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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
und ein Verfahren, bei dem durch Fluiddynamik ein Gegenstand, insbesondere
ein Teilnehmer oder Fahrgast einer Vergnügungsanlage, die im allgemeinen als
Vergnügungsfahrgeschäft bezeichnet
wird, beschleunigt oder abgebremst wird.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Bei dem Bungeespring-Sport ist es üblich, daß ein Teilnehmer
einen Turm besteigt, auf eine Brücke
geht, von einem Turmkran in einem Käfig angehoben oder in dem Korb
eines Heißluftballons
emporgehoben wird, zusammen mit einem elastischen Band, d. h. ein
Bungeeseil, das an dem Körper
des Teilnehmers und an dem Turm, der Brücke, dem Käfig oder dem Korb angebracht
ist. Der Teilnehmer läßt sich
anschließend
von dem Turm, der Brücke,
dem Käfig
oder aus dem Korb fallen, und wegen der Wechselwirkung zwischen
der Gravitationskraft und der Federkraft des Bandes erfährt er eine
Serie von im wesentlichen vertikalen Schwingungen. Durch Luftreibung
und Energieverlust innerhalb des Bandes werden die Schwingungen
gedämpft
und hören
nach einem relativ kurzen Zeitabschnitt auf. Der Teilnehmer wird
anschließend
zum Boden hin abgesenkt.
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Eine erste Anlage, mit der das Freiheits-
und das Vergnügungsgefühl eines
Bungeesprungs bei erhöhter
Sicherheit und Wiederholungsfrequenz erfahren werden soll, ist in
dem US-Patent 5,203,744
von Stanley J. Checketts beschrieben. Die Anlage besteht im wesentlichen
aus einem Turm, den die Teilnehmer über eine Treppe oder einen
Aufzug besteigen können,
Armen, die von dem Turm abzweigen und offene Enden aufweisen, von
denen ein mit einem elastischen Band versehener Teilnehmer springen
kann, und einer Winde zum Absenken des Teilnehmers zum Boden, nachdem
die durch den anfänglichen
Sprung ausgelösten
Schwingungen abgeklungen sind, und zum Aufbewahren des elastischen Bandes
in dessen Aus gangslage, nachdem es von dem Teilnehmer gelöst wurde.
Der Takt oder das Tempo, mit dem dieses Erlebnis wiederholt werden kann,
ist jedoch durch zwei Faktoren begrenzt – die Zeit, die der Teilnehmer
braucht, um den Turm zu besteigen, und den unerfüllbaren Wunsch, jedes elastische
Band für
mehr als einen Teilnehmer zu verwenden.
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Theoretisch könnte mehr als ein Teilnehmer gleichzeitig
emporgehoben werden und anschließend an der Vergnügungsanlage
Schwingungen ausgesetzt werden, wie in dem US-Patent 2,221,216 von
Lee U. Eyerly erörtert
ist. Allerdings ist die tatsächliche
Kapazität
einer Eyerly-Kabine stark dadurch beschränkt, daß die Federn oder Gummibänder, die
im wesentlichen zum Erzeugen der Schwingungen vorgesehen sind, direkt
mit einem starren Bauteil verbunden sind, das auf den Boden der
Kabine drückt
und daher vertikal montiert werden muß. Um eine ausreichende Kraft
zum vertikalen Beschleunigen einer Plattform zu erzeugen, die mehr als
ein paar wenige Teilnehmer tragen kann, sind große und folglich schwere Federn
oder elastische Bänder
erforderlich. Wenn eine vertikale Installation vorgesehen ist, schwächt das
Gewicht dieser Federn oder Bänder
deren Elastizität.
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Eine andere Anlage, bei der mehrere
Teilnehmer vertikalen Schwingungen ausgesetzt werden können, ist
Gegenstand des US-Patents 1,991,459, das für Rudolf Heimers erteilt wurde.
Eine derartige Anlage nutzt einfach die Muskelkraft der Teilnehmer, um
einen Träger
anzuheben oder abzusenken, der an einem Seil hängt, das um eine Schwungscheibe gewunden
ist, die eine exzentrisch angeordnete Masse aufweist. Die anfängliche
Bewegung veranlaßt
die Schwungscheibe, das Seil zyklisch auf- und abzuwinden, wodurch
die Teilnehmer einer Schwingung ausgesetzt werden. Da diese Schwingungen durch
die Muskelkraft der Teilnehmer hervorgerufen werden, fordern die
Schwingungen einen relativ langen Zeitraum, um angemessene Amplituden
zu erreichen; und die zu erwartende Beschleunigung und Abbremsung
wird in ihrer Quantität
begrenzt sein.
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Die in dem US-Patent 3,701,528 von
Jerry E. Ryan beschriebene Vergnügungsanlage
besteht aus einem vertikalen Turm, der acht sich nach außen erstreckende
horizontale Arme aufweist. Ein Teilnehmer kann an einem Strang von
einer Rolle abgehängt werden,
die an einem der horizontalen Arme befestigt ist. Der Teilnehmer
wird angehoben, indem ein Eimer, der an dem anderen Ende des Stranges
angebracht ist, mit einer angemessenen Wassermenge gefüllt wird,
um als Gegengewicht zu dienen. Indem ein entfernbares Gewicht von
dem Eimer angehoben wird, überwiegt
der Teilnehmer etwas den Eimer mit Wasser, was dann das Gegenge wicht
bildet, so daß der Teilnehmer
eine spürbar
reduzierte positive Gravitationskraft wahrnimmt. Jedoch kann die
Anlage gemäß Patent
3,701,528 keine spürbare
negative (nach oben gerichtete) Gravitationskraft erzeugen. Ihr
Betrieb fordert außerdem
einen erheblichen Zeitaufwand, weil jeder horizontale Arm nicht
gleichzeitig mehr als einen Teilnehmer handhaben kann und weil die
notwendige Bewegung von Wasser ziemlich zeitaufwendig ist. Die einzigen
Schwingungen, die als möglich
erscheinen, werden durch den von dem Boden nach oben springenden
Teilnehmer hervorgerufen, nachdem die Gravitation den Teilnehmer
zum Boden nach dem anfänglichen
Emporkommen zurückgebracht
hat, was durch die Wassermenge plus dem entfernbaren Gewicht hervorgerufen
wurde.
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Die Vergnügungsvorrichtung, die Gegenstand
des US-Patents 2,229,201 von Marsh E. Williford und Clarence E.
Partee ist, kann während
eines beschränkten
Abbremsabschnitts eine wahrnehmbare negative Gravitationskraft erzeugen.
