CN1886179A - 用于体育练习的发球装置 - Google Patents

Abstract

一种用于体育练习的发球装置，包括用于容纳受压气态流体的储罐(2)，所述储罐通过排放管(5)连接到发射管(3)，所述发射管的截面基本上对应于待发射的球(4)的截面，并且其具有用于定位所述球(4)的基座(8)。快速开启装置(6)允许响应指令将所述流体从所述储罐(2)经所述排放管(5)释放到所述发射管(3)，以导致所述球(4)的发射。装置(1)进一步包括安装在所述排放管(5)中以决定流体从储罐(2)转移到排放管(3)的节流装置(37)，以及用于改变待发射的球(4)的基座(8)的位置的装置(43)，所述装置根据预定关系可操作地相联，以根据流体从储罐(2)到发射管(3)的转移的调整来改变基座(8)的位置，反之亦然。

Description

用于体育练习的发球装置

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述类型的用于体育练习的发球装置。

所述装置特别地专门用于训练英式足球队员，但是它也可以用于使用球类的任何运动或游戏中，例如：网球、排球、美式橄榄球、英式橄榄球等等。另外，所述装置还可以用于简单的娱乐游戏。然而，在下文中，为了简化描述，将仅仅明确参考英式足球。

当训练球员时为他们提供一连串发球是特别重要的，必要时，所述发球在发球速度、数值和高度弧线方面重复。

一旦参考球和轨迹必定包含在其中的垂直平面被设定，高度弧线和发射速度参数唯一地识别轨迹的几何图形和小时速度(hourlytravel law)，从而允许立即评价重要参数，例如：射程、速度和撞击角度、飞行时间等等。

在足球中，例如，所使用的球是由当前规则规定的那些球。特别是，目前被称为“SIZE 5 APPROVED FIFA”的足球必须具有420-445克的重量和68.5-69.5cm的周长。

由于足球中的传球距离可以达到甚至超过40-50米，更常见的范围为10-25米，并且撞击角为20-50度，为了正确地训练球员，至关重要的是具有模拟类似场合的能力。所以，要求的发射速度甚至可以达到40m/s，更常见的范围为10-25m/s。

目前，在练习时间，由教练或由球员的队友进行发球。

所以，发球常常彼此不同甚至不精确。

背景技术

目前，存在允许为体育练习目的而发球的若干已知装置，但是它们通常是用于发网球或棒球的装置。

应当注意的是，不同体育运动中使用的球在大小、重量和重量/体积比方面存在显著差异。

所述差异使得不可能使用为发网球而设计的装置来代替发足球，或者使之适合该目的。

在不同的现有装置中最令人感兴趣的是那些易于搬运并且可以容易地在任何点，例如在足球场上被操作的装置。

类似的易于搬运的装置的例子在专利US 3662729、GB 2118443和US 4774928中被公开。

特别是专利US 4774928公开了一种用于训练目的的发网球装置，其包括用于增压空气的储罐；截面基本对应于网球截面的发射管，所述发射管具有用于发球的开口端和依靠快速开启装置连接到所述储罐的一端，所述快速开启装置允许通过所述管快速释放包含在所述储罐中的空气，由此导致球的发射。

然而，已知的装置不适合以前述方式发射足球。一方面，它们不允许有效发射与网球相比重量和直径非常不同的足球。而且，这种装置一方面不能保证重复发球，另一方面不允许调整发射速度(至少不能以容易和精确的方式)。

发明内容

在该情况下构成本发明基础的技术任务是获得一种克服上述缺陷的用于体育练习的发球装置。特别是，本发明的技术任务是获得这样一种用于体育练习的装置，该装置简单、小型、可搬运、发球效率高、经济和在使用中安全，并且能够为球提供精度、再现性和调整能力以及获得所需发射速度必需的推动力。

