BRPI0807244B1

BRPI0807244B1 - aparelho gerador de ondas

Info

Publication number: BRPI0807244B1
Application number: BRPI0807244A
Authority: BR
Inventors: Sagastume Jose Manuel Odriozola
Original assignee: Instant Sport S L
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2018-10-09
Also published as: ES2325709B1; EP2123850B1; JP5404425B2; JP2010518931A; ES2325709A1; EP2123850A1; HRP20161162T1; US20100017951A1; PL2123850T3; AU2008217659B8; WO2008102035A8; CN101668911B; US8366347B2; AU2008217659A8; ES2591054T3; BRPI0807244A2; DK2123850T3; WO2008102035A1; CN101668911A; EP2123850A4

Description

(54) Título: APARELHO GERADOR DE ONDAS (51) lnt.CI.: E04H 4/00 (30) Prioridade Unionista: 23/02/2007 ES P200700484 (73) Titular(es): INSTANT SPORT, S.L.

(72) Inventor(es): ODRIOZOLA SAGASTUME, JOSE MANUEL (85) Data do Início da Fase Nacional: 24/08/2009

1/25

APARELHO GERADOR DE ONDAS

Campo técnico [001] A invenção está relacionada a um aparelho gerador de ondas, para gerar ondas adequadas para a prática do surfe.

Resumo da Técnica Anterior [002] Ondas geradas artificialmente em um ambiente aquático somente podem ser consideradas adequadas para a prática do surfe (isto é, elas podem ser surfadas usando as mesmas técnicas e as mesmas pranchas de surfe usadas para ondas naturais se elas preencherem uma série de requisitos.

[003] Primeiramente, elas devem ser de tamanho relativamente grande (com uma altura minima de 0,5 m e preferivelmente mais altas que lm) . Em segundo lugar, elas devem mover-se em relação a um ponto fixo e o dito deslocamento deve ocorrer a uma velocidade semelhante à velocidade em que as ondas naturais movem-se no litoral (onde a corrente de onda está entre -2 e 2 m/s e a velocidade de onda, que é proporcional à altura da onda, é de aproximadamente 6 m/s para uma onda tendo 1,5 m de altura). Em terceiro lugar, as ondas geradas devem apresentar o chamado efeito de escape, em outras palavras, elas devem apresentar simultaneamente uma área de quebra e uma área prestes a quebrar, permitindo assim que o surfista surfe escapando da área de quebra para a área prestes a quebrar. Em quarto lugar, é importante que a área do ambiente aquático, na qual as ondas geradas viajam, seja tranquila, em outras palavras, que não haja

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2/25 ondas ou ondulações na superfície e, portanto, nenhuma marola ou ondulação gerada pela onda artificial. Em quinto lugar, o intervalo entre ondas deve ser pelo menos de cerca de 10-12 segundos (sendo obtida uma onda conhecida como uma onda solitária, conhecida como tal porque ela é influenciada somente pelas ondas que a precedem e que a seguem, porque as partículas de água entre ondas alcançam o ponto de repouso) , uma vez que isto dá aos surfistas bastante tempo para prepararem-se e pegar a próxima onda, sem esperar mais do que o necessário. Finalmente, as ondas devem ter um declive mínimo para permitir que um surfista a pegue, tais ondas tendo um declive mais suave para surfistas iniciantes ou tendo um declive mais alto (até mesmo excedendo a vertical e quebrando na forma de um tubo) para surfistas avançados.

[004] Os geradores de ondas adequados para a prática do surfe devem ser capazes de gerar ondas com as características acima mencionadas e, ao mesmo tempo, devem atender uma série de requisitos adicionais, tais como oferecer um consumo de energia aceitável, podendo gerar diferentes tipos de ondas de acordo com as necessidades do surfista (permitindo que as ondas sejam modificadas de um tipo para outro rapidamente e com relativa facilidade), garantindo a segurança dos surfistas em todos os momentos, assegurando, entre outros aspectos, que quando o surfista caia da onda, não haja nenhuma possibilidade de ser ferido por qualquer parte do gerador de ondas.

[005] Figurando entre os geradores de ondas existentes estão os sistemas geradores de ondas pneumáticos, nos quais se injeta uma grande quantidade de ar a baixa pressão em câmaras de água

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3/25 submersas em uma piscina, com a água nas câmaras sendo forçada para cima na piscina, criando uma frente de onda; os sistemas geradores de ondas operados a vácuo, nos quais a água de uma piscina é absorvida em câmaras que são elevadas e então abertas para permitir que a água entre na piscina; os sistemas hidráulicos, nos quais a água é bombeada para cima para encher tanques que são então imediatamente esvaziados; e certos sistemas mecânicos, nos quais a frente de onda é criada empurrando-se a água para baixo como resultado do movimento de uma das paredes laterais da piscina (um exemplo de sistema mecânico pode ser encontrado no documento US 20040248780 Al) . Um aspecto compartilhado por todos estes sistemas é o fato de que, quando eles são usados para gerar ondas para a prática do surfe, não são eficientes em termos de energia, os intervalos de tempo entre ondas sendo ou muito longos ou muito curtos (se a frequência natural dos sistemas for usada para reduzir o consumo de energia) , e, entre outros aspectos, eles requerem também um investimento financeiro inicial muito grande, devido ao fato de que a piscina deve ter um piso de fundo semelhante ao da praia, adequado para fazer a onda quebrar, dissipando o efeito de ondulação.

