WO2005082708A1 - Sistemas de variacíon de calado para tumbonas flotantes - Google Patents
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- WO2005082708A1 WO2005082708A1 PCT/ES2005/000023 ES2005000023W WO2005082708A1 WO 2005082708 A1 WO2005082708 A1 WO 2005082708A1 ES 2005000023 W ES2005000023 W ES 2005000023W WO 2005082708 A1 WO2005082708 A1 WO 2005082708A1
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C15/00—Other seating furniture
- A47C15/004—Seating furniture for specified purposes not covered by main groups A47C1/00 or A47C9/00
- A47C15/006—Floating seats
Definitions
- the present invention relates to an artifact that allows the user to rest in a lying or sitting position, being able to choose their level of immersion at will when floating in the water (or any other fluid). Due to its amphibious character, it will be easily transportable from the water to the ground by means of wheels attached to it, also fulfilling its resting functions there. Given the characteristics of this invention, its natural scope of application will be swimming pools and beaches. When the device is in the water, the user can sit perfectly supported, in a comfortable and stable way, being able to control with a simple mechanism the level of flotation of the user-device set.
- the user can make the water reach him to the neck (the rest of the body being submerged while resting), to the chest, to the abdomen, to the knee; etc., being able to increase the buoyancy of the device until May your body emerge completely from the water.
- this emersion process can be reversed and immersed in a similar manner, both processes being controlled at all times by the user.
- the object of the invention is to develop new mechanisms to achieve the variation of draft.
- the artifact object of the invention is mainly composed of two modules that we will call “sunbed module” and "ballast / ballast system module”.
- the sunbed module as the name implies, is similar to an ordinary sunbed. It will be anatomical, it will have a backrest and reclining feet tray (being these characteristics of a non-limiting nature), and due to the type of activity to which this device is to be used, it will also be necessary for the seating area to have such a configuration that, as far as possible, it prevents the individual from sliding in all time Due to the amphibious character of the device, the deck chair module, or failing that the ballasted / collapsed module, will have one or more wheels coupled to allow the comfortable movement of the device while on the ground. You can also have different accessories such as umbrella, retractable tray, support for drinks, etc.
- the weighted / unmasked system module will be the one that allows the user to vary at will the draft of the user-artifact set.
- the ballast / deflection module shall be located in the position where greater stability is achieved according to the shape of the sunbed module. Therefore, it can be located in: a) Preferably on the sides at the height of the deck chair module b) In any other position that allows sufficient stability.
- the rigid chamber system is characterized by each having a piston that will slide along its interior by subdividing it into a dry region (air) and another region freely communicated with the fluid in which it floats.
- the piston will have a vertical stroke to more easily control the longitudinal heel, and its geometric configuration will show symmetry with respect to the crunch plane to avoid problems of transverse heel.
- the presence of air in the region freely communicated with the fluid should be avoided so as not to experience the known and unwanted effect of free surfaces that would adversely affect the stability of the artifact. This is achieved by placing the pistons in their lower position when the device is introduced into the water.
- Possible alternatives to achieve the seal between the piston and the chamber are either an elastomer that completely covers the walls of the piston in contact with the chamber and would be in permanent friction with it along the displacement of the piston preventing water from entering, or either a waterproof material that perfectly seals the lower edges of the piston with the lower edges of the chamber (specifically choosing the connection of lower edges, to the detriment of the union of upper edges, to avoid unwanted losses of air volume in the dry region, due to the pressure of the water on the bellows or impermeable material).
- the user-controlled piston drive is based on a simple traction mechanism that will pull the piston upwards by compressing springs whose ends are fixed to the top of the piston and the chamber (see figure), which are intended to take advantage of the potential elastic energy derived from its compression in the upward stroke, so that the piston can perform its work in the downward stroke by overcoming the water pressure due to the weight of the assembly.
- the user when he wants the piston to carry out an upward stroke (immersion) will activate the said mechanism, which at the same time pulls the piston straight up (for which he will not need much force because the water pressure goes in it direction) compresses the springs through the same movement of the piston, accumulating potential energy.
- the user When the user wishes to emerge, he will actuate another mechanism that releases the traction mechanism previously employed so that the springs work by pushing the piston down, overcoming the aforementioned pressure.
- the downward movement of the pistons may be interrupted at will by the user (ceasing to act on the releasing mechanism) reaching the desired immersion-emersion level accordingly.
