem Leistungsverstärker und einem Stellglied 8 zugeführt welches als Störgrößenaufschal- tung dem Motor 1 zugeführt wird.

In entsprechender Weise sind auch die Schaltungen der anderen Seilzüge ausgebildet, wobei diese in der Zeichnung mit dem Index a...n versehen sind.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgende:

Das Potentiometer erzeugt einen dem von der Seilzugtrommel bzw. deren Motor 1 zurückgelegten Weg entsprechenden Meßwert. Der Stromwandler 3 erzeugt einen analogen Strom. Die Stromausgänge aller Stromwandler 3 ... 3n werden durch die Sternschaltung verglichen, so daß in Verbindung mit den Widerständen 6 im Mittelpunktleiter 5 eine Mittelwertspannung entsteht, welche die Sollspannung darstellt. Der vom Potentiometer 2 gelieferte Meßwert wird dann durch den Spannungswandler 4 in eine analoge Istspannung umgewandelt, welche ebenfalls dem Differenzwerk aufgegeben wird. Das Differenzwerk liefert für jeden einzelnen Seilzug einen Vergleichswert, der nach entsprechender Verstärkung über den Leistungsverstärker und das Stellglied 8 den Motor 1 beschleunigt oder verzögert. Sobald ein Seilzug schneller läuft als die anderen, wird durch das Differenzwerk eine Regelspannung erzeugt, welche den Motor verzögert. Zu langsam laufende Motoren werden entsprechend auf eine mittlere Geschwindigkeit eingestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Gleichlaufregelung einer Punktseilzugeinrichtung für Theaterbühnen u. dgL wobei die Seilzüge in beliebigen Gruppen kuppelbar sind und jeder Seilzug mit einer elektromotorisch angetriebenen Seilzugtrommel versehen ist und wegeabhängige Istwertgeber, Weg-Sollwertgeber und Soll-Istwertvergleichsglieder vorgesehen sind, welche den zugehörigen Stellantrieb ansteuern, dadurch gekennzeichnet, daß jede mit einem regelbaren Elektromotor (1) unmittelbar auf dem Schnürboden angeordnete Seilzugtrommel mit einem Potentiometer (2) als Istwertgeber versehen ist, an deren Ausgänge je ein Stromwandler (3) und ein Spannungswandler (4) angeschlossen ist, wobei die Stromausgänge aller Stromwandler zur Bildung einer Bezugsgröße in Sternschaltung verbunden sind, an deren Mittelpunktleitung(5) als Soll-Istwertvergleichsglied je ein mit dem zugehörigen Spannungswandler verbundenes Differenzwerk (7) angeschlossen ist, dessen Ausgang über ein Stellglied (8) mit dem zugehörigen Elektromotor verbunden ist.