BRPI0800687B1 - aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação - Google Patents

Abstract

aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação. com torre constituída por duas colunas verticais, travessa superior e base de apoio sobre o piso, com guias tubulares internas verticais que alinham pesos em forma de placas grossas planas, tendo esses pesos, no furo central, buchas com saliências opostas voltadas para dentro, que seletivamente podem entrar em contato com chavetas opostas salientes radialmente de um pino encaixado nos furos dos pesos, sendo as chavetas dispostas nos pinos de forma helicoidal, de modo que a cada ângulo de giro de pino um par de chavetas, de um determinado nível se coloque sob um par de saliências internas de um dos pesos da pilha sendo o giro do pino comandado por motor elétrico e redutor de velocidades montado a um suporte do peso mais alto da pilha, e fixo ao cabo de aço que eleva a carga na torre.

Description

“APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO”.

Refere-se o presente relatório ao um aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação e, mais específicamente, a uma concepção estrutural e construtiva no controle de modificação de carga dessas torres que permita que a mesma se desvincule da estação de musculação, garantindo assim o controle remoto da seleção de pesos.

Como é de conhecimento dos técnicos no assunto e dos usuários desse tipo de aparelho de musculação, estes utilizam torres com pesos empilhados que são puxados para cima, por cabo de aço o que já vem a ser um grande avanço em relação às estações que operam com pesos livres.

Essas torres, normalmente são providas de pesos que apresentam a forma de placas planas, guiadas verticalmente por colunas e com um furo central onde se encaixa um pino vertical fixado ao cabo de aço. Esse pino possui furos horizontais que se correspondem ou alinham aos níveis de cada placa de peso. As placas de peso têm encaixes radiais, onde pode ser encaixada uma lingüeta, a qual atravessa o furo horizontal escolhido do pino central. Dessa forma, o usuário escolhe quantas placas de peso, da pilha, quer elevar para exercitar-se.

O pino do cabo de aço irá elevar a placa onde foi encaixada a lingüeta e também todas que estão apoiadas acima dela.

Com essa concepção de aparelho, para que fique fácil e prática a seleção do peso a ser erguido pelo usuário do aparelho, a torre deve estar próxima ao usuário, para que o mesmo não necessite sair da posição de exercício no aparelho para modificar a quantidade de peso a ser erguido.

Nem sempre é fácil encontrar-se a posição ideal de uma torre em relação a uma estação de musculação, pois muitos tipos de exercício têm movimentos abrangentes que não devem interceptar uma torre.

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Assim, um dos inconvenientes das torres atualmente existentes e utilizadas na sustentação e guia dos pesos refere-se exatamente a sua dimensão estrutural e a necessidade de manter a mesma junto ao aparelho onde o usuário efetivamente fará os exercícios.

Outro inconveniente verificado nessas torres usualmente conhecidas refere-se ao fato de que a sua proximidade ao aparelho não evita a exposição do usuário ao peculiar barulho de elevação e abaixamento dos pesos durante a atividade física. Considerando um ambiente provido de uma pluralidade de aparelhos de musculação do gênero, fica evidente que a poluição sonora é proporcional ao número de aparelhos instalados no ambiente.

É pois um dos objetivos da presente invenção prover um aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação que não exija a manutenção da torre junto do aparelho de musculação propriamente dito, possibilitando um melhor dimensionamento e distribuição do ambiente de realização de exercícios físicos.

Outro objetivo da presente invenção é prover um aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação que não exponha o usuário à poluição sonora peculiar do deslocamento ascendente e descendente dos pesos durante a realização dos exercícios físicos.

Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção são alcançados com um aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação do tipo que é provido de uma torre formada por duas colunas verticais com uma travessa sobre as colunas e uma base de apoio sobre o piso, tendo entre as colunas duas guias tubulares verticais, com pesos constituídos por placas grossas empilhadas, com dois furos por onde passa as guias tubulares, tendo essa torre um cabo de aço central vertical que se prende ao centro dos pesos e passa na travessa por uma ou duas polias, retornando para baixo externamente à torre e passando por uma polia da base para formar um tramo horizontal que

