ES2278104T3 - Maquina de ejercicios. - Google Patents
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Abstract
REIVINDICACIONES 1. Máquina de ejercicios (1) (100) (200) (500) dotada de un bastidor (10) (110) (210) (510) y de al menos un aparato de maniobras (30) (130) (230) (530) que puede ser utilizado por un usuario para realizar un ejercicio físico; comprendiendo dicha máquina al menos un grupo de carga (15) (115) (215) (515) soportado por dicho bastidor (10) (110) (210) (510) y conectado a dicho al menos un aparato de maniobras (30) (130) (230) (530) mediante al menos un cable (26) (126) (226) (526¿) enrollado alrededor de una pluralidad de elementos de transmisión (25) (140) (240) (525) soportados por el bastidor (10) (110) (210) (510) y dispuestos de modo que definen un recorrido determinado (P) para dicho cable (26) (126) (226) (526¿); comprendiendo dicho recorrido (P) al menos una parte de ejercicios (29) (129) (229) definida por dos elementos de transmisión consecutivos (25¿, 25¿) (140¿, 140¿) (240¿, 240¿) soportados por dicho bastidor en posiciones fijas correspondientes, estando adaptadodicho al menos un aparato de maniobras para ser desplazado entre dichos dos elementos de transmisión consecutivos hasta posiciones deseadas determinadas; teniendo dichos elementos de transmisión consecutivos (25¿, 25¿) (140¿, 140¿) (240¿, 240¿) que definen dicha al menos una parte de ejercicios ejes de pivotamiento respectivos (23) (123) (223); estando dicha máquina caracterizada porque dichos elementos de transmisión consecutivos (140¿, 140¿) (240¿, 240¿) que delimitan dicha parte de ejercicios (129) (229) están soportados por dicho bastidor (110) (210) de manera giratoria alrededor de un eje (142) (242) de giro transversal con respecto a sus ejes de pivotamiento (123) (223) a efectos de permitir movimientos giratorios de dicha parte de ejercicios (129) (229) alrededor de dicho eje (142) (242) de giro.
Description
Máquina de ejercicios.
La presente invención se refiere a una máquina
de ejercicios para realizar ejercicios de entrenamiento muscular
utilizando la resistencia ofrecida por un grupo de carga de un tipo
determinado.
Como es conocido, la ejecución de un simple
movimiento articular o acción atlética es el resultado de la
actividad equilibrada de al menos un par de músculos, más
particularmente de los músculos agonistas, o músculos que tienden a
provocar la flexión de la articulación, y de los músculos
antagonistas, o músculos que tienden a restablecer la posición
extendida de la articulación.
Las máquinas de ejercicios que pueden utilizarse
para realizar ejercicios musculares de tipo anaeróbico están
dotadas normalmente de palancas o cables mediante los cuales el
usuario interactúa con una unidad de carga, normalmente de tipo
gravitacional, de modo que pueda reproducirse el modelo de carga más
familiar para los usuarios. En adelante, a efectos de brevedad, se
hará referencia a las máquinas mediante las cuales el usuario
interactúa con una carga de diversa naturaleza simplemente como
"máquinas de pesas".
Es asimismo conocido que algunas máquinas de
pesas están dotadas de palancas que pueden estar conectadas a la
carga directa o indirectamente. Dejando de lado las más antiguas,
que no resultan de interés para ilustrar el objeto y naturaleza de
la presente invención, las más modernas incluyen muy habitualmente
máquinas en las que el usuario acciona la carga mediante un cable
que está dispuesto entre la carga y un aparato de maniobras con el
que el usuario interactúa. El cable sigue normalmente un recorrido
que pasa entre una pluralidad de poleas, correspondiendo a cada una
de ellas una desviación según un ángulo particular. Normalmente, la
unidad de carga es de tipo gravitacional y habitualmente comprende
una pluralidad de pesas, y normalmente se hace referencia a la
misma como "grupo de pesas". Cada pesa tiene una masa
determinada y está montada de modo que puede desplazarse por
deslizamiento axialmente en una dirección vertical mediante un par
de barras. A continuación se ilustrarán algunos de los problemas
asociados con estas máquinas, siendo el objetivo de la presente
invención examinar y superar dichos problemas.
En primer lugar, hay que destacar que en estas
máquinas de pesas accionadas por cable se imparte un movimiento de
traslación al grupo de pesas seleccionado entre una posición
inferior y una posición superior, y que la sensación de resistencia
ofrecida por el grupo de pesas seleccionado para el ejercicio
disminuye gradualmente a medida que se completa el movimiento
impartido al aparato de maniobras. Cuando el grupo de pesas se
aproxima a su punto más alto, el usuario experimenta una reducción
en la fuerza a superar, que resulta muy evidente cada vez que el
usuario realiza un movimiento que mantiene el grupo de pesas a una
altura constante. Resulta obvio que, cuando no hay un movimiento de
la carga de resistencia, el usuario no realiza ningún trabajo, que
como es conocido, es el producto de la fuerza por el desplazamiento.
Por lo tanto, el usuario es consciente, al menos durante un
momento, de una interrupción en el ejercicio muscular. Esto
constituye una causa de insatisfacción para un usuario
experimentado que es capaz de reconocer su propio grado de esfuerzo
en todo momento y que desea aumentarlo al máximo durante todo el
ejercicio. Normalmente, este tipo de usuarios prefiere no utilizar
máquinas de pesas de una única función, que ejercitan solamente un
grupo particular de músculos, ni las denominadas máquinas
"funcionales" que ejercitan varios grupos de músculos al mismo
tiempo. A efectos de claridad, una máquina funcional es una máquina
en la que el aparato de maniobras, que está conectado a la carga
mediante un cable, permite al usuario realizar movimientos
articulares complejos empezando desde una postura libre, y por lo
tanto estimular actividades/movimientos que normalmente se llevan a
cabo durante la realización de cualquier actividad deportiva o
laboral. Los extremos del cable en estas máquinas pueden fijarse o
ajustarse espacialmente. Pueden encontrarse ejemplos de estas
máquinas en las patentes US 6.238.323, US 6.387.020 y US 6.422.980.
