NL1005952C2 - Micro-zwaartekracht installatie. - Google Patents

Description

Micro-zwaartekracht installatie

De uitvinding betreft een installatie voor het opwekken van micro-zwaartekracht, omvattende een opstelinrichting, een 5 geleidingsinrichting alsmede aandrijfmiddelen door middel waarvan de opstelinrichting omhoog en omlaag beweegbaar is met betrekking tot de geleidingsinrichting, zodanig dat een bewegingstraject van de opstelinrichting vertraagt en daarna wordt mogelijk gemaakt waarin althans nabij het hoogste gedeelte van dat traject een vrije val 10 gesimuleerd kan worden.

Een dergelijke inrichting is bekend. De opstelinrichting wordt aanvankelijk vanuit een lage positie opwaarts aangedreven, waarna de aandrijving wordt onderbroken. Onder invloed van de zwaartekracht treedt dan een vertraging op, zodanig de opstelinrichting vertraagt en 15 daarna terug begint te vallen. Gedurende die tijd na het uitschakelen van de aandrijving ondergaan de zich op de opstelinrichting bevindende voorwerpen een vrije zwaartekrachtloze toestand of een toestand van zogenaamde micro-zwaartekracht, die enkele seconden kan duren.

De bekende opstelinrichting wordt uiteindelijk afgeremd door 20 middel van een buffer, waarbij een grote vertraging optreedt. Een dergelijke bekende installatie is daarom niet geschikt voor personen.

Doel van de uitvinding is een dergelijke micro-zwaartekracht installatie te verschaffen die beter geschikt is voor personen, in het bijzonder met betrekking tot de daarin optredende vertragingen bij het 25 afremmen. Dat doel wordt bereikt doordat de opstelinrichting is verbonden met een drijflichaam, en dat een bassin met vloeistof is voorzien waarin het drijflichaam zich in tenminste het onderste gedeelte van het bewegingstraject bevindt.

Het drijflichaam, dat in het onderste gedeelte van het 30 bewegingstraject zich in de vloeistof bevindt, verkrijgt bij het in die vloeistof dringen een steeds groter drijvend vermogen, waardoor het afremmen geleidelijk geschiedt. De optredende vertraging is zonder meer aanvaardbaar voor personen.

Een belangrijk voordeel van de installatie volgens de uitvinding 35 is bovendien dat het vermogen van de aandrijfmiddelen beperkt kan blijven. Volgens de bekende installatie zou het vermogen zodanig groot moeten zijn, dat de opstelinrichting in een continue beweging tot aan een bepaald hoger gelegen punt versneld zou worden en daarna weer 1005952 2 afgeremd kan worden. Volgens de uitvinding is een dergelijk, relatief hoog vermogen en grote remkracht niet nodig door gebruik te maken van het drijfvermogen van het drijflichaam.

De uitvinding betreft derhalve ook een nieuwe werkwijze voor het 5 aandrijven van de installatie, omvattende het vanuit een uitgangsniveau aandrijven van de opstelinrichting over een eerste hoogte die aanzienlijk kleiner is dan de hoogte van de geleidingsinrichting, het onderbreken van de aandrijving, het in de vloeistof laten dringen van het drijflichaam tot een eerste niveau 10 lager dan het uitgangsniveau, het weer aandrijven van de opstelinrichting over een tweede hoogte die groter is dan de eerste hoogte, het onderbreken van de aandrijving, het in de vloeistof laten dringen van het dri jflichaam tot een tweede niveau lager dan het eerste niveau, en het meerdere malen herhalen van deze stappen totdat 15 de maximaal toelaatbare hoogte van de opstelinrichting is bereikt.

Vanaf een bepaalde hoogte bereikt de opstelinrichting het gewenste micro-zwaartekracht niveau, dat bovendien voortdurend herhaald kan worden door zoveel energie via de aandrijfmiddelen toe te voeren aan de opstelinrichting dat steeds de gewenste hoogte bereikt 20 kan worden.

Het drijflichaam kan bij voorkeur een langwerpige vorm hebben die zich vanaf de onderzijde van de opstelinrichting verticaal naar beneden uitstrekt. Verder kan het drijflichaam zijn bepaald door een omwentelingsoppervlak met betrekking tot zijn hartlijn.

25 De vertraging die door het drijflichaam wordt uitgeoefend op de opstelinrichting kan aangepast worden, bijvoorbeeld zodanig dat de verkregen versnellingen en vertragingen zeer geleidelijk veranderen, en wel zodanig dat de toename en afname van de vertraging in fysiologisch opzicht voor de inzittende optimaal verloopt. Daartoe kan 30 de dwarsdoorsnede van het drijflichaam vanaf het onderste eind daarvan geleidelijk toenemen tot een maximale grootte, en vervolgens afnemen tot een kleinere, constant blijvende grootte tot aan de opstelinrichting.