3/10 se une à estação de musculação. De acordo com a invenção, o aperfeiçoamento consiste em prover os pesos de buchas com saliências radiais, em seus furos centrais verticais, onde ditas saliências estão dispostas opostas entre si e voltadas para dentro ou para o centro do furo central vertical, todas com o mesmo ângulo em relação aos pesos, e com altura menor que a metade da altura do peso; sendo que nesse furo central encamisado por uma bucha interna recebe de forma axial um pino vertical que transpassa o furo central de todos os pesos, tendo esse pino chavetas salientes, duas a duas opostas, em planos que distam entre si da mesma espessura dos pesos, sendo que cada par em relação ao seguinte provido de um desvio angular, de modo que se apresentam helicoidalmente em torno do pino, e as alturas dessas chavetas são menores que a metade da altura de cada peso, na posição de descanso dos pesos permitindo giro de pino, passando as chavetas nos espaços anulares entre os pares de saliências das buchas, e podendo localizar-se imediatamente abaixo das saliências selecionadas no girar do pino, estando esse pino montado em um mancai fixo ao peso do topo da pilha, sendo seu giro comandado por redutor de velocidades, de engrenagem e pinhão em eixo de um motor elétrico, montado a uma estrutura do peso, na qual se fixa o cabo de aço, sendo monitorado o giro do motor e o do pino por meio de um sensor de ângulo de giro, que leva a informação a um painel eletrônico que comanda o motor e se situa em local adequado da estação de musculação.

A seguir a presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A figura 1 representa, em vista frontal, uma torre convencional;

A figura 2 representa um conjunto da torre convencional com uma das estações de musculação;

A figura 3 representa uma torre aperfeiçoada, em vista de

4/10 elevação;

A figura 4 representa um corte horizontal da torre aperfeiçoada ao nível da placa de peso superior;

A figura 5 representa um corte vertical da pilha de placas, com o pino central;

A figura 6 representa, em perspectiva, o pino central;

A figura 7 representa um corte longitudinal de um dispositivo de regulagem de cabo de aço;

A figura 8 representa, em elevação, uma opção mecânica de regulagem de cabo de aço;

A figura 9 representa uma vista em perspectiva de duas torres acopladas;

A figura 10 representa, em perspectiva, uma torre com tampas.

De acordo com essas ilustrações e, mais particularmente, as torres de equipamentos convencionais, ilustrada nas figuras 1 e 2 constituem-se de estrutura com duas colunas 1 verticais, com travessa 2 sobre o topo dessas colunas e uma base 3 de apoio sobre o piso, possuindo entre as colunas duas guias tubulares 4 verticais. Os pesos 5 são placas grossas, com um furo central e dois outros furos que são atravessados pelas guias tubulares 4. Cada um dos pesos 5 tem um furo 6 horizontal, que se conecta com o furo central vertical. Um pino 7 encaixa-se nos furos centrais verticais dos pesos, e ao nível de cada furo horizontal 6 dos pesos 5, possui um respectivo furo 8 radial.

Uma lingüeta 9, definida por uma haste com cabo, pode ser encaixada seletivamente no furo 6 de um dos pesos 5, atravessando simultaneamente o furo 8 do pino 7, solidarizando assim estas peças 5 e 7.

O pino 7, na parte superior fixa a extremidade de um cabo de aço 10 que sobe até a travessa 2 onde, por meio de duas polias 11 é dirigido

5/10 para baixo, onde se desvia para a horizontal através de uma polia 12 disposta na base 3 e vai até o local onde a estação de ginástica transforma movimentos de exercício de musculação em tração do cabo.

A figura 2 representada um exemplo de aparelho, no qual a torre é acoplada a uma estação de treinamento de bíceps 13, com alavanca 14, selim 15 e polia 16.

Para selecionar a carga encaixa-se a lingüeta 9 no peso 5 escolhido. Quando o cabo 10 é tracionado, ele suspenderá o peso 5 que recebeu a lingüeta e mais todos os que estiverem acima dele.

Para alcance fácil do usuário à lingüeta 9 que trava o peso 5 ao pino 7, a torre deve estar próxima à estação de musculação, de modo que a lingüeta esteja ao alcance da mão do usuário.

De acordo com a presente invenção, o aperfeiçoamento em torres de aparelhos de musculação possui elementos convencionais como colunas 1 verticais, travessa 2, base 3 e guias tubulares 4 verticais; sendo os pesos 5 igualmente definidos por placas grossas, empilhadas, alinhadas pelas guias tubulares, conforme ilustrado na figura 3.

