BRPI0409112B1 - Suporte para secador de cabelo, aparelho de contrapeso de pequena resistência ao avanço, método para deslocar um peso entre dois pontos de referência sobre uma faixa de movimento e suporte de ferramenta - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUPORTE PARA SECADOR DE CABELO, APARELHO DE CONTRAPESO DE PEQUENA RESISTÊNCIA AO AVANÇO, MÉTODO PARA DESLOCAR UM PESO ENTRE DOIS PONTOS DE REFERÊNCIA SOBRE UMA FAIXA DE MOVIMENTO E SUPORTE DE FERRAMENTA".

Antecedentes Pedido Relacionado Esse pedido está relacionado com, e é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. N° Ser, 09/818,162, intitulado Tool Support, depositado em 27 de março de 2001, que é total mente incorporado aqui por referenda. 1. Campo Técnico A presente invenção refere-se a suportes para ferramenta suspensos retráteis, e mais particular mente a um suporte suspenso de pequena resistência ao avanço para ferramentas portáteis leves tal como secadores de cabelo. 2. Informação Antecedente Em várias indústrias, ferramentas manuais e outros dispositivos utilitários são usados por trabalhadores em uma base diária, Muitos desses dispositivos são pesados, e exigem resistência de braço considerável para levantar, manter no lugar e manobrar. Dispositivos de suspensão de compensação de peso podem ser desejados para suportar objetos relativamente pesados a partir de cima, tal como para suportar blocos de motor e assim por diante nas linhas de montagem de automóveis, Esses dispositivos possibilitam que os objetos pesados sejam conveníentemente movidos para ou ao longo da linha de produção, possibilitando que os trabalhadores os girem para acesso conveniente, por exemplo, para prender componentes, ou os abaixem para a posição, tal como para dentro de um compartimento de motor de um automóvel. De modo a suportar tais objetos pesados, esses dispositivos de suspensão podem ser fabricados de componentes relativamente pesados para provê-los com a integridade estrutural requisitada. Esses dispositivos de suspensão, em virtude de seu uso planejado e exigências estruturais, portanto, tendem a ter uma massa de inércia relativamente alta. Tais dispositivos também tendem a exibir forças de atrito relativamente altas durante o uso.

Como mencionado acima, os objetos suportados são eles próprios pesados e como tal, são tipicamente movidos para a posição desejada vagarosamente, e uma vez posicionados assim, por exemplo, em uma elevação desejada dentro de uma linha de montagem, ou dentro de um compartimento de motor de automóvel, raramente são movidos no modo em elevação novamente, se de alguma forma. Dessa maneira, para tais aplicações, a massa, inércia e atrito do dispositivo de suspensão é de pouco efeito adverso.

Entretanto, tais dispositivos de suspensão não são adequados para uso com objetos relativamente leves, tal como secadores de cabelo e outras ferramentas manuais, que têm massa relativamente pequena, e que são freqüentemente movidos rapidamente entre várias elevações. Por e-xemplo, estilistas de cabelo usam secadores de cabelo portáteis, que freqüentemente devem ser mantidos por períodos prolongados de tempo e manobrados de maneira rápida e repetitiva entre várias elevações, algumas vezes em conjunto com uma escova de cabelo enquanto secando ou modelando.

Mesmo quando apropriadamente de tamanho reduzido para compensar o peso mais leve de tais objetos, os dispositivos de suspensão convencionais do tipo descrito acima geralmente provaram ser deficientes em um ou mais aspectos. Por exemplo, tais dispositivos tendem a prover muita ou muito pouca força de compensação (por exemplo, ascendente), e os fios usados para prender esses dispositivos no objeto suportado tendem a embolar durante as rápidas mudanças de elevação (isto é, durante a rápida elevação e abaixamento). Além do mais, durante tai movimento de elevação rápido, tal como durante a ação de modelagem/secagem do cabelo descrita acima, pode existir um atraso entre a elevação do secador de cabelo e a retração correspondente do fio. Esse atraso pode resultar no fio ficando alternadamente solto, e a seguir esticado, de modo a prover um suporte de ferramenta não uniforme que pode ser disruptivo para o usuário. Além do mais, o atraso momentâneo pode resultar em uma retração subsequente em uma taxa excessiva de velocidade, já que o dispositivo tenta enrolar em ‘foi- ga’ no fio. Alternativamente, o dispositivo pode tentar retrair o fio mesmo quando o usuário tenta abaixar o objeto, o que pode ser também disruptivo, e pode colocar estresse indevido no pulso do usuário e nos vários componentes do dispositivo de suspensão, etc. Essa aplicação de força desigual gerada por um tal atraso pode também resultar na torção ou compressão desvantajosa dos componentes do dispositivo.

Portanto, é desejável prover um aparelho de suspensão aperfeiçoado para objetos leves tais como secadores de cabelo e outras ferramentas manuais, que os torna aparentemente ou virtualmente leves, enquanto possibilitando que eles sejam movidos de maneira frequente e rápida entre várias elevações enquanto também provendo a liberdade lateral do movimento.

Sumário da Invenção Em um aspecto da presente invenção, um suporte de secador de cabelo de múltiplas elevações inclui uma armação configurada para montagem em um teto, e um tambor acoplado de maneira giratória na armação para rotação ao redor de um eixo geométrico central, o tambor tendo uma superfície tronco-cônica exterior. Um canal helicoidal se estende ao longo da superfície tronco-cônica, uma mola espiral é disposta para orientar a rotação do tambor, e um fio é acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor. Um secador de cabelo é acoplado em uma extremidade distai do fio, que é configurado para suprir força elétrica para o secador de cabelo. O canal helicoidal recebe, de modo enrolado, o fio de força nele, de modo que ele pode ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo é respectivamente elevado e abaixado. O tambor é configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados. O fio alternadamente sai e entra no canal helicoidal através de um ponto axialmente estável durante o desenrolamento e enrolamento alternados. A mola é acoplada no tambor em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo geométrico. A mola é também configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor.

Em um outro aspecto da invenção, um aparelho de contrapeso de pequena resistência ao avanço é provido para deslocar uma força constante entre dois pontos de referência, através de uma faixa do movimento, os pontos de referência respectivamente definindo um ponto de fixação na força e um eixo geométrico de rotação. O aparelho inclui um tambor configurado para girar ao redor do eixo geométrico de rotação, e uma mola operativamente engatada com o tambor para orientar a rotação do tambor, o tambor tendo uma superfície definindo uma trajetória helicoidal sobre ela, Um fio é acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor, o fio sendo acoplado em uma extremidade distai do mesmo na força, O fio é configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado ao redor do tambor ao longo da trajetória helicoidal durante a rotação do tambor, respectivamente com e contra a orientação. Uma localização de entrada/saída é provida, onde o fio alternadamente engata e desengata o tambor durante o enrolamento e desenrolamento; e o ponto de entrada/saída e a mola são configurados para serem axialmente estacionários em relação um ao outro durante o enroía-mento e desenrolamento.

Em um aspecto ainda adicional da invenção, um suporte de secador de cabelo de múltiplas elevações de pequena resistência ao avanço inclui uma armação configurada para montagem em um teto, um eixo disposto na armação, roscas laminadas com pequeno atrito dispostas ao longo de uma primeira porção do eixo, um suporte de mola de pequeno atrito substancialmente liso disposto de modo concêntrico com uma outra porção do eixo, o suporte de mola tendo uma superfície externa lubrificada configurada para suportar com deslizamento uma mola disposta de maneira concêntrica também. Um tambor é provido com um furo rosqueado interno autolubrifican-te integral, o furo rosqueado disposto em engate de rotação com as roscas laminadas com pequeno atrito, o tambor também tendo uma superfície exterior tronco-cônica. Uma trajetória helicoidal se estende ao longo da superfície tronco-cônica, e uma mola espiral é disposta para orientar a rotação do tambor, a mola tendo um primeiro número de espirais sobrepostas de manei- ra concêntrica com o suporte da mola, e dispostas em relação axialmente espaçadas entre si, de modo que as espirais são livres de engate mútuo durante a rotação do tambor. A trajetória helicoidal se estende por um segundo número de revoluções ao redor do tambor, de modo que a razão do primeiro número de espirais em relação ao segundo número de revoluções é pelo menos 11:1. Um fio é acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor, e um secador de cabelos é acoplado em uma extremidade distai do fio, o fio configurado para fornecer força elétrica para o secador de cabelo. A trajetória helicoidal é configurada para receber de modo enrolado o fio sobre ela, o fio configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo é respectivamente eievado e abaixado. O suporte tem uma força de resistência ao avanço se opondo ao movimento de elevação do secador de cabelos menor do que 0,2 kg (0,5 libra).

