IT201800005258A1

IT201800005258A1 - Vogatore perfezionato.

Info

Publication number: IT201800005258A1
Application number: IT102018000005258A
Authority: IT
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-11-11

Description

Vogatore perfezionato.

La presente invenzione riguarda un vogatore perfezionato.

Più dettagliatamente l’invenzione concerne un vogatore perfezionato equipaggiato con un sistema di rilevazione della coppia motrice, studiato e realizzato in particolare per consentire la misurazione della coppia motrice che agisce sull’albero durante il funzionamento del vogatore stesso.

Nel seguito la descrizione sarà rivolta ad un vogatore ad aria, ma è ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questa tipologia specifica di vogatore.

Com’è ben noto, il vogatore, detto anche remoergometro o “rowing ergometer”, è una macchina ginnica che consente ad un utilizzatore di effettuare un allenamento che simula una vogata, riproducendo i movimenti che un canottiere compie in barca.

Mediante il vogatore quindi è possibile effettuare un allenamento specifico anche durante il periodo invernale, in cui spesso i corsi d’acqua non sono praticabili.

Il vogatore comprende sostanzialmente un telaio allungato, avente una parte posteriore ed una parte anteriore. Su detto telaio è disposta superiormente una rotaia, sulla quale è accoppiata scorrevolmente una seduta.

Detto vogatore comprende anche un meccanismo di trasmissione ed un freno ad aria, installati in genere sulla parte anteriore di detto telaio, supportati da un albero. Detto meccanismo di trasmissione comprende un manubrio e organi di trasmissione, collegati a detto freno. In tal modo, l’utilizzatore, tirando il manubrio e agendo con le gambe su una pedana, fa scorrere detta seduta ed aziona il freno ad aria, simulando una vogata.

Il freno ad aria può essere installato in qualsiasi punto del telaio, come ad esempio nella parte posteriore o in quella centrale della rotaia o superiormente o inferiormente alla rotaia stessa.

I freni ad aria comprendono in genere una ventola, che oppone una resistenza alla forza impiegata dall’utilizzatore durante la vogata.

Detta ventola è collegata, come detto, a detti organi di trasmissione, come una catena, una corda o una catena.

Detti organi di trasmissione passano, in particolare, da una posizione di inizio corsa, ad una posizione di fine corsa, in cui il manubrio viene tirato dall’utilizzatore.

Al termine dell’esercizio, gli organi di trasmissione ritornano nella posizione di inizio corsa mediante un sistema di richiamo elastico.

Come è noto una vogata è in genere composta da due fasi: una prima fase caratterizzata da una forza elevata, in cui l’utilizzatore deve spostarsi da detta posizione anteriore verso detta posizione posteriore del telaio impugnando il manubrio ed esercitando una trazione sulla catena, per mettere in movimento il freno ad aria, ed una seconda fase di rilascio a bassa intensità in cui l’utilizzatore si riporta in detta posizione anteriore e gli organi di trasmissione vengono richiamati dal sistema di recupero elastico.

Alcuni vogatori noti sono anche provvisti di monitor, che consente di visualizzare i dati dell’allenamento, come la distanza percorsa, il ritmo della vogata, le calorie bruciate, la velocità media e la frequenza cardiaca dell’utilizzatore.

I vogatori noti sono sprovvisti di sistemi per la misurazione ed il calcolo della potenza sviluppata dall’utilizzatore durante l’esecuzione delle vogate.