所述特定技术任务和指示目的基本上由所附权利要求中所述的用于体育练习的发球装置实现。

附图说明

从用于体育练习的发球装置的一些优选但非排他性的实施方式的以下具体描述将更显而易见本发明的进一步特征和优点，所述实施方式在附图中示出，其中：

-图1示出根据本发明的第一实施方式的用于体育练习的发球装置的部分截面示意图；

-图2示出图1的装置的放大细节，其中一些部分被去除；

-图3示出图1的装置的根据一个截面的一部分，其中所述截面相对于图1的截面围绕装置的中心轴线旋转45°；

-图4示出图3的装置的放大细节；

-图5示出本发明的装置的第二实施方式的示意图，其根据图3的截面被部分截取；

-图6示出本发明的装置的第三实施方式的细节的部分截面示意图；

-图7示出图6的装置处于第二工作状态的部分截面示意图；

-图8示出图6的装置处于第三工作状态的部分截面示意图；

-图9和10示出本发明的第四实施方式的两个变型的部分截面示意图；

-图11示出根据本发明的第五实施方式的部分截面示意图；

-图12示出可与图1-11中示出的本发明的每个实施方式相关的附加元件的部分截面示意图；和

-图13示出根据本发明的装置的特性的曲线族。

具体实施方式

尽管在图1、2和4中用粗线突出示出构成装置的截取部分的结构的不同部分之间的密封连接，为了简化起见，在其它图中未突出显示它们，但是在其它图中它们也被视为存在。

参考前述图，附图标记1总体指代根据本发明的用于体育练习的发球装置，所述装置包括用于容纳受压气态流体(有利地为空气)的储罐2；截面基本对应于待发射的球4的截面的发射管3；在储罐2和发射管3之间可操作地连接的流体排放管5；和快速开启装置6，其用于响应指令通过排放管5将流体从储罐2释放到发射管3，以便导致球4的发射。

在未在此示出的其它实施方式变型中，排放管5也可以与发射管3的最内部分一致，尽管优选地排放管5具有比发射管3更小的截面。

发射管3具有用于发射球4的开口端7，并且在内部具有用于定位球4的基座8。

在所示的实施方式中，快速开启装置6包括控制流体从储罐2释放到排放管5的快速开启主阀9、驱动主阀9打开的控制阀10和决定控制阀10的致动的至少一个致动阀11。

其它实施方式既设置了仅仅使用可以由用户直接致动的主阀9，也设置了使用由致动阀直接致动的快速开启主阀9。在所示的实施方式中，主阀9包括依靠第一可增压室13致动的第一活动闭塞器12，当第一室13被增压时所述闭塞器12处于关闭位置，当第一室13被减压时其移动到打开位置。

当控制阀10打开时，其以下文所述的方式导致第一室13减压。

关于控制阀10，类似于主阀9，其包括依靠第二可增压室15致动的第二活动闭塞器14。同样，当第二室15被增压时第二闭塞器14处于关闭位置，当第二室15被减压时其移动到打开位置。

接着，当致动阀11打开时，其导致第二室15减压。

根据所示的实施方式，存在两个平行安装并且能够独立操作的致动阀11。它们分别是电磁阀16和手控阀17，在欠完整的实施方式中，在任何情况下每个阀甚至可以单独存在。

有利地，既可以依靠电连接按钮18，也可以依靠允许从远处控制它的远程控制器19操作由电磁阀16构成的致动阀。

在所示的实施方式中，装置1可以包括用于增压储罐2的回路20，所述回路决定第一和第二室13、15的增压。

它连接到诸如压缩机或瓶子这样的系统(未示出)以用于通过气动快速联接馈送增压流体，典型地为压缩空气(7-9巴)。

在其下游按顺序布置了用于进入空气的过滤器22；保证可变充装压力(例如1.5-9巴)的减压器23；和双路气动选择器24，其可选择地设定发射装置1的人工充装(第一路线25)或自动充装(第二路线26)。

第一路线25(人工)接着又被分为带有人工充装阀28的第三路线27，和带有电磁充装阀30的第四路线29。从结构的观点来看，第三和第四路线27、29的布置类似于上述平行的两个致动阀11的布置，具体细节可以以其作为参考(同样依靠按钮或电磁阀30的移动控制致动)。于是类似地，可以沿第二路线26单独设置人工致动充装阀28或单独设置电磁致动充装阀30。

