HU201248B - Ellenálláskifejtő szerkezet, különösen testedző sporteszközökhöz - Google Patents

Abstract

Ellenálláskifejtő szerkezet, különösen testedző sporteszközökhöz, amely egy készülékházban (1) forgathatóan ágyazott kötéldobra (2) felcsévélt alaphelyzetű kötelet (3) és a kötéldobot (2) ezen alaphelyzetbe visszamenesztő előfeszített rugóelemet, különösen spirálrugót (4) tartalmaz. Lényege, hogy a kötéldoboz (2) beállítható, előválasztott súrlódóerővel felszorított fékező egysége (5) van, és a fékező egység (5), valamint egy a készülékházban (1) elfordulásmentesen rögzített tengely (60) közé egy egylrányban szabadonfutó tengelykapcsoló (6) van beiktatva. A fékező egység (5) célszerűen a kőtéldob (2) egy belső, körbenfutó bordájára (20) egy-egy súrlódó fékbetét (50) közbeiktatásával kótoldalról felszorított egy-egy tárcsafélből (511, 512) álló osztott tárcsás (51) egységként van kialakítva. A tárcsafelek (511,512) egymás felé tengelyirányban egy állítóanyával (52) beállítható terhelésű tárcsarugóval (53) vannak előfeszítve, amely meghatározza a kötél (3) kihúzásával szemben kifejtett súrlódó féknyomatékot,tehát a kihúzáshoz legyőzendő, lényegében állandó erőt. (1. ábra)

Description

A találmány tárgya ellenálláskifejtő szerkezet, különösen testedző sporteszközökhöz, amely egy kószülókházban forgathatóan ágyazott kötéldobra felcsévélt alaphelyzetű kötelet és a kötéldobot ezen alaphelyzetbe visszamenesztő előfeszített rugóelemet, különösen spirálrugót tartalmaz.

Rugós testedző eszközökként általánosan elterjedtek az ún. expanderek, amelyek jellemző tulajdonsága, hogy a kihúzáshoz szükséges erő a megnyúlás (a rugóút) arányában lineárisan növekszik. A teljesen kihúzott eszköz megtartása a kihúzási folyamat végén Igényli a legnagyobb erőt, és ekkor III. vlsszaengedéskor nem ritkán húzódásos, rándulásos, vagy nyitott rugós expadereknél becsipődéses balesetek fordulnak elő.

Ismeretesek különösen a különböző kondicionáló, testedző gépekhez is olyan ellenálláskifejtő szerkezetek, amelyek egy kötóldobra felcsévélt kötélre ugyancsak a kihúzott kötélhosszal, tehát a kötóldob elfordulási szögével egyenesen arányos kihúzási ellenállást fejtenek ki, amelyet az eszköz használójának kell legyőznie. Ezek hátránya ugyancsak a viszonylagos balesetveszélyesség, ami az eltárolt rugóerő szükséges nyagyságából ered. További hátrány, hogy a testedzéshez legyőzendő rugóerő kívánt és szükséges nagysága miatt az Ilyen ismert szerkezetek jelentős méretű és tömegű, fáradásos törésre hajlamos rugóelemek, különösen spirálrugók beépítését teszik szükségessé.

Fiziológiailag ós gyakorlati; kísérleti úton egyaránt igazolt megfigyelések szerint testedzési célra kedvezőbbnek bizonyultak az olyan ellenálláskifejtő szerkezetekkel ellátott testedző sporteszközök, amelyeknél a legyőzendő ellenállás nem függ a kifejtési, elmozdulási úthossztól. Ilyen szerkezetekként eddig tárcsák körül terelt kötélre, III. kötélzetekre felfüggesztett súlyok váltak ismeretessé. Ezek hátránya viszont s jelentős beépítési helyigény, valamint a jelentős környezeti zajártalommal járó működésmód.

A találmány célja olyan ellenálláskifejtő szerkezet kialakítása, amely gyakorlatilag veszélytelen, csekély beépítésű helyigényű, a legkülönösebb típusú testedző, kondicionáló eszközökben ós berendezésekben moduljellegű építőelemként széles körben felhasználható, a kihúzási, elmozdulási úttól lényegében független legyőzendő ellenállást fejt ki, amelynek névleges értéke viszonylag széles tartományban előválasztható ill. beállítható.

A kitűzött célt olyan tárgyi ellenálláskifejtő szerkezet kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynek találmányunk szerint a kötéldobhoz beállítható, előválasztott súrlódóerővel felszorított fékező egysége van, és a fékező egység, valamint egy a készülékházban elfordulásmentesen rögzített tengely közé egy egyirányban szabadonfutó tengelykapcsoló van beiktatva.