Aspectos da invenção também incluem um método para deslocar uma força constante entre dois pontos de referência, através de uma faixa do movimento, os pontos de referência respectivamente definindo um ponto de fixação na força e um eixo geométrico de rotação. O método inclui configurar um tambor para girar ao redor do eixo geométrico de rotação, o-perativamente engatar uma mola com o tambor para orientar a rotação do tambor, prover uma superfície definindo uma trajetória helicoidal sobre ela e acoplar uma extremidade proximal do fio no tambor. O método adicionalmente inclui configurar uma extremidade distai do fio para acoplar na força, configurar o fio para ser alternadamente enrolado e desenrolado ao redor do tambor ao longo da trajetória helicoidal durante a rotação do tambor, respectivamente com e contra a orientação, prover uma localização de entra-da/saída onde o fio alternadamente engata e desengata o tambor durante o enrolamento e desenrolamento; e configurar o ponto de entrada/saída e a mola para serem axialmente estacionários em relação um ao outro durante o enrolamento e desenrolamento.

Em um outro aspecto da invenção, um suporte de secador de cabelo de múltiplas elevações inclui um tambor disposto para rodar ao redor de um eixo geométrico central. Uma mola espiral é disposta para orientar a rotação do tambor e um fio é acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor. Um secador de cabelo é acoplado em uma extremidade distai do fio, que é configurado para suprir força elétrica para o secador de cabelo. O tambor recebe de modo enrolado o fio de força nele, de modo que ele pode ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo é respectivamente elevado e abaixado. O tambor é configurado para se mover axialmente durante o enrola-mento e desenrolamento alternados. O fio alternadamente sai e entra no canal helicoidal através de um ponto axialmente estável durante o desenrolamento e enrolamento alternados. A mola é acoplada no tambor em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo geométrico. A mola é também configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor.

Em um aspecto ainda adicional, um aparelho ajustável é provido para deslocar o peso de um secador de cabelo e fio sobre uma faixa de movimento. O aparelho inclui um tambor configurado para rodar ao redor de um eixo geométrico de rotação, uma mola operativamente engatada com o tambor para orientar a rotação do tambor e um fio acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor, o fio acoplado em uma extremidade distai do mesmo no secador de cabelo. O fio é configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado ao redor do tambor, respectivamente com e contra a orientação. Um ajustador de tensão é acoplado na mola, e é configurado para ajustar a orientação sobre uma faixa de 0-100% do peso do secador de cabelo e fio.

Breve Descrição dos Desenhos Os aspectos acima e outros e vantagens dessa invenção se tornarão mais facilmente evidentes a partir de uma leitura da descrição detalhada seguinte dos vários aspectos da invenção tomados em conjunto com os desenhos acompanhantes, nos quais: A Figura 1 é uma vista em elevação de uma modalidade da pre- sente invenção, em conjunto com um secador de cabelos mostrado em uma escala reduzida; A Figura 2 é uma outra vista da modalidade mostrada na Figura 1 ; A Figura 3 é uma vista transversal em elevação de porções de uma outra modalidade da presente invenção; A Figura 4 é uma vista transversal explodida da modalidade da Figura 3; A Figura 5 é uma vista em elevação de uma outra modalidade da presente invenção; A Figura 6 é uma vista frontal de uma porção da modalidade mostrada na Figura 5; A Figura 7 é uma vista transversal em elevação de porções da modalidade mostrada na Figura 5; A Figura 8 é uma vista superior, com porções mostradas em tracejado, das porções da modalidade da Figura 5; A Figura 9 é uma vista similar a essa da Figura 8, de porções de uma modalidade alternativa da presente invenção; A Figura 10 é uma vista em elevação da modalidade da Figura 9; A Figura 11 é uma vista frontal da modalidade da Figura 10 e As Figuras 12A-12G são vistas esquemáticas em elevação de várias configurações de tambor úteis de acordo com várias modalidades da presente invenção.

Descrição Detalhada Na descrição detalhada seguinte, é feito referência aos desenhos acompanhantes que formam uma parte da mesma, e nos quais são mostradas por meio de ilustração, modalidades específicas nas quais a invenção pode ser praticada. Essas modalidade são descritas em detalhes suficientes para possibilitar que esses versados na técnica pratiquem a invenção, e é para ser entendido que outras modalidades podem ser utilizadas. É também para ser entendido que mudanças estruturais, processuais e de sistema podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. A descrição detalhada seguinte, portanto, não é para ser adotada em um sentido limitador, e o escopo da presente invenção é definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes. Por clareza de exposição, aspectos semelhantes mostrados nos desenhos acompanhantes serão indicados com numerais de referência semelhantes e aspectos similares como mostrados nas modalidades alternadas nos desenhos serão indicados com numerais de referência similares.

Onde usado nessa descrição, o termo "axial” quando usado em conjunto com um elemento descrito aqui, se refere a uma direção em relação ao elemento, que é substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação a quando o elemento é instalado tal como mostrado na Figura 1. Similarmente, o termo “transversal” se refere a uma direção substancialmente ortogonal à direção axial. O termo “resistência ao avanço”, como usado aqui, se refere às forças que tendem a resistir às mudanças de elevação de um objeto suportado pelas modalidades da presente invenção. Essas forças de “resistência ao avanço” podem incluir atrito e inércia exibidos por vários componentes dessas modalidades.

Um aspecto da presente invenção foi a verificação que a falta de sucesso com o uso dos sistemas de suspensão de contrapeso convencionais estava relacionada com a resistência ao avanço relativamente alta, por exemplo, inércia e atrito, associada com tais dispositivos. Além do mais, foi verificado que mesmo quando tais sistemas são de tamanho reduzido em uma tentativa para acomodar objetos suspensos de peso mais leve (por e-xemplo, cerca de 0,5-11,2 kg (1-25 libras)), as forças de resistência ao avanço se tornam um fator insignificante se não dominante, particularmente para objetos na extremidade inferior dessa faixa de peso. Na realidade, embora vários componentes possam ser de tamanho reduzido para compensar os objetos de peso mais leve, as forças de resistência ao avanço geradas pelo atrito e inércia dos componentes móveis, não eram reduzidas de modo proporcional. Como tal, a razão das forças de resistência ao avanço em relação ao peso do objeto se tornava ínaceitavelmente alta, com o efeito de exagerar o problema de ‘atraso’ associado com movimentos de elevação rápidos como descrito aqui acima.

Modalidades da presente invenção tratam as desvantagens acima mencionadas provendo um sistema de suspensão aéreo de pequena resistência ao avanço (pouca inércia, pouco atrito) configurado para suportar nominalmente de modo leve um objeto leve (isto é, na faixa de cerca de 0,5-11,2 kg (1 a cerca de 25 libras), e em modalidades particulares, cerca de 0,5-2,3 kg (1-5 libras)), incluindo secadores de cabelo e outras ferramentas manuais, para possibilitar movimentos de elevação rápidos. Além disso, essas modalidades provêem um sistema conveniente para controlar os fios de força associados com tais ferramentas, desde que quafquer fio excessivo não necessário para suportar o objeto na sua posição atual é enrolado automaticamente. O fio é manejado para nominalmente ser impedido de embolar durante a extensão, nem se agrupar durante a retração. Essas modalidades também provêem força compensatória (ascendente) quase uniforme por toda a faixa de operação da extensão do fio. Essas modalidades também provêem o armazenamento conveniente dos objetos suspensos. Para objetos não elétricos, o fio elétrico pode ser substituído por um fio de suporte, e o mecanismo para trazer força para o fio não precisa estar presente.

