ГОРКА ДЛЯ КАТАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК A63G21/04 

Изобретение относится к аттракционам для развлечений, а более точно к горке для катания, имеющей трассу замкнутой траектории сложной конфигурации.

Развитие индустрии развлечений предопределило поиск новых конструктивных решений различных аттракционов, предназначенных для катания пассажиров по трасcам сложных траекторий. Причем наиболее эмоциональные чувства возникают у пассажиров при прохождении трасс, имеющих петлевые участки и резкие наклонные виражи.

В частности, известен японский аттракцион (см. заявку Японии N 60-99285, МКИ А63G 21/04, 1985), где трасса, по которой двигаются прогулочные тележки, содержит несколько петлевых участков, следующих друг за другом. Для успешного преодоления этих петлевых участков инерционный поезд, который состыкован из нескольких прогулочных тележек, должен набрать определенную скорость. Такая трасса требует большой площади, большого количества несущих опор и аттракцион становится громоздким. Кроме того, нужны большие капитальные затраты на его создание.

Также известен аттракцион (US, А, 3631805) в виде американских горок, траектория трассы которого выполнена в виде цифры восемь, то есть удлиненной петли. На одной из сторон петли находится подъемный участок трассы, за которым следует участок спуска, проходящий по всей противоположной стороне этой петли с наивысшего до самого нижнего уровня траектории. Колея такой трассы образована параллельными трубчатыми рельсами, соединенными в своей осевой плоскости посредством поперечных и диагональных распорок, поднятых над опорной эстакадой с помощью стоек, обеспечивающих зазор для тормозных элементов, проходящих около осей колес тележек снаружи от рельсов. Для перемещения по колее используют тележки, соединяемые в поезд. Имеется станция посадки и высадки пассажиров, размещенная на одном из концов петли, что позволяет уменьшить площадь, занимаемую аттракционом. Участки спуска на трассе имеют большую протяженность, что позволяет тележкам набрать большую скорость и приобрести необходимую энергию для преодоления очень крутого и высокого подъема в противоположном направлении.

Описанный аттракцион достаточно эффективен, как средство, доставляющее массу эмоций. Однако набор развлекательных элементов, описанных в настоящем изобретении, довольно ограничен. Он состоит из чередующихся спусков, виражей и подъемов. Кроме того, большая протяженность трассы для достижения высоких скоростей увеличивает в значительной мере площадь, занимаемую аттракционом.

Более близким по технической сущности и достигаемому эффекту является аттракцион в виде горки для катания, содержащий основание с размещенными на нем опорными элементами, к которым одним из своих концов прикреплены стойки, несущие на других концах колею для перемещения тележек с пассажирами [1] Данный аттракцион смонтирован непосредственно на строительной площадке без фундамента. Колея имеет замкнутую траекторию и выполнена в виде последовательно расположенных участков трассы, предназначенных для посадки и высадки пассажиров, принудительного подъема, спуска и торможения, а также участков, снабженных вертикальными петлями. Тележки, соединенные в поезд, доставляются к участку посадки пассажиров, размещенному в боковой части горки, и по окончании посадки под действием силы тяжести съезжают на трассу. Движение поезда по участку принудительного подъема осуществляется с помощью приводного механизма.

Данный аттракцион обладает высокой развлекательной способностью, так как сочетает в себе, кроме чередующих подъемов, спусков и участков с крутыми виражами, участок с вертикальной петлей, который размещен непосредственно за участком подъема. Однако надо отметить, что расположение петлевого участка в начале трассы не позволяет в полной степени ощутить всего эффекта, который достигается в результате прохождения остальных участков трассы. Кроме того, такое расположение петлевого участка требует увеличения количества опор для придания трассе жесткости. Надо отметить также отсутствие конструктивной взаимосвязи между основными элементами аттракциона трассой, поездом из тележек и участком посадки и высадки пассажиров, что в значительной мере затрудняет сборку и разборку конструкции.

В основу изобретения положена задача создания горки с такой трассой для катания, которая обеспечивает максимальный развлекательный эффект за счет усиления ощущений, связанный с чередованием подъемов и спусков в вертикальной плоскости с горизонтальными виражами при более надежной конструкции аттракциона за счет увеличения его жесткости и обеспечений более надежных дополнительных связей петлевых участков трассы с другими элементами конструкции.

