ES3011682A1 - REVOLUTION TURNING CAPACITY BASED ON TORIC AND CYLINDRICAL GEOMETRY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Peralte Girador de Revolución Basado en Geometrías Tórica y Cilindrica Rotating Cant of Revolution Based on Torical and Cylindrical Geometries
SECTOR DE LA TÉCNICA TECHNICAL SECTOR
El Peralte Girador de Revolución Basado en Geometrías Tórica y Cilíndrica (Fig. 1 y Fig. 2) se encuadra en el sector de las instalaciones y aparatos con peraltes y rampas que tienen, entre sus finalidades, contrarrestar la inercia (fuerza centrífuga) a la que se ve sometido un cuerpo en movimiento en el momento de realizar un giro por cambio de dirección, cuando se desplaza a velocidades consideradas altas para las dimensiones del radio de giro y del recinto o circuito en el que se desenvuelve; así como aminorar o impulsar su velocidad. Estas actividades pueden encuadrarse en ámbitos deportivos y recreativos o de otra índole. The Rotating Bank of Revolution Based on Toric and Cylindrical Geometries (Fig. 1 and Fig. 2) falls within the sector of installations and devices with banks and ramps that have, among their purposes, counteracting the inertia (centrifugal force) to which a moving body is subjected when making a turn by changing direction, when it travels at speeds considered high for the dimensions of the turning radius and the enclosure or circuit in which it operates; as well as reducing or increasing its speed. These activities can be classified within sports, recreational or other areas.
El aparato de la invención va más allá de lo que se podría entender por peralte, permitiendo hablar también de un girador, ya que no solo apoya el giro del cuerpo en movimiento, sino que lo fuerza a tomar la curva preestablecida cuando este entra en su superficie de revolución con doble curva (vertical y horizontal), de geometría toroide, con el apoyo de curvaturas de geometría cilíndrica en sus extremos. The device of the invention goes beyond what could be understood by banking, allowing us to also speak of a rotator, since it not only supports the rotation of the moving body, but forces it to take the pre-established curve when it enters its surface of revolution with a double curve (vertical and horizontal), of toroidal geometry, with the support of curvatures of cylindrical geometry at its ends.
Por cuerpo o elemento en movimiento entenderemos cualquier dispositivo -tripulado o no y de tamaños muy variados- o persona capaz de desplazarse tanto por autopropulsión como por propulsión motora o mecánica. By moving body or element we mean any device - manned or unmanned and of very varied sizes - or person capable of moving either by self-propulsion or by motor or mechanical propulsion.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN O ESTADO DE LA TÉCNICA BACKGROUND OF THE INVENTION OR STATE OF THE ART
Los antecedentes de la técnica nos sitúan en pistas deportivas y recreativas en las que se recurre a una serie de aparatos y construcciones para contrarrestar los efectos de la fuerza centrífuga en los cambios de giro y para frenar o impulsar una serie de acrobacias o destrezas. The technique's background lies in sports and recreational areas where a series of devices and structures are used to counteract the effects of centrifugal force during changes in direction and to slow or propel a series of acrobatic moves or skills.
Es decir, nos sitúa en velódromos, pistas de patinaje de velocidad, skateboard, pump truck, pistas de hielo o, mismamente, pistas de aeromodelismo, pistas de yincanas para bicicleta o carreras zigzagueantes a pie en espacios reducidos, y, en general, en todas aquellas actividades en las que un cuerpo que se desplaza por una superficie debe contrarrestar la fuerza centrífuga que se genera en cada cambio de dirección. That is, it places us in velodromes, speed skating tracks, skateboarding, pump truck, ice rinks or, even, aeromodeling tracks, bicycle scavenger hunt tracks or zigzagging foot races in small spaces, and, in general, in all those activities in which a body moving along a surface must counteract the centrifugal force generated with each change of direction.
En unos casos, hablamos de construcciones de grandes dimensiones y elevados presupuestos (velódromos de ciclismo o instalaciones para patinaje de velocidad, por ejemplo), y en otros, podemos decir que no hay antecedentes específicos de la técnica. In some cases, we're talking about large-scale, high-budget constructions (cycling velodromes or speed skating facilities, for example), while in others, we can say there's no specific precedent for the technique.
Es cierto que están las pistas de skateboard (monopatín), freestyle o BMX, con aparatos como el ‘half-pipe’ (o medio tubo), con forma de U abierta hacia los extremos; o las típicas bañeras de skate. Pero en todos estos casos, los aparatos están orientados a buscar la acrobacia, el salto con mayor altura y dificultad; en definitiva, la destreza, porque es imposible desarrollar en ellos la velocidad pura. It's true that there are skateboard, freestyle, and BMX tracks, with equipment like the half-pipe, a U-shaped structure open at the ends; or the typical skate tubs. But in all these cases, the equipment is geared toward acrobatics, higher and more difficult jumps; in short, skill, because it's impossible to develop pure speed on them.
Los mismo ocurre con las nuevas pistas de 'Pump Truck’, definidas por unos circuitos que en su recorrido combinan tramos ondulados (rampas) y tramos aperaltados en las zonas de giro; pero los practicantes deben recorrerlo sin pedalear o con pequeños impulsos, porque este tipo de circuitos tampoco admiten ejercicios de velocidad pura (máximo recorrido en el menor tiempo posible). The same applies to the new Pump Truck tracks, which feature circuits that combine undulating sections (ramps) and banked sections in the turning areas. However, riders must navigate them without pedaling or with small bursts of speed, as these types of circuits also don't allow for pure speed exercises (maximum travel in the shortest possible time).
Otro tanto se puede decir de las pistas de hielo o de patinaje normal, donde los participantes, por lo general, se deslizan de extremo a extremo de su superficie y se detienen al final antes de girar de nuevo o curvean a velocidades moderadas para que los efectos de las fuerzas centrífugas no los saquen de la trayectoria prevista. The same can be said of ice rinks or regular skating rinks, where participants typically glide from one end of the surface to the other, stopping at the end before turning again or cornering at moderate speeds so that the effects of centrifugal forces do not knock them off their intended path.
Están también en ciclismo artístico y las yincanas, como máxima expresión de lo que es posible realizar a día de hoy con una bicicleta en un recinto de unas dimensiones como las de las pistas polideportivas de un pabellón o del patio de un colegio. They are also found in artistic cycling and gymkhanas, the ultimate expression of what is possible today with a bicycle in a venue the size of a sports court in a pavilion or a school playground.
A mayores de todas estas actividades basadas en la habilidad y destreza, tenemos las pistas de aeromodelismo, de karts e incluso boleras, por añadir nuevos escenarios en los que se desplazan cuerpos en movimiento -tripulados o no-, que están afectados por la fuerza centrífuga, y en las que la invención propuesta puede ofrecer nuevas aportaciones. In addition to all these skill-based activities, we have aeromodeling tracks, go-kart tracks, and even bowling alleys, to add new scenarios in which moving bodies—manned or unmanned—are affected by centrifugal force, and in which the proposed invention can offer new contributions.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN EXPLANATION OF THE INVENTION
Las pruebas de velocidad -s i no es en grandes instalaciones- están excluidas a día de hoy de los entornos urbanos y escolares (parques, patios de colegio, centros de ocio o pabellones polideportivos), porque no han encontrado hasta ahora un elemento que les dé apoyo a la hora de superar las fuerzas centrífugas generadas en los cambios de dirección; o no pueden desarrollarse en toda su extensión por ese mismo motivo. Speed tests—unless they are carried out in large facilities—are currently excluded from urban and school environments (parks, schoolyards, leisure centers, or sports halls) because they have not yet found an element that supports them in overcoming the centrifugal forces generated by changes in direction; or they cannot be fully developed for the same reason.
Del mismo modo, los movimientos de cuerpos móviles, en general, se ven muy limitados cuando han de someterse a cambios bruscos dirección. Similarly, the movements of moving bodies, in general, are very limited when they have to undergo sudden changes in direction.