Előnyösnek bizonyultak a találmány szerinti ellenálláskifejtő szerkezet olyan kivitelei, ame2 lyeknek a kötóldob egy belső körbenfutó bordájára előnyösen egy-egy súrlódó fékbetét közbeiktatásával kétoldalról felszorított egyegy tárcsafélből álló osztott tárcsás fékező egysége van, amelyben a tárcsafelek egymással legalább egy menesztőcsap révén együttforgó nyomatékátvivő menesztőkapcsolatban vannak, és egymáshoz képest tengelyirányban legalább egy, külső kerületi tartományában az egyik tárcsafél körbenfutó peremére, belső furatkerületén pedig egy a másik tárcsafél külsőmenetes agyrészén elforgatással tengelyirányban meneszthető állítóanya a feltámaszkodó tárcsarugóval vannak előfeszítve.

Különösen kompakt, csekély beépítési helyigényű szerkezeteket alakíthatunk ki olyan konstrukciós megoldással, amelyre jellemző, hogy a fékező egység, az előnyösen görgős tengelykapcsoló, valamint az alaphelyzetbe visszamenesztő spirálrugó egyaránt a kötéldob palástjával határolt tértartományban van elhelyezve.

A kötél zavarmentes és kímélő felcsévélését segítik elő az olyan kivitelek, amelyeknél a kötéldob palástján egy spirálmenetszerű folytonos kötélhorony van kialakítva. Célszerűnek bizonyult végül, ha a találmány szerinti ellenálláskifejtő szerkezetnek egy a kötéldobhoz hozzárendelt kötélfelvezető egysége is van, amely egy a dobpalásttal párhuzamos tengelycsapon szabadonfutóan és tengelyirányban elmozdulóan ágyazott peremes tárcsából áll, amelynek pereme benyúlik a dobpaláston kiképzett kötélhoronyba.

A találmány szerinti ellánállásklfejtő szerkezettel felszerelt és működő testedző eszközök esetén a kötél kihúzásakor legyőzendő erő közel állandó, nagysága előzetesen beállítható. Az alaphelyzetbe visszamenesztő erő Is közelítőleg állandó, de alacsony értékű, amennyi éppen csak a visszahúzáshoz szükséges és elegendő.

A kötél kihúzásakor a kötéldob csak a beépített fékező egység fékhatása ellenében tud forogni, mivel a tengelykapcsoló ilyenkor (ebben a forgásirányban) zár. A fékerő állítható. A kihúzás során a kötéldob felhúzza a visszamenesztő, viszonylag gyenge spirálrugót. Visszaengedése során a kötóldob szabadon fut, mivel a tengelykapcsoló ebben a forgásirányban old, tehát a fékező egység nem működik, féknyomaték nincs. Kísérleteink során kedvezőnek találtuk az olyan méretezésű szerkezeteket, amelyeknél a spirálrugó visszahúzó, alaphelyzetbe visszamenesztő erejének közepes értéke mintegy 50 N (5 kp), a kihúzáskor legyőzendő állandó értékű erő (a fékhatással ébresztett súrlódó ellenállás) pedig 50 N és 500 N (5 kp és 50 kp) között fokozatmentesen előválasztható, beállítható volt.

A találmány szerinti ellenálláskifejtő szerkezet kialakítható mint az Ismert expandert helyettesítő egyszerű húzóeszköz, amennyiben a kötél szabad végét és a készülékházat megfelelő kézi fogantyúkkal látjuk el. Alkalmazási területe ugyanakkor kiterjeszthető az egyre

-2HU 201 248 Β szélesebb körben használt különböző edzőgépekben (fekvő-, húzó-, tolópadok, evezős eszközök stb.) a jelenleg használt, nehézkesen kezelhető, nagytömegű ós zajos működésű súlyok, valamint a bevezetőben említett nemlineáris rugószerkezetek kiváltására is.

A találmány lényegét az alábbiakban egy csupán példaképpen) kiviteli alak kapcsán a csatolt rajzra hivatkozással Ismertetjük részletesebben Is. A rajzon az

1. ábra az Ismertetendő példaképpeni ellenálláskifejtő szerkezet félmetszet-félnézete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti szerkezet részben felhasított oldalnézeti vázlata, míg a

3. ábra a szerkezet jelleggörbéjét bemutató vázlat.