[006] Outros sistemas geradores de ondas mecânicos são conhecidos, em que ondas estáticas são geradas lançando-se água sobre um perfil. Nestes sistemas, devido ao fato de que os surfistas e suas pranchas não têm impulso, a técnica requerida tem muito pouca semelhança com as técnicas reais de surfe usadas com ondas naturais em movimento (como um paralelismo, o surfe em ondas estáticas dá a mesma sensação de tentar manter o equilíbrio sobre uma bicicleta estacionária em uma correia de

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Μ25 transporte). Esta técnica é tão diferente que pode até mesmo ser considerada como um esporte diferente. Exemplos destes geradores de ondas podem ser encontrados nos documentos US 6716107, US 5564859 e US 5171101.

[007] Um exemplo de tais sistemas encontra-se descrito na patente US6019547 que descreve um aparelho de formação de ondas compreendendo uma calha ou piscina de escoamento de água e uma estrutura de aerofólios que molda o fluxo de água gerado pela calha ou piscina. O fluxo modelado de água flui então através de um aerofólio ou rampa formadora de ondas para produzir uma onda estacionária segura ou surfável ou uma onda em movimento. Uma rampa transparente formadora de ondas pode ser usada para permitir aos espectadores ver, montado em uma onda formada Dispositivos de intensificação

do	lado	de baixo,	um surfista
na	rampa	formadora	de ondas.
de	onda	também são	fornecidos

para variar a forma da onda surfável.

[008] Sistemas geradores de ondas mecânicos com um perfil móvel também são conhecidos. Eles compreendem um perfil móvel ou um membro que se dobra para baixo, empurrando a água em determinada direção para criar a onda. Entre os sistemas geradores de ondas com perfis, são conhecidos os sistemas geradores com um ponto de quebra distante do perfil e os sistemas geradores com um ponto de quebra próximo do perfil.

[009] Em sistemas geradores com um ponto de quebra distante do perfil, o perfil empurra a água substancialmente para frente para gerar uma frente de onda, com a particularidade de que a onda move-se para longe do perfil e quebra a uma distância

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5/25 relativamente grande. A quebra da onda ocorre devido ao formato semelhante ao da margem (profundidade decrescente) do fundo da piscina ou do lugar onde o sistema encontra-se instalado. Estes perfis empurram a água de tal modo que a onda precisa viajar determinada distância antes de tomar uma forma que possa ser surfada. Isto significa que o surfista não surfa no começo da onda, próximo do perfil, mas surfa onde a onda quebra, a uma determinada distância do perfil, sendo esses sistemas, portanto, seguros para o surfista, já que se pode delimitar fisicamente a área na qual o perfil e a zona destinada aos demais usuários. Em outro aspecto, estes sistemas devem ser capazes de gerar ondas que, mesmo perdendo altura à medida que elas se movem para longe do perfil durante o curso do seu movimento, ainda possam ser surfadas a uma distância relativamente grande do perfil que as gera. Por isto, esses sistemas não são eficientes em termos de energia, quando aplicados à geração de ondas adequadas para a prática do surfe, como descrito previamente para os outros sistemas.

[010] Adicionalmente, esses sistemas podem requerer um investimento inicial muito alto porque, entre outras razões, a piscina deve ser grande o bastante e o piso da piscina deve ser provido com uma topografia que permita que a onda quebre corretamente, dissipando as ondulações. Alguns exemplos desse tipo de sistema podem ser encontrados nos documentos WO 0005464 e US 3913332. Os perfis mostrados nestas patentes não são hidrodinâmicos, isto é, eles proveem uma alta resistência para a água, à medida que eles avançam.

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8/25 [011] Os sistemas geradores com um ponto de quebra próximo do perfil são baseados no fato de que o perfil empurra a água de tal modo que uma onda de altitude definida é criada no topo do perfil ou bem em frente ao perfil, a dita onda avançando na mesma velocidade que o perfil e nunca se separando dele. Nestes sistemas, parte do volume da onda é provido pelo próprio perfil, não sendo então necessário mover grandes quantidades de água, como em outros sistemas, para gerar ondas adequadas para a prática do surfe. Como resultado, estes sistemas consomem uma quantidade de energia aceitável, favorecendo assim seu uso lucrativo como uma instalação de surfe comercial.

[012] Os sistemas geradores com um ponto de quebra próximo do perfil podem ser divididos em sistemas com perfil na superfície e sistemas com perfil no fundo. Em sistemas com perfil na superfície, o perfil fica apenas ligeiramente submerso e, como resultado, o filme de água sobre o dito perfil é muito fino e a forma da superfície da água fica praticamente igual à forma do perfil. Para obter uma onda côncava, do tipo tubo, um perfil com a dita concavidade deve então ser usado. Um exemplo destes tipos de sistemas pode ser encontrado nos documentos US 20030119592 At, WO 03051479 A2 e US4792260, nos quais ondas de surfe ideais são obtidas por meio de um consumo de energia mínimo e pelo uso de perfis de superfície projetados com um formato muito específico, que determina a forma da onda. Além· disso, a forma e a profundidade do piso não são importantes. Porém, nas suas seções inferiores (e, em alguns perfis, também nas suas seções superiores) os perfis propostos são providos com superfícies que são perpendiculares à direção frontal do perfil, as quais são feitas de um material rígido ou semi-rígido que se

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7/25 move a uma grande velocidade. Estas superfícies podem ferir seriamente o surfista no caso dele cair ou bater contra o perfil.

