ES2591054T3 - Aparato generador de olas - Google Patents

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ES2591054T3
ES2591054T3 ES08736693.6T ES08736693T ES2591054T3 ES 2591054 T3 ES2591054 T3 ES 2591054T3 ES 08736693 T ES08736693 T ES 08736693T ES 2591054 T3 ES2591054 T3 ES 2591054T3
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José Manuel ODRIOZOLA SAGASTUME
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Instant Sport SL
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Abstract

Aparato (1) para generar olas (2) que se instala en un medio acuático (3) y que comprende, como elementos principales, al menos unperfil (5) alargado que se mueve tangencialmente con respecto aun fondo (4) de profundidad constante por acción de un mecanismode accionamiento (6). En consecuencia, sobre el perfil (5) se forma una ola (2) que se desplaza junto con el perfil (2). El perfil(5) se dispone formando un ángulo (8) con la dirección de desplazamiento (7) distinto de 90°, con objeto de generar una ola (2) con zona de escape, y por lo tanto surfeable. Ciertos parámetros del aparato (1) son regulables con el fin de poder configurar la dificultad de la ola (2) generada.

Description

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DESCRIPCION
Aparato generador de olas.
Sector de la tecnica
La invencion se refiere a un aparato generador de olas validas para practicar el surf.
Estado de la tecnica
Para que unas olas generadas artificialmente en un medio acuatico se consideren validas para practicar el surf, es decir, para que pueda practicarse el surf sobre ellas con la misma tecnica y con las mismas tablas de surf que sobre olas naturales, dichas olas generadas artificialmente deben cumplir una serie de requisitos: en primer lugar, han de presentar un tamano relativamente grande (una altura minima de 0,5 m, y preferentemente superior a 1 m); en segundo lugar, han de desplazarse con respecto a un punto fijo y que dicho desplazamiento se produzca a una velocidad similar a la que se desplazan las olas naturales en la costa del mar(donde la corriente en la ola se encuentra entre -2 y 2 m/s y la velocidad de la ola es proporcional a la altura de la ola, siendo aproximadamente de 6 m/s para una ola de 1,5 m de altura); en tercer lugar, es necesario que las olas generadas presenten el efecto denominado “escape”, es decir, que presenten en un mismo instante una zona rompiente y una zona a punto de romper, de manera que el surfista pueda practicar el surf “escapando” de la zona rompiente hacia la zona a punto de romper; en cuarto lugar, es importante que la zona del medio acuatico por la que pasan las olas generadas este en calma, es decir, que la superficie del agua no este ondulada y que por lo tanto no exista ningun otro oleaje o rebote generado por la ola artificial; en quinto lugar, el periodo entre ola y ola debe ser de al menos 10-12 s aproximadamente (obteniendose una ola conocida como “ola solitaria” porque apenas tiene influencia de su ola anterior y posterior, ya que las partfculas de agua entre olas llegan al reposo), ya que este es el tiempo adecuado para que el surfista se prepare y coja la ola sin esperar mas de lo debido; por ultimo las olas deben tener una pendiente minima para que un surfista pueda viajar sobre ella, pudiendo a partir de dicha pendiente minima generarse olas con una pendiente mas suave destinadas a surfistas principiantes u olas con una pendiente mas elevada (incluso superando la vertical y rompiendo con forma de tubo) destinadas a surfistas expertos.
Los generadores de olas validas para practicar el surf han de ser capaces de generar olas con las caractensticas descritas y al mismo tiempo cumplir una serie de requisitos adicionales como son presentar un consumo de energfa razonable, ser capaces de generar distintos tipos de olas segun las necesidades del surfista (pudiendo realizarse el cambio entre distintos tipos de olas con relativa facilidad y rapidez), y garantizar en todo momento la seguridad de los surfistas, asegurando entre otros aspectos que cuando el surfista se cae de la ola no existe ninguna posibilidad de que pueda sufrir danos con algun elemento del generador de olas.
De entre los generadores de olas existentes se conocen los sistemas generadores de olas neumaticos, en los que inyectando gran cantidad de aire a baja presion en camaras de agua sumergidas en una piscina se fuerza a salir a este agua a la piscina creandose un frente de onda, los sistemas generadores de olas por vado, en los que se absorbe agua de una piscina en camaras, las cuales se elevan y despues abren dejando caer el agua sobre la piscina, los sistemas hidraulicos, en los que el agua se eleva por bombas hasta llenar unos depositos que posteriormente se vadan del golpe, y ciertos sistemas mecanicos en los que el frente de onda se crea abatiendo el agua mediante el movimiento de una de las paredes laterales de la piscina (un ejemplo de sistema mecanico puede encontrarse en el documento US 20040248780 A1). Todos estos sistemas tienen en comun que, cuando son aplicados a la generacion de olas validas para practicar el surf, no son eficientes energeticamente, los periodos de tiempo entre olas son excesivos o demasiado cortos (si se quiere aprovechar la frecuencia natural de los sistemas para reducir su consumo energetico), y requieren una inversion economica inicial muy elevada entre otros aspectos debido a que la piscina debe tener una topograffa en sus fondos de tipo orilla, adecuada para hacer romper la ola debidamente ademas de para disipar los rebotes.