- a possible alternative for the actuation of the traction mechanism is a lever connected to a ratchet, which has a pulley through which the traction cable / s that pulls the piston upwards will pass, causing it to compress the spring.
- the releasing mechanism may be based, in a non-limiting manner, on a push-button that disengages the pulley ratchet mechanism, the piston being only subject to the spring-recovering forces and consequently initiating the downward stroke.
- the dry chamber will have evacuation holes in the atmosphere so that the air can escape freely during the upward stroke of the piston, thus avoiding unwanted compression of the air.
- the ballast / deflection module will consist of one or several rigid chambers each with its corresponding elastic chamber of variable volume inside.
- Each elastic chamber will consist of a sleeve of elastic material fixed at its ends to two holes of the rigid chamber that contains it.
- the space between the rigid chamber and the elastic chamber may be tight or have free communication with the air.
- this module There will be a filling system (for example ' piston or manual pump) to introduce water into the elastic chamber overcoming the pressure offered by the material thereof.
- the filling system will be connected to one of the holes in the rigid chamber, with a valve that only allows the flow of flow in the direction of filling of the elastic chamber (inlet direction).
- the volume of the water increases, achieving successive immersion positions of the device, while potential energy is accumulated in the elastic material.
- the arrangement of the elastic and rigid chambers will be such that it ensures the stability of the device for any draft.
- This draft variation system can be applied to any other type of floating artifact in addition to the deck chair in question.
- An alternative of this system is that the dry chamber (air) is the interior space delimited by the elastic chamber, and the humid chamber (water) between the rigid chamber and the elastic chamber (see Figure 3).
- the operation of the ballast / deslastrado system is the same as in the previous option, with the difference that the water in this case is introduced into the space between the rigid and the elastic chamber.
- the entry and exit holes will also be found in this area of the rigid chamber.
- the elastic (dry) chamber will be tight and will have a certain amount of pressurized air inside that will be compressed when water is introduced into the wet chamber by means of the corresponding pumping mechanism and will store potential energy.
- the exhaust valve will open and the compressed air, in its expansion process, will expel the water to the outside, increasing the buoyancy of the assembly.
- the air pressure contained within the elastic material may be regulated by a inflation valve if necessary.
- a pump or similar water supply device would be available to cause the piston to fall (emersion), while the piston rise (immersion) would be achieved by the action of the user artifact assembly itself and bypassing the bypass pump or device arranged for this purpose, or allowing the free evacuation of hydraulic fluid (water) in any other way.
- FIGURE 1 (1) Reclining backrest whose position will be chosen by the user. (2) Actuator (lever based on ratchet system) of the piston lifting mechanism. Remember that in the upward movement of the piston the compression of the potential energy accumulator springs occurs directly. (3) Push button that actuates the piston releasing mechanism making the latter only subject to the action of the accumulator springs that will cause it to start the downward stroke. To do this, the traction mechanism that prevents the piston from descending due to the energy stored in the springs will be disengaged. (4) Wheel arranged to allow comfortable movement of the device on the ground. In normal use positions, the wheel will be annulled by a leg arranged for this purpose in the front part, so as to prevent unwanted sliding. (5) Potential energy storage spring. Its mission is to overcome the relatively high water pressure for direct drive, in the downward stroke of the piston.
- Piston that divides each of the chambers in a dry area and another freely communicated with the fluid. In the ascending race it will be moved by the traction mechanism that is based on the ratchet system mentioned above. To achieve the seal between the chamber and the piston, the walls of the latter will be covered in contact with the chamber of the corresponding elastomer. (7) Weighted / unlashed module. This module is made up of rigid cameras in which losses or thrust occur.
- FIGURE 2 is a diagrammatic representation of FIGURE 1
- Weighted / deslastrated module This module is made up of the set of rigid and elastic chambers in which the losses or gains of thrust occur.
- FIGURE 3 is a diagrammatic representation of FIGURE 3
- Push button that actuates the release mechanism of the water exhaust valve causing it to be subject only to the pressure of the air contained in the elastic material, which will be expelled.
- Wheel arranged to allow comfortable movement of the device on the ground. In normal use positions, the wheel will be annulled by a leg arranged for this purpose in the front part, so as to prevent unwanted sliding.
- Variable volume elastic chamber that contains the air at potential energy storage pressure.
- Weighted / deslastrated module This module is made up of the set of rigid and elastic chambers in which the losses or gains of thrust occur.
- FIGURE 4
- Piston that divides each of the chambers in a dry area and another freely communicated with the fluid. To achieve the seal between the chamber and the piston, the walls of the latter will be covered in contact with the chamber of the corresponding elastomer.
