EP0318410B1 - Kybernetischer Springbrunnen mit Lichtorgel - Google Patents

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EP0318410B1
EP0318410B1 EP88500112A EP88500112A EP0318410B1 EP 0318410 B1 EP0318410 B1 EP 0318410B1 EP 88500112 A EP88500112 A EP 88500112A EP 88500112 A EP88500112 A EP 88500112A EP 0318410 B1 EP0318410 B1 EP 0318410B1
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fountain
liquid
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musical
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Emilio Carretero Alba
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/08—Fountains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2121/00—Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2121/02—Use or application of lighting devices or systems for decorative purposes, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for fountains

Definitions

  • This object is to be achieved by taking advantage of the immense possibilities offered by present technology of cybernetic science and those related to it such as robotics, data processing, remote control, and the like.
  • the fountain thus has various circuits that "play" with one another, forming various combinations that are presented sequentially in time.
  • the fountain can incorporate a program and even arrive at the rhythm of a musical piece, as is the case with recent embodiments.
  • the devices for varying the flow are in the fountain machine room, and for reasons of cost cannot be extended to each of the water jets. Instead, they block the few circuits that group various jets, and which therefore channel considerable water flows.
  • the jets appear or disappear in groups, it is not possible to dispense a symmetry of composition, therefore the style of the fountain maintains its classic character.
  • the flows to be put into play require long stopping times, to avoid problems by water hammer or vibration, which in turn causes delayed responses in proportion to the inertias of these circuits.
  • This characteristic together with the use of a relatively small number of independent circuits, causes little flexibility to exist in the programming of such displays.
  • the response times are generally not compatible with other elements of a noninertial character (illumination, music, laser, etc.), which ordinarily are incorporated in modern fountains.
  • the present fountain continues to be planned as a group of independent circuits, each of them made up of various jets. For this reason, they can adopt a geometric composition of classic style.
  • the times of response to the changes are high, while the combination possibilities are limited, since the number of independent circuits that come into play rarely exceeds ten.
  • FIGs 1a and 1b An example of the water displays of a prior art fountain, appears in Figures 1a and 1b. These figures describe an electromechanical fountain of medium size and circular shape, with plays of water and light, which, in its most representative combinations or plays, typically responds to the aquatic architecture.
  • the fountain has four independent circuits that can appear and disappear individually in the course of the program or sequence of plays of the fountain.
  • FIG 1a these circuits are represented in four separate views: a central vertical jet (1); surrounded by a palm tree of eight parabolic jets (2); while on the outside, a crown of twenty four vertical jets (3) are located in the average diameter of the fountain.
  • a cybernetic fountain can be compared to a computer display screen, in which each element or pixel has an individualized, simultaneous control of its intensity and color parameters, with noninertial variation.
  • the expressive possibilities of such screens do not depend either on the screen itself or the power of the computer to which they are connected, as is the case of their application to animated drawings.
  • a cybernetic fountain can be structured by having a sufficiently extensive network of nozzles and color projectors. The selective operation of various groups of elements according to a program can give rise to an infinity of figures and generies, even with synchronized movement in the pool of the fountain. Objects such as fish, boats, flowers, trees, abstract bodies, ballerinas, and the like can appear, move and dance with the only limitations being the imagination of the designer and the programmer of the fountain.
  • Spanish Patent Application No. 8700079 represents an effort to achieve the multiple effects outlined above, with Figure 2 illustrating in this sense an approximation of the expressive characteristics of such a cybernetic fountain.
  • This figure represents a small group of vertical jets, which governed by this principle, and used to create mobile figures that are transmitted along the fountain in the same way that a disturbance is moved in an undulating movement without a transmission of material.
  • Figure 2a represents advancing sails, while 2b represents recurring waves.
  • Figure 1 represents advancing sails
  • 2b represents recurring waves.
  • Figure 1 the only possible movement is in unidimensional height, i.e., the jet only rises or drops
  • another dimension is gained in the cybernetic fountain, either in the direction crosswise to the observer or in depth.
  • To this new spatial dimension is to be added the dimension gained in figurative expression, as well as the capability of synchronizing each water point with a light projector.
  • equal expressive richness can be achieved.
  • the freedom of expression should be total; it would not be necessary to be subject to a composition of classical symmetry. Since each jet is independent of the rest, the water would take on a protagonist role and could carry on a dialogue with the light in time with the music. Even without music, the most varied designs and movements could be created.
  • the fountain could then be considered as a medium of expression of sufficient category in the service of present art.