Se conocen tambien sistemas generadores de olas mecanicos que generan olas estaticas mediante el lanzamiento de agua sobre un perfil. En estos sistemas, dado que el surfista y su tabla no presentan cantidad de movimiento, la tecnica requerida nada tiene que ver con la tecnica del surf real, realizado sobre olas naturales en movimiento (estableciendo un paralelismo, practicar el surf sobre olas estaticas puede equivaler a intentar mantenerse en equilibrio pedaleando sobre una bicicleta a velocidad cero montada sobre una cinta transportadora). Esta tecnica es tan diferente que puede considerarse incluso como un deporte diferente. Ejemplos de estos generadores de olas pueden encontrarse en US 6716107, US 5564859 y US 5171101.
Por otra parte, se conocen los sistemas generadores de olas mecanicos por perfil movil, en los que un perfil o elemento abatidor movil empuja el agua en una determinada direccion para crear la ola. Dentro de los sistemas generadores de olas por perfil se conocen los sistemas generadores con punto de rotura alejado del perfil y los sistemas generadores con punto de rotura cercano al perfil.
En los sistemas generadores con punto de rotura alejado del perfil, el perfil empuja el agua sustancialmente hacia delante para iniciar un frente de onda que posteriormente se aleja del perfil y, a una distancia relativamente elevada,
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termina rompiendo debido a la forma de orilla (profundidad decreciente) del fondo de la piscina o lugar donde se encuentra instalado el sistema. Estos perfiles empujan el agua de manera que la ola generada necesita recorrer un espacio antes de adquirir la forma adecuada para ser surfeada. Es decir, la practica del surf no se realiza en el inicio de la ola, proximo al perfil, sino que se realiza donde rompe la ola, a una cierta distancia del perfil, siendo por lo tanto este sistema seguro para el surfista ya que se puede delimitar ffsicamente la zona en la que se mueve el perfil de la zona destinada a usuarios. Estos sistemas han de ser capaces de generar olas que, aun perdiendo altura al separarse del perfil durante su desplazamiento, sigan siendo validas para practicar el surf a una distancia relativamente elevada del perfil que las genera. Por ello, al igual que en otros sistemas mencionados anteriormente, cuando estos sistemas son aplicados a la generacion de olas validas para practicar el surf no resultan eficientes energeticamente. Ademas, estos sistemas pueden requerir una inversion inicial muy elevada, entre otras razones porque la piscina debe tener un tamano suficientemente grande y una topograffa en sus fondos adecuada para hacer romper la ola debidamente y disipar los rebotes. Un ejemplo de este tipo de sistemas puede encontrarse en WO 0005464 y en US 3913332. Los perfiles que se proponen en estas patentes no son hidrodinamicos, es decir, presentan una elevada resistencia al avance.
Los sistemas generadores con punto de rotura cercano al perfil se basan en que el perfil empuja el agua de manera que se crea una ola de altura definitiva sobre el perfil o justo delante del perfil, avanzando dicha ola a la misma velocidad que el perfil y sin separarse de el. En estos sistemas el perfil ocupa parte del volumen de la ola, lo cual permite poner una menor cantidad de agua en movimiento para generar unas olas validas para practicar el surf. En consecuencia, estos sistemas presentan un consumo energetico aceptable que permite una explotacion economica rentable de la instalacion de dichos sistemas destinados a la practica del surf.
Dentro de los sistemas generadores con punto de rotura cercano al perfil se conocen los sistemas de perfil superficial y de perfil profundo. En los sistemas de perfil superficial, el perfil se encuentra tan solo ligeramente sumergido, de forma que la pelfcula de agua que queda por encima de dicho perfil es muy fina y la forma de la superficie de agua es practicamente igual a la forma del perfil. Asf, para obtener una ola con concavidad, tipo tubo, habra que utilizar un perfil con dicha concavidad. Un ejemplo de este tipo de sistemas puede encontrarse en los documentos US 20030119592 A1, WO 03051479 A2 y Us 4792260, en los cuales se obtiene mediante un mmimo consumo energetico y mediante unos perfiles superficiales disenados con una forma muy espedfica que determina la forma de la ola, unas olas resultantes cuya forma es perfecta para practicar el surf. Ademas, la forma y profundidad del fondo no es determinante. Sin embargo, los distintos perfiles propuestos presentan en su zona inferior (y algunos de ellos, los destinados a generar olas con tubo, tambien en su zona superior) superficies perpendiculares a la direccion de avance del perfil, y ademas estan realizados en un material ngido o seminigido y se desplazan a gran velocidad, por lo que podnan provocar danos graves a un surfista que cayese e impactase contra el perfil.
Los sistemas de perfil profundo son aquellos capaces de generar olas con concavidad (con tubo) a partir de perfiles que carecen de formas concavas. En otras palabras, en los sistemas de perfil profundo, a diferencia de en los sistemas de perfil superficial, la forma de la ola no viene determinada por la tanto por la forma del perfil sino mas bien por el diseno y localizacion del fondo o superficie que queda por debajo del perfil.