Além disso, a quantidade de força necessária para estender o objeto pode ser ajustada. A aplicação de uma quantidade relativamente ligeira de ascensão no objeto pode iniciar a retração do fio. Além do mais, a retração do fio pode ser parada em qualquer posição simplesmente removendo a elevação no objeto. O objeto pode ser retraído para uma posição “inicial” preestabelecida que exige que força adicional desaloje o objeto dela. Modalidades da presente invenção também provêem vantajosamente um suporte para uma ferramenta tal como um secador de cabelo, enquanto o propiciando com seis graus de liberdade (isto é, x, y, z, θχ, 0y e θζ) de movimento.

Com referência agora às Figuras, uma modalidade da presente invenção é mostrada nas Figuras 1 e 2 como o sistema de suspensão 200. O sistema 200 inclui um tambor 1 configurado para girar ao redor de um eixo geométrico central a e uma mola 4 operativamente engatada com o tambor para orientar a rotação do tambor ao redor do eixo geométrico. O tambor 1 inclui uma superfície exterior 202 que, embora não exigido, na modalidade mostrada é substancialmente tronco-cônica. A superfície 202 define uma trajetória helicoidal 204 através dela, que, nessa modalidade particular, é configurada na forma de um canal helicoidal disposto dentro da superfície 202. Várias configurações de tambor alternativas, por exemplo, nas quais superfícies ou porções da mesma não são tronco-cônicas, e/ou as trajetórias ou porções das mesmas não são helicoidais ou não são definidas por um canal, são discutidas aqui abaixo com relação às trajetórias 204B-204G das Figuras 12B-12G.

Como mostrado, uma extremidade proximal de um fio 2 é presa no tambor 1, e é configurada para ser alternadamente enrolada e desenrolada ao redor do tambor 1 ao longo da trajetória helicoidal 204 quando o tambor gira ao redor do eixo geométrico a. Durante esse enrolamento e desen-rolamento, o fio 2 entra e sai na trajetória 204 (isto é, o fio engata e desenga-ta o tambor) no ponto de entrada/saída 206, e se estende para uma extremidade distai presa diretamente (ou através de um conector 3) em um objeto tal como um secador de cabelo 208. Na modalidade particular mostrada, o ponto de entrada/saída 206 e a mola 4 são axialmente estacionários em relação um ao outro durante o enrolamento e desenrolamento do fio 2, e nessa modalidade particular, ambos o ponto 206 e a mola 4 são axialmente estacionários, por exemplo, enquanto o tambor desliza axialmente, como discutido em mais detalhes aqui abaixo. Assim, embora o ponto 206 se mova axialmente em relação ao tambor 1 quando o tambor gira, o ponto 206 permanece estacionário em relação ao eixo geométrico a e para um usuário. Tal estabilidade axial vantajosamente reduz a inércia geral (e assim diminui a resistência ao avanço) do aparelho 200 minimizando ambos o número de partes móveis e a extensão do movimento dessas partes. Essa estabilidade axial também elimina nominalmente o torque de deslocamento no tambor para reduzir mais a resistência ao avanço no aparelho.

Aspectos opcionais dessas modalidades incluem dispor a porção de engate do tambor 210 da mola 4 em alinhamento transversal (radial) substancial com o ponto de entrada/saída 206. Tal alinhamento efetivamente impede a formação de um braço de momento que se estende axialmente entre a aplicação de forças de compensação opostas aplicadas nessas localizações. O técnico versado reconhecerá que tal configuração efetivamente minimizará ou substancialmente eliminará qualquer propensão do tambor 1 e/ou mola 4 torcer ou enrolar em relação ao eixo geométrico a durante os movimentos de elevação rápidos do objeto.

Com referência agora as Figuras 1 e 2 em maiores detalhes, a modalidade 200 pode também incluir um mandril 5, uma placa de empuxo 8, um conversor de torque 9, um conjunto de anel coletor 11 e um ajustador de tensão da mola 15, todos dispostos em uma porção do eixo principal ros-queado 6. Como mostrado, a placa de empuxo 8 pode incluir uma porca no seu centro, configurada para receber de modo rosqueado a porção do eixo rosqueado 6 nela. A placa de empuxo 8 é rigidamente acoplada no tambor 1, de modo que o tambor gira com a placa 8 ao redor da porção do eixo 6. Como mencionado acima, o tambor 1 pode incluir uma superfície exterior tron-co-cônica 202, que opcionalmente inclui um canal helicoidal 204 configurado para receber um fio adequadamente dimensionado 2 nele.

Nas modalidades desejadas, o tambor 1 é formado como um anel oco, com uma superfície interior tendo uma pluralidade de hastes de mancai se estendendo axialmente 12 dispostas em relação espaçada sobre ele. Como também mostrado, o conversor de torque 9 é configurado como um disco tendo uma luva central 9B dimensionada para receber com deslizamento a porção do eixo 6 nela. O conversor 9 também inclui uma série de recortes circunferencialmente espaçados 9A dimensionados e formados para engatar com deslizamento as hastes de mancai 12. Esse engate deslizante das hastes 12 com os recortes 9A serve para acoplar com rotação o tambor 1 no conversor de torque 9, enquanto possibilitando que o tambor 1 deslize axialmente em relação ao conversor 9. Além do mais, o ajuste deslizante da luva 9B possibilita que o conversor de torque 9 gire em relação à porção do eixo 6, sem percorrer axialmente em relação a ele. O movimento axial pode ser impedido, por exemplo, pelo uso de grampos retentores 80. O conversor de torque 9 também inclui uma aresta circular 9C concêntrica com a porção do eixo principal 6. A borda radialmente mais interna da aresta circu- lar 9C é dimensionada para engatar de maneira correspondente uma extremidade do mandril 5, enquanto que a borda radialmente mais externa da aresta circular 9C pode ser dimensionada para engatar de maneira correspondente com um diâmetro interno de uma extremidade da mola 4 (Figura 2). A aresta 9C e/ou a mola 4 são preferencialmente dimensionadas e formadas para prover um ajuste perfeito, e a mola é presa de maneira segura nela em qualquer maneira conveniente suficiente para nominalmente impedir 0 deslizamento de rotação durante a operação, como discutido aqui abaixo. Um suporte angular de apoio 10 (como mostrado na Figura 2) pode ser usado para manter o tambor 1 e a moia 4 nas suas posições desejadas em relação um ao outro.

Como discutido aqui acima, a superfície tronco-cônica 202 do tambor 1 pode ser provida com um canal helicoidal 204 configurado para manter o fio 2 em uma configuração de embalagem como mostrado na Figura 2. Como mostrado, o raio da superfície tronco-cônica 202, e da hélice formada pelo canal 204, aumenta gradualmente ao longo do comprimento do tambor. O técnico versado reconhecerá que esse raio progressivo do canal 204 possibilita vantajosamente que o peso da ferramenta (por exemplo, secador de cabelo) 208 proveja torque progressivamente maior para o tambor 1 â medida que o fio é desenrolado, para compensar o torque maior gerado pela mola 4 quando ela é movida contra a sua orientação. Tal compensação pode ser usada vantajosamente para manter uma sensação substancialmente neutra ou leve para a ferramenta 208 durante a operação do sistema 200, como será discutido em mais detalhes aqui abaixo. O raio da trajetória 204 em localizações axiais particulares pode ser determinado pela mola particular 4 usada, peto peso de uma ferramenta particular 208 e o peso adicionado da porção desenrolada do fio 2 quando ele é estendido. Além do mais, em modalidades particulares, o raio pode diminuir de maneira relativamente dramática na porção de menor diâmetro do tambor para ajudar a retrair a ferramenta para a posição acondicionada, como melhor mostrado na Figura 7.