Pueden encontrarse otros ejemplos de máquinas de entrenamiento
accionadas por cable en los documentos US-4402504,
DE-A-4207792,
US-A-931699 y
US-B-6394935.
Cabe destacar, además, que en máquinas de pesas
accionadas por cable, ya sean de tipo convencional o de tipo
funcional, la carga de resistencia siempre actúa tangencialmente con
respecto al miembro que se ejercita al levantar la carga, y esto
depende del hecho de que los movimientos articulares se obtienen
mediante una combinación de movimientos giratorios, mientras que el
cable es un elemento que solamente tiene una acción mecánica cuando
está sometido a una fuerza de tracción que actúa a lo largo de su
eje. Por lo tanto, en una máquina de pesas accionadas por cable, la
carga de resistencia aplicada al miembro mediante un cable estará
orientada principalmente de manera transversal con respecto a dicho
miembro, y la resistencia que esta carga producirá al movimiento
del miembro siempre ejercerá una fuerza de tracción que actúa sobre
un lado determinado. Por lo tanto, una máquina de pesas accionadas
por cable reproduce solamente condiciones naturales de manera
parcial, en las que los miembros, cuando se mueven en el espacio
contra el empuje de la carga, están sometidos a cargas combinadas,
actuando cada una de ellas en una dirección determinada.
Además, es conocido que cuando es necesario
aumentar la resistencia para un esfuerzo prolongado, y no tanto el
grado de potencia explosiva, es necesario realizar preferiblemente
un gran número de repeticiones con un grupo de pesas de poco peso.
En máquinas de pesas accionadas por cable, puede ocurrir fácilmente
que el grupo de pesas sea accionado por el usuario a una velocidad
tal que supere la energía en su posición habitual, y por lo tanto
que siga desplazándose verticalmente hacia arriba como resultado de
la inercia, incluso cuando el usuario ha completado la etapa
agonista del movimiento atlético. En el peor de los casos, el grupo
de pesas, en el extremo de su recorrido, debido a la inercia,
golpea contra los topes superiores del recorrido de las barras de
guía de las pesas, y en cualquier caso se da la situación -si bien
es cierto que durante un intervalo de tiempo muy corto- en que el
aparato accionado por el usuario no está sometido a ninguna carga.
Al final de este intervalo de tiempo muy corto, la carga actúa de
nuevo bruscamente sobre el aparato accionado, produciendo una
sensación desagradable de un aumento en la carga, que también podría
ser perjudicial desde un punto de vista psicológico, además de
provocar incomodidad, en el caso de que el usuario haya seleccionado
una carga pesada.
En un intento por superar el problema de la
inercia, en algunas máquinas de pesas accionadas por cable se ha
montado una leva a lo largo del recorrido del cable, a efectos de
mantener constante la variación de energía del grupo de pesas
durante el movimiento de accionamiento respectivo, y de este modo
mantener constante la cantidad de energía del usuario necesaria
durante la realización del ejercicio. Evidentemente, la instalación
de esta leva, que debe tener un diseño diferente para los distintos
tipos de máquinas, da como resultado un aumento considerable en el
coste de la máquina. Además, debe mencionarse que la incorporación
de esta leva es difícil de implementar en máquinas en las que el
aparato de maniobras consiste en una empuñadura que debe ser
sujetada por el usuario, como en el caso de las denominadas máquinas
de tipo de polea. Este tipo de problema se ha examinado y resuelto
parcialmente en la patente US 6.238.323 mencionada anteriormente,
mediante la creación de un dispositivo de elevación de transmisión
múltiple dotado de una pluralidad de poleas dispuestas entre el
grupo de pesas y una polea final que desvía el cable a continuación
del aparato de maniobras. Esta polea final está montada fijada en
el bastidor de la máquina. De esta manera, el aparato de maniobras y
el grupo de pesas quedan desvinculados entre sí en términos de
velocidad por un cable, cuya longitud es al menos el doble que la
longitud mínima necesaria para levantar el grupo de pesas mediante
el aparato de maniobras. La consecuencia de esto es que el aparato
de maniobras y el grupo de pesas se desplazan constantemente a
distintas velocidades, cuya relación depende de la relación entre
la longitud real del cable y la longitud mínima necesaria. La
reducción en la velocidad del grupo de pesas tiene el efecto de
reducir la inercia de la carga, y por lo tanto la sensación
diferente percibida por el usuario cuando realiza el ejercicio.
Sin embargo, incluso mediante esta solución, no
es posible eliminar totalmente la sensación de falta de carga en
máquinas de pesas accionadas por cable, debido entre otras cosas a
que las máquinas que adoptan esta solución de aumentar la longitud
del cable deben multiplicar la carga por el factor del
multiplicación de la longitud del cable, a efectos de mantener el
valor de la carga de resistencia sin cambios. Puede entenderse
fácilmente que esta solución provoca problemas considerables en el
caso de, por ejemplo, máquinas de prensa de piernas, en las que la
carga en términos de pesas es con frecuencia de 250 kg en el caso de
máquinas sin dispositivos de elevación. En este caso, doblar la
carga daría como resultado máquinas en las que el único grupo de
pesas tiene una masa de 500 kg, y por lo tanto provocaría
limitaciones en su ubicación, debido al hecho de que solamente
pueden ser instaladas en zonas en las que el suelo esté reforzado de
manera adecuada.
