FRENO AERODINÁMICO.

Freno aerodinámico que comprende una bobina (10) montada para rotar respecto a un primer eje (14),

un cable (24) enrollado de forma helicoidal sobre la bobina (10) y que tiene un extremo (24a) libre que se extiende desde la misma, y una rueda (16) accionada por la bobina (10) para rotar cuando el cable (24) se extrae de la bobina (10) por su extremo (24a) libre, para de este modo limitar la velocidad de rotación de la bobina (10) y por tanto el ritmo al que se extrae el cable (24), caracterizado porque el freno aerodinámico incluye un mecanismo (38, 40, 44) de recuperación que funciona para volver a enrollar el cable (24) sobre la bobina (10) cuando el extremo (24a) libre del cable (24) se suelta, y la bobina (10) se estrecha a lo largo de dicho primer eje (14)

Esta invención se refiere a un freno aerodinámico, es decir, a un aparato que emplea la resistencia del aire sobre un dispositivo rotatorio para limitar la velocidad de un elemento en movimiento. La invención puede aplicarse de manera 5 particular pero no necesariamente exclusiva a aparatos de descenso en caída libre y similares.

Un aparato del tipo de descenso en caída libre para rescatar o evacuar a los ocupantes de estructuras o edificios de gran altura se da a conocer en el documento WO03/033074 A1. 10

Un aparato de descenso en caída libre proporciona una experiencia excitante para individuos aventureros. Comprende una plataforma elevada (que puede formar parte de o colocarse sobre una torre, un puente, la estructura de una grúa, un edificio o un árbol, etc.) desde la que salta un usuario, 15 controlándose su caída por un freno aerodinámico en forma de rueda que se hace rotar mediante un cable conectado al saltador mediante un arnés. Si el cable hace rotar la rueda a una velocidad constante, la resistencia del aire sobre la rueda es constante de manera similar, y el saltador desciende 20 a un ritmo estable. Sin embargo, para una mayor excitación, el aparato de descenso en caída libre está diseñado de modo que el cable hacer rotar inicialmente la rueda relativamente despacio, con una resistencia baja, y la rueda no se acelera para proporcionar una resistencia completa hasta que el 25 saltador se aproxima al suelo. Esto se consigue porque el cable está enrollado de manera helicoidal sobre una bobina conectada a la rueda, estrechándose la bobina a lo largo de la longitud de la hélice para acelerarse a medida que se desenrolla el cable. Así, el saltador experimenta algo como 30 una caída libre inmediatamente después de saltar pero se decelera a un ritmo seguro de descenso antes de llegar al suelo.

Una desventaja de los frenos aerodinámicos anteriores para aparatos de descenso en caída libre es que comúnmente han 35

usado una disposición de contrapeso para recuperar el cable después de cada salto: es decir, se eleva un peso cuando el saltador desciende, y después de que el salto alcance este peso y el saltador suelte el arnés, el propio peso vuelve a descender y recupera el cable. Un ejemplo de una disposición 5 de este tipo se da a conocer para un simulador de caída libre en el documento GB 23 19232 A. Esto restringe las ubicaciones en las que puede instalarse el aparato de descenso en caída libre, requiere un procedimiento de instalación complicado y tiene un aspecto ciertamente poco profesional. 10

Un objeto de la invención es proporcionar un mecanismo de recuperación mejorado.

Por tanto, según la invención se proporciona un freno aerodinámico que comprende una bobina montada para rotar respecto a un primer eje, un cable enrollado de forma 15 helicoidal sobre la bobina y que tiene un extremo libre que se extiende desde la misma, una rueda accionada por la bobina para rotar cuando el cable se extrae de la bobina por su extremo libre, para de este modo limitar la velocidad de rotación de la bobina y por tanto el ritmo al que se extrae el 20 cable, caracterizado por un mecanismo de recuperación que funciona para volver a enrollar el cable sobre la bobina cuando el extremo libre del cable se suelta, y porque la bobina (10) se estrecha a lo largo de dicho primer eje (14).

El mecanismo de recuperación puede comprender un 25 resorte de retracción (posiblemente más de uno) que se carga elásticamente cuando la bobina se hace rotar extrayendo el cable y retoma su forma inicial para volver a enrollar el cable sobre la bobina cuando el extremo libre del cable (24) se suelta. El resorte de retracción puede ser un resorte de 30 potencia (también conocido como resorte de carga) y comprender una tira elástica enrollada a modo de espiral alrededor de un árbol, que puede ser coaxial con la rueda. La tira elástica puede extenderse desde el árbol hasta un cubo sobre el que se enrolla a modo de espiral a medida que el cable se extrae de 35

la bobina, y preferiblemente el enrollamiento en espiral de la tira elástica sobre el cubo es en un sentido opuesto al de su enrollamiento en el árbol.