O cabo de aço 10, ao invés de prender-se ao pino central, como acontece nas torres convencionais, se fixa no topo de uma estrutura 17 montada junto ao peso superior 5, do conjunto de pesos.

O cabo de aço 10 segue vérticalmente para cima, desvia-se em uma ou duas polías 11 da travessa 2 e o ramal de descida desse cabo 10, é mantido entre a polia 11 e a polia 12 que é provida na base 3; sendo dito cabo 10 nesse trecho vertical intermediariamente interligado por um dispositivo de estiramento 18.

Depois de passar pela polia 12 da base 3, o ramal horizontal desse cabo de aço 10 segue, por um conduto 19 rígido, para a estação de musculação que poderá estar longe.

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O pino 20 deste equipamento é vertical e encaixa-se nos furos centrais alinhados dos pesos 5, e está montado em um mancai 21, fixo ao peso superior, dentro da estrutura 17.

O mancai 21 permite o giro do pino 20, através de um redutor de velocidade, normalmente formado por uma engrenagem 22 solidária ao pino e um pinhão 23 fixo ao eixo de um motor 24 elétrico montado à estrutura 17, veja a figura 3. Ao pino 20 ou à engrenagem 22 monta-se um “encoder” ou sensor de rotação.

O pino 20 possui chavetas 25 radialmente salientes, duas a duas opostas e situadas em níveis equivalentes aos níveis dos centros dos pesos e deslocadas angularmente entre si, a ângulos constantes.

A figura 6 apresenta essa distribuição das chavetas ao longo do pino 20. A altura de cada chaveta é menor que a metade da distância vertical entre elas.

Cada peso 5, recebe no furo central uma bucha 26, com diâmetro interno maior que o diâmetro formado pelas chavetas 25 do pino. A bucha possui duas saliências opostas 27, internas, que chegam até próximo do pino 20, veja figura 5.

Essas saliências 27 têm altura um pouco menor que a espessura do peso 5 e estão, na pilha de pesos, no mesmo alinhamento vertical. As figuras 4 e 5 apresentam a disposição relativa entre as chavetas 25 e as saliências 27.

A cada ângulo de giro do pino 20 apenas um par oposto de chavetas 25 pode se posicionar abaixo de um par de saliências 27 de um determinado peso 5. Na posição de descanso, como na figura 5, nota-se que o pino 20 pode girar livremente pois suas chavetas 25 se encontram em espaços anulares livres. Um sensor de posição pode ser adotado para somente autorizar o giro quando o conjunto de pesos está embaixo, na posição de descanso.

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Um sensor de giro envia informações de posição a um sistema eletrônico de comando que aciona o motor elétrico 24.

Dessa forma, a torre pode ser remota à estação de musculação, sendo ligada mecanicamente a esta última apenas com um conduíte 19, dentro do qual passam o cabo de aço, mais os cabos elétricos da torre que vão até um painel de comando na estação, conforme ilustrado na figura 3.

Dessa forma, a distância entre uma torre e sua estação de musculação passa a ser irrelevante, pois o cabo de aço 10 cobrirá essa distância sem qualquer prejuízo ao conjunto mecânico que define o equipamento.

Por um período de sua utilização o cabo de aço 10 passa por um estágio de acomodação, resultando em um afrouxamento inicial. Normalmente, cabos de aço 10 recebem esticadores de rosca, para permitir ajustes, que eliminam as folgas.

Para evitar-se a necessidade de intervenção para ajuste de cabo de aço 10, que sofre processo de afrouxamento, é previsto um sistema de ajuste automático, representado por duas opções de estiramento, ilustradas nas figuras 7 e 8.

A opção da figura 7 consiste em um tubo 28 disposto na posição vertical, com tampas 29 e 30 nas extremidades; sendo que a tampa inferior apresenta um furo central por onde passa uma haste 31, cujo extremo superior, interno ao tubo 28 apresenta um êmbolo circular 32. Na tampa superior 29 do tubo 28 existe um olhai 33, onde se fixa o cabo aço 10, no ramal que desce a partir da polia 11. Na extremidade inferior da haste 31 há um olhai 34 onde se fixa a continuação, para baixo do cabo de aço 10, o qual foi interrompido para a montagem do dispositivo. Uma tração pequena é exercida entre a tampa superior 29 e a extremidade inferior da haste 31, por ação de molas 35 ou elásticos.