Alla luce di quanto sopra, è, pertanto, scopo della presente invenzione quello di fornire un vogatore perfezionato mediante il quale un utilizzatore possa conoscere il valore di potenza sviluppata durante lo svolgimento di una o più vogate.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire un vogatore perfezionato che consenta all’utilizzatore di avere un riscontro della qualità del suo allenamento in tempo reale, in modo da consentirgli eventuali correzioni durante la vogata.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un vogatore perfezionato per l’esecuzione di esercizi ginnici assimilabili a vogate e simili, comprendente una struttura di supporto, un organo di trasmissione del moto, installato su detta struttura di supporto, mezzi di azionamento, azionabili da un utilizzatore ed accoppiati a detto organo di trasmissione del moto, detti mezzi di azionamento essendo mobili tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro, in cui detto organo di trasmissione del moto è posto in rotazione, un dispositivo di misurazione di coppia, accoppiato a detto organo di trasmissione del moto, per la rilevazione della coppia generata su detto organo di trasmissione del moto a seguito dell’azionamento di detti mezzi di azionamento da parte di detto utilizzatore.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto dispositivo di misurazione di coppia è accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto, in modo da ruotare con esso a seguito dell’azionamento di detti mezzi di azionamento.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detto dispositivo di misurazione comprende un sensore di coppia, avente una prima ed una seconda boccola circolare, disposte adiacenti tra loro e solidali con detto organo di trasmissione del moto, in modo da ruotare con esso durante l’azionamento di detti mezzi di azionamento, dette prima e seconda boccola circolare essendo provviste sulla circonferenza rispettivamente di una prima ed una seconda pluralità di denti, almeno una sorgente luminosa in grado di emettere un raggio luminoso che attraversa dette prima e seconda pluralità di denti, durante la rotazione di dette prima e seconda boccola circolare, e un ricevitore di detto raggio luminoso atto a rilevare detto raggio luminoso emesso.

Ancora secondo l’invenzione, detti almeno una sorgente luminosa e ricevitore sono contrapposti tra loro rispetto a dette prima e seconda boccola circolare.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detti almeno una sorgente luminosa e ricevitore sono disposti entrambi in prossimità di detta prima boccola o entrambi in prossimità di detta seconda boccola.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detti mezzi di azionamento comprendono una catena, collegata ad una prima estremità ad un manubrio, che viene impugnato da detto utilizzatore, e ad una seconda estremità ad un sistema di richiamo elastico.

Ancora secondo l’invenzione, detto vogatore può comprendere un pignone dentato per l’accoppiamento tra detta catena e detto organo di trasmissione del moto, e detto organo di trasmissione del moto ruota secondo un primo verso, durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento, e ruota secondo un secondo verso, opposto a detto primo verso, durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto vogatore può comprendere almeno un dispositivo frenante, per frenare il moto di detto organo di trasmissione del moto, e detto dispositivo frenante è accoppiato a detto organo di trasmissione del moto mediante un meccanismo a ruota libera, in modo che detto dispositivo frenante ruoti secondo detto primo verso, sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento, che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detto vogatore può comprendere un dispositivo di rilevazione della velocità per rilevare la velocità di rotazione di detto elemento frenante durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Ancora secondo l’invenzione, detto dispositivo frenante comprende un elemento frenante che a sua volta comprende un disco ed una ventola, su detto disco essendo disposto un elemento di ritorno per detto dispositivo di rilevazione della velocità.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto dispositivo di rilevazione della velocità è un encoder ottico, e detto elemento di ritorno è un foro passante.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detto dispositivo di rilevazione della velocità è un sensore ad effetto Hall, e detto elemento di ritorno è un magnete.

Ancora secondo l’invenzione, detto vogatore può comprendere un meccanismo a ruota libera per l’accoppiamento tra detta catena e detto organo di trasmissione del moto, e detto organo di trasmissione del moto può ruotare secondo un primo verso, sia durante sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento, che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto meccanismo a ruota libera comprende un anello interno, accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto, ed un anello esterno solidale ad un pignone dentato accoppiato a detta catena.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detto vogatore può comprendere almeno un dispositivo frenante, per frenare il moto di detto organo di trasmissione del moto, e detto dispositivo frenante può essere accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto, in modo che detto dispositivo frenante ruoti secondo detto primo verso sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento, che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Ancora secondo l’invenzione, detto dispositivo di misurazione di coppia rileva anche la velocità di rotazione di detto organo di trasmissione del moto, durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto organo di trasmissione del moto è un albero.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detto dispositivo di rilevazione rileva anche la velocità di rotazione di detto organo di trasmissione del moto, durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra una vista schematica laterale del vogatore perfezionato oggetto della presente invenzione;