Preferiblemente la bobina se forma con un canal helicoidal para el cable de modo que el cable se guía a medida 5 que se extrae de la bobina y a medida que vuelve a enrollarse sobre la misma.

Hasta el momento, los frenos aerodinámicos habían tenido normalmente la rueda sujeta a la bobina, para rotar directamente con ella, y esto tiene tres desventajas. En 10 primer lugar, la velocidad de rotación de la rueda es de manera idéntica la de la bobina, de modo que hacer que la rueda tenga la velocidad alta necesaria para decelerar el descenso del saltador antes de llegar al suelo requiere que el cable se desenrolle muy rápidamente, lo que puede ser difícil 15 de controlar. En segundo lugar, no hay forma de ajustar la velocidad de la rueda con respecto a la de la bobina. En tercer lugar, la sujeción de la rueda a la bobina da como resultado un ensamblaje con una dimensión axial larga y por tanto, generalmente voluminosa y que requiere un montaje 20 permanente.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un freno aerodinámico más compacto que pueda transportarse y tener una rueda que pueda rotar a una velocidad diferente (normalmente, mayor) que la bobina. 25

Para este fin, un freno aerodinámico según la invención puede tener una rueda que puede rotar respecto a un segundo eje e incluir un mecanismo de accionamiento entre la bobina y la rueda para hacer que la rueda rote cuando el extremo libre del cable se extrae de la bobina. 30

Preferiblemente la bobina tiene un cono a lo largo del primer eje desde una parte con un diámetro relativamente grande hasta una parte con un diámetro relativamente pequeño y el extremo libre del cable se extiende inicialmente desde la parte con un diámetro grande de la bobina y en uso se extrae a 35

lo largo del cono. La bobina puede tener una parte generalmente cilíndrica que se extiende axialmente desde la parte con un diámetro pequeño de modo que, después de que la rueda se haya acelerado por el efecto del cono, entonces se mueve a una velocidad sustancialmente constante para 5 proporcionar así una fuerza de frenado sustancialmente constante y de este modo un ritmo estable de descenso.

El segundo eje es preferiblemente paralelo al primer eje.

El mecanismo de accionamiento puede comprender una o 10 más correas de accionamiento, y al menos una de tales correas de accionamiento preferiblemente se interconecta con una primera polea de accionamiento conectada a la bobina y una segunda polea de accionamiento conectada a la rueda, teniendo la primera polea de accionamiento un mayor diámetro de trabajo 15 que la segunda polea de accionamiento. En el funcionamiento de esta disposición, la rueda rota más rápidamente que la bobina y de este modo puede obtenerse una fuerza de frenado apropiada a partir de una rueda relativamente pequeña. Una de las poleas de accionamiento puede sustituirse por otra polea de 20 accionamiento de diámetro de trabajo diferente, de modo que la fuerza de frenado puede ajustarse de manera conveniente. Preferiblemente la o cada correa de accionamiento es dentada.

La rueda comprende preferiblemente un impulsor de aire de flujo radial. Este impulsor puede tener una pluralidad de 25 álabes espaciados alrededor de una periferia generalmente cilíndrica que circunscribe el eje de la rueda. Preferiblemente cada álabe se curva hacia delante (en el sentido de rotación de la rueda) desde su raíz hasta su punta, y cada álabe puede tener un borde de entrada en su punta que 30 es sustancialmente tangencial a la periferia y un borde de salida en su raíz que es sustancialmente radial a la misma. Preferiblemente también la rueda está configurada y dispuesta de modo que el aire sale de la misma a una velocidad mayor que la velocidad de la punta de la rueda. 35

Si el freno aerodinámico es compacto puede transportarse e instalarse en cualquier ubicación deseada como un ensamblaje completo, ahorrando tiempo y costes y ayudando a garantizar que el freno es seguro permitiendo una comprobación antes de la instalación. Un freno compacto requiere una bobina 5 compacta, y ésta a su vez necesita un cable que pueda doblarse repetidamente hasta un radio pequeño y ser fuerte y robusto. Para este fin el...

1. Freno aerodinámico que comprende una bobina (10) montada para rotar respecto a un primer eje (14), un cable (24) enrollado de forma helicoidal sobre la bobina (10) y que tiene un extremo (24a) libre que se extiende desde la 5 misma, y una rueda (16) accionada por la bobina (10) para rotar cuando el cable (24) se extrae de la bobina (10) por su extremo (24a) libre, para de este modo limitar la velocidad de rotación de la bobina (10) y por tanto el ritmo al que se extrae el cable (24), 10 caracterizado porque el freno aerodinámico incluye un mecanismo (38, 40, 44) de recuperación que funciona para volver a enrollar el cable (24) sobre la bobina (10) cuando el extremo (24a) libre del cable (24) se suelta, y la bobina (10) se estrecha a lo largo de dicho primer 15 eje (14).

