ES2208794T3 - Dispositivo para acelerar y desacelerar objetos. - Google Patents

Dispositivo para acelerar y desacelerar objetos.

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ES2208794T3
ES2208794T3 ES97113848T ES97113848T ES2208794T3 ES 2208794 T3 ES2208794 T3 ES 2208794T3 ES 97113848 T ES97113848 T ES 97113848T ES 97113848 T ES97113848 T ES 97113848T ES 2208794 T3 ES2208794 T3 ES 2208794T3
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Stanley J. Checketts
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Abstract

UN DISPOSITIVO PARA ACELERAR Y DESACELERAR OBJETOS MEDIANTE LA INTRODUCCION DE UN GAS COMPRIMIDO EN EL TALADRO DE UNA CARCASA. UN PISTON ESTA MONTADO DE FORMA DESLIZABLE EN EL TALADRO Y TIENE FIJADO AL MISMO UN CABLE QUE CONTINUA A LO LARGO DEL TALADRO, A TRAVES DE UNA PRIMERA ABERTURA PROXIMA AL PRIMER EXTREMO DE LA CARCASA, ALREDEDOR DE UNA PRIMERA POLEA, A LO LARGO DEL EXTERIOR DE LA CARCASA, ALREDEDOR DE UNA SEGUNDA POLEA, A TRAVES DE UNA SEGUNDA ABERTURA PROXIMA AL SEGUNDO EXTREMO DE LA CARCASA, Y A LO LARGO DEL TALADRO DE NUEVO ANTES DE ENTRAR EN EL PISTON, ESTANDO EL SEGUNDO EXTREMO DEL CABLE CONECTADO AL PRIMER EXTREMO DEL CABLE. UN PORTADOR ESTA FIJADO AL CABLE PARA QUE EL PORTADOR ESTE PROXIMO AL SEGUNDO EXTREMO DE LA CARCASA CUANDO EL PISTON ESTA PROXIMO AL PRIMER EXTREMO DE LA CARCASA. UN GAS COMPRIMIDO SE PUEDE INTRODUCIR DENTRO DEL TALADRO PROXIMO AL PRIMER EXTREMO DE LA CARCASA O CERCA DEL SEGUNDO EXTREMO DE LA CARCASA. UNA VALVULA DE VENTILACION SITUADA ENTRE EL PRIMER EXTREMO DE LA CARCASA Y EL SEGUNDO EXTREMO DE LA MISMA PUEDE ABRIRSE O CERRARSE, PUDIENDOSE AJUSTAR UNA VALVULA DE CONTROL DE DESACELERACION SITUADA PROXIMA AL PRIMER EXTREMO DE LA CARCASA Y MAS PROXIMA AL PRIMER EXTREMO DE LA MISMA QUE LA VALVULA DE VENTILACION. MEDIANTE LA INYECCION SELECTIVA DE GAS COMPRIMIDO DENTRO DEL TALADRO EN LAS DOS POSICIONES Y MEDIANTE EL CONTROL DE LA VALVULA DE VENTILACION Y LA VALVULA DE CONTROL DE DESACELERACION, SE PODRAN CONSEGUIR AL MENOS CINCO MODOS DE OSCILACION.

Description

Dispositivo para acelerar y desacelerar objetos.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la utilización de la dinámica de fluidos para acelerar y desacelerar un objeto, especialmente un participante en un dispositivo de atracción conocido comúnmente como un viaje de atracción.
Descripción de la técnica relacionada
En el deporte del salto al vacío el participante normalmente asciende a una torre, se sitúa en un puente, es elevado en la cesta de una grúa o la barquilla de un globo cautivo con una banda elástica, esto es, una cuerda de salto, fija por un extremo a un arnés que se coloca el participante y, por el otro, a la torre, al puente, a la cesta o a la barquilla. El participante salta después desde la torre, el puente, la cesta o la barquilla y, debido a las interacciones entre la fuerza de la gravedad y la elasticidad de la banda, sufre una serie de oscilaciones básicamente verticales. La amortiguación debida a la resistencia del aire y a la perdida de energía de la propia banda determinan el cese de las amortiguaciones en un plazo de tiempo relativamente breve. A continuación el participante es bajado al suelo.
Un dispositivo inicial para sentir la libertad y el regocijo del salto al vacío con la mayor seguridad y rapidez de repetición de la experiencia se describe en la patente US nº 5.203.744 de Stanley J. Checketts. El dispositivo consta básicamente de una torre a la que el participante puede ascender por una escalera normal o mecánica, unos brazos salientes de la torre con los extremos abiertos desde donde el participante puede saltar atado a una banda elástica, y un torno de elevación de pesos mediante el cual puede descenderse al suelo al participante una vez que se hayan amortiguado las oscilaciones inducidas por el salto inicial y restablecer la banda elástica a su posición inicial después de soltarla del participante. Sin embargo, la velocidad según la cual puede repetirse esta experiencia está limitada por dos factores: el tiempo que emplea el participante para ascender a la torre y la imprudencia de utilizar una banda elástica para sujetar a más de un participante a la vez.
Teóricamente, podrían elevarse y someterse a oscilaciones a más de un participante simultáneamente en la atracción que se da a conocer en la patente US nº 2.221.216 de Lee U. Eyerly. Pero la capacidad práctica de la cabina de Eyerly está muy limitada por el hecho de que los muelles o bandas elásticas esenciales para la producción de las oscilaciones están conectados directamente a un elemento rígido que pulsa un botón de la cabina y, por tanto, debe estar montado verticalmente. Con objeto de generar una fuerza suficiente para producir la aceleración vertical en una plataforma capaz de albergar más de unos pocos participantes, se requieren unos muelles o bandas elásticas fuertes y, por tanto, pesados. Una vez instalados verticalmente, su propio peso menoscaba la elasticidad de estos muelles o bandas.
Otro dispositivo capaz de producir oscilaciones verticales de múltiples participantes es el objeto de la patente US nº 1.991.459, que fue concedida a Rudolf Heimers. Este dispositivo utiliza simplemente la potencia muscular de los participantes para subir o bajar un carrillo que está suspendido de una cuerda que se arrolla sobre un volante dotado de un peso situado excéntricamente. El movimiento inicial producirá un arrollamiento y desarrollo cíclicos de la cuerda, con la consiguiente oscilación de los participantes. Como tales oscilaciones son producidas por la fuerza muscular de los participantes, las mismas requerirán un cierto periodo de tiempo, relativamente largo, para que alcancen una amplitud razonable; y las aceleración y desaceleración correspondientes serán bastante limitadas en magnitud.
El dispositivo de atracción descrito en la patente US nº 3.701.528 de Jerry E. Ryan consta de una torre vertical dotada de ocho brazos que se extienden horizontalmente hacia fuera. Un participante puede suspenderse con un cable de una polea fija a uno de los brazos horizontales. El participante es elevado llenando un recipiente, fijo al otro extremo del cable, con una cantidad apropiada de agua para que actúe de contrapeso. Extrayendo un determinado peso del recipiente el participante supera ligeramente el peso del recipiente con el agua que forma entonces el contrapeso, con lo cual el participante experimenta una sensación de atracción gravitatoria reducida. Sin embargo, el dispositivo de la patente US nº 3.701.528 no puede crear una sensación de fuerza gravitatoria negativa (hacia arriba). Además, su funcionamiento requiere un considerable periodo de tiempo, puesto que cada brazo horizontal no puede actuar simultáneamente con más de un participante y los necesarios trasiegos de agua requieren un importante consumo de tiempo. Y las únicas oscilaciones que parecen posibles son las producidas por saltos que efectúe el participante una vez llegado al suelo después del ascenso inicial producido por la masa de agua incluyendo el peso que se extrae después.
