ES2385599B1 - Máquina de escalada automatizada para entrenamiento, aprendizaje y práctica. - Google Patents

Abstract

Máquina de escalada automatizada para entrenamiento, aprendizaje y práctica.#Comprende una estructura portante, y una cinta transportadora formada por listones de madera sobre los que se colocan las presas de escalada constituyendo un panel, que a su vez se articula con respecto a unas patas de anclaje.#La máquina está dotada de los siguientes movimientos:#Movimiento de abatimiento del panel con respecto a las patas de anclaje, consiguiéndose mediante dos actuadores lineales con bloqueo.#Movimiento de desplazamiento de la cinta transportadora con respecto a la estructura, proporcionado por motor que transmite movimiento a polea dentada.#El sistema de control de dichos movimientos permite programar el desplome y el recorrido de la cinta, y controlar la velocidad de la misma.

Description

PARA ENTRENAMIENTO, APRENDIZAJE Y PRÁCTICA Sector de la técnica

La presente invención se refiere a una máquina de escalada automatizada, destinada al entrenamiento, aprendizaje y práctica de este deporte.

Se encuadra en el sector técnico clasificado como: material para educación fisica, gimnasia, natación, escalada o esgrima; juegos de pelota; material de entrenamiento. Más concretamente el relativo a aparatos de entrenamiento o aparatos destinados a deportes particulares.

Estado de la técnica

Hasta hace poco tiempo, la técnica de la escalada se entrenaba directamente sobre roca, pero se hacía evidente que, como en otros deportes, el escalador necesita una buena base física para experimentar una progresión, y en consecuencia una serie de medios de entrenamiento que le permitan alcanzar sus objetivos.

Para responder a esta necesidad, surgieron los "rocódromos" y "paneles o plafones": muros de escalada indoor donde se desarrollan mayormente los entrenamientos de escalada en la actualidad. Dichos rocódromos o paneles se encuentran ubicados en instalaciones deportivas de uso público, o bien en locales privados compartidos por varios escaladores. Los rocódromos son en general estructuras fijas, con diferentes volúmenes y relieves en los que se fijan los agarres, técnicamente denominados "presas". Incluyen también zonas con distintos grados de desplome, admitiendo ocasionalmente variaciones en la inclinación.

El problema que se plantea en todos los casos, es que la altura de estos muros o paneles de escalada es siempre insuficiente para reproducir la sucesión de movimientos que implica la ascensión de cualquier ruta de escalada, técnicamente denominada "vía".

La consecuencia directa de estas necesidades de espacio, es que en los rocódromos priman los movimientos laterales y transversales, realizando travesías horizontales, y pocos movimientos verticales y continuos, que son los que caracterizan a la escalada real.

A largo plazo, el escalador que entrena en este tipo de estructuras, sufre la desmotivación que supone repetir siempre secuencias parecidas de movimientos, que la mayor parte de las veces no reproducen la realidad.

Además de las instalaciones anteriormente descritas, en la técnica actual existen ya algunos aparatos que introducen diferentes mejoras, como la posibilidad de variar automáticamente la posición de las presas de escalada (documento de patente ES 2 161 645) o una configuración de panel móvil giratorio con distintas superficies (documento de patente ES 2 030 332)

1 O

Objeto de la invención: problema técnico-solución propuesta

Sin embargo, y pese a las mejoras que ya se han ido incorporando en la técnica, en la mayor parte de los muros, paneles o máquinas para escalada artificial, la altura, o en cualquier caso la longitud de recorrido de escalada, es insuficiente para reproducir la sucesión de movimientos necesaria para la ascensión de cualquier vía planteada.

La máquina de escalada objeto de la presente invención soluciona este problema: satisface la necesidad de reproducir vías reales, de forma automatizada y con la mayor fidelidad posible, con el fin de que el escalador pueda entrenar la secuencia de movimientos que luego ha de desarrollar en la roca.

Además, como innovación adicional existe una tercera variable: la velocidad, factor determinante en cualquier entrenamiento. Reproducir la misma secuencia a mayor velocidad mejora a corto plazo la potencia, y a la larga la resistencia del escalador.

En primer término, la mejora que se consigue respecto a la técnica existente consiste en que gracias a todas las variables que se controlan, la fidelidad entre una vía programada en esta máquina, y una vía real en cuanto a movimientos, longitud de la ruta e inclinación, permite al escalador mecanizar toda la secuencia, para luego poder reproducirla en la roca, siendo un instrumento ideal para que los escaladores mejoren su técnica y condición física.