Debe añadirse además que, como es conocido, en
el caso de máquinas de ejercicios accionadas por cable en las que
el usuario acciona el cable de manera indirecta mediante una
palanca, cada usuario debe realizar de antemano ciertos ajustes a
efectos de personalizar la máquina antes de poder utilizarla de
manera adecuada, es decir, a efectos de sujetar la palanca en una
posición determinada, a cierta distancia del punto de apoyo. De otro
modo, el usuario no se acomodará a la máquina y, además de la
pérdida de tiempo necesaria para ajustar la máquina a los
parámetros estructurales apropiados para su tamaño físico, corre el
riesgo de sufrir, en el caso de un ajuste impreciso, una grave
lesión como resultado de fatigar su estructura física/muscular de
manera fisiológicamente inadecuada. Además, estos ajustes pueden no
resultar fáciles de llevar a cabo, tanto porque a efectos de
realizarlos correctamente es necesario tener una idea clara sobre
las nociones de cómo trabajan los músculos y los miembros de
nuestro cuerpo, como porque en ocasiones los ajustes pueden ser
complicados para usuarios que no están familiarizados con los
mecanismos de la máquina, como, por ejemplo, en el caso de las
máquinas funcionales del tipo descrito haciendo referencia a la
patente US 6.387.020 mencionada anteriormente y a la solicitud PCT
WO 01/66195. Estas máquinas tienen brazos articulados huecos por el
interior de los cuales pasa el cable y termina en una empuñadura u
otro aparato que puede ser accionado por el usuario. Cada uno de
los brazos respectivos soporta, por su extremo libre, una polea que
está montada excéntricamente y a partir de la cual el cable se
desvía en una dirección que es tangencial de manera constante con
respecto a la polea. Esta polea excéntrica está montada de manera
giratoria en el brazo, y está equilibrada mecánicamente mediante un
contrapeso, a efectos de anular el momento de inercia de la polea, y
por lo tanto hace su presencia mecánicamente invisible para el
usuario. Asimismo, en este tipo de máquina, reivindicada como fácil
de utilizar, es necesario realizar el ajuste de la máquina antes de
llevar a cabo los ejercicios, y esto solamente es posible mediante
un grado de complejidad constructiva considerable. Por ejemplo, es
posible imaginar los problemas que pueden presentarse si fuese
necesario reemplazar un cable roto, y la compleja operación
requerida para desmontar al menos una parte de la máquina.
Debido a la serie de problemas descritos
anteriormente, las máquinas de ejercicios accionadas por cables
tanto de tipo convencional como de tipo funcional, no son fáciles
de accionar, y los ejercicios que pueden realizarse en estas
máquinas reproducen sólo parcialmente los movimientos fisiológicos y
patrones de carga que se dan cada día durante la práctica de
actividades deportivas o laborales respectivas. Por lo tanto, las
máquinas de ejercicios accionadas por cable pueden mejorarse en
varios aspectos.
El objetivo de la presente invención es dar a
conocer una máquina de ejercicios en la que el aparato de maniobras
al que el usuario aplica la fuerza y la carga de resistencia están
conectados entre sí por un cable flexible, que ya no presenta los
problemas mencionados anteriormente y en la que se da a conocer al
usuario un nuevo y diferente enfoque del ejercicio muscular, tanto
en el sector deportivo como en el sector laboral, gracias a la
adopción de una configuración estructural innovadora.
Otro objetivo de la presente invención dar a
conocer una máquina de ejercicios en la que es posible realizar
movimientos asociados a un aparato de maniobras sometido a la acción
constante de un par de fuerza, a efectos de ejercitar de manera
constante grupos de músculos agonistas y antagonistas, convirtiendo
de este modo el concepto de una acción de ejercicio repetitiva en
el concepto de un movimiento de ejercicio.
Otro objetivo de la presente invención es dar a
conocer una máquina de ejercicios accionada por cable que permite
una utilización inmediata de la misma, prescindiendo de la
realización de ajustes antes de su uso, y que está dotada de al
menos un aparato de interacción/maniobras, cuya posición
fisiológicamente correcta puede determinarse fácilmente.
Otro objetivo de la presente invención es dar a
conocer una máquina de ejercicios accionada por cable en la que la
posición del aparato de maniobras puede modificarse de manera
selectiva a lo largo de una parte de cable durante la realización
de los ejercicios, a efectos de asegurar una uniformidad constante
entre las condiciones de funcionamiento y las posturas adoptadas
por el usuario en cada momento en particular.
Según la presente invención, se da a conocer una
máquina de ejercicios que tiene las características particulares
descritas en la reivindicación 1 y en las reivindicaciones
posteriores.
Como resultado de los objetivos alcanzados
mediante la solución de la presente invención, la inversión en una
máquina de ejercicios accionada por cable resulta una propuesta
atractiva, ya que el movimiento del ejercicio será más familiar
tanto para personas que se ejerciten en un gimnasio por primera vez
como para atletas que son capaces de obtener ventajas al realizar
ejercicios que son lo más similares posible a los movimientos que
realizan durante su propia actividad deportiva o laboral, en los que
es necesario ejercitar un grupo de músculos determinado.
Se describirá a continuación la invención
haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, que ilustran
algunos ejemplos no limitativos de realizaciones de la misma, en los
que:
- la figura 1 es una vista en alzado
lateral esquemática de una primera realización preferida de la
máquina de ejercicios según la presente invención;
- la figura 2 es una vista en alzado
lateral esquemática de una segunda realización preferida de la
máquina de ejercicios según la presente invención;
- la figura 3 es una vista en alzado
frontal de una tercera realización preferida de la máquina de
ejercicios según la presente invención;
- la figura 4 es una vista en alzado
lateral, esquemática, simplificada, con piezas eliminadas a efectos
de claridad, de una cuarta realización preferida de la máquina de
ejercicios según la presente invención;
- la figura 5 es una vista en alzado
lateral, esquemática, simplificada, con piezas eliminadas a efectos
de claridad, de una quinta realización preferida de la máquina de
ejercicios según la presente invención;
- la figura 6 es una vista en alzado
lateral, esquemática, simplificada, con piezas eliminadas a efectos
de claridad, de una sexta realización preferida de la máquina de
ejercicios según la presente invención; y
- la figura 7 es una vista en alzado
lateral, esquemática, simplificada, con piezas eliminadas a efectos
de claridad, de una séptima realización preferida de la máquina de
ejercicios según la presente invención.