  • the present fountain is designed to obtain an individualization of its elemental jets, with the possibility of its direct operation by a microprocessor. Since this response belongs to a noninertial element, it is possible not only to totally integrate water, light and music but also to achieve a flexibility and total freedom in the design, so that the fountain can satisfy, with shapes and original movements, the creative requirements of modern art.
  • the applicant discovered a way of associating color with music based on the close nature of the two phenomena, considered both in their physical aspect and in that of provoking psychic sensations.
  • the objective is to produce at least seven differentiated colors to which the seven notes of the diatonic scale (Do-Re-Mi-Fa-So-La-Ti) are made to correspond.
  • color is made up of these characteristics distinct from that of space and time, light being the aspect of radiant energy which man perceives through the sensations that are produced by the stimulation of the retina.”
  • the red-green mixture provides the yellow hue, green-blue the cyan hue and the blue-red the magenta; the sum of the three provides white.
  • the luminous flux is controlled by a physical device, we observe that it is possible to obtain a broad range of X colors by additive mixtures of the components R, G, B in suitable proportions. Therefore, we can measure and quantify the hue of each color obtained as a function of R, G and B.
  • the amounts of the components R, G, B necessary to obtain an arbitrary color can be obtained by an integration process.
  • the values of X and Y for the arbitrary color are calculated from the above formulas and the point that represents this color can then be drawn on the chromatic diagram. It turns out that if the color is saturated, belonging to the natural spectrum or rainbow, its image is found on the contour curve, while if it is light (or not saturated), its image is toward the inside or point C, this latter being the representation of white.
  • a projector would establish the following levels for its lamps: red lamp, 2 levels (turned off and turned on 100%); green lamp, 2 levels (turned off and turned on 100%); blue lamp, 3 levels (turned off, turned on 50% and turned on 100%); white lamp, 4 levels (turned off, turned on 40%, turned on 70% and turned on 100%).
  • the range of hues in this case, would take in seven tones: red, yellow (red plus green), green, cyan (green plus blue), blue, purple (red plus 100% blue) and magenta (red plus 50% blue), which can be perfectly associated with the notes of the diatonic scale Do-Re-Mi-Fa-So-La-Ti; further the notable circumstance arising that if the notes Do-Mi-So appear simultaneously (which is the basic fifth chord), the associated color would be the additive mixture of red, green and blue, which is equivalent to white.
  • the white lamp at its four power levels will provide an increasing and repeated scale of more or less saturated hues.
  • the musical octave Do (-1) to Ti (-1) can be represented by the above-mentioned tones without adding white light (i.e., in its saturated range), while a high octave Do (+2) to Ti (+2) is represented by the same color nuances, but this time with the strong addition of white (white lamp at 100%).
  • the fountain microprocessor means working in real time, perform a filtering of the musical signal to identify the note or notes present, and in accordance with the algorithm set forth above of music-color association, perform the regulated operation of each lamp.
  • a color organ can be created by placing in a cybernetic fountain a variable number of projectors of an infinity of colors according to the invention. As these projectors emit their light against the water, the nozzles and other elements, if they are able to support the light, provide an organ of colors, i.e., a scenario divided into independent color sectors.
  • rhythmic color successions can be obtained: i.e., compositions in which the light runs along the entire scenario changing with as much rapidity as the musical sounds.
  • color melodies On the color organ, it is possible to establish what can be called "color melodies.”
  • the color-music correspondence as the microprocessor means establish it, is one-to-one, so that, when a "color melody" is established, we can see the color of music, just as we can hear the music. This possibility opens up a field of scenic investigations of the greatest interest.
  • a variable group can be set aside, so that each group forms a rhythm conveyor.
  • the pulsating movement of each rhythm conveyor is achieved by the fountain microprocessor means each time a musical accent is produced.
  • the pulses of the different rhythm conveyors established in the fountain can be simultaneous among themselves or alternating, depending on the scenographic criteria, with the characteristic time of the interpreted musical piece being able to be represented in this way.
  • FIGS 1a, 1b, 2a and 2b have already been described on the occasion of setting forth the prior art.
  • the essential components of a cybernetic fountain according to the invention are detailed below with reference to the block diagram of Figure 3, in which are seen the blocking elements, also called individualized variable valves, T for each jet, light elements I, acoustic elements S, a microprocessor mP for controlling the fountain with its specific program, and hydraulic and electric means for connecting all the elements together.
  • variable valves T are connected to the water network by suitable connecting means at the same time they are connected to microprocessor element MP to which light element I and acoustic element S are also connected.