Además, la máquina aporta otra innovación importante: Evidentemente, si se reproduce con fidelidad una vía, lo hacen también las condiciones de esfuerzo que experimenta el escalador en tiempo real. La máquina se convierte en este caso en una herramienta perfecta en centros de tecnificación y en centros médicos deportivos, pues permite realizar pruebas de esfuerzo en condiciones reales, lo que se consigue programando en el controlador unas determinadas pautas, prescritas por el profesional, médico, fisiólogo o entrenador que dirija la prueba.

Los datos obtenidos en dichas pruebas sirven para determinar la progresión, estancamiento o sobre-entrenamiento, y en consecuencia para reprogramar las intensidades de entrenamiento del escalador, además de poder marcar los ritmos de trabajo para las diferentes sesiones.

A su vez, en su vertiente más lúdica, es adecuada también para cualquier persona que quiera dar sus primeros pasos en este deporte, así como para continuar con la práctica del mismo, por lo que resulta ideal para su emplazamiento en gimnasios e instalaciones deportivas.

Además, gracias a su diseño la máquina de escalada objeto de la presente invención, permite su montaje en cualquier espacio que reúna unos mínimos requisitos, pudiendo ser eventualmente trasladada de un emplazamiento a otro.

Descripción de la máquina La presente invención se refiere, conforme indica su enunciado a una "máquina de escalada automatizada, para entrenamiento, aprendizaje y práctica", que gracias a sus características de diseño reproduce con fidelidad diferentes vías de escalada real, en longitud e inclinación.

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La invención se desarrolla esquemáticamente a continuación, destacando las características de diseño que se consideran relevantes, y describiendo los elementos que comprende la máquina, que son los siguientes::

Una estructura portante sobre la que se mueve una cinta transportadora, cuya banda está formada por listones de madera en los cuales se colocan las presas de escalada.

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Al conjunto de la estructura portante y la cinta transportadora lo denominaremos panel. Dicho panel se articula con respecto a unas patas soporte, desplomándose con ángulo variable respecto a la vertical.

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La cinta transportadora se desplaza en sentido descendente sobre los montantes de la estructura que actúan como guías. A su vez, el escalador realiza sus movimientos en sentido ascendente.

La estructura portante formada por dos montantes fabricados en chapa metálica plegada, unidos mediante dos travesaños del mismo material. Sus dimensiones pueden variar en función de las características del local en que vaya a ser instalado.

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La cinta transportadora está formada por listones de madera, atornillados mediante pletinas a dos cadenas que a su vez giran sobre poleas dentadas, soportadas por dos ejes transversales colocados en la parte superior e inferior del panel, fijados a los montantes de la estructura.

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Cada uno de los listones de madera está perforado a intervalos regulares, lo, que permite variar la posición las presas de escalada con el fin de contribuir a la simulación de vías reales según los requerimientos de los usuarios. Asimismo, los listones están recubiertos de una imprimación antideslizante que mejora la adherencia.

La cinta dispone de un sistema de para tensado manual mediante apriete y fijado de tornillo, que consta de tres tensores, dos de ellos a los extremos y uno en el centro de la máquina, en el soporte-motor.

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Las patas de anclaje sirven de soportes para fijar la máquina a pared y suelo, a donde se anclan por el interior del soporte, mediante tornillos. Opcionalmente la máquina podría ser autoportante, colocando en las patas los contrapesos adecuados.

El panel está articulado con respecto a las patas de anclaje mediante un juego de casquillos móviles.

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laterales del panel y a las patas de anclaje con sus correspondientes soportes.

El movimiento de la cinta, se consigue gracias a un motorreductor con freno, equipado con piñón. que transmite el movimiento al eje superior de la máquina.

Las presas de escalada son de resina, de formas irregulares y diferentes entre si en tamaños y formas. Se encuentran distribuidas sobre los distintos listones, atornilladas a los mismos. Gracias a las perforaciones, se puede cambiar esta distribución cuantas veces sea necesario, para simular las vías reales. o simplemente por necesidades del entrenamiento. Para el atornillado, cada perforación lleva embutida una tuerca. Las presas son fácilmente accesibles para su montaje y desmontaje.

El control de la máquina se consigue gracias a un microcontrolador con display, cuyas funciones aparecen más adelante en un cuadro descriptivo de la programación.