Estos obstáculos, de alguna manera, los viene a resolver el Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilindrica. These obstacles are, in some way, resolved by the Rotating Cant of Revolution with Torical and Cylindrical Geometries.
El Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y C ilíndrica , como se ha dicho, es un aparato concebido para forzar -más que para apoyar- el giro de un cuerpo o elemento en movimiento sometido a los efectos de las fuerzas centrífugas en aquellos puntos en los que la trayectoria preestablecida de carácter zigzagueante contemple una curva (cambio de dirección), cuando se mueve a velocidades altas para las dimensiones del circuito o superficie sobre la que se desarrolla la actividad y radios de giro no suficientemente amplios. The Rotating Bank of Revolution with Torical and Cylindrical Geometries, as has been said, is a device designed to force - rather than support - the rotation of a body or element in motion subjected to the effects of centrifugal forces at those points where the pre-established zigzag trajectory includes a curve (change of direction), when moving at high speeds for the dimensions of the circuit or surface on which the activity is carried out and turning radii that are not sufficiently wide.
El aparato de la invención consta de dos partes: superficie de giro y soporte del aparato (Fig. 1 y Fig. 2). En la superficie de giro podemos diferenciar, a su vez, otras dos partes, una que podríamos definir como superficie de apoyo y forzado del giro (geometría toroide) y otras dos superficies de acceso y confirmación del giro (geometría cilíndrica) (Fig. 4 y Fig. 5). The apparatus of the invention consists of two parts: a rotating surface and an apparatus support (Fig. 1 and Fig. 2). On the rotating surface, we can also distinguish two other parts: one that could be defined as the support and rotation force surface (toroidal geometry) and two other surfaces that access and confirm the rotation (cylindrical geometry) (Fig. 4 and Fig. 5).
El soporte es la parte en la que se sostienen las superficies de giro y que las fijan al plano apoyo, ante el impacto que supone la irrupción de un cuerpo en movimiento en el aparato de la invención. The support is the part on which the rotating surfaces are held and which fixes them to the support plane, in the event of the impact caused by the irruption of a moving body into the apparatus of the invention.
Las dos partes (superficie de giro y soporte) pueden ir en un solo bloque (Fig. 1) (1.1), especialmente, cuando se trata de aparatos que son instalados indefinidamente en un recinto, o pueden unirse y separarse a través de unos enganches (Fig. 2) para facilitar el montaje, traslado y almacenamiento. The two parts (turning surface and support) can be in a single block (Fig. 1) (1.1), especially when it comes to devices that are installed indefinitely in a room, or they can be joined and separated by means of hooks (Fig. 2) to facilitate assembly, transfer and storage.
Los soportes, por lo tanto, pueden ser de varios tipos -se ofrece un ejemplo en los dibujos con algunas posibles opciones (1.1) (2.4) (2.5)-, y a su vez todo el aparato puede construirse por módulos (3.3) (3.4) para ensamblar posteriormente y formar una unidad compacta, con el objetivo de facilitar el traslado y el almacenamiento. The supports, therefore, can be of various types - an example is offered in the drawings with some possible options (1.1) (2.4) (2.5) - and in turn the entire device can be built in modules (3.3) (3.4) to be assembled later and form a compact unit, with the aim of facilitating transport and storage.
Para la realización del giro, el aparato de la invención ofrece una superficie curva de geometría toroide con doble curva vertical y horizontal (5.2) y dos cilíndricas (5.3). La porción toroide va colocada en la parte central de la zona de giro (4.1) y las cilíndricas se le añaden por los extremos (4.2), a modo de brazos o apéndices. To perform the rotation, the apparatus of the invention offers a curved surface with a toroidal geometry with a double vertical and horizontal curve (5.2) and two cylindrical ones (5.3). The toroidal portion is placed in the central part of the rotation zone (4.1) and the cylindrical ones are added at the ends (4.2), in the form of arms or appendages.
Definen la superficie tórica una circunferencia de revolución de radio r, un radio de circunferencia desde el centro del volumen al centro de la circunferencia de revolución R, una circunferencia máxima Rm (distancia desde el centro del toro hasta su punto más externo) y una circunferencia mínima de radio Rn. Por lo general, se cumplirá que r<R y Rn>0, aunque en ocasiones también podría ser Rn=0. Las medidas podrán variar en cada caso en función del espacio disponible y de los usos (Fig. 5) The toric surface is defined by a circle of revolution with radius r, a radius of circumference from the center of the volume to the center of the circle of revolution R, a maximum circumference Rm (distance from the center of the torus to its outermost point) and a minimum circumference with radius Rn. Generally, r<R and Rn>0 will be fulfilled, although sometimes Rn=0 could also be fulfilled. The measurements may vary in each case depending on the available space and uses (Fig. 5)
Las porciones del toro geométrico las obtendremos al aplicarle dos cortes para dividirlo en cuatro partes, iguales dos a dos. Un primer corte se producirá con un plano paralelo al horizontal por su mitad (altura r); al mismo tiempo, realizaremos una segunda sección con un cilindro de radio R, perpendicular al plano horizontal y coaxial con el eje de rotación del toro geométrico. The geometric torus's portions are obtained by applying two cuts to divide it into four equal parts. The first cut is made with a plane parallel to the horizontal plane at its midpoint (height r); at the same time, we make a second section with a cylinder of radius R, perpendicular to the horizontal plane and coaxial with the axis of rotation of the geometric torus.
De este modo, el volumen habrá quedado seccionado en cuatro partes, coincidentes dos a dos: par interior y par exterior. Utilizaremos cualquiera de los dos exteriores. A continuación se le aplicará un tercer corte con dos planos perpendiculares que pasan también por el eje de rotación, con el ángulo de separación entre ellos que se estime necesario en cada caso y que va a determinar el radio de giro. In this way, the volume will be sectioned into four parts, matching pairs: the inner pair and the outer pair. We will use either of the two outer ones. A third cut will then be applied with two perpendicular planes that also pass through the axis of rotation, with the angle between them deemed necessary in each case, which will determine the radius of rotation.
Para nuestro supuesto supongamos que es un corte de 180°. Lo habitual es que esta sea la medida máxima, pero puede haber ocasiones en las que interese diseñar un giro más cerrado, con lo que habría que aumentar el valor del ángulo de corte. For our case, let's assume it's a 180° cut. Typically, this is the maximum measurement, but there may be times when it's better to design a tighter turn, so the cut angle would need to be increased.
La función de esta parte toroide de la zona de giro es la de "obligar” al cuerpo en movimiento que entra en contacto con su superficie a desviarse según el ángulo que se le marca. The function of this toroidal part of the turning zone is to "force" the moving body that comes into contact with its surface to deviate according to the angle marked on it.
Las cuartas partes del cilindro se obtienen al aplicarle dos cortes simétricos con un plano horizontal y otro vertical. Su radio también será r y la longitud variará en función de las necesidades de cada caso (5.3). Estas dos partes no tienen por qué ser necesariamente iguales en longitud, un brazo podría ser más largo que el otro. The quarters of the cylinder are obtained by applying two symmetrical cuts with a horizontal and a vertical plane. Its radius will also be r, and its length will vary depending on the needs of each case (5.3). These two parts do not necessarily have to be equal in length; one arm could be longer than the other.
Las partes cilíndricas se utilizan principalmente para reforzar las direcciones de entrada y salida del cuerpo en movimiento, facilitando el acceso a la superficie de giro, en el primer caso, y favoreciendo su retorno al plano horizontal en la salida. Cylindrical parts are mainly used to reinforce the entry and exit directions of the moving body, facilitating access to the turning surface, in the first case, and favoring its return to the horizontal plane at the exit.