[013] Os sistemas com perfil no fundo são capazes de gerar ondas côncavas (do tipo tubo) usando perfis não-côncavos. Em outras palavras, ao contrário dos sistemas com perfil na superfície,

nos sistemas com perfil	no fundo	a forma	da	onda	não é
determinada pelo formato	do perfil	mas, ao	contrário	, pelo
projeto e localização do	piso ou superfície	de	fundo	situada
embaixo do perfil.
[014] Exemplos de sistemas	com perfil	no fundo	são	descritos nos

documentos WO 8200771, WO 8404695, JPS-126732, JP62-204772, JP52-41392,JP52-30531, JP3-173586 e FR2848120, em que o sistema para gerar ondas usa um perfil disposto em um piso flexível que é deformado para gerar a onda. Embora estes sistemas sejam muito simples em termos conceituais, eles são, na realidade, difíceis de serem executados, devido à dificuldade de encontrar materiais e mecanismos para construir um piso flexível capaz de resistir ao peso de uma onda (deve ser lembrado que cada metro de frente de onda com uma profundidade de um metro pesa uma tonelada) e deformar-se simultaneamente para adquirir a forma da onda, tudo isso sem representar perigo ao usuário.

[015] A patente US 3802697 também é conhecida e também se refere a um sistema gerador com perfil no fundo. Este sistema gerador não usa um piso flexível, mas fixo, tomando especificamente a forma de um canal fixo contendo o fluido e dentro do qual o perfil move-se. Este sistema apresenta certas desvantagens: ele

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8/25 não pode gerar ondas com um efeito de escape, devido à presença do canal, porque a água turbulenta da parte da onda que quebrou não tem para onde escapar e termina por encher a largura inteira do canal; as paredes do canal fazem as ondulações das ondas levarem muito tempo para se dissipar; o surfista pode ser lançado contra as paredes do canal ao cair da onda.

Objetivos da Invenção [016] O objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho gerador de ondas do tipo com perfil no fundo, móvel, com ponto de quebra próximo do perfil, tendo um piso rigido, no qual pelo menos os seguintes requisitos são cumpridos: as ondas geradas são adequadas para a prática do surfe, sendo o aparelho capaz de gerar ondas com a mesma qualidade que ondas naturais, de modo que os surfistas não têm que mudar sua técnica ou seu equipamento; o aparelho apresenta um baixo nivel de consumo de energia; o aparelho garante máxima segurança ao surfista.

Descrição Sumária da Invenção [017] O objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho gerador de ondas que é instalado em um ambiente aquático e que compreende, pelo menos como seus elementos principais, um perfil horizontalmente alongado que se move tangencialmente em relação a um piso com uma profundidade uniforme (isto é, substancialmente horizontal), e um mecanismo de movimentação projetado para fazer o perfil mover-se. Como resultado do movimento do perfil em relação ao ambiente aquático e ao piso, uma onda é formada no perfil e ela se move junto com

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9/25 o perfil. 0 perfil é substancialmente alongado e forma um ângulo diferente de 90° com a direção de deslocamento, para gerar uma onda com área de escape e que pode, assim, ser surfada.

[018] O perfil empurra a maior parte da água que está na frente do perfil, a partir do piso para a superfície. Para este propósito, o perfil fica disposto preferivelmente a partir do piso ou próximo do piso até pelo menos a superfície da água ou muito próximo dela (ou mesmo acima da superfície) . Como resultado, a forma na qual a água é acumulada (isto é, a forma da onda) não depende do formato do perfil, mas da relação entre a profundidade do piso em relação à superfície calma da água e a altura da água que pode ficar acumulada (isto é, a altura da onda). Por sua vez, a altura da onda depende da altura, comprimento, ângulo e velocidade do perfil, como será explicado abaixo em detalhes. Em outras palavras, o perfil pode ter qualquer formato que permita empurrar a água para frente e para cima, sem que a forma da onda dependa do formato do perfil.

[019] O perfil empurra a maior parte da água que está na frente do perfil, a partir do piso para a superfície. Para este propósito, o perfil fica disposto preferivelmente a partir do piso ou próximo do piso até pelo menos a superfície da água ou muito próximo dela (ou mesmo acima da superfície) . Como resultado, a forma na qual a água é acumulada (isto é, a forma da onda) não depende do formato do perfil, mas da relação entre a profundidade do piso em relação à superfície calma da água e a altura da água que pode ficar acumulada (isto é, a altura da onda). Por sua vez, a altura da onda depende da altura, comprimento, ângulo e velocidade do perfil, como será explicado

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10/25 abaixo em detalhes. Em outras palavras, o perfil pode ter qualquer formato que permita empurrar a água para frente e para cima, sem que a forma da onda dependa do formato do perfil.

[020] Embora o perfil possa ter qualquer formato, em uma solução especialmente vantajosa, o perfil não compreende nenhum espaço ou concavidade que fique direcionado para o surfista quando o aparelho gerador de ondas está operando (em outras palavras, quando o perfil está se movendo), visando aumentar a segurança do surfista. Preferivelmente, o perfil é parcial ou totalmente hidrodinâmico (tendo uma baixa resistência hidrodinâmica para o coeficiente de avanço), para reduzir o consumo de energia e minimizar a geração de turbulência. Em uma forma de incorporação especifica o perfil pode apresentar um formato fixo (por exemplo, um perfil semi-rigido) , não importando se ele está movendo-se ou fica estacionário. Em outra forma de incorporação, o perfil é inflável, não tem um formato definido e é flexível, de modo que, durante e devido seu movimento em relação ao piso, ele assume uma forma hidrodinâmica, livre de concavidades direcionadas para o surfista. Nesta forma de incorporação, um perfil inflável cilíndrico é a solução mais fácil e mais barata para ser fabricada.