La velocidad de la cinta puede programarse para que sea constante a lo largo de todo el recorrido, o bien variable en función de la posición del escalador, gracias a los sensores de proximidad. Se incluyen ocho sensores, cuatro a cada lado de la máquina, dos para aceleración en la parte superior, uno para deceleración y uno de paro, ambos en la parte inferior.

Adicionalmente, un sensor de peso para arranque, colocado en la parte baja de la máquina, detecta si el escalador se ha subido a la máquina, para ponerla en marcha, o bien si ha caído, en cuyo caso se para.

Los motores de desplome están protegidos contra sobreintensidades debidas a eventuales sobrepesos, por que se suba más gente de la permitida.

Opcionalmente, en lugar de los sensores de infrarrojos, para controlar la velocidad se pueden utilizar ultrasonidos, colocados en las barras superiores, siendo un control de velocidad más estable, dada la continuidad de la señal (entre O y 10 V) en lugar de los pulsos del sistema de infrarrojos.

También existe otro sensor de proximidad, que detecta y cuenta las pletinas a las que va atornillado cada listón con el fin de registrar la distancia recorrida, con el fin de controlar la longitud de la vía.

La automatización de la máquina comprende también un sistema para la detección de principio escalada, que posiciona la cinta en el lugar correspondiente y a partir del cual comienza la vía programada. Se consigue gracias a un detector de proximidad colocado en la parte posterior de uno de los listones. Para que este listón, que actúa como final de carrera, pueda ser reconocido por el usuario, está pintado en otro color

de la pata de anclaje derecha, así como dos setas de emergencia, que se ubican en las

respectivas patas de anclaje. Las barras superiores son un elemento adicional de seguridad, y en su caso como alojamiento del sistema de ultrasonidos que puede instalarse opcionalmente.

El controlador instalado regula tres variables: velocidad, desplome y longitud de la vía. A su vez hay tres programas posibles, con distintos valores de cada una de éstas variables. En el cuadro que figura a continuación aparecen todas las posibilidades de regulación:

DESPLOME LONGITUD

PROGRAMA VELOCIDAD

Fija Se puede programar hasta un máximo Fija

Adaptable según el ritmo

Fija

prefijado. A partir de del usuario, mediante ese máximo essensores posición Ilimitada.

Se puede configurar una vía, programando

múltiples variaciones de inclinación y longitud

determinada

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Esta regulación se realiza mediante el microcontrolador anteriormente descrito, siendo posible la instalación de otro tipo de controlador con otra programación, e incluso pudiendo realizar el control directo por ordenador.

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Descripción de las figuras Para la total comprensión de lo descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos que, con carácter ilustrativo y no limitativo, representan un modelo de realización preferente de la máquina de escalada automatizada.

Figura. 1 Representa esquemáticamente la estructura (1), en vista frontal y posición vertical, formada por dos montantes verticales(1 a) a los que se fijan dos travesaños (1 b) que le confieren rigidez. Además, dos ejes en parte inferior y superior (1 e) para soportar el sistema de poleas, y las patas de anclaje (6), ancladas al suelo y a la pared.

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Figura. 2 Representa esquemáticamente desplomada con respecto a la vertical. la estructura como conjunto (1), en posición

compuesta por listones de madera (3) montados sobre un sistema de poleas y cadenas (2). El sistema de sujeción listones-cadena, mediante pletinas (4) atornilladas a la misma.

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Aparece el tensor central de la estructura (17), que se fija al travesaño superior, soporta el motor de la cinta (5), que se emplaza en la parte superior de la máquina. al cual se

Figura 4. Representa un detalle del sistema de anclaje de los motores de desplome (7) mediante sus respectivos soportes (14). El panel se articula respecto a las patas mediante un juego de casquillos (13)

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Figura 5. Representa un detalle de la posición de los sensores de deceleración (8) y paro (9). Dichos sensores van fijados a la estructura mediante imán, por lo que se puede modificar su posición. En la superficie accesible de ambas pata de anclaje (6), se encuentran las dos setas de emergencia (11) y el cuadro general en el interior de la pata derecha (12)

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Figura 6. Representa la máquina completa, en posición desplomada, donde se aprecia la colocación de las presas de escalada (16) instaladas en los listones de madera (3) El soporte (14) de los motores de desplome (7} se ancla a la estructura (1) y a las patas de anclaje (6). Los sensores de aceleración (10) están colocados a ambos lados del panel, en la parte superior del montante. Los sensores de deceleración (8) y paro (9) en la parte inferior del mismo. El controlador (17) instalado en un lateral de la estructura. El listón que marca el inicio de programa (15) se destaca pintándolo en un color diferente.