En la figura 1, el número 1 indica en su
totalidad una máquina de ejercicios que puede utilizarse de manera
útil para realizar ejercicios de entrenamiento para movimientos que
reproducen los movimientos que se dan normalmente durante
actividades laborales, deportivas o de rehabilitación muscular. Esta
máquina 1 está dotada de un bastidor 10 y de un grupo de carga 15
que está soportado por dicho bastidor 10, y consiste en al menos
dos unidades de carga 16 y 17 que están dispuestas una al lado de
otra y separadas entre sí de modo que pueden ser accionadas por
separado mediante un aparato 30 que está diseñado para ser utilizado
por un usuario para realizar un ejercicio de entrenamiento, y que
por esta razón está asociado a un cable 26 dispuesto entre las dos
unidades de carga 16 y 17, a las que está conectado mediante las
partes de extremo 27 y 28 respectivas, situadas de manera opuesta
entre sí y que actúan en lados opuestos del aparato 30. La máquina 1
comprende, además, una pluralidad de elementos de transmisión que
consisten en las poleas de transmisión 25 mostradas en la figura 1
y soportadas por el bastidor 10 entre las dos unidades de carga 16 y
17 a lo largo de un recorrido P que sigue el cable 26. El recorrido
P se enrolla entre las poleas 25 y empieza y finaliza en las dos
unidades de carga 16 y 17, respectivamente. El cable 26 puede estar
hecho igualmente de una fibra textil, metálica o de cualquier otro
tipo, y las unidades de carga 16 y 17 pueden ser similares o
diferentes entre sí, y particularmente, de tipo gravitacional,
fluidodinámico, o electromagnético, o de cualquier otra naturaleza,
sin que la selección del tipo respectivo limite la naturaleza
general de la presente descripción. En cualquier caso, por motivos
de conveniencia, las dos unidades 16 y 17 utilizadas para ilustrar
los modos de implementar la invención en cuestión son ambas de tipo
gravitacional, y cada una de estas unidades comprende una pluralidad
de pesas 18 que están dispuestas una encima de otra y soportadas
por el bastidor 10 de manera deslizante a lo largo de una guía
vertical para un movimiento rectilíneo, que ya es conocido y por lo
tanto no se muestra. Cada unidad de carga 16 y 17 comprende,
además, un elemento de selección 21 de tipo conocido, y del tipo
utilizado normalmente en máquinas ordinarias de ejercicios de
contrapesos. Este elemento 21 comprende una barra 21 dotada de una
pluralidad de orificios que son transversales a su eje y paralelos
entre sí, y cada uno de ellos está diseñado para alojar un pasador
22, mediante el cual puede establecerse de manera selectiva una
conexión rígida entre una de las pesas 18 y la barra 21. Por lo
tanto, la pesa 18, seleccionada mediante el pasador 22, es capaz de
actuar como un soporte para las pesas 18 que están dispuestas encima
de dicha pesa seleccionada 18. De esta manera, se pueden ajustar
las cargas en las partes de extremo 27 y/o 28 del cable 26.
El aparato de maniobras 30 puede ser igualmente
una empuñadura, tal como se muestra en la figura 1, aunque también
podría ser una correa diseñada para rodear el tobillo de una persona
o cualquier otra realización de un dispositivo de interacción que
pueda ser accionado por un usuario. En cualquier caso, el aparato 30
está asociado al cable 26 a lo largo de una parte 29 que está
delimitada por dos poleas 25' 25'' dispuestas sucesivamente a lo
largo del recorrido P, y por lo tanto, evidentemente, está tensado
por los lados opuestos respectivos. En particular, los ejes de
pivotamiento 23 respectivos de las dos poleas 25' y 25'', de los que
sólo se muestra uno en la figura 1 a efectos de simplicidad,
alrededor de los cuales giran las poleas 25' y 25'' como resultado
de la acción del cable 26, son paralelos entre sí, y las poleas en
cuestión son sustancialmente coplanarias entre sí. Por lo tanto, la
parte 29 que está enrollada alrededor de las dos poleas 25' y 25''
queda dispuesta con su eje geométrico en el plano (conocido y no
ilustrado) que pasa a través de los canales (conocidos y no
ilustrados) de las poleas 25' y 25''.
Además, la empuñadura 30 está dispuesta entre
las poleas 25' y 25'' de un modo determinado, basándose en las
necesidades del usuario. En particular, la empuñadura 30 puede estar
conectada al cable de manera que puede ser desplazada por
deslizamiento libremente, de modo que puede sujetarse desde una
posición inferior, visible en la figura 1, en la que la empuñadura
30 (mostrada en línea continua) está dispuesta en contacto con la
polea inferior 25' por gravedad, y puede ser desplazada por
deslizamiento libremente a lo largo de la parte 29 hasta la
posición deseada por parte del usuario que pretende utilizar la
máquina 1. Haciendo referencia a la parte de la figura 1 mostrada
en líneas discontinuas, una vez que se inicia la ejecución de un
movimiento, la empuñadura 30 mantendrá la posición de referencia a
lo largo de la parte 29 del cable 26, debido simplemente al hecho
de que la empuñadura 30 está situada en el vértice de dos partes
inclinadas separadas mutuamente 29' y 29'' que la propia empuñadura
30 delimita en la parte 29, y a lo largo de las cuales actúan
fuerzas opuestas mutuamente. De manera alternativa, es posible
concebir una conexión de la empuñadura al cable 26 de manera rígida
mediante topes de fin de carrera 31 (visibles sólo esquemáticamente
en la figura 1) que pueden estar acoplados al cable 26 de cualquier
manera y en lados opuestos de la empuñadura 30, a efectos de
mantener la empuñadura 30 en una posición determinada a lo largo de
la parte 29.
En cuanto a lo ilustrado anteriormente, debido a
la disposición original del cable 26 entre las dos unidades de
carga 16 y 17, es posible mantener el cable 26 tensado de manera
constante mediante las cargas seleccionadas en las dos unidades de
carga 16 y 17, a efectos de crear un modelo de carga que es
decididamente original para una máquina de pesas que tiene cables
enrollados alrededor de poleas. Estas cargas pueden tener valores
sustancialmente idénticos o diferentes entre sí, y constantes o
variables a lo largo del tiempo, tal como podría obtenerse mediante
unidades de carga de electroimán de tipo conocido, cuyo nivel de
carga podría controlarse eléctricamente de manera definible según
se desee.