El aparato de atracción que es el objeto de la patente US nº 2.229.201 concedida a Marsh E. Williford y Clarence E. Partee puede producir una sensación de fuerza gravitatoria negativa durante una parte limitada de su desaceleración. Un soporte (cabina) es elevado mediante un torno por un tubo. A continuación se deja caer el soporte. Al producirse su caída, el soporte interrumpe el haz luminoso de una célula fotoeléctrica, lo que produce la excitación de ciertos electroimanes que ejercen atracción sobre el metal del soporte lo que acrecienta la fuerza de la gravedad. Los participantes no están sujetos y, en consecuencia, experimentan la sensación de que se elevan sobre el suelo del soporte. (Aunque la patente no indica ninguna desactivación de los electroimanes, tales electroimanes actuarían como fuerza de desaceleración tan pronto como el soporte descendiera por debajo de los mismos si no fueran desactivados). Los participantes permanecen por encima del suelo del soporte hasta que la aceleración descendente resulta inferior a la producida por la gravedad. La desaceleración se produce aparentemente por el rozamiento; por la resistencia del aire; por una segunda serie de electroimanes; por un freno opcional en el torno, y, si fuera necesario, por sistemas de frenado neumático consistentes en respiraderos de tamaño regulable situados en la proximidad del fondo del tubo, los cuales permiten que el aire escape rápidamente al principio, después más lentamente, obturándose totalmente la final.
En la invención de Williford, las soportes se encuentran siempre dentro del tubo; no se producen oscilaciones; y la fuerza de descenso parece ser de duración bastante limitada, siendo ciertamente nula, al comienzo del movimiento de descenso.
Además, las cinco invenciones referidas anteriormente se limitan a un funcionamiento en un dirección básicamente vertical.
En la solicitud de patente US nº 08/324.759 de Stanley J. Checketts se inyecta aire comprimido entre un primer extremo de un alojamiento y un émbolo montado deslizante en el mandrilado del alojamiento. Un cable fijo al lado del émbolo orientado hacia el primer extremo del alojamiento pasa a través de una abertura existente en la proximidad del primer extremo del alojamiento antes de pasar por una primera polea y unirse después a un soporte que sostiene el objeto u objetos. El cable se elige de una longitud tal que el émbolo no llegue a salir por el extremo abierto del mandrilado, que se encuentra opuesto al primer extremo del alojamiento. Esta disposición crea la posibilidad de accionar el dispositivo neumático en dos modalidades diferentes. En la primera modalidad, la presión del gas que se introduce es insuficiente para propulsar los objetos hasta superar el lado de la primera polea opuesto a la situación inicial de los objetos. La fuerza del gas introducido acelera el émbolo separándolo del extremo del mandrilado próximo a la abertura, subsiguientemente desacelera el émbolo una vez ha cambiado de sentido, comenzado de nuevo el ciclo a continuación. Si se utiliza una mayor presión, el gas acelera el émbolo y los objetos hasta sobrepasar la primera polea; después desacelera los objetos hasta que se detienen una vez superada la primera polea; subsiguientemente acelera los objetos hacia la primera polea, creando la sensación de una fuerza gravitatoria negativa si el desplazamiento es vertical; y a continuación desacelera los objetos después de haber superado de nuevo la primera polea.
Cuando de los objetos sobrepasan las poleas primera y segunda el émbolo debe cambiar el sentido de desplazamiento casi instantáneamente. Esta circunstancia induce una tensión considerable sobre el cable así como sobre el émbolo y el soporte. Además, como el cable y el émbolo no forman un bucle cerrado, la diferencia de los momentos del soporte y el émbolo puede dar lugar a que el cable se encuentre ligeramente flojo momentáneamente cuando el émbolo cambia el sentido del desplazamiento.
El dispositivo para la aceleración y desaceleración de los objetos que se describe en la solicitud de patente US nº 08/324.759 y publicada como US 5.632.686 también se da a conocer en la solicitud de patente europea EP 0 707 875 A1, la cual reclama prioridad sobre la solicitud de patente estadounidense mencionada anteriormente.
Estos documentos son considerados como el último estado de la técnica y dan a conocer las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12.
El soporte (vehículo) al que hace referencia la patente US nº 5.417.616 de Terry D. Beard tiene la dirección de su desplazamiento controlado por un cable guía. Por el fondo de un tubo de aceleración fluye aire comprimido para impulsar el soporte. En el extremo superior del cable guía, un tubo de desaceleración de emergencia proporciona un frenado neumático. Desde la línea 68 de la columna 3 hasta la línea 6 de la columna 4, la patente declara, "El perímetro del tubo de desaceleración es algo mayor que el del vehículo lo que permite que parte del aire se filtre por los costados del vehículo". "Ello impide que aumente la presión con excesiva rapidez por encima del vehículo y determina un paro del mismo demasiado brusco". El tubo de desaceleración puede incorporar también una válvula de desahogo de presión. Entre las líneas 10 y 17 de la columna 4, la patente continúa, "Una vez que el vehículo 10 ha alcanzado el límite superior de su recorrido, comienza a descender de nuevo a lo largo del cable guía 6. Al reentrar en el tubo de aceleración 8, aumenta rápidamente la presión del aire dentro del tubo por debajo del vehículo a medida que el vehículo va penetrando más en el tubo. Las válvulas de desahogo 38 se regulan de manera que aseguren una desaceleración suave".
En la invención de la patente de Bernard no existe provisión para que el soporte ascienda lentamente, tampoco actúa fuerza alguna distinta a la de la gravedad. No se producen oscilaciones, puesto que no existe provisión para un rebote; el soporte simplemente es impulsado, asciende hasta su detención, y a continuación vuelve a caer al interior del tubo de aceleración en donde termina finalmente su descenso suavemente. La exposición se orienta únicamente a un funcionamiento en dirección vertical. Solamente podría utilizarse un gas distinto del aire para una aceleración inicial. Y el soporte se encuentra dentro de uno o más tubos durante una parte sustancial de su desplazamiento.
La invención de la patente US nº 4.487.410 de John J. Sassak implica simplemente un soporte esférico (cuerpo de alojamiento del pasajero) que presenta un diámetro ligeramente inferior al de un tubo. Una turbina inyecta aire al interior de la parte inferior del tubo, determinando la elevación del soporte.
En el dispositivo de esta primera patente de Sassak no existe otra fuerza de descenso distinta de la gravedad. El único espacio de tiempo en el que el soporte está fuera del tubo y aún parcialmente, es cuando el soporte ha alcanzado la parte superior del tubo. No se producen oscilaciones, puesto que no existe provisión de rebote. No habla de una detención amortiguada cuando la turbina se encuentra desactivada. Las reivindicaciones se refieren al uso de un fluido para la elevación del soporte, si bien solamente se declara el aire. Y el tubo solamente trabajaría en la forma descrita si se encuentra sustancialmente vertical; además, el tubo se da a conocer y se reivindica dotado de una abertura superior y una abertura inferior.
La segunda patente Sassak es la patente US nº 4.545.574. El dispositivo de esta patente es el mismo que el de la primera patente Sassak a excepción de que la turbina extrae aire por la parte superior del tubo en lugar de inyectarlo por su parte inferior. En esta segunda patente Sassak, el único momento en el que el soporte se encuentra fuera del tubo es cuando el mismo está siendo atraído por la parte inferior del tubo.
Un cierto número de patentes aparte del campo de las atracciones utilizan también características relativas a lo que se patenta en el presente.
Dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos
La patente US nº 5.447.221 de Carlos A. Sors se refiere a un ascensor neumático por depresión. Un soporte (cabina) se eleva dentro de un tubo mediante la creación de una succión por la parte superior del tubo. La desaceleración se produce decreciendo el vacío por encima del soporte; se abre una válvula que permite la penetración del aire en el tubo a un régimen tal que determina que el soporte descienda a una velocidad de un metro por segundo. El régimen de desaceleración no se produce por el régimen según el cual el aire fluye del tubo; la patente establece en las líneas 36 a 37 de la columna, "...el aire fluirá libremente al exterior a través de la entrada o abertura inferior ..."
El tubo de la patente Sors está orientado verticalmente. No existe fuerza descendente distinta de la gravedad. No podría emplearse con éxito un gas distinto del aire. No se consigue el rebote del soporte por la compresión y expansión de un gas. Y el soporte se desplaza exclusivamente dentro de un tubo vertical.
En la invención de la patente US nº 3.949.953 de Leslie A. Hopkins, un soporte (transportador) es elevado dentro de una chimenea desde un nivel horizontal hasta la parte superior de la chimenea por medio de aire a presión inyectado bajo el soporte mediante compresores. La parte superior de la chimenea incorpora medios de retención para mantener el soporte en aquella posición. Una válvula de retenida impide que el aire escape de la parte inferior de la chimenea, limitando de ese modo la velocidad de desaceleración en condiciones de emergencia.
La patente Hopkins no utiliza fuerza descendente distinta de la gravedad. Parece que no se pretende ni se discute un rebote producido por la compresión y la expansión de un gas; pero cuando actúa la válvula de retenida puede producirse un rebote no intencionado a menos que se produzca una pérdida notable de aire. Además, un compresor puede no ser capaz de crear una rápida aceleración, la cual, en cualquier caso, probablemente podría no ser adecuada para el primer propósito establecido el transporte de material de mina. El soporte siempre se encuentra confinado dentro del árbol. Aunque las reivindicaciones tratan solamente del término soporte tal soporte "un transportador fluido", solamente se da a conocer el aire como medio de transmisión de la fuerza propulsora. Y solamente se da a conocer una chimenea o conducto vertical; cuando se reivindica un conducto, se designa como un "conducto vertical".
La amortiguación del impacto de un émbolo en un efecto similar al producido sobre el soporte por los escapes de aire graduados de la invención Williford y el tubo de desaceleración del la patente Beard se consigue a través de una técnica ligeramente diferente en el dispositivo protegido por la patente de los Estados Unidos no 3.587.397 de Berge Hagopian. La patente Hagopian es, sin embargo, la única de las tres que explicita pretender o evitar un rebote. En el interior de un único cilindro neumático se aplica gas a presión sobre una cara de un émbolo para acelerar el mismo durante una parte de su carrera, después de lo cual el émbolo entra en una zona en la que se ensancha una parte del interior del cilindro para permitir que pase gas en torno al émbolo para equilibrar las presiones en ambas caras del émbolo. La inercia del émbolo lo introduce después en una zona en donde el interior del cilindro vuelve a adquirir las dimensiones iniciales. A continuación la compresión del gas existente en la parte frontal del émbolo que se desplaza lo
desacelera. Se evita el rebote del émbolo permitiendo el paso del gas, a un régimen controlado, a través de un orificio que conduce desde el extremo del cilindro sustancialmente cerrado hacia aquél por el que el émbolo ha sido acelerado.
No obstante, no existen sugerencias según las cuales la patente no 3.587.397 pudiera utilizarse en atracciones de feria; y este dispositivo se diseña exclusivamente para evitar el rebote del émbolo.
La tercera patente de la técnica anterior de John J. Sassak es la patente US nº 4.997.060. Un soporte (góndola) se encuentra dentro de un tubo neumático. El tubo neumático presenta un respiradero en su extremo superior y en su extremo inferior. Un motor de aire puede inyectar aire a través del respiradero inferior. Cuando el motor de aire introduce aire dentro del tobo neumático por debajo del soporte, el soporte es elevado. En la desaceleración el soporte cae bajo la acción de la gravedad. El régimen de
desaceleración puede incrementarse extrayendo aire de debajo del soporte con el motor de aire. El régimen de desaceleración puede reducirse cerrando el respiradero superior para crear un vacío por la parte superior de soporte, cerrando el respiradero inferior, o bien utilizando el motor de aire para introducir aire adicional dentro del tubo neumático por debajo del soporte.
El dispositivo de esta tercera patente de Sassak trabaja exclusivamente con aire; se aplica, en primer lugar, a la evacuación de los ocupantes de un edificio alto durante una emergencia; y, según las líneas 66 y 67 de la columna 2, presenta una chimenea o tubo neumático en general vertical. Es dudoso que un motor de aire pueda producir la rápida aceleración que puede conseguirse mediante la introducción de una gas a presión. No parece que se pretenda o se plantee un rebote; pero si se cierra el respiradero inferior durante la desaceleración del soporte, es difícil determinar cómo podría evitarse un rebote no intencionado. Además, el soporte nunca abandona el tubo neumático.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un dispositivo tal como el que se da a conocer en la reivindicación 1 y un procedimiento tal como el que se da a conocer en la reivindicación 12.
El presente dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos permite que el dispositivo sea utilizado por muchos participantes simultáneamente; puede cambiar de participantes rápidamente de forma que muchos participantes pueden acomodarse en un periodo de tiempo dado; dispone de la opción de aceleración rápida o de desplazamiento gradual en el sentido inicial de su movimiento; puede ocasionar que el participante rebote o bien experimente una detención amortiguada al final del recorrido en cualquiera de los sentidos de desplazamiento; puede colocarse en una orientación cualquiera, excepto cuando se desea que el dispositivo funcione en la modalidad de "caída libre"; puede proporcionar una fuerza inmediata y prolongada además de la de la gravedad para crear una sensación de fuerza gravitatoria negativa siempre que el participante se desplace hacia el suelo; mantiene siempre al participante fuera del cilindro, con lo cual, cuando se utiliza como atracción, mejora la experiencia del participante con su impacto visual; está dotado de un cable continuo con lo cual en ningún momento llega a aflojarse; y no produce cambio rápido de sentido de su émbolo, lo que podría producir tensiones sobre el cable, el émbolo o el soporte.
Todo ello se consigue con una estructura que incluye un émbolo montado deslizante dentro del mandrilado de un alojamiento. El alojamiento presenta una primera abertura próxima al primer extremo del alojamiento y una segunda abertura próxima al segundo extremo del alojamiento. El primer extremo de un cable se fija al émbolo antes de que siga desde el lado del mismo que se encuentra más próximo al primer extremo del alojamiento, a lo largo del mandrilado interior del alojamiento, a través de la primera abertura, a lo largo del exterior del alojamiento, a través de la segunda abertura, y de nuevo a lo largo del mandrilado interior del alojamiento hasta que el cable penetra en el émbolo por el lado del mismo más alejado del primer extremo del alojamiento y el segundo extremo del cable se une al primer extremo del mismo. Las aberturas primera y segunda se construyen ambas lo suficientemente grandes para permitir que el cable pase libremente, pero lo suficientemente pequeñas para que la cantidad de gas que pueda escapar a través de ellas no perjudique el funcionamiento deseado del dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos. Si se desea reducir todavía más el escape de gas, puede recubrirse el cable de una sustancia tal como el nailon, para formar una superficie suave.
Para auxiliar en la orientación del cable y reducir las fuerzas de rozamiento, el cable, después de salir de la primera abertura pero antes de seguir a lo largo de la aparte exterior del alojamiento, pasa preferiblemente sobre una primera polea u otro dispositivo reductor del rozamiento que pueda cambiar la dirección del cable, tal como un cojinete. Análogamente, antes de entrar en la segunda abertura y después de pasar a lo largo del exterior del alojamiento, el cable pasa preferiblemente sobre una segunda polea u otro dispositivo reductor del rozamiento que puede cambiar la dirección del cable. Uno o más objetos, incluyendo especialmente participantes, se encuentran fijos al cable bien directamente o, preferiblemente, pueden colocarse sobre un soporte que está fijo directamente al cable.