Het drijflichaam kan een holle koker zijn, terwijl het bassin 35 water kan bevatten.

Bij voorkeur bezitten de geleidingsinrichting een zich over de hoogte daarvan uitstrekkende baan of rail, en heeft de opstelinrichting een aandrij fmiddel dat in samenwerking is met die 1005952 3 baan of rail voor het omhoog bewegen van de opstelinrichting. Volgens een eenvoudige uitvoeringsvorm bezit het aandrijfmiddel een rol of wiel dat is over de baan of rail kan rollen, en dat aandrijfbaar is door middel van een op de opstelinrichting voorziene elektromotor.

5 In verband met de stabiliteit zijn, regelmatig over de omtrek van de opstelinrichting verdeeld, meerdere aandrijfmiddelen voorzien, die elk samenwerken met overeenkomstig geplaatste banen of rails.

De installatie volgens de uitvinding kan voor velerlei doeleinden worden toegepast. Zoals reeds genoemd is hij, vanwege de beperkte en 10 op een zeer gunstige manier veranderende vertragingen, echter in het bijzonder geschikt voor personen; de geleidingsinrichting bezitten daartoe een gesloten toren, terwijl de opstelinrichting is uitgevoerd als een cabine waarin personen kunnen plaatsnemen.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand 15 van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.

Figuur 1 toont een zijaanzicht, in doorsnede, van de installatie volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een doorsnede volgens II-II van figuur 1.

Figuur 3 toont een vergroot detail van figuur 2.

20 Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede door een alternatieve uitvoeringsvorm.

Figuur 5 toont een vergroot detail van figuur ty.

De in figuur 1 weergegeven installatie volgens de uitvinding omvat een als cabine uitgevoerde opstelinrichting 1, een als toren 2 25 uitgevoerde geleidingsinrichting, alsmede rolvormige aandrijfmiddelen 3 welke later zullen worden beschreven.

Aan de onderzijde van de kabine 1 is een drijflichaam 4 gemonteerd, dat zich bevindt in een hoeveelheid water 5 dat is opgenomen in een bassin 6. De toren 2 is gemonteerd op dit bassin 6; 30 het bassin 6 is zelf bij voorkeur opgenomen in de ondergrond, waarbij het oppervlak is aangeduid met 7·

Zoals weergegeven in de doorsnede van figuur 2 en 3, werken de rollen 3 elk samen met een rail 8, die is bevestigd aan de binnenzijde van de toren 2. De toren 2 is bij voorkeur voorzien van een glasgevel 35 9. die is gemonteerd op de horizontale profielen 10 die op hun beurt zijn bevestigd aan de rails 8.

Ook de kabine 1 kan van kijkopeningen zijn voorzien, doch dat is niet noodzakelijk.

1005952 4

Elke rol 3 Is aandrijfbaar door middel van een elektromotor of hydraumotor 11, die via niet-getoonde elektrische leidingen is verbonden met een elektriciteitsinstallatie. Ook een hydraulische of pneumatische aandrijving is mogelijk, bijvoorbeeld door middel van 5 lange zuiger/cilinderinrichtingen.

De installatie wordt opgestart vanuit de situatie zoals weergegeven in figuur 1. De elektromotoren 11 worden gedurende een korte tijd in werking gezet, zodanig dat de kabine 1 met drijver 4 een weinig omhoog beweegt, waarbij de wielen 3 een aandrijvende werking 10 uitoefenen langs de rails 8. Vervolgens wordt de aandrijvende werking van de motoren 11 onderbroken, en zakt kabine 1 met de drijver 4 weer naar beneden. Drijver 4 komt daardoor dieper in de vloeistof 5 terecht, zodanig dat een omhooggerichte opdrijvende werking wordt verkregen. De motoren 3 worden weer ingeschakeld, zodanig dat een 15 volgend hoger niveau van de kabine 1 wordt bereikt. Na een aantal van dergelijke cycli is een micro-zwaartekrachttoestand bereikt, die per cyclus enkele seconden aanhoudt.

Dankzij deze gang van zaken kan het geïnstalleerde vermogen van de motoren 11 beperkt blijven. Ook is de inrichting intrinsiek veilig, 20 aangezien bij uitval van de motoren 3 de kabine 1 met drijver 4 opgevangen wordt in vloeistof 5 en door demping voortvloeiende uit de wrijving tussen drijver 4 en de vloeistof 5. alsmede de wervelingen in de vloeistof 5 de op en neergaande beweging van de kabine 1 snel uitdempt.