La utilización de la máquina de ejercicios puede
entenderse fácilmente a partir de lo descrito anteriormente y no
requiere explicaciones específicas, aparte del hecho de que difiere
totalmente de las máquinas de ejercicios accionadas por cable que
se encuentran normalmente.
De hecho, cuando un usuario de cualquier altura
se aproxima a la máquina 1 y ve la parte 29 del cable 26, será
capaz de llevar a cabo inmediatamente un movimiento de ejercicio
aplicando un grupo de movimientos convencional en la empuñadura 30,
ajustada a la altura que le resulte más cómoda, sin tener que
realizar ajustes de antemano. Esto tiene un efecto positivo en el
usuario, que es capaz de entender el principio de funcionamiento de
la máquina 1 inmediatamente, sin sentirse inhibido en ningún modo.
Por ejemplo, el procedimiento que debe adoptarse para aplicar al
cable 26 una secuencia continua de movimientos de tracción y de
empuje utilizando la empuñadura 30 es sencillo: tan sólo es
necesario sujetar la empuñadura 30 en la posición de reposo inferior
y desplazarla de forma natural hasta la altura que sea la más
cómoda desde un punto de vista fisiológico, y a continuación tensar
el cable, tal como se muestra en líneas discontinuas en la figura 1,
a efectos de producir una fuerza en la empuñadura 30, que es la
resultante de las fuerzas que actúan de forma opuesta sobre las dos
partes 29' y 29'' de la parte 29, que la empuñadura 30 delimita en
cada instante específico en la propia parte 29.
Con respecto a lo que se ha descrito
anteriormente, el aparato de maniobras 30 siempre está sometido a la
acción de la fueraza ejercida por el usuario y a la resultante de
las dos fuerzas que las dos partes de extremo 27 y 28 del cable 26
ejercen en lados opuestos del aparato 30. Por lo tanto, tal como
puede observarse claramente en la figura 1, el aparato 30 accionado
por el miembro del usuario está sometido a la acción equilibrada de
tres fuerzas que coinciden en un punto del aparato 30, y que son
coplanarias entre sí. En particular, de estas fuerzas, dos son
ejercidas por el propio cable 26 una vez ha sido tensado por un
usuario que utiliza el aparato 30 respectivo, y son por lo tanto
constitucionalmente coplanarias entre sí; y la tercera fuerza es
producida por el usuario, a efectos de equilibrar la fuerza
resultante de las dos fuerzas descrita anteriormente. Por lo tanto,
la fuerza ejercida por el usuario es necesariamente coplanaria con
respecto a las otras fuerzas, al menos en lo que respecta a un
componente respectivo, independiente de la posición en la que está
situado el aparato 30 en un instante determinado.
De lo que se ha ilustrado anteriormente, puede
deducirse fácilmente que la máquina 1 objeto de la descripción
permite obtener a los usuarios una nueva y diferente aproximación al
ejercicio muscular, tanto en los sectores del deporte como en los
laborales, gracias a su diseño estructural diferente e innovador. En
particular, los movimientos pueden llevarse a cabo en esta máquina
utilizando un aparato 30 que está sometido constantemente a la
acción de un par de fuerza orientado a lo largo de los cables
tensados mediante el aparato 30, a efectos de ejercitar de manera
constante los grupos de músculos agonistas y antagonistas.
La máquina 1 da como resultado la sustitución de
la noción de una acción de un ejercicio repetitiva por la noción de
un movimiento de ejercicio ya que, con las máquinas del tipo
descrito, ya no es posible experimentar unas condiciones de
funcionamiento en las que no es necesaria energía de movimiento para
mover la empuñadura 30, y por lo tanto, el punto de aplicación de
la carga, a no ser que el componente de rozamiento entre la
empuñadura y la carga se elimine totalmente, siendo ésta una
situación ideal y por lo tanto no realizable, a no ser que se
seleccionen cargas de resistencia sustancialmente nulas en las dos
unidades de carga 16 y 17.
Además, con respecto a lo que se ha descrito
anteriormente, la máquina 1 permite modificar de manera selectiva
el posicionamiento de la empuñadura 30 respectiva, mediante su
deslizamiento a lo largo de una parte 29 del cable 26, incluso
durante la realización de un ejercicio, a efectos de asegurar una
uniformidad constante entre las condiciones de funcionamiento y las
posturas que el usuario desea adoptar durante varias etapas del
ejercicio, a efectos de ser capaz de adaptarse a cualquier
progresión en el ejercicio cuando se alcanzan una condiciones del
ejercicio determinadas.
Finalmente, resulta evidente que la máquina de
ejercicios 1, tal como se ha descrito e ilustrado en la presente
memoria, puede estar sujeta a modificaciones y variaciones, sin
apartarse por ello del alcance de protección de la presente
invención.
Por lo tanto, también es posible que uno de los
extremos 27 ó 28 se mantenga fijo bloqueando una de las unidades de
carga respectivas, o puede decidirse diseñar una máquina 1 en la que
uno o los dos extremos del cable estén conectados rígidamente al
bastidor 10.