  • Music reproduction equipment EM provides suitable input or excitation signals for the microprocessor MP, which, following the instructions of specific program PR, works out the output signals for the synchronized control of the visible elements of the fountain.
  • variable valves are available in sufficient number to provide the desired effects.
  • Each of the valves will be characterized by water ejection means or nozzles, means for flow regulation (or variable stoppers) and means for control and electric connection to the microprocessor.
  • Figure 4 represents by way of nonlimiting illustration a view in longitudinal section along the main axis of a valve which embodies the means for flow regulation according to the invention.
  • This valve of cylindrical symmetry, includes body (1) which incorporates a lateral mouth (2) for intake of the water, which is connected the discharge pipe of the cybernetic fountain. Inside said cylindrical body are two bearings (3) and (4) and a sealing jacket (5).
  • valve and water nozzle All these elements can be disassembled (although for greater clarity this feature has not been shown in the drawing) to allow maintenance or replacing of the remainding parts of the valve and water nozzle.
  • the body ends at the upper part in a water output mouth (6) to which is connected the ejecting nozzle which produces the jet of the fountain which is controlled by this valve.
  • the water flow follows the path marked by the arrows, from intake mouth (2) to output (6).
  • Bearing (4) is fastened to body (1) by rods or spokes with a small section to allow the free passage of the water through this zone.
  • the stopper mechanism independent of the body, is a sliding unit that is made up of a plug (7) solidly united to shaft (8) and to ferromagnetic core (9). In the closed position, which is represented in Figure 4, plug (7), by the action of spring (10), is pressed against the seat of valve orifice (11), so that the flow is cut off, since there is no communication between intake cavity (12) and output cavity (13). This stopper unit slides on bearings (3) and (4).

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Claims (17)

  1. Kybernetischer Zierbrunnen, der eine Vielzahl von Düsen aufweist, die jeweils einen Flüssigkeitseinlaß (2) und einen Flüssigkeitsauslaß (6) aufweisen und die dazu dienen, einen Flüssigkeitsstrom durchfließen zu lassen, ein System zur Steuerung der Düsenströmungen und ein oder mehrere Stücke einer dekorativen Vorführausstattung, die untereinander koordiniert sind, wobei die Steuerung der Düsenströmungen individualisiert sind und jede von einer Mikroprozessoreinrichtung (mP) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem der Düsenströmungen aus einem Ventil besteht, das angepaßt ist, die Flüssigkeitsströmung durch die Düsen zu variieren, welches im allgemeinen aufweist ein zylindrisches Körperteil (1), das einen Einflußöffnungsraum (2), einen Ausflußöffnungsraum (6) und eine Ventilbohrung (11) zwischen ihnen aufweist, um eine Verbindung der Flüssigkeitsströmung zwischen diesen Öffnungsräumen herzustellen, eine Einrichtung zur selektiven Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch die Ventilbohrung, die ein Steckteil (7) aufweist, das längs eines zentralen Schafts (8) des Ventils zwischen einer geschlossenen Position, in der das Steckteil (7) im wesentlichen verhindert, daß die Flüssigkeit durch die Ventilbohrung (11) strömt, und einer offenen Position, in der eine vorbestimmte Menge von Flüssigkeit durch die Ventilbohrung (11) zirkuliert bewegt werden kann eine Einrichtung (16) zum Ziehen des Steckteils (7) in Richtung auf die geschlossene Position, und eine Einrichtung (14, 15), um das Steckelement (7) in die offene Position zu bewegen, um zu erlauben, daß die vorbestimmte Menge von Flüssigkeit durch die Ventilbohrung (11) zirkuliert, wobei die Bewegungseinrichtung eine elektromagnetische Steuereinrichtung (14) einschließt, die in der Lage ist, Kräfte vorzusehen, die das Steckelement in irgendeine von einer Vielzahl von Positionen bewegen, wobei jede Position ermöglicht, eine unterschiedliche Menge von Flüssigkeit durch die Ventilbohrung (11) zu zirkulieren, so daß, wenn die Ventilbohrung (11) offen ist, eine vorbestimmte Menge von Flüssigkeit durch die Ventilbohrung (11) zirkuliert, und durch diesen Auslaßöffnungsraum (13) austritt und weiter dadurch gekennzeichnet, daß das dekorative Vorführausstattungsstück oder die Vorführungsausstattungsstücke der Ausrichtung aus einem oder mehreren Rhythmusübertragungseinrichtungen (Fig. 6 a und 6 b) und aus einem oder mehreren tauchbaren Lichtstrahlereinheiten (Fig. 5 a und 5 b) bestehen, wobei jede Rhythmusübertragungseinrichtung aus einer Gruppe von Strahlen (Fig. 7 a - 7 c) besteht, in einer variablen Anzahl, die ausgewählt wird aus der Einheit von Strahlen (32), die die Wasserarchitektur des Brunnens darstellt und dazu dient, den Rhythmus eines bestimmten Musikstückes anzuzeigen, das widergegeben wird in Synchronisation mit dem Brunnen, wobei die Anzeige des Rhythmus durch eine pulsierende Bewegung der Strahlen der Rhythmusübertragungseinheit jedesmal erzielt wird, wenn ein musikalischer Akzent erzeugt wird, wobei die in dem Brunnen erzeugten Impulse der unterschiedlichen Rhythmusübertragungseinrichtungen gleichzeitig zueinander oder alternierend sein können, womit weiterhin eine Darstellung der Zeit des Musikstückes vorgesehen wird, und wobei jeder der tauchbaren Lichtstrahler (Fig. 5 a und 5 b) der Lichtstrahlereinheiten aus 4 roten, grünen und blauen (28 - 30) Lampen bestehen, die mit kontinuierlich und individuell gesteuerter Leistung elektrisch versorgt werden.