Ejemplos de sistemas de perfil profundo son los expuestos en WO 8200771, WO 8404695, JP8-126732, JP62- 204772, JP52-41392, JP52-30531, JP3-173586 y FR2848120, donde el sistema generador de olas utiliza un perfil dispuesto sobre un fondo flexible que se deforma para generar la ola. Aunque son sistemas conceptualmente muy sencillos, resultan diffciles de llevar a cabo en la realidad debido a lo complicado que resulta encontrar un materiales y mecanismos para la realizacion del fondo flexible que permita que dicho fondo flexible soporte el peso de una ola (recuerdese que cada metro de frente de ola de un metro de profundidad pesa una tonelada) y al mismo tiempo sea capaz de deformarse para adquirir la forma de la ola, todo ello sin que suponga un riesgo para el usuario.
Se conoce por otra parte la patente US 3802697, tambien referida a un sistema generador de perfil profundo. Este sistema generador no utiliza un fondo flexible sino un fondo fijo, concretamente realizado en forma de un canal fijo que contiene el fluido y por cuyo interior se desplaza el perfil. Se preve que este sistema presente ciertos inconvenientes: que no pueda generar olas con escape ya que, dada la presencia del canal, el agua turbulenta de la zona rota de la ola no tenga por donde escapar y termine rellenado toda la anchura del canal; que las paredes del canal alarguen en exceso la disipacion de los rebotes de las olas; que el surfista pueda ser lanzado contra las paredes del canal al caer de la ola.
La presente invencion tiene como objetivo conseguir un aparato para generar olas del tipo de los aparatos generadores de olas con perfil, con punto de rotura cercano al perfil, y con perfil profundo y de fondo ngido, en el cual se cumplan al menos los siguientes requisitos: que las olas generadas sean validas para practicar el surf, siendo el aparato capaz de generar olas que presenten la misma calidad que las olas naturales de manera que el usuario surfista no tenga que modificar su tecnica ni su equipo; que el aparato presente un bajo consumo de energfa; que el aparato garantice la maxima seguridad del usuario surfista.
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Descripcion breve de la invencion
Es objeto de la invencion un aparato para generar olas que se instala en un medio acuatico y que comprende, como elementos principales, al menos un perfil alargado horizontalmente que se mueve tangencialmente con respecto a un fondo de profundidad constante (es decir, sustancialmente horizontal), y un mecanismo de accionamiento destinado a provocar el movimiento del perfil. Como consecuencia del movimiento del perfil con respecto al medio acuatico y al fondo, sobre el perfil se forma una ola que se desplaza junto con el perfil. El perfil es sustancialmente alargado y se dispone formando un angulo con la direccion de desplazamiento distinto de 90°, con objeto de generar una ola con zona de escape, y por lo tanto surfeable.
El perfil empuja la mayor parte de la seccion de agua que esta delante del perfil, empujandola desde el fondo hasta la superficie. Para ello, el perfil preferentemente se dispone desde el fondo o casi desde el fondo y al menos hasta la superficie o muy cerca de ella (incluso por encima de la superficie del agua). Entonces, la forma en que se acumula el agua (la ola) no depende de la forma del perfil sino de la relacion entre la profundidad del fondo con respecto a la superficie de agua en calma y la altura del agua que es capaz de acumular (es decir, la altura de la ola). Esta altura a su vez depende de la altura, longitud, angulo y velocidad del perfil, como se detallara mas adelante. En otras palabras, la forma del perfil puede ser cualquiera que tenga la capacidad de empujar agua hacia delante y de abajo a arriba, sin que de la forma del perfil dependa la forma de la ola.
A pesar de que el perfil puede presentar cualquier geometna, como solucion especialmente ventajosa se contempla un perfil desprovisto de espacios o concavidades dirigidas hacia el surfista cuando el aparato generador de olas se encuentra en funcionamiento (es decir, el perfil se esta desplazando), con el fin de aumentar la seguridad del surfista. El perfil es preferentemente parcial o totalmente hidrodinamico (con un bajo coeficiente de resistencia hidrodinamico al avance) para reducir el consumo y para generar las mmimas turbulencias. El modo de realizacion concreto del perfil puede ser tal que presente una forma fija, independientemente de si el perfil se encuentra en movimiento o parado (por ejemplo, siendo un perfil semirngido). En otro modo de realizacion el perfil es hinchable, sin forma definida y flexible de forma que durante y debido a su movimiento con respecto al fondo, adopta una forma hidrodinamica y libre de concavidades dirigidas hacia el surfista. Dentro de este modo de realizacion, el caso particular mas sencillo y economico de fabricar es un perfil hinchable cilmdrico.