第二路线26(自动充装)在两个充装阀28、30的下游重连到第一路线25，因此绕过了它们的控制。

在这一点上，第一和第二路线25、26通往的充装管道31具有与储罐2连接的第一孔口32，以及带有更小截面的第二和第三孔口33、34，所述第二和第三孔口分别与前述第一和第二室13、15连接。

孔口32、33、34的截面设计为使得在充装操作时首先允许相继关闭第二闭塞器14和第一闭塞器12，随后将整个回路(包括储罐、第二室15和第一室13)充装到相同压力，所述压力由减压器23决定。

在所示的增压回路20上还设置了两个校准规35和安全阀36。

另外，装置1包括安装在排放管5中以决定将流体从储罐2转移到发射管3的节流装置37。

图1、3和5示出节流装置37的最先进的实施方式，其中所述节流装置允许调节流体从储罐2到发射管3的转移。在第一(图1和3)和第二图解实施方式(图5)中，节流装置37包括固定部分38和可相对于固定部分38移动的部分39，其被定位成使得活动部分39相对于固定部分38的位移决定与节流装置37相应的排放管5的有效截面的变化。

在第一实施方式中，固定部分38由确定排放管5中的缩窄的环状基座构成，而活动部分39由球形闭塞器构成，所述球形闭塞器可同轴地移动到前述环状基座，以便改变排放管5内用于通过流体的有效截面。

在第二实施方式中，固定部分38也由位于排放管5内的环状基座构成，活动套管可以在所述排放管内滑动。特别是，套管的外壁40接近环状基座滑动。

所述套管还具有与其流体入口截面相应的缩窄部分41，和与环状基座相应布置并且跨过所述基座的一个或多个狭缝42，所述狭缝允许流体在固定部分38的上游侧向进入套管。

这样，改变活动部分39的定位可以改变通过狭缝42的流体路径的截面，因此改变通过节流装置37的流体路径的有效截面。

在图6-8所示的第三实施方式中，节流装置37包括一个或多个可互换的环形螺母61，每个例如用于保证不同的节流截面。

特别是，附图示出三个不同的环形螺母61，每个能够在排放管5中提供不同节流。如图所示，每个环形螺母61具有不同型面，在这里所示的那些环形螺母中，图6的环形螺母61是确定流体路径的最小截面的一个环形螺母。

在其两个变型中，在图9和10所示的第四实施方式中，节流装置37改变主阀9中用于通过流体的截面，作用于第一闭塞器12的行程。

改变第一闭塞器12的行程的第一方式(图9)包括改变闭塞器12的终端停止位置(即在开启完成时改变第一闭塞器12的到达点)，作用于第一室13的底部，或者使得它可相对于第一室13的其余部分轴向地调整，或者为它提供一个或多个可互换的插入件62(每个具有不同厚度)。

图9示出在第一阻尼元件50(在下文具体描述)下面插入插入件62。

改变第一闭塞器的行程的第二方式改为包括当主阀9关闭时改变第一闭塞器12的位置。在图10中，这通过轴向调整排放管5的内部部件63的位置实现，所述内部部件的端部64封闭地抵靠在第一闭塞器12上。

装置1还优选地设有装置43，所述装置用于改变待发射的球4的基座8相对于发射管3的位置。

在附图中，球4的基座8由连接到发射管3的排放管5的端部44构成，并且它可相对于发射管3轴向地调整。

有利地，为了提高对发射装置1的性能的控制，优选的是节流装置37和用于改变球4的基座8的位置的装置43都根据在设计阶段确定的预定关系彼此可操作地联系，使得根据流体从储罐2到发射管3的转移的调整来改变基座8的位置，反之亦然。

在图1-5所示的例子中，这通过将待发射的球4的基座8刚性地固定到调整装置的活动部分39而实现，从而活动部分39的位移导致发射管3内待发射的球4的基座8的相应位移。