Эта задача достигается тем, что в горке для катания, включающей размещенные на основании опорные элементы, к которым одним из своих концов прикреплены стойки, несущие на других концах колею для перемещения тележек с пассажирами, имеющую замкнутую траекторию и выполненную в виде последовательно расположенных участков трассы, предназначенных для посадки и высадки пассажиров, принудительного подъема, спуска и торможения, а также участков, снабженных вертикальными петлями, согласно изобретению совокупность всех участков трассы представляет собой изменяющуюся по кривизне пространственную фигуру, в которой по меньшей мере один из участков размещен в зоне между плоскостями входа и выхода одного из петлевых участков, установлен над ним и соединен с последним при помощи дополнительных стоек.

Весьма целесообразно, чтобы пространственная фигура трассы имела экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальные плоскости и размещенные одна под другой в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны экстремальных точек и соединены по меньшей мере с одним восходящим спиральным участком трассы, размещенным по одну сторону от упомянутого петлевого участка, и по меньшей мере с одним участком S-образной формы, размещенным по другую сторону петлевого участка.

Один из вариантов изобретения предусматривает, что пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальные плоскости и размещенные в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны экстремальных точек и соединены с восходящим спиральным участком трассы и нисходящим спиральным участком трассы, размещенными по разные стороны от упомянутого петлевого участка.

Другой вариант изобретения предусматривает, что пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальные плоскости и размещенные в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны упомянутого петлевого участка и соединены с участками S-образной формы.

Необходимо, чтобы опорные элементы горки были связаны с основными стойками при помощи промежуточного узла, обеспечивающего изменяемый угол и высоту крепления каждой из стоек.

Конструктивно предусмотрено, что участок посадки и высадки пассажиров выполнен в виде по меньшей мере трех частей, шарнирно соединенных между собой, причем в центральной части расположен участок трассы с рельсами, а по обе стороны от него консольно установлены платформы с ограждениями.

Описанное конструктивное выполнение горки в целом позволяет с большой степенью надежности преодолевать тележкам имеющиеся петлевые участки и наклонные виражи, вызывая при этом у пассажиров удивительное по своей эмоциональности ощущение "свободного полета".

Сущность предложенного изобретения заключается в следующем. Настоящая горка для катания имеет трассу замкнутой траектории для перемещения по ней тележек с пассажирами. Эта трасса состоит из последовательно расположенных участков, совокупность которых представляет собой пространственную фигуру переменной кривизны. Такое выполнение трассы позволяет обеспечить развлекательный эффект за счет усиления ощущений в процессе поездки. Повышению ощущений способствует выполнение пространственной фигуры трассы в виде ряда экстремальных точек последовательно уменьшающихся высот, причем они должны быть расположены в центральной части трассы и включать в себя петлевой участок, при этом некоторые участки трассы должны располагаться над этим петлевым участком или внутри него, а по обе стороны экстремальных точек должны быть расположены участки подъема и спуска трассы, чередующиеся с участками виражей с большим углом наклона тележек по отношению к колее. Спуск с участка, имеющего минимальную из всех экстремумов высоту, переходит в участок восходящей спирали, в свою очередь переходящей в участок S-образной формы. Описанное чередование участков трассы создает благоприятный эффект эмоциональных ощущений у пассажиров. Этот эффект сохраняется в полной мере и при выполнении трассы с несколькими спиральными или S-образными участками.

Практика показала недостаточную жесткость петлевых участков при минимальном количестве опор и габаритов горки для катания. В предложенной конструкции жесткость петлевых участков и всей конструкции в целом достигается установкой дополнительных стоек, соединяющих петлевой участок с участками трассы, проходящими над ним.

Для получения горизонтальной плоскости основания, на котором монтируются стойки аттракциона, предложено использовать промежуточный узел, например, в виде двух плоских деталей, шарнирно связанных между собой, между которыми установлен подвижный клин, обеспечивающий изменение угла и высоты крепления каждой стойки.

