Verfahren zur Bewegung eines an Seilen hängenden Gegenstandes

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Bewegung eines an Seilen hängenden Gegenstandes durch Steuerung der die Seile haltenden Seilzüge mittels eines Steuerprogramms wird die Bewegung des Gegenstandes entlang einer gewünschten Flugbahn als mathematisch definierte Raumkurve einem zweiten, das erste überlagernde Steuerprogramm eingegeben und werden durch dieses zweite Steuerprogramm die zur Realisierung der Flugbahn notwendigen Seilzüge derart ausgewählt und angesteuert, daß die der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechende Zahl von Seilen synchron aber mit voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten und/oder Richtungen bewegt werden.
Bei dem Flugwerk zur Durchführung des Verfahrens hängt der Gegenstand (4) an einer der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechenden Zahl von Seilen hängt, die oberhalb einer Fläche, beispielsweise einer Bühne, von Seilzügen gehalten sind, wobei die Seile nicht parallel verlaufen und jedes Seil in seiner Länge individuell verstellbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bewegung eines an Seilen hängenden Gegenstandes durch Steuerung der die Seile haltenden Seilzüge mittels eines Steuerprogramms. Anstelle eines Gegenstandes können auch Personen bewegt werden.

[0002] In der Theater- und Bühnentechnik gehören zur maschinellen Ausstattung auch Flugwerke, mit denen in ein Geschirr eingehängte Gegenstände oder Personen durch den Bühnenraum schwebend bewegt werden.

[0003] Die in der Theater- und Bühnentechnik bekannten Flugwerke umfassen eine unter dem Schnürboden im wesentlichen horizontal verfahrbare Laufkatze, die ein aus einem oder mehreren Aufzügen, z. B. Prospekt- oder Punktzüge, bestehendes Hubwerk aufweist, an dem der Gegenstand bzw. die Person, hängt. Durch gleichzeitiges Betätigen der Laufkatze und des Hubwerkes kann der Gegenstand bzw. die Person verschiedene Flugbahnen ausführen. Alle diese Flugbahnen sind jedoch auf die senkrecht unter der Laufkatze sich erstreckende Ebene beschränkt. Nachteilig ist hierbei ferner, daß der apparative Aufwand verhältnismäßig groß ist und die Laufkatze sowie die Aufzugseinrichtungen für die Prospekte sich leicht gegenseitig behindern können.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bewegung eines an Seilen hängenden Gegenstandes zu schaffen, wobei die Bewegung des Gegenstandes durch Steuerung der die Seile haltenden Seilzüge mittels eines Steuerprogramms in der Weise erfolgt, daß auch räumliche Flugbewegungen möglich sind.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

• daß die Bewegung des Gegenstandes entlang einer gewünschten Flugbahn als mathematisch definierte Raumkurve einem zweiten, das erste überlagernde Steuerprogramm eingegeben wird,
• und daß durch dieses zweite Steuerprogramm die zur Realisierung der Flugbahn notwendigen Seilzüge derart ausgewählt und angesteuert werden, daß die der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechende Zahl von Seilen synchron aber mit voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten und/oder Richtungen bewegt werden.

[0006] Das neue Verfahren eröffnet nicht nur die Realisierung beliebiger Flugbahnen im Raum, sondern auch - je nach Ausführung des Flugwerks - zusätzliche Eigenbewegungen des Gegenstandes. Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß in der Theater- und Bühnentechnik die für das Aufziehen bzw. das Herablassen von Prospekten oder anderen Gegenständen bereits vorhandenen Punktzugeinrichtungen verwendet werden können.

[0007] Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es nicht nur auf Bühnen und in beliebigen Räumen, sondern auch im Freien, beispielsweise bei Dreharbeiten für die Herstellung von Spielfilmen angewendet werden kann. Die Seilzüge können auf dem Schnürboden von Bühnen oder an Gestellen, Kraneinrichtungen o. dgl. befestigt sein.

[0008] In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ansteuerung der die Seile haltenden Seilzüge individuell in vorbestimmten zeitlichen Abständen. Dies ermöglicht zusätzliche Bewegungen, beispielsweise ein Wegkippen, Drehen o. dgl. des sich entlang der vorgegebenen Flugbahn bewegenden Gegenstandes.