Na modalidade mostrada, o tambor 1 e o ponto de entrada/saída 206 se movem axialmente em relação um ao outro durante o enrolamento e desenrolamento. Na modalidade particular mostrada nas Figuras 1 e 2, isso é realizado pelo engate rosqueado da placa de empuxo 8 com as roscas da porção do eixo 6, de modo que o tambor percorre axialmente ao longo do eixo 6 quando ele gira. A magnitude do movimento axial é determinada pelo passo das roscas, que é configurado de modo que o fio 2 não complete uma rotação em cima de si próprio, e assim nominalmente impede que ele fique preso ou comprimido quando ele enrola e desenrola. Na modalidade particular mostrada, o passo da rosca é configurado para igualar esse da trajetória helicoidal 204, de modo que o ponto de entrada/saída 206 permanece radialmente alinhado com a trajetória 204 por toda a faixa da rotação do tambor.

Em modalidades particulares, as roscas da porção de eixo 6 podem ser configuradas como roscas de partida múltipla convencionais (por exemplo, 5 partidas), como pode ser desejado para suportar o tambor.

Em modalidades nas quais o fio 2 é um fio elétrico, a eletricidade pode ser transferida de uma fonte adequada, tal como uma fonte de voltagem de 110 volts CA (não mostrada), para um conjunto de anel coletor convencional 11 tendo um par de anéis engatáveis de modo deslizável 212,214. Na modalidade mostrada, o anel 212 não gira, mas se move axialmente e pode ser conectado na fonte, enquanto o outro anel 214 pode ser integralmente preso na placa de empuxo 8 para girar com ela. O anel 214 pode ser conectado então na extremidade proximal do fio 2, tal como por terminais 52 (Figura 5). Dessa maneira, a eletricidade pode ser convenientemente transferida de uma fonte estacionária para as porções giratórias do sistema 200. Opcionalmente, como mencionado aqui acima, o fio 2 pode terminar na sua extremidade distai em um conector do tipo de tomada elétrica 3, que possibilita que o usuário conecte e desconecte de maneira conveniente o fio na ferramenta 208. Além do mais, embora o fio 2 tenha sido descrito aqui como um fio elétrico, o técnico versado reconhecerá que na eventualidade em que a ferramenta ou objeto não exija conexão em uma fonte elétrica remota, o fio pode ser simplesmente usado para suspender a ferramenta. O termo "fio”, assim, não é para ser interpretado como limitador, e inclui cordão, corda, corrente, arame ou outro material de resistência e dimensão suficientes para satisfazer a função aqui descrita. .

Como também mostrado, o mandri! 5 é disposto dentro da mola 4, em orientação concêntrica espaçada com ela. O mandril 5 é dimensionado para suportar o centro da mola 4 durante a operação do sistema 200, para impedir que a mola curve-se excessivamente na sua porção central. Sob esse aspecto, o mandril 5 pode ser provido com um diâmetro externo que é tão grande quanto possível, enquanto ainda sendo menor do que o menor diâmetro interno da mola 4 quando a mola 4 é enrolada no seu limite de operação (por exemplo, quando o fio 2 está totalmente desenrolado do tambor 1). Como mencionado aqui acima, o mandril é suportado em uma extremidade pela aresta 9C do conversor de torque 9. A outra extremidade do mandril 5 é suportada pelo espaçador de mandril 5A que tem uma superfície de mancai interna configurada para engatar com rotação a porção de eixo não rosqueada 6A como mostrado. Opcionalmente, um ou mais espaçadores adicionais 5A' podem também ser providos como desejado para suportar mais o mandril 5. O espaçador 5A é acoplado no ajustador de tensão da mola 15. O ajustador 15, uma vez ajustado como descrito aqui abaixo, é configurado para ser estacionário durante a operação do sistema 200. Isso também efetivamente mantém o mandril 5 na orientação estacionária durante a operação. Nas modalidades mostradas, a mola 4 é uma mola de torção espiral. O mecanismo de ajuste 15 ajusta a tensão da mola 4 manualmente ou automaticamente (por exemplo, com um conjunto de motor escalonado adequado 216) girando a extremidade da mola acoplada no espaçador 5A. Tal rotação efetivamente aplica um nível predeterminado de pré-carga, tanto com quanto contra a orientação da mola, para possibilitar que um usuário faça o ajuste da quantidade de força aplicada pela mola. Dessa maneira, a tensão da mola pode ser ajustada dependendo do peso do acessório 208. Nas modalidades desejadas, a configuração descrita aqui vantajosamente possibilita que o ajustador 15 ajuste a força aplicada pela mola 4 sobre uma faixa de 0-100 por cento (%) do peso combinado do acessório 208 e fio 2. Essas modalidades assim permitem que a força de compensação (por e-xemplo, ascendente) seja ajustada dentro de uma faixa de sem compensa- ção (o usuário sente o peso total do acessório) até uma orientação ascendente livre igual ao seu peso.

As características da mola 4 são escolhidas com base em fatores tais como o peso do acessório 208 a ser suspenso, o peso do fio 2 quando ele é estendido e o raio da trajetória helicoidal 204. Além disso, o número de espirais da mola 4 é preferencialmente escolhido de modo que a rotação de cada espiral individual durante a operação seja minimizada. Por exemplo, foi verificado que molas tendo um número de espirais que é pelo menos onze vezes o número de revoluções da trajetória 202, isto é, uma razão de 11:1, são desejáveis. Em uma tal configuração, durante a operação, a rotação média de cada espiral é menor do que um onze avos dessa do tambor. Em modalidades particularmente desejáveis, uma razão de cerca de 20:1 pode ser usada. Uma razão de 30:1 ou maior pode também ser usada. Também foi verificado ser desejável revestir a mola com um material au-tolubrificante tal como politetrafluoroetileno (PTFE), por exemplo, TEFLON® (DuPont Corporation, Delaware) e/ou configurar a mola de modo que as espirais adjacentes fiquem espaçadas entre si, para nominalmente liminar qualquer atrito entre elas. Vários fatores adicionais que tendem a contribuir para o aspecto de pequena resistência ao avanço (pequena inércia, pequeno atrito) da presente invenção são discutidos aqui abaixo.

Tendo descrito uma modalidade da presente Invenção, a sua operação será agora discutida. Como mencionado acima,, o objeto 208 pode ser movido no sentido da elevação dentro de uma faixa de movimento predeterminada definida por uma posição de partida superior, na qual o fio 2 pode ser nominalmente retraído totalmente, e uma posição mais inferior, na qual o fio 2 pode ser substancialmente estendido totalmente. Na posição de partida, o objeto 208 está suspenso do fio 2 que está totalmente retraído. O objeto 208 está em equilíbrio (isto é, orientação livre nem para cima nem para baixo), ou tem uma orientação ascendente livre (por exemplo, na eventualidade de uma trajetória helicoidal 204A tendo raio reduzido (Figuras 3-5) ser usada) nessa posição. Se o aparelho é usado somente como um dispositivo de controle de fio, então o ajustador de tensão de mola pode ser ajusta- do de modo que o objeto pode até mesmo ter uma orientação descendente livre e o usuário sente o peso da ferramenta se preferido. Quando o usuário puxa o objeto, o fio 2 é estendido e o tambor gira ao redor do eixo principal 6,6A. Quando a ferramenta suspensa 208 é puxada do sistema 200, o fio 2 desenrola, o que gira o tambor 1 e a placa de empuxo 8 acoplada com ele. Desde que a placa de empuxo 8 é acoplada de maneira rosqueada na porção de eixo rosqueada 6, como discutido acima, essa rotação serve para mover o conjunto de tambor/placa axialmente ao longo da porção de eixo principal rosqueado 6. Quando o tambor 1 gira e se movimenta, suas hastes de mancai 12 deslizam axialmente em relação aos recortes 9A do conversor de torque 9. Isso serve para girar o conversor de torque, que por sua vez, enrola a mola 4 contra a sua orientação. Como discutido acima, o raio crescente da trajetória helicoidal 204, em combinação com o peso maior do fio desenrolado 2, provê maior torque que efetivamente compensa o torque aumentado gerado pela mola 4 quando ela enrola, de modo que como percebido por um usuário, a ferramenta 208 permanece virtualmente sem peso quando ela é movida dentro da sua faixa de movimento.