- Weighted / deslastrated module This module is made up of rigid cameras in which losses or thrust occur.
- the device will count as already indicated in the previous description with a sunbed module and a ballast / ballast system module.
- the ballast / deflection system will be based on the chamber-piston system with the potential energy recovery system already described, or on the elastic chamber system introduced into the rigid with its two variants also mentioned.
Landscapes
- Chairs For Special Purposes, Such As Reclining Chairs (AREA)
Abstract
Sistemas de variación de calado para tumbonas flotantes. Estos sistemas podrán ser aplicados a aquellas tumbonas o artefactos flotantes que quieran ofrecer al usuario la posibilidad de variación de calado. Dichos sistemas contarán siempre con un módulo acoplado de lastrado/deslastrado accionado por el usuario, permitiéndole variar el calado del conjunto artefacto-usuario hundiéndolo/emergiéndolo a su voluntad. El objeto de la invención es desarrollar nuevos mecanismos que permitan recuperar en todo momento la posición inicial de flotación mediante un sistema de almacenamiento de energía potencial. Concretamente los mecanismos desarrollados serán de cámara rígida con cámara elástica de volumen variable.
Description
Sistemas de variación de calado para tumbonas flotantes
DESCRIPCIÓN
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un artefacto que permite al usuario descansar en posición de tumbado o sentado, pudiendo elegir a voluntad su nivel de inmersión cuando se encuentre flotando en el agua (o cualquier otro fluido). Por su carácter anfibio, será fácilmente trasladable desde el agua a tierra mediante ruedas acopladas al mismo, cumpliendo allí también sus funciones de descanso. Dadas las características de este invento, su ámbito natural de aplicación serán las piscinas y las playas. Cuando el artefacto se encuentre en el agua, el usuario podrá estar sentado perfectamente apoyado, de forma cómoda y estable, pudiendo controlar con un sencillo mecanismo el nivel de flotación del conjunto usuario-artefacto. De esta forma, el usuario podrá hacer que el agua le llegue hasta el cuello (encontrándose el resto del cuerpo sumergido mientras descansa), hasta el pecho, hasta el abdomen, hasta la rodilla;, etc., pudiendo aumentar la flotabilidad del artefacto hasta que su cuerpo emerja totalmente del agua. En cualquier momento se podrá invertir este proceso de emersión y efectuar una inmersión de manera similar, estando ambos procesos controlados en todo momento por el usuario. El objeto de la invención es desarrollar nuevos mecanismos para conseguir la variación de calado.
Concretamente los mecanismos desarrollados serán: a) Cámara rígida con pistón y sistema de recuperación b) Cámara rígida con cámara elástica de volumen variable c) Cámara rígida con pistón de accionamiento hidráulico
Estado de la técnica Hasta ahora se han inventado varios artefactos para controlar el calado pero ninguno con los sistemas aquí descritos. Las patentes más próximas a la presente, según un informe tecnológico de la OEPM coordinado por D. Luis J. Dueñas Campo son: ES271287U, US2803839A. US3751030A, US6371041B1, US1382073A y US4954106A.
El funcionamiento de este invento se basa en los principios de la hidrostática, y en concreto en el principio de Arquímedes. Según este principio, el conjunto artefacto- usuario alcanzará una posición de equilibrio en flotación cada vez que el peso del volumen de agua desplazado sea igual al peso de dicho conjunto. Para estado de la técnica citamos la solicitud de patente P200302655 de los mismos inventores, la cual reivindica el sistema de control de calado de cámara rígida con pistón y sistema de recuperación. Este artefacto cumplirá los criterios de estabilidad transversal y longitudinal que proporcionen una seguridad aceptable para el usuario, contando para ello, si fuese necesario, con un sistema de control de la posición del centro de gravedad del conjunto artefacto-usuario, consistente bien en adición de pesos externos, o bien en variaciones en el llenado de cámaras de inundación dispuestas a tal fin.