Выполнение участка посадки и высадки пассажиров по меньшей мере из трех частей, шарнирно связанных между собой, позволяет наиболее просто преобразовать такой участок в контейнер с жестким днищем и двумя жесткими боковыми стенками для транспортировки поезда.

Все выше описанное позволяет получить жесткую, компактную, малогабаритную конструкцию горки для катания с повышенным развлекательным эффектом, удобную для транспортировки и монтажа на месте применения.

На фиг. 1 схематично изображена фронтальная проекция горки для катания; на фиг.2 горка для катания, вид в плане; на фиг.3 фрагмент трассы с петлевым участком; на фиг. 4 вариант трассы с двумя спиральными участками по разные стороны от петлевого участка, фронтальная проекция; на фиг.5 то же, вид в плане; на фиг.6 вариант трассы с двумя участками S-образной формы по разные стороны от петлевого участка, фронтальная проекция; на фиг.7 то же, вид в плане; на фиг. 8 фрагмент участка трассы для посадки и высадки пассажиров, вид в плане; на фиг.9 вид по стрелке А на фиг.8; на фиг.10 участок принудительного подъема по трассе в увеличенном масштабе, вид в плане; на фиг.11 узел I на фиг.10, в увеличенном масштабе, вид в плане; на фиг.12 фрагмент крепления пути двух соседних участков, вид спереди; на фиг.13 фрагмент секции пути, вид в плане.

Горка для катания содержит опорные элементы 1 (фиг.1-7), размещенные на любом известном основании 2, к которым одним из своих концов присоединены стойки 3, несущие на других концах рельсовый путь 4, причем рельсы соединены между собой поперечинами 5. Трасса пути имеет замкнутую траекторию для перемещения по ней тележек 6 с пассажирами. Эта трасса представляет собой изменяющуюся по кривизне пространственную фигуру, выполненную в виде последовательно расположенных участков. Совокупность указанных участков включает в себя участок 7 для посадки и высадки пассажиров, участок 8 для принудительного подъема до экстремальной точки 9 максимальной высоты трассы, чередующиеся участки 10-14 спуска и подъема, между которыми расположены точки 15 и 16 их экстремума, а также вертикальный петлевой участок 17 с точкой экстремума 18. По меньшей мере один из участков 8 и 10 размещен в зоне между плоскостями входа и выхода петлевого участка 17, установлен над ним и соединен с ним при помощи дополнительных стоек 19.

Необходимо указать, что для большей жесткости петлевой участок 17 соединен с вышележащим участком трассы в точке 15 экстремума.

Как показано на фиг.2, 3, последовательность расположения участков трассы значительно повышает жесткость конструкции в целом и в особенности петлевого участка 17 благодаря его дополнительным связям с проходящими над ним во взаимно перпендикулярных плоскостях участками 8, 10 и 11, 12. Вес конструкций этих участков и дополнительных стоек 19 повышает устойчивость петлевого участка 17 от опрокидывания. Пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки 9, 15, 16, 18 последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальную плоскость и размещенные в зоне петлевого участка 17. По разные стороны от экстремальных точек 9, 15, 16, 18 расположены участки 8, 10, 11, 12, 13, 14 подъема и спуска, которые соединены по меньшей мере с одним восходящим спиральным участком 20, размещенным по одну сторону от петлевого участка 17, и по меньшей мере с одним S-образным участком 21, размещенным с противоположной стороны.