Para inverter essa ação, um leve levantamento da ferramenta suspensa 208 permite que a mola 4 desenrole, isto é, na direção da sua orientação. Esse desenrolamento efetivamente inverte a rotação do conversor de torque 9, que então gira o tambor 1 e conseqüentemente a placa de empuxo rosqueada 8, fazendo com que o tambor se mova axialmente de volta para sua posição de partida quando o fio 2 é enrolado sobre a trajetória 204 do tambor. Em operação, uma ferramenta, tal como um secador de cabelos, é presa na extremidade do fio 2, opcionalmente usando o conector 3. Como mencionado aqui acima, dependendo do peso da ferramenta e/ou da preferência do usuário para a quantidade de resistência provida pelo sistema, a mola 4 pode ser ajustada girando o ajustador de tensão da mola 15 ao redor do eixo geométrico a. Opcionalmente, tal ajuste pode ser feito usando o conjunto de motor 216.

Nessa modalidade, o tambor, placa de empuxo e anéis coletores são nominalmente as únicas partes móveis, e o comprimento (axial) da mola permanece constante. Isso ajuda a impedir que a mola torça ou comprima como uma mola desse tipo pode ter uma tendência a fazer, se ela fosse enrolada (ou desenrolada) e esticada axialmente ao mesmo tempo. Além disso, como também discutido aqui acima, o passo da trajetória helicoidal 204 e as roscas da porção de eixo 6 podem ser igualados, de modo que o ponto de entrada/saída 206 fica axialmente estacionário. Isso também ajuda a impedir que o fio comprima ou fique preso.

Como mencionado aqui acima, vários aspectos dessa modalidade foram providos para minimizar a quantidade de resistência ao avanço (por exemplo, atrito e inércia) no sistema 200, para reduzir tal resistência ao avanço para menos de 0,2 kg (0,5 libra), e em modalidades particulares, para tão pouco quanto 0,08 kg (3 onças), isto é, um nível de força que é virtualmente imperceptível para a maior parte dos usuários, para permitir o seu uso bem-sucedido com ferramentas relativamente leves 208, por exemplo, essas pesando menos do que cerca de 11,4 kg (25 libras), e em modalidades particulares, essas pesando entre cerca de 0,4-2,3 kg (1-5 libras). O atrito das partes se movendo na porção de eixo rosqueado 6 é minimizado provendo essa porção de eixo com roscas laminadas, ao invés de usinadas. Essas roscas laminadas oferecem significativamente menos resistência do que as roscas usinadas convencionais desde que as bordas pontudas e as rebarbas de usinagem microscópicas comuns para tais roscas convencionais são substancialmente eliminadas. Além disso, as roscas laminadas e/ou as roscas da placa de empuxo 8 podem ser revestidas com PTFE, por exemplo, TEFLON® ou outros materiais autolubrificantes adequados para reduzir mais o seu atrito. Componentes deslizantes, tais como recortes 9A e luva 9B, podem também ser fabricados de materiais autolubrificantes, ou de alguma forma lubrificados ou de pequeno atrito tal como DELRIIM® (Dupont Corporation). Além do mais, os componentes móveis são preferencialmente fabricados de materiais relativamente leves e estruturalmente rígidos, tal como ABS moldado. Isso reduz vantajosamente a massa de inércia das partes móveis. Funcionalidade adicional, opcional pode ser adicionada na presente invenção pela adição de um conjunto de motor de ajuste de torque 216 para facilitar o ajuste da resistência da mola 4 remotamente, como discutido aqui acima. Controles para um tal conjunto 216 podem ser dispostos na ferramenta suspensa ou no conector 3. Além disso, um conjunto de motor clandestino 218, incluindo um jogo de engrenagens convencional, pode ser acoplado nas porções de eixo 6 ou 6A, para elevar e abaixar a ferramenta remotamente, por exemplo, na eventualidade do sistema 200 ser instalado em um teto alto.

Além do mais, na modalidade mostrada, as roscas são orientadas de modo que a extensão (desenrolamento) do fio 2 move o tambor axi-aimente para a porção de eixo não rosqueada 6A. Entretanto, a orientação das roscas (e do próprio tambor) pode ser invertida, de modo que o tambor se move na direção axial oposta durante o desenrolamento, sem se afastar do espirito e escopo da presente invenção.

Com referência agora às Figuras 3-4, uma modalidade alternada da presente invenção é mostrada como o sistema 200’. O sistema 200’ é em muitos aspectos similar ou idêntico ao sistema 200 descrito aqui acima, tendo distinções que são discutidas aqui abaixo. Nessa modalidade, o eixo principal, incluindo as porções 6,6A, é suportado por extremidades opostas de uma armação de suporte (por exemplo, suporte angular) 10, que inclui uma abertura 20 disposta para alinhar com o ponto de entrada/saída 206 (Figura 1). Embora o suporte angular 10 e a abertura 20 sejam mostrados com relação ao sistema 200’, o técnico versado deve reconhecer que esses componentes, bem como um ou mais outros mostrados e descritos com relação a essa modalidade 200’, podem ser usados de maneira permutável com outras modalidades, tal como o sistema 200, sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. O técnico versado reconhecerá que o uso do suporte angular 10 possibilita vantajosamente que o sistema 200,200’, etc. seja convenientemente montado, por exemplo, em um teto acima da estação de trabalho do usuário.

Uma diferença entre o sistema 200’ e o sistema 200 descrito a-qui acima, é que ao invés de usar um conversor de torque 9, no sistema 200’ a mola 4 é acoplada diretamente no tambor 1A. Assim, nessa modalidade, a mola 4 se move axialmente quando o tambor 1A gira. Como mostrado, as roscas do tambor 1A e a porção de eixo 6 são orientadas de modo que a extensão (desenrolamento) do fio 2 faz com que o tambor 1A se mova axialmente para o mandril 5, e a retração do fio 2 faz com que o tambor 1A se mova para fora para longe do mandril 5. Uma tal orientação de rosca vantajosamente comprime a mola 4 axialmente quando ela é enrolada. Embora tal orientação de rosca possa ser invertida, tal como na maneira discutida aqui acima com relação ao sistema 200, tal orientação tendería a esticar axialmente a mola quando ela é enrolada, o que pode ser indesejável em algumas aplicações.

Como também mostrado, um conjunto de anel coletor alternado 11’ pode ser usado, sendo acoplado em qualquer extremidade (axial) do tambor 1A. O conjunto do anel coletor 11’ inclui um conjunto interno 11B e um conjunto externo 11 A. O conjunto interno do anel coletor 11B suporta anéis coletores (de contato) convencionais 11G e é rigidamente acoplado no tambor 1A. O conjunto externo 11A inclui escovas convencionais 14 configuradas para eletricamente engatar os anéis 11G quando os conjuntos 11A e 11B são acoplados com rotação um no outro em engate concêntrico, de inte-rajuste, como mostrado nas Figuras 3 e 4. O conjunto interno 11B incluindo os anéis coletores 11G, gira com o tambor 1 A, enquanto o conjunto externo 11 A, a outra porção contendo as escovas 1A não gira. O conjunto 11A pode ser impedido de girar por qualquer dispositivo adequado, tal como um entalhe ou detentor (não mostrado) configurado para acomodar ou de outra forma engatar o conjunto 11A com um componente não rotativo, tal como barra 56. Quaisquer mancais adequados, tal como um material de mancai autolu-brificante (por exemplo, TEFLON®) ou mancais de esfera 59, podem ser usados para efetuar o engate giratório dos conjuntos 11A.11B entre si. Eletricidade pode ser suprida para as escovas 14 do conjunto externo 11A por fios 21 que se estendem da caixa de fixação elétrica 13. Várias modalidades adicionais podem incluir modificações e alternativas aos ensinamentos dos sistemas 200,200’, descritos aqui acima. Com referência agora às Figuras 5-11, os sistemas 200”,200”' podem ser providos, que utilizam métodos de enrolamento de fio alternativos incluindo mecanismos de rastreio de fio em combinação com um tambor 1 A’ axialmen-te estacionário (ao invés do axialmente móvel). Tais mecanismos podem ser acionados por engrenagens (Figuras 5-8) ou podem ser acionados por correia e polia (Figuras 9-11). Em ambas essas configurações, um eixo não rosqueado 6A’ é usado. Um eixo de hélice de rastreio rasqueado 39 é disposto (por exemplo, por um jogo de engrenagens adequado incluindo engrenagens 34 e 36 (Figuras 5-8), ou por uma correia 42 e polias 40,41 (Figuras 9-11)) para mover axialmente um braço de rastreio 38 durante a rotação do tambor. Como mostrado melhor na Figura 8, o braço de rastreio 38 inclui uma abertura 220 através da qual o fio 2 se estende, e que se move axialmente em conjunto com o ponto de entrada/saída 206’ durante a rotação do tambor, para guiar o fio quando ele enrola e desenrola da trajetória helicoidal 204A. Essa ação de orientação da abertura 220 ajuda a minimizar qualquer tendência do fio prender ou enrolar sobre si próprio no tambor 1 A’.