La posición para fijación del soporte o del objeto al cable se escoge de tal manera que el soporte u objeto se encontrará en la proximidad del segundo extremo del alojamiento cuando el émbolo se encuentre en la proximidad del primer extremo del alojamiento y, en consecuencia, de tal manera que el soporte o el objeto se encuentren en la proximidad del primer extremo del alojamiento cuando el émbolo se encuentre en la proximidad del segundo extremo del mismo.
Un recipiente para un gas a presión se conecta, a través de una primera válvula de entrada, al alojamiento en la proximidad del primer extremo y comunica en ese lugar con el mandrilado interior del alojamiento. Preferiblemente dicha primera válvula de entrada es una válvula de retención que permite el paso del gas desde el recipiente al mandrilado interior del alojamiento pero no en sentido contrario. El recipiente para el gas a presión está conectado también, preferiblemente, al alojamiento a través de una segunda válvula de entrada al alojamiento en la proximidad del segundo extremo del mismo y comunica en ese lugar con el mandrilado interior del alojamiento. Esta segunda válvula de entrada es, preferiblemente, una válvula de retención que permite el paso del gas desde el recipiente al mandrilado interior del alojamiento pero no en sentido contrario.
Una válvula de control de desaceleración se encuentra conectada al alojamiento y comunica con el mandrilado interior del mismo en la proximidad del primer extremo del alojamiento, pero suficientemente alejada de dicho primer extremo del alojamiento para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de desaceleración y el primer extremo del alojamiento sea la adecuada para inducir en el émbolo una detención amortiguada en el caso en que dicha válvula de control de desaceleración se acuñe en una posición de total apertura. Preferiblemente, la situación de la válvula de control de desaceleración estará también suficientemente próxima al primer extremo del alojamiento para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de desaceleración y el primer extremo del alojamiento resulte suficientemente pequeña como para minimizar el rebote del émbolo.
Una válvula de escape se encuentra fija al alojamiento y comunica con el mandrilado interior del alojamiento entre la válvula de control de desaceleración y la posición del émbolo en la máxima aproximación de dicho émbolo al segundo extremo del alojamiento.
El presente dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos puede funcionar en, por lo menos, cinco modalidades.
Únicamente la primera modalidad requiere una orientación determinada del dispositivo. Esta orientación requiere, simplemente, que el primer extremo del alojamiento se encuentre más alto que el segundo extremo del alojamiento. En todas la modalidades, sin embargo, la orientación preferida es con el primer extremo del alojamiento situado aproximadamente por encima del segundo extremo del alojamiento, lo que significa una orientación vertical.
En la primera modalidad, la cual por conveniencia nemotécnica se designa como la modalidad de "caída libre", inicialmente la válvula de control de desaceleración se encuentra cerrada; y la válvula de escape está abierta. La primera válvula de entrada se regula entonces para que se introduzca el gas dentro del mandrilado del alojamiento en la proximidad del primer extremo de dicho alojamiento a un régimen moderado. Este gas impulsa al émbolo hacia el segundo extremo del alojamiento y, en consecuencia, al participante hacia el primer extremo del alojamiento. Con la válvula de escape abierta, el gas puede salir del mandrilado interior del alojamiento cuando el émbolo es impulsado hacia la válvula de escape. Cuando el émbolo supera la válvula de escape, esta válvula se cierra; y el gas continúa pasando al interior del alojamiento hasta que el participante ha alcanzado la altura deseada. Entonces se abre la válvula de escape, permitiendo que el peso del participante empuje el émbolo hacia el primer extremo del alojamiento y el descenso del participante. La válvula de control de desaceleración se regula para permitir que el gas escape a un régimen tal que imprima al participante la velocidad de desaceleración deseada una vez que el émbolo ha alcanzado la válvula de escape en su desplazamiento hacia el primer extremo del alojamiento. En esta modalidad, la válvula de control de desaceleración también se regula para que se minimice el rebote del émbolo y, en consecuencia, del participante.
La segunda modalidad se denomina, con fines nemotécnicos de "impulso y parada". En esta modalidad el proceso es idéntico al de la modalidad de "caída libre" hasta el momento en que el participante alcanza la distancia deseada del primer extremo del alojamiento, lo que en la modalidad de "caída libre" equivale a altura, lo cual no es necesariamente cierto en este caso puesto que la segunda modalidad puede emplearse en cualquier orientación del dispositivo. Una vez que el participante ha alcanzado la distancia deseada a partir del primer extremo del alojamiento, se inyecta gas rápidamente en el mandrilado del alojamiento a través de la segunda válvula de entrada y se abre la válvula de escape. La expansión del gas introducido empuja el émbolo rápidamente hacia el primer extremo del alojamiento. (Si el dispositivo está orientado en dirección vertical, por lo menos relativamente, la aceleración de descenso será inicialmente, y por algún tiempo después de que el émbolo ha sobrepasado la válvula de escape, mayor que la aceleración de la gravedad produciendo así una sensación sostenida de fuerza gravitatoria negativa (hacia arriba)). El gas existente entre el émbolo y el primer extremo del alojamiento puede salir a través de la válvula de escape hasta que el émbolo alcance la válvula de escape. Al igual que en la modalidad de "caída libre", la válvula de control de desaceleración se regula para permitir que el gas escape a un régimen tal que imprima la desaceleración deseada al participante, una vez que el émbolo ha alcanzado la válvula de escape en la carrera del émbolo hacia el primer extremo del alojamiento. En esta modalidad, la válvula de control de desaceleración también se regula de manera que el rebote del émbolo y, por consiguiente, del participante sea mínimo.
El término nemotécnico para la tercera modalidad es la modalidad de "impulso y rebote". El proceso de la modalidad de "impulso y rebote" es el mismo que la de "impulso y parada" a excepción de que la válvula de control de desaceleración se mantiene cerrada mientras el émbolo se aproxima al primer extremo del alojamiento, la energía cinética del émbolo y del participante (así como el peso del participante -y del soporte, si se utiliza- cuando el primer extremo del alojamiento se encuentra más alto que el segundo extremo del alojamiento) se utilizan para comprimir el gas existente entre el émbolo y el primer extremo del alojamiento hasta que se agota la energía y el émbolo se detiene. A continuación el gas se expandirá, empujando el émbolo hacia el segundo extremo del alojamiento y al participante hacia el primer extremo del alojamiento. Debido a la energía perdida cuando sale el gas a través de la válvula de escape, es poco probable que exista suficientemente energía cinética remanente para que el émbolo comprima el gas en el segundo extremo del alojamiento, Sin embargo, si el primer extremo del alojamiento se encuentra más alto que el segundo extremo, el peso del participante -y el del soporte si se utiliza- forzarán subsiguientemente al émbolo de nuevo hacia el primer extremo del alojamiento en donde las subsiguientes compresión y expansión del gas producirán otro rebote; y las oscilaciones continuarán hasta que o bien las pérdidas de energía imposibiliten que el gas en expansión tenga suficiente energía para superar el peso del participante -y del soporte, si se utiliza- o bien la válvula de control de desaceleración se abre los suficiente para finalizar los rebotes produciéndose todavía una detención amortiguada.