La forma de la ola viene dada por la adecuada combinacion de los factores anteriormente mencionados: primero, la profundidad del fondo con respecto a la superficie del agua en calma; segundo, la altura total del perfil con respecto al fondo cuando el perfil se encuentra en movimiento; tercero, la longitud del perfil; cuarto, el angulo del perfil con respecto a la direccion de desplazamiento; quinto, la velocidad de desplazamiento del perfil. El aparato segun la invencion podra estar disenado para proporcionar una combinacion fija de estos factores (proporcionando por lo tanto una ola de forma fija), aunque preferentemente estara realizado de forma que pueda proporcionar mas de una combinacion de valores (mas de un tipo de ola). En cuanto a este ultimo modo de realizacion, el aparato permitira la configuracion de al menos alguno de los citados factores para la seleccion de una ola de mayor o menor complejidad. Por otra parte, el aparato segun la invencion presenta tambien la posibilidad de cambiar el sentido de movimiento del perfil, de forma que en un sentido de movimiento la ola resultante es del tipo de las denominadas “olas de derechas” (el surfista que se encuentre sobre ella avanzara hacia su derecha) y en el sentido contrario de movimiento la ola resultante es del tipo de las denominadas “olas de izquierdas” (el surfista que se encuentre sobre ella avanzara hacia su izquierda). Para todo ello y para otras funciones, el aparato segun la invencion presenta una serie de elementos auxiliares que son descritos en profundidad en la descripcion detallada de las figuras que acompanan a la presente descripcion.
Es ademas objeto de la invencion un aparato para generar olas validas para practicar el surf que presenta un funcionamiento configurable, de manera que el aparato puede ajustarse para generar olas de diferente tipo y tamano, es decir, olas apropiadas para surfistas con distintos niveles de experiencia. Por ejemplo, el angulo que forma el perfil con la direccion de desplazamiento es preferentemente configurable, para variar la dificultad de la ola (a menor angulo, mayor dificultad).
El aparato segun la invencion presenta una serie de ventajas sobre los disenos conocidos de aparatos generadores de olas con perfil y con punto de rotura cercano al perfil o con punto de rotura alejado del perfil.
Con respecto a los aparatos con punto de rotura alejado del perfil, el aparato segun la invencion, al igual que otros aparatos con punto de rotura cercano al perfil, no requiere que el fondo del medio acuatico presente una forma espedfica para conseguir determinar donde y como rompe la ola, sino que la ola rompe con una forma controlada por los parametros del perfil mencionados anteriormente. Ademas, el aparato segun la invencion presenta la ventaja de requerir un menor espacio para conseguir la ola surfeable, ya que gracias a la forma alargada del perfil la ola ya presenta la forma surfeable encima del perfil. Adicionalmente, el aparato segun la invencion presenta una mayor eficiencia energetica debido a la forma preferentemente hidrodinamica del perfil.
Ademas, con respecto a otros aparatos conocidos que funcionan por perfil y con punto de rotura cercano al perfil, el aparato para generar olas validas para practicar el surf segun la invencion es capaz de garantizar la maxima seguridad del usuario surfista a la vez que genera olas de la misma calidad que las olas naturales. Asf, como se ha
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explicado, el uso de un perfil libre de concavidades y preferentemente hinchable minimiza los riesgos. Con respecto a los sistemas de perfil superficial se eliminan los elementos del aparato (perfil o base) que sean ngidos o seminigidos y esten provistos de convexidades, superficies perpendiculares al desplazamiento o cantos que puedan impactar con el surfista que se encuentra en el entorno de la ola. Ademas, el aparato segun la invencion es factible con un perfil hidrodinamico, para reducir al maximo el consumo energetico. Otra ventaja es que en el aparato segun la invencion la ola puede surfearse incluso a cierta distancia del perfil, lo cual aumenta la seguridad del surfista. La ola es surfeable incluso a cierta distancia del perfil gracias a que el fondo esta muy proximo al perfil, lo cual favorece que la ola mantenga la pendiente y la forma adecuada para el surf al separarse del perfil.
Ademas, con respecto a ciertos sistemas de perfil profundo la invencion presenta la ventaja de que el perfil no ha de desplazarse en el interior de un canal construido a tales efectos. Unicamente es necesario que se desplace con respecto a un fondo, el cual puede localizarse en una piscina, un lago, etc.
Descripcion breve de las figuras
Los detalles de la invencion se aprecian en las figuras que se acompanan, no pretendiendo estas ser limitativas del alcance de la invencion:
- La Figura 1 muestra una perspectiva de un modo de realizacion de la invencion.
- La Figura 2 muestra una vista lateral de un modo de realizacion de la invencion provisto de un perfil autohinchable de agua.
- Las Figuras 3 y 4 muestran una vista en planta y una vista lateral del modo de realizacion de la invencion representado en la Figura 1.
- La Figura 5 muestra una vista lateral de un perfil hinchable con barra ngida y cinchas menos apretadas.
- La Figura 6 muestra una vista lateral de un perfil hinchable con barra ngida y cinchas mas apretadas.
- La Figura 7 muestra una vista en planta de un modo de realizacion de la invencion provisto de perfil
doble.
- La Figura 8 muestra una vista en planta de un modo de realizacion de la invencion con recorrido en bucle y con dos perfiles dobles.
- La Figura 9 muestra una vista en planta de un modo de realizacion de la invencion con recorrido lineal y con un perfil simple.
- La Figura 10 muestra el perfil de la Figura 9 invirtiendo el sentido de su desplazamiento.
- Las Figuras 11 y 12 muestran los parametros configurables de un aparato segun la invencion.
- La Figura 13 muestra cuatro tipos de ola obtenida en funcion del ajuste de los parametros regulables.
