Устройство дистанционного управления объективом Советский патент 1991 года по МПК E21C35/24 E21F5/00 

1

(21)4601551/03 (22)02.11.88 (46)30.06.91. Бюл. Мг 24

(71)Институт горного дела им. А.А. Скочин- ского

(72)И.Л. Гейхман, A.M. Онищенко. Б.С. Кар- леба, В.А. Харьянов, С.Д. Прокошкин-и С.В. Маврич

(53)621.858.22(088.8)

(56)Патент США

№ 4354204. кл. Н 02 N 5/26, 12.10.81.

Авторское свидетельство СССР Ыг1573168,кл. Е 21 С 35/24, 1988. (54)УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТИВОМ

(57)Изобретение относится к горной автоматике и может быть использовано в опасных по внезапным выбросам угольных шахтах для управления объективами шахтных передающих телекамер. Цель - обеспечение фокусировки и одновременного увеличения быстродействия Устройство содержит передающую телекамеру 3, на которой закреплен обьектив 1 с фокусирующим кольцом (К) 2, с которым кинематически связан реверсивный приводной механизм. Последний выполнен в виде двух спиралей 7.и 8 из материала с термопамятью формы, двух подшипников скольжения и двух кольцевых токосъемников 9 и 10. С концами спиралей 7 и 8 соединены одни концы кнопочных выключателей, другие концы которых соединены с источником питания. На К 2 неподвижно закреплено изоляционное К

Т

О

сл ю

к

XI

Фи&1

11 с поводком 12. Каждый подшипник скольжения выполнен в виде неподвижного внутреннего металлического К 13 или 14 с закрепленным в нем радиальным металлическим стержнем (МС) и подвижного наружного желобчатого К 17 и 18 с радиальной прорезью 19 или 20 и закретенмым на нем осевым МС 21. Спирали 7 и 8 уложены в желобы 23 и 24 К 17 или 18, одними концами соединены с МС 21. При этом К 13 и 14

Изобретение относится к горной автоматике, а именно к искробезопасным устройствам дистанционного управления объективами шахтных передающих телевизионных камер, и может быть использовано 8 опасных по внезапным выбросам угольных шахтах.

Целью изобретения является обеспечение фокусировки и одновременного увеличения быстродействия.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, подшипники скольжения, изоляционное кольцо и кольцевые токосъемники даны в разрезе; на фиг. 2 - электрическая схема устройства; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит объек гив 1 с фокусирующим кольцом 2 и передающую телевизионную, камеру 3, на корпусе которой закреплен объектив, а также реверсивный привод, кинематически связанный с фокусирующим кольцом 2.

Устройство снабжено искробезопасным источником 4 питания и двумя кнопочными выключателями 5 и б.

Реверсивный привод выполнен в виде двух спиралей 7 и 8 из материала с термопамятью формы (например, нитинола). двух подшипников скольжения, двух кольцевых токосъемников 9 и 10 и изоляционного коль- ца 11 с поводком 12. Изоляционное кольцо 11 неподвижно закреппено на фокусирующем кольце 2 объектива 1,

Каждый (из двух) подшипник скольжения выполнен в виде неподвижного в нут- реннего металлического кольца 13 или 14с закрепленным в нем радиальным металлическим стержнем 15 или 16 и подвижного наружного желобчатого кольца 17 или 18 с радиальной прорезью 19 или 20 и закреп- ленным на нем осевым металлическим стержнем 21 или 22. Спирали 7 или 8 уложены в желобы 23 или 24 подвижных наружных изоляционных колец 17 или 18, одними концами соединены с радиальными металличе-

закреплены на объективе 1 по разные стороны от К 11. По разные стороныот поводка 12 на К-11 закреплены токосъемники 9 и 10 с возможностью контактирования с осевыми МС 21 при вращении К 17 и 18. Посредством подшипников скольжения любая из спиралей 7 или 8 включается только на время соответствующего поворота К 2. В процессе вращения К 2 оператор наблюдает на экране телевизора изображение объекта. 4 ил.

скими стержнями 15 или 16, а другими концами соединены с осевыми металлическими стержнями 21 или 22, Неподвижные внутренние металлические кольца 13 или 14 закреплены на корпусе объектива 1 по разные стороны от изоляционного кольца 11, на котором по разные стороны от поводка 12 закреплены кольцевые токосъемники 9, 10с возможностью контактирования с осевыми металлическими стержнями 21 или 22 при вращении подвижных наружных изоляционных колец 17 или 18.