  2. Brunnen nach Anspruch 1, wobei das Ventilsteckteil (7) eine oder mehrere axiale Bohrungen (18) einschließt, um den Druck der Flüssigkeiten auf beiden Seiten des Steckteils (7) auszugleichen, um das Öffnen und das Verschließen des Ventils zu ermöglichen, unabhängig von dem Druck der Flüssigkeit in der Düse.
  3. Brunnen nach Anspruch 2, wobei dieses Steckteil (7) auf einem Schaft (8) montiert ist, wobei ein Ende sich durch die Ventilbohrung (11) erstreckt und wobei dessen anderes Ende einen ferromagnetischen Kern (9) einschließt, der von der elektromagnetischen Steuereinheit gesteuert wird.
  4. Brunnen nach Anspruch 1, wobei das Auslaßende der Düse weiterhin einen Sprühkopf aufweist, um ein vorbestimmtes Muster oder einen Strömungseffekt zu bilden.
  5. Brunnen nach Anspruch 1, wobei die Belastungseinrichtung eine Feder (10) einschließt.
  6. Brunnen nach Anspruch 5, wobei die Feder (10) durch einen Mantel (5) davor geschützt wird, daß sie der Flüssigkeit ausgesetzt wird, wobei ein Ende des Mantels (5) das Steckteil (7) und einen Teilverschluß (20) zwischen dem Steckteil (7) und dem Mantel (5) einschließt.
  7. Brunnen nach Anspruch 6, wobei das Steckteil (7) wenigstens eine axiale Bohrung (18) aufweist, um den Druck der Flüssigkeit in diesem Mantel (1) mit dem Druck auszugleichen, der auf der entgegengesetzten Seite des Steckteils (7) vorherrscht.
  8. Brunnen nach Anspruch 6, wobei der Verschluß (20) eine Bohrung hat, die ausreichend ist zu verhindern, daß Rückstände in Partikelform, die die Bewegung des Steckteils (7) zwischen seiner offenen und geschlossenen Position stören.
  9. Brunnen nach Anspruch 3, wobei der Schaft (8) zwischen wenigstens 2 Trageteilen (3, 4) montiert ist, um eine Axialbewegung des Schafts (8) und dem Steckteil (7) zwischen der offenen und geschlossenen Position zu erlauben.
  10. Brunnen nach Anspruch 3, wobei die elektromagnetische Steuereinrichtung eine elektromagnetische Spule (14) aufweist, die, wenn ein Potential angelegt wird, in der Lage ist, den ferromagnetischen Kern (9) in irgendeine einer Vielzahl von Positionen zu bewegen, uni die Kraft zu kompensieren, die von der Belastungseinrichtung zugeführt wird, womit die Ventilbohrung (11) geöffnet wird, um eine vorbestimmte Flüssigkeitsströmung durch diese zu erlauben.
  11. Brunnen nach Anspruch 10, wobei die elektromagnetische Spule (14) in der Weise ausgelegt ist, so daß das Anlegen des Potentials dazu führt, daß das Steckteil (7) zwischen einer offenen Position für die maximale Flüssigkeitsströmung durch die Ventilbohrung (11) und einer im wesentlichen geschlossenen Position variiert.
  12. Brunnen nach Anspruch 1, wobei ein Effekt, der durch wenigstens ein dekoratives Ausstattungsstück erzeugt wird, das der Mikroprozessoreinrichtung in einem Wirkungszusammenhang zugeordnet ist, mit der Flüssigkeitsströmung koordiniert ist.