Ein Träger (Wagon)
wird entlang eines Rohres hochgewunden. Der Träger kann anschließend fallengelassen
werden. Sobald der Träger
fällt,
wird ein Lichtstrahl zu einem elektrischen Auge oder einer Fotozelle
unterbrochen, was einige Solenoidspulen mit Energie versorgt, die
Metall an dem Träger
anziehen, wodurch eine nach unten gerichtete Kraft zusätzlich zur
Gravitationskraft erzeugt wird. Die Teilnehmer in dem Träger werden
nicht zurückgehalten,
und folglich scheinen sie von dem Boden des Trägers abzuheben. (Obwohl sich
das Patent nicht auf eine Deaktivierung der Solenoidspulen bezieht,
rufen diese Spulen eine Abbremskraft hervor, sobald der Träger unter
sie fällt, falls
diese Spulen nicht deaktiviert worden sind.) Die Teilnehmer bleiben über dem
Boden des Trägers,
bis die nach unten gerichtete Beschleunigung geringer als die durch
die Gravitation hervorgerufene Beschleunigung ist. Das Abbremsen
wird offensichtlich durch Reibung, Luftwiderstand, einen zweiten
Satz Solenoidspulen, eine optionale Bremse an der Winde und gegebenenfalls
ein pneumatisches Bremssystem hervorgerufen, das Entlüftungsöffnungen
abgestufter Abmessungen aufweist, die in der Nähe des Bodens des Rohres angeordnet
sind, welche Öffnungen
zuerst ein schnelles Entweichen und anschließend ein langsames Entweichen
von Luft zulassen und anschließend
ein Entweichen von Luft vollständig
unterbinden.
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Bei der Williford-Erfindung befinden
sich die Träger
stets innerhalb des Rohres; es gibt keine Schwingung ; und die nach
unten gerichtete Kraft tritt nur in einem ziemlich begrenzten Zeitraum
auf, wobei sie gewiß nicht
zu Beginn der nach unten gerichteten Bewegung wirkt.
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Alle fünf vorangegangenen Erfindungen
sind außerdem
dahingehend beschränkt,
daß sie
in einer im wesentlichen vertikalen Richtung arbeiten.
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Bei der US-Patentanmeldung 08/324,759 von
Stanley J. Checketts wird komprimierte Luft zwischen einem ersten
Ende eines Gehäuses
und einem Kolben eingeblasen, der in der Bohrung des Gehäuses gleitbar
montiert ist. Ein Strang, der auf der Seite des Kolbens angebracht
ist, die dem ersten Ende des Gehäuses
zugewandt ist, verläuft
durch eine Öffnung
in der Nähe
des ersten Endes des Gehäuses,
bevor es an einer ersten Rolle vorbeigeführt und anschließend mit
dem Träger
verbunden ist, der den Gegenstand oder die Gegenstände hält. Der Strang
wird wahlweise auf eine derartige Länge gebracht, daß der Kolben
das offene Ende der Bohrung nicht verlassen kann, das dem ersten
Ende des Gehäuses
gegenüberliegt.
Dies schafft die Möglichkeit, die
pneumatische Vorrichtung auf zwei unterschiedliche Modi zu betreiben.
Im ersten Modus ist der Druck des eingebrachten Gases ausreichend,
um die Gegenstände
an der Seite der ersten Scheibe vorbei anzutreiben, die der Ausgangsstellung
der Gegenstände
gegenüberliegt.
Die Kraft des eingebrachten Gases beschleunigt den Kolben von dem
Ende der Bohrung in der Nähe
der Öffnung
weg, bremst anschließend
den Kolben ab, nachdem er die Richtung gewechselt hat, und beginnt
erneut den Zyklus. Wenn ein größerer Druck
verwendet wird, beschleunigt das Gas den Kolben und die Gegenstände, bis
sie an der ersten Scheibe vorbeilaufen; anschließend bremst es die Gegenstände ab,
bis sie jenseits der ersten Rolle anhalten; anschließend beschleunigt
das Gas die Gegenstände
zur ersten Scheibe hin, was eine wahrnehmbare negative Gravitationskraft
erzeugt, falls die Bewegung vertikal ist; und anschließend bremst es
die Gegenstände
ab, bis sie wieder an der ersten Rolle vorbeigelaufen sind.
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Wenn die Gegenstände die erste und zweite Rolle
passieren, muß der
Kolben annähernd
augenblicklich seine Bewegungsrichtung ändern. Dies belastet den Strang
sowie den Kolben und den Träger stark.
Da außerdem
der Strang und der Kolben keine kontinuierliche Schleife bilden,
bewirken die unterschiedlichen Bewegungszustände zwischen dem Träger und
dem Kolben bei dem Bewegungsrichtungswechsel augenblicklich ein
leichtes Schlaffen des Stranges.
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Die Vorrichtung zum Beschleunigen
und Abbremsen von Gegenständen,
welche in der US-Patentanmeldung
08/324,759 beschrieben und gemäß
US 5,632,686 veröffentlicht
wurde, ist ebenfalls in der europäischen Patentanmeldung
EP 0 707 875 A1 veröffentlicht,
welche die Priorität
der oben erwähnten
US-Patentanmeldung beansprucht. Diese Dokumente werden als nächstliegender
Stand der Technik angesehen und offenbaren die Merkmale des Oberbegriffs
von Anspruch 1 und 12.
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Bei dem US-Patent 5,417,616 von Terry
D. Beard wird die Bewegungsrichtung des Trägers (Fahrzeugs) durch einen
Führungsstrang
eingestellt. Komprimierte Luft strömt in den unteren Bereich eines
Beschleunigungsrohrs, um den Träger
herauszuschleudern. Am oberen Ende des Führungsstrangs liefert ein Notabbremsrohr
eine pneumatische Abbremsung. Von Spalte 3, Zeile 68 bis
Spalte 4, Zeile 6 heißt es gemäß dem Patent: "der Umfang des Abbremsrohres
ist etwas größer als
der des Fahrzeugs, wodurch Luft längs der Fahrzeugseiten vorbeigedrückt werden
kann. Dadurch wird verhindert, daß sich oberhalb des Fahrzeugs
zu schnell Druck aufbaut und das Fahrzeug unbequem abrupt angehalten wird." Das Abbremsrohr
kann auch ein Druckablaßventil
aufweisen. Zwischen den Zeilen 10 und 17 der Spalte 4 heißt es gemäß dem Patent
weiter: "sobald das
Fahrzeug 10 seine obere Bewegungsgrenze erreicht hat, beginnt
es zurück
nach unten längs
des Führungsstranges 6 zu
fallen. Nach dem Wiedereintritt in das Beschleunigungsrohr 8 wird
der Luftdruck innerhalb des Rohres unter dem Fahrzeug schnell aufgebaut,
wenn das Fahrzeug weiter in das Rohr gelangt. Die Ablaßventile 38 sind
vorgesehen, um ein sanftes Abbremsen sicherzustellen."