25 Zoals weergegeven in figuur 3. zijn naast de wielen 3. ook wielen 12 voorzien, die de kabine 1 in omtreksrichting stabiliseren. Bovendien is het naar wiel 3 gekeerde oppervlak van rail 8 zeer nauwkeurig afgewerkt.

Bij de in figuur 4 getoonde variant is de toren 14 vierkant, en 30 opgetrokken uit vier hoekstaanders 15. Aan deze hoekstaanders 15 zijn oppervlakken 16 bevestigd, waarover wederom de wielen 3 kunnen afrollen.

Figuur 5 toont een vergroot detail van deze uitvoeringsvorm, waarbij ook zijdelingse geleidingswielen 12 zijn voorzien.

35 1005952

Claims (13)

1. Installatie voor het opwekken van micro-zwaartekracht, omvattende een opstelinrichting (1), een geleidingsinrichting (2) 5 alsmede aandrijfmiddelen (3, 11) door middel waarvan de opstelinrichting (1) omhoog en omlaag beweegbaar is met betrekking tot de geleidingsinrichting (2), zodanig dat een bewegingstraject van de opstelinrichting (1) wordt mogelijk gemaakt waarin althans nabij het hoogste gedeelte van dat traject een vrije val gesimuleerd kan worden, 10 met het kenmerk dat de opstelinrichting (1) is verbonden met een drijflichaam (4), en dat een bassin (6) met vloeistof (5) is voorzien waarin het drijflichaam (4) zich in tenminste het onderste gedeelte van dat traject bevindt.

2. Installatie volgens conclusie 1, waarbij het drijflichaam (4) een langwerpige vorm heeft, en zich vanaf de onderzijde van de opstelinrichting (1) verticaal naar beneden uitstrekt.

3. Installatie volgens conclusie 2, waarbij het drijflichaam (4) 20 is bepaald door een omwentelingsoppervlak met betrekking tot zijn hartlijn.

4. Installatie volgens conclusie 2 of 3, waarbij de dwarsdoorsnede van het drijflichaam (4) vanaf het onderste eind 25 daarvan geleidelijk toeneemt tot een maximale grootte, en vervolgens afneemt tot een kleinere, constant blijvende grootte tot aan de opstelinrichting (1).

5· Installatie volgens conclusie 4, waarbij het drijflichaam (4) 30 een holle koker is, en het bassin (6) water (5) bevat.

6. Installatie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de geleidingsinrichting (2) een zich over de hoogte daarvan uitstrekkende baan of rail (8) bezitten, en de opstelinrichting (1) een 35 aandrijfmiddel (3. 11) bezit dat in samenwerking is met die baan of rail (8) voor het omhoog bewegen van de opstelinrichting (1). 1005952

7· Installatie volgens conclusie 6, waarbij het aandrijfmiddel een rol of wiel (3) bezit dat afrolbaar is over de baan of rail (8), en dat aandrijfbaar is door middel van een op de opstelinrichting (1) voorziene elektromotor (11). 5

8. Installatie volgens conclusie 6 of 7, waarbij regelmatig over de omtrek van de opstelinrichting (1) verdeeld meerdere aandrijfmiddelen (3, 11) zijn voorzien, die elk samenwerken met overeenkomstig geplaatste banen of rails (8). 10

9· Installatie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de geleidingsinrichting een gesloten toren (2) omvatten, en de opstelinrichting (1) is uitgevoerd als een cabine waarin personen kunnen plaatsnemen. 15

10. Installatie volgens conclusie 9. waarbij aan de inwendige wand van de toren (2) regelmatig in omtreksrichting verdeelde banen of rails (8) zijn voorzien.

11. Werkwijze voor het bedrijven van de installatie volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het vanuit een uitgangsniveau aandrijven van de opstelinrichting over een eerste hoogte die aanzienlijk kleiner is dan de hoogte van de geleidingsinrichting, het onderbreken van de aandrijving, het in de vloeistof laten dringen van 25 het drijflichaam tot een eerste niveau lager dan het uitgangsniveau, het weer aandrijven van de opstelinrichting over een tweede hoogte die groter is dan de eerste hoogte, het onderbreken van de aandrijving, het in de vloeistof laten dringen van het drijflichaam tot een tweede niveau lager dan het eerste niveau, en het meerdere malen herhalen van 30 deze stappen totdat de maximaal toelaatbare hoogte van de opstelinrichting is bereikt.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de aandrijving geschiedt door middel van elektromotoren of hydromotoren, verbonden 35 met wielen die verrolbaar zijn over verticale geleidingsbanen.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de aandrijving geschiedt door water cyclisch in en uit het drijflichaam te pompen. 1005952