Az 1. és 2. ábrán szerkezeti részleteiben bemutatott példaképpeni találmány szerinti szerkezet 1 kószülékházban forgathatóan ágyazott 2 kötóldobra felcsévélt alaphelyzetű 3 kötelet, és a 2 kötóldobot ezen alaphelyzetbe visszahúzó előfeszített 4 spirálrugót tartalmaz. A 4 spirálrugó egy széles, lapos acélszalagból archimédeszi spirállá tekercselt csekély rugóállandójú rugóelem, amelynek egyik vége az 1 készülékházhoz képest helytálló 60 tengelyhez, másik vége a 2 kötóldob dobpalástjának belső felületéhez van rögzítve. A 3 kötél kihúzása során bekövetkező kötéldob-elfordulással a 4 spirálrugót csekély mértékben felhúzzuk, de csupán annyira, hogy a2 a 2 kötóldobot a 3 kötelet felcsévélt állapotban tartó alaphelyzetóbe vigye vissza. A találmány szerinti szerkezet további fő szerkezeti egységeit alkotja egy a 2 kötéldobhoz beállítható, előválasztható nyomóerővel felszorított súrlódó 5 fékező egység, és egy az 1 készülékházban elfordulásmentesen rögzített 60 tengely, valamint az 5 fékező egység 51 tárcsájának 512 tárcsafele közé beiktatott, egyik forgásirányban nyomatékátvivő kapcsolatot létesítő, befeszülő 61 görgőkkel rendelkező, a másik irányban oldó, tehát szabadonfutó 6 tengelykapcsoló. Az adott példaképpeni szerkezeti kialakítás esetében az 5 fékező egység, a 6 tengelykapcsoló és a 4 spirálrugó csekély helyigényű kompakt konstrukciós megoldással a 2 kötéldob belsejébe, tehát az annak dobpalástjával határolt tértartományba van beépítve. Az S fékező egység a 2 kötéldob egy belső körbenfutó 20 bordájának oldalfelületeire egy-egy hőálló szerkezeti anyagú súrlódó 50 fékbetét közbeiktatásával kétoldalról felszorított egy-egy 511,512 tárcsafélből álló osztott 51 tárcsát tartalmaz. Az 511, 512 tárcsafelek egymással 54 menesztőcsapok révén együttforgó nyomatókátvivő kapcsolatban vannak és egymáshoz és a 50 fékbetétekhez képest tengelyirányban 53 tárcsarugókkal vannak előfeszítve. Az 53 tárcsarugók külső kerületi tartománya az 511 tárcsafél körbenfutó 5110 peremére, belső furatkerületük pedig egy az 512 tárcsafél külső menetes 5120 egyrészén elforgatással tengelyirányban meneszthető, ezzel az 53 tárcsarugók előfeszítését változtató 52 állítóanyára van feltámasztva. A 2. ábrán látható, hogy az 1 kószülókház egy célszerűen íves 10 nyílással rendelkezik, amelyen át az 52 állítóanya kerülete hozzáférhető, és az 52 állítóanya elforgatásával az 5 fékező egység fékező súrlódónyomatéka kívánt értékre előválasztható, beállítható.

A 2 kötéldob palástján egy a 3 kötelet rendezetten felcsévélt állapotban befogadó spirálmenetszerű folytonos 21 kötélhorony van kialakítva. A példaképpeni találmány szerinti szerkezetnek végül egy 2 kötéldobhoz hozzárendelt 7 kötólfelvezető egysége Is van, amely egy a dobpalásttal párhuzamos 70 tengelycsapon szabadonfutóan és tengelyirányban elmozdulóan ágyazott 71 tárcsából áll. A 71 tárcsa megnövelt átmérőjű 710 pereme benyúlik a dobpaláston kiképzett 21 kötélhoronyba.

A találmány szerinti ellenálláskifejtő szerkezet működésmódja a következő:

Amikor a 3 kötelet szabad végénél húzva a 2 kötéldobról lefejtjük, tehát az 1 készülékházból kihúzzuk, akkor a 2 kötéldobot a 2. ábra szerinti nézetben az óramutató járásával ellentétes értelmű forgásra kényszerítjük. Ebben a forgásirányban azonban a 6 tengelykapcsoló zár, tehát a 60 tengely és az 5 fékező egység 51 tárcsája, ezzel az 1 készülékház és az 51 tárcsa 511, 512 tárcsafelei között elfordulás nem jöhet létre. A 2 kötéldob tehát kénytelen az 50 fékbetétekkel ellátott 20 borda kétoldalára az 53 rugótárcsák 511 ós 512 tárcsafelek révén közvetített, 52 állítóanyával beállított nyomóerejével keltett és fenntartott súrlódó féknyomaték ellenében forogni, azaz a 3 kötél lehúzása a 2 kötéldobról (az expander kihúzása”) csak ezen súrlódó féknyomatékkal keltett ellenállásnál nagyobb, de állandó húzóerővel lehetséges. A 3 kötél kihúzása során azonban a már említett módon „felhúzzuk a 4 spirálrugót is, amelynek a kihúzott kötélhosszal enyhén növekvő ellenállása hozzáadódik az 5 fékező egység fentebb részletezett ellenállásához. A 4 spirálrugó csekély rugóállandója miatt azonban a szerkezet eredő ellenállása csak elhanyagolható mértékben lesz eltérő a kívánt állandó értéktől.