El conjunto, en una representación en planta sobre un plano, presenta forma de herradura (Fig. 4) (5.1) cuando el giro es de 180° grados y los dos brazos cilindricos tienen el mismo tamaño. The assembly, in a plan view on a plane, has a horseshoe shape (Fig. 4) (5.1) when the rotation is 180° degrees and the two cylindrical arms have the same size.
La altura máxima del Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilindrica , por lo general, vendrá dada por el valor de r. En ese punto, la pendiente de la superficie cóncava con respecto al plano horizontal es de 90°; pero también podría reducirse o, excepcionalmente, incrementarse, para usos muy específicos, como cuerpos en movimiento de pequeñas dimensiones. The maximum height of the Rotating Cant of Revolution with Toric and Cylindrical Geometries is generally given by the value of r. At that point, the slope of the concave surface with respect to the horizontal plane is 90°; however, it could also be reduced or, exceptionally, increased for very specific uses, such as small moving bodies.
Por lo general, el aparato de la invención se colocará coronando los extremos o los puntos de giro de una pista (4.1), sin invadir su superficie de rodadura (4.6). Es una superficie de apoyo a mayores en el giro. Pensemos en una pista de X metros y de ancho Y en la que el cuerpo en movimiento tiene que ir y volver un número determinado de vueltas. Generally, the apparatus of the invention will be placed crowning the ends or turning points of a track (4.1), without invading its running surface (4.6). It is an additional support surface for turning. Let us consider a track of X meters and width Y in which the moving body has to go back and forth a certain number of times.
El aparato de la invención se colocará en ambos extremos de la pista (uno en cada extremo), pero, salvo en casos excepcionales, a partir del ancho de Y metros (4.6). Eso será así independientemente del ángulo de giro. En ocasiones podría ser conveniente abrir un poco el ángulo de entrada y cerrar el de salida. En ese caso bastaría con girar el conjunto lo necesario sobre su eje de simetría. The apparatus of the invention will be placed at both ends of the track (one at each end), but, except in exceptional cases, from a width of Y meters (4.6). This will be the case regardless of the turning angle. Occasionally, it may be convenient to slightly open the entry angle and close the exit angle. In that case, it would be sufficient to rotate the assembly as necessary about its axis of symmetry.
El Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y C ilindrica , como se ha expuesto, permite desarrollar actividades de velocidad en espacios muy reducidos. Esto es así porque el aparato ofrece tres características esenciales: The Rotating Cant of Revolution with Torical and Cylindrical Geometries, as described, allows for speed activities in very small spaces. This is because the device offers three essential features:
1) Presenta una superficie toroide de doble curva que fuerza el giro del cuerpo en movimiento en toda su extensión, envolviéndolo en el curveo (4.1) y forzándolo al giro. Y para reafirmar la dirección preestablecida, ofrece además dos superficies cóncavas cilíndricas (4.2). 1) It presents a double-curved toroidal surface that forces the moving body to rotate along its entire length, enveloping it in the curve (4.1) and forcing it to spin. And to reaffirm the pre-established direction, it also offers two cylindrical concave surfaces (4.2).
2) El contacto entre las geometrías toroide y cilíndricas del aparato de la invención y el plano en el que se poya es tangencial (pendiente 0) a lo largo de sus líneas de unión, favoreciendo el acceso y la salida. 2) The contact between the toroidal and cylindrical geometries of the apparatus of the invention and the plane on which it rests is tangential (slope 0) along its joining lines, facilitating access and exit.
3) El ángulo de inclinación de la superficie aperaltada viene determinado en todo el recorrido por el cuadrante de la circunferencia de revolución del toroide. Esto significa que la pendiente, aunque comienza en 0° (4.4), puede llegar rápidamente a los 90° (4.5), coincidente con a la altura r. 3) The angle of inclination of the banked surface is determined throughout its entire path by the quadrant of the toroid's revolution circle. This means that the slope, although it starts at 0° (4.4), can quickly reach 90° (4.5), coinciding with the height r.
Por lo tanto, proporciona un peralte suficiente sin necesidad de tener que recurrir a aparatos de grandes dimensiones. Cuanto mayor sea el radio r, la superficie aperaltada se irá ensanchando y la pendiente crecerá más suavemente de 0° a 90°, aunque en ocasiones no será necesario llegar a ese extremo. Therefore, it provides sufficient banking without the need for large devices. The larger the radius r, the wider the banked surface will become, and the slope will increase more gently from 0° to 90°, although sometimes it won't be necessary to go to this extreme.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para facilitar la comprensión del modelo de la invención, con carácter descriptivo y no limitativo, la exposición incluye 7 dispositivas, numeradas de la 1 a la 7 con la nomenclatura Fig.1, Fig.2... Fig.7. Cada una, a su vez, presenta varios dibujos o croquis. Todos ellos están numerados en función de la diapositiva, de modo que el primer número de cada una de estas representaciones gráficas hace referencia a la página (diapositiva) a la que corresponde y la segunda al elemento en sí. Ejemplo: 1.1 (diapositiva 1, elemento 1). To facilitate understanding of the inventive model, for descriptive and non-limiting purposes, the presentation includes 7 slides, numbered 1 to 7 with the nomenclature Fig. 1, Fig. 2... Fig. 7. Each one, in turn, presents several drawings or sketches. All of them are numbered according to the slide, such that the first number of each of these graphic representations refers to the page (slide) to which it corresponds and the second to the element itself. Example: 1.1 (slide 1, element 1).
Figura 1.- Ofrece una perspectiva del aparato de la invención para un radio de giro de 180°, contemplado este como una estructura en un solo bloque; es decir, con las superficies de giro curveadas y el soporte soldados en una sola pieza. Una buena opción para aparatos que van a ser instalados de forma permanente en un lugar. Es un ejemplo de la construcción mediante el llenado de un prisma por la parte de atrás de las superficies de giro. Figure 1 offers a perspective view of the apparatus of the invention for a 180° turning radius, viewed as a single-block structure; that is, with the curved turning surfaces and the support welded into a single piece. This is a good option for apparatus that will be permanently installed in one location. It is an example of construction by filling a prism on the back of the turning surfaces.
Figura 2.- Muestra una vista frontal en picado (2.1) del dispositivo de la invención para un radio de giro de 180° con los soportes de estabilización y fijación; también una vista trasera (2.2) y otra frontal (2.3) del mismo. Figure 2.- Shows a front top-down view (2.1) of the device of the invention for a turning radius of 180° with the stabilization and fixing supports; also a rear view (2.2) and a front view (2.3) thereof.
Figura 3.- Ofrece una visión desde atrás del aparato de la invención para un radio de giro de 180° (3.1) en un proceso de construcción de las superficies curvas a partir de arcos de circunferencia perpendiculares y horizontales al plano base y los elementos de apoyo (3.2) para sujetar las semicircunferencia paralelas al plano horizontal. La imagen deja entrever también que el aparato podría construirse igualmente a partir de módulos, en este caso en particular, de 45° (dos) y 90° (uno), que perfectamente acoplados proporcionan igualmente el giro de 180°, u otros, con la ventaja de que el conjunto, a partir de ciertas dimensiones, resulta más fácil de transportar y almacenar. Figure 3.- Shows a rear view of the apparatus of the invention for a 180° turning radius (3.1) in a process of construction of the curved surfaces from circumferential arcs perpendicular and horizontal to the base plane and the support elements (3.2) to hold the semicircles parallel to the horizontal plane. The image also suggests that the apparatus could also be built from modules, in this particular case, of 45° (two) and 90° (one), which perfectly coupled also provide the 180° turn, or others, with the advantage that the assembly, from certain dimensions, is easier to transport and store.