在图6-8所示的例子中，除了排放管5的预定节流之外，每个可互换环形螺母61也决定与相关节流适当关联的基座8的不同位置。

在第四实施方式的替代情况下，用于改变球的基座8的位置的装置43不直接与节流装置37相联。为了该原因，可取的是每当改变节流装置37的调整时调整用于改变基座8的位置的装置43。

由于能够调整球的基座8的轴向位置，当球4在基座8上时，在基座8和与开口端7相对的发射管3的端部之间确定出第三室45，当发射时流体可以在所述第三室中膨胀。

有利地，因为球4基本关闭了排放管5的入口，流体注入到发射管3与球4的基座8准确一致地发生。

如图12中所示，本发明的装置可以设有用于提高发射精度的合适装置67。

在图12所示的实施方式中，用于提高发射精度的装置67与在下文具体描述的用于减小发射噪声的装置68相联。

在该实施方式中，用于提高发射精度的装置67由定位在离发射管3的开口端7合适距离处的环形元件69构成。

有利地，环形元件69具有稍大于发射管3内的直径的内径，这样使得在球和环形元件69自身之间，在球4的通道存在小道口70，从而球的运动不会因摩擦或干涉减缓。

如上所述，本发明的装置1还可以设有用于减小发射噪声的装置68，例如消音器。

在图12中示出与环形元件69组合的一种类型的所述噪声减小装置68。然而，通常在用于提高发射精度的装置67和噪声减小装置68之间也可以没有关联。

在所示的实施方式中，噪声减小装置68基本上由同轴地安装到发射管3的适当容积的环形室71构成。有利地，以可拆卸方式安装环形室71。

环形室71具有与发射管3的开口端7相应地获得的内部狭缝72和多个侧向狭缝73。

离开发射管3的增压空气然后通过内部狭缝72进入室71并且通过侧向狭缝73释放到大气。

总通道截面不比发射管3的截面小太多。

有利地，尽管该方案未在附图中示出，环形室71的内表面和所述装置的其它部分可以涂有吸声材料。

尽管未在此描述它们，针对装置的其它噪声源，特别是从主闭塞器12的室释放到大气的噪声，和来自限定用于定位球的基座8的元件的出口的冲击波，还可以采用特殊消声装置。

后者可以产生定向心形的、较窄的、围绕发射方向(发射管3的轴线)集中的冲击压力波。它们主要在高充装压力以及在发射管3中没有球4发射操作的情况下出现。

在描述本发明的装置1的操作之前，将提供快速开启装置6和增压回路20的结构的更具体的分析，它们的形式在附图中示出(特别参见图2和4)。

如上所述，控制阀10在总体设计上类似于主阀，但是具有更小的尺寸。尽管在这里描述了快速开启阀的确定类型(片状阀)，但是可以使用其它类型的快速开启阀(膜片等等)，只要它们提供合适的性能。在特殊情况下，在主阀9中第一盘形闭塞器12在第一室13的圆筒形部分46内滑动，并且它具有朝第一室13定向的内壁47和外壁48，所述外壁的中心部分面对排放管5，而其周边环形部分改为面对流体储罐2。这样，当盘片处于关闭位置时，该盘片抵靠在排放管5上并且将中心部分从环形部分分开的第一密封环49(例如由诸如橡胶这样的弹性材料制造)保证了密封。

与第一室13的圆筒形部分46的面对第一闭塞器12的底壁相应，也布置了第一阻尼元件50，所述第一阻尼元件的用途是在打开主阀9时减弱第一闭塞器12与第一室13的圆筒形部分46的所述壁的撞击。

第一室13的圆筒形部分46与第一室13的环形部分51同轴并且通过连接孔52与其连通，所述连接孔52通过圆筒形部分46的底壁获得。

所述孔52在显示发射装置1的截面的图3和4中可见，所述截面由一个平面相对于图1和2的截面围绕发射管3的中心轴线旋转45°构成。在所示例子中，在第一室13的两个部分之间存在四个连接孔52。

连接孔52也延伸通过第一阻尼元件50。为了提高性能，第一阻尼元件50可以在每个连接孔周围设有隆起边缘53；由于所述边缘53，在打开主阀9时，在第一闭塞器12和阻尼元件之间产生制止第一闭塞器12运动的气垫，这将在下文更详细地描述。

