операторский кран

Формула изобретения

1. Операторский кран, состоящий из стрелы, установленной на тележке с возможностью вертикального и горизонтального поворотов и выполненной в виде рычажно-шарнирного механизма с фермой, два ряда парных параллельных внешних звеньев которой расположены в вертикальной плоскости и попарно соединены между собой стержнями в верхней, центральной и нижней частях, узлов поддержания соосности передней и задней частей стрелы крана, узла подвеса, панорамной головки, съемочной камеры, узла противовесов и пульта управления с монитором, отличающийся тем, что парные параллельные внешние звенья соединены между собой верхними, центральными и нижними стержнями с помощью фиксирующих элементов, образуя при этом жесткие внешние рамные конструкции, кроме того, дополнительно между каждыми тремя парами последовательно расположенных внешних звеньев на верхних, центральных и нижних стержнях соответственно с помощью шарниров размещены средние звенья.

2. Операторский кран по п.1, отличающийся тем, что внешние и средние звенья фермы стрелы крана выполнены в виде объемных пустотелых секций.

3. Операторский кран по п.1, отличающийся тем, что концы передней и задней частей стрелы узлов поддержания соосности шарнирно установлены на крайних центральных стержнях внешних и средних укороченных звеньев, а штанги, закрепленные на крайних центральных стержнях с внешней стороны укороченных внешних звеньев, опираются на опоры качения, установленные с помощью подшипников соответственно на центральных стержнях, соседних с крайними стержнями фермы стрелы.

4. Операторский кран по п.1, отличающийся тем, что узел противовесов содержит ходовой винт, установленный в подшипниках на корпусе узла противовесов и связанный с гайкой, установленной на каретке с противовесами.

5. Операторский кран по п.2, отличающийся тем, что внешние и средние объемные пустотелые секции изготовлены из композитного материала.

6. Операторский кран по п.2, отличающийся тем, что внешние и средние объемные пустотелые секции фермы стрелы по вертикальному сечению имеют ромбовидный профиль.

7. Операторский кран по п.1, отличающийся тем, что в качестве фиксирующих элементов используют зажимные хомуты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кранам, а точнее к операторским кранам, которые используются для перемещения и панорамирования съемочной камеры во время кино- или телесъемок.

Известен операторский кран (см. патент RU №2028271, М. кл. В 66 С 23/70), содержащий опору и стрелу, смонтированную с возможностью наклона и поворота относительно опоры. Стрела включает головную муфту, соединенную с опорой, головную центральную стойку, жестко установленную на головной муфте в вертикально расположенной продольной плоскости симметрии стрелы, две головные боковые стойки, жестко установленные на головной муфте под равными углами к головной центральной стойке, канатные блоки, установленные на свободных концах головных стоек, консоль с противовесом, брус, составленный из по меньшей мере двух секций, соединенных по меньшей мере одной промежуточной муфтой, растяжки, переброшенные через канатные блоки головных стоек и связанные одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмы натяжения растяжек.

Общими признаками упомянутого технического решения и заявляемого являются: стрела, установленная на опоре с возможностью наклона и поворота относительно опоры, и противовес.

Основным недостатком указанного операторского крана является ограниченный объем панорамирования съемок - возможность съемки только при движении камеры по дуге, описываемой концом стрелы крана.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является операторский кран с системой дистанционного управления камерой (см. авторское свидетельство СССР №487366, М. кл. G 03 B 17/00, F 16 M 11/04), состоящий из стрелы, установленной с помощью лиры на тележке с возможностью вертикального и горизонтального поворотов и выполненной в виде рычажно-шарнирного механизма с основной и дополнительной фермами, сдвоенные параллелограммы которых смещены между собой, а два ряда парных параллельных внешних звеньев которой расположены в вертикальной плоскости и попарно соединены между собой стержнями в верхней, центральной и нижней частях, узлов поддержания соосности передней и задней частей стрелы, состоящих из переднего и заднего кронштейнов, концы которых жестко соединены с площадкой, на которой размещены панорамная головка с камерой и противовесами, а другие концы кронштейнов соединены с крайними центральными стержнями, соединяющими основную и дополнительную фермы, а также системы дистанционного управления в виде сельсин-датчика и сельсин-исполнителя, пульта управления и ручного пульта фокусирования с монитором.

Общими признаками прототипа и решения, которое заявляется, являются: стрела, установленная с помощью лиры на тележке с возможностью вертикального и горизонтального поворотов и выполненная в виде рычажно-шарнирного механизма с фермой, два ряда парных параллельных внешних звеньев которой расположены в вертикальной плоскости и попарно соединены между собой стержнями в верхней, центральной и нижней частях, узлы поддержания соосности передней и задней частей стрелы крана, узел подвеса с панорамной головкой, съемочная камера, узел противовесов и пульт управления с монитором.