La modalidad de "impulso y rebote incrementados" es el término nemotécnico para la cuarta modalidad. Esta modalidad difiere de la de "impulso y rebote" solamente en que (1) la válvula de escape no se abre en ningún momento, con objeto de evitar la pérdida sustancial de energía que se produce cuando el gas escapa del mandrilado del alojamiento a través de la válvula de escape, y (2) el gas comprimido se inyecta dentro del segundo extremo del alojamiento a una presión más elevada que en la modalidad de "impulso y rebote"- en primer lugar porque, con la válvula de escape mantenida en posición cerrada, la presión en el lado del émbolo orientado hacia el primer extremo del alojamiento será generalmente mayor que la presión atmosférica que existe cuando la válvula de escape se encuentra abierta. Sin las pérdidas de energía a través de la válvula de escape, la compresión y la expansión del gas se producirá en el segundo extremo del alojamiento así como en el primer extremo durante un periodo de tiempo sustancial, esto es, hasta que las más pequeñas pérdidas de energía dentro del sistema agoten la energía total del mismo hasta el punto de que no se produzca una compresión perceptible, o bien hasta que se abra la válvula de control de desaceleración y se regule para producir una detención amortiguada del émbolo. Además, en esta modalidad de "impulso y rebote incrementados", se producirán oscilaciones repetidas incluso si el dispositivo para aceleración y desaceleración de objetos se encuentra orientado horizontalmente, esto es, si el primer extremo del alojamiento se encuentra al mismo nivel que el segundo extremo.
Finalmente, la quinta modalidad se denomina de "impulso inicial". En esta modalidad la válvula de escape se mantiene continuamente abierta. La válvula de control de desaceleración está cerrada inicialmente. Se inyecta tan gran cantidad de gas a presión y tan rápidamente a través de la primera válvula de entrada dentro del mandrilado del alojamiento por el primer extremo del mismo que el émbolo supera la válvula de escape con tanta rapidez que una cantidad significativa de gas permanece entre el émbolo y el segundo extremo del alojamiento y la energía cinética del sistema es tan elevada que el émbolo comprime el gas en el segundo extremo del alojamiento hasta que dicha energía cinética se extingue y la presión en el segundo extremo del alojamiento combinada con alguna componente del peso del participante -y del soporte, si se utiliza- que sea paralela al mandrilado del alojamiento y esté dirigida hacia el segundo extremo del alojamiento empuja al émbolo hacia el primer extremo del alojamiento, en donde se producen de nuevo la compresión y la expansión del gas. Las oscilaciones producidas por las repetidas compresiones y expansiones del gas en los extremos primero y segundo del alojamiento continúan hasta que las pérdidas de energía dentro del sistema anulan la energía total del sistema hasta el punto de que no se produce una compresión perceptible, o bien hasta que se abre la válvula de
desaceleración y se regula para producir una detención amortiguada del émbolo.
Por supuesto, si se desea que el dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos funcione solamente en la modalidad de "impulso y rebote incrementados", la válvula de escape podría eliminarse, puesto que en dicha modalidad nunca se abre.
Análogamente, se el dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos sólo debe trabajar en la modalidad de "impulso inicial", la válvula de escape podría sustituirse por una abertura, puesto que dicha válvula de escape permanece continuamente abierta en esa modalidad; la conexión del recipiente de gas a presión al segundo extremo del alojamiento a través de la segunda válvula de entrada podría eliminarse puesto que en la modalidad de "impuso inicial", no se inyecta gas por el segundo extremo del alojamiento. Por esta misma razón la conexión del recipiente de gas a presión al segundo extremo del alojamiento a través de la segunda válvula de entrada podría eliminarse en la modalidad de "caída libre" si el dispositivo se utilizara solamente en dicha modalidad y en la modalidad de "impulso inicial".
Adicionalmente, siempre que se desea que exista rebote - tanto en el primer extremo del alojamiento como en el segundo - podría inyectarse gas adicional en el extremo en el que se desea que se produzca el rebote tanto para incrementar la distancia de rebote del participante -y del soporte, si se utiliza- como para incrementar el número de rebotes que se produzcan.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra la forma de realización básica preferida de dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos.
La Figura 2 añade a la forma de realización de la Figura 1 una extensión para aumentar el volumen del mandrilado en el segundo extremo del alojamiento, una válvula de retención para permitir que el aire fluya al interior de dicha extensión, un compresor, topes para el soporte, un ordenador, y medios de retención.
Descripción de la forma de realización preferida
Como se ilustra en la Figura 1, la forma de realización preferida del dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos presenta un alojamiento 1 que contiene un mandrilado 2. Un émbolo 3 se encuentra montado deslizante dentro del mandrilado 2 y puede desplazarse libremente a lo largo de dicho mandrilado 2.
El alojamiento 1 presenta una primera abertura 4 en la proximidad del primer extremo 5 del alojamiento 1 y una segunda abertura 6 en la proximidad del segundo extremo 7 del alojamiento 1. El primer extremo 8 de un cable 9 está fijo al émbolo 3 antes de que el cable 9 se pase desde la cara 10 del émbolo 3 que está más cerca del primer extremo 5 del alojamiento 1, a lo largo del mandrilado 2 del alojamiento 1, a través de la primera abertura 4, a lo largo de la parte exterior 11 del alojamiento 1, a través de la segunda abertura 6, y de nuevo a lo largo del mandrilado 2 del alojamiento 1 hasta que el cable 9 penetra en el émbolo 3 desde la cara 12 del émbolo 3 que se encuentra más alejada del primer extremo 5 del alojamiento 1 y el segundo extremo 13 del cable 9 se fija al primer extremo 8 del cable 9. La primera abertura 4 y la segunda abertura 6 son ambas lo suficientemente grandes para permitir que el cable 9 pase libremente, pero lo suficientemente pequeñas para que la cantidad de gas que pueda escapar a través de la primera abertura 4 y de la segunda abertura 6 no impida el funcionamiento deseado del dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos. Como se ha indicado anteriormente, si se desea reducir todavía más las pérdidas de gas, el cable 9 puede recubrirse de una sustancia, tal como el nailon, para crear una superficie suave.
Para auxiliar en la orientación del cable 9 y para reducir las fuerzas de rozamiento, el cable
\hbox{9
-después}
de salir de la primera abertura 4 pero antes de desplazarse a lo largo de la parte exterior 11 del
\hbox{alojamiento 1-}
pasa preferiblemente sobre una primera polea 14 u otro dispositivo reductor del rozamiento que pueda cambiar la dirección del cable, tal como un cojinete. Análogamente, antes de entrar en la segunda abertura 6 y después de pasar a lo largo de la parte exterior 11 del alojamiento 1, el cable 9 pasa preferiblemente sobre una segunda polea 15 u otro dispositivo reductor del rozamiento que pueda cambiar la dirección del cable 9.
Un soporte 16 para alojar uno o más participantes 17 se encuentra fijo al cable 9 de tal forma que el soporte 16 se situará en la proximidad del segundo extremo 7 del alojamiento 1 cuando el émbolo 3 esté situado en la proximidad del primer extremo 5 del alojamiento 1 y, en consecuencia, de tal forma que el soporte 16 se situará en la proximidad del primer extremo 5 del alojamiento 1 cuando el émbolo 3 se encuentre situado en la proximidad del segundo extremo 7 del alojamiento 1.
Un recipiente de gas a presión 18 está conectado, a través de una primera válvula de entrada 19, al alojamiento 1 en la proximidad del primer extremo 5 de dicho alojamiento 1 y comunica con el mandrilado 2 del alojamiento 1. Preferiblemente dicha primera válvula de entrada 19 es una válvula de retención que permite que el gas fluya desde el recipiente 18 hacia el interior del mandrilado 2 del alojamiento 1 pero no desde el mandrilado 2 del alojamiento 1 hacia el interior del recipiente 18. El recipiente de gas a presión 18 también está conectado, preferiblemente, a través de una segunda válvula de entrada 20, al alojamiento 1 en la proximidad del segundo extremo 7 del alojamiento 1 y comunica en ese punto con el mandrilado 2 de dicho alojamiento 1. Dicha segunda válvula de entrada 20 es también, preferiblemente, una válvula de retención que permite que el gas fluya desde el recipiente 18 hacia el mandrilado 2 del alojamiento 1 pero no desde el mandrilado 2 del alojamiento 1 hacia el interior del recipiente 18.