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Los elementos que aparecen en estas figuras son los siguientes: (1) Estructura: (1 a) montantes estructura, (1 b) travesaños, (1 e) ejes transversales, (2) sistema de poleas y cadena, (3) listones de madera, (4) pletinas de sujeción listones, (5) motor de movimiento de la cinta, (6) patas de anclaje, (7) motores de husillos para desplome, (8) sensor de deceleración, (9) sensor de paro, (1 O) sensor de aceleración, (11) setas de emergencia (12) cuadro eléctrico general, (13) casquillos anclaje panel (14) soporte de los motores de desplome, (15) listón de inicio de recorrido, (16) presas de escalada, (17) microcontrolador.

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Ejemplo de realización preferente La estructura portante (1) . formada por dos montantes (1a) fabricados en chapa plegada de acero, unidos mediante dos travesaños también en acero (1 b) colocados en la parte superior e inferior del panel. De dimensiones 2,5mx3m, pues son las mínimas consideradas para que la máquina sea operativa. La estructura tiene doble anclaje al suelo y a la pared.

La cinta transportadora fabricada por 42 listones (3) de madera de pino, de baja torsión y gran ligereza. De dimensiones: 150 mm. de anchura y 35mm. de espesor, y atornillados mediante pletinas metálicas (4) a dos cadenas que a su vez giran sobre poleas dentadas,

los ejes en acero de diámetro.40mm.

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Cada uno de los listones de madera (3) está perforado a intervalos de 150mm., lo que permite variar la posición de las presas de escalada (16). Cada perforación lleva embutida una tuerca de M8. Asimismo, los listones están recubiertos de una imprimación antideslizante que mejora la adherencia.

Para el movimiento de la cinta se utiliza en esta realización preferente un motor eléctrico (5), equipado con piñón de 80mm. que transmite el movimiento al eje superior de la máquina (1 e)

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El desplome se consigue con dos motores de husillos (7). Se trata de actuadores lineales monofásicos con bloqueo .. En este caso los motores son eléctricos a 24V, pero opcionalmente es posible utilizar para la máquina otras fuentes de alimentación.

Los soportes para los motores de desplome (14), estructura (1 a) y a las patas de anclaje panel (6)

se fijan sobre los montantes de la

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Las patas anclaje panel (6) Se anclan al suelo y a la pared por su parte interior, mediante tornillos. El panel se fija a las patas de anclaje mediante un juego de casquillos móviles (13)

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Las setas de emergencia(11), sobre la superficie de ambas patas de anclaje. La caja de mandos(12), ubicada en el interior de la pata de anclaje derecha, comprende: Diferencial general 2*40A 30mA, Pía 2*16 A (potencia motores), Pía 2*10 A (control), Filtro EMC para variador, Filtro EMC para control., Variador velocidad motor cinta y Control motores desplome

La automatización se consigue mediante un microcontrolador con display(17), que está configurado para tres programas, combinando las tres variables: longitud, inclinación y velocidad, según el siguiente cuadro.

Las posibilidades de regulación de esta realización preferente son las siguientes:

PROGRAMA VELOCIDAD DESPLOME LONGITUD

1 Fija

Fija Se puede elegir hasta 30mts. A partir

2 Adaptable según el ritmo Fija

de 30 mts. Ilimitada.

del usuario, mediante 3

sensores posición Se puede configurar una vía, con hasta 6 variaciones de inclinación y 20mts. de longitud por cada estado de inclinación, es decir, hasta un total de 120m de escalada ininterrumpida con distintos desplomes.

instalados, cuatro a cada lado de la máquina, dos para aceleración(1 O) en la parte superior, uno para deceleración(8) y uno de paro(9), ambos en la parte inferior, todos ellos colocados sobre el montante de la estructura (1 b) mediante imanes, que permiten modificar su posición ,

5 Además, hay un sensor de peso para arranque, colocado en una de las patas.

Motores de desplome protegidos contra sobreintensidades debidas a eventuales sobrepesos,

Detección de principio escalada: consiste en un detector de proximidad colocado en la parte posterior de uno de los listones, que para poder ser reconocido por el usuario, está pintado en otro color (15)

1 O Medidor del recorrido mediante otro sensor de proximidad, que detecta las "chapas" colocadas detrás de cada listón ..