la figura 2 mostra vista esplosa della parte anteriore del vogatore di figura 1;

la figura 3a mostra una prima vista prospettica laterale di un componente della parte anteriore di una prima forma di realizzazione del vogatore di figura 1;

la figura 3b mostra una vista prospettica laterale di un particolare mostrato nella figura 3a;

la figura 4a mostra una seconda vista prospettica laterale del componente mostrato in figura 3a, in cui sono state rimosse alcune componenti del dispositivo di misurazione;

la figura 4b mostra una seconda vista prospettica laterale di un particolare mostrato in figura 4a, in cui sono state rimosse alcune componenti del dispositivo di misurazione;

la figura 5a mostra una prima vista prospettica laterale di un componente della parte anteriore di una seconda forma di realizzazione del vogatore di figura 1;

la figura 5b mostra una vista prospettica laterale di un particolare mostrato nella figura 5a;

la figura 6a mostra una seconda vista prospettica laterale del componente mostrato in figura 5a, in cui sono state rimosse alcune componenti del dispositivo di misurazione;

la figura 6b mostra una seconda vista prospettica laterale di un particolare mostrato in figura 6a, in cui sono state rimosse alcune componenti del dispositivo di misurazione;

la figura 7 mostra una vista schematica dello sviluppo lineare di due componenti del sensore di coppia, sovrapposti tra loro, per effettuare una misurazione di luce e tempo;

la figura 8 mostra una vista schematica dello sviluppo lineare di due componenti del sensore di coppia, parzialmente sovrapposti tra loro, per effettuare una ulteriore misurazione di luce e tempo; e la figura 9 mostra una vista schematica dello sviluppo lineare di due componenti del sensore di coppia, non sovrapposti tra loro, per effettuare una misurazione di tempo.

Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici.

Facendo riferimento alla figura 1, il vogatore perfezionato 1 oggetto della presente invenzione comprende una telaio allungato 2, comprendente a sua volta una traversa 20, provvista superiormente di una rotaia 20a, una seduta 3, come un sedile, scorrevolmente montato su detta rotaia 20a, un braccio di supporto 5 accoppiato a detto telaio allungato 2, un organo di trasmissione del moto come un albero 6, accoppiato in modo girevole a detto telaio allungato 2 mediante detto braccio di supporto 5, almeno un dispositivo frenante 4, accoppiato a detto albero 6, mezzi di azionamento 8 di detto almeno un dispositivo frenante 4, un dispositivo di misurazione 7 della coppia motrice generata su detto albero 6 in uso, accoppiato a detto albero 6 ed una unità logica di controllo U.

In particolare, detto telaio allungato 2 è provvisto di una parte anteriore 21 ed una parte posteriore 22, opposta a detta parte anteriore 21.

Detto telaio allungato 2 è provvisto anche di piedi di supporto 211 - 212 per l’appoggio di detta traversa 20 su una base di appoggio, come il pavimento.

In corrispondenza di detta parte anteriore 21, su detta traversa 20, è posizionata una coppia di pedane 23 per l’appoggio ed il blocco dei piedi di detto utilizzatore durante lo svolgimento delle vogate.

In una forma di realizzazione alternativa di detto vogatore perfezionato 1, detta coppia di pedane 23 è scorrevolmente accoppiata a detta rotaia 20a, mentre detto sedile 3 è fisso.

Tornando alla forma di realizzazione rappresentata in figura 1, detto sedile 3 è scorrevolmente accoppiato a detta rotaia 20a, per consentire la seduta di un utilizzatore durante lo svolgimento delle vogate su detto vogatore perfezionato 1, spostandosi da detta parte anteriore 21 verso detta parte posteriore 22 e viceversa.