Настоящее изобретение не исключает возможность, когда трасса для катания может быть выполнена с несколькими спиральными участками, как показано на фиг. 4 и 5, или с несколькими участками S-образной формы, как показано на фиг.6 и 7. Участок 7 для посадки и высадки пассажиров (фиг.2, 8, 9) выполнен по меньшей мере из трех частей 22-24, соединенных шарнирно между собой. В центральной части 23 расположен участок трассы с рельсами и турникеты 25 для пропуска пассажиров перед посадкой. По краям частей 22 24, по существу являющихся платформами, консольно прикрепленными к центральной части 23, смонтировано ограждение 26. Ширина частей 22 и 24 и высота ограждения 26 рассчитаны таким образом, чтобы в собранном виде они образовывали контейнер для перевозки состыкованных тележек (пунктиром на фиг.9 показано промежуточное и собранное положение контейнера). Участок 8 (фиг.10) принудительного подъема размещен непосредственно за участком 7 для посадки и высадки пассажиров и распложен до точки 9 максимальной высоты трассы. Участок 8 состоит из криволинейных 27 и прямолинейных 28 отрезков пути 4. На прямолинейных отрезках 28 установлены попарно приводные механизмы 29, взаимодействующие с элементом 30 тележек 6. Каждый приводной механизм 29 содержит, например, электродвигатель 31 (фиг. 11), соединенный через редуктор 32 с роликом 33, обеспечивающим контакт с элементом 30 тележек 6.

Один из возможных вариантов изобретения предусматривает, что на участке 7 для посадки и высадки пассажиров также могут быть установлены два или более приводных механизма 29. Каждый приводной механизм 29 соединен при помощи шарнира 34 с поперечной 5 пути 4, причем шарнир 34 установлен в точке, прилежащей к ближайшему соответствующему рельсу пути 4.

Опорные элементы 1 связаны со стойками 3 при помощи промежуточного узла 35, который может быть выполнен, например, как показано на фиг.12. Промежуточный узел 35 содержит опору 36 и пяту 37, к которой крепится нижний конец стойки 3. Под пятой 37 размещен подвижный клин 38, связанный с винтом 39. Пята 37 также шарнирно соединена с опорным элементом 1 через опору 36. При вращении винта 39 происходит перемещение клина 38, вследствие чего изменяется расстояние между опорой 36 и пятой 37. Шарнирное соединение пяты с опорным элементом позволяет устанавливать их под некоторым углом друг к другу. Это необходимо при монтаже стоек 3 на основании 2, имеющем любую произвольную конфигурацию поверхности. При этом с помощью узла 35 добиваются строго горизонтального размещения всех пят в одной плоскости. Пяты 37 соседних стоек 3 могут быть шарнирно соединены между собой тягами 40. Верхние концы стоек 3 шарнирно соединены с поперечинами 5 с помощью косынок 41. Как показано на фиг.13, путь 4 состоит из секций 42, соединяемых между собой коническими элементами 43, входящими в ответные элементы 44 с внутренним конусом. Сквозное отверстие в конических элементах 43 предназначено для установки в нем штифта 45.

Процесс катания на горке осуществляется следующим образом. Пассажиры проходят по платформе 24 через турникеты 25 на участок 7 для посадки в тележки 6. Начальное движение может происходить как под действием приводных механизмов, так и под действием сил инерции.

Поезд, состоящий из состыкованных тележек 6, начинает двигаться по направлению к участку 8 принудительного подъема, который он преодолевает за счет взаимодействия приводных механизмов 29 с элементами 30 тележек 6. После подъема поезда до экстремальной точки 9 максимальной высоты аттракциона, он начинает инерционное движение по участку 10 спуска, далее по виражному участку (не обозначен) с большим углом тангажа и затем выходит на участок 11 подъема до экстремальной точки 15, меньшей по высоте, чем точка 9. В дальнейшем поезд спускается по участку 12 с противоположной стороны от точки 15 экстремума и попадает на другой виражный участок (не обозначен) с большим углом тангажа, который выводит поезд на петлевой участок 17 с точкой 18 экстремума, имеющей высоту еще меньшую, чем высоты точек 9 и 15. Далее после еще одного виража поезд проходит через экстремальную точку 16, расположенную внутри петлевого участка 17 и имеющую минимальную высоту из всех точек экстремума, и поднимается по восходящей спирали (участок 20), откуда опускается по участку 21 S-образной формы на участок 46 торможения, снабженный тормозным устройством (не показано). В качестве тормозного устройства могут быть использованы, например, также приводные механизмы 29, работающие в режиме рекуперации электроэнергии. В результате этого скорость поезда становится минимальной и на участке 7 для высадки поезд останавливается. Высадка пассажиров производится на платформу 22.

