本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和14前序部分特征的用于提高過山車和/或轉(zhuǎn)盤安全性的裝置和方法。

背景技術(shù)：

我們知道監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控游樂設(shè)施組件的磨損情況。例如，在ep1464919bl中公開了一種用于監(jiān)控電梯等交通系統(tǒng)中的鏈條驅(qū)動單元鏈條磨損情況的方法和設(shè)施。

如果符合現(xiàn)有技術(shù)水平的監(jiān)控系統(tǒng)檢測到某種變化，例如易損件支撐特性惡化，則該監(jiān)控系統(tǒng)通常以警告消息的響應(yīng)形式提示操作人員。

但其缺點是，現(xiàn)有的系統(tǒng)是基于磨損，即材料缺失。但是內(nèi)部應(yīng)力的變化，例如張力，可能會達到不可接受的參數(shù)值，但是卻不會發(fā)生材料磨損。上述監(jiān)控系統(tǒng)無法檢測到應(yīng)力的這些變化。

此外，游樂設(shè)施應(yīng)力測量還用于驗證理論設(shè)計載荷。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這類測量只能通過快照，即通過指定時間點的單次測量或者通過指定時間段的系列測量來檢查，通常在調(diào)試啟用之前或者在發(fā)生損壞或事故之后。

其缺點在于，現(xiàn)有的應(yīng)力測量方法只能暫時性檢測到安全損害，因此無法保證游樂設(shè)施整個運行期間的安全性。此外，在單次測量時可能已經(jīng)發(fā)生重大損壞，其恢復(fù)將導(dǎo)致更高的成本和運營問題。

此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平，應(yīng)力的測量及其分析通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行，后者沒有連接到游樂設(shè)施的控制系統(tǒng)，其結(jié)果需要人工決定。

其缺點是，現(xiàn)有的方法所需的措施需要操作人員人工延時執(zhí)行。在現(xiàn)有應(yīng)力測量中，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和游樂設(shè)施控制系統(tǒng)之間沒有自動接口。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為過山車和/或轉(zhuǎn)盤提供一種安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過安全控制系統(tǒng)直接在游樂設(shè)施上進行的長期測量來監(jiān)控應(yīng)力變化，并能持續(xù)工作，因此可以及早檢測到游樂設(shè)施的安全隱患。通常來說，在檢測到過載情況和開始出現(xiàn)材料損壞之間會有幾周的時間，因此本發(fā)明還可視作一個早期預(yù)警系統(tǒng)，它為風(fēng)險防御提供了更多的回旋余地。

通過符合權(quán)利要求1所述的用于提升過山車和/或轉(zhuǎn)盤安全性的裝置以及符合權(quán)利要求14特征的用于提升過山車和/或轉(zhuǎn)盤安全性的方法實現(xiàn)了本發(fā)明的這一任務(wù)。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方案和改良形式屬于從屬權(quán)利要求范疇。

本發(fā)明的裝置用于提升過山車和/或轉(zhuǎn)盤安全性，其中具有至少一個安全裝置，并且該安全裝置具有第一裝置用于在過山車和/或轉(zhuǎn)盤運行期間長期測量至少一個部件中的至少一個負載，和第二裝置用于檢測負載的變化情況，以及用于在過山車和/或轉(zhuǎn)盤上啟動至少一個安全響應(yīng)。

特別有利的是，所述安全裝置具有第二裝置用于啟動至少一個自動安全響應(yīng)。通過這種自動化裝置，可以在導(dǎo)入安全響應(yīng)時減少潛在錯誤源，例如人為錯誤，從而提高安全響應(yīng)的效力。

本發(fā)明所述的“游樂設(shè)施”這個術(shù)語是指過山車和/或轉(zhuǎn)盤。

本文中的“長期測量”這個術(shù)語是指在較長時間的系列測量期間所進行的系列測量，這里的測量時間可能是變量，并且測量也可以在測量時間內(nèi)以個別測量的形式隨機或周期性地進行。對于游樂設(shè)施，測量時間可能包括該游樂設(shè)施整個壽命周期內(nèi)的運行時間，并且個別測量應(yīng)在一個運行期限或者運行路線的指定區(qū)域中進行。

“負載”這個術(shù)語是指外部負載以拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力或剪切應(yīng)力的形式作用于某個對象或材料內(nèi)部的效果。借助這種安全裝置，可以永久檢測游樂設(shè)施整個壽命周期內(nèi)的安全損壞，并自動控制地引入應(yīng)對措施。特別有利的是，通過這類安全裝置，可以將部件故障的幾率從罕見或可能降低到不太可能或完全不可能。