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O interior do tubo 28 é preenchido com pó, tal como areia fina, quartzo ou outro mineral. Entre o êmbolo 32 e a parede interna do tubo 28 existe uma folga que permite que esse pó flua para baixo por gravidade, sempre que algum espaço for criado, o que se sucede caso o cabo de aço 10 sofra um afrouxamento e as molas 35 aproximem suas pontas, movendo a haste 31 e seu êmbolo 32.

Ao ser tracionado o cabo de aço 10, quando o equipamento é utilizado, o êmbolo 32 é empurrado de encontro ao pó na parte inferior do tubo 28. Sob compressão o coeficiente de atrito entre os grãos do pó aumenta exponencialmente, e fica impossível a passagem desse pó pela fresta entre o êmbolo 32 e o tubo 28, e dessa forma o cabo de aço 10 não sofre afrouxamento sob carga.

Para cada micro-afrouxamento do cabo de aço 10, uma quantidade de grãos do pó passa pelo êmbolo 32 reconstituindo a medida original, e assim o dispositivo automaticamente faz ajustes, sem necessidade de intervenção.

Na figura 8 está representada uma alternativa para regulagem automática de cabo de aço 10, a qual consiste em um suporte 36 alongado verticalmente, com um encaixe vertical onde se desloca uma régua 37 com um lado denteado. O suporte 36 tem um encaixe com uma lingüeta 38 articulada, cuja ponta encaixa-se nos dentes da régua 37 de tal modo que permita apenas movimento dela, para dentro do encaixe do suporte 36, impedindo seu retorno.

O cabo de aço 10 é interrompido e suas extremidades são fixadas a olhais do suporte 36 e da régua 37. Como no caso anterior, uma pequena tração ao cabo 10 é feita através de molas 39 ou elásticos.

Neste caso, a regulagem automática do cabo de aço acontece a cada vez que a folga for maior que à distância entre dois dentes consecutivos da régua 37.

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A figura 9 ilustra que as torres de equipamentos podem ser agrupadas e acopladas, com seus conduítes 19 seguindo para as respectivas estações de musculação.

Eventualmente algumas estações podem exigir pesos em número elevado, e para esses casos acoplam-se duas torres (ou mais, se necessário), uma delas com seleção de vários pesos e a outra com um único peso, igual a soma dos pesos da primeira coluna, e com um seletor mais simples, tipo engata ou não engata. O sistema de controle do painel, em pesos selecionados acima da soma de pesos da primeira coluna, engata o peso da segunda coluna e seleciona quantos mais da primeira são necessários para completar o peso total desejado.

Portanto, torres remotas, ou seja, não fixadas às estações de musculação, podem ficar em lugares especiais das salas de ginástica, não visíveis, atrás de paredes ou mesmo em outro piso (andar), não necessitam de acabamento para aparência, e podem ser acopladas entre si para atender a uma estação que opera com cargas maiores. A sala de ginástica, ficará silenciosa pois paredes acústicas que ocultam as torres, absorvem o som de choque na descida dos pesos. Além disso, a sala de ginástica, sendo ocupada somente com as estações, sem os pesos, fica muito leve, e passível de ocupar laje de prédio.

A torre pode receber duas tampas 39 como apresentada na figura 10, fixadas às colunas 1, à travessa 2 e à base 3, que se situam próximas aos pesos 5.

Essas tampas 39 tornam as torres ainda mais silenciosas, evitam o acúmulo de poeira, e ainda amortecem choques entre os pesos, quando a velocidade de descida for elevada, pois haverá uma compressão de ar na parte de baixo da torre, os pesos agindo como pistão.

Apesar de ter sido descrito e ilustrado um conceito construtivo

10/10 preferido cabe salientar que alterações de projeto são possíveis e realizáveis sem que se fuja do escopo da presente invenção.