Además, en el caso en que es necesario que la
parte 29 esté orientada en una dirección diferente a la dirección
vertical, se puede adaptar el recorrido P a esta necesidad, y de
este modo modificar el bastidor 10 a efectos de definir otros pares
de poleas de transmisión 25 que estén lo suficientemente separadas
para delimitar en el cable 26 otras partes que sean similares a la
parte 29 de la figura 1 y a la que puedan acoplarse las empuñaduras
130. Haciendo referencia a esta realización, cabe indicar que, a no
ser que se indique de otra manera, los números de referencia de los
componentes ilustrados en la figura 2 son los mismos que los
componentes correspondientes de la figura 1, aumentados en 100. Por
ejemplo, haciendo referencia a la figura 2, en una máquina 100 se ha
previsto alargar un elemento longitudinal inferior 111 del bastidor
respectivo 110 y reemplazar las poleas de transmisión 25 de la
máquina 1 en la figura 1 que delimitan la parte 129 por elementos de
transmisión articulados 140, a efectos de formar en el cable 126
una parte inferior 129'. Lo mismo se ha hecho con un elemento
longitudinal superior 112 del bastidor 110. De esta manera, la
máquina 100 tiene tres partes: una parte vertical 129, una parte
horizontal inferior 129' y una parte horizontal superior 129'',
estando dotada cada una de ellas de una empuñadura respectiva 130
que está acoplada de manera que puede ser desplazada por
deslizamiento libremente entre los elementos de transmisión
respectivos 140, y por lo tanto puede ser utilizada de manera
similar a la empuñadura 30 en la parte 29 de la máquina 1.
Cada uno de los elementos de transmisión 140
tiene un soporte 141 que está montado de manera giratoria en el
bastidor 110 alrededor de un eje 142 orientado de manera determinada
-horizontalmente en la figura 2- y que soporta dos poleas 125
coplanarias entre sí. Haciendo referencia a los elementos de
transmisión articulados 140 soportados por el elemento longitudinal
inferior 111 del bastidor 110, el eje 142 es coaxial con respecto a
una parte del recorrido P, de modo que el cable 126 que deja los
elementos de transmisión 140 puede ser agarrado y arrastrado
mediante la empuñadura 130, aunque también puede girar libremente
alrededor del eje 142 como si el cable 126, tensado por la carga,
fuese una manivela. Lo mismo puede aplicarse al elemento
longitudinal superior 112 y a los elementos de transmisión
articulados asociados 140.
Cabe destacar que los elementos de transmisión
140 montados en los elementos longitudinales 111 y 112 de la figura
2 se muestran en horizontal, solamente a efectos de conveniencia, ya
que el bastidor 110 ha sido conformado a modo de "C" a efectos
de simplicidad. Evidentemente, las máquinas dotadas de elementos de
transmisión 140 dispuestas a diferentes alturas, y por lo tanto las
partes 129, 129' y 129'' del cable 126 dispuestas inclinadas de
distinta manera dada cuando están en reposo, también están incluidas
dentro del alcance de la presente invención.
La figura 3 muestra una máquina 200 que ha sido
desarrollada a partir de la máquina de la figura 1, y que comprende
un par de máquinas 1 que están dispuestas una junto a otra. Haciendo
referencia a esta realización, cabe indicar que, a no ser que se
indique de otra manera, los números de referencia de los componentes
mostrados en la figura 3 son los mismos que los componentes
correspondientes de la figura 1, aumentados en 200. Puede
observarse que las máquinas 1 de la figura 1 han sido modificadas, y
las poleas 25 han sido reemplazadas por elementos de transmisión
240 que son sustancialmente idénticos a los elementos de transmisión
140 de la máquina 100 de la figura 2. Las dos máquinas 200 se han
dispuesto una junto a otra a efectos de ofrecer al usuario la
posibilidad de ejercitar simultáneamente los brazos o las piernas
mediante un par de aparatos de maniobras 230, que se muestran en
forma de una empuñadura a efectos de simplicidad en la figura 3. Los
dos bastidores 10 han sido reemplazados por un único bastidor
210.
Evidentemente, las características concretas y
los procedimientos de accionamiento de las máquinas 100 y 200
permanecen inalterables con respecto a los descritos en relación con
la máquina 1.
A efectos de completar la invención, de nuevo
con el objetivo de reducir al mínimo la inercia asociada con la
carga, simplificar el ajuste de esta última, y obtener otras maneras
de aplicar las nociones descritas anteriormente, se dan a conocer
otras cuatro variantes de la máquina 1, describiéndose cada una de
dichas variantes haciendo referencia solamente al grupo de carga,
las poleas respectivas, los dispositivos de interacción con el
usuario respectivos, y el cable o cables que conectan los
dispositivos de interacción con el usuario y el grupo de carga
entre sí. A no ser que se indique de otra manera en la descripción
de cada realización, los números de referencia de los componentes
ilustrados en las figuras 4 a 7 son los mismos que los de los
componentes correspondientes de la figura 1, aumentados en 300, 400,
500 y 600, respectivamente. Todas las versiones ilustradas en las
figuras 4 a 7 comprenden las empuñaduras respectivas 330, 430, 530 y
630, conectadas rígidamente al cable respectivo 326, 426, 526 y
626.
Haciendo referencia a la figura 4, la máquina
300 difiere de las máquinas 1, 100 y 200 debido al hecho de que
tiene un grupo de carga 315 dotado de un único grupo de pesas 318.
El recorrido P de la figura 1 está dividido en dos partes P' y P'',
separadas entre sí por un elemento de transmisión 332 dotado de
poleas 325, correspondiendo una parte de cable respectiva a cada
parte P' y P''. En particular, el recorrido P' es de tipo abierto,
está conformado a modo de ‘L' invertida, y está trazado por un cable
326' que conecta el grupo de carga 315 al elemento de transmisión
332, mientras que el recorrido P'' es del tipo que comprende dos
bucles A que se interseccionan, y está trazado por un único cable
326''. El cable 326'' tiene dos partes 329 y 329' que están
separadas y son paralelas entre sí, soportando cada una de dichas
secciones una empuñadura 330 respectiva.