Descripción de la invención
El artefacto objeto de la invención está compuesto fundamentalmente por dos módulos que denominaremos "módulo tumbona" y "módulo sistema lastrado/deslastrado". El módulo tumbona, como su propio nombre indica, es similar a una tumbona ordinaria. Será anatómica, contará con respaldo y bandeja de pies reclinables (siendo
éstas características de carácter no limitativo), y debido al tipo de actividad a que se va a destinar este artefacto, será también necesario que la zona del asiento posea una configuración tal que evite, en la medida de lo posible, el deslizamiento del individuo en todo momento. Debido al carácter anfibio del artefacto, el módulo tumbona, o en su defecto el módulo lastrado/deslastrado, llevará acopladas una o varias ruedas que permitan el cómodo desplazamiento del artefacto mientras se encuentre en tierra. Podrá contar, asimismo, con distintos accesorios como sombrilla, bandeja escamoteable, soporte para bebidas, etc.
El módulo sistema lastrado/deslastrado será el que permita al usuario variar a voluntad el calado del conjunto usuario-artefacto. El módulo de lastrado/deslastrado irá situado en la posición en que se consiga una mayor estabilidad según la forma del módulo tumbona. Por ello podrá ir situado en : a) Preferentemente en los laterales a la altura del módulo tumbona b) En cualquier otra posición que permita una estabilidad suficiente.
En caso de que no se alcanzase estabilidad suficiente con el conjunto de los dos módulos, se le añadirán flotadores adicionales en los extremos de dos brazos laterales. Estos brazos irán acoplados al conjunto anterior mediante un sistema de guías verticales que permitan un grado de libertad de deslizamiento vertical pero no el giro (el libre desplazamiento vertical posibilita que actúen como estabilizadores en cualquier nivel de inmersión sin influir sobre la estabilidad del conjunto). Como es obvio estos brazos estabilizadores pueden ser aplicables a cualquier artefacto flotante con necesidad de una estabilidad adicional.
A continuación pasamos a describir los sistemas de variación de calado propuestos:
A) Sistema de variación de calado controlable mediante pistón-sistema de recuperación (FIGURA 1
El sistema de cámaras rígidas se caracteriza por contar cada una con un pistón que se deslizará a lo largo de su interior subdividiéndola en una región seca (aire) y otra región libremente comunicada con el fluido en el que flote. El pistón será de carrera vertical para controlar más fácilmente la escora longitudinal, y su configuración geométrica presentará simetría respecto al plano de crujía para evitar problemas de escora transversal. Deberá evitarse la presencia de aire en la región libremente comunicada con el fluido para no experimentar el conocido e indeseado efecto de superficies libres que afectaría negativamente a la estabilidad del artefacto. Esto se consigue situando los pistones en su posición inferior en el momento de introducir el artefacto en el agua. Posibles alternativas para conseguir la estanqueidad entre pistón y cámara son o bien un elastómero que recubra por completo las paredes del pistón en contacto con la cámara y que estaría en permanente fricción con ella a lo largo del desplazamiento del pistón impidiendo la entrada del agua, o bien un material impermeable que una de forma perfectamente hermética los bordes inferiores del pistón con los bordes también inferiores de la cámara (escogiéndose concretamente la conexión de bordes inferiores, en detrimento de la unión de bordes superiores, para evitar indeseadas pérdidas de volumen de aire en la región seca, debido a la presión del agua sobre el fuelle o material impermeable). Para reflejar con mayor claridad los efectos del funcionamiento del pistón se describirá una carrera del mismo: efectivamente cuando el pistón se encuentre en el punto muerto inferior (posición final) la cámara de aire alcanzará el volumen máximo y la de agua el mínimo, y esta configuración se corresponderá con la de máximo empuje y por tanto con la de emersión total. Según el pistón vaya ascendiendo irá aumentando el volumen de la zona libremente comunicada, llenándose gradualmente de agua, disminuyendo en consecuencia el valor del empuje sobre el conjunto usuario-artefacto,
hundiéndose y produciéndose por tanto de esta forma las infinitas posiciones de equilibrio en inmersión del artefacto, hasta llegar al punto muerto superior del pistón que se corresponderá con la posición inicial o de inmersión total (agua al cuello).