Claims (6)

1. Reivindicações

   1- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO, do tipo que compreende uma torre formada por duas colunas (1) verticais com uma travessa (2) sobre as colunas e uma base (3) de apoio sobre o piso, tendo entre as colunas duas guias tubulares (4) verticais, com pesos (5) constituídos por placas grossas empilhadas, com dois furos por onde passam as guias tubulares (4), tendo essa torre um cabo de aço (10) central vertical que se prende ao centro dos pesos e passa na travessa (2) por uma ou duas polias (11), retornando para baixo externamente à torre e passando por uma polia (12) da base (3) para formar um tramo horizontal que se une à estação de musculação, caracterizado pelo fato de que os pesos (5) possuem furos centrais verticais no interior dos quais se fixam buchas (26) providas de saliências (27) opostas, voltadas para dentro, todas com o mesmo ângulo em relação aos pesos (5), e com altura menor que a metade da altura do peso (5), estando encaixado um pino (20) vertical no furo central de todos os pesos (5), sendo esse pino provido de chavetas salientes (25), duas a duas opostas, em planos que distam entre si da mesma espessura dos pesos (5), sendo que cada par em relação ao seguinte tem um desvio angular, e as alturas dessas chavetas (25) são menores que a metade da altura de cada peso (5), na posição de descanso dos pesos permitindo giro de pino (20), passando as chavetas (25) nos espaços anulares entre os pares de saliências (27) das buchas (26), e podendo localizar-se imediatamente abaixo das saliências selecionadas no girar do pino, estando esse pino montado em um mancai (21) fixo ao peso do topo da pilha, cujo giro é comandado por redutor de velocidades, de engrenagem (22) e pinhão (23) em eixo de um motor elétrico (24), montado a uma estrutura do peso, na qual se fixa o cabo de aço (10), sendo monitorado o giro do motor e o do pino (20) por meio de um sensor de ângulo de giro, que leva a informação a um painel eletrônico que comanda o motor e se situa em local adequado da estação de
2. 2/3 musculação.

   2- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do ajuste de cabo de aço (10), que sofre processo de afrouxamento, ser realizado por um dispositivo de ajuste automático, disposto ao longo da porção vertical desse cabo de aço (10) sendo sua condição de ajuste unilateral, ou seja, não deformando quando submetido a tração.
3. 3- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do dispositivo de ajuste automático de cabo de aço (10) ser constituído por um conjunto de cilindro e pistão presos nas extremidades interrompidas do tramo vertical do cabo de aço (10) que passa pelo lado externo da torre, entre as polias (11) da travessa (2) e a polia (12) da base (3), sendo o cilindro formado por um tubo (28) com tampas (29) superior e (30) inferior, esta provida de furo central por onde passa a haste (31) que no interior do tubo (28) tem um embolo (32), com folga no contorno, sendo as extremidades do tubo (28) e da haste (31) tracionadas entre si por molas (35) ou elásticos, estando o tubo (28) preenchido com pó mineral ou areia fina.
4. 4- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do dispositivo de ajuste automático de cabo de aço (10) ser constituído por um suporte (36) alongado verticalmente onde aloja-se uma régua (37) com um lado dentado, que pode mover-se em um só sentido sob ação de uma lingüeta (38) articulada ao suporte (36) e com a ponta encaixada entre os dentes da régua (37), estando o suporte (36) e a parte inferior da régua (37) fixados aos tramos superior e inferior do cabo de aço (10) no trecho entre as polias (11) e (12) respectivamente da travessa (2) e da base (3) da torre, sendo tracionados entre si por meio de molas (39) ou elásticos presos ao suporte (36) e à régua (37).

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5. 5- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de prover o acoplamento de duas ou mais torres, servindo a uma única estação de musculação que exige carga elevada, justapostas, uma delas com pilha de

   5 pesos (5) e seleção de pesos a elevar pelo giro do pino (20) e as outras torres com peso único equivalente à soma dos pesos da primeira torre e seletor de giro de pino (20) ou por gatilho de solenóide para as duas opções engatado ou não engatado, sendo que o painel eletrônico de comando seleciona o peso de uma torre auxiliar, com peso único, sempre que o peso total desejado é maior que a 10 soma dos pesos da primeira torre.
6. 6- “APERFEIÇOAMENTO EM TORRES DE APARELHOS DE MUSCULAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de duas tampas (39), fixadas nas colunas (1), à travessa (2) e à base (3) garantir o fechando total da torre, e fixando as faces internas das tampas próximas às