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Die Erfindung gemäß Beard-Patent sieht weder
vor, den Träger
langsam anzuheben, noch gibt es eine zur Gravitation zusätzliche,
nach unten gerichtete Kraft. Es sind keine Schwingungen vorgesehen, weil
nicht zurückgeschnellt
wird; der Träger
wird einfach herausgeschleudert, steigt, bis er anhält, und fällt zurück in das
Beschleunigungsrohr, wo die nach unten gerichtete Bewegung des Trägers letztendlich sanft
endet. Die Offenbarung ist ausschließlich auf einen vertikalen
Betrieb gerichtet. Nur für
die Anfangsbeschleunigung kann ein anderes Gas verwendet werden.
Und der Träger
ist innerhalb eines oder mehrerer Rohre für einen wesentlichen Teil seiner
Bewegung.
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Die Erfindung in dem US-Patent 4,487,410 von
John J. Sassak umfaßt
lediglich einen sphärischen
Träger
(Passagier-Haltekörper),
der einen Durchmesser aufweist, der geringfügig kleiner als der eines Rohres
ist. Eine Turbine drängt
Luft in den unteren Bereich des Rohres, wodurch der Träger angehoben
wird.
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Bei der Vorrichtung dieses ersten
Sassak-Patents gibt es keine zusätzliche,
nach unten gerichtete Kraft außer
der Gravitation. Der Träger
ist nur dann sogar teilweise außerhalb
des Rohres, wenn der Träger
zum oberen Ende des Rohres angehoben wurde. Keine Schwingungen treten
auf, weil für
ein Zurückschnellen
nicht gesorgt ist. Es wird kein gedämpftes Anhalten erörtert, wenn
die Turbine ausgeschaltet wird. Die Ansprüche beziehen sich auf die Verwendung
eines Fluids zum Anheben des Trägers, obwohl
nur Luft offenbart ist. Wie beschrieben ist, arbeitet das Rohr nur
dann, wenn es im wesentlichen vertikal liegt; außerdem ist das Rohr nur dahingehend
offenbart und beansprucht, daß es
eine obere Öffnung
und eine untere Öffnung
aufweist.
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Das zweite Sassak-Patent ist das
US-Patent 4,545,574. Die Vorrichtung dieses Patents ist die gleiche
wie im ersten Sassak-Patent, außer
daß die
Turbine Luft von dem oberen Ende des Rohres abzieht, als daß Luft in
das untere Ende des Rohres gedrängt wird.
Bei diesem zweiten Sassak-Patent ist der Träger nur dann außerhalb
des Rohres, wenn der Träger zum
unteren Ende des Rohres gezogen wird.
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Zahlreiche Patente außerhalb
des Gebiets von Vergnügungsfahrgeschäften nutzen
auch Merkmale, die hinsichtlich der Patentfähigkeit der vorliegenden Vorrichtung
zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen relevant sind.
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Das US-Patent 5,447,221 von Carlos
A. Sors betrifft einen pneumatischen Druckaufzug. Ein Träger (eine
Kabine) wird innerhalb eines Rohres durch Hervorrufen eines Unterdrucks
am oberen Ende des Rohres angehoben. Das Abbremsen wird dadurch bewirkt,
daß das
Vakuum über
dem Träger
abnimmt; ein Ventil wird geöffnet,
wodurch Luft in das Rohr mit einer Geschwindigkeit eintreten kann,
woraufhin der Träger
bei einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde abgesenkt
wird. Die Abbremsgeschwindigkeit wird nicht durch die Geschwindigkeit
erreicht, mit der Luft aus dem Rohr strömt; das Patent stellt gemäß Zeilen 36 bis 37 von
Spalte fest, daß "... die Luft durch
den unteren Einlaß oder
durch die untere Öffnung
frei ausströmen
wird ..."
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Das Rohr gemäß dem Sors-Patent ist vertikal
ausgerichtet. Es ist keine zusätzliche,
nach unten gerichtete Kraft zur Gravitation vorgesehen. Kein Gas
außer
Luft kann erfolgversprechend verwendet werden. Kein Zurückschnellen
des Trägers
wird durch Kompression oder Expan sion eines Gases erreicht. Zudem
bewegt sich der Träger
ausschließlich innerhalb
des vertikalen Rohres.
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Ein Träger (Transporter) wird innerhalb
eines Schafts von einem unteren horizontalen Niveau zu einem oberen
Ende des Schafts angehoben, wobei unter Druck stehende Luft unter
dem Träger
durch Kompressoren entsprechend der Erfindung des US-Patents 3,949,953
von Leslie A. Hopkins zugeführt
wird. Das obere Ende des Schaftes arbeitet mit einer Halteeinrichtung
zum Halten des Trägers
an dieser Position zusammen. Ein Rückschlagventil hindert Luft
daran, das untere Ende des Schafts zu verlassen, wodurch die Abbremsgeschwindigkeit
bei Notfallzuständen
begrenzt ist.
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Das Hopkins-Patent nutzt zusätzlich zur
Gravitation keine nach unten gerichtete Kraft. Ein Zurückschnellen
durch Kompression und durch Expansion eines Gases wird weder angedacht
noch erörtert;
allerdings kann im Betrieb des Rückschlagventils
ein unbeabsichtigtes Zurückschnellen
auftreten, wenn eine erhebliche Luftleckage vorliegt. Außerdem kann
ein Kompressor kein schnelles Beschleunigen bewirken, das in jedem
Fall höchstwahrscheinlich
für den
angegebenen Hauptzweck des Transports von Minenmaterial unerwünscht ist.
Der Träger
ist immer zur Innenseite des Schafts begrenzt. Obwohl die Ansprüche den
Träger
ausschließlich
als "einen Fluidtransporter", bezeichnen, ist
nur Luft für
Kompressoren als Medium zum Übertragen
der Impulskraft offenbart. Zudem sind nur ein vertikaler Schaft
oder Leitung offenbart; wenn eine Leitung beansprucht ist, wird
sie als "senkrechte
Leitung" bezeichnet.
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Das Dämpfen des Aufpralls eines Kolbens auf
eine Weise, die der ähnelt,
die an dem Träger durch
abgestufte Entlüftungsöffnungen
gemäß der Williford-Erfindung
hervorgerufen ist, und das Abbremsrohr gemäß Beard-Patent wird durch eine leicht
unterschiedliche Technik bei der Vorrichtung erreicht, die von dem
US-Patent 3,587,397 von Berge Hagopian abgedeckt ist. Das Hagopian-Patent
ist jedoch das einzige von dreien, das explizit ein Zurückschnellen
verhindern soll. Innerhalb eines einzigen pneumatischen Zylinders
wird ein Gasdruck an einer Seite eines Kolbens aufgebracht, um den
Kolben für
einen Hubabschnitt zu beschleunigen, woraufhin der Kolben einen
Bereich erreicht, an dem ein Abschnitt der Bohrung des Zylinders
vergrößert ist, um
Gas an dem Kolben vorbeiströmen
zu lassen, damit ein Druckausgleich an beiden Seiten des Kolbens erreicht
wird. Die Bewegungsenergie des Kolbens bringt ihn dann in eine Region,
wo die Bohrung ihre Ausgangsabmessungen aufweist. Die Kompression des
Gases vor dem sich bewegenden Kolben bremst anschließend den
Kolben ab. Das Rückschnellen des
Kolbens wird dadurch verhindert, daß Gas bei einer kontrollierten
Rate durch eine Öffnung
hindurch passieren kann, die von dem im wesentlichen geschlossenen
Ende des Zylinders wegführt,
auf das hin der Kolben beschleunigt worden ist.