Como mostrado melhor na Figura 7, em ambas as modalidades acionadas por engrenagem e acionada por polia, um par de grampos retentores convencionais 80 pode ser usado para manter o tambor 1A’ em uma posição axialmente estacionária. Mancais de resistência baixa adequados 7 podem ser providos para permitir que o tambor gire livremente ao redor do eixo 6A’. O mandril 5 é mantido centralizado ao longo de todo seu comprimento longitudinal, já que uma extremidade encaixa em um canal circular no ajustador de tensão da mola 15. Embora o tambor 1 A’ gire livremente, o mandril 5 não é planejado para girar, mas não precisa ser preso em qualquer modo que impeça que ele gire. O grampo retentor 80 disposto entre o tambor 1 A' e o mandril 5 age como um espaçador, para impedir qualquer contato de geração de atrito entre o tambor 1 A’ e a extremidade do mandril 5 quando o tambor gira.

De volta para as Figuras 5-8, durante a operação do mecanismo de rastreio acionado por engrenagem, quando o fio 2 é enrolado no tambor 1A’, a engrenagem de rastreio principal 34 aciona a engrenagem de rastreio secundário 36, que gira o eixo de hélice 39 ao redor do seu eixo geométrico longitudinal. Essa rotação move o braço de rastreio 38 axialmente. Os diâmetros das engrenagens 34,36, e o passo das roscas do eixo 39 são configurados de modo que o braço de rastreio 38 se move axialmente na mesma taxa (e direção) como o ponto de entrada/saída 206’ durante a rotação do tambor, de modo que o fio 2, que passa através da abertura 220, é apropriadamente guiado durante o enrolamento e desenrolamento, como discutido aqui acima. O técnico versado reconhecerá que o mecanismo de rastreio acionado por correia e polia, mostrado nas Figuras 9-11, é substancialmente similar ao modo acionado por engrenagem, mas no lugar das engrenagens 34 e 36, usa uma polia de rastreio principal 40, polia de rastreio secundário 41 e correia de rastreio 42.

Como uma opção adicional, qualquer uma das várias modalidades descritas aqui pode ser provida com um batente 17, tal como mostrado na Fig. 5. O batente age para impedir a retração adicional do fio 2 além de uma posição predeterminada, para definir uma posição ‘inicial’. Como uma opção ainda adicional, o batente 17 pode ser magnético, para engatar de maneira magnética uma porção da armação 10 próxima à posição de entrada/saída. O uso de um batente magnético 17 possibilita vantajosamente o uso de orientação ascendente relativamente pequena (por exemplo, na e-ventualidade que o usuário deseje pouca, se alguma, força de compensação) enquanto ainda mantendo o dispositivo 208 com segurança em uma posição inicial. O batente 17 é ajustável, de modo que ele pode ser posicionado nominalmente em qualquer lugar ao longo do fio, assim permitindo que o objeto fique suspenso com segurança em qualquer uma das várias elevações quando na sua posição ‘inicial’. Uma chave 222 (Fig. 2), tal como uma chave convencional magneticamente acionada, pode também ser provida para automaticamente ligar ou desligar a força para o dispositivo 208 quando deixando ou retornando para a posição inicial, respectivamente. O técnico versado também reconhecerá que a força para o dispositivo pode alterna-damente, ou adicionalmente, ser controlada manualmente, tal como por uma chave localizada no dispositivo 208, no acoplamento 3 como discutido aqui, e/ou por qualquer controle remoto convencional (não mostrado).

Com referência agora às Figuras 12A-12G, tambores opcionais adicionais adequados para uso com qualquer uma das modalidades discutidas aqui acima são mostrados. Embora essas Figuras representem várias configurações de tambor opcionais, elas não são exaustivas. O técnico versado, portanto, reconhecerá que tambores de virtualmente qualquer configuração, que são adaptados para rodar ao redor de um eixo geométrico central, para enrolar e desenrolar um fio sobre ele, podem ser providos sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Os projetos de tambor selecionados para uma implementação particular do sistema 200,200’, etc., dependem das escolhas tal como a ação desejada do objeto preso no fio, se é desejado que o tambor se mova axialmente à medida que ele gira, e se não, se o uso de um mecanismo de rastreio é desejado. Por clareza, as variações do tambor mostradas nessas Figuras 12A-12G são orientadas de modo que a extremidade proximal do fio engate a trajetória 204 no lado direito de cada tambor, e, na eventualidade que a trajetória 204 seja helicoidal, o enrolamento progrida para o lado esquerdo do tambor.

Além do mais, embora a trajetória 204,204A tenha sido descrita aqui acima como sendo helicoidal, como será evidente à luz do seguinte, modalidades podem ser providas nas quais a trajetória não é helicoidal, mas ao invés disso, é permitido que o fio enrole sobre si mesmo, tal como mostrado nas Figuras 12F e 12G. O técnico versado deve reconhecer que tais trajetórias não helicoidais permanecem dentro do espírito e escopo da presente invenção.

De volta para a Figura 12A, o tambor 1A, como discutido aqui acima, inclui uma trajetória helicoidal 204A na forma de um canal tendo um raio progressivo, configurado para receber o fio 2 nele. Esse tambor pode ser axialmente estacionário (por exemplo, configurado como o tambor 1 A’, discutido aqui acima), no qual um braço de rastreio 38 pode ser usado para orientar o fio 2 durante o enrolamento/desenrolamento. Alternativamente, o tambor 1A pode ser configurado para se mover axialmente durante a rotação de modo a prover um ponto de entrada/saída axialmente estacionário 206 como também descrito aqui acima. O técnico versado deve reconhecer que todos os tambores mostrados e descritos aqui, podem ser configurados para ser axialmente móveis, ou axialmente estacionários, sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. O tambor 1B tem uma trajetória helicoidal 204B definida por canais dispostos dentro de uma superfície cilíndrica, que como tal, são dispostos em um raio uniforme ao longo do comprimento do tambor. Como tal, esse tambor 1B não provê torque crescente quando o fio 2 é estendido e a mola enrolada contra sua orientação. O tambor 1C é similar ao tambor 1B com a exceção que a trajetória 204C inclui uma porção de raio reduzido em uma extremidade da mesma, para prover a ferramenta com uma orientação ascendente quando o fio é totalmente enrolado, como discutido aqui acima. O tambor 1D tem uma trajetória helicoidal tronco-cônica 204D, que é similar à trajetória 204 das Figuras 1 e 2, mas não é definida por um canal. O tambor 1E é nominalmente idêntico ao tambor 1D, embora tendo uma superfície externa cilíndrica ao invés de tronco-cônica. O tambor 1F é configurado de modo que o fio 2 enrola no topo de si mesmo para diminuir o diâmetro quando o fio 2 é desenrolado. O tambor 1G é similar ao tambor 1F, mas usa uma superfície exterior em formato de V para reduzir a taxa de mudança do raio efetivo quando o fio enrola e desenrola.