Figura 4. Muestra, por un lado, una vista en alzada del aparato de la invención. En ella se aprecia la forma de herradura que adquiere para giros de 180°, cuando los brazos de geometría cilindrica son iguales. Se ven también las partes de doble curva (geometría toroide) (4.1) y las cóncavas rectilíneas (geometría cilindrica) (4.2). Se comprueba asimismo cómo los brazos de geometría cilíndrica se pueden acoplar a la superficie toroide en cualquier posición, con la condición de que en la unión adopte una posición perpendicular (4.3) al plano que determina el extremo de esta. Dicho de otra manera, ambos extremos deben coincidir en el plano que pasa por ese punto de unión y está incluido en el eje de rotación del toro geométrico. Figure 4 shows, on the one hand, an elevation view of the apparatus of the invention. It shows the horseshoe shape it acquires for 180° turns, when the cylindrical geometry arms are equal. The double curve parts (toroidal geometry) (4.1) and the rectilinear concave parts (cylindrical geometry) (4.2) are also visible. It is also verified how the cylindrical geometry arms can be coupled to the toroidal surface in any position, provided that at the junction they adopt a perpendicular position (4.3) to the plane that determines the end of this. In other words, both ends must coincide in the plane that passes through this junction point and is included in the axis of rotation of the geometric torus.
Y por otro lado, nos muestra una sección transversal por el centro del aparato de la invención, donde queda patente que la unión de este y su plano de apoyo se hace de manera tangencial (4.4), así como que cuando tiene una altura r (radio de la circunferencia de revolución del toroide) su pendiente alcanza los 90° (4.5). And on the other hand, it shows us a cross section through the center of the apparatus of the invention, where it is clear that the union of this and its support plane is made tangentially (4.4), as well as that when it has a height r (radius of the circumference of revolution of the toroid) its slope reaches 90° (4.5).
Figura 5.- Muestra la misma perspectiva en alzada del dispositivo de la invención con un rayado en las zonas curvas que simula su construcción a partir del desplazamiento de la circunferencia de revolución a través de un movimiento uniforme alrededor del eje de rotación, en la parte tórica (5.1); y de un movimiento rectilíneo de traslación en la cilíndrica en ambos casos, con arcos de circunferencia de radio r (5.3); así como las superficies que se van a utilizar para la construcción del aparato de la invención tanto en el caso de la geometría toroide (5.2) como en el de la cilíndrica (5.3). Figure 5.- Shows the same elevational perspective of the device of the invention with hatching in the curved areas that simulates its construction from the displacement of the circumference of revolution through a uniform movement around the axis of rotation, in the toric part (5.1); and a rectilinear translation movement in the cylindrical part in both cases, with circumference arcs of radius r (5.3); as well as the surfaces that will be used for the construction of the apparatus of the invention both in the case of the toroidal geometry (5.2) and in that of the cylindrical (5.3).
Figura 6. Muestra un arco de una corona circular (6.1) situado en el plano vertical, perpendicular al horizontal y el soporte de “silla” (estructura gris) (6.8) que, junto a otros pies de soporte, tiene la función de estabilizar y fijar la superficie curva del aparato de la invención. La corona circular incluye unos salientes (6.7), unas barras verticales entre dos salientes contiguos (6.2), unos orificios (6.3) por los que entran las semicircunferencias (abrazaderas) horizontales (para giros de 180°), en las zonas curvas de geometría toroide, y barras rectilíneas en las de geometría cilíndrica. Un tubo hueco para el paso de cada brazo del soporte (6.5), que evita el desplazamiento lateral. Figure 6. Shows an arch of a circular crown (6.1) located in the vertical plane, perpendicular to the horizontal and the "chair" support (gray structure) (6.8) which, together with other support feet, has the function of stabilizing and fixing the curved surface of the apparatus of the invention. The circular crown includes projections (6.7), vertical bars between two adjacent projections (6.2), holes (6.3) through which the horizontal semicircles (clamps) enter (for 180° turns), in the curved areas of toroidal geometry, and rectilinear bars in those of cylindrical geometry. A hollow tube for the passage of each arm of the support (6.5), which prevents lateral displacement.
Y en la izquierda de la imagen, se muestra el soporte en silla (6.8), que presenta unos brazos (6.9), en los que se “sientan” y se fijan los salientes de cada corona circular vertical, y unos enganches que lo unen al contrapeso (6.10). Unos arcos de corona circular (6.4) y cilindros (6.6) permitirán crear compartimentos entre los salientes para facilitar la creación material de la superficie de giro, diseñada en torno a la comentada “parrilla” de varillas. And on the left of the image, the chair support (6.8) is shown, which has arms (6.9), on which the projections of each vertical circular crown "sit" and are fixed, and hooks that join it to the counterweight (6.10). Some circular crown arches (6.4) and cylinders (6.6) will allow the creation of compartments between the projections to facilitate the material creation of the turning surface, designed around the aforementioned "grid" of rods.
Figura 7.- Muestra una sección de las zonas de giro del Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilíndrica coincidiendo en una las coronas circulares verticales. Se aprecia ya el relleno en los distintos niveles entre cada dos salientes (7.1) y un acabado en capas de la superficie de giro (7.2), así como la forma de trapecio con un lado curvo de los compartimentos por niveles en esta especie de grada invertida (7.3) y la medida del ancho de la corona circular que forma el piso de cada “grada” (7.4) . Figure 7.- Shows a section of the turning areas of the Revolutionary Rotating Superelevation with Torical and Cylindrical Geometries coinciding in one of the vertical circular crowns. The filling in the different levels between each two projections (7.1) and a layered finish of the turning surface (7.2) can already be seen, as well as the trapezoid shape with one curved side of the tiered compartments in this type of inverted stand (7.3) and the measurement of the width of the circular crown that forms the floor of each "stand" (7.4).
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Las realizaciones que se describen a continuación constituyen una forma bastante precisa de cómo obtener el aparato de la invención, pero sin limitar el procedimiento a la forma exacta en que se describen. The embodiments described below constitute a fairly precise way of how to obtain the apparatus of the invention, but without limiting the procedure to the exact way in which they are described.
El Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilindrica puede construirse para ser instalado en un lugar de forma permanente o como un aparato móvil, para montar y desmontar en distintos lugares, según convenga (imaginemos una pista polideportiva que a la conclusión del evento hay que dejar vacía de nuevo). La mecánica de construcción es la misma en ambos casos. Hemos de tener en cuenta que hacemos referencia a aparatos de muy variadas dimensiones según los usos, por lo que no podemos ceñirnos a un molde definitivo. The Rotating Bank of Revolution with toric and cylindrical geometries can be built for permanent installation or as a mobile device, to be assembled and disassembled in different locations as needed (imagine a sports court that must be emptied again at the end of an event). The construction process is the same in both cases. We must bear in mind that we are referring to devices of very varied dimensions depending on their uses, so we cannot adhere to a definitive model.
En el caso del aparato de la invención para instalación permanente, lo más práctico será que la superficie aperaltada y soporte vayan, por lo general, integrados en un solo bloque (Fig. 1). Cuando se trata de uno móvil, una buena opción es la construcción por partes diferenciadas acoplables entre sí (Fig. 2). In the case of the apparatus of the invention for permanent installation, the most practical option is for the raised surface and support to generally be integrated into a single block (Fig. 1). For mobile devices, a good option is to construct them in separate, interconnectable parts (Fig. 2).
Empezaremos por la construcción de las zonas de giro, parte del Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilíndrica. Para ello seguiremos la mecánica de la generación de un toro geométrico, sabiendo que, en lugar de la circunferencia de revolución (radio r) que lo engreda, vamos a utilizar tan sólo una cuarta parte de la misma en este supuesto, que, además, va a tener un radio de giro de 180°. Eso significa que tendremos que disponer de un semitoro y extraer de él la porción ya comentada (5.2). We'll begin by constructing the turning zones, part of the Rotating Bank of Revolution with Toric and Cylindrical Geometries. To do this, we'll follow the mechanics of generating a geometric torus, knowing that, instead of the enclosing circle of revolution (radius r), we'll use only a quarter of it in this case, which, furthermore, will have a turning radius of 180°. This means we'll need a semi-torus and extract from it the aforementioned portion (5.2).