Una válvula de control de la desaceleración 21 está conectada al alojamiento 1 y comunica con el mandrilado interior 2 del alojamiento 1 en la proximidad del primer extremo 5 del dicho alojamiento 1 pero suficientemente lejos de dicho primer extremo 5 de dicho alojamiento 1 para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración 21 y el primer extremo 5 del alojamiento 1 pueda ser la adecuada para imprimir al émbolo 3 una detención amortiguada en el caso en que dicha válvula de control de la desaceleración 21 se acuñase en la posición de máxima apertura. Preferiblemente, la situación de la válvula de control de desaceleración deberá estar suficientemente próxima al primer extremo 5 del alojamiento 1 para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración 21 y el primer extremo 5 del alojamiento 1 sea suficientemente pequeña para minimizar el rebote del émbolo 3.
Una válvula de escape 22 se encuentra fija al alojamiento 1 y comunica con el mandrilado 2 del alojamiento 1 entre la válvula de control de la desaceleración 21 y la posición del émbolo 3 en el punto de máxima aproximación de dicho émbolo 3 al segundo extremo 7 del alojamiento 1.
El dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos funciona por lo menos en cinco modalidades, tal como se ha descrito anteriormente en el Sumario de la Invención.
En la Figura 2 se ilustran varios componente opcionales preferidos para el dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos.
Para disminuir la tendencia a una reducción en la presión del gas producida en el mandrilado 2 en el segundo extremo 7 del alojamiento 1 a medida que el émbolo 3 se separa del segundo extremo 7 del alojamiento 1, reducción que tiende, por sí misma, a disminuir la aceleración del émbolo 3, se añade una extensión 23 al alojamiento 1 para aumentar el volumen del mandrilado 2 en dicho segundo extremo 7 del alojamiento 1. Y para asegurar que la presión del gas en el mandrilado 2 en dicho segundo extremo 7 del alojamiento 1 nunca caiga por debajo de la presión atmosférica, se conecta a dicha extensión 23 una válvula de retención 24 que comunica con la atmósfera y con el mandrilado 2 de tal manera que el aire pueda fluir de la atmósfera al interior del mandrilado 2 dentro de la extensión 23, pero no pueda fluir desde el interior de la extensión 23 hacia la atmósfera.
Preferiblemente el gas utilizado en el dispositivo para la aceleración y desaceleración de objetos es el aire. Por consiguiente, se fija un compresor 25 en comunicación con el recipiente de gas a presión 18 para tomar el aire de la atmósfera, comprimir dicho aire, y suministrar aire a presión al recipiente 18.
Para asegurar que el soporte 16 no se aproxima más de lo deseado al primer extremo 5 del alojamiento 1, se fija un primer tope 26 al alojamiento 1 en la proximidad de dicho primer extremo 5 del alojamiento 1. Análogamente, para garantizar que el soporte 16 no se aproxima más de lo deseado al segundo extremo 7 del soporte 1, se fija un segundo tope 27 al alojamiento 1 en la proximidad del segundo extremo 7 del alojamiento 1. (Si el alojamiento 1 estuviera situado dentro de una estructura de soporte, el primer tope 26 y el segundo tope 27 se fijarían a dicha estructura de soporte en lugar de estar conectados directamente al alojamiento 1; y el soporte 16 se desplazaría a lo largo de dicha estructura de soporte. De hecho, la propia estructura de soporte constituiría preferiblemente el segundo tope 27).
La primera válvula de entrada 19, la segunda válvula de entrada 20, la válvula de control de desaceleración 21 y la válvula de escape 22, son controladas, preferiblemente, por un ordenador 28, que está conectado eléctricamente a dicha primera válvula de entrada 19, a dicha segunda válvula de entrada 20, dicha válvula de control de desaceleración 21 y dicha válvula de escape 22.
También preferiblemente, uno o más de cualquiera de los tipos de medios de retención 29 que son bien conocidos en la técnica (tales como un freno con zapatas de fuerzas de rozamiento contra el soporte 16) se conectan al alojamiento 1 en la proximidad del primer extremo 5 del alojamiento 1 para retener el soporte 16 en la situación de los medios de retención 29 y aumentar de ese modo la anticipación del participante o los participantes 17 previamente a la introducción inicial de gas a través de la segunda válvula de entrada 20 en las modalidades de "impulso y parada", de "impulso y rebote", y de "impulso y rebote incrementados" y antes o incluso subsiguientemente a la apertura de la válvula de escape 22 después de que el participante o los participantes hayan alcanzado la altura deseada en la modalidad de "caída libre".

Claims (16)

1. Dispositivo para la aceleración o desaceleración de uno o más objetos, que comprende:
un alojamiento (1) que contiene un mandrilado (2), que presenta una primera abertura (4) en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento (1), y que presenta una segunda abertura (6) en la proximidad del segundo extremo (7) de dicho alojamiento;
un émbolo (3) montado deslizante dentro del mandrilado (2) de dicho alojamiento;
un cable (9) al que pueden fijarse el objeto o los objetos, estando el primer extremo (8) de dicho cable (9) fijo al émbolo (3) antes de que el cable (9) pase desde la cara del émbolo (3) más próxima al primer extremo (5) del alojamiento, a lo largo del mandrilado (2) del alojamiento (1), a través de la primera abertura (4), a lo largo de la parte exterior del alojamiento (1), a través de la segunda abertura (6), y de nuevo a lo largo del mandrilado (2) del alojamiento (1) hasta que dicho cable (9) penetra en el émbolo (3) desde el lado del émbolo (3) que está más alejado del primer extremo (5) del alojamiento (1) y tiene el segundo extremo (7) del dicho cable (9) fijo al primer extremo (8) de dicho cable (9);
una primera válvula de entrada (19), conectada al alojamiento en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento y en comunicación con el mandrilado (2) de dicho alojamiento (1), para introducir un gas a presión dentro del mandrilado (2) y empujar de ese modo al émbolo (3) hacia el segundo extremo (7) del alojamiento y, en consecuencia, empujar al objeto o los objetos que se han fijado al cable, hacia el primer extremo (5) del alojamiento hasta que el objeto o los objetos han alcanzado la altura o distancia deseadas a partir del primer extremo (5) del alojamiento; y
una válvula de control de la desaceleración (21) conectada al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) del alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento (1), pero suficientemente alejada de dicho primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración (21) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) sea la adecuada pare imprimir al émbolo (3) una detención amortiguada, en caso de que dicha válvula de control de la desaceleración (21) quede acuñada en una posición de máxima apertura, la válvula de control de la desaceleración (21) se regula para permitir que el gas escape del mandrilado (2) a un régimen tal que imprima al objeto o los objetos la deseada velocidad de descenso.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además:
una segunda válvula de entrada (20) conectada al alojamiento en la proximidad del segundo extremo (7) de dicho alojamiento y en comunicación con el mandrilado (2) de dicho alojamiento (1), para la introducción de gas a presión dentro del mandrilado (2) y empujando de ese modo al émbolo hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y, en consecuencia, empujando al objeto o los objetos que se hallan fijos al cable (9) hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) una vez que el objeto o los objetos hayan alcanzado la deseada distancia del primer extremo (5) del alojamiento;
una válvula de escape (22) fija al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) entre dicha primera válvula (19) y dicha segunda válvula de entrada (20), cuya válvula de escape (22) se abre para permitir la salida del gas del mandrilado (2) del alojamiento (1) cuando el émbolo (3) se desplaza hacia la válvula de escape (22) y se cierra cuando el émbolo (3) sobrepasa dicha válvula de escape (22) y siempre que el émbolo (3) se desplaza alejándose de la válvula de escape (22) permitiendo que el gas inyectado produzca el máximo efecto; manteniéndose cerrada la válvula de control de la desaceleración (22) cuando se desee que el émbolo (3) y, en consecuencia, el objeto o los objetos reboten debido a la compresión y subsiguiente expansión del gas en el primer extremo del mandrilado y cuya válvula de desaceleración se regula para minimizar el rebote del émbolo y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo (3) se desplaza hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y se desea la detención del desplazamiento del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además;