Embora as modalidades precedentes tenham sido mostradas e descritas usando molas espirais de torção convencionais, o técnico versado deve reconhecer que substancialmente qualquer tipo de dispositivos de orientação pode ser usado, incluindo outros tipos de molas tais como molas de tensão constante, molas de relógio, molas em balanço, dispositivos pneumáticos e assim por diante, sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. O exemplo ilustrativo seguinte é planejado para demonstrar certos aspectos da presente invenção. É para ser entendido que esse exemplo não deve ser considerado como limitador.

Exemplo Um conjunto de suporte 200’, substancialmente como mostrado e descrito nas Figuras 3-4 foi fabricado, tendo os parâmetros seguintes configurados para suportar de modo leve um objeto pesando em uma faixa de 0,45-1,36 kg (1-3 libras). Esse conjunto foi construído de acordo com os parâmetros seguintes: Aiustador Plástico ABS reforçado com fibra usando uma engrenagem de dentes retos com um ângulo de pressão de 20°.

Mandríl Plástico ABS de parede fina (0,20 cm (.08")). 6,35 cm (2,5") D.E. x 21,59 cm(8,5”) de comprimento Mola Corda-piano de 0,20 cm (0,08”) com 80 espirais revestidas com Teflon com um diâmetro de espiral de 8,89 cm (3,5”) Conversor de torque Delrin® com 8 ranhuras de transferência 9A e um D.E. de 11,6 cm (4,55”) Tambor Plástico ABS com canal 204 de 1,02 cm (0,4”) de diâmetro. O canal tinha um avanço de 1,27 cm (.5”) (isto é, passo, correspondendo com um percurso axial por rotação de (1,27 cm (.5”)) e um afunilamento cônico de 10° com um diâmetro de espiral helicoidal de partida de 12,7 cm (5”). D.E. de partida 14,5 cm (5,7”), D.l. de partida 12,2 cm (4,8”). D.E. de término 17,2 cm (6,76”), D.l. de término 14,9 cm (5,86”). Comprimento é 7,62 cm (3”).

Placa de empuxo Delrin®, com roscas para aceitar a haste rosqueada.

Haste rosqueada (parafuso de avanço) Aço inoxidável 303 revestido com Teflon®. Roscas laminadas tendo um avanço de 1,27 cm (.5”) e 5 arranques.

Conjunto de anel coletor convencional capaz de lidar com 15 a 20 amps.

Esse conjunto foi julgado como capaz de suportar de maneira bem-sucedida objetos 208 dentro de uma faixa de 0,02 a 1,81 kg (0,6 onças a 4 libras). Ele também foi ajustado e testado com sucesso com um secador de cabelo pesando aproximadamente 0,9 kg (2 libras), e verificado ter uma ‘resistência ao avanço’ de 0,08 kg (3 onças) ou menos.

No relatório descritivo precedente, a invenção foi descrita com referência às modalidades exemplares específicas da mesma. Será evidente que várias modificações e mudanças podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo mais amplo da invenção como apresentado nas reivindicações que seguem. O relatório descritivo e os desenhos devem ser considerados, dessa maneira, em um sentido ilustrativo ao invés de restritivo.

Claims (45)

1. Suporte para secador de cabelo (208) de múltiplas elevações compreendendo: uma armação configurada para montagem em um teto; um tambor (1) acoplado com rotação na armação para rotação ao redor de um eixo geométrico central; caracterizado pelo fato de que o tambor (1) possui uma superfície tronco-cônica exterior (202); um canal helicoidal (204) se estendendo ao longo da superfície tronco-cônica; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tambor O); um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); um secador de cabelo (208) acoplado em uma extremidade distai do fio (2); o fio (2) configurado para suprir força elétrica para o secador de cabelo (208); o canal helicoidal (204) configurado para receber, de modo enrolado, o fio (2) de força nele; o fio (2) de força configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo (208) é respectivamente elevado e abaixado; o tambor (1) configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados; um ponto de entrada e saída axialmente estacionário através do qual o fio (2) alternadamente sai e entra no canal helicoidal (204) durante o desenrolamento e enrolamento alternados; a mola sendo acoplada no tambor (1) em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo geométrico e a mola sendo configurada para permanecer axialmente estacio- nária durante o movimento axial do tambor (1).

2. Aparelho de contrapeso de pequena resistência ao avanço para deslocar um peso entre dois pontos de referência, sobre uma faixa de movimento, os pontos de referência respectivamente definindo um ponto de fixação no peso e um eixo geométrico de rotação, em que o aparelho compreende: um tambor (1) configurado para girar ao redor do eixo geométrico de rotação; uma mola operativamente engatada com o tambor (1) para orientar a rotação do tambor (1); caracterizado pelo fato de que o tambor (1) possui uma superfície definindo uma trajetória helicoidal sobre ele; um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); o fio (2) acoplado em uma extremidade distai do mesmo no peso; o fio (2) configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado ao redor do tambor (1) ao longo da trajetória helicoidal durante a rotação do tambor (1), respectivamente com e contra a orientação; uma localização de entrada/saída onde o fio (2) alternadamente engata e desengata o tambor (1) durante o enrolamento e desenrolamento e o ponto de entrada/saída e a mola configurados para ser axial-mente estacionários em relação um ao outro durante o enrolamento e desenrolamento.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o peso compreende uma ferramenta.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a ferramenta é um secador de cabelo (208).

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a ferramenta é um barbeador elétrico.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a superfície do tambor (1) é tronco-cônica.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a superfície do tambor (1) é cilíndrica.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a trajetória helicoidal compreende um canal disposto dentro da superfície tronco-cônica.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: o ponto de entrada/saída é configurado para ser axialmente estacionário durante o enrolamento e desenrolamento.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a mola é configurada para permanecer axialmente estacionária durante o enrolamento e desenrolamento.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma porção de engate do tambor (210) da mola é alinhada com o ponto de entrada/saída em uma direção ortogonal ao eixo geométrico.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um conversor de torque (9) disposto entre o tambor (1) e uma porção de engate do tambor (210) da mola.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conversor de torque (9) é axialmente estacionário.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o tambor (1) é axialmente engatado com deslizamento com o conversor de torque (9).

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a mola compreende uma mola de torção.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a trajetória helicoidal compreende um canal helicoidal (204).

17. Suporte de secador de cabelo (208) de múltiplas elevações de pequena resistência ao avanço compreendendo: uma armação configurada para montagem em um teto; um eixo disposto na armação, o eixo definindo um eixo geomé- trico de rotação; caracterizado por roscas laminadas com pequeno atrito dispostas ao longo de uma primeira porção do eixo; um suporte de mola de pequeno atrito substancial mente liso disposto concentricamente com uma outra porção do eixo; o suporte de mola tendo uma superfície externa lubrificada configurada para suportar com deslizamento uma mola concentricamente disposta também; um tambor (1) tendo um furo rosqueado interno autolubrificante integral; o furo rosqueado disposto em engate de rotação com as roscas laminadas com pequeno atrito; o tambor (1) tendo uma superfície tronco-cônica exterior (202); uma trajetória helicoidal se estendendo ao longo da superfície tronco-cônica; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tambor O); a mola tendo um primeiro número de espirais concentricamente sobrepostas com o suporte de mola; as espirais dispostas em relação axialmente espaçada uma com a outra, onde as espirais são livres do engate mútuo durante a rotação do tambor (1); a trajetória helicoidal se estendendo por um segundo número de revoluções ao redor do tambor (1); a razão do primeiro número de espirais para o segundo número de revoluções sendo pelo menos 11:1; um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); um secador de cabelo (208) acoplado em uma extremidade distai do fio (2); o fio (2) configurado para suprir força elétrica para o secador de cabelo (208); a trajetória helicoidal configurada para receber, de modo enrolado, o fio (2) nela; o fio (2) configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo (208) é respectivamente elevado e abaixado e o suporte tendo uma força de resistência ao avanço se opondo ao movimento de elevação do secador de cabelo (208) menor do que 0,2 kg (0,5 libras).