2. Freno aerodinámico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aparato comprende una pluralidad de dichas ruedas accionada cada una por dicha bobina (10). 20

3. Freno aerodinámico según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el mecanismo de recuperación es un resorte (44) de retracción que se carga elásticamente cuando la bobina (10) se hace rotar extrayendo el cable (24) y retoma su forma inicial para 25 volver a enrollar el cable (24) sobre la bobina (10) cuando el extremo (24a) libre del cable (24) se suelta.

4. Freno aerodinámico según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho aparato comprende una pluralidad de dichos resortes de retracción. 30

5. Freno aerodinámico según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, caracterizado porque el o cada resorte (44) de retracción es un resorte de potencia.

6. Freno aerodinámico según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el o cada 35

resorte (44) de retracción comprende una tira elástica enrollada a modo de espiral alrededor de un árbol (40) coaxial con la rueda (16) en el que la tira elástica se extiende desde el árbol (40) hasta un cubo (38) sobre el que se enrolla a modo de espiral a medida que el cable 5 (24) se extrae de la bobina (10).

7. Freno aerodinámico según la reivindicación 6, caracterizado porque el enrollamiento en espiral de la tira elástica sobre el cubo (38) es en un sentido opuesto al de su enrollamiento en el árbol (40). 10

8. Freno aerodinámico según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la bobina (10) se forma con un canal (50) helicoidal para el cable (24).

9. Freno aerodinámico según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la rueda (16) puede rotar 15 respecto a un segundo eje (20) y hay un mecanismo de accionamiento entre la bobina (10) y la rueda (16) para hacer que la rueda (16) rote cuando el extremo (24a) libre del cable (24) se extrae de la bobina (10).

10. Freno aerodinámico según la reivindicación 9, 20 caracterizado porque la bobina (10) tiene un cono (10a) a lo largo del primer eje (14) desde una parte con un diámetro relativamente grande hasta una parte con un diámetro relativamente pequeño y el extremo (24a) libre del cable (24) se extiende inicialmente desde la parte 25 con un diámetro grande de la bobina (10) y en uso se extrae el cable (24) a lo largo del cono (10a).

11. Freno aerodinámico según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el segundo eje (20) es paralelo al primer eje (14). 30

12. Freno aerodinámico según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el mecanismo de accionamiento comprende una o más correas (32, 42) de accionamiento, en el que al menos una de dichas correas de accionamiento se interconecta con una 35

primera polea (28) de accionamiento conectada a la bobina (10) y una segunda polea (30) de accionamiento conectada a la rueda (16), y la primera polea (28) de accionamiento tiene un diámetro de trabajo mayor que la segunda polea (30) de accionamiento. 5

13. Freno aerodinámico según la reivindicación 12, caracterizado porque al menos una de dichas poleas (28, 30) de accionamiento puede sustituirse por otra polea de accionamiento de diámetro de trabajo diferente.

14. Freno aerodinámico según cualquier reivindicación 10 anterior, caracterizado porque la rueda (16) comprende un impulsor de aire de flujo radial.

15. Freno aerodinámico según la reivindicación 14, caracterizado porque el impulsor comprende una pluralidad de álabes (34) espaciados alrededor de una 15 periferia (36) generalmente cilíndrica que circunscribe el eje de la rueda (16), en el que cada álabe (34) se curva hacia delante (en el sentido de rotación de la rueda (16)) desde su raíz hasta su punta y tiene un borde (34a) de entrada en su punta que es 20 sustancialmente tangencial a la periferia (36) y un borde (34b) de salida en su raíz que es sustancialmente radial a la misma.

16. Freno aerodinámico según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, caracterizado porque la rueda (16) 25 está configurada y dispuesta de modo que el aire sale de la misma a una velocidad mayor que la velocidad de la punta de la rueda (16).

17. Freno aerodinámico según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el cable (24) comprende 30 una trenza de filamentos de polietileno hilados en gel con una resistencia alta, un módulo alto y una fluencia baja.

18. Freno aerodinámico según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de recuperación comprende un motor eléctrico.

19. Aparato de regulación para regular el descenso de una persona desde una posición elevada, caracterizado porque 5 el aparato de regulación comprende un freno aerodinámico según cualquier reivindicación anterior soportado en un armazón (12, 18, 22) para mantener el aparato ensamblado en la posición elevada, y un arnés previsto en el extremo (24a) libre del cable (24) para enganchar el 10 cable (24) a dicha persona.

20. Aparato de regulación según la reivindicación 19, caracterizado porque dicho aparato incluye un contador (48) que funciona para contar el número de veces que el cable (24) se extrae de la bobina (10). 15