una segunda válvula de entrada (20) conectada al alojamiento (1) en la proximidad del segundo extremo (7) de dicho alojamiento (1) y que comunica con el mandrilado (2) de dicho alojamiento (1), para la introducción de gas a presión en el interior del mandrilado (2) forzando así al émbolo (3) a desplazarse hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y, en consecuencia, forzando al objeto o los objetos que han sido fijados al cable (9) a desplazarse hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) una vez que el objeto o los objetos han alcanzado la deseada distancia del primer extremo (5) del alojamiento (1); manteniéndose cerrada la válvula de control de desaceleración (21) cuando se desee que el émbolo (3) y, en consecuencia, el objeto o los objetos reboten debido a la compresión y subsiguiente expansión del gas en el primer extremo (5) del mandrilado (2) y la válvula de desaceleración (21) se regula para permitir el escape del gas a un régimen tal que imprima al objeto o de los objetos la deseada velocidad de descenso y para minimizar el rebote del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo (3) se desplaza hacia el primer extremo del alojamiento (1) y se desea detener el movimiento del émbolo y, en consecuencia del objeto o los objetos.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además, una tercera abertura entre el primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) y el segundo extremo (7) de dicho alojamiento (1);
forzando el émbolo (3) al gas a salir a través de la tercera abertura a medida que el émbolo (3) se desplaza hacia esa tercera abertura;
introduciendo la primera válvula (19) gas comprimido dentro del mandrilado (2) con lo cual el émbolo (3) es forzado a desplazarse rápidamente hacia el segundo extremo (7) del alojamiento y, en consecuencia, forzando al objeto u objetos que se han fijado al cable (9) a desplazarse hacia el primer extremo del alojamiento (1), con tal velocidad que el émbolo (3) sobrepasa tan rápidamente la tercera abertura que una parte notable del gas permanece entre el émbolo y el segundo extremo (7) del alojamiento (1) y la energía cinética del sistema es tan grande que el émbolo (3) comprime el gas en el segundo extremo (7) del alojamiento hasta que dicha energía cinética se agota y la presión en el segundo extremo (7) del alojamiento en combinación con alguna componente del peso del objeto u objetos que sea paralela al mandrilado (2) del alojamiento (1) y esté dirigida hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1), fuerza al émbolo a desplazarse hacia el primer extremo (5) del alojamiento, en donde se produce de nuevo la compresión y la expansión del gas; manteniéndose cerrada la válvula de control de la desaceleración (21) cuando se desee que el émbolo y, en consecuencia, el objeto o los objetos reboten debido a la compresión y subsiguiente expansión del gas existente en el primer extremo del mandrilado (2) y la válvula de desaceleración (21) se regula para permitir que el gas escape a un régimen tal que imprima la velocidad de descenso deseada al objeto o los objetos y para minimizar el rebote del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo (3) se desplaza hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y se desea detener el desplazamiento del émbolo y, en consecuencia, del objeto o los objetos.
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
una válvula de escape (22) fija al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) entre la primera válvula de entrada (19) y el segundo extremo (7) del alojamiento (1), estando abierta la válvula de escape (22) para permitir la salida del gas del mandrilado (2) del alojamiento (1) a medida que el émbolo (3) se desplaza hacia la válvula de escape (22), cerrada cuando el émbolo (3) sobrepasa dicha válvula de escape (22) en su desplazamiento hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1), y abierta cuando se desea permitir que escape el gas existente entre el émbolo (3) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) con objeto de permitir que el émbolo (3) se desplace hacia el primer extremo (5) del alojamiento y el objeto u objetos desciendan; estando la válvula de control de desaceleración (21) más cerca del primer extremo de dicho alojamiento que la válvula de escape; regulándose la válvula de control de la desaceleración (21) para permitir que el gas escape del mandrilado (2) una vez que el émbolo (3) haya alcanzado la válvula de escape (22) durante el desplazamiento del émbolo (3) hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1).
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
una primera polea (14) sobre la cual pasa el cable (9) después de salir del alojamiento (1) a través de la primera abertura (4) pero antes de que dicho cable (9) se desplace a lo largo de la parte exterior (11) del alojamiento (1);
una segunda polea (15) sobre la cual pasa el cable después de desplazarse a lo largo de la parte exterior (11) del alojamiento (1) pero antes de pasar al interior del mandrilado (2) por la segunda abertura (6); y
un soporte (16) para soportar directamente el objeto o los objetos, en lugar de tener el cable simplemente dispuesto para ser conectado directamente al objeto o los objetos, cuyo soporte (16) está fijo al cable de tal manera que el soporte (16) se halle próximo al extremo del alojamiento (1) y, en consecuencia de tal manera que el soporte se halle en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento (1) cuando el émbolo (3) se halle en la proximidad del segundo extremo del alojamiento.
7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
un recipiente (18) de gas a presión conectado y en comunicación con la primera válvula de entrada (19) o con las válvulas de entrada primera y segunda
\hbox{(19,
20);}
un compresor fijo a dicho recipiente (18) de gas a presión y en comunicación con el mismo, para aspirar aire de la atmósfera, comprimir dicho aire, y suministrar dicho aire a presión a dicho recipiente (18); y
una extensión (23) conectada al segundo extremo (7) de dicho alojamiento (1) para aumentarlo y con ello reducir la tendencia a producirse una reducción en la presión del gas creada en el mandrilado (2) en el segundo extremo del alojamiento (1) cuando el émbolo (3) se desplaza separándose del segundo extremo (7) del alojamiento (1).
8. Dispositivo según las reivindicaciones 6 ó 7 que comprende además:
medios de retención (29) conectados al alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento para la retención del soporte (16) en la situación de los medios de retención (29) y de ese modo acrecentar la anticipación del participante (17) o los participantes (17) antes o incluso subsiguientemente a la reapertura de la válvula de escape (22).
9. Dispositivo según la reivindicación 8, que comprende además:
medios de retención (29) conectados al alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento (1) para la retención del soporte (16) en la situación de los medios de retención (29) y de ese modo acrecentar la anticipación del participante o los participantes (17) antes o incluso subsiguientemente a la reapertura de la válvula de escape (22).
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende además un compresor fijo a dicho recipiente (18) de gas a presión y en comunicación con el mismo para aspirar aire de la atmósfera, comprimir dicho aire y suministrar dicho aire a presión a dicho recipiente.
11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:
un ordenador que está conectado eléctricamente a dicha primera válvula de entrada (19), a dicha segunda válvula de entrada (20), a dicha válvula de control de desaceleración (21) y a dicha válvula de escape (22) para controlar dicha primera válvula de entrada (19), dicha segunda válvula de entrada (20), dicha válvula de control de desaceleración (21) y dicha válvula de escape (22).