Las prolongaciones o apéndices cilíndricos, también de radio r, no modifican las dimensiones del aparato ni en altura ni a lo ancho. Tan solo lo hacen en longitud, en la medida que se considere necesario. Cylindrical extensions or appendages, also with radius r, do not modify the device's dimensions in either height or width. They only modify its length, to the extent deemed necessary.
Generación de las superficies curvas. Empezaremos generando la estructura de la superficie cóncava de doble curvatura horizontal y vertical. Para ello, establecemos sus límites, una semicircunferencia superior, paralela al plano horizontal y a la altura r; y otra semicircunferencia inferior, apoyada en el plano horizontal, con un radio R. Los centros de ambas semicircunferencias estarán situadas en una perpendicular al plano horizontal en las cotas r y 0 cm (Fig.3). Generating curved surfaces. We'll begin by generating the structure of the concave surface with a double horizontal and vertical curvature. To do this, we establish its boundaries: an upper semicircle, parallel to the horizontal plane and at height r; and a lower semicircle, resting on the horizontal plane, with a radius R. The centers of both semicircles will be located perpendicular to the horizontal plane at dimensions r and 0 cm (Fig. 3).
Consideremos que estas dos semicircunferencias están formadas a partir de barras metálicas flexibles o de cualquier otra materia con las propiedades físicas necesarias para mantener la forma y para soportar el impacto del cuerpo en movimiento cuando entra en la superficie aperaltada. Por lo tanto, en cada caso habrá que tener en cuenta, entre otros condicionantes, peso, volumen y velocidad del cuerpo en movimiento. Let's consider these two semicircles formed from flexible metal bars or any other material with the physical properties necessary to maintain their shape and withstand the impact of the moving body as it enters the angled surface. Therefore, in each case, the weight, volume, and speed of the moving body must be taken into account, among other factors.
Para mantener estas semicircunferencias fijas en sus respectivas posiciones, utilizaremos unos apoyos (3.2). Como mínimo tres: uno en cada extremo y otro en el centro, por lo que será la cara exterior, situados en planos perpendiculares al horizontal y que incluyan al eje de rotación del toroide. To keep these semicircles fixed in their respective positions, we will use supports (3.2). At least three: one at each end and one in the center, which will be the outer face, located on planes perpendicular to the horizontal and including the axis of rotation of the toroid.
Entre los bordes superior e inferior, se irán añadiendo nuevas semicircunferencias, a distintas alturas entre r y 0 cm, con la finalidad de reforzar la estructura. Una especie de anillo, flejes o abrazaderas. Se irán escalonando en altura, preferentemente, de manera uniforme a la distancia que se estime conveniente, aunque algunas zonas se podrán reforzar reduciendo la distancia entre ellas, si se considera necesario. Between the top and bottom edges, new semicircles will be added at different heights between r and 0 cm to reinforce the structure. These semicircles are a kind of ring, strapping, or clamping. They will be staggered in height, preferably uniformly at the distance deemed appropriate, although some areas can be reinforced by reducing the distance between them, if deemed necessary.
La longitud de cada abrazadera de refuerzo, fleje o semianillo, como se comprenderá, irá aumentando progresivamente de abajo arriba o disminuyendo de arriba abajo. The length of each reinforcement clamp, strap or half-ring, as will be understood, will progressively increase from bottom to top or decrease from top to bottom.
El paso siguiente será generar el volumen de revolución, o más concretamente en este caso, la porción de toro geométrico necesaria (5.2). Para ello tomaremos tantos cuartos de circunferencia de radio r como consideremos necesario en cada caso y los iremos colocando equidistantes de un extremo al otro, fijando sus puntas en las semicircunferencias superior e inferior y apoyándolos también en las intermedias, con amarres también con estas cuando sea preciso. The next step is to generate the volume of revolution, or more specifically in this case, the portion of the geometric torus required (5.2). To do this, we will take as many quarter circles of radius r as we consider necessary in each case and place them equidistant from one end to the other, fixing their tips to the upper and lower semicircles and also supporting them on the intermediate ones, also tying them to these when necessary.
Cada cuarto de circunferencia deberá situarse en un plano perpendicular al horizontal y que pase por el eje que une el centro de las dos semicircunferencias o, lo que es lo mismo, por el eje de rotación del toro geométrico. El ángulo que formen entre sí los planos que contengan dos cuartos de circunferencia contiguos dependerá del número de ellos que necesitemos colocar. A menor ángulo, más cuartos de circunferencia y viceversa. Estos arcos serán también de un material con propiedades similares a los utilizados para las semicircunferencias. Each quarter circle must be placed in a plane perpendicular to the horizontal plane and passing through the axis joining the center of the two semicircles, or, in other words, through the axis of rotation of the geometric torus. The angle formed between the planes containing two adjacent quarter circles will depend on the number of them we need to place. The smaller the angle, the more quarter circles, and vice versa. These arcs will also be made of a material with properties similar to those used for the semicircles.
En la práctica, utilizaremos también unas varillas flexibles, capaces de conservar la curvatura, metálicas -acero corrugado, por ejemplo, si el impacto a soportar es grandeo de otro material suficientemente consistente según el uso que se le vaya a dar al aparato. In practice, we will also use flexible rods, capable of maintaining their curvature, made of metal - corrugated steel, for example, if the impact to be endured is large - or of another sufficiently strong material depending on the intended use of the device.
El área de giro se completa con los dos apéndices cilíndricos (4.2 y 5.3), una especie de brazos o prolongaciones, que se añadirán por cada uno de los extremos de la superficie tórica. The turning area is completed with the two cylindrical appendages (4.2 and 5.3), a kind of arms or extensions, which will be added at each end of the toric surface.
Para la confección de esta parte, empezaremos colocando las dos líneas paralelas entre sí y con el plano de apoyo, que marcan los bordes superior e inferior de cuarto de cilindro, apoyadas para ello también en los soportes oportunos. To make this part, we will start by placing the two lines parallel to each other and to the support plane, which mark the upper and lower edges of the quarter cylinder, also resting on the appropriate supports.
Los planos perpendiculares que contienen las dos rectas marcan los extremos saliente e interior de los apéndices cilíndricos y está separados entre sí una distancia r. Y los horizontales estarán a las alturas r y 0. The perpendicular planes containing the two straight lines mark the protruding and inner ends of the cylindrical appendages and are separated from each other by a distance r. The horizontal planes will be at heights r and 0.
Como en el caso de la superficie tórica, intercalados entre los segmentos superior e inferior iremos colocando escalonadamente otros de la misma longitud. En su conjunto definen la cara exterior del cuarto de cilindro y se colocarán tantas como anillos o abrazaderas se pusieron en la superficie toroide y a su misma altura. Por lo general, tendrán también sus mismas características materiales. As with the toroidal surface, we will place staggered segments of the same length between the upper and lower segments. Together, they define the outer face of the quarter cylinder, and they will be placed as many as the rings or clamps placed on the toroidal surface, at the same height. They will generally also have the same material characteristics.
A continuación, de extremo a extremo de los segmentos iremos colocando tantos cuartos de circunferencia como consideremos oportuno en cada caso, repartidos uniformemente y en planos perpendiculares al horizontal y al eje del cilindro que engendran. Deberán también establecer un contacto tangencial con la superficie de apoyo tanto en las coberturas de naturaleza cilíndrica como toroide. Next, from end to end of the segments, we will place as many quarter circles as we consider appropriate in each case, evenly distributed and in planes perpendicular to the horizontal and the axis of the cylinder they create. They must also make tangential contact with the supporting surface, both in cylindrical and toroidal covers.
Si sujetamos con la debida firmeza -utilizando soldadura u otros sistemas- todas las varillas, curvas y rectas, obtendremos una especie de parrilla con partes cóncavas cilíndricas en los extremos y otra de central de doble curva de revolución con geometría toroide. If we fasten all the rods, both curved and straight, firmly - using welding or other systems - we will obtain a kind of grill with cylindrical concave parts at the ends and another central part with a double revolution curve with toroidal geometry.