[021] A forma da onda é determinada pela combinação satisfatória dos fatores acima mencionados: primeiramente, a profundidade do piso em relação à superfície calma da água; em segundo lugar, a altura total do perfil em relação ao piso quando o perfil está se movendo; em terceiro lugar, o comprimento do perfil; em quarto lugar, o ângulo do perfil em relação à direção de deslocamento; em quinto lugar, a velocidade na qual o perfil move-se. O aparelho da invenção pode ser projetado para prover

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11/25 uma combinação fixa destes fatores (proporcionando como resultado uma onda com uma forma fixa), embora ele deva preferivelmente ser feito de tal modo a oferecer mais de uma combinação de valores (mais de um tipo de onda) . A respeito desta última forma de incorporação, o aparelho permite a configuração de pelo menos um dos fatores acima mencionados para a seleção de uma onda com um menor ou maior grau de dificuldade. Além disso, o aparelho da invenção também oferece a possibilidade de mudar a direção na qual o perfil se move, de maneira que, em uma direção de movimento, a onda resultante é do tipo conhecido como uma onda de quebra à direita (os surfistas na onda estão movendo-se para frente e à direita) e, na direção oposta de movimento, a onda resultante é do tipo conhecido como uma onda de quebra à esquerda (os surfistas na onda estão movendo-se para frente e à esquerda). Para estes propósitos e para todas as outras funções o aparelho da invenção apresenta uma série de membros auxiliares que são descritos a fundo nas figuras que acompanham esta descrição.

[022] É outro objetivo desta invenção prover um aparelho gerador de ondas surfáveis que é configurável. Isto significa que o aparelho pode ser configurado para gerar ondas de diferentes tipos e tamanhos, em outras palavras, ondas que são adequadas para surfistas com variados niveis de experiência. Por exemplo, o ângulo que o perfil forma com a direção de deslocamento é preferivelmente configurável, de modo que o grau de dificuldade da onda pode ser · modificado (quanto menor o ângulo, menos dificil a onda).

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12/25 [023] O aparelho da invenção apresenta uma série de vantagens sobre o aparelho gerador de ondas convencional provido com um perfil, tanto com um ponto de quebra próximo do perfil ou com um ponto de quebra distante do perfil.

[024] Em relação aos aparelhos com um ponto de quebra distante do perfil, o aparelho da invenção, bem como outros aparelhos com um ponto de quebra próximo do perfil, não requer que o piso do ambiente aquático tenha uma forma específica para determinar quando e como a onda quebra. Ao invés, a onda quebra com uma forma que é controlada pelos parâmetros de perfil acima mencionados. Além disso, o aparelho da presente invenção vantajosamente requer menos espaço para conseguir uma onda que pode ser surfada, a onda já podendo ser surfada no topo do próprio perfil graças ao seu formato alongado. Adicionalmente, o aparelho da presente invenção é mais eficiente em termos de energia devido ao formato hidrodinâmico preferido do perfil.

[025] Outra vantagem é que a onda gerada pelo aparelho pode ser surfada mesmo a certa distância do perfil, o que melhora as condições de segurança para o surfista. A onda pode ser surfada mesmo a certa distância, graças ao fato do piso estar próximo do perfil, o que favorece que a onda mantenha seu declive e sua forma ótima para o surfe, à medida que ela se move para mais longe do perfil.

[026] Além do mais a invenção tem uma vantagem sobre certos sistemas com perfil no fundo, porque o perfil não tem que se mover dentro de um canal construído para tal propósito. Só é

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13/25 preciso que ele se mova em relação a um piso, que pode ficar posicionado em uma piscina, um lago, etc.

Breve Descrição das Figuras [027] Os detalhes da invenção podem ser vistos nas figuras não limitativas anexas.

[028] A figura 1 mostra uma perspectiva de uma forma de incorporação da invenção.

[029] A figura 2 mostra uma vista lateral de uma forma de incorporação da invenção provida com um perfil capaz de se autoinflar com água.

[030] As figuras 3 e 4 mostram uma vista em planta e uma vista lateral da forma de incorporação da invenção mostrada na figura

1.

[031] A figura 5 mostra uma vista lateral de um perfil inflável com uma barra rígida e correias soltas.

[032] A figura 6 mostra uma vista lateral de um perfil inflável com uma barra rígida e correias apertadas.

[033] A figura 7 mostra uma vista em planta de uma forma de incorporação da invenção provida com um perfil duplo.

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[034] A figura	8 mostra	uma	vista	em planta	de uma	forma	de
incorporação da	invenção	com	uma trajetória de	volta	fechada	e
com dois perfis	duplos.
[035] A figura	9 mostra	uma	vista	em planta	de uma	forma	de
incorporação da	invenção	com	uma	traj etória	linear	e com	um

único perfil.

[036] A figura 10 mostra o perfil da figura 9, com a direção de seu deslocamento estando invertida.

[037] As figuras 11 e 12 mostram os parâmetros configuráveis de um aparelho da invenção.