12. Procedimiento para la aceleración o desaceleración de uno o más objetos, que comprende las etapas siguientes:
colocación del objeto u objetos en un soporte (16) que se encuentra conectado a un cable (9), el primer extremo de dicho cable (9) está fijo a un émbolo (3) montado deslizante dentro del mandrilado (2) de un alojamiento (1) antes de que dicho cable pase desde la cara del émbolo (3) que se encuentra más próxima al primer extremo (5) del alojamiento (1), a lo largo del mandrilado (2) del alojamiento (1), a través de una primera abertura (4) que se encuentra en el primer extremo del alojamiento (1), a lo largo de la parte exterior (11) del alojamiento, a través de una segunda abertura que se encuentra en el segundo extremo (7) del alojamiento (1), y de nuevo a lo largo del mandrilado (2) del alojamiento hasta que el cable (9) penetra en el émbolo (3) desde la cara del émbolo (3) que se encuentra más alejada del primer extremo (5) del alojamiento (1) y el segundo extremo (7) del cable (9) se fija al primer extremo (8) del cable (9), con lo cual el soporte se encuentra en la proximidad del segundo extremo (7) del alojamiento (1) cuando el émbolo se encuentra en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento (1);
inyección de gas al interior del mandrilado (2) en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento (1) para forzar al émbolo (3) a desplazarse una distancia deseada hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1);
permitiendo que el gas escape por una válvula de escape (22) del alojamiento (1) existente entre el punto de inyección del gas y el segundo extremo (7) del alojamiento (1) cuando el émbolo (3) se desplaza hacia la válvula de escape (22);
cierre de la válvula de escape (22) cuando el émbolo (3) sobrepasa la válvula de escape (22) en su desplazamiento hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1);
apertura de la válvula de escape (22) cuando se desee que escape el gas existente entre el émbolo (3) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) para permitir que el émbolo (3) se desplace hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y que el soporte descienda; y
regulación de la válvula de control de la desaceleración (21) conectada al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) del alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) y más próxima al primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) que la válvula de escape (22) paro suficientemente alejada de dicho primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) para que la cantidad de gas remanente entre dicha válvula de control de la desaceleración (21) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) sea la adecuada para imprimir al émbolo (3) una detención amortiguada en el caso en que la válvula de control de desaceleración (21) se acuñe en posición de apertura total, para permitir que el gas escape del mandrilado (2) a un régimen tal que imprima al objeto o los objetos la velocidad de descenso deseada una vez que el émbolo (3) alcanza la válvula de escape (22) durante el desplazamiento del émbolo (3) hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1).
13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además las etapas siguientes:
inyección de gas al interior del mandrilado (2) en la proximidad del segundo extremo (7) del alojamiento en un posición más próxima al segundo extremo (7) del alojamiento (1) que la válvula de escape (22) y una vez que el émbolo (3) ha alcanzado la distancia deseada hacia el segunda extremo (7) del alojamiento (1); y
apertura de la válvula de escape (22) para permitir que escape el gas existente entre el émbolo (3) y el primer extremo (5) del alojamiento hasta que el émbolo (3) alcance la válvula de escape (22) en este desplazamiento hacia el primer extremo del alojamiento.
14. Procedimiento según las reivindicaciones 12 ó 13, que comprende además las etapas siguientes:
en vez de dicha etapa de regulación, mantenimiento de una válvula de control de la desaceleración (21) conectada al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) del alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento y más próxima al primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) que la válvula de escape (22) pero lo suficientemente alejada de dicho primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración (21) y el primer extremo del alojamiento (1) sea la adecuada para comunicar al émbolo (3) una detención amortiguada en el caso en que la válvula de control de la desaceleración (21) quede acuñada en la posición de máxima apertura, se cierre cuando se desee comunicar al émbolo (3) y, en consecuencia al objeto o los objetos un rebote por la compresión y subsiguiente expansión del gas existente en el primer extremo del alojamiento (2); y
regulación de la válvula de desaceleración para permitir que escape el gas a un régimen tal que imprima al objeto o los objetos la velocidad de descenso deseada y que minimice el rebote del émbolo y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo (3) se desplaza hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y se desea detener el desplazamiento del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos.
15. Procedimiento según las reivindicaciones 12 a 14, que comprende además las etapas siguientes:
una vez que el émbolo (3) ha alcanzado la distancia deseada hacia el segundo extremo (7) del alojamiento, inyección de gas al interior el mandrilado en la proximidad del segundo extremo (7) del alojamiento;
mantenimiento de una válvula de control de la
desaceleración (21) conectada al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) del alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) pero suficientemente alejada de dicho primer extremo de dicho alojamiento (1) para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración (21) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) sea la adecuada para comunicar al émbolo una detención amortiguada en caso de que dicha válvula de control de la desaceleración (21) quede acuñada en posición de máxima apertura, se cierre cuando se desee comunicar al émbolo (3) y, en consecuencia, al objeto o los objetos un rebote por la compresión y subsiguiente expansión del gas en el primer extremo del mandrilado (2); y
regulación de la válvula de desaceleración para permitir que escape el gas a un régimen tal que imprima al objeto u objetos la velocidad de descenso deseada y que minimice el rebote del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo (3) se desplaza hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1) y se desea detener el desplazamiento del émbolo y, en consecuencia, del objeto o los objetos.
16. Procedimiento según las reivindicaciones 12 a 15, que comprende además las etapas siguientes:
inyección de gas al interior del mandrilado (2) en la proximidad del primer extremo del alojamiento (1) tan rápidamente que el émbolo (3) es forzado a desplazarse hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1) y, en consecuencia, el soporte (16) a desplazarse hacia el primer extremo (5) del alojamiento (1), con tal velocidad que el émbolo (3) supera tan rápidamente una tercera abertura del mandrilado (2) situada entre el primer extremo (5) de dicho alojamiento (1) y el segundo extremo (7) de dicho alojamiento (1) que permanece una cantidad notable de gas entre el émbolo (3) y el segundo extremo (7) de dicho alojamiento (1) y la energía cinética del sistema es tan grande que el émbolo (3) comprime el gas en el segundo extremo (7) del alojamiento (1) hasta que dicha energía cinética se agota y la presión en el segundo extremo (7) del alojamiento (1), en combinación con alguna componente del peso del soporte (16) y del objeto o los objetos que sea paralela al mandrilado (2) del alojamiento (1) y esté dirigida hacia el segundo extremo (7) del alojamiento (1), fuerza al émbolo (3) a desplazarse hacia el primer extremo (5) del alojamiento;
mantenimiento de una válvula de control de la
desaceleración (21) conectada al alojamiento (1) y en comunicación con el mandrilado (2) del alojamiento (1) en la proximidad del primer extremo (5) del alojamiento (1) pero suficientemente alejada de dicho primer extremo (5) de dicho alojamiento para que la cantidad de gas existente entre dicha válvula de control de la desaceleración (21) y el primer extremo (5) del alojamiento (1) sea la adecuada para comunicar al émbolo (3) una detención amortiguada en caso de que dicha válvula de control de la desaceleración (21) se acuñe en posición de apertura total, se cierre cuando se desee imprimir al émbolo (3) y, en consecuencia, al objeto o los objetos un rebote por la compresión y subsiguiente expansión del gas en el primer extremo del mandrilado (2); y
regulación de la válvula de desaceleración para permitir que el gas escape a un régimen tal que imprima al objeto o los objetos la velocidad de descenso deseada y minimice el rebote del émbolo y, en consecuencia, del objeto o los objetos cuando el émbolo se desplaza hacia el primer extremo (5) del alojamiento y se desea la detención del desplazamiento del émbolo (3) y, en consecuencia, del objeto o los objetos.
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