Следует отметить, что описанное действие аттракциона вызывает повышенный эмоциональный отклик у пассажиров, так как он насыщен разнообразными развлекательными эффектами, гармонично чередующимися один за другим. В первой фазе после довольно продолжительного подъема до наивысшей точки трассы на пассажира эмоционально воздействует как сама высота, так и следующие за точкой экстремума быстрые смены крутых спусков и подъемов с виражами (разворотами на 180^о). Завершая эту фазу катания, поезд проносится по петлевому участку, а затем сквозь него. Все описанные участки расположены вдоль диагоналей максимальной длины. При этом главный вектор перегрузок проходит большой частью в привычной вертикальной плоскости. Вторая фаза поездки воздействует на эмоции пассажиров не менее сильно, так как при совершенно непривычном движении по восходящей спирали и по содержащему несколько последовательных разворотов на 180^о S-образному участку трассы главный вектор перегрузок проходит большей частью в горизонтальной плоскости.

Не меньшими развлекательными возможностями обладают и описанные выше компоновки трассы (фиг.4, 5, 6, 7) аттракциона, содержащие несколько спиральных участков, по одному из которых движение восходящее, а по другому нисходящее, так и несколько последовательных S-образных участков.

Настоящее изобретение представляет собой один из возможных вариантов конструкции, предназначенной для катания пассажиров по трассе, имеющей сложную, замкнутую конфигурацию.

Наиболее эффективно оно может быть использовано в парках, на выставках и других местах массового отдыха для развлечений и получения эмоциональный ощущений.

Весьма важно, что данный аттракцион может быть смонтирован практически на любом основании вне зависимости от его конфигурации.

Использование: устройство для развлечений. Сущность изобретения: горка для катания имеет трассу замкнутой траектории, совокупность всех участков которой представляет собой изменяющуюся по кривизне пространственную фигуру, где по меньшей мере один из участков размещен в зоне между плоскостями входа и выхода одного из петлевых участкой, установлен над ним и соединен с последним при помощи дополнительных стоек. 5 з. п. ф-лы, 13 ил.

1. Горка для катания, включающая размещенные на основании опорные элементы, к которым одним из своих концов прикреплены стойки, несущие на других концах колею для перемещения тележек с пассажирами, имеющую замкнутую траекторию и выполненную в виде последовательно расположенных участков трассы, предназначенных для посадки и высадки пассажиров, принудительного подъема, спуска и торможения, а также участков, снабженных вертикальными петлями, отличающаяся тем, что совокупность всех участков трассы представляет собой изменяющуюся по кривизне пространственную фигуру, в которой по меньшей мере один из участков размещен в зоне между плоскостями входа и выхода одного из петлевых участков, установлен над ним и соединен с последним при помощи дополнительных стоек. 2. Горка по п.1, отличающаяся тем, что пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальные плоскости и размещенные одна под другой в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны экстремальных точек и соединены с по меньшей мере одним восходящим спиральным участком трассы, размещенным по одну сторону от упомянутого петлевого участка, и с участками S-образной формы, размещенными с противоположной стороны. 3. Горка по п.1, отличающаяся тем, что пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальные плоскости и размещенные одна под другой в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны от экстремальных точек и соединены с восходящим и нисходящим спиральными участками трассы, расположенными по разные стороны от петлевого участка. 4. Горка по п.1, отличающаяся тем, что пространственная фигура трассы имеет экстремальные точки последовательно уменьшающихся высот, расположенные в центральной части проекции трассы на вертикальную плоскость и размещенные одна под другой в зоне одного из петлевых участков, а участки подъема и спуска установлены по разные стороны экстремальных точек и соединены с участками S-образной формы, расположенными по разные стороны от петлевого участка. 5. Горка по пп. 1 4, отличающаяся тем, что элементы связаны со стойками при помощи промежуточного узла, обеспечивающего изменяемый угол и высоту крепления каждой из стоек. 6. Горка по п.1, отличающаяся тем, что участок посадки и высадки пассажиров выполнен в виде по меньшей мере трех частей, соединенных между собой шарнирно, причем в центральной части расположен участок трассы с рельсами и по обе стороны от него консольно установлены платформы с ограждениями.