A 3 kötélre kifejtett húzóerő megszüntetésekor a 2 kötóldobra csupán a 4 spirálrugóban eltárolt visszatérítő erő hat. Ez azonban elegendő a 3 kötél 2 kötéldobra történő visszacsóvóléséhez, tehát a kiindulási alaphelyzet visszaállításához, mivel ebben a kötéldob-forgáslrányban a 6 tengelykapcsoló old, Igy a 2 kötéldob együtt szabadon elforog az 51 tárcsa a 60 tengely körül, az 5 fékező egység tehát hatástalan. A 7 kötélfelvezető egység úgy működik, hogy a spirálmenetes 21 kötólhoronyba benyúló 710 perem a 2 kötéldob mindkét irányú forgómozgása során tengelyirányú menesztőkapcsolatot tart fenn a 70 tengelycsapon ágyazott 71 tárcsa és 21 kötélhorony között, és ezzel a felcsévélós során a 3 kötelet támasztva annak kedvező felfutását segíti elő, azt mintegy felvezeti a 2 kötéldobra.

A 3. ábrán feltüntetett jelleggörbe jól érzékelteti, hogy a kihúzott s kötélhossz függvényében csak enyhén növekszik, lényegében állandó a 3

-3HU 201 248 B találmány szerinti ellenálláskifejtő szerkezet kötéllefejtéshez, tehát a kötél kihúzásához legyőzendő eredő F1 ellenállása. Az alsó F2 görbe a 4 spirálrugó által a kötélre kifejtett erőt érzékelteti, amely kihúzáskor szuperponálódlk az 5 fékező szerkezet F2 — F1 = const. értékre beállított súrlódó ellenállására, a kötél visszaengedésekor pedig elegendő a kötél felcsévéléséhez, tehát a szerkezet alaphelyzetének visszaállításához.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Ellenálláskifejtő szerkezet, különösen testedző sporteszközökhöz, amely egy készülékházban forgathatóan ágyazott kötóldobra felcsévélt alaphelyzetű kötelet és a kőtéldobot ezen alaphelyzetbe vlsszamenesztő előfeszített rugóelemet, különösen spirálrugót tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a kötéldobhoz (2) beállítható, előválasztott súrlódóerővel felszorított fékező egysége (5) van, és a fékező egység (5), valamint egy a készülékházban (1) elfordulásmentesen rögzített tengely (60) közé egy egyirányban szabadonfutó tengelykapcsoló (6) van beiktatva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti ellenálláskifejtő szerkezet, azzal jellemezve, hogy a kötóldob (2) egy belső körbenfutó bordájára (20), előnyösen egy-egy súrlódó fékbetét (50) közbeiktatásával, kétoldalról felszorított egy-egy tárcsafélből (511,512) álló osztott tárcsás (51) fékező egysége (5) van, amelyben a tárcsafelek (611, 512) egymással legalább egy menesztőcsap (54) révén együttforgó nyomatókátvlvő menesztőkapcsolatban vannak, és egymáshoz

   5 képest tengelylrányban legalább egy, külső kerületi tartományában az egyik tárcsáiéi (511) körbenfutó peremére (5110), belső furatkerületén pedig egy a másik tárcsától (512) külsőmenetes agy részén (5120) elforgatással tengely10 irányban meneszthető állítóanyára (52) feltámaszkodó tárcsarugóval (53) vannak előfeszítve.
3. 3. Az 1. vagy 2. Igénypont szerinti ellenálláskífejtő szerkezet, azzal jellemezve, hogy a

   15 fékező egység (5), az előnyösen görgős (61) tengelykapcsoló (6), valamint az alaphelyzetbe vlsszamenesztő spirálrugó (
4. 4) egyaránt a kőtéldob (2) palástjával határolt tértartományban van elhelyezve.

   20 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti ellenálláskifejtő szerkezet, azzal jellemezve, hogy a kötóldob (2) palástján egy spirálmenetszerű folytonos kötélhorony (21) van kialakítva.
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti

   25 ellenálláskifejtő szerkezet, azzal jellemezve, hogy a kötéldobhoz (2) hozzárendelt kötélfelvezető egysége (7) Is van, amely egy a dobpalásttal párhuzamos tengelycsapon (70) szabadonfutó és tengelylrányban elmozdulóan ágya30 zott peremes (710) tárcsából (71) áll, amelynek pereme (710) benyúlík a dobpaláston kiképzett kötélhoronyba (21).