- La Figura 14 muestra otro modo de realizacion del aparato segun la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
La Figura 1 muestra un modo de realizacion de un aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3). El aparato (1) comprende un fondo (4) sustancialmente horizontal, es decir, de profundidad constante con respecto a la superficie del medio acuatico (3). El fondo (4) esta realizado por ejemplo como una placa de hormigon fundamentalmente plana construida sobre el fondo de un lago o una piscina, como tierra compactada en el fondo de un lago o una piscina, o como un fondo realizado con placas metalicas en el interior de una piscina desmontable. Sobre el fondo (4), el aparato (1) comprende un perfil (5) sustancialmente alargado, el cual se desplaza con respecto al fondo (4) en una direccion de desplazamiento (7) gracias a la accion de un mecanismo de accionamiento (6). Como consecuencia del desplazamiento del perfil (5), sobre el mismo se forma una ola (2) surfeable.
Como puede verse en la figura, el perfil (5) sustancialmente alargado forma un angulo (8) con la direccion de desplazamiento (7) distinto de 90°. De este modo se consigue que el frente de la ola (2) generado sobre el perfil (5), que sera paralelo al perfil (5), tenga un extremo adelantado y otro retrasado respecto a la direccion de desplazamiento (7). Si el resto de la configuracion (profundidad del fondo, altura, longitud y velocidad del perfil) es tal que produce que dicho frente de ola rompa en algun punto sobre el perfil (5) (preferentemente retrasado) o cercano al mismo, se consigue una parte del frente de ola sin romper y limpia de espuma (en la parte adelantada del frente de ola) y otra parte del frente de ola rota y cubierta de espuma (en la parte retrasada del frente de ola). Un frente de ola de este tipo coincide notablemente con una ola surfeable natural. La magnitud del angulo (8) influye en la dificultad de la ola (2), encontrandose que cuanto mas cercano sea dicho angulo a 90°, mas facil de surfear es la ola resultante. Asf, un angulo (8) de 60° se corresponde con una ola facil, un angulo (8) de 45° genera una ola (2) de dificultad media y un angulo (8) de 35° genera una ola (2) de dificultad elevada. En el aparato (1) segun la invencion, el angulo (8) es regulable para poder obtener olas de diferente dificultad en un mismo aparato.
El fondo (4) es abierto, es decir, no dispone de paredes laterales cercanas al perfil en su extremo retrasado que le otorguen una forma de canal. En consecuencia, la espuma generada en la rotura puede salirse del perfil por el extremo retrasado, no rellenando el frente de ola y dejando una cara limpia de espuma en el frente de ola por el extremo adelantado. Esta cara limpia de espuma, conocida como escape, permite que la ola sea surfeable.
El perfil (5) presenta una geometna tal que, cuando el perfil (5) se desplaza con respecto al fondo (4), esta
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desprovista de espacios o concavidades dirigidas en la direccion de desplazamiento (7). Esto puede conseguirse mediante un perfil (5) ngido que nunca presente dichos espacios y concavidades, o mediante un perfil (5) flexible de cualquier forma, el cual al desplazarse se deforme para no presentar dichos espacios o concavidades.
Asf, en un modo de realizacion del perfil (5), este es hinchable en su mayona o totalidad. Un modo de realizacion de sencilla fabricacion y optimo funcionamiento es aquel representado en esta Figura 1, donde el perfil (5) esta relleno de aire. Asf, inicialmente el perfil (5) presenta una forma cilmdrica, y al ser puesto en movimiento se deforma hasta adquirir una forma aproximada de gota de agua. Esta solucion es ventajosa ya que el perfil (5) es ligero, lo cual permite reducir el consumo energetico del aparato (1). En esta figura puede verse ademas como el perfil (5) es complementado con una forma trasera hidrodinamica (18), para mejorar la salida de aguas, reducir el consumo del aparato (1) y reducir el tiempo que tarda el agua en volver a la calma antes de la siguiente ola. Otro modo de realizacion puede verse en la Figura 2, donde se ha representado un perfil (5) que se hincha de agua, produciendose el hinchado cuando por causa del desplazamiento del perfil (5) en la direccion de desplazamiento (7) se produce una entrada de agua al interior del perfil (5) a traves de una zona de entrada de agua (10). El perfil (5) en este caso estara preferentemente disenado para que al hincharse tome la forma de ala de avion o parapente. La zona de entrada de agua (10) puede estar realizada en forma de una red, etc. La solucion de la Figura 7 es ventajosa ya que permite el autollenado del perfil (5), simplificandose la instalacion y mantenimiento del aparato (1).
Como se observa en la Figura 1, el perfil (5) se encuentra conectado a una pieza (13) triangular, donde a los tres vertices de dicha pieza (13) se conectan un patm de arrastre (14) y dos patines de guiado (15) para el arrastre guiado del perfil (5) con respecto al fondo (4). Los patines (14, 15) forman parte del mecanismo de accionamiento (6), el cual comprende otros elementos como los cables (19) que tiran del patm de arrastre (14). Los patines de guiado (15) laterales van preferentemente ocultos debajo del fondo (4), y absorben las fuerzas laterales que aparecen debido a que el perfil (5) forma un angulo distinto de 90° con respecto a la direccion de desplazamiento (7). El patm de arrastre (14) tambien va preferentemente oculto, y constituye el sistema tractor del perfil (5). La presencia de la pieza (13) hace que la fuerza sobre el patm de arrastre (14) sea solo longitudinal.