Soportes del aparato de la invención . Se necesitará un soporte que la mantenga inamovible, tanto en el plano horizontal como ante posibles oscilaciones verticales. Supports for the apparatus of the invention. A support will be required to keep it immovable, both horizontally and against possible vertical oscillations.
Para ello, la superficie de giro por la cara posterior (convexa) deberá disponer de los enganches necesarios que le permitan unirse al soporte, cuando, como también se ha expuesto, superficie de giro y soporte no vayan integrados en una única pieza (Fig. 1). To do this, the turning surface on the rear side (convex) must have the necessary hooks that allow it to be joined to the support, when, as has also been explained, the turning surface and support are not integrated into a single piece (Fig. 1).
Más que de soporte, en el caso de aparato móviles, hablaremos de sistema de soportes, con una serie de pies con brazos que pueden presentar variadas estructuras, además de las que presentamos (2.4) y (2.5), que serán capaces de sujetar firmemente la estructura en todo su contorno y de fijarla en el suelo, bien con los anclajes correspondientes, bien con unos contrapesos que podrá alojar en su propia estructura (6.10). More than support, in the case of mobile devices, we will talk about a support system, with a series of feet with arms that can have various structures, in addition to those we present (2.4) and (2.5), which will be able to firmly hold the structure in all its contour and fix it to the ground, either with the corresponding anchors or with counterweights that can be housed in its own structure (6.10).
Los pies de soporte estarán orientados en planos perpendiculares al horizontal y que pasan por el eje de rotación del toroide. Se dispondrán tantos como se considere necesarios en cada uso, hasta alcanzar el máximo de enganches que ofrezca la superficie curva y que en algunos casos llamaremos salientes (6.7). Los soportes se situarán también en planos perpendiculares al horizontal y a la geometría cilíndrica del aparato. The support feet will be oriented in planes perpendicular to the horizontal and passing through the axis of rotation of the toroid. As many as necessary for each use will be arranged, until reaching the maximum number of hooks offered by the curved surface, which in some cases we will call protrusions (6.7). The supports will also be located in planes perpendicular to the horizontal and to the cylindrical geometry of the device.
De este modo, habremos dado estabilidad a la "parrilla” . Si hemos colocado los suficientes cuartos de circunferencia, ya podríamos disponer de una primera superficie de apoyo para el giro apta para algunos cuerpos en movimiento; pensemos, por ejemplo, en una bicicleta. Sus ruedas son lo suficientemente grandes como para rodar por una superficie de estas características, con o sin un recubrimiento adicional de cualquier material antideslizante. In this way, we will have given stability to the "grill." If we have placed enough quarter circles, we could already have a first support surface for the rotation, suitable for some moving bodies; let's think, for example, of a bicycle. Its wheels are large enough to roll on a surface with these characteristics, with or without an additional coating of any non-slip material.
Sin embargo, en la mayoría de los casos necesitaremos una superficie mucho más uniforme que la que nos ofrece la "parrilla” , de modo que el Peralte Girador de Revolución con Geometrías Tórica y Cilíndrica se adapte, en general, a cualquier cuerpo en movimiento. Para ello, la superficie de giro deberá ser lo más uniforme posible, sin saltos bruscos que puedan desestabilizar la marcha del móvil cuando entre en las superficies curvas. However, in most cases we will need a much more uniform surface than the one offered by the "grid", so that the Rotating Bank of Revolution with Toric and Cylindrical Geometries adapts, in general, to any moving body. To achieve this, the turning surface must be as uniform as possible, without sudden jumps that could destabilize the vehicle's progress when it enters curved surfaces.
Aparato para instalación permanente. Si el aparato de la invención fuese concebido para ser instalado permanentemente en un lugar (se necesitarán varios para determinar un circuito), un procedimiento a seguir sería tomar la "parrilla” anterior (superficie de doble curva de revolución y curvas cilindricas) y colocarla en su posición correcta (línea de contacto tangente al plano horizontal). Apparatus for permanent installation. If the apparatus of the invention were designed to be permanently installed in one location (several will be needed to establish a circuit), one procedure to follow would be to take the previous "grid" (a surface with a double curve of revolution and cylindrical curves) and place it in its correct position (contact line tangent to the horizontal plane).
A continuación, imaginemos que se introduce esa “parrilla” , sin cambiar de posición, dentro de un prisma rectangular (especie de caja abierta por arriba) de igual altura (Fig.1), que sobresalga X centímetros (1.1) por tres de sus caras (las dos laterales y la del fondo) y ajustada al frente. Next, let's imagine that this "grill" is introduced, without changing position, into a rectangular prism (a kind of box open at the top) of equal height (Fig. 1), which protrudes X centimeters (1.1) on three of its faces (the two sides and the bottom) and adjusted to the front.
El paso siguiente será rellenar el prisma con la precaución de ocupar tan sólo el espacio que queda por detrás de la parrilla; es decir, dejando vacío en todo el frente que corresponde a las superficies curvas de revolución y cóncavas. Se utilizará un material que debe responder siempre a las exigencias físicas que cada uso requiere, compacto y susceptible de ser modelable, al menos, mientras se mantenga húmedo. The next step is to fill the prism, taking care to fill only the space behind the grid; that is, leaving a void along the entire front corresponding to the curved surfaces of revolution and concave surfaces. A material that must always meet the physical demands of each application must be compact and moldable, at least as long as it remains moist.
Continuaremos añadiendo material con cierta uniformidad -m ás o menos el mismo grosor en toda la superficie- hasta dejar oculta la estructura de la parrilla; es decir, hasta ocultar todas las varillas correspondientes a los arcos verticales y horizontales y a los segmentos de recta utilizados en su construcción. We'll continue adding material with a certain uniformity—more or less the same thickness across the entire surface—until the entire grid structure is hidden; that is, until all the rods corresponding to the vertical and horizontal arches and the straight line segments used in its construction are hidden.
Acto seguido tomamos una cuchilla curva igual al cuarto de circunferencia r y la desplazamos a lo largo de unas guías paralelas a las semicircunferencias superior e inferior que delimitan la superficie toroide utilizada (rectas superior e inferior, en el caso de la parte cilíndrica). Next, we take a curved blade equal to a quarter of the circumference r and move it along guides parallel to the upper and lower semicircles that delimit the toroidal surface used (upper and lower straight lines, in the case of the cylindrical part).
A medida que vamos pasando la cuchilla en un movimiento que imita el que sigue la circunferencia de revolución que generó el toro geométrico, tendremos la precaución de ir retirando los excedentes de material de relleno. As we pass the blade in a movement that imitates the one that follows the circle of revolution that generated the geometric torus, we will be careful to remove the excess filler material.
De este modo, habremos conseguido una capa uniforme en todas las zonas curvas de la superficie aperaltada. El grosor de la capa de relleno dependerá de cuánto aproximemos la cuchilla a los cuartos de circunferencia. Mayor aproximación, menor grosor y al revés y, por supuesto, de la consistencia que se necesite. In this way, we will have achieved a uniform layer in all the curved areas of the beveled surface. The thickness of the filler layer will depend on how closely we bring the blade to the quarters of the circle. The closer we get, the thinner, and vice versa, and of course, the required consistency.
Para un acabado final más o menos depurado según los usos a los que se destine el aparato de la invención, podremos pulir las superficies curvas ahora cubiertas con cierta uniformidad por el relleno o añadiendo impregnaciones de barniz o nuevas capas de materiales sintéticos: resinas, caucho o fibras de carbono, entre otras, si se necesitan. For a more or less refined final finish depending on the intended uses of the device of the invention, we can polish the curved surfaces now covered with a certain uniformity by the filler or by adding varnish impregnations or new layers of synthetic materials: resins, rubber or carbon fibers, among others, if necessary.