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Es gibt also keine Vorschläge dahingehend, daß die Vorrichtung
gemäß Patent
3,587,397 bei einem Vergnügungsfahrgeschäft verwendet
werden könnte;
und diese Anlage ist ausschließlich
dazu ausgelegt, ein Zurückschnellen
des Kolbens auszuschließen.
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Das dritte Stand-der-Technik-Patent
von John J. Sassak ist das US-Patent 4,997,060. Ein Träger (eine
Gondel) befindet sich innerhalb einer Rinne. Die Rinne hat einen
Luftdurchlaß an
deren oberen Ende und einen Luftdurchlaß an deren unteren Ende. Ein
Luftmotor kann Luft durch den Luftdurchlaß hindurch drängen. Wenn
der Luft-Motor Luft in die Rinne unterhalb des Trägers bringt,
wird der Träger
angehoben. Zum Abbremsen fällt
der Träger
unter dem Einfluß der
Gravitation. Die Abbremsrate kann erhöht werden, indem Luft aus dem
unteren Bereich des Trägers
durch den Luft-Motor abgezogen wird. Die Abbremsrate kann dadurch
reduziert werden, daß der
obere Durchlaß geschlossen
wird, um ein Vakuum oberhalb des Trägers zu erzeugen, indem der
untere Durchlaß geschlossen
wird oder indem der Luft-Motor dazu ausgelegt wird, zusätzlich Luft
in die Rinne unterhalb des Trägers
einzubringen.
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Die Vorrichtung diese dritten Sassak-Patents wird
ausschließlich
mit Luft betrieben; es wird hauptsächlich beabsichtigt, Bewohner
eines Hochhauses während
eines Notfalls zu bergen; und entsprechend Spalte 2, Zeile 66 und 67 weist
die Vorrichtung einen im wesentlichen vertikalen Schaft oder eine
im wesentlichen vertikale Rinne auf. Es wird bezweifelt, daß ein Luft-Motor
die schnelle Beschleunigung hervorrufen kann, die durch Einbringen
von unter Druck stehendem Gas erzielbar ist. Kein Rückschnellen scheint
beabsichtigt oder erörtert
zu sein. Falls jedoch der untere Durchlaß während des Abbremsens des Trägers geschlossen
wird, ist es schwierig, zu bestimmen, ob ein unbeabsichtigtes Zurückschnellen vermieden
sein würde.
Außerdem
verläßt der Träger niemals
die Rinne.
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ABRISS DER
ERFINDUNG
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Die Erfindung liefert eine Vorrichtung,
wie sie in Anspruch 1 angegeben ist, und ein Verfahren, wie es in
Anspruch 12 angegeben ist. Die Vorrichtung zum Beschleunigen und
Abbremsen von Gegenständen
ermöglicht
es vielen Teilnehmern, die Vorrichtung gleichzeitig zu nut zen; es
kann ein schneller Wechsel von Teilnehmern vorgenommen werden, so daß viele
Teilnehmer während
eines gegebenen Zeitraums die Vorrichtung nutzen können; bei
der Vorrichtung kann zwischen einer schnellen Beschleunigung oder
einer schrittweisen Bewegung in deren anfänglichen Bewegungsrichtung
gewählt
werden; sie kann die Teilnehmer entweder zurückschnellen lassen oder ein
gedämpftes
Anhalten am Ende einer Bewegung in jeder Richtung veranlassen; die
Vorrichtung kann in irgendeiner Ausrichtung angeordnet sein, außer wenn
die Vorrichtung in einem Freier-Fall-Modus betrieben werden soll;
die Vorrichtung kann einen sofortigen Kraftschub oder eine kontinuierliche
Kraftentwicklung zusätzlich
zur Gravitationskraft bereitstellen, um eine spürbare negative Gravitationskraft
zu erzeugen, jedesmal wenn der Teilnehmer zum Boden bewegt wird;
sie hält
stets die Teilnehmer außerhalb
des Zylinders, so daß die
Vorrichtung, wenn sie bei einem Vergnügungsfahrgeschäft genutzt
wird, das Erlebnis des Teilnehmers mit visuellen Eindrücken verstärkt; die
Vorrichtung umfaßt
einen kontinuierlichen oder durchgehenden Strang, so daß dieser
Strang zu keinem Augenblick schlaff wird; und die Vorrichtung verursacht
keine plötzliche
Richtungsänderung
ihres Kolbens, die den Strang, Kolben oder Träger belasten könnte.
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Dies wird mittels eines Aufbaus erreicht,
der einen Kolben umfaßt,
der innerhalb der Bohrung oder des Innenraums eines Gehäuses gleitbar
montiert ist. Das Gehäuse
hat eine erste Öffnung
in der Nähe des
ersten Endes des Gehäuses
und eine zweite Öffnung
in der Nähe
des zweiten Endes des Gehäuses. Das
erste Ende eines Stranges ist an dem Kolben angebracht, bevor der
Strang von der Seite des Kolbens, die dem erste Ende des Gehäuses näher liegt, längs der
Bohrung des Gehäuses
durch die erste Öffnung
hindurch längs
der Außenseite
des Gehäuses durch
die zweite Öffnung
hindurch und wieder längs der
Bohrung des Gehäuses
weitergeführt
wird, bis der Strang zu dem Kolben von der Seite des Kolbens gelangt,
die von dem ersten Ende des Gehäuses
weiter entfernt liegt, und wobei das zweite Ende des Stranges an
dem ersten Ende des Stranges angebracht ist.
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Die erste Öffnung und die zweite Öffnung werden
beide groß genug
ausgebildet, um den Strang frei passieren zu lassen, allerdings
klein genug ausgebildet, damit die Gasmenge, die durch die erste Öffnung und
die zweite Öffnung
hindurch entweicht, nicht den gewünschten Betrieb der Vorrichtung
zum Beschleunigen und Abbremsen behindert. Falls ein Gasverlust
weiter reduziert werden soll, kann der Strang mit einer Substanz,
wie Nylon, beschichtet sein, um eine glatte oder ebene Fläche zu erzeugen.