Detti mezzi di azionamento 8 comprendono una catena 81, collegata ad una prima estremità ad un manubrio 82, che viene impugnato da detto utilizzatore, e ad una seconda estremità ad un sistema di richiamo elastico 83, contenuto in detto braccio di supporto 5.

Detta catena 81 e detto manubrio 82 sono in grado di passare da una posizione di riposo, in cui il sistema di richiamo elastico 83 tiene detta catena 81 richiamata in prossimità di detta parte anteriore 21 di detto telaio 20, prima che l’utilizzatore compia la vogata, ad una posizione di lavoro in cui l’utilizzatore ha compiuto tutta la vogata e detta catena 81 e detto manubrio 82 arrivano a fine corsa.

Detta catena 81 è accoppiata a detto albero 6, come sarà meglio descritto in seguito.

Come detto, in corrispondenza di detta parte anteriore 21 di detto telaio allungato 2 è disposto almeno un dispositivo frenante 4, che genera una resistenza meccanica al moto di detto utilizzatore durante le vogate.

Detto almeno un dispositivo frenante 4 è meccanicamente fissato a detto telaio allungato 2 per mezzo di detto braccio di supporto 5,

Facendo riferimento alla figura 2, detto dispositivo frenante 4 comprende un elemento frenante 41, mobile in rotazione, che a sua volta comprende un disco 411 ed una ventola 412, tra loro solidali ed un coperchio 42 che viene fissato a detto braccio di supporto 5 mediante una piastra di fissaggio 43.

Detto coperchio 42 comprende al suo interno un elemento regolatore 421, mobile in rotazione rispetto a detto coperchio 42, per la regolazione del flusso di aria passante attraverso detto dispositivo frenante 4.

Su detto disco 411 è presente un elemento di ritorno 411a, come un foro passante o un magnete, che viene impiegato come sarà descritto in dettaglio in seguito.

Su detto albero 6 è installato un dispositivo di misurazione 7 per effettuare una misura della coppia motrice che agisce su detto albero 6 durante le vogate.

Detto dispositivo di misurazione 7 comprende un sensore di coppia Sc, provvisto di una prima 71 ed una seconda 72 boccola circolari, adiacenti tra loro e solidali con detto albero 6, una sorgente luminosa 73, in particolare di radiazioni ad infrarossi, ed un ricevitore 731 del segnale di luce incidente, in particolare della radiazione ad infrarossi.

Detti sorgente luminosa 73 e ricevitore 731 sono disposti contrapposti tra loro rispetto a dette prima 71 e seconda 72 boccola.

In una ulteriore forma di realizzazione, detti sorgente luminosa 73 e ricevitore 731 sono disposti in prossimità di una stessa boccola, in particolare, in prossimità di detta prima boccola 71 o in prossimità di detta seconda boccola 72.

Dette prima 71 e seconda 72 boccola sono provviste sulla circonferenza rispettivamente di una prima 71a, 71b, …, 71n ed una seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti equispaziati tra loro.

Ciascun dente di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti sono affacciati tra loro, in assenza di coppia motrice e quindi di deformazione di detto albero 6.

Alternativamente, dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti sono sfasate tra loro, in modo che, ciascun dente di detta prima 71a, 71b, …, 71n pluralità di denti si affacci su uno spazio vuoto tra due denti successivi di detta seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti.

Detta sorgente di radiazioni ad infrarossi 73 emette radiazioni attraverso dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti che vengono rilevate dal ricevitore 731.

Detto sensore di coppia Sc è montato in prossimità di detto albero 6 per effettuare la misurazione della coppia motrice che agisce su detto albero 6 durante le vogate, come sarà descritto in dettaglio in seguito.