[0009] Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die die Seile haltenden Seilzüge bzw. deren Befestigungspunkte verschiebbar angeordnet und wird das Verschieben der Seilzüge bzw. deren Befestigungspunkte ebenfalls mittels des zweiten Steuerprogramms gesteuert. Auch hierdurch sind zusätzliche Bewegungen des sich entlang der vorgegebenen Flugbahn bewegenden Gegenstandes möglich.

[0010] Das Flugwerk zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand an einer der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechenden Zahl von Seilen hängt, die oberhalb einer Fläche, beispielsweise einer Bühne, von Seilzügen gehalten sind, wobei die Seile nicht alle parallel verlaufen und jedes Seil in seiner Länge individuell verstellbar ist.

[0011] In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flugwerks sind zwischen den Seilen und den Seilzügen Seilführungen vorgesehen.

[0012] In der Theater- und Bühnentechnik können die Seilführungen als am Schnürboden angeordnete Führungsrollen ausgebildet sein. Die Führungsrollen können im einfachsten Fall Seilumlenkrollen sein, wie sie u. U. am Schnürboden bereits vorhanden sind. Für die erfindungsgemäßen dreidimensionalen Flugbahnen sind die Seilumlenkrollen bevorzugt um eine senkrechte oder zur Bühnenmitte hin geneigte Achse schwenkbar ausgeführt.

[0013] Als Seile werden im Regelfall die bei Flugwerken eingesetzten Flugdrähte verwendet.

[0014] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flugwerks hängt der Gegenstand an sechs Seilen, die in einer Ebene umfänglich und mit Abstand voneinander an dem Gegenstand angreifen. Diese Ausgestaltung des Flugwerks ermöglicht die Ausnutzung aller sechs Freiheitsgrade, d. h. der Gegenstand kann in allen drei Richtungen bewegt und zusätzlich um drei Achsen gedreht bzw. gekippt werden.

[0015] Zweckmäßigerweise greifen bei der vorgenannten Ausführungsform des Flugwerks die Seile den Gegenstand an den Ecken eines regelmäßigen Sechsecks an und sind die Seilzüge bzw. die Seilführungen derart angeordnet, daß jeweils drei Seile einander gegenüberliegend oberhalb der Fläche, beispielsweise einer Bühne, aufgereiht sind, also beispielsweise an zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungsflächen eines Schnürbodens, und erfolgt keine Kreuzung von Seilen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Berechnung der Bewegungen des Gegenstandes.

[0016] Eine Vereinfachung der Berechnung der Flugbahn des Gegenstandes kann auch dadurch erzielt werden, daß der Gegenstand an sechs Seilen hängt, wobei vier Seilzüge bzw. Seilführungen die Ecken eines Rechtecks bilden und daß die beiden anderen Seilzüge bzw. Seilführungen mittig dazwischen angeordnet sind.

[0017] Falls die vorgegebene Flugbahn nur fünf Freiheitsgrade erfordert, reicht es aus, wenn der Gegenstand an fünf Seilen hängt. Hierdurch kann das Flugwerk weniger aufwendig gestaltet werden.

[0018] Eine weitere Verminderung des Aufwandes wird bei einem Flugwerk, das für die vorgegebene Flugbahn nur vier Freiheitsgrade benötigt, dadurch erzielt, daß der Gegenstand an vier Seilen hängt und daß sich die Seilzüge bzw. die Seilführungen über den Ecken der Fläche, beispielsweise einer Bühne, befinden. Bei einer Bühne, deren Schnürboden entsprechend dem Bühnengrundriß, wie im Regelfall, Trapezform und damit vier Ecken aufweist, kann mit dieser Ausführungsform der Gegenstand den gesamten Bühnenraum erreichen und - bei entsprechender Anordnung der Seile - auch noch zusätzliche Bewegungen, beispielsweise Kippbewegungen ausführen.