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Um das Ausrichten des Strangs zu
unterstützen
und Reibungskräfte
zu reduzieren, läuft
vorzugsweise der Strang – nachdem
er die erste Öffnung
verlassen hat, allerdings bevor er längs der Außenseite des Gehäuses weitergeführt wird – um die
erste Scheibe herum oder um eine andere reibungsreduzierende Vorrichtung
herum, welche die Richtung des Stranges verändern kann und beispielsweise
als Lager ausgeführt
ist. Bevor der Strang in die zweite Öffnung eindringt und nachdem
er längs
der Außenseite
des Gehäuses
vorbeigelaufen ist, verläuft
auf ähnliche
Weise der Strang vorzugsweise um eine zweite Rolle oder um eine
andere reibungsreduzierende Einrichtung, welche die Richtung des
Strangs ändern
kann. Ein Gegenstand oder mehrere Gegenstände, insbesondere einschließlich Teilnehmer,
werden an dem Strang direkt befestigt oder können vorzugsweise an einem
Träger
plaziert werden, der direkt an dem Strang angebracht ist.
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Die Position zum Anbringen des Trägers oder
des Gegenstands an dem Strang ist derart ausgewählt, daß der Träger oder der Gegenstand nahe dem
zweiten Ende des Gehäuses
sein wird, wenn der Kolben sich in der Nähe des ersten Endes des Gehäuses befindet,
und daß folglich
der Träger
oder der Gegenstand in der Nähe
des ersten Endes des Gehäuses
sein werden, wenn der Kolben sich in der Nähe des zweiten Endes des Gehäuses befindet.
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Ein Behälter für unter Druck stehendes Gas ist über ein
erstes Einlaßventil
mit dem Gehäuse nahe
dem ersten Ende dieses Gehäuses
verbunden und steht dort mit der Bohrung des Gehäuses in Verbindung. Vorzugsweise
ist dieses erste Einlaßventil ein
Absperrventil, das Gas aus dem Behälter in die Bohrung des Gehäuses, aber
nicht aus der Bohrung des Gehäuses
in den Behälter
strömen
läßt. Der
Behälter
für unter
Druck stehendes Gas ist auch vorzugsweise über ein zweites Einlaßventil
mit dem Gehäuse
nahe dem zweiten Ende dieses Gehäuses
verbunden und steht dort mit der Bohrung des Gehäuses in Verbindung. Dieses
zweite Einlaßventil
ist vorzugsweise ein Absperrventil, das Gas aus dem Behälter in
die Bohrung des Gehäuses,
allerdings nicht aus der Bohrung des Gehäuses in den Behälter strömen läßt.
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Ein Abbremssteuerventil ist mit dem
Gehäuse
verbunden und steht mit der Bohrung des Gehäuses nahe dem ersten Ende des
Gehäuses,
allerdings ausreichend weit von dem ersten Ende des Gehäuses entfernt
in Verbindung, so daß die
Menge von Gas zwischen dem Abbremssteuerventil und dem ersten Ende
des Gehäuses
ausreichen würde,
um den Kolben dämpfend
anzuhalten, sofern dieses Abbremssteuerventil in einer vollständig geöffneten
Position verbleibt. Vorzugsweise ist der On des Abbremssteuerventils
ausreichend nah an dem ersten Ende des Gehäuses, so daß die Gasmenge zwischen dem
Abbremssteuerventil und dem ersten Ende des Gehäuses ausreichend klein sein
wird, um ein Rückschnellen
des Kolbens zu minimieren. Ein Auslaß- oder Entlüftungsventil
ist an dem Gehäuse angebracht
und steht mit der Bohrung des Gehäuses zwischen dem Abbremssteuerventil
und der Position des Kolbens in Verbindung, an welcher der Kolben dem
zweiten Ende des Gehäuses
am nächsten
angenähert
ist.
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Die Vorrichtung zum Beschleunigen
und Abbremsen von Gegenständen
kann in wenigstens fünf Modi
betrieben werden.
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Nur der erste Betriebsmodus erfordert
eine bestimmte Ausrichtung der Vorrichtung. Diese Ausrichtung fordert
nur, daß das
erste Ende des Gehäuses
höher als
das zweite Ende des Gehäuses
liegt. Bei allen Modi ist sie jedoch vorzugsweise derart auszurichten,
daß das
erste Ende des Gehäuses
annähernd
direkt über
dem zweiten Ende des Gehäuses liegt,
was einer vertikalen Ausrichtung entspricht.
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Bei dem ersten Betriebsmodus, der
zur besseren Lesbarkeit "Freier-Fall"-Modus bezeichnet wird,
ist anfangs das Abbremssteuerventil geschlossen; und das Auslaßventil
ist offen. Das erste Einlaßventil
wird anschließend
derart eingestellt, daß Gas bei
einer moderaten Geschwindigkeit in die Bohrung des Gehäuses in
der Nähe
des ersten Endes des Gehäuses
eingebracht wird. Dieses Gas drängt
den Kolben zum zweiten Ende des Gehäuses und folglich die Teilnehmer
zum ersten Ende des Gehäuses.
Wenn das Auslaßventil
geöffnet
ist, kann Gas aus der Bohrung des Gehäuses austreten, wenn der Kolben
zum Auslaßventil
hin gedrückt
wird. Sobald der Kolben an dem Auslaßventil vorbeiläuft, wird
das Auslaßventil geschlossen;
und Gas wird weiterhin in das Gehäuse eingebracht, bis die Teilnehmer
eine gewünschte Höhe erreicht
haben. Das Auslaßventil
wird anschließend
geöffnet,
wodurch das Gewicht der Teilnehmer den Kolben hin zum ersten Ende
des Gehäuses
drücken
kann und die Teilnehmer abgesenkt werden. Das Abbremssteuerventil
wird eingestellt, um Gas bei einer derartigen Geschwindigkeit entweichen
zu lassen, daß die
gewünschte
Abbremsgeschwindigkeit den Teilnehmern vermittelt wird, sobald der
Kolben das Auslaßventil
bei der Bewegung des Kolbens hin zum ersten Ende des Gehäuses erreicht
hat. Bei diesem Modus ist das Abbremssteuerventil derart eingestellt,
daß das
Zurückschnellen
des Kolbens und folglich des Teilnehmers minimiert ist.
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Der zweite Betriebsmodus wird zur
besseren Lesbarkeit als "Hub-
und Anhalt"-Modus
bezeichnet. Bei diesem Betriebsmodus ist das Verfahren zu demjenigen
des "Freier-Fall"-Modus bis auf die
Tatsache identisch, daß der
Teilnehmer den gewünschten
Abstand von dem ersten Ende des Gehäuses erreicht, der bei dem "Freier-Fall"-Modus einer Höhe entspricht – eine Tatsache,
die nicht notwendigerweise in diesem Fall richtig ist, weil der
zweite Betriebsmodus in irgendeiner Ausrichtung der Vorrichtung durchführbar ist.