A continuación se describe el funcionamiento de la mAquina en el caso concreto de esta realización preferente y la configuración de su programación:

• Se conecta la máquina a la red. 15 • Se selecciona en el display el programa deseado (1 ,2 O3)

•

La máquina se sitúa en su posición inicial gracias al final de carrera (Uno de los listones está pintado en otro color, con el fin de marcar el inicio del programa).(15)

•

Ahora el escalador puede subirse al panel

o Se comienza a escalar según el programa elegido (1, 2 o 3). 20 o Con el programa 1, el escalador se adapta a la velocidad de la máquina:

o Si se ha programado longitud máxima, al alcanzarla la máquina se para

o Si no se ha programado longitud máxima, la máquina sigue funcionando indefinidamente, excepto si el escalador cae, en cuyo caso se para.

• Con los programas 2 o 3 entran en funcionamiento los sensores de posición: 25 o Si el sensor de aceleración detecta ~ aumenta la velocidad

o Si el sensor de deceleración detecta ~ disminuye la velocidad

o Si el sensor de paro detecta ~ la máquina se detiene

• Con el programa 3 el desplome puede variar hasta seis veces en una misma vía,

siendo posible recorrer hasta 20mts en cada una de las configuraciones del desplome. 30 • Una vez terminada la vía la máquina se detiene.

• Si el escalador se cae la máquina se detiene.

Esta realización preferente aquí descrita es solamente uno de los modos de construcción que se pueden llevar a cabo, pudiendo variarse los materiales empleados en la fabricación de los distintos componentes, así como los elementos existentes en el mercado que han sido

35 utilizados.

Claims (7)

1. Reivindicaciones

   1. Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y práctica de la escalada que comprende: Una estructura portante fabricada en acero (1) sobre la que se mueve una cinta transportadora, cuya banda está formada por listones de madera (3) que se fijan mediante

   5 pletinas(4) a dos cadenas que a su vez giran respecto a sus respectivas poleas dentadas, y en la cual se colocan las presas de escalada (16), recibiendo todo este conjunto el nombre de panel, articulándose éste con respecto a las patas de anclaje (6).

   Caracterizada por estar dotada de movimiento de abatimiento del panel con respecto a las patas de anclaje, y movimiento de desplazamiento de la cinta transportadora con respecto 1 O a la estructura con velocidad constante o variable.
2. 2. Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y practica de la escalada, de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el movimiento de la cinta se consigue gracias a un motor (5}, equipado con un piñón que transmite el movimiento a una polea dentada, fijada al eje superior de la máquina, siendo el movimiento de la cinta en sentido descendente, y su velocidad de

   15 avance controlada gracias a los sensores de posición, o prefijada en el controlador.
3. 3. Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y practica de la escalada, de acuerdo con la reivindicación 1 que desploma de forma selectiva, manual o programada, con respecto a la vertical, consiguiéndose el desplome mediante dos actuadores lineales con bloqueo (7), que se fijan a los montantes de la estructura (1a) y a las patas de anclaje (6}, a las cuales se ancla

   20 asimismo el panel gracias a un juego de casquillos móviles (13}, siendo las distintas configuraciones de inclinación controladas gracias al sistema de automatización, pudiendo ser dicha inclinación constante o variable durante un mismo recorrido.
4. 4. Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y práctica de la escalada, de acuerdo

   con la reivindicación 1, 2 y 3 cuya automatización se consigue gracias a un microcontrolador 25 con display, que actúa sobre la velocidad, el desplome y el recorrido de la cinta.

5. 5.

   Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y práctica de la escalada, de acuerdo con la reivindicación 1, 2 y 3 cuyos movimientos son controlados por ordenador.

6. 6.

   Una máquina para entrenamiento, aprendizaje y practica de la escalada de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, que se caracteriza por ser autoportante, para lo cual su

   30 anclaje se realiza exclusivamente al suelo, gracias a la instalación de contrapesos en las patas de anclaje, con todos los elementos y medios necesarios para dotarla de la estabilidad necesaria e impedir el vuelco de la misma.
7. 7. Una máquina de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 de mayor anchura que la indicada en el ejemplo de realización preferente (2,5m), siendo el límite de dicha anchura

   progresa en vertical, pueda realizar varios movimientos transversales y/o diagonales.