En las Figuras 3 y 4 se muestran dos vistas del modo de realizacion de la invencion de la Figura 1. En estas figuras se aprecia que el perfil (5) es capaz de bascular verticalmente segun indican las flechas (22). Gracias a esta capacidad de basculamiento, el perfil (5) llega a su propio equilibrio vertical sin que apenas se trasladen esfuerzos verticales sobre los patines (15). Cuando el perfil (5) esta parado, se sale del agua en funcion de su flotabilidad. Cuando el perfil (5) esta en movimiento, llega a su posicion de equilibrio dada por tres fuerzas: el peso del agua sobre el perfil (5), el empuje vertical debido a la flotabilidad del perfil (5) y la presion del agua que pasa por debajo de la lengueta (11) y del perfil (5). De esta forma el peso de la ola es soportado por el fondo (4) en lugar de por los patines (15). En consecuencia, al permitir el basculamiento del perfil (5) se consiguen dos ventajas fundamentales: por un lado, no han de fabricarse unos patines (15) tan resistentes como para ser capaces de soportar el peso de la ola (tengase en cuenta que una ola de 1,5 metros puede pesar unas 5 toneladas por cada metro de longitud); por otro lado, no es necesario construir una estructura por encima de los patines (15) que sea capaz de soportar el perfil (5).
En el modo de realizacion de las figuras, el aparato (1) incorpora una lengueta (11) que permite que el perfil (5) pueda bascular verticalmente con mas libertad (amplitud) tanto cuando se encuentra en movimiento como cuando se encuentra parado. Concretamente, como puede observarse el perfil (5) se encuentra conectado a un lado (12) de la lengueta (11), la cual es sustancialmente rectangular, mientras que sobre el lado opuesto (9) de dicha lengueta (11) actua el medio de accionamiento (6), es decir, tiran los patines de guiado (15) y el patm de arrastre (14) - este ultimo por medio de la pieza (13)-. Ademas, la lengueta (11) permite que los patines de guiado (15) no tengan que soportar fuerzas verticales. Tambien constituye una zona sobre la que puede caer el surfista cuando pierde el equilibrio, amortiguando dicha cafda gracias a la propia tension de la lengueta (11) y evitando que el surfista impacte contra el fondo (4).
Como se muestra en las Figuras 3 a 6, el perfil (5) puede incluir en su interior una barra ngida (16) para evitar que el perfil (5) se combe. Ademas, la barra ngida (16) se localiza en una posicion regulable, lo cual permite variar la forma del perfil (5). La posicion de la barra ngida (16) puede ser regulada por ejemplo por medio de unas cinchas (17). Como se observa en las Figuras 4 y 5, en caso de que las cinchas (17) se ajusten mas holgadamente, se obtiene un perfil (5) que en movimiento presenta una forma mas tumbada, y por lo tanto menos alta, con lo que se consigue una ola menos inclinada. En cambio, si las cinchas (17) se aprietan, el perfil (5) en movimiento se deforma con mayor altura, consiguiendose una ola mas inclinada.
En la Figura 4 se observa que, opcionalmente, el perfil (5) y demas elementos que se desplazan sobre el fondo (4) van cubiertos de una capa de seguridad (20) cuyo fin es evitar el riesgo de pellizcamiento para el surfista.
La Figura 7 muestra otro modo de realizacion de la invencion, en la cual el aparato (1) comprende un perfil doble, es decir, un perfil formado por dos perfiles (5', 5'') de los descritos anteriormente, dispuestos en angulos diferentes con respecto a la direccion de desplazamiento (7), con el fin de generar a la vez una ola de derechas y otra ola de izquierdas.
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En cuanto al mecanismo de accionamiento (6), la invencion no se limita a un mecanismo en concreto sino que contempla el uso de cualquier tipo de mecanismo capaz de provocar el desplazamiento del perfil (5) con respecto al fondo (4). En un modo de realizacion, representado en la Figura 8, el circuito que sigue el perfil (5) es un bucle cerrado, por lo que basta con que el mecanismo de accionamiento (6) sea capaz de provocar el desplazamiento del perfil (5) en una unica direccion, aunque opcionalmente pudiese funcionar en ambas. En otro modo de realizacion, representado en la Figura 9, el mecanismo de accionamiento (6) puede provocar el movimiento del perfil (5) en dos sentidos de desplazamiento: un primer sentido (7') de desplazamiento y un segundo sentido (7'') contrario al primer sentido (7'). En este caso, el perfil (5) realiza un recorrido lineal y presenta la capacidad de desacoplarse de un gancho u otro elemento similar solidario al cable (19) cuando llega al final del recorrido, y de volver a acoplarse a dicho gancho para iniciar el recorrido en sentido contrario. En este caso el perfil (5) pivota de la forma explicada anteriormente cada vez que cambie el sentido de su desplazamiento. La Figura 9 tambien sena factible si en lugar de esta solucion, se contase con un motor o sistema de transmision capaz de invertir la direccion de giro cuando el perfil (5) llega al final del recorrido.