[038] A figura 13	mostra guatro	tipos	de	onda obtidos como
resultado do ajuste	dos parâmetros.
[039] A figura 14 invenção.	mostra outra	forma	de	concretização da
Descrição Detalhada	da Invenção

[040] A figura 1 mostra uma forma de concretização de um aparelho para gerar ondas (2) em um ambiente aguático (3) . O aparelho (1) inclui um piso (4) gue é substancialmente horizontal, isto é, tem uma profundidade uniforme em relação à superfície do ambiente aguático (3) . O piso (4) é formado, por exemplo, por uma camada essencialmente plana de concreto construída no fundo de um lago ou piscina, por terra compactada no fundo de um lago ou piscina, ou por chapas de metal dentro de

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15/25 uma piscina desmontável. Situado no piso (4), o aparelho (1) compreende um perfil substancialmente alongado (5), que se move em relação ao piso (4) em uma direção de deslocamento (7) graças à ação de um mecanismo de movimentação (6) . Quando o perfil (5) se move, uma onda que pode ser surfada (2) é criada sobre ele.

[041] Conforme mostrado na figura, o perfil substancialmente alongado (5) forma um ângulo (8) diferente de 90° com a direção do deslocamento (7) . Como resultado, a frente da onda (2) gerada no perfil (5), que será paralela ao perfil (5), tem uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira em relação à direção do deslocamento (7) . O restante da configuração (profundidade do piso, altura, comprimento e velocidade do perfil) deve ser feito de tal modo a fazer a dita frente da onda quebrar em um ponto no perfil (5) (preferivelmente na parte traseira) ou próximo do perfil (5) , parte da frente da onda não quebrando e ficando livre de espuma (a parte dianteira da frente da onda), enquanto outra parte da frente da onda quebra e fica coberta com espuma (a parte traseira da frente da onda). Uma frente de onda deste tipo se assemelha bastante a uma onda surfável natural. O valor do ângulo (8) influencia o grau de dificuldade da onda (2) : quanto mais próximo de 90° o dito ângulo estiver, mais facilmente a onda resultante poderá ser surfada. Um ângulo (8) de 60° gera assim uma onda fácil, um ângulo (8) de 45° gera uma onda (2) de dificuldade média e um ângulo (8) de 35° gera uma onda (2) que é difícil de ser surfada. Em um único aparelho (1), de acordo com a invenção, o ângulo (8) pode então ser ajustado para obter ondas com variados graus de dificuldade.

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16/25 [042] O piso (4) é aberto, isto é, não tem paredes laterais próximas da extremidade traseira do perfil, a fim de prover o piso (4) com a forma de um canal. Como resultado, a espuma gerada no ponto de quebra pode sair do perfil pela extremidade traseira, impedindo o preenchimento da frente de onda e mantendo a parte dianteira da frente de onda livre de espuma. Esta parte da frente de onda que fica livre de espuma, conhecida como a face de escape, torna a onda surfável.

[043] O perfil (5) tem um formato tal que quando o perfil (5) se move em relação ao piso (4), ele o faz sem espaços ou concavidades voltadas na direção do deslocamento (7). Isto pode ser conseguido por meio de um perfil rigido (5) que não apresenta os ditos espaços e concavidades, ou por meio de um perfil flexível (5) com qualquer formato que, quando se move, é deformado de tal modo a não apresentar os ditos espaços ou concavidades.

[044] Em uma forma de incorporação particular, o perfil (5) é forma principalmente ou completamente inflável. A incorporação mostrada na figura 1, em que o perfil (5) está cheio de ar, é de fabricação fácil e opera de modo ótimo. Ali, o perfil (5) apresenta inicialmente uma forma cilíndrica e, quando começa a mover-se, é deformado até adquirir aproximadamente a mesma forma de uma gota de água. Esta solução é vantajosa porque o perfil (5) é leve, o que permite uma redução no consumo de energia do aparelho (1). Esta figura também mostra como o perfil (5) é complementado por uma forma hidrodinâmica traseira (18), para permitir que a água saia mais facilmente, reduzir o consumo do aparelho (1) , e reduzir o tempo gasto para a água voltar de

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11/25 novamente antes da próxima onda. Outra forma de incorporação pode ser vista na figura 2, que mostra um perfil (5) que é preenchido com água. 0 perfil (5) é preenchido quando, como resultado do seu movimento na direção do deslocamento (7), a água entra no interior do perfil (5) através de uma área de entrada de água (10) . Neste caso o perfil (5) é projetado preferivelmente de modo a, quando ele é inflado, tomar a forma de uma asa de avião ou paraglider . A área de entrada de água (10) pode ter a forma de uma rede, etc. A solução mostrada na figura 2 é vantajosa porque permite que o perfil (5) seja preenchido por si mesmo, tornando assim o aparelho (1) mais fácil de instalar e manter.

[045] Como mostrado na figura 1, o perfil (5) está fixado a uma parte triangular (13) , com as três pontas da dita parte (13) estando conectadas a um elemento trator (14) e dois elementosguia (15) para puxar e guiar o perfil (5) em relação ao piso (4) . Os elementos (14, 15) formam parte do mecanismo de movimentação (6) , que compreende outros elementos, tais como cabos (19) que puxam o elemento trator (14) . Os elementos-guia laterais (15) ficam preferivelmente ocultos embaixo do piso (4) e absorvem as forças laterais criadas, devido ao fato do perfil (5) formar um ângulo diferente de 90° em relação à direção do deslocamento (7). O elemento trator (14) também fica preferivelmente oculto e constitui o sistema de movimentação do perfil (5). A presença da parte (13) assegura que a força exercida no elemento trator (14) seja apenas longitudinal.