Один (например, отрицательный) полюс изкробезопасного источника 4 питания соединен с корпусом объектива 1, а следовательно, и с кольцами 13 и 14 и стержнями 15 и 16 одними концами спиралей 7 и 8. Второй (например, положительный) полюс искробе- зопасного источника 4 питания через кнопочные выключатели 5 или 6, токосъемники 9 или 10 и стержни 21 и 22 соединен с вторыми концами спиралей 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном положении фокусирующее кольцо 2 с закрепленным неподвижно на нем изоляционным кольцом 11 с поводком 12 находится в показанном на фиг. 1 и 3 положении, а оператору нужно повернуть кольцо 2 против часовой стрелки (если смотреть на объектив 1 спереди). Из фиг. 2 видно, что для поворота кольца 2 против часовой стрелки нужно нагреть спираль 7. Для этого оператор нажимает на кнопочный выключатель 6. Электрический ток от искробезопасного источника 4 питания через провод, корпус объектива 1, кольцо 13 и стержень 15 проходит к одному концу спирали 7, проходит через спираль 7 к другому ее концу, проходит через стержень 21, токосъемник 10, соединительные провода, кнопочный выключатель 6 и возвращается снова в источник 4. При прохождении тока через спираль 7 она нагревается. Как только температура спирали 7 достигнет 70°С, спираль начинает сжиматься. Один конец спирали жестко прикреплен к корпусу объектива 1 через стержень 15 и кольцо 13. Другой конец спирали 7 через стержень 21 при- креплен к кольцу 17, которое с возможностью свободного вращения надето на кольцо 13. Поэтому при нагреве спирали 7 и ее сжатии спираль поворачивает кольцо 17 против часовой стрелки (показано двойной стрелкой на фиг. 2). Как только стержень 21 дойдет до положения, которое занимает поводок 12 кольца 11, стержень 21 зацепит поводок 12 и далее кольцо 13 будет вращать кольцо 11 вместе с фокусирующим кольцом 2 против часовой стрелки. В процессе вращения фокусирующего кольца 2 оператор наблюдает изображение объекта на экране телевизора или на видоискателе передающей телевизионной камеры. Как только фо- кусировка кольца 2 объектива 1 станет требуемой по четкости наблюдаемого объекта, оператор отпускает кнопочный выключатель 6. Электрический ток по спирали 7 не проходит. Спираль 7 охлаждается. Как толь- ко спираль 7 охладится до температуры обратного перехода (около 65°С), она перестает сжиматься, кольцо 17 останавливается (или немного отходит назад, повора- чиваясь по часовой стрелке) и останавливается кольцо 11 с фокусирующим кольцом 2.

Из фиг. 2 и 4 видно, что для поворота 2 по часовой стрелке нужно нагреть спираль 8. Для этого оператор нажимает на кнопоч- ный выключатель 5. Электрический ток от искробезопасного источника 4 через провод, корпус объектива 1, кольцо 14 и стержень 16 проходит к одному концу спирали 8, проходит через спираль 8 к другому ее концу, проходит через стержень 22, токосъемник 9, соединительные провода, кнопочный выключатель 5 и возвращается снова в источник 4. При прохождении тока через спираль бона нагревается. Как только температура спирали 8 достигнет 70°С, спираль начнет сжиматься. Один конец спирали жестко прикреплен к корпусу объектива 1 через стержень 16 и кольцо 14. Другой конец спирали 8 через стержень 22 при- креплен к кольцу 18, которое с возможностью свободного вращения надето на кольцо 14. Поэтому при нагреве спирали 8 и ее сжатии спираль поворачивает кольцо 18 почасовой стрелке (показано в разрезе Б-Б на фиг. 4 и показано одинарной стрелкой на фиг. 2). Как только стержень 22 дойдет до положения, которое занимает поводок 12 кольца 11, стержень 22 зацепит поводок 12 и далее кольцо 14 будет вращать кольцо 11 вместе с фокусирующим кольцом 2 по часовой стрелке. Как только кольцо 2 повернется в требуемое положение, оператор отпускает кнопочный выключательб. Спиральвохлаж- дается, кольцо 18 останавливается, останавливается кольцо 11 с фокусирующим кольцом 2

Для свободного вращения наружных колец 17 и 18 в них выполнены радиальные прорези 19 и 20 на угол, равный углу поворота фокусирующего кольца 2 объектива 1. Для приведенного на чертеже примера этот угол равен 270°, что обеспечивает соответствующий поворот фокусирующего кольца 2. Диаметры радиальных металлических стержней 15 и 16 меньше, нежели ширина прорезей 19 и 20 в кольцах 17 и 18 и поэтому стержни 15 и 16 не мешают вращению колец 17 и 18 при сжатии спиралей 7 и 8.

Таким образом, каждая из спиралей 7 и 8 осуществляет поворот фокусирующего кольца в соответствующую сторону. Любая из спиралей 7 или 8 включается только на время соответствующего поворота фокусирующего кольца 2, когда оператор держит нажатый соответствующий кнопочный выключатель 5 или 6. Как только оператор перестает давить на выключатель, он под действием пружины поднимается и размыкает цепь между источником 4 и соответствующей спиралью.

Искробезопасный источник 4 питания вместе с подпружиненными кнопками 5 и 6 может быть удален от передающей телевизионной камеры 3 на расстояние до 5 км, что при емкости кабеля около 200 пФ/м (т.е. при общей емкости кабеля 1 мкФ) еще обеспечивает полную искробезопасность устройства, так как спирали 7 и 8 являются чисто активной нагрузкой (их индуктивность составляет несколько НГн).

Формула изобретения

Устройство дистанционного управления объективом, содержащее реверсивный приводной механизм, включающий две спирали из материала с термопамятью формы, два кнопочных выключателя, одни концы которых соединены с концами спиралей, а другие концы соединены с источником питания, отличающееся тем, что, с целью обеспечения фокусировки, оно снабжено двумя подшипниками скольжения, двумя кольцевыми токосъемниками и изоляционным кольцом с поводком, которое непод-, вижно закреплено на фокусирующем кольце объектива, причем каждый подшипник скольжения выполнен в виде неподвижного внутреннего металлического кольца с закрепленным в нем радиальным металлическим стержнем и подвижного наружного желобчатого изоляционного кольца с радиальной прорезью и закрепленным на нем осевым металлическим стержнем, при этом спирали уложены в желобы подвижных наружных изоляционных колец, одними концами соединены с радиальными металлическими стержнями, а другими концами соединены с осевыми металлическими

17

11

Фиг. г

стержнями неподвижные внутренние металлические кольца закреплены на объективе по разные стороны от изоляционного кольца, на котором по разные стороны от поводка закреплены кольцевые токосъемники с возможностью контактирования с осевыми металлическими стержнями при вращении подвижных наружных желобчатых изоляционных колец.

13

А-А

22

11

Фиг.з

20

IB

в

Фиг.