还在第一室13的环形部分51的内部并与之同轴地布置控制阀10，该控制阀的结构类似于主阀9的结构。

同样在控制阀10中，第二盘形闭塞器14在第二圆筒形室15内滑动，并且具有朝第二室15定向的内壁54和外壁55，该外壁的中心部分面对用于释放到大气压的开口56，而其周边环形部分面对第一室13的环形部分51。这样，当第二闭塞器14处于关闭位置时，该第二闭塞器抵靠在排放开口56上并且将其中心部分与环形部分分开的第二密封环57(例如由诸如橡胶这样的弹性材料制造)保证了密封。

同样在该情况下，与第二室15的面对第二闭塞器14的底壁相应，布置了第二阻尼元件58，所述第二阻尼元件的用途是在打开控制阀10时减弱第二闭塞器14对圆筒形室的所述壁的撞击。

第二室15通过连接通道59与充装管道31的第三孔口34连通，所述连接通道通过其自身的底壁获得。

所述通道也延伸通过第二阻尼元件58，类似于第一阻尼元件，所述第二阻尼元件可以在连接通道59周围设有隆起边缘(未示出)，以在打开控制阀10时在第二闭塞器14和第二阻尼元件58之间产生气垫。

在所示例子中，连接通道59具有如上所述分别连接到第二室15和充装管道31的两个连接分支，和连接到致动阀(或多个阀)11的第三分支。

最后，尽管未在此清楚地显示和/或描述它们，可以将更多的部件加入本发明的装置1中，例如允许将发射管3定向成具有理想的倾斜度(高度弧线)的支承结构、用于自动装载待发射的球4的系统、和能够自动管理装置1的操作的电子控制单元、控制充装系统(充装压力)、训练、高度弧线、发射时刻等等。

关于本发明的装置1的操作，它以下列方式发生。

在打开致动阀11时(人工或自动)，控制阀10的第二室15通过连接通道59快速减压，导致第二闭塞器14移动到打开位置。因此第一室13被布置成通过排放开口56与外部连通，并且它快速减压，接着又导致第一闭塞器12移动到打开位置。储罐2因而与发射管3连通，因此流体从储罐2快速转移到位于待发射的球4之后的第三室45，但是由节流装置37适当调节。

之前一直抵靠在其自身的基座8上的球开始其自身的加速，所述加速由来自流体的动量转移和由发射管3中逐渐增加的压力决定。

所述球的加速度取决于由动态压应力产生的力，并且只要它们保持其影响就一直持续。因此，当球的中心移动到充分超出发射管3的出口端时(即大约球半径的三分之一)，这些影响消失并且球继续其已达到理想发射速度的轨迹。从那个时刻开始球仅仅受到重力、空气阻力的影响，在偶然情况下非希望地受到风的影响。产生的轨迹可以容易地作为纯弹道学问题被确定。

当所述装置还设有由环形元件69构成的用于提高发射精度的装置67时，情况稍有不同。在发射时，当超过发射管3的开口端7之后，球4移动通过短距离自由段，允许径向释放发射管3中的任何剩余过压。

随后，在环形元件69内全速通过，所述球受到在球和环形元件69之间的狭窄道口70中产生的流体动力。这些力的轴向分量导致球稍微减速，而径向分量在运动方向确定其有效轴向对中。因此，提高了发射精度。

有效筒长参数L在这里被定义为在发射管3的轴线上测量的、球的中心和发射管3的出口截面的中心之间的距离。

为了获得装置1的最佳操作，有效筒长L应当与节流装置37所确定的流体通道截面关联，即与活动部分39相对于固定部分38的位置关联。这是因为在球离开之前，过长的管筒决定了球快速减速，从而仅仅允许节流装置37调节时所允许的有限出射速度。