[046] As figuras 3 e 4 mostram duas vistas da forma de concretização da figura 1. Estas figuras mostram que o perfil

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18/25 (5) pode inclinar-se verticalmente conforme as setas (22). Graças a essa capacidade de inclinação, o perfil (5) consegue equilíbrio vertical sem que quase nenhuma força vertical seja transferida para os elementos-guia (15) . Quando o perfil (5) está estacionário, ele emerge da água devido à sua capacidade de flutuar. Quando o perfil (5) está se movendo ele alcança seu estado de equilíbrio devido a três forças separadas: o peso da água sobre o perfil (5) , o empuxo vertical devido à flutuabilidade do perfil (5) , e a pressão da água que passa por baixo da lingueta (11) e do perfil (5) . 0 peso da onda é então suportado pelo piso (4) ao invés dos elementos-guia (15) . Como resultado, pelo fato de ser permitido que o perfil (5) se incline, resultam duas vantagens fundamentais:

primeiramente, não há necessidade de fabricar elementos-guia (15) que sejam fortes o bastante para suportar o peso da onda (tendo em mente que uma onda com 1,5 metro pode pesar cinco toneladas para cada metro do seu comprimento); em segundo lugar, não há necessidade de construir uma estrutura sobre os elementos-guia (15) que seja capaz de suportar o perfil (5) .

[047] Na forma de concretização mostrada nas figuras, o aparelho (1) compreende uma lingueta (11) que permite que o perfil (5) incline-se verticalmente com maior liberdade (amplitude), tanto quando está se movendo, como quando está estacionário. Especificamente, como pode ser visto, o perfil (5)está conectado a um lado (12) da lingueta, esta que é substancialmente retangular (11), enquanto o mecanismo de movimentação (6) atua no lado oposto (9) da dita lingueta (11) , isto é, eles puxam os elementos-guia (15) e o elemento trator (14), este último por

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19/25 meio da peça (13) . Além disso, a lingüeta (11) assegura que os elementos-guia (15) não tenham que resistir a forças verticais. Ela também forma uma área na qual os surfistas podem cair quando eles, perdem o equilíbrio, amortecendo a dita queda, graças à tensão da lingüeta (11), impedindo que o surfista se choque contra o fundo (4).

[048] Conforme mostrado nas figuras 3 a 6, perfil (5) pode compreender uma barra rígida (16) em seu interior, para prevenir que o perfil (5) se dobre. Além disso, a barra rígida (16) fica situada em uma posição ajustável, permitindo assim que o formato do perfil (5) seja modificado. A posição da barra rígida (16) pode ser ajustada por meio de correias (17), por exemplo. Conforme mostrado nas figuras 5 e 6, o afrouxamento das correias (17) cria um perfil (5) com um formato mais achatado e, portanto, mais baixo quando ele está se movendo, criando assim uma onda com um declive menos abrupto. Porém, se as correias (17) estiverem apertadas, o perfil (5) fica deformado e mais alto quando se move, criando assim uma onda com um declive mais abrupto.

[049] A figura 4 mostra que o perfil (5) e outros membros que se movem no piso (4) estão opcionalmente cobertos com uma camada de segurança (20), cujo propósito é evitar o risco dos surfistas de ficarem presos.

[050] A figura 7 mostra outra forma de concretização da invenção, na qual o aparelho (1) compreende um perfil duplo, isto é, um perfil formado por dois perfis (5’, 5) do tipo

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20/25 descrito acima, dispostos em ângulos diferentes em relação à direção do deslocamento (7), visando gerar ao mesmo tempo uma onda de quebra à direita e uma onda de quebra à esquerda.

[051] Com respeito ao mecanismo de movimentação(6), a invenção não está limitada a um mecanismo especifico e visa o uso de qualquer tipo de mecanismo capaz de fazer o perfil (5) mover-se em relação ao piso (4). Em uma forma de concretização particular mostrada na figura 8, o perfil (5) segue um caminho que é uma volta fechada (loop), o que significa que o mecanismo de movimentação (6) apenas tem que ser capaz de fazer o perfil (5) mover-se em uma única direção, embora ele possa operar opcionalmente em ambas as direções.

[052] Em outra forma de concretização, mostrada na figura 9, o mecanismo de movimentação (6) pode fazer o perfil (5) mover-se em duas direções de deslocamento: uma primeira direção de deslocamento (7’) e uma segunda direção (7’’) oposta à primeira direção (7’) . Neste caso particular, o perfil (5) segue uma trajetória linear e tem a capacidade de desconectar-se de um gancho ou outro membro semelhante conectado ao cabo (19) , quando ele alcança o fim da trajetória, e de conectar-se novamente ao dito gancho para começar a trajetória na outra direção. Neste caso, o perfil (5) gira conforme a maneira acima mencionada, cada vez que sua direção de deslocamento muda. A figura 9 também seria possível se, ao invés desta solução, um motor ou sistema de movimentação fosse provido, capaz de inverter a direção de rotação quando o perfil (5) chega ao fim da trajetória.