En caso de que el mecanismo de accionamiento (6) sea capaz de cambiar el sentido (7', 7'') de desplazamiento del perfil (5), en una solucion especialmente ventajosa representada en la Figura 10, el perfil (5) esta disenado para pivotar y adoptar la posicion simetricamente contraria, para que pueda continuar generandose una ola (2) sobre el. Asf, como puede verse en la figura, si partiendo de una situacion inicial en la cual el perfil (5) se desplaza en una primera direccion de desplazamiento (7), se pasa a la direccion de desplazamiento contraria (7'), el perfil (5) pivota sobre el lado (9) de la lengueta (11) y queda adecuadamente dispuesto para generar la ola en sentido contrario.
En el aparato(1) segun la invencion se puede permitir regular al menos una de las siguientes caractensticas, representadas en las Figuras 11 y 12, con el fin de variar la forma de la ola (2) generada:
a) la altura (B) del perfil (5) cuando el perfil (5) se encuentra en movimiento (debe recordarse que el perfil puede ser hinchable o similar, variando su forma en funcion de si se encuentra en movimiento o no, siendo relevante su dimension en movimiento), debiendo hacerse notar que la altura (B) del perfil (5) practicamente coincide con la altura (B') del perfil (5) con respecto al fondo (4), ya que el perfil (5) se eleva del fondo (4) una distancia muy reducida cuando se encuentra en movimiento,
b) la relacion entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) con respecto a la superficie del medio acuatico (3) en calma (dicha relacion se ajustara normalmente variando el parametro B ya que el parametro A puede no ser variable),
c) la longitud (D) del perfil (5),
d) la velocidad de desplazamiento del perfil (5),
e) el angulo (8) que forma el perfil (5) con la direccion de desplazamiento (7).
Preferentemente, el aparato (1) segun la invencion se configura o construye de tal forma que:
- la longitud (D) del perfil (5) es al menos cuatro veces la altura (B) del perfil (5),
- el cociente entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) esta comprendida entre 1/2 y 3,
- la velocidad del perfil (5) es aproximadamente igual a la velocidad de una ola natural de altura igual a la altura (B) del perfil (5), y
- el angulo (8) esta comprendido entre 90 y 35°.
Entonces, se obtiene un aparato (1) en el cual la altura (C) de la ola (2) obtenida es aproximadamente igual a la altura (B) del perfil (5), cumpliendose la tabla siguiente de tipos de ola (2) conseguidos en funcion de la relacion entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4):
altura (B) / profundidad (A)
< 1/2 1/2 -1 1 -3 > 3
Tipo de rotura conseguida
No rompe Rompe suave Rompe con tubo Rompe con tubo fuerte
Uso
Ola de pendiente no suficiente para surfear Ola de pendiente suficiente para surfear, apropiada para principiantes Ola de pendiente para expertos Ola de pendiente para muy expertos, con cafdas peligrosas
Perfil de ola (2)
Fig.13A Fig.13B Fig.13C Fig.13D
Como puede verse en la Figura 12, la lengueta (11) puede disponer de una franja permeable (21), por ejemplo tipo red, capaz de ser abierta o cerrada para variar su superficie. En caso de estar abierta, cuando el perfil (5) se desplaza dicha franja permeable (21) deja entrar parte de agua por debajo del perfil (5), empujandose menos agua hacia arriba. La mayor apertura o cierre de la franja permeable (21) permite modificar la forma de la ola (2) y hacerla de pendiente mas suave o mas fuerte, segun las necesidades del surfista. De este modo, el hecho de variar el grado de apertura de la franja permeable (21) puede producir unos efectos parecidos a variar el cociente B/A explicado anteriormente (pudiendo ser una alternativa mas sencilla de ejecutar).
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La invencion contempla modos de realizacion diferentes de los representados en las figuras. Asf, en uno de ellos, el perfil (5) puede pivotar alrededor de un eje vertical en lugar de alrededor del eje horizontal representado en las figuras. En otro modo de realizacion, el perfil (5) se encuentra dispuesto sobre un disco que puede girar con respecto al fondo (4), de forma que el angulo (8) puede regularse sin necesidad de variar la construccion del aparato (1).
Ademas, al perfil (5) representado en las figuras se le pueden anadir otros elementos no representados para mejorar su rendimiento hidrodinamico u otras caractensticas, en caso de que fuera necesario.
La Figura 14 muestra otro modo de realizacion del aparato segun la invencion. En dicho modo de realizacion, el fondo (4) abierto comprende unas orillas (23) con una inclinacion de menos de 20°. Con estas orillas (23) se consigue que la ola se levante ligeramente mas y coja mas fuerza, saliendose incluso de la proyeccion en planta del perfil (5). Por ello, el surfista no tiene por que surfear necesariamente por encima del perfil (5) sino que incluso podna surfear en la parte de la ola que queda fuera del perfil (5). Las orillas (23) pueden sobresalir o no del agua.
Para incrementar la seguridad, el aparato segun la invencion puede comprender ademas una barrera ffsica (no representada en la figura) entre el perfil (5) y la zona surfeable de la ola (2), en caso de que dicha zona surfeable no se encuentre exactamente encima del perfil (5). La barrera ffsica puede ser una corchera, una malla o cualquier otro elemento que impida que el surfista se meta en la trayectoria del perfil (5).