更具体分析在结构上类似的主阀和控制阀打开时的性能，它们具有类似的性能。

因此，特别参考主阀9，可以如下指定发射事件的顺序。

由于其环形部分51几乎瞬时连通到外部，因此在第一步骤第一室13的骤然减压导致第一闭塞器12的闭合力为零，然后反转所述力，由于第一室13与储罐2之间以及第一室13与排放管5之间的压力差，和由于在快速轨迹变化中从流体到第一闭塞器12的同时和逐渐的动量转移，其中流体自身与主阀9的闭合基座60相应地受到所述轨迹变化，从而导致相同闭塞器的快速打开位移。在该过程的第一步骤中，压力也在整个排放管5中依靠由于球的存在而产生的一种“惯性约束”而快速增加，这有助于关闭与球接触的排放管5的出口。

这些现象的动态综合导致了闭塞器12的最大加速度和开启速度，这允许达到0.5-0.8毫秒的开启时间常数，甚至装置1可以由坚固但不特别轻的常用金属材料制造。使用诸如钛合金这样的轻型且坚固的材料实际上将允许进一步的改进，尤其关于装置的活动部分。

在闭塞器与阻尼元件的隆起边缘接触时，依靠与阻尼元件(有利地由诸如橡胶这样的弹性材料构成)的撞击，闭塞器在无明显反弹或其它负面效果的情况下达到各自的最大位移，所述阻尼元件的上述适宜型面也允许通过形成于每个闭塞器和相应阻尼元件之间的气垫有效进行阻尼。

由此减小了撞击产生的机械应力，从而保持了闭塞器的完整性并且允许它们采用小质量，从而获得了更高的开启速度。

回到流体从储罐2释放到发射管3，在流出瞬时临界条件通常在流体路径的最小截面中达到，首先由稳定之后的(meta-stable)流体动力条件决定待超过的第一马赫(Mach)1，之后紧跟着由于亚音速过渡到稳定流体动力状态产生的冲击。

如上所述，最初这首先发生在主阀9的闭合基座60附近，闭塞器稍稍打开，排放管5还未被充分增压并且球仍然密切地抵靠在其自身的基座8上。

临界条件然后移动接近排放管5的出口，闭塞器充分打开，而球由于其惯性实际上仍然靠近初始位置。

随后，当球从其定位器离开时，如果该通道的截面具有的表面积小于闭塞器相对于基座8的瞬时位置所确定的表面积，临界条件再次返回接近闭合基座60或接近节流装置37之间的最小截面。

所示的闭塞器的特殊型面保护与闭合基座相应的密封环的弹性材料免受冲击波的动态应力。

第一和第二室13、15的尺寸和两个闭塞器的参数(重量、尺寸、形状和所用材料)必须在设计阶段具体确定以获得用于主阀9的足够短的开启时间，以允许发射阶段期间球的最快加速度。

总言之，决定装置1的操作的主要因素最全面地为：

-用于增压流体的储罐2的容积；

-储罐2的充装压力；

-快速开启装置6的开口截面；

-节流装置37的开口截面；

-球后面的第三室45的容积；

-有效筒长。

已经发现可以在这些因素的有限组合内调整和优化操作。

在此前描述的实施方式中，设计选择是确定储罐2的容积和快速开启装置6的开口截面的合适值，以及为了实际调整目的在节流装置37的开口截面和有效筒长之间引入关联，其由球初始支承在其上的基座8的位置决定。

以这样的方式获得该关联，使得节流装置37的增加开口截面合适地对应于增加的筒长。球后面的第三室45的容积也因此被关联，假设为递减值。

因此，方便确定发射调整，其仅仅作用于两个参数：储罐2的充装压力和有效筒长。

图13示出作为充装压力与基于有效筒长的参数的函数可获得的发射速度的特性的曲线族。

如图所示，每条曲线具有实线的中心段，其代表装置1以优化方式工作的压力范围。

一旦完成发射，可以人工或自动地充装系统。在后一种情况下，从发射的3-5秒内所述装置准备好新的发射。

替代地，在图11所示的第五实施方式(图5的实施例的变型)的情况下，也可以改变附加参数：储罐2的容积。该方案总体上保证了装置的更大通用性。

储罐由两个半壳65构成，其中至少一个可相对于另一个移动，以允许调整其容积(密封性由垫圈66保证)。

其它实施方式也是可以的，其中除了调整储罐2的容积之外，也可以调整其它参数，例如储罐2的充装压力和有效筒长L。

如上所述，尽管当充装开始时整个回路基本上与大气压直接接触，第一、第二和第三孔口32、33、34的合适尺寸首先保证了两个闭塞器12、14的闭合，随后保证了整个回路的增压。