En lo que se refiere a lo que se ha descrito
anteriormente, el grupo de carga 315 que comprende un único grupo
de pesas 318 puede actuar sobre dos empuñaduras 330 que son
independientes entre sí mediante un doble dispositivo de elevación
dotado de un par de empuñaduras 330 dispuestas rígidamente a lo
largo del cable 326'', que traza un recorrido P'' con forma de
doble bucle A. En este caso, desplazando durante su utilización cada
empuñadura 330 transversalmente con respecto a la posición de
reposo respectiva, cada empuñadura 330 queda sometida a una fuerza
igual a ¼ de la carga total seleccionada, de modo que, para el mismo
esfuerzo de levantamiento aplicado en comparación con una máquina
de transmisión directa 1, el usuario que realiza ejercicios con
ambos miembros ejerce con cada miembro una fuerza igual a ½ de la
carga, y esta fuerza queda equilibrada en dos direcciones
secundarias, y por lo tanto en cantidades que pueden ser idénticas o
diferentes entre sí dependiendo de las condiciones de uso entre la
parte superior y la parte inferior del cable 326'' que corresponde a
cada empuñadura 330.
Haciendo referencia a la figura 5, la máquina
400 difiere de la máquina 300 en que el recorrido P'' con forma de
un bucle doble que se intersecciona está dividido a su vez en dos
bucles A que son independientes entre sí, correspondiendo un
recorrido P' a cada uno de ellos. Por lo tanto, el cable 326'' de la
máquina 300 ha sido reemplazado por dos cables separados 426'' con
forma de bucle, estando dotado cada uno de ellos de una empuñadura
430, y el cable 326' ha sido reemplazado por dos cables 426',
pudiendo actuar cada uno de ellos sobre una de las dos unidades de
carga 416 y 417 mediante una barra respectiva 421 que actúa como un
elemento para seleccionar las pesas 418. El elemento de transmisión
332 de la máquina 300 está dividido además en dos partes, a efectos
de crear un par de dispositivos de elevación 432 simples que
comprenden una polea móvil 425, correspondiendo una de las unidades
de carga 416 y 417 a cada dispositivo de elevación 432. La polea
móvil 425 de cada dispositivo de elevación 432 soporta una barra de
selección de carga 421.
Por lo tanto, cada cable 426'' está conectado a
la barra 421 de la unidad de carga respectiva 416 y 417 mediante un
dispositivo de elevación 432 dispuesto entre las mismas, y cada
cable 426' tiene un extremo 427 que está fijado rígidamente al
bastidor 410 y otro extremo 428 conectado al cable respectivo 426''
mediante una polea móvil 425 que corresponde al recorrido anular
P''. De manera convencional, el bastidor 410 ha sido representado
mediante tres líneas inclinadas sobre una línea horizontal. De este
modo, la máquina 400 también puede ser considerada como una
combinación de dos estructuras sustancialmente idénticas entre sí y
capaces de funcionar independientemente una respecto a otra, de
manera similar a la máquina 200.
En este caso, una fuerza igual a ½ del grupo de
carga en la unidad de carga respectiva 416/417 actúa sobre cada
extremo de una empuñadura 430, de modo que es posible seleccionar
cargas diferentes para cada empuñadura 430.
La máquina 500 de la figura 6 representa una
variante de la máquina 400, y se deriva de esta última mediante la
división de las unidades de carga 416 y 417 que pertenecen al grupo
de carga respectivo 415. Por lo tanto, cada grupo de carga 515
tiene cuatro grupos de pesas 518, teniendo cada uno de ellos una
barra 521 correspondiente soportada por una polea móvil 525 de un
dispositivo de elevación 532. Ambos extremos respectivos 527 y 528
de cada cable 526'' están conectados al bastidor 510. En este caso,
un recorrido único P corresponde a cada cable 526'', de manera
similar a los ejemplos de las figuras 1, 2 y 3. Evidentemente, cada
unidad de carga de las cuatro disponibles puede seleccionarse con
una carga diferente, y por lo tanto los extremos de las empuñaduras
530 pueden quedar sometidos a la acción de cargas distintas. En
cualquier caso, para cada unidad de carga, la reducción en la
fuerza introducida por cada dispositivo de elevación 532 es igual a
½.
A partir de una comparación detallada de la
figura 3 y la figura 6, puede deducirse que la máquina 500 también
puede derivarse de la máquina 200, conectando entre sí cada unidad
de carga 516/517 y la barra 521 a través del dispositivo de
elevación 532.
Según la figura 7, el grupo de carga 615 de la
máquina 600 comprende un único grupo de pesas 618 y un único cable
626 enrollado en un bucle alrededor de una pluralidad de poleas 625.
De estas últimas, dos poleas 625 cuelgan mediante el cable 626 de
tres poleas 625 que están fijadas con respecto al bastidor 610, y
soportan una placa 650 que tiene en su parte inferior la barra de
selección de carga 621. Por lo tanto, las dos poleas 625 soportadas
por el cable 626 pueden ser desplazadas verticalmente junto con
dicha barra 621, a la vez que siguen pudiendo girar libremente
alrededor de los ejes de giro respectivos, a efectos de definir un
dispositivo de elevación doble 632. El cable 626 tiene más de una
parte externa rectilínea, y particularmente dos partes verticales y
tres partes horizontales, cada una de las cuales podría estar dotada
de una empuñadura 630 respectiva. De manera intencionada, solamente
se ha mostrado una empuñadura 630 de manera visible en la figura 7,
mientras que las cuatro empuñaduras restantes han sido mostradas en
líneas discontinuas a efectos de indicar de forma gráfica la opción
de poder seleccionar la parte de cable a la cual puede asociarse la
empuñadura 630.
En lo que se refiere a lo descrito
anteriormente, la máquina 600 también puede ser concebida como un
versión de la máquina 400, en la que las dos unidades de carga 416
y 417 se combinan como una sola a efectos de obtener la unidad de
carga 615, los dos dispositivos de elevación únicos 432 de la
máquina 400 se combinan en un dispositivo de elevación doble 632, y
dos de las poleas fijas 425 de los bucles independientes A se
combinan en una sola a efectos de definir un único recorrido de
bucle P trazado por el cable único 626.