[0019] Eine vereinfachte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flugwerks für die Ausführung dreidimensionaler Bewegungen besteht darin, daß der Gegenstand an drei Seilen hängt und daß die Seilzüge bzw. die Seilführungen derart angeordnet sind, daß sie die Ecken eines Dreiecks bilden. Mit dieser Ausführungsform kann - je nach der Form des Bühnengrundrisses - der entlang der gewünschten Flugbahn bewegte Gegenstand bereits mindestens die Hälfte des Bühnenraums erreichen.

[0020] Für die Ausführung zweidimensionaler Bewegungen des Gegenstandes, beispielsweise entlang einer beliebigen Flugbahn von der linken vorderen Ecke einer Bühne in deren hintere rechte Ecke ist es ausreichend, daß bei entsprechender Anordnung der Seile der Gegenstand an zwei Seilen hängt.

[0021] Eine wesentliche Verbesserung des erfindungsgemäßen Flugwerks kann dadurch erzielt werden, daß mindestens ein Seilzug oberhalb des Bühnenvorraums und/oder des Zuschauerraums angeordnet ist. Dies ermöglicht es, den an den Seilen hängenden Gegenstand auch außerhalb des Bühnenraums zu bewegen. also beispielsweise auch in den Bühnenvorraum und in den Zuschauerraum hinein. Sofern im Bühnenvorraum und im Zuschauerrraum eines Theaters nicht von vornherein entsprechende Einrichtungen vorgesehen sind, können sie problemlos nachträglich eingebaut werden.

[0022] Das Verfahren und das Flugwerk nach der Erfindung sind anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen, auf einer jeweils schematisch perspektivisch dargestellten Bühne:

Fig. 1 einen an drei Seilen hängenden Gegenstand und

Fig. 2 einen an sechs Seilen hängenden Gegenstand. Wie Fig. 1 zeigt, ist ein quaderförmiger Bühnenraum 1 in seinem unteren Bereich von einem Bühnenboden 2 und in seinem oberen Bereich von einem Schnürboden 3, der auch als Rollenboden bezeichnet wird, begrenzt. Ein Gegenstand 4 hängt an drei Seilen 5, 6 und 7, die jeweils nach außen streben, hin zu ihren am Schnürboden 3 angebrachten Seilführungen 5', 6' und 7'. An den Seilführungen 5' bis 7' ist jeweils eine um eine senkrechte Achse schwenkbare Seilumlenkrolle 8 angeordnet, die das jeweilige Seil durch den gitterartigen Schnürboden 3 hindurch zur Aufnahme durch einen jedem Seil zugeordneten - nicht dargestellten - Punktzug nach oben hin umlenkt. Die Seilführung 5' liegt etwa mittig am vorderen, d. h. dem Zuschauerraum zugewandten Ende des Schnürbodens 3, die beiden Seilführungen 6' und 7' an seinen hinteren Ecken. Dadurch kann der Gegenstand 4 sämtliche Punkte des Raumes, der durch die senkrechte Projektion des Dreiecks mit den Seilführungen 5' bis 7' als Eckpunkte zum Bühnenboden hin umrissen ist, und somit die Hälfte des Bühnenraums umfaßt, erreichen. Je nach der gewünschten Lage des Raumes, der von dem Gegenstand 4 zu erreichen ist, kann das von den Seilführungen gebildete Dreieck am Schnürboden 3 bestimmt werden.

[0023] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt - ebenso wie Fig. 1 - einen quaderförmigen Bühnenraum 1 mit einem Bühnenboden 2 und einem Schnürboden 9. Ein vereinfacht als regelmäßig-sechseckige Scheibe dargestellter Gegenstand 10 hängt an sechs Seilen 11 bis 16, die an seinen Ecken angreifen. Am Schnürboden 9 sind sechs den Seilen 11 bis 16 zugeordnete Seilumlenkrollen 8 angeordnet, die die Seile 11 bis 16 wieder durch den Schnürboden 9 hindurch zu den jeweils zugeordneten - nicht dargestellten - Punktzügen führen. Die durch den unteren Bereich der Seilumlenkrollen 8 gebildeten Seilführungen 11' bis 16' für die Seile 11 bis 16 sind so angeordnet, daß sich die Seilführungen 11' und 13' an den vorderen Ecken des Schnürbodens 9, die Seilführungen 14' und 16' an seinen hinteren Ecken und die Seilführungen 12' und 15' vorne bzw. hinten aufgereiht mittig dazwischen befinden. Infolge dieser Anordnung kann der Gegenstand 10 - abgesehen von einer Begrenzung durch zu große Seilkräfte in der mittigen Höhenlage dicht unter dem Schnürboden 9 - nicht nur den gesamten Bühnenraum 1 erreichen, sondern entsprechend den sechs Seilen zugeordneten sechs Freiheitsgraden auch Dreh - bzw. Kippbewegungen um eine senkrechte bzw. zwei waagerechte Achsen ausführen.