Cuando el pistón retorne nuevamente al punto muerto inferior el agua será expulsada emergiendo nuevamente el artefacto hasta cualquier flotación deseada. El accionamiento del pistón controlado por el usuario está basado en un simple mecanismo de tracción que tirará del pistón hacia arriba comprimiendo unos resortes cuyos extremos se encuentran fijados a la parte superior del pistón y de la cámara (ver figura), los cuales tienen como finalidad aprovechar la energía potencial elástica derivada de su compresión en la carrera ascendente, para que el pistón pueda realizar su trabajo en la carrera descendente venciendo la presión del agua debida al peso del conjunto. De esta forma el usuario cuando desee que el pistón realice una carrera ascendente (inmersión) accionará el citado mecanismo, que a la vez que tira directamente del pistón hacia arriba (para lo cual no necesitará mucha fuerza porque la presión del agua va en el mismo sentido) comprime los resortes por mediación del mismo movimiento del pistón, acumulando energía potencial. Cuando el usuario desee emerger, accionará otro mecanismo que libere el mecanismo de tracción antes empleado de forma que trabajen los resortes empujando el pistón hacia abajo, venciendo la ya mencionada presión. El movimiento descendente de los pistones podrá ser interrumpido a voluntad por el usuario (dejando de actuar sobre el mecanismo liberador) alcanzándose en consecuencia el nivel de inmersión-emersión deseado. Una posible alternativa para el accionamiento del mecanismo de tracción, es una palanca conectada a una carraca, que cuente con una polea por la cual pasará el cable/s de tracción que tira/n del pistón hacia arriba, haciendo que éste comprima el muelle. El mecanismo liberador podrá estar basado, de forma no limitativa, en un pulsador que desengrane el mecanismo de carraca de la polea, quedando el pistón únicamente sometido a las fuerzas recuperadoras de los muelles y en consecuencia iniciando la carrera descendente. Evidentemente la cámara seca dispondrá de orificios de evacuación a la atmósfera para que pueda salir libremente el aire durante la carrera ascendente del pistón, evitando así una indeseada compresión del aire.
Otra posibilidad para el sistema de recuperación de la posición inicial es prescindir de los muelles, de forma que la energía potencial elástica se almacene en el material impermeable (que sería elástico en este supuesto) que une el pistón con la cámara rígida. Para aumentar la fuerza recuperadora, en caso de que fuera necesario, puede ser interesante combinar muelle y material impermeable elástico.
B) Cámara rígida con cámara elástica de volumen variable en su interior (FIGURA 2)
El módulo de lastrado/deslastrado consistirá en una o varias cámaras rígidas cada una con su correspondiente cámara elástica de volumen variable en su interior.
Cada cámara elástica consistirá en una manga de material elástico fijada en sus extremos a dos orificios de la cámara rígida que la contiene. El espacio entre la cámara rígida y la cámara elástica puede ser estanco o tener una libre comunicación con el aire.
El principio de funcionamiento de este módulo será como a continuación se describe. Habrá un sistema de llenado (por ejemplo ' pistón o bomba manual) para introducir agua en la cámara elástica venciendo la presión que ofrece el material de la misma. El sistema de llenado estará unido a uno de los orificios de la cámara rígida, con una válvula que solo permita la circulación del flujo en el sentido de llenado de la cámara elástica (sentido de entrada). Al introducir el agua en la cámara elástica, aumenta el volumen de la misma consiguiendo sucesivas posiciones de inmersión del artefacto, al tiempo que se acumula energía potencial en el material elástico. Para el proceso de emersión bastará accionar un pulsador dispuesto a tal fin, que abre el orificio de salida, de forma que el agua se expulsa debido a la presión que la cámara elástica ejerce sobre el agua de su interior gracias a la energía potencial acumulada en el proceso de llenado (de inmersión).
La disposición de las cámaras elásticas y rígidas será tal que asegure la estabilidad del artefacto para cualquier calado.
Este sistema de variación de calado puede aplicarse a cualquier otro tipo de artefacto flotante además de la tumbona en cuestión. Una alternativa de este sistema es que la cámara seca (aire) sea el espacio interior delimitado por la cámara elástica, y la cámara húmeda (agua) la comprendida entre la cámara rígida y la cámara elástica (ver Figura 3). El funcionamiento del sistema de lastrado/deslastrado es igual que en la opción anterior, con la diferencia de que el agua en este caso se introduce en el espacio entre la cámara rígida y la elástica. Los orificios de entrada y salida se encontrarán también en esta zona de la cámara rígida. La cámara elástica (seca) será estanca y tendrá cierta cantidad de aire a presión en su interior que se comprimirá al introducir agua en la cámara húmeda mediante el correspondiente mecanismo de bombeo y almacenará energía potencial. En el proceso de emersión, se abrirá la válvula de escape y el aire comprimido, en su proceso de expansión, expulsará el agua al exterior, aumentando la flotabilidad del conjunto.