  13. Brunnen nach Anspruch 12, wobei das dekorative Ausstattungsstück oder die dekorativen Ausstattungsstücke wenigstens ein Lichtpunkt, eine Musikvorrichtung (EM) oder ein Laserstrahlprojektor sind.
  14. Brunnen nach Anspruch 5, wobei die Mikroprozessoreinrichtung (MP) in der Weise programmiert ist, daß das Anlegen eines Potentials an die elektromagnetische Spule (14) ermöglicht wird, um eine Kraft zu bilden, die größer ist als die der Vorspannung der Feder (10), um das Steckteil (7) zu bewegen, womit die Ventilbohrung (11) geöffnet wird.
  15. Brunnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rhythmusübertragungseinrichtung (Fig. 6 a und 6 b) aus 2 vertikalen Reihen (32) von Strahlen besteht, die sich von ausrichtbaren Düsen (37) erheben, die mechanisch durch einen Elektromagneten (38) oder eine andere tauchbare elektromechanische Einrichtung betrieben werden, dessen Gleichgewichtsposition der Vertikalität der 2 Reihen (32) entspricht, während die Position der Aktivierung durch das Eintreffen eines elektrischen Impulses zu dem Elektromagneten, synchron mit jedem Akzent der Musik, der Neigung der 2 Reihen (32) entspricht, wobei die diesbezüglichen Strahlen sich im Raum kreuzen und diese Bewegung entsprechend dem 2/2 - 3/4-Rhythmus, etc. durchgeführt wird, die der Bewegung der Musiknoten entspricht, aufgrund der Steuerung durch die Mikroprozessoreinrichtung (mP).
  16. Brunnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder Lichtstrahler (Fig. 5 a und 5 b) in der Weise ausgelegt ist, daß als eine Funktion der Leistung, die jeweils seinen roten, grünen, blauen und weißen colorierten Lampen (22 - 31) zugeordnet ist oder die mit entsprechenden Filtern vorgesehen sind, der Grundbereich der Farben, erhalten durch additive Mischung, vorzugsweise bestehend aus rot, gelb, grün, zyan, blau, violett und magenta, wobei im Fall einer Entsprechung mit der diatonischen Musikskala oder 12 Farben pro Oktave, wenn die chromatische Skala benutzt wird, diese Farben mit unterschiedlichen Sättigungsgraden jeder Farbe erhalten werden oder Weißsättigungsgraden als eine Funktion der variablen Mischung des Lichts, das jeder Oktave der Musikskala zugeordnet ist und wobei die Steuerung der Leistung dieses Licht einer jeden Lichtstrahlung (Fig. 5 a und 5 b) definiert, mit der Mikroprozessoreinrichtung (mP) erzielt wird.
  17. Brunnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dieser ein Farborgan einschließt, das dazu dient, eine Musikfarbentsprechung herzustellen, die mit jeder Musiknote der diatonischen oder chromatischen Skala eine Farbe des Lichtspektrums zuordnet, wobei dieselben Noten unterschiedlicher Oktaven unterschieden werden von der niedrigsten zu der höchsten Oktave, durch unterschiedliche Sättigungsgrade der Farben, die diesen zugeordnet sind, sodaß das tiefe Do der ersten Oktave des Piano durch ein gesättigtes rot dargestellt wird, während das höchste Do derselben Farbe mit einer umfassenden Mischung von weiß zugeordnet wird, d. h. mit derselben Farbnuance, aber mit einem geringeren Sättigkeitsgrad; wobei diese Entsprechung durch Lichtstrahler des Brunnens materialisiert wird, die diese chromatischen Skalen auf der Grundlage einer additiven Mischung von Farben als eine Funktion der Noten vorsehen, die von den Musikskalen kommen.
EP88500112A 1987-11-23 1988-11-23 Kybernetischer Springbrunnen mit Lichtorgel Expired - Lifetime EP0318410B1 (de)

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ES8802361A ES2011367A6 (es) 1988-07-27 1988-07-27 Mejoras introducidas en el objeto de la patente principal n{ 8700079 presentada el 15-1-87, por:"fuente ornamental cibernetica y sistema de tobera correspondiente"
ES8802362A ES2011368A6 (es) 1988-07-27 1988-07-27 Mejoras introducidas en el objeto de la patente principal n{ 8700079, presentada el 15-1-87, por: "fuente ornamental cibernetica y sistema de tobera correspondiente".
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EP0318410A3 EP0318410A3 (en) 1990-09-05
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