Sobald der Teilnehmer den gewünschten
Abstand von dem ersten Ende des Gehäuses erreicht hat, wird Gas
schnell in die Bohrung des Gehäuses
durch das zweite Einlaßventil
eingeblasen, und das Auslaßventil
wird geöffnet.
Die Ausdehnung des eingeführten
Gases drückt
dann den Kolben schnell zum ersten Ende des Gehäuses. (Falls die Vorrichtung
zumindest relativ vertikal ausgerichtet ist, wird die nach unten
gerichtete Beschleunigung anfänglich
und eine gewisse Zeit lang, nachdem der Kolben am Auslaßventil
vorbeigelaufen ist, größer als
die Gravitationsbeschleunigung sein, wodurch eine negative (nach
oben gerichtete) Gravitationskraft nachhaltig wahrgenommen wird.)
Gas zwischen dem Kolben und dem ersten Ende des Gehäuses kann
durch das Auslaßventil
austreten, bis der Kolben das Auslaßventil erreicht. Genauso wie
beim "Freier-Fall"-Betriebsmodus wird das Abbremssteuerventil
derart gestellt, daß Gas
bei einer derartigen Geschwindigkeit austreten kann, daß die gewünschte Abbremsgeschwindigkeit
dem Teilnehmer vermittelt wird, sobald der Kolben das Auslaßventil
bei der Bewegung des Kolbens zum ersten Ende des Gehäuses hin
erreicht hat. Bei diesem Betriebsmodus wird das Abbremssteuerventil
auch eingestellt, so daß ein
Zurückschnellen
des Kolbens und folglich des Teilnehmers minimiert ist.
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Die Bezeichnung des dritten Betriebsmodus ist
für eine
bessere Lesbarkeit "Hub-
und Rückschnell"-Modus. Das Verfahren
für den "Hub- und Rückschnell"-Modus ist gleich
dem Verfahren für
den "Hub- und Anhalt"-Modus, außer der
Tatsache, daß das
Abbremssteuerventil geschlossen gehalten wird, so daß, sobald
sich der Kolben dem ersten Ende des Gehäuses nähert, die kinetische Energie
des Kolbens und der Teilnehmer (sowie auch das Gewicht des Teilnehmers, – und des
Trägers,
falls ein Träger verwendet
wird – wenn
das erste Ende des Gehäuses
höher als
das zweite Ende des Gehäuses
ist) wird dazu verwendet, Gas zwischen dem Kolben und dem ersten
Ende des Gehäuses
zu komprimieren, bis die kinetische Energie erschöpft ist
und der Kolben anhält.
Anschließend
wird das Gas expandieren, wodurch der Kolben hin zum zweiten Ende
des Gehäuses
und die Teilnehmer hin zum ersten Ende des Gehäuses gedrängt werden. Wegen des Energieverlusts
beim Entweichen des Gases durch das Auslaßventil ist es unwahrscheinlich,
daß die
restliche kinetische Energie des Kolbens dazu ausreicht, Gas an dem
zweiten Ende des Gehäuses
zu komprimieren. Falls jedoch das erste Ende des Gehäuses höher als das
zweite Ende des Gehäuses
liegt, wird das Gewicht des Teilnehmers – und des Trägers, falls
einer verwendet wird – folglich
den Kolben wieder hin zum ersten Ende des Gehäuses drängen, wo eine anschließende Kompression
und Expansion des Gases ein weiteres Rückschnellen hervorrufen wird;
und die Schwingungen werden weitergehen, bis entweder Energieverluste
verhindern, daß das
ausdehnende Gas ausreichend Energie zum Überwinden des Gewichts des
Teilnehmers – und
des Trägers,
falls einer vorhanden ist – aufweist
oder das Abbremssteuerventil ausreichend geöffnet wird, um das Rückschnellen
zu beenden, wobei auch gedämpft
angehalten wird.
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Die Bezeichnung "erweiterter Hub- und Rückschnell"-Modus wird zur besseren
Lesbarkeit für den
vierten Betriebsmodus verwendet. Dieser Betriebsmodus unterscheidet
sich von dem "Hub-
und Rückschnell"-Modus nur darin,
daß (1)
das Auslaßventil
niemals offen ist, um den erheblichen Verlust von Energie zu vermeiden,
der auftritt, wenn Gas aus der Bohrung des Gehäuses durch das Auslaßventil austritt,
und daß (2)
das komprimierte Gas in das zweite Ende des Gehäuses bei einem höheren Druck eingeblasen
wird als bei dem "Hub-
und Rückschnell"-Betriebsmodus – hauptsächlich weil,
wenn das Auslaßventil
in einer geschlossenen Position gehalten wird, der Druck an der
Seite des Kolbens hin zum ersten Ende des Gehäuses im wesentlichen größer als
der atmosphärische
Druck sein wird, der bei dem offenen Auslaßventil herrschen würde. Ohne
die Energieverluste durch das Auslaßventil hindurch werden eine
Kompression und eine Expansion von Gas am zweiten Ende des Gehäuses sowie
am ersten Ende des Gehäuses
eine beträchtliche
Zeit lang auftreten, d. h. bis die geringeren Energieverluste innerhalb
des Systems die Gesamtenergie des Systems bis zu dem Zeitpunkt aufgebraucht
hat, an dem eine Kompression nicht wahrnehmbar ist, oder bis das
Abbremssteuerventil geöffnet
und gestellt wird, um den Kolben dämpfend anzuhalten.
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Außerdem treten bei diesem erweiterten "Hub- und Rückschnell"-Modus wiederholte
Schwingungen sogar dann auf, wenn die Vorrichtung zum Beschleunigen
und Abbremsen von Objekten horizontal ausgerichtet ist, d. h. falls
das erste Ende des Gehäuses
auf der gleichen Höhe
wie das zweite Ende des Gehäuses
liegt.
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Schließlich wird der fünfte Modus
als "Anfangshub"-Modus bezeichnet.
Bei diesem Betriebsmodus verbleibt das Auslaßventil ständig offen. Das Abbremssteuerventil
ist anfänglich
geschlossen. Eine solch große
Menge komprimierten Gases wird derart schnell durch das er ste Einlaßventil
in die Bohrung am ersten Ende des Gehäuses eingeblasen, daß der Kolben
schnell an dem Auslaßventil
vorbeiläuft,
daß eine
erhebliche Gasmenge zwischen dem Kolben und dem zweiten Ende des
Gehäuses
verbleibt und die kinetische Energie des Systems so groß ist, daß der Kolben
das Gas an dem zweiten Ende des Gehäuses komprimiert, bis diese
kinetische Energie aufgebraucht ist und der Druck an dem zweiten
Ende des Gehäuses
zusammen mit irgendeiner Gewichtskomponente des Teilnehmers, – und des
Trägers,
falls einer verwendet wird – die
parallel zur Bohrung des Gehäuses
liegt und zum zweiten Ende des Gehäuses hin ausgerichtet ist,
den Kolben zum ersten Ende des Gehäuses hin drängt, wo Gas wieder komprimiert
und expandiert wird. Die durch das wiederholte Komprimieren und
Expandieren von Gas am ersten Ende und am zweiten Ende des Gehäuses hervorgerufenen
Schwingungen werden fortgeführt,
bis die Energieverluste innerhalb des Systems die Gesamtenergie
des Systems zu dem Zeitpunkt aufbrauchen, an dem eine Kompression nicht
wahrnehmbar ist, oder bis das Abbremssteuerventil geöffnet und
gestellt wird, um den Kolben dämpfend
anzuhalten.