Упомянутый операторский кран имеет следующие недостатки:

- большое количество шарнирных звеньев и их избыточная металлоемкость (использование стальных труб) приводит к большому суммарному моменту трения, люфту в шарнирных узлах, дополнительному усилию по преодолению момента инерции, прилагаемому к задней части крана при трансформировании длины стрелы и снижению ее вертикальной и продольной жесткости, что, в целом, отрицательно сказывается на точности балансировки крана, устойчивости изображения при съемке, а также наличие шума, создаваемого шарнирами при выборке люфтов;

- размещение кронштейнов узлов поддержания соосности передней и задней частей стрелы по центру центральных стержней не обеспечивает продольной и крутильной жесткости стрелы крана, что также отрицательно влияет на устойчивость изображения при съемке;

- отсутствие точной балансировки стрелы крана (балансировка осуществляется только дискретно с помощью грузов) негативно сказывается на легкости и точности управления стрелой;

- данная конструкция крана выполнена неразборной, длина стрелы не может изменяться в зависимости от размеров, планировки помещения и декораций;

- из-за большого веса и габаритов конструкции операторский кран имеет ограниченную транспортабельность.

Все вышеперечисленные недостатки приводят к неработоспособности и низким эксплуатационным возможностям описанной конструкции операторского крана.

В основу изобретения поставлена задача по созданию такого операторского крана, в котором парные параллельные внешние звенья соединены между собой верхними, центральными и нижними стержнями с помощью фиксирующих элементов в виде зажимных хомутов, образуя, при этом, жесткие внешние рамные конструкции, дополнительно между каждыми тремя парами последовательно расположенных внешних звеньев на верхних, центральных и нижних стержнях, соответственно, с помощью шарниров, размещены средние звенья, которые, также как и внешние звенья, выполнены в виде объемных пустотелых секций из композитного материала и по вертикальному сечению имеют ромбовидный профиль, концы передней и задней частей стрелы узлов поддержания соосности шарнирно установлены на крайних центральных стержнях внешних и средних укороченных звеньев, а штанги, закрепленные на крайних центральных стержнях с внешней стороны укороченных внешних звеньев, опираются на опоры качения, установленные с помощью подшипников, соответственно, на центральных стержнях, соседних с крайними стержнями фермы стрелы, узел противовесов содержит ходовой винт, установленный в подшипниках на корпусе узла противовесов и связанный с гайкой, установленной на каретке с противовесами, что позволяет обеспечить вертикальную, продольную и крутильную жесткость стрелы при одновременной легкости и прочности ее звеньев, минимальные момент инерции и трение в узлах стрелы, точную регулировку равновесия и поддержания неизменным центра тяжести стрелы при ее работе в вертикальной плоскости, удобство монтажа и обслуживания, а также расширение эксплуатационных возможностей.

Техническим результатом, который может быть получен при работе предлагаемого операторского крана, является обеспечение точного, бесшумного панорамирования камерой, легкость и удобство обслуживания съемок, малый вес, разборность конструкции стрелы на отдельные звенья при транспортировании крана, а также изменение длины стрелы крана в зависимости от размеров и планировки помещений и декораций.

Поставленная задача достигается использованием в операторском кране следующих до отличительных признаков: стрелы, установленной на тележке с возможностью вертикального и горизонтального поворотов и выполненной в виде рычажно-шарнирного механизма с фермой, два ряда парных параллельных внешних звеньев которой расположены в вертикальной плоскости и попарно соединены между собой стержнями в верхней, центральной и нижней частях, узлов поддержания соосности передней и задней частей стрелы крана, узла подвеса, панорамной головки, съемочной камеры, узла противовесов и пульта управления с монитором, следующих отличительных признаков, достаточных во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны: парные параллельные внешние звенья соединены между собой верхними, центральными и нижними стержнями с помощью фиксирующих элементов, образуя, при этом, жесткие внешние рамные конструкции, кроме того, дополнительно между каждыми тремя парами последовательно расположенных внешних звеньев, на верхних, центральных и нижних стержнях, соответственно, с помощью шарниров размещены средние звенья, а также признаков, характеризующих изобретение лишь в конкретных формах выполнения устройства: внешние и средние звенья фермы стрелы крана выполнены в виде объемных пустотелых секций из композитного материала и по их вертикальному сечению имеют ромбовидный профиль, концы передней и задней частей стрелы узлов поддержания соосности шарнирно установлены на крайних центральных стержнях внешних и средних укороченных звеньев, а штанги, закрепленные на крайних центральных стержнях с внешней стороны укороченных внешних звеньев, опираются на опоры качения, установленные с помощью подшипников, соответственно, на центральных стержнях, соседних с крайними стержнями фермы стрелы, узел противовесов содержит ходовой винт, установленный в подшипниках на корпусе узла противовесов и связанный с гайкой, установленной на каретке с противовесами, в качестве фиксирующих элементов используют зажимные хомуты.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид операторского крана.