最后，关于噪声减小装置68，应当注意的是发射管3中的剩余过压由于储罐2的足够高的充装压力和有限的有效筒长L而比较高。因此，当球的中心超过发射管3的开口端7时，所述开口端被布置成与大气压连通并且径向地快速排放任何过压，之后通常由于流体运动场的颠倒而产生部分涡流。该现象产生所谓的“鸣音”。

使用所述减小装置，剩余过压在释放到周围大气之前通过侧向狭缝73排放到环形室71中。

本发明实现了重要的优点。

本发明的用于体育练习的发球装置体积小、重量轻并且便于搬运。

而且，所述装置在进行发球时非常高效，并且能够为球提供精度、再现性和调整能力以及获得所需发射速度必需的推动力。

所述装置具有的进一步优点在于用诸如简单的商用便携压缩机这样的简单低压压缩空气源(7-9巴)优化操作。因此，所述装置在其使用中也安全。

附加优点在于可以使用最少量的流体来提供用于发射的必要推动力。

由于发射的精度和再现性以及撞击参数，所以所述装置可以用于提高球员的技能(停球、射门、头球等等)。它允许运动员动态地呈最佳生物力学位置的顺序，用安全的重复动作巩固它，达到被称为运动学习的结果。至关重要的是在相同条件下连续和刻苦地重复所述动作的可能性，还有球员在练习中同时使用记录装置(闭路摄影机和录像器)观察他/她的可能性。还应当注意的是本发明比较容易实现并且与本发明的实现和操作费用相关的费用低。

这样构思的本发明可以进行各种改进和变化，同时不会因此脱离表征它的创新概念的范围。

所有部件可以由其它在技术上等同的元件替换，并且实际上使用的所有材料以及各种部件的形状和尺寸可以根据要求任意选择。

Claims (39)

1.一种用于体育练习的发球装置，包括：

用于容纳受压气态流体的储罐(2)；

发射管(3)，其截面基本上对应于待发射的球(4)的截面，所述管具有用于发射所述球(4)的开口端(7)并具有用于定位所述球(4)的基座(8)；

流体的排放管(5)，其可操作地连接在所述储罐(2)和所述发射管(3)之间；

快速开启装置(6)，其用于响应指令将所述流体从所述储罐(2)经所述排放管(5)释放到所述发射管(3)，以导致所述球(4)的发射；

其特征在于，它进一步包括安装在所述排放管(5)中以导致流体从储罐(2)转移到排放管(3)的节流装置(37)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)允许调节流体从储罐(2)到发射管(3)的转移。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)包括固定部分(38)和相对于所述固定部分(38)的活动部分(39)，所述活动部分(39)相对于所述固定部分(38)的位移决定排放管(5)的与节流装置(37)相应的有效截面的变化。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述活动部分(39)由球形闭塞器构成。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述活动部分(39)由套管构成，所述套管的外壁(40)接近所述固定部分(38)滑动，并且该外壁具有与其自身的流体入口截面相应的缩窄部分(41)和延伸跨过所述固定部分的一个或多个狭缝(42)。

6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)包括一个或多个可互换环形螺母(61)，每个环形螺母(61)在排放管(5)中限定了流体通过截面的不同节流。

7.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述快速开启装置(6)包括至少一个快速开启主阀(9)，所述主阀控制流体从储罐(2)释放到排放管(5)。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述快速开启装置(6)进一步包括至少一个致动阀(11)，所述致动阀决定所述主阀(9)的致动。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述快速开启装置(6)进一步包括至少一个控制阀(10)，所述控制阀驱动所述主阀(9)打开并且反过来受所述致动阀(11)控制。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述主阀(9)包括依靠第一可增压室(13)致动的第一活动闭塞器(12)，当所述第一室(13)被增压时所述第一闭塞器(12)处于关闭位置，当所述第一室(13)被减压时所述第一闭塞器(12)移动到打开位置，当所述控制阀(10)被打开时该控制阀导致第一室(13)减压。