En el modo de realizacion de la Figura 14, ademas, el perfil (5) es doble. En consecuencia la ola que se genera es doble, con lo que solamente se requiere un patm de arrastre (14), no siendo necesarios los patines de guiado (15). Ademas, tampoco es necesaria la lengueta (11) ya que la pieza (13) solo queda sujeta por su vertice delantero central, de donde tira el patm de arrastre (14), por lo que puede bascular verticalmente sin necesidad de dicha lengueta (11).
Alternativamente a lo mostrado en las figuras, el perfil (5) completo podra presentar una forma hidrodinamica, por ejemplo un perfil de ala de avion o de media gota de agua.
Preferentemente, el fondo (4) esta cubierto por algun material o construido de tal modo que sea deslizante y que el surfista no se pueda hundir, con el fin de evitar danos en el surfista que cae de la ola y puede ser golpeado por el perfil (5).

Claims (20)

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    REIVINDICACIONES
    1. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), que comprende:
    - un fondo (4) abierto y de profundidad sustancialmente constante con respecto a la superficie del medio acuatico (3),
    - al menos un perfil (5) generador de olas sustancialmente alargado, donde el cociente entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) esta comprendida entre 1/2 y 3,
    - un mecanismo de accionamiento (6), por cuya accion el perfil (5) se desplaza con respecto a dicho fondo (4) en una direccion de desplazamiento (7) sustancialmente horizontal, donde
    - el perfil (5) forma un angulo (8) con la direccion de desplazamiento (7) distinto de 90°, y caracterizado por que
    - el perfil (5) alargado esta dispuesto sobre el fondo (4) y adyacente al fondo (4) de manera que, cuando el perfil (5) se mueve con respecto a dicho fondo (4), el perfil (5) empuja el agua de delante del perfil (5) hacia arriba, desde el fondo (4) y hasta la superficie, y sustancialmente nada de agua pasa por debajo del perfil (5), formandose una ola (2) encima del perfil (5), donde
  2. 2. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) esta comprendida entre 1/2 y 1.
  3. 3. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) esta comprendida entre 1 y 3.
  4. 4. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) es sustancialmente flexible y puede deformarse cuando el aparato (1) se encuentra en movimiento.
  5. 5. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 4, que se caracteriza por que el perfil (5) es sustancialmente hinchable.
  6. 6. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 5, que se caracteriza por que el perfil (5) esta hinchado de aire.
  7. 7. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 5, que se caracteriza por que el perfil (5) se hincha de agua cuando se desplaza con respecto al fondo (4), comprendiendo una zona de entrada de agua (10).
  8. 8. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 4, que se caracteriza por que el perfil (5) comprende en su interior una barra ngida (16) en una posicion regulable para variar la forma del perfil (5).
  9. 9. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) se encuentra conectado a una pieza (13) a la cual se conecta a su vez un patm de arrastre (14) para el arrastre del perfil (5) con respecto al fondo (4).
  10. 10. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) se encuentra conectado a una pieza (13) triangular, donde a los tres vertices de dicha pieza (13) se conectan un patm de arrastre (14) y dos patines de guiado (15) para el arrastre y guiado del perfil (5) con respecto al fondo (4).
  11. 11. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) esta unido al mecanismo de accionamiento (6) de forma que el perfil (5) puede bascular verticalmente.
  12. 12. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 11, que se caracteriza por que el perfil (5) se encuentra conectado a un lado (12) de una lengueta (11) sustancialmente rectangular, sobre el lado opuesto (9) de dicha lengueta (11) actua el medio de accionamiento (6), de forma que el perfil (5) puede bascular verticalmente.
  13. 13. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 12, que se caracteriza por que la lengueta (11) comprende una franja permeable (21) de superficie regulable.
  14. 14. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) comprende una forma trasera hidrodinamica (18).
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  15. 15. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el perfil (5) completo presenta una forma hidrodinamica.
  16. 16. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el mecanismo de accionamiento (7) puede provocar el movimiento del perfil (5) en dos direcciones de desplazamiento: una primera direccion de desplazamiento (7) y una segunda direccion contraria a la primera direccion de desplazamiento (7).
  17. 17. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 16, que se caracteriza por que cuando el mecanismo de accionamiento (7) provoca el cambio de movimiento del perfil (5) de la primera direccion de desplazamiento (7) a la segunda direccion, o viceversa, el perfil (5) pivota para que continue generandose una ola (2) sobre el.
  18. 18. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que permite regular al menos una de las siguientes caractensticas: la altura (B) del perfil (5) cuando el perfil (5) se encuentra en movimiento, la relacion entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) con respecto a la superficie del medio acuatico (3) en calma, la longitud (D) del perfil (5), la velocidad de desplazamiento del perfil (5), y el angulo (8) que forma el perfil (5) con la direccion de desplazamiento (7).
  19. 19. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que el fondo (4) abierto comprende unas orillas (23) con una inclinacion de menos de 20°.
  20. 20. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuatico (3), segun la reivindicacion 1, que se caracteriza por que comprende ademas una barrera ffsica entre el perfil (5) y la zona surfeable de la ola (2).
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