На фиг.2 представлен разрез А-A на Фиг.1.

На фиг.3 представлены вид спереди и сверху.

Операторский кран (Фиг.1) состоит из стрелы 1, установленной с помощью лиры 2 на тележке 3 с возможностью вертикального и горизонтального поворотов и выполненной в виде рычажно-шарнирного механизма 4 с фермой 5, состоящей из двух рядов парных параллельных внешних звеньев 6, 7, расположенных в вертикальной плоскости и попарно соединенных между собой стержнями 8, 9, 10 соответственно в верхней, центральной и нижних частях с помощью фиксирующих элементов, в виде зажимных хомутов 11, 12, 13, 14, 15, 16 (Фиг.2), образуя жесткие внешние рамные конструкции 17, 18 (Фиг.1); кроме того, дополнительно на верхних 8, центральных 9 и нижних 10 стержнях между каждых трех последовательно соединенных пар, соответственно, внешних звеньев 6, 7, 19, 20, 21, 22 с помощью подшипников 23, 24, 25, 26, 27, 28 (Фиг.2) шарнирно уставлены средние звенья 29 (Фиг.1, 2), которые также как и внешние звенья 6, 7, 19, 20, 21, 22 выполнены в виде объемных пустотелых секций, по вертикальному сечению имеющие ромбовидный профиль 30, 31 (Фиг.1), и изготовлены из композитного материала, узлов поддержания соосности передней и задней частей стрелы 1, служащих одновременно узлами крепления панорамной головки и противовесов 32, 33, консольно установленных в подшипниках 34, 35 на крайних центральных стержнях 36, 37 (Фиг.1,3), внешних 38, 39, 40, 41 и средних 42, 43 укороченных звеньев, а штанги 44, 45, 46, 47 (Фиг.3), закрепленные на последних с внешней стороны внешних укороченных звеньях 38, 39, 40, 41 (Фиг.1), опираются на опоры качения 48, 49, 50, 51 (Фиг.3), установленных на соседних с крайними 36, 37 (Фиг.1,3) центральных стержнях 52, 53 (Фиг.3); узел противовесов 54 (Фиг.1) имеет ходовой винт 55 с рукояткой 56, установленный в подшипниках 57, 58, на корпусе узла противовесов 54 и связанный с гайкой 59, установленной на каретке 60 с противовесами 61, узла подвеса 62 панорамной головки 63; съемочной камеры 64, ручек управления 65, 66 стрелой 1, закрепленных на узле поддержания соосности передней части 32 стрелы 1 и на корпусе узла противовесов 54; пульта управления 67 с монитором 68.

Перед началом работы узел подвеса 62 (Фиг.1) с панорамной головкой 63 и съемочной камерой 64 устанавливают на узле 32 поддержания соосности передней части стрелы 1 и производят грубую балансировку стрелы 1 с помощью установки противовесов 61 на каретку 60 с гайкой 59, а затем и точную балансировку путем вращения рукоятки 56 ходового винта 55, приводя, тем самым, стрелу 1 в полное равновесие. Управление стрелой 1 осуществляет механик путем воздействия на ручку управления 66 в задней части стрелы 1 или ручку 65 в передней части стрелы 1. При этом он имеет возможность поворачивать стрелу в горизонтальной плоскости вокруг оси 69, наклонять стрелу 1 вокруг оси 70, а также трансформировать длину вылета стрелы 1, прикладывая усилие вдоль оси 71 стрелы 1 к ручкам 66 и 65 задней или передней ее частей, изменяя при этом угол между шарнирно соединенными внешними звеньями 6, 7, 19, 20, 21, 22 и средними звеньями 29.

В этом случае опоры качения 48, 49, 50, 51 (Фиг.1 и 3) обкатываются по штангам 44, 45, 46, 47 узлов поддержания соосности передней и задней частей 32, 33 стрелы 1, удерживая их всегда в положении, параллельном оси 71 стрелы 1.

При необходимости можно уменьшить количество звеньев стрелы 1. Для этого механик производит отжатие зажимных хомутов 11, 12, 13, 14, 15, 16 (Фиг.2), снимает, по необходимости, внешние звенья 6, 7, 19, 20, 21, 22 (Фиг.1), а затем средние звенья 29 и производит установку укороченных внешних и средних звеньев 38, 39, 40, 41, 42, 43 на передней и задней частях стрелы 1. Удлинение стрелы 1 производится в обратном порядке.

Панорамирование съемочной камерой 64 осуществляется при помощи панорамной головки 63, подвешенной к стреле 1 с помощью узла подвеса 62, пульта управления 67 и монитора 68.