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Falls eine Vorrichtung zum Beschleunigen und
Abbremsen von Gegenständen
nur in dem "erweiterten
Hub- und Rückschnell"-Modus betrieben werden
soll, könnte
selbstverständlich
das Auslaßventil
weggelassen werden, weil es in diesem Modus nie geöffnet wird.
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Falls eine Vorrichtung zum Beschleunigen und
Abbremsen von Gegenständen
nur in dem "Anfangshub"-Modus betrieben
wird, könnte
auf ähnliche Weise
das Auslaßventil
durch eine Öffnung
ersetzt werden, weil das Auslaßventil
in diesem Modus ständig
offen bleibt; und die Verbindung des Behälters für unter Druck stehendes Gas
mit dem zweiten Ende des Gehäuses über das
zweite Einlaßventil
könnte eliminiert
werden, weil beim "Anfangshub"-Modus Gas nicht
in das zweite Ende des Gehäuses
eingeblasen wird. Aus diesem gleichen Grund könnte die Verbindung des Behälters für unter
Druck stehendes Gas mit dem zweiten Ende des Gehäuses über das zweite Einlaßventil
bei dem "Freier-Fall"-Modus weggelassen
werden, falls die Vorrichtung nur für diesen oder jenen Modus und
den "Anfangshub"-Modus zu verwenden
ist.
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Immer dann, wenn ein Rückschnellen
gewünscht
ist, – entweder
am ersten Ende des Gehäuses
oder am zweiten Ende des Gehäuses – könnte zudem
ein zusätzliches
Gas an dem Ende eingeblasen werden, wo das Rückschnellen erwünscht ist,
um sowohl den Abstand zu erhöhen,
um den der Kolben und folglich der Teilnehmer – und der Träger, falls
ein Träger
verwendet wird – zurückschnellen
würde,
als auch die Anzahl von Rückschnellvorgängen zu
erhöhen,
die auftreten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine bevorzugte Grundausführung
der Vorrichtung zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen.
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2 weist
Hinzufügungen
zu der Ausführung
gemäß 1 auf: eine Erweiterung
zum Erhöhen
des Volumens der Bohrung an dem zweiten Ende des Gehäuses, ein
Absperrventil, um Luft in die Erweiterung einströmen zu lassen, einen Kompressor,
Anschläge
für den
Träger,
einen Computer und eine Halteeinrichtung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Wie in 1 dargestellt
ist, umfaßt
die bevorzugte Ausführung
der Vorrichtung zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen ein
Gehäuse 1,
das eine Bohrung oder einen bohrungsförmigen Innenraum 2 enthält. Ein
Kolben 3 ist gleitbar innerhalb der Bohrung 2 montiert
und kann sich frei längs
der Bohrung 2 bewegen.
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Das Gehäuse 1 hat eine erste Öffnung 4 nahe
dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 und eine zweite Öffnung 6 nahe
dem zweiten Ende 7 des Gehäuses 1. Das erste
Ende 8 eines Stranges 9 ist an dem Kolben 3 angebracht,
bevor der Strang 9 von der Seite 10 des Kolbens 3,
die dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 näher liegt,
längs der
Bohrung 2 des Gehäuses 1 durch
die erste Öffnung 4 hindurch
längs der
Außenseite 11 des
Gehäuses 1 durch
die zweite Öffnung 6 hindurch
und wieder längs
der Bohrung 2 des Gehäuses 1 weitergeführt wird,
bis der Strang 9 zum Kolben 3 von der Seite 12 des Kolbens 3 gelangt,
die von dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 weiter entfernt
ist, und das zweite Ende 13 des Stranges 9 ist
an dem ersten Ende 8 des Stranges 9 angebracht.
Die erste Öffnung 4 und
die zweite Öffnung 6 sind
beide groß genug
ausgebildet, um den Strang 9 frei passieren zu lassen,
allerdings eng genug, so daß die
Gasmenge, die durch die erste Öffnung 4 und
die zweite Öffnung 6 hindurch
austreten soll, nicht den gewünschten
Betrieb der Vorrichtung zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen beeinträchtigt.
Wie oben erwähnt,
kann der Strang 9, falls Gasverluste wünschens werterweise weiter reduziert
werden sollen, mit einer Substanz, wie Nylon, beschichtet sein,
um eine glatte oder ebene Fläche zu
erzeugen.
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Um das Ausrichten des Stranges 9 zu
unterstützen
und Reibungskräfte
zu verringern, verläuft der
Strang 9 – nachdem
er die erste Öffnung 4 verlassen
hat, allerdings bevor er längs
der Außenseite 11 des
Gehäuses 1 weitergeführt ist – vorzugsweise
um eine erste Scheibe oder Rolle 14 oder eine andere reibungsreduzierende
Einrichtung, welche die Richtung des Stranges ändern kann und beispielsweise als
Lager ausgeführt
ist. Bevor der Strang 9 in die zweite Öffnung 6 gelangt und
nachdem er längs
der Außenseite 11 des
Gehäuses 1 weitergeführt wurde, läuft der
Strang 9 vorzugsweise um eine zweite Scheibe oder Rolle 15 oder
eine andere reibungsreduzierende Einrichtung, welche die Richtung
des Stranges 9 ändern
kann.
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Ein Träger 16 zum Halten
eines oder mehrerer Teilnehmer 17 ist an dem Strang 9 derart
angebracht, daß der
Träger 16 in
der Nähe
des zweiten Endes 7 des Gehäuses 1 sein wird,
wenn der Kolben 3 nahe dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 liegt,
und folglich daß der
Träger 16 in
der Nähe
des ersten Endes 5 des Gehäuses 1 sein wird,
wenn der Kolben 3 nahe dem zweiten Ende 7 des
Gehäuses 1 ist.
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Ein Behälter 18 für unter
Druck stehendes Gas ist über
ein erstes Einlaßventil 19 mit
dem Gehäuse 1 nahe
dem ersten Ende 5 dieses Gehäuses 1 verbunden und
steht dort mit der Bohrung 2 des Gehäuses 1 in Verbindung.