Alternativamente la presión del aire contenido en el interior del material elástico podrá ser regulada mediante una válvula de hinchado en caso de necesidad. C) Pistón con accionamiento hidráulico (FIGURA 4)
Está basado en los principios de la hidráulica según los cuales se puede conseguir una multiplicación de la fuerza aplicada en base a la razón de las áreas entre la zona de actuación y la zona de respuesta. Así se podrá realizar de forma fácil la bajada del pistón ó emersión ( venciendo la presión debida al peso del conjunto artefacto-usuario) con un simple mecanismo mediante un circuito hidráulico situado sobre el pistón, con fluido propio independiente del agua externa, y que haga de transmisor de la fuerza aplicada en el accionador al pistón. Para el movimiento de inmersión, o subida del pistón, bastará con liberar el mecanismo hidráulico de forma que suba el pistón por acción del propio peso del conjunto.
Otra alternativa sería un circuito hidráulico abierto, en vez de uno cerrado, en el que el fluido actuador fuera la propia agua externa. Se dispondría de una bomba o artefacto similar de impulsión del agua para provocar la bajada del pistón (emersión), mientras que la subida del pistón (inmersión) se conseguiría por acción del propio peso del conjunto artefacto usuario y puenteando con un by-pass la bomba ó artefacto dispuesto a tal efecto, o permitiendo la libre evacuación del fluido hidráulico (agua) de cualquier otro modo.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, varias figuras en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
FIGURA 1: (1) Respaldo reclinable cuya posición será elegida por el usuario. (2) Accionador (palanca basada en sistema de carraca) del mecanismo de elevación del pistón. Recuérdese que en el movimiento ascendente del pistón se produce de forma directa la compresión de los resortes acumuladores de energía potencial. (3) Pulsador que acciona el mecanismo liberador del pistón haciendo que este último esté únicamente sometido a la acción de los resortes acumuladores que le harán iniciar la carrera descendente. Para ello se actuará desengranado el mecanismo de tracción que impide que el pistón descienda por acción de la energía almacenada en los resortes. (4) Rueda dispuesta para permitir el cómodo desplazamiento del artefacto en tierra. En posiciones de uso normal, la rueda será anulada por una pata dispuesta a tal efecto en la parte anterior, de forma que se impida el deslizamiento no deseado.
(5) Resorte acumulador de energía potencial. Su misión es la de vencer la presión del agua, relativamente elevada para el accionamiento directo, en la carrera descendente del pistón.
(6) Pistón que divide cada una de las cámaras en una zona seca y en otra libremente comunicada con el fluido. En la carrera ascendente será movido por el mecanismo de tracción que se basa en el sistema de carraca antes comentado. Para lograr la estanqueidad entre cámara y pistón se recubrirán las paredes de este último en contacto con la cámara del correspondiente elastómero. (7) Módulo de lastrado/deslastrado. Este módulo lo componen las cámaras rígidas en las que se producen las pérdidas o ganancias de empuje.
(8) Módulo tumbona destinado al descanso y comodidad del usuario.
(9) Material impermeable elástico que une el pistón con la cámara rígida y que almacena energía potencial elástica en la carrera ascendente del pistón y que contribuye con la misma a aumentar la fuerza recuperadora ejercida por los muelles.
FIGURA 2:
(1) Respaldo reclinable cuya posición será elegida por el usuario. (2) Accionador (palanca basada en sistema de carraca) del mecanismo de llenado de la cámara elástica. (3) Pulsador que acciona el mecanismo liberador de la válvula de escape haciendo que el agua esté únicamente sometida a la acción recuperadora del material elástico con lo que será expulsada. (4) Rueda dispuesta para permitir el cómodo desplazamiento del artefacto en tierra. En posiciones de uso normal, la rueda será anulada por una pata dispuesta a tal efecto en la parte anterior, de forma que se impida el deslizamiento no deseado. (5) Cámara elástica de volumen variable que contiene el agua de lastrado/deslastrado. Durante el llenado el agua se introducirá en su interior mediante el pertinente mecanismo de bombeo venciendo la resistencia elástica del material. Cuando se quiera iniciar la emersión, se abrirá la válvula de
escape quedando sometida el agua a al acción de la fuerza recuperadora del material.
(6) Orificio de entrada del agua en la cámara elástica.
(7) Módulo de lastrado/deslastrado. Este módulo lo componen el conjunto de cámaras rígidas y elásticas en las que se producen las pérdidas o ganancias de empuje.
(8) Módulo tumbona destinado al descanso y comodidad del usuario.
(9) Mecanismo de bombeo de agua al interior de la cámara elástica.
(10) Válvula de entrada de un solo sentido. (11) Válvula de salida de un solo sentido.