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21/25 [053] No caso do mecanismo de movimentação (6) ser capaz de mudar a direção de deslocamento (7’, 7’’) do perfil (5), em uma solução especialmente vantajosa mostrada na figura 10, o perfil (5) é então projetado para girar e adotar uma posição simetricamente oposta, permitindo, assim, que uma onda (2) continue sendo gerada nele. Como resultado, como pode ser visto na figura, se, a partir de uma situação inicial na qual o perfil (5) move-se para uma primeira direção de deslocamento (7), ele mudar para uma direção de deslocamento (7’) oposta, o perfil (5) gira para o lado (9) da lingueta (11) e fica apropriadamente disposto para gerar a onda em uma direção oposta.

[054] No aparelho (1) da invenção, pelo menos uma das seguintes características, mostradas nas figuras 11 e 12, pode ser ajustada com a finalidade de modificar a forma da onda (2) que é gerada:

a) A altura (B) do perfil (5) quando o perfil (5) está se movendo (deve ser lembrado que o perfil pode ser inflável ou de um tipo semelhante, sua forma variando conforme ele está se movendo ou não, seu tamanho durante o movimento sendo um fator importante) . Deve ser notado que a altura (B) do perfil (5) é praticamente igual à altura (B’) do

perfil (5) em	relação ao	piso (4)	, urna	vez que o perfil
(5) eleva-se a	partir do	piso (4)	em urna distância muito
pequena quando	ele está se	movendo.
b) A relação	entre a	altura	(B) do	perfil (5) e a
profundidade(A)	do piso	(4) em	relação	à superfície do

ambiente aquático (3), quando a água está tranquila (a dita relação normalmente é alterada variando-se o parâmetro B, urna vez que o parâmetro A não pode ser variado).

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c) 0 comprimento (D) do perfil (5).

d) A velocidade na qual o perfil (5) se move.

e) 0 ângulo (8) que o perfil (5) forma com a direção de deslocamento (7).

[055] Preferivelmente, o aparelho da invenção (1) é configurado ou construído de maneira que:

- O comprimento (D) do perfil (5) é pelo menos quatro vezes maior do que a altura (B) do perfil (5).

O quociente entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) fica entre 1/2 e 3.

- A velocidade do perfil (5) é aproximadamente igual à velocidade de uma onda natural com uma altura igual à altura (B) do perfil (5).

- O ângulo (8) está compreendido entre 90 e 35°.

[056] Um aparelho (1) é assim obtido, no qual a altura (C) da onda (1) é aproximadamente igual à altura (B) do perfil (5) . A tabela abaixo detalha os tipos de onda (2) que podem ser conseguidas de acordo com a relação entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) :

Altura (B)/ Profundidade (A)	< 1/2	lí-l	1-3	>3
Tipo de quebra obtida	Sem quebra	Quebra suavemente	Quebra com um tubo	Quebra com um tubo pronunciado
Uso	Onda inclinada, mas não inclinada o bastante para a prática do surfe	Onda inclinada, inclinada o bastante para a prática do surfe, adequada para novatos	Onda inclinada para surfistas avançados	Onda inclinada para surfistas altamente proficientes, risco de quedas periqosas

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Perfil de onda (2)

Fig. 13A

Fig.13B

Fig.13C

Fig.13D

[057] Como a figura 12 mostra, a lingüeta (11) pode ficar disposta com uma correia permeável (21), formada por uma rede, por exemplo, capaz de ser aberta ou fechada para oferecer uma área de superfície diferente. Quando aberta, a dita correia permeável (21) impede que parte da água entre embaixo do perfil (5) quando o perfil (5) se move, com menos água sendo empurrada para cima.

[058] A forma da onda (2) pode ser alterada abrindo ou fechando a tira permeável (21) , tornando assim o declive menos ou mais inclinado, dependendo das necessidades do surfista. Como resultado, a variação do grau no qual a correia permeável (21) é aberta pode causar efeitos semelhantes àqueles causados ao variar-se o quociente de B/A acima explicado, esta alternativa sendo talvez mais fácil de ser executada.

[059] A invenção contempla formas de concretização diferentes daquelas mostradas nas figuras. Em uma delas o perfil (5) pode girar em volta de um eixo vertical ao invés de ao redor do eixo horizontal mostrado nas figuras. Em outra forma de concretização, o perfil (5) está disposto em um disco que pode girar em relação ao piso (4), com o resultado de que o ângulo (8) pode ser ajustado sem a necessidade de alterar a estrutura do aparelho (1).

[060] Além disso, outros membros não mostrados nas figuras podem ser acrescentados ao perfil (5) mostrado nas figuras, visando melhorar seu desempenho hidrodinâmico e outras características,

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24/25 se isto for necessário. A figura 14 mostra uma forma de concretização adicional do aparelho de acordo com a invenção. Nesta forma de concretização, o piso aberto (4) compreende uma série de encostas (23) inclinadas a menos de 20°. As encostas (23) fazem a onda crescer, mais alta e mais forte, até mesmo ultrapassando o perfil (5) se ela for considerada desde o topo. Por essa razão, o surfista não tem necessariamente que surfar a onda (2) apenas no topo do perfil (5), mas ao invés pode surfar a parte da onda (2) que está fora do perfil (5) . As encostas (23) podem ficar submersas ou podem ficar fora da água.

[061] Além disso, outros membros não mostrados nas figuras podem ser acrescentados ao perfil (5) mostrado nas figuras, visando melhorar seu desempenho hidrodinâmico e outras características, se isto for necessário. A figura 14 mostra uma forma de concretização adicional do aparelho de acordo com a invenção. Nesta forma de concretização, o piso aberto (4) compreende uma série de encostas (23) inclinadas a menos de 20°. As encostas (23) fazem a onda crescer, mais alta e mais forte, até mesmo ultrapassando o perfil (5) se ela for considerada desde o topo. Por essa razão, o surfista não tem necessariamente que surfar a onda (2) apenas no topo do perfil (5), mas ao invés pode surfar a parte da onda (2) que está fora do perfil (5) . As encostas (23) podem ficar submersas ou podem ficar fora da água.