特別有利的是，第二裝置至少具有一個安全控制器，用于監(jiān)視和檢測負載的變化。安全控制器可以是過山車和/或轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)控制器的一部分，或者是單獨的控制器，其在第二種情況下與系統(tǒng)控制器永久連通。通過這種安全控制器，系統(tǒng)控制器可以通過不同的安全措施對負載的變化做出響應(yīng)。如果安全控制器檢測到負載變化，則系統(tǒng)控制器可能觸發(fā)信息或警告，同時如果未能遵守一個或多個警告，過山車和/或轉(zhuǎn)盤可以受控停止或者觸發(fā)緊急停車。具體的響應(yīng)可能涉及到整個系統(tǒng)，或者僅僅涉及檢測到負載變化的系統(tǒng)部分，例如車輛。

特別有利的是，安全響應(yīng)裝置是過山車和/或轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)控制器的一部分，或者與系統(tǒng)控制器永久連通。

在本發(fā)明的另一個實施例中，安全響應(yīng)可根據(jù)長期測量期間測得的至少一個負載及其時間曲線啟動至少一個安全措施。因此，可以為每個變化觸發(fā)特定的安全響應(yīng)，從而提高游樂設(shè)施的整體安全性。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一裝置具有一個或多個長期測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的優(yōu)點在于，可以繼續(xù)對測量變量進行數(shù)字處理。

優(yōu)選地，第一裝置具有至少一個用于膨脹、變形、張力、載荷、加速度長期測量的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或者上述測量的組合系統(tǒng)。這類負載是游樂設(shè)施上最常見的負載。

優(yōu)選地，所述至少一個部件通常包括至少一個焊接或非焊接金屬結(jié)構(gòu)，至少一個機械元件、塑料元件、復(fù)合部件或上述元件的組合元件。復(fù)合部件是指由復(fù)合材料組成的部件，即材料中包含兩種或兩種以上的復(fù)合原料，其具有不同于各個組分的性質(zhì)，例如碳纖維增強的塑料。因此，基本上，可以檢測游樂設(shè)施所有類型的部件，因此可以針對游樂設(shè)施的所有部分的負載變化采取相應(yīng)的安全響應(yīng)。

優(yōu)選地，至少一個機械元件通常包括至少一個機械加工部件、車軸、機軸、軸承、車輪、齒輪、變速器、離合器、彈簧、連接裝置或上述部件的組合。因此，該組合幾乎可以檢測游樂設(shè)施的所有機械元件。

特別有利的是，所述安全裝置具有用于測量部件負載曲線的第一裝置。本文中的“負載曲線”這個術(shù)語是指負載的時間曲線。通過這類曲線可提前檢測到與負載目標值范圍的偏差。

在本發(fā)明的另一實施例中，安全裝置的第一裝置具有至少一個應(yīng)變儀、加速計、載荷接收傳感器、光學(xué)傳感器或上述設(shè)備的組合。因此，可以感應(yīng)檢測負載。

特別有利的是，在新的游樂設(shè)施上安裝安全裝置。

該安全裝置也可安裝在現(xiàn)有系統(tǒng)上。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，過山車和/或轉(zhuǎn)盤作為固定游樂設(shè)施或臨時飛行設(shè)施運行。因此，安全裝置的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋游樂園或民間節(jié)日慶?；顒?。

本發(fā)明的方法用于提升過山車和/或轉(zhuǎn)盤的安全性，它基于至少一個上述安全裝置，并且該安全裝置的第一裝置在游樂設(shè)施的整個運行期間執(zhí)行至少一個部件的至少一個負載的長期測量，而第二裝置檢測在長期測量期間測得的至少一個負載的變化，同時第二裝置導(dǎo)入取決于變化的響應(yīng)。

優(yōu)選地，可在長期測量期間隨機或周期性地進行個別測量(individualmeasurements)，并且周期性測量在游樂設(shè)施一個或多個運行時間周期的至少一個可預(yù)定時刻或者可自由選擇的重復(fù)性時刻進行，例如以日或周為周期進行。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明。其中：