El aparado de la invención de este modo se ha construido en un solo bloque; es decir, las partes curvas y el soporte van en una sola pieza. Si los materiales de relleno son pesados (pensemos en hormigón), con este procedimiento, se habrá obtenido una estructura suficientemente sólida, que no necesitará, por lo general, contrapesos o estos serán mínimos. The device of the invention is thus constructed in a single block; that is, the curved parts and the support are a single piece. If the filler materials are heavy (think concrete), this method will result in a sufficiently solid structure, which generally requires minimal or no counterweights.
El inconveniente es que, a partir de ciertas dimensiones, puede resultar escasamente manejable (1.1) y, por lo tanto, difícil de trasladar y de almacenar, cuando, además, se necesitarán varios aparatos para determinar un circuito. The disadvantage is that, from certain dimensions, it can be difficult to handle (1.1) and therefore difficult to transport and store, when, in addition, several devices will be needed to determine a circuit.
Construcción por módulos . En muchos casos, necesitaremos algo más manejable, de quitar y poner; aparatos con la consistencia necesaria para cada uso, pero más fáciles de transportar y almacenar. Para ello necesitaremos soportes más ligeros y, a ser posible, estructuras por módulos, que se puedan acoplar fuertemente entre ellas. Modular construction. In many cases, we'll need something more manageable, easy to remove and replace; devices with the necessary strength for each use, but easier to transport and store. For this, we'll need lighter supports and, if possible, modular structures that can be tightly coupled together.
Esto nos lleva a una construcción individualizada: soportes, por un lado, y superficies curvas, por otro; pero, al mismo tiempo, diferenciando entre superficies curvas cilíndricas y superficies curvas de revolución o toroides (Fig. 4 y Fig. 5). This leads us to an individualized construction: supports, on the one hand, and curved surfaces, on the other; but, at the same time, differentiating between cylindrical curved surfaces and curved surfaces of revolution or toroids (Fig. 4 and Fig. 5).
Empezaremos por la construcción de las superficies de giro. Lo que atañe a la zona toroide, lo aconsejable es ir a una construcción de módulos con ángulos de 90° y 45°. Con solo estas dos medidas -que no tienen por qué ser únicas- podremos obtener una gama de ángulos de giro de 45°, 90°, 135°, 180° e incluso más, si fuese necesario (Fig. 3). We'll start by constructing the rotation surfaces. Regarding the torus, it's advisable to use a modular construction with angles of 90° and 45°. With just these two measurements—which don't have to be unique—we can obtain a range of rotation angles of 45°, 90°, 135°, 180°, and even more, if necessary (Fig. 3).
Con los apéndices cilindricos, pasará igual; es decir, se podrán construir en distintos largos y ensamblarlos a conveniencia para gozar de una mayor facilidad en su manejo en el caso de que sus dimensiones lo aconsejen, aunque seguramente no necesario cuando se trate de aparatos a instalar en pistas polideportivas. The same will apply to cylindrical extensions; that is, they can be built in different lengths and assembled as needed for greater ease of handling if their dimensions warrant it, although this is certainly not necessary when installing equipment on multi-sport courts.
Construcción en grada “ invertida” . Aun con la comentada construcción por módulos, podemos encontrarnos con piezas demasiado pesadas para ensamblar con facilidad y poco manejables, si adoptamos el método descrito anteriormente para construir zonas de giro con superficies uniformes. Otro aspecto a considerar son los costes: más material igual a incremento del coste. Inverted grandstand construction. Even with the aforementioned modular construction, we may end up with pieces that are too heavy to assemble easily and unwieldy if we adopt the method described above to build turning areas with uniform surfaces. Another aspect to consider is cost: more material equals increased costs.
Por lo tanto, una opción para crear una superficie de giro uniforme, reduciendo significativamente el volumen del material de relleno empleado, consiste en recurrir a una especie de grada "inversa” (algo así como subir unas escaleras con los pies por encima de la cabeza) (Fig. 7). Therefore, one option for creating a uniform turning surface, significantly reducing the volume of the filling material used, is to use a kind of "reverse" step (something like climbing stairs with your feet above your head) (Fig. 7).
Un modo de construcción, consistirá en sustituir las varillas de los cuartos de circunferencia de la "parriNa” por coronas circulares (6.1) (cuartos de coronas circulares de radio r), tanto en la zona cóncava (apéndice cilíndrico) como en la de doble curvatura de revolución (superficie toroide). Estas coronas circulares verticales ofrecen, además, las siguientes particularidades: One construction method will consist of replacing the rods of the quarter circles of the "parriNa" with circular crowns (6.1) (quarter circular crowns of radius r), both in the concave area (cylindrical appendix) and in the double curvature of revolution (toroidal surface). These vertical circular crowns also offer the following particularities:
a) En lugar de descansar sobre las varillas horizontales, como sucedía en el otro caso expuesto, llevarán unas perforaciones (6.3) por las que se harán pasar las citadas barras, bien sean semicircunferencias (estamos hablando de radios de giro de 180°) en la zona toroide, bien sean segmentos de rectas en la cilindrica de las superficies de giro. a) Instead of resting on the horizontal rods, as in the other case described, they will have perforations (6.3) through which the aforementioned bars will be passed, whether they are semicircles (we are talking about 180° turning radii) in the toroidal area, or straight line segments in the cylindrical area of the turning surfaces.
b) Presentan por la parte de atrás unos salientes (6.7), con la finalidad de hacer de enganche entre las superficies curvas del aparato de la invención y los soportes que las sostienen. Además, permiten crear espacios estancos o semiestancos para retener el material de relleno a distintos niveles (7.1) y, en los casos en que sea necesario, acoplarán y fijarán dos módulos del aparato entre sí. b) They have protrusions (6.7) on the back for the purpose of connecting the curved surfaces of the apparatus of the invention to the supports that hold them. Furthermore, they allow the creation of sealed or semi-sealed spaces to retain the filling material at different levels (7.1) and, where necessary, they will couple and fix two modules of the apparatus together.
c) Ofrecen unas pletinas a modo de guía por donde entrarán los brazos de los soportes (6.5) y unos topes para evitar, respectivamente, los desplazamientos laterales y el retroceso involuntario. c) They offer plates as a guide through which the arms of the supports (6.5) will enter and stops to avoid, respectively, lateral movements and involuntary recoil.
d) Los salientes contiguos de las coronas circulares se unirán entre sí a través de una barra perpendicular (6.2), que servirá de apoyo a un semicilindro de metal u otro material adecuado en cada caso (6.6) y cuyo eje coincide con el de rotación del toroide. Este semicilindro tendrá como misión principal evitar que el material de relleno se salga por los laterales. d) The adjacent projections of the circular crowns will be joined together by a perpendicular bar (6.2), which will serve as a support for a semi-cylinder made of metal or other suitable material in each case (6.6) and whose axis coincides with the rotation axis of the toroid. The main purpose of this semi-cylinder will be to prevent the filling material from escaping through the sides.
Se colocará ocupando todo el alto entre ambos salientes y bordeando la superficie toroide del aparato de la invención, en contacto con las barras verticales (6.2), bien por en interior bien por el exterior de estas, según deseemos que queden ocultas entre el relleno o por fuera. It will be placed occupying the entire height between both projections and bordering the toroidal surface of the apparatus of the invention, in contact with the vertical bars (6.2), either on the inside or outside of these, depending on whether we wish them to be hidden between the filling or on the outside.