18. Suporte de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o tambor (1) é configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados.

19. Suporte de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende um ponto de entrada e saída axialmente estacionário através do qual o fio (2) alternadamente sai e entra na trajetória helicoidal durante o desenrolamento e enrolamento alternados.

20. Suporte de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a trajetória helicoidal compreende um canal helicoidal (204).

21. Suporte de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a mola é acoplada no tambor (1) em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo geométrico.

22. Suporte de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a mola é configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor (1).

23. Suporte de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a mola é configurada para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento.

24. Suporte de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a mola é configurada para axialmente expandir e contrair durante o enrolamento e desenrolamento.

25. Suporte de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a mola é configurada para axialmente expandir durante o enrolamento, e para axialmente contrair durante o desenrolamento.

26. Suporte de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a razão do primeiro número de espirais para o segundo número de revoluções é até 30:1.

27. Método para deslocar um peso entre dois pontos de referência, sobre uma faixa de movimento, os pontos de referência respectivamente definindo um ponto de fixação no peso e um eixo geométrico de rotação, o método compreendendo: (a) configurar um tambor (1) para girar ao redor do eixo geométrico de rotação; (b) operativamente engatar uma mola com o tambor (1) para orientar a rotação do tambor (1); caracterizado por (c) prover uma superfície definindo uma trajetória helicoidal sobre ela; (d) acoplar uma extremidade proximal do fio (2) no tambor (1); (e) configurar uma extremidade distai do fio (2) para acoplar no peso; (f) configurar o fio (2) para ser alternadamente enrolado e desenrolado ao redor do tambor (1) ao longo da trajetória helicoidal durante a rotação do tambor (1), respectivamente com e contra a orientação; (g) prover uma localização de entrada/saída onde o fio (2) alternadamente engata e desengata o tambor (1) durante o enrolamento e desenrolamento e (h) configurar o ponto de entrada/saída e a mola para ser axialmente estacionários em relação um ao outro durante o enrolamento e desenrolamento.

28. Suporte de secador de cabelo (208) de múltiplas elevações compreendendo: um tambor (1) disposto para girar ao redor de um eixo geométrico central; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tambor O); caracterizado por um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); um secador de cabelo (208) acoplado em uma extremidade distai do fio (2); o fio (2) configurado para suprir força elétrica para o secador de cabelo (208); o tambor (1) configurado para receber, de modo enrolado, o fio (2) de força ao redor dele; o fio (2) de força configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando o secador de cabelo (208) é respectivamente elevado e abaixado; o tambor (1) configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados; um ponto de entrada e saída axialmente estacionário através do qual o fio (2) alternadamente sai e entra no canal helicoidal (204) durante o desenrolamento e enrolamento alternados; a mola sendo acoplada no tambor (1) em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo geométrico e a mola sendo configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor (1).

29. Suporte de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que compreende uma armação configurada para suportar com rotação o tambor (1).

30. Suporte de secador de cabelo (208) de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que: o tambor (1) inclui uma superfície tronco-cônica exterior (202); um canal helicoidal (204) se estende ao longo da superfície tronco-cônica e o canal helicoidal (204) é configurado para receber, de modo enrolado, o fio (2) de força nele.

31. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um ajustador de tensão acoplado na mola; o ajustador de tensão configurado para ajustar a orientação sobre uma faixa de: 0% do peso da ferramenta e fio (2); a 100% do peso da ferramenta e fio (2).

32. Aparelho de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o tambor (1) é configurado para ser manualmente enrolado e desenrolado por um usuário engatando a ferramenta.

33. Aparelho de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um conjunto de motor configurado para automaticamente enrolar e desenrolar o tambor (1).

34. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o fio (2) é configurado para suprir força para a ferramenta.

35. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a ferramenta é configurada para ter seis graus de liberdade de movimento durante a operação do aparelho.

36. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um conjunto de motor configurado para ajustar a tensão da mola.

37. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma chave para remotamente ligar e desligar o secador de cabelo (208).

38. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma parada magnética no fio (2).

39. Aparelho de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que a parada magnética é ajustável com deslizamento quanto a sua localização no fio (2).

40. Aparelho de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que compreende uma chave de força automática.

41. Aparelho de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que a dita chave de força automática é configurada para ligar e desligar a força respectivamente quando a dita ferramenta é movida para fora de e para uma posição predeterminada dentro da dita faixa de movimento.

42. Aparelho de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o fio (2) é configurado para suprir força elétrica para a ferramenta.

43. Suporte de ferramenta de múltiplas elevações compreendendo: um tambor (1) disposto para girar ao redor de um eixo geométrico central; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tamborO); caracterizado por um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); uma ferramenta acoplada em uma extremidade distai do fio (2); o fio (2) configurado para suprir força elétrica para a ferramenta; o tambor (1) configurado para receber, de modo enrolado, o fio (2) de força ao redor dele; o fio (2) configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando a ferramenta é respectivamente elevada e abaixada; o tambor (1) configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados; um ponto de entrada e saída axialmente estacionário através do qual o fio (2) alternadamente engata e desengata o tambor (1) durante o desenrolamento e enrolamento alternados; a mola sendo acoplada no tambor (1) em uma localização axialmente estacionária que é ortogonalmente alinhada com o ponto de entrada e saída em relação ao eixo e a mola sendo configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor (1).

44. Suporte de ferramenta de múltiplas elevações compreen- dendo: um tambor (1) disposto para girar ao redor de um eixo geométrico central; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tamborO); caracterizado por um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); uma ferramenta acoplada em uma extremidade distai do fio (2); o fio (2) configurado para suprir força para a ferramenta; o tambor (1) configurado para receber, de modo enrolado, o fio (2) de força ao redor dele; o fio (2) configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando a ferramenta é respectivamente elevada e abaixada; o tambor (1) configurado para se mover axialmente durante o enrolamento e desenrolamento alternados; um ponto de entrada e saída axialmente estacionário através do qual o fio (2) alternadamente engata e desengata o tambor (1) durante o desenrolamento e enrolamento alternados; a mola sendo acoplada no tambor (1) e a mola sendo configurada para permanecer axialmente estacionária durante o movimento axial do tambor (1).

45. Suporte de ferramenta de múltiplas elevações de pequena resistência ao avanço compreendendo: uma armação; um eixo disposto na armação, o eixo definindo um eixo geométrico de rotação; caracterizado por roscas de pequeno atrito dispostas ao longo de uma primeira porção do eixo; um suporte de mola disposto concentricamente com uma outra porção do eixo; o suporte de mola tendo uma superfície externa lubrificada con- figurada para suportar com deslizamento uma mola concentricamente disposta também; um tambor (1) tendo um furo rosqueado interno autolubrificante; o furo rosqueado disposto em engate de rotação com as roscas de pequeno atrito; o tambor (1) tendo uma superfície exterior (202) provendo uma trajetória helicoidal que se estende sobre ela; uma mola espiral (4) disposta para orientar a rotação do tamborO); a mola tendo um primeiro número de espirais concentricamente sobrepostas com o suporte da mola; a trajetória helicoidal se estendendo por um segundo número de revoluções ao redor do tambor (1); a razão do primeiro número de espirais para o segundo número de revoluções sendo pelo menos 11:1; um fio (2) acoplado em uma extremidade proximal do mesmo no tambor (1); uma ferramenta acoplada em uma extremidade distai do fio (2); a trajetória helicoidal configurada para receber, de modo enrolado, o fio (2) sobre ela; o fio (2) configurado para ser alternadamente enrolado e desenrolado com e contra a orientação da mola quando a ferramenta é respectivamente elevada e abaixada e o suporte tendo uma força de resistência ao avanço se opondo ao movimento de elevação da ferramenta menor do que 0,2 kg (0,5 libras).