Haciendo referencia a las figuras 4 a 7, debe
especificarse que las empuñaduras 330, 430, 530, 630 pueden tener
los cables respectivos 326'', 426'', 526'' y 626 pasando a través de
las mismas, y estar conectadas rígidamente a estos últimos de
manera permanente, o bien pueden estar conectadas rígidamente a los
cables respectivos mediante partes de extremo respectivas. En este
caso, cada empuñadura 330, 430, 530, 630 constituirá una
interrupción en el cable respectivo 326'', 426'', 526'' y 626, que
tendrá partes de extremo respectivas, estando conectada cada una de
ellas rígidamente a un extremo de dicha empuñadura. Por lo tanto, en
el caso de las figuras 4 a 7, cada empuñadura 330, 430, 530, 630
interrumpe el cable respectivo 326'', 426'', 526'' y 626 y, desde
otro punto de vista, forma una parte integral del recorrido
respectivo P'', uniendo entre sí dos partes del cable respectivo
326'', 426'', 526'' y 626, quedando dichas partes alineadas entre
sí.
Claims (13)
1. Máquina de ejercicios (1) (100) (200) (500)
dotada de un bastidor (10) (110) (210) (510) y de al menos un
aparato de maniobras (30) (130) (230) (530) que puede ser utilizado
por un usuario para realizar un ejercicio físico; comprendiendo
dicha máquina al menos un grupo de carga (15) (115) (215) (515)
soportado por dicho bastidor (10) (110) (210) (510) y conectado a
dicho al menos un aparato de maniobras (30) (130) (230) (530)
mediante al menos un cable (26) (126) (226) (526'') enrollado
alrededor de una pluralidad de elementos de transmisión (25) (140)
(240) (525) soportados por el bastidor (10) (110) (210) (510) y
dispuestos de modo que definen un recorrido determinado (P) para
dicho cable (26) (126) (226) (526''); comprendiendo dicho recorrido
(P) al menos una parte de ejercicios (29) (129) (229) definida por
dos elementos de transmisión consecutivos (25', 25'') (140', 140'')
(240', 240'') soportados por dicho bastidor en posiciones fijas
correspondientes,
estando adaptado dicho al menos un aparato de
maniobras para ser desplazado entre dichos dos elementos de
transmisión consecutivos hasta posiciones deseadas determinadas;
teniendo dichos elementos de transmisión
consecutivos (25', 25'') (140', 140'') (240', 240'') que definen
dicha al menos una parte de ejercicios ejes de pivotamiento
respectivos (23) (123) (223);
estando dicha máquina
caracterizada porque
dichos elementos de transmisión consecutivos
(140', 140'') (240', 240'') que delimitan dicha parte de ejercicios
(129) (229) están soportados por dicho bastidor (110) (210) de
manera giratoria alrededor de un eje (142) (242) de giro
transversal con respecto a sus ejes de pivotamiento (123) (223) a
efectos de permitir movimientos giratorios de dicha parte de
ejercicios (129) (229) alrededor de dicho eje (142) (242) de
giro.
2. Máquina según la reivindicación 1,
caracterizada porque
dichos dos elementos de transmisión consecutivos
(25', 25'') definen al menos una parte de ejercicios vertical (29),
y porque dichos elementos de transmisión consecutivos (25', 25'')
que delimitan dicha parte de ejercicios vertical (29) están
soportados por dicho bastidor (110) (210) de manera giratoria
alrededor de un eje común (142) de giro transversal con respecto a
sus ejes de pivotamiento.
3. Máquina según una de las reivindicaciones 1 y
2,
caracterizada porque
dicho al menos un aparato de maniobras está
adaptado para ser conectado al cable de manera rígida en dichas
posiciones determinadas.
4. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a
3,
caracterizada porque
dicho recorrido comprende al menos una parte de
ejercicios que está orientada en dirección vertical.
5. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a
4,
caracterizada porque
dicho recorrido comprende al menos una parte de
ejercicios que está orientada en dirección horizontal.
6. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a
5,
caracterizada porque
dicho recorrido (P) comprende dos partes (P') y
(P''), de las que dicha sección (P') está definida por un cable
(326') que conecta el grupo de carga a un elemento de transmisión, y
de las que dicha sección (P'') comprende dos
bucles.
bucles.
\newpage
7. Máquina según una de las reivindicaciones 1 a
6,
caracterizada porque
dicho grupo de carga (15) (115) (215) (515)
comprende al menos dos unidades de carga (16, 17) (516, 517)
separadas entre sí y conectadas una con respecto a otra mediante
dicho cable (26) (126) (226) (526'') y dispuestas en extremos de
dicho recorrido (P) (P'') en lados opuestos de dicho aparato de
maniobras (30) (130) (230) (530).
8. Máquina según la reivindicación 7,
caracterizada porque
dichas unidades de carga (16, 17) son de un tipo
diferente una con respecto a otra y tienen valores de carga
ajustables.
9. Máquina según la reivindicación 7,
caracterizada porque
dichas unidades de carga (16, 17) (516, 517) son
de un tipo parecido una con respecto a otra y tienen valores de
carga ajustables.
10. Máquina según una de las reivindicaciones 7
a 9,
caracterizada porque
al menos una de dichas unidades de carga (16,
17) es de tipo fluidodinámico y tiene un valor de carga
ajustable.
11. Máquina según una de las reivindicaciones 7
a 10,
caracterizada porque
al menos una de dichas unidades de carga (16,
17) (516, 517) es de tipo gravitacional y tiene un valor de carga
ajustable.
12. Máquina según la reivindicación 11,
caracterizada porque
dicha unidad de carga gravitacional (16) (17)
comprende una pluralidad de pesas (18) dispuestas una encima de
otra y soportadas por dicho bastidor (10) (110) (210) de manera
deslizante en una dirección determinada; estando dotadas además
dichas unidades de carga (16) (17) de un elemento de selección (22)
capaz de aislar al menos una pesa (18) de dicha pluralidad de pesas
(18) y conectado a una de dichas partes de extremo correspondiente
de dicho cable (26) (126) (226).
13. Máquina según una de las reivindicaciones 1
a 12,
caracterizada porque
dicha máquina comprende al menos dos grupos de
carga conectados a al menos dos aparatos de maniobras (430),
respectivamente, mediante cables (426) correspondientes.
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