Para módulos de menos de 180°, en lugar de semicilindros utilizaremos la parte que determina el ángulo del módulo. El radio de los semicilindros irá disminuyendo en cada nivel de arriba abajo. La altura puede ser constante o variar. Y en la zona de curvatura cilindrica, el semicilindro se sustituirá por un rectángulo del mismo alto y del largo de cada brazo cilindrico del aparato de la invención (4.2). For modules of less than 180°, the part that determines the module angle will be used instead of semi-cylinders. The radius of the semi-cylinders will decrease at each level from top to bottom. The height may be constant or vary. In the area of cylindrical curvature, the semi-cylinder will be replaced by a rectangle of the same height and length as each cylindrical arm of the apparatus of the invention (4.2).
e) En cada nivel será necesario crear una especie de compartimentos estancos, o semiestancos, que la sección de un plano perpendicular que pase por una corona circular vertical (6.1) y el eje de rotación definiría como una especie de trapecio rectangular con los extremos desiguales de sus lados paralelos cerrados por un arco determinado por el citado cuarto de corona circular en la porción del mismo que corresponda a cada nivel (7.3). e) At each level it will be necessary to create a type of watertight or semi-watertight compartments, which the section of a perpendicular plane passing through a vertical circular crown (6.1) and the axis of rotation would define as a type of rectangular trapezoid with the unequal ends of its parallel sides closed by an arc determined by the aforementioned quarter of the circular crown in the portion of the same that corresponds to each level (7.3).
En cada nivel necesitamos añadir también una base o piso para el que relleno no caiga verticalmente. Esta pequeña barrera de contención deberá tener en cada nivel forma de corona circular (semicorona) (7,5). Se colocará en planos paralelos al horizontal (6.4) y sobre la base de los trapecios comentados. Su ancho, coincidirá con la longitud del lado de la base del trapecio en cada nivel (7.4). At each level, we also need to add a base or floor to prevent the fill from falling vertically. This small containment barrier should be shaped like a circular crown (semi-crown) on each level (7.5). It will be placed on planes parallel to the horizontal (6.4) and on the bases of the trapezoids mentioned above. Its width will match the length of the side of the base of the trapezoid on each level (7.4).
El material de los semicilindros y de las coronas semicirculares -situadas estas en planos horizontales- será lo suficientemente resistente como para soportar al menos el peso del relleno antes de solidificarse. O puede ser consistente -láminas de acero, por ejemplo-, porque se quiera que forme parte de la estructura de contención. The material of the semi-cylinders and semicircular crowns—placed on horizontal planes—should be strong enough to support at least the weight of the fill before solidifying. Or it may be solid—steel sheets, for example—because it is intended to form part of the retaining structure.
El procedimiento en el caso de los apéndices o prolongaciones cilindricas del aparato de la invención (4.2) será igual. Cada compartimento a rellenar estará definido por los mismos trapecios rectangulares (7.5), con la diferencia de que en lugar de estar alineados en el perímetro de semicircunferencias, lo estarán linealmente. Eso significa que los cilindros de contención laterales y las semicoronas de la base se convierten en rectángulos (7.6). The procedure for the cylindrical appendages or extensions of the apparatus of the invention (4.2) will be the same. Each compartment to be filled will be defined by the same rectangular trapezoids (7.5), with the difference that instead of being aligned along the perimeter of semicircles, they will be aligned linearly. This means that the lateral containment cylinders and the semi-crowns of the base become rectangles (7.6).
Con cuartos de coronas circulares verticales (6.1) en planos separados cada 15° entre si se podrán construir fácilmente módulos del aparato de 45° y 90°, como se había comentado, además de otros de 30° y, por supuesto, 15°, si se considerase necesario, porque cada módulo deberá rematar en sus extremos con sendos cuartos de corona circular para permitir el fácil acoplamiento y fijación entre dos módulos. With vertical quarter circular crowns (6.1) on planes separated by 15° from each other, it will be possible to easily build modules of the 45° and 90° device, as previously mentioned, in addition to others of 30° and, of course, 15°, if considered necessary, because each module must end at its ends with two quarter circular crowns to allow easy coupling and fixing between two modules.
Dos cuartos de corona contiguos podrán diferir ligeramente en el diseño en el caso de apoyar la fijación entre ambos en un sistema tipo macho-hembra. Two adjacent quarter crowns may differ slightly in design if the fixing is supported between them in a male-female system.
Finalmente, se procederá a rellenar los niveles o gradas creadas con material de relleno, cubriendo incluso los cuartos de coronas circulares en la medida que deseemos que sea el grosor de la superficie de giro del aparato de la invención (Fig. 7). Finally, the levels or steps created will be filled with filling material, even covering the quarters of circular crowns to the extent that we want the thickness of the rotating surface of the apparatus of the invention to be (Fig. 7).
Uniformaremos las superficies cóncavas y de doble curva de revolución con la cuchilla de cuarto de circunferencia r, según se ha expuesto anteriormente. Como también se comentó, esta superficie puede confeccionarse con un único material o con dos o más repartidos por capas. We will smooth out concave and double-revolution surfaces with the quarter-circle blade r, as explained above. As also mentioned, this surface can be made with a single material or with two or more materials distributed in layers.
Resta construir el soporte (6.8) y establecer un modelo -n o único- de acoplamiento a las superficies curvas del aparato de la invención para su estabilización en la posición correcta y su fijación al plano de apoyo. En este caso, se va a recurrir a un sistema de soporte tipo silla, caracterizado por unos brazos (6.9) en los que se "sientan” los salientes de las superficies curvas. It remains to construct the support (6.8) and establish a model -n or unique- of coupling to the curved surfaces of the apparatus of the invention for its stabilization in the correct position and its fixation to the support plane. In this case, a chair-type support system will be used, characterized by arms (6.9) on which the protrusions of the curved surfaces are "sat".
Este sistema de soporte está constituido por un conjunto de pies (2.2) incluidos cada uno de ellos en planos perpendiculares al de apoyo del aparato de la invención y que, a su vez, pasan por el eje de rotación del toroide en la zona de curvas de revolución. En las partes cilindricas de la superficie de giro, los pies de soporte deberán mantenerse perpendiculares tanto al plano horizontal como al cilindro que las engendra. This support system consists of a set of feet (2.2), each of which is located in planes perpendicular to the support plane of the apparatus of the invention and which, in turn, pass through the axis of rotation of the toroid in the area of the revolution curves. In the cylindrical parts of the rotating surface, the support feet must remain perpendicular to both the horizontal plane and the cylinder that generates them.
Y cada pie de soporte contará con un sistema de enganches para acoger también unos contrapesos (6.10), aunque en el caso los pies vayan unidos entre sí, que es otra opción, esos contrapesos podrán ir colocados en posiciones intermedias entre unos y otros. And each support foot will have a hooking system to also accommodate counterweights (6.10), although in the case the feet are joined together, which is another option, these counterweights can be placed in intermediate positions between one and the other.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330835A ES3011682A1 (en) | 2023-10-05 | 2023-10-05 | REVOLUTION TURNING CAPACITY BASED ON TORIC AND CYLINDRICAL GEOMETRY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330835A ES3011682A1 (en) | 2023-10-05 | 2023-10-05 | REVOLUTION TURNING CAPACITY BASED ON TORIC AND CYLINDRICAL GEOMETRY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES3011682A1 true ES3011682A1 (en) | 2025-04-07 |
Family
ID=95250696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202330835A Pending ES3011682A1 (en) | 2023-10-05 | 2023-10-05 | REVOLUTION TURNING CAPACITY BASED ON TORIC AND CYLINDRICAL GEOMETRY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES3011682A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3343793A (en) * | 1960-09-29 | 1967-09-26 | Waser Rudolf | Track structure for toy vehicles |
| EP0389152A1 (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Lappset Group Oy | An assemblable tube or trough for use as a playground slide, a crawling tube, or the like |
| EP2047743A2 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-15 | Rolf C. Hagen, Inc. | Cat Track |
| US20150122903A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-05-07 | Cynthia Boyce | Tubular racetrack |
| WO2015188265A1 (en) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | Proslide Technology Inc. | Water ride |
-
2023
- 2023-10-05 ES ES202330835A patent/ES3011682A1/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 3011682 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20250407 |
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| FC2A | Grant refused |
Effective date: 20260205 |