圖1所示是本發(fā)明所述安全裝置的一個實施例，

圖2所示是用于提升游樂設(shè)施安全性的方法的實施例的流程圖。

附圖標記如下：

1、裝置；5、安全裝置；10、第一裝置；20、第二裝置；30、負載；40、部件；50、焊縫；60、游樂設(shè)施；70、安全響應(yīng)。

具體實施方式

圖1所示是游樂設(shè)施60例如過山車的車輛的底盤。底盤包括本發(fā)明的裝置1。裝置1包括安裝在游樂設(shè)施60部件40上的安全裝置5。圖1所示是對負載30進行長期測量的部件，該部件是具有焊縫50的焊接矩形車軸。

安全裝置5的第一裝置10作為應(yīng)變儀定位在焊縫50上。例如，圖1示出了分布在車軸周圍的四個應(yīng)變儀。應(yīng)變儀檢測施加在焊縫50上負載30形式的膨脹。應(yīng)變儀可以在整個運行期間或僅在運行路線的指定區(qū)域中工作。

根據(jù)游樂設(shè)施60調(diào)試運行期間的計算和/或測量結(jié)果，焊縫50或其他部件40的典型膨脹或其他負載30以數(shù)值形式表示。根據(jù)這些值，可以通過預(yù)定的上限或下限定義目標值范圍。

在游樂設(shè)施60一個行程期間測得或在游樂設(shè)施60運行路線的指定區(qū)域中測得的負載30，例如膨脹，可以由第二裝置20借助安全控制器與預(yù)定的目標值范圍進行比較。如果負載30在目標值范圍內(nèi)，則焊縫50或者相應(yīng)的其他部件40將按計劃加載負荷。在這種情況下，第二裝置20不啟動任何安全響應(yīng)70。如果測得的負載30超過或低于目標值范圍，則部件40具有過高或過低應(yīng)力。在過高應(yīng)力情況下，可能在部件40上發(fā)生初步損傷，例如裂縫。在這種情況下，第二裝置20的安全控制器可能通過系統(tǒng)控制器和適當?shù)拇胧﹩影踩憫?yīng)70。例如，安全響應(yīng)70可以包括一個報警信號，并且當忽視多個報警信號時，游樂設(shè)施60或游樂設(shè)施的一部分，例如相應(yīng)的車輛，可以受控停止。

系統(tǒng)控制器的其他安全響應(yīng)70，還可包括，例如提供安全信息和系統(tǒng)急停。

借助應(yīng)變儀，可以提前檢測到那些尚未導(dǎo)致裂紋的部件40的危險膨脹。

圖2所示是用于提升游樂設(shè)施安全性的方法的流程示意圖。該方法基于用于游樂設(shè)施60的部件40長期監(jiān)控的安全裝置5，如圖1所示。

安全裝置5具有第一裝置10，用于部件過高負載或過低負載或部件故障早期感應(yīng)檢測。第一裝置10作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以具有應(yīng)變儀、加速度傳感器、負載傳感器、光學(xué)傳感器或者上述傳感器的組合。光學(xué)傳感器可以是光傳感器，特別是激光傳感器。通過這種早期感應(yīng)檢測，可以檢測到多個負載30。例如，可以通過加速度傳感器測量加速度力。第一裝置10可以檢測游樂設(shè)施60中的負載30，如圖1所示。特別是，第一裝置10可用于固定游樂設(shè)施60中，例如游樂園，或者飛行結(jié)構(gòu)上，例如在公眾節(jié)日中使用的那種。此外，第一裝置10不僅可以用于新的游樂設(shè)施60中，還可用于現(xiàn)有設(shè)施中。特別是，第一裝置10可用于游樂設(shè)施60的部件40中，例如金屬結(jié)構(gòu)、機械元件、機械加工部件、車軸、機軸、軸承、車輪、齒輪、變速器、離合器、彈簧、連接裝置、塑料元件或復(fù)合部件。

在游樂設(shè)施60或其部件40中，第一裝置10測量游樂設(shè)施60運行期間發(fā)生的負載30。在游樂設(shè)施運行期間，負載30的表現(xiàn)形式具體為膨脹、變形、張力、載荷或加速度。這些負載30可以由第一裝置10在任意長的時間內(nèi)連續(xù)測量。因此也可創(chuàng)建負載曲線。

安全裝置5還具有第二裝置20。第二裝置20記錄測得負載30的變化。第二裝置20具有一個或多個安全控制器。安全控制器是系統(tǒng)控制器的一部分或者與其連通。系統(tǒng)控制器針對安全控制器檢測到的負載30的變化啟動一個或多個安全響應(yīng)70。