(12) Orificio de salida del agua de la cámara elástica.
(13) Tubo de succión.
FIGURA 3:
(1) Respaldo reclinable cuya posición será elegida por el usuario.
(2) Accionador del mecanismo de llenado de la cámara rígida.
(3) Pulsador que acciona el mecanismo liberador de la válvula de escape del agua haciendo que ésta esté únicamente sometida a la acción de presión del aire contenido en el material elástico con lo que será expulsada.
(4) Rueda dispuesta para permitir el cómodo desplazamiento del artefacto en tierra. En posiciones de uso normal, la rueda será anulada por una pata dispuesta a tal efecto en la parte anterior, de forma que se impida el deslizamiento no deseado. (5) Cámara elástica de volumen variable que contiene el aire a presión almacenadora de energía potencial.
(6) Válvula de hinchado de la cámara elástica.
(7) Módulo de lastrado/deslastrado. Este módulo lo componen el conjunto de cámaras rígidas y elásticas en las que se producen las pérdidas o ganancias de empuje.
(8) Módulo tumbona destinado al descanso y comodidad del usuario.
(9) Orificio de salida del agua.
(10) Válvula de entrada de un solo sentido.
(11) Mecanismo de bombeo de agua al interior de la cámara rígida.
(12) Orificio de entrada del agua en la cámara rígida.
(13) Tubo de succión.
FIGURA 4:
(1) Respaldo reclinable cuya posición será elegida por el usuario.
(2) Accionador que actúa sobre el mecanismo hidráulico. (3) Pulsador que libera el mecanismo hidráulico.
(4) Rueda dispuesta para permitir el cómodo desplazamiento del artefacto en tierra. En posiciones de uso normal, la rueda será anulada por una pata dispuesta a tal efecto en la parte anterior, de forma que se impida el deslizamiento no deseado. (5) Cilindro hidráulico. Su misión es la de vencer la presión del agua, relativamente elevada para el accionamiento directo, en la carrera descendente del pistón.
(6) Pistón que divide cada una de las cámaras en una zona seca y en otra libremente comunicada con el fluido. Para lograr la estanqueidad entre cámara y pistón se recubrirán las paredes de este último en contacto con la cámara del correspondiente elastómero.
(7) Módulo de lastrado/deslastrado. Este módulo lo componen las cámaras rígidas en las que se producen las pérdidas o ganancias de empuje.
(8) Módulo tumbona destinado al descanso y comodidad del usuario. (9) Material impermeable elástico que une el pistón con la cámara rígida y que almacena energía potencial elástica en la carrera ascendente del pistón y que contribuye con la misma a aumentar la fuerza recuperadora ejercida por los muelles.
Realización preferente de la invención
El artefacto contará como ya se indicó en la descripción anterior con un módulo tumbona y un módulo sistema de lastrado/deslastrado. En el caso de cámara rígidas el sistema de lastrado/deslastrado se basará en el sistema cámara-pistón con sistema de recuperación de energía potencial ya descrito, o en el sistema de cámara elástica introducida dentro de la rígida con sus dos variantes también comentadas.
Claims
1.- Sistema de variación de calado (o sistema de lastrado/deslastrado) basado en el almacenamiento de energía potencial, acoplable a una tumbona (de una o varias plazas) o a cualquier otro artefacto susceptible de ser variado su calado, cuya finalidad principal es que se pueda controlar, en el artefacto al que se aplica, el nivel de inmersión, pasando desde la posición de máxima inmersión, que llamaremos "posición inicial", hasta la de mínima inmersión o máxima emersión, que llamaremos "posición final", pasando por las infinitas flotaciones intermedias en equilibrio y por tanto perfectamente estables, y pudiéndose recuperar en todo momento la "posición final" de flotación.
El sistema de lastrado/deslastrado está caracterizado por una cámara rígida a la cual irá fijada el artefacto al que se desea variar su calado y que presenta en su interior una zona húmeda y otra seca separadas por una membrana elástica sujeta a las paredes de la cámara rígida. La forma de la membrana elástica será cerrada, a modo de manga, bolsa o botella, de manera que se pueda introducir y expulsar el agua de su interior variando de esta forma la flotabilidad del artefacto al que está acoplado este sistema. Dicha membrana elástica tendrá una capacidad recuperadora suficientemente fuerte para expulsar el agua contenida en su interior y vencer la contrapresión que se encuentre a la salida, bien sea por encontrarse sumergida en el seno de un fluido, debido a la contrapresión de columna de agua que corresponda o simplemente contra la presión atmosférica. La entrada y/o salida del agua del interior del elástico estará controlada por unas válvulas de forma que para la introducción de agua a presión mediante el pertinente sistema de impulsión -el cual se utilizará para vencer la resistencia que ofrece el elástico- estará/n abierta/s la/s válvula/s de entrada, y la/s de salida cerrada/s; mientras que en la fase de expulsión del agua, el usuario accionará la apertura de la/s válvula/s de salida, y el agua será expulsada por la acción recuperadora intrínseca al elástico.