[0024] Die jeweilige Anzahl der Seile bei den verschiedenen Ausführungen der Erfindung betrifft hierbei nur das erfindungsgemäße Prinzip. Dementsprechend können - z. B. bei höherer Belastung oder um dünnere Seile verwenden zu können - auch Doppel- oder Mehrfachseile eingesetzt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Bewegung eines an Seilen hängenden Gegenstandes durch Steuerung der die Seile haltenden Seilzüge mittels eines Steuerprogramms,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Bewegung des Gegenstandes entlang einer gewünschten Flugbahn als mathematisch definierte Raumkurve einem zweiten, das erste überlagernde Steuerprogramm eingegeben wird,

- und daß durch dieses zweite Steuerprogramm die zur Realisierung der Flugbahn notwendigen Seilzüge derart ausgewählt und angesteuert werden, daß die der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechende Zahl von Seilen synchron aber mit voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten und/oder Richtungen bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der die Seile haltenden Seilzüge individuell in vorbestimmten zeitlichen Abständen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Seile haltenden Seilzüge bzw. deren Befestigungspunkte verschiebbar angeordnet sind und daß das Verschieben der Seilzüge bzw. deren Befestigungspunkte ebenfalls mittels des zweiten Steuerprogramms gesteuert wird.

4. Flugwerk zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (4) an einer der Zahl der gewünschten Freiheitsgrade entsprechenden Zahl von Seilen hängt, die oberhalb einer Fläche, beispielsweise einer Bühne, von Seilzügen gehalten sind, wobei die Seile nicht alle parallel verlaufen und jedes Seil in seiner Länge individuell verstellbar ist.

5. Flugwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Seilen (5 bis 7) und den Seilzügen Seilführungen (5' bis 7') vorgesehen sind.

6. Flugwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (10) an sechs Seilen (11 bis 16) hängt, die in einer Ebene umfänglich und mit Abstand voneinander an dem Gegenstand (10) angreifen.

7. Flugwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile (11 bis 16) den Gegenstand (10) an den Ecken eines regelmäßigen Sechsecks angreifen und daß die Seilzüge bzw. die Seilführungen (11' bis 16') derart angeordnet sind, daß jeweils drei Seile (11' bis 13', 14' bis 16') einander gegenüberliegend oberhalb der Fläche, beispielsweise einer Bühne, aufgereiht sind, also beispielsweise an zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungsflächen eines Schnürbobodens (9), und daß keine Kreuzung von Seilen erfolgt.

8. Flugwerk nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (10) an sechs Seilen (11 bis 16) hängt, wobei vier Seilzüge bzw. Seilführungen (11', 13', 14' 16') die Ecken eines Rechtecks bilden und daß die beiden anderen Seilzüge bzw. Seilführungen (12', 15') mittig dazwischen angeordnet sind.

9. Flugwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand an fünf Seilen hängt.

10. Flugwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand an vier Seilen hängt und daß sich die Seilzüge bzw. die Seilführungen über den Ecken der Fläche, beispielsweise einer Bühne, befinden.

11. Flugwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (4) an drei Seilen (5 bis 7) hängt und daß die Seilzüge bzw. die Seilführungen (5' bis 7') derart angeordnet sind, daß sie die Ecken eines Dreiecks bilden.

12. Flugwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand an zwei Seilen hängt.

13. Flugwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Seilzug oberhalb des Bühnenvorraums und/oder des Zuschauerraums angeordnet ist.

Zeichnung