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