2.- Sistema de variación de calado (o sistema de lastrado/deslastrado) basado en el almacenamiento de energía potencial, acoplable a una tumbona (de una o varias plazas) o a cualquier otro artefacto susceptible de ser variado su calado, cuya finalidad principal es que se pueda controlar, en el artefacto al que se aplica, el nivel de inmersión, pasando
• desde la posición de máxima inmersión, que llamaremos "posición inicial", hasta la de mínima inmersión o máxima emersión, que llamaremos "posición final", pasando por las infinitas flotaciones intermedias en equilibrio y por tanto perfectamente estables, y pudiéndose recuperar en todo momento la "posición final" de flotación.
El sistema de lastrado/deslastrado está caracterizado por una cámara rígida que presenta en su interior una zona húmeda y otra seca separadas por una membrana elástica sujeta a las paredes de la cámara rígida. La membrana elástica será estanca en sí misma (hecha de material impermeable) y en su unión con las paredes de la cámara rígida, pudiendo ser dicha membrana de forma abierta o cerrada, según convenga. La zona húmeda será la región comprendida entre la cámara rígida y la membrana elástica, y será donde se introduzca el agua de lastrado. La zona seca, que será el espacio que no sea zona húmeda en la cámara rígida, está llena de aire en su interior. Los orificios de entrada y salida de agua se encontrarán en la parte de la cámara rígida que corresponde a la zona húmeda. La entrada y/o salida del agua de la zona húmeda estará controlada por unas válvulas de forma que para la introducción de agua a presión mediante el pertinente sistema de impulsión -para vencer la resistencia que ofrece el aire al comprimirse- estará/n abierta/s la/s válvula/s de entrada, y la/s de salida cerrada/s; mientras que en la fase de expulsión del agua, el usuario abrirá la/s válvula/s de salida, y el agua será expulsada bien por la acción de la capacidad recuperadora del elástico, bien por la acción del aire comprimido que tiende a expandirse, o bien por la acción combinada de ambas, venciendo la contrapresión que se encuentre a la salida, ya sea por encontrarse sumergida en el seno de un fluido, debido a la contrapresión de columna de agua que corresponda o simplemente contra la presión atmosférica.
3.- Sistema de variación de calado según reivindicación 1 en el cual, en caso de que no se alcanzase estabilidad suficiente en el conjunto artefacto-sistema de variación de calado, se le añadirán flotadores adicionales en los extremos de dos brazos laterales. Estos brazos irán acoplados al sistema de variación de calado o al artefacto mediante un sistema de guías verticales que permitan un grado de libertad de deslizamiento vertical pero no el giro (el libre desplazamiento vertical posibilita que actúen como estabilizadores en cualquier nivel de inmersión sin influir sobre la estabilidad del conjunto).
4.- Sistema de variación de calado según reivindicación 2 en el cual, en caso de que no se alcanzase estabilidad suficiente en el conjunto artefacto-sistema de variación de calado, se le añadirán flotadores adicionales en los extremos de dos brazos laterales. Estos brazos irán acoplados al sistema de variación de calado o al artefacto mediante un sistema de guías verticales que permitan un grado de libertad de deslizamiento vertical pero no el giro (el libre desplazamiento vertical posibilita que actúen como estabilizadores en cualquier nivel de inmersión sin influir sobre la estabilidad del conjunto).
5.- Sistema de variación de calado según reivindicación 1 caracterizada porque dado su carácter anfibio contará con ruedas para operaciones en tierra.
6.- Sistema de variación de calado según reivindicación 2 caracterizada porque dado su carácter anfibio contará con ruedas para operaciones en tierra.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102826211A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-19 | 李志军 | 有效控制潜艇、深潜器上浮系统的装置及沉浮方法 |
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- 2005-01-19 WO PCT/ES2005/000023 patent/WO2005082708A1/es active Application Filing
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