Vorzugsweise ist dieses erste Einlaßventil 19 ein Absperrventil,
das Gas von dem Behälter 18 in
die Bohrung 2 des Gehäuses 1,
allerdings nicht aus der Bohrung 2 des Gehäuses 1 in
den Behälter 18 einströmen läßt. Der
Behälter 18 für unter
Druck stehendes Gas ist ebenfalls vorzugsweise über ein zweites Einlaßventil 20 mit
dem Gehäuse 1 nahe
dem zweiten Ende 7 dieses Gehäuses 1 verbunden und
steht dort mit der Bohrung 2 des Gehäuses 1 in Verbindung.
Dieses zweite Einlaßventil 20 ist vorzugsweise
ein Absperrventil, das Gas aus dem Behälter 18 in die Bohrung 2 des
Gehäuses 1,
allerdings nicht aus der Bohrung 2 des Gehäuses 1 in
den Behälter 18 einströmen läßt.
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Ein Abbremssteuerventil 21 ist
mit dem Gehäuse 1 verbunden
und steht mit der Bohrung 2 des Gehäuses 1 nahe dem ersten
Ende 5 des Gehäuses 1 in
Verbindung, liegt allerdings ausreichend weit von diesem ersten
Ende 5 des Gehäuses 1 entfernt,
so daß die
Gasmenge zwischen dem Abbremssteuerventil 21 und dem ersten
Ende 5 des Gehäuses 1 dazu
ausreichen würde,
den Kolben 3 dämpfend
anzuhalten, wenn dieses Abbremssteuerventil 21 in einer vollständig geöffneten
Position verbleiben sollte. Vorzugsweise wird der Ort des Abbremssteuerventils auch
ausreichend nah an dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 sein,
so daß die
Gasmenge zwischen dem Abbremssteuerventil 21 und dem ersten
Ende 5 des Gehäuses 1 ausreichend
klein sein wird, um das Rückschnellen
des Kolbens 3 zu minimieren.
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Ein Auslaßventil 22 ist an
dem Gehäuse 1 angebracht
und steht mit der Bohrung 2 des Gehäuses 1 zwischen dem
Abbremssteuerventil 21 und der Position des Kolbens 3 in
Verbindung, an welcher der Kolben 3 dem zweiten Ende 7 des
Gehäuses 1 am nächsten angenähert ist.
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Die Vorrichtung zum Beschleunigen
und Abbremsen von Gegenständen
arbeitet in wenigstens fünf
Betriebsmodi, wie oben im Abschnitt Abriß der Erfindung beschrieben
ist.
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Einige optional bevorzugte Komponenten
für die
Vorrichtung zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen sind
in 2 dargestellt.
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Um die Neigung zu einer Verringerung
des Gasdrucks zu schwächen,
der in der Bohrung 2 an dem zweiten Ende 7 des
Gehäuses 1 hervorgerufen wird,
wenn sich der Kolben 3 von dem zweiten Ende 5 des
Gehäuses 1 wegbewegt,
welche Verringerung selbst dazu neigen würde, die Beschleunigung des Kolbens 3 zu
verringern, ist eine Erweiterung oder Verlängerung 23 dem Gehäuse 1 hinzugefügt, um das
Volumen der Bohrung 2 an dem zweiten Ende 7 des
Gehäuses 1 zu
erhöhen.
Um sicherzustellen, daß der
Druck des Gases in der Bohrung 2 am zweiten Ende 7 des
Gehäuses 1 niemals
unter Atmosphärendruck
fällt,
ist ein Absperrventil 24, das sowohl mit der Atmosphäre als auch
der Bohrung 2 verbunden ist, an die Verlängerung 23 angeschlossen,
so daß Luft
von der Atmosphäre
in die Bohrung 2 innerhalb der Verlängerung 23, aber nicht
aus der Bohrung 2 innerhalb der Verlängerung 23 in die
Atmosphäre strömen kann.
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Vorzugsweise ist das in der Vorrichtung
zum Beschleunigen und Abbremsen von Gegenständen genutzte Gas Luft. Daher
ist ein Kompressor 25 an dem Behälter 18 für unter
Druck stehendes Gas angebracht und mit dem Behälter 18 für unter
Druck stehendes Gas verbunden, um Atmosphärenluft abzuziehen, diese Luft
zu komprimieren und diese komprimierte Luft dem Behälter 18 zuzuführen.
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Um sicherzustellen, daß der Träger 16 sich nicht
näher als
gewünscht
dem ersten Ende 5 des Gehäuses 1 nähert, ist
ein erster Anschlag 26 am Gehäuse 1 in
der Nähe
des ersten Endes 5 des Gehäuses 1 angebracht.
Um auf ähnliche
Weise sicherzustellen, daß sich
der Träger 16 nicht
näher als
gewünscht
dem zweiten Ende 7 des Gehäuse 1 nähert, ist
ein zweiter Anschlag 27 mit dem Gehäuse 1 in der Nähe des zweiten
Endes 7 des Gehäuses 1 verbunden.
(Falls das Gehäuse 1 innerhalb
einer Tragstruktur angeordnet ist, würden der erste Anschlag 26 und der
zweite Anschlag 27 eher an dieser Tragstruktur angebracht
sein, als direkt mit dem Gehäuse 1 verbunden
zu sein; und der Träger 16 würde sich
längs der
Außenseite
dieser Tragstruktur bewegen. Tatsächlich würde die Tragstruktur selbst
vorzugsweise den zweiten Anschlag 27 bilden.)
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Das erste Einlaßventil 19, das zweite
Einlaßventil 20,
das Abbremssteuerventil 21 und das Auslaßventil 22 werden
vorzugsweise durch einen Computer 28 gesteuert, der mit
dem ersten Einlaßventil 19,
mit dem zweiten Einlaßventil 20,
mit dem Abbremssteuerventil 21 und dem Auslaßventil 22 elektrisch
verbunden ist.
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Ebenfalls bevorzugt sind eine oder
mehrere Halteeinrichtungen 29 irgendeines Typs, die im Stand
der Technik wohl bekannt sind, (beispielsweise als Bremse ausgeführt, die
Reibblöcke
gegen den Träger 16 drückt) mit
dem Gehäuse 1 in
der Nähe des
ersten Endes 5 des Gehäuses 1 verbunden,
um den Träger 16 an
der Stelle der Halteeinrichtung 29 zu halten und dadurch
die Erwartungshaltung des Teilnehmers oder der Teilnehmer 17 zu
erhöhen,
bevor Gas durch das zweite Einlaßventil 20 beim "Hub- und Anhalt"-Modus, "Hub- und Rückschnell"-Modus und beim "erweiterten Hub-
und Rückschnell"-Modus anfänglich eingebracht
wird und bevor oder sogar nachdem das Auslaßventil 22 geöffnet worden
ist, nachdem der Teilnehmer oder die Teilnehmer die gewünschte Höhe beim "Freier-Fall"-Modus erreicht hat oder
haben.