[062] Para aumentar a segurança, o aparelho da presente invenção pode incluir também uma barreira física (não mostrada nas figuras) entre o perfil (5) e a parte da onda (2) que pode ser

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25/25 surfada, no caso da dita parte surfável (2) não estar localizada diretamente no topo do perfil (5) . A barreira fisica pode ser uma rede de cortiça, uma malha ou qualquer outro elemento que pare o surfista, antes que ele se coloque na trajetória do perfil.

[063] Adicionalmente, o perfil (5) mostrado na forma de concretização mostrada na figura 14 é duplo. Por conseguinte, a onda (2) é dupla e é preciso apenas um elemento trator (14), os elementos-guia (15) não sendo necessários. A lingueta (11) também não é necessária, uma vez que a parte (13) é conectada ao vértice dianteiro central no qual o trator (14) puxa, e a parte (13) pode girar verticalmente sem a necessidade da lingueta (11) · [064] Alternativamente às figuras, o perfil (5) preenchido pode ter um formato hidrodinâmico, por exemplo, como a asa de um avião ou como metade de uma gota de água.

[065] Preferivelmente, o piso (4) é recoberto com determinado material ou construído de tal modo que fique planando e impeça o surfista de afundar, de maneira que o surfista que caia da onda não seja atingido pelo perfil (5).

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Claims

REIVINDICAÇÕES

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1. APARELHO GERADOR DE ONDAS, compreendendo um aparelho gerador de ondas (1), para gerar ondas (2) em um ambiente aquático (3), compreendendo:

um piso aberto (4) com uma profundidade que é substancialmente uniforme em relação à superfície do ambiente aquático (3);

- pelo menos um perfil substancialmente alongado (5) onde a relação entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) está entre 1/2 e 3;

- um mecanismo de movimentação (6) que faz o perfil (5) mover-se em relação ao dito piso (4) em uma direção substancialmente horizontal de deslocamento (7), o perfil (5) formando um ângulo (8) diferente de 90° com a direção do deslocamento (7), caracterizado pelo fato de dito perfil estar localizado sobre o piso (4) e aproximadamente adjacente ao dito piso (4), embora a uma certa distância dele, onde o dito deslocamento do perfil empurra a água que está na frente do perfil (5) a partir do piso para a superfície e onde não ocorre passagem em grau substancial de água por baixo do perfil, com uma onda (2) sendo assim formada no perfil (5).

2/10

2/4

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) é substancialmente flexível e pode ser deformado quando o aparelho (1) está se movendo.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) é substancialmente inflável.

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) é inflado com ar.

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) é preenchido com água quando se move em relação ao piso (4), o perfil (5) incluindo uma área de entrada de água (10) .

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) compreende uma barra rígida (16) em seu interior, em uma posição ajustável, de modo que o formato do perfil (5) pode ser modificado.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) está conectado a uma parte (13) à qual, por sua vez, um elemento trator (14) está conectado, o qual puxa o perfil (5) em relação ao piso (4).

10. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) está ligado a uma parte triangular (13) , com os três vértices da dita parte (13)

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3/4 estando conectados a um elemento trator (14) e dois elementosguia (15) , para puxar e guiar o perfil (5) em relação ao piso (4) .

11. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) está conectado ao mecanismo de movimentação (6) , de modo que o perfil (5) pode inclinar-se verticalmente.

12. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) está conectado a um dos lados (12) de uma lingueta substancialmente retangular (11), o mecanismo de movimentação (6) atuando no lado oposto (9) da dita lingueta (11) possibilitando a inclinação vertical de dito perfil (5).

13. APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a lingueta (11) compreende uma correia permeável (21) com uma superfície ajustável.

14. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) inclui uma forma hidrodinâmica traseira (18) .

15. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil (5) preenchido tem um formato hidrodinâmico.

16. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de movimentação (6)

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4/4 pode fazer o perfil (5) mover-se em dois sentidos de deslocamento: um primeiro sentido de deslocamento (7) e um segundo sentido (7’) oposto ao primeiro sentido de deslocamento (7) .

17. APARELHO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que quando o mecanismo de movimentação (6) causa uma mudança no movimento do perfil (5) do primeiro sentido de deslocamento (7) para o segundo sentido de deslocamento, ou vice-versa, o perfil (5) gira, de modo que uma onda (2) continua sendo gerada nele.

18. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho (1) permite ajustar pelo menos uma das seguintes características: a altura (B) do perfil (5) quando o perfil (5) está se movendo; a relação entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) em relação à superfície do ambiente aquático (3) quando a água está tranqüila; o comprimento (D) do perfil (5) ; a velocidade de deslocamento do perfil (5) ; e o ângulo (8) que o perfil (5) forma com a direção de deslocamento (7).

19. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o piso aberto (4) inclui encostas (23) inclinadas a menos de 20° . 20. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma

barreira física entre o perfil (5) e a parte surfável da onda (2) .

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2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) está entre 1/2 e 1.

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação entre a altura (B) do perfil (5) e a profundidade (A) do piso (4) está entre 1 e 3.

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CO

Ó