11.如权利要求9和10所述的装置，其特征在于，所述控制阀(10)包括依靠第二可增压室(15)致动的第二活动闭塞器(14)，当所述第二室(15)被增压时所述第二闭塞器(14)处于关闭位置，当所述第二室(15)被减压时所述第二闭塞器(14)移动到打开位置，当所述致动阀(11)被打开时该阀导致第二室(15)减压。

12.如权利要求8、9、10或11所述的装置，其特征在于，所述致动阀(11)是电磁阀。

13.如权利要求8、9、10、11或12所述的装置，其特征在于，所述致动阀(11)是远程可控的。

14.如权利要求8、9、10、11或12所述的装置，其特征在于，所述致动阀(11)是手控阀。

15.如权利要求8、9、10、11或12所述的装置，其特征在于，它包括两个平行致动阀(11)，即一个手动操作阀和一个电磁阀。

16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)允许改变所述主阀(9)中的流体通道截面，作用于第一闭塞器(12)的行程。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)包括一个或多个可互换的插入件(62)，所述插入件能够插入到第一室(13)中以改变第一闭塞器(12)的行程。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)允许可轴向调整排放管(5)的内部部件(63)，所述内部部件的端部(64)封闭地抵靠在第一闭塞器(12)上。

19.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括用于增压所述储罐(2)的回路(20)。

20.如权利要求10和19所述的装置，其特征在于，所述增压回路(20)也增压所述第一室(13)，储罐(2)和第一室(13)流体连通。

21.如权利要求11和19所述的装置，其特征在于，所述增压回路(20)也增压所述第二室(15)，储罐(2)和第二室(15)流体连通。

22.如权利要求19，20或21所述的装置，其特征在于，所述增压回路(20)在每次发射之后允许自动充装储罐(2)。

23.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括用于改变所述发射管(3)中待发射的球(4)的所述基座(8)位置的装置(43)。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述节流装置(37)和用于改变球(4)的基座(8)的位置的所述装置(43)根据预定关系可操作地相联，以根据流体从储罐(2)到发射管(3)和反过来顺序的转移的调整来改变基座(8)的位置。

25.如权利要求3和24所述的装置，其特征在于，待发射的球(4)的基座(8)刚性连接到调整装置的活动部分(39)，活动部分(39)的位移导致发射管(3)内待发射的球(4)的基座(8)的相应位移。

26.如权利要求6和24所述的装置，其特征在于，每个可互换环形螺母(61)也决定发射管(3)内球(4)的基座(8)的不同定位。

27.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，当球(4)在基座(8)中时，在球(4)的基座(8)和与开口端(7)相对的发射管(3)的端部之间还确定出第三室(45)，当发射时流体在所述第三室中膨胀，并且所述排放管(5)与球(4)的基座(8)相应地连接到发射管(3)。

28.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，储罐(2)具有可变容积。

29.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括用于提高发射精度的装置(67)。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述的用于提高发射精度的装置(67)由布置在离发射管(3)的开口端(7)合适距离处的环形元件(69)构成。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述环形元件(69)的内径稍大于发射管(3)的内径。

32.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括发射噪声减小装置(68)。

33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述噪声减小装置(68)由适当容积的环形室(71)构成，所述环形室(71)同轴地安装到发射管(3)，并且具有与发射管(3)的开口端(7)相应地获得的内部狭缝(72)和多个侧向狭缝(73)。

34.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述环形室(71)的总通道截面不比发射管(3)的截面小太多。

35.如权利要求33或34所述的装置，其特征在于，所述环形室(71)的内表面涂有吸声材料。

36.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述流体是空气。

37.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括允许调整发射管(3)的方向的支承结构。

38.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，它进一步包括使其能够自动和远程控制操作的可编程电子单元。

39.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，排放管(5)具有比发射管(3)小的截面。

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