Facendo ora riferimento alle figure 3a - 4b, in una prima forma di realizzazione di detto vogatore perfezionato 1, detta catena 81 è accoppiata a detto albero 6 mediante un pignone dentato 61 solidale a detto albero 6, in modo che, durante la vogata attiva, detto albero 6 ruota secondo un primo verso di rotazione, indicato con A, mentre durante la vogata passiva, detto albero 6 ruota secondo un secondo verso di rotazione, indicato con B, opposto a detto primo verso di rotazione A, in quanto, essendo solidale a detta cinghia 81 che viene richiamata da detto sistema di richiamo elastico 83, detto albero 6 viene trascinato in rotazione secondo detto secondo verso B da detta cinghia 81.

Detto dispositivo frenante 4 è accoppiato a detto albero 6 mediante un meccanismo a ruota libera 44.

In particolare, un meccanismo di tipo a ruota libera comprende un anello interno, solidale a detto albero 6, ed un anello esterno, solidale a detto elemento frenante 41, tra i quali è interposto il meccanismo di tipo ruota libera, come una pluralità di cuscinetti, che si impegna in battuta in un solo senso di rotazione, in questo caso secondo detto primo verso di rotazione A.

In tale verso di rotazione, il meccanismo di tipo ruota libera è configurato per impedire la rotazione relativa tra l’anello interno e l’anello esterno, pertanto detto elemento frenante 41 ruota insieme a detto albero 6 secondo detto primo verso A.

Nel verso opposto, il meccanismo di tipo ruota libera non si impegna in battuta, per cui consente la rotazione relativa tra l’anello esterno e l’anello interno, che risultano tra loro liberamente girevoli.

Ne consegue che detto elemento frenante 41 continua a ruotare per inerzia secondo detto primo verso A, mentre detto albero 6 ruota secondo detto secondo verso B trascinato da detta catena 81.

Pertanto, durante la vogata attiva, quando detto albero 6 ruota secondo detto primo verso di rotazione A, detto meccanismo a ruota libera 44 rende solidali detti albero 6 ed elemento frenante 41 mentre, durante la vogata passiva, detto meccanismo a ruota libera 44 consente la rotazione libera di detto elemento frenante 41 che continua a ruotare secondo detto primo verso di rotazione A, opposto a detto secondo verso B secondo il quale ruota detto albero 6, richiamato da detta catena 81.

Per semplicità di descrizione, il meccanismo a ruota libera 44 sopra descritto è analogo a quello raffigurato nella figura 5a che verrà descritta in seguito.

Inoltre, detto vogatore perfezionato 1 comprende un dispositivo di rilevazione della velocità 74 per rilevare la velocità di rotazione di detto elemento frenante 41, in particolare durante la vogata passiva.

Detto dispositivo di rilevazione della velocità 74 è fissato a detta piastra di fissaggio 43 e disposto affacciato in prossimità di detto disco 411, in modo che, durante la rotazione del disco 411, detto dispositivo di rilevazione della velocità 74 rilevi il passaggio di detto elemento di ritorno 411a durante la vogata passiva.

In particolare detto dispositivo di rilevazione della velocità 74 è un encoder ottico, e detto elemento di ritorno è un foro passante 411a.

Detto dispositivo di rilevazione della velocità 74 può essere anche un sensore ad effetto Hall o simili e detto elemento di ritorno è un magnete 411a.

Facendo ora riferimento alle figure 5a – 6b, queste mostrano una seconda forma di realizzazione di detto vogatore perfezionato 1’ che differisce dalla prima forma di realizzazione per l’accoppiamento tra detta catena 81 e detto albero 6, per il fatto che detto elemento frenante 41 è accoppiato in modo solidale a detto albero 6, e per l’assenza del dispositivo di rilevazione della velocità 74.

In particolare, detto vogatore perfezionato 1’ comprende un meccanismo a ruota libera 44’, comprendente a sua volta un anello interno 44’a, solidale a detto albero 6, ed un anello esterno 44’b, solidale a detto pignone dentato 61, tra i quali è interposto il meccanismo di tipo ruota libera, come una pluralità di cuscinetti, che si impegna in battuta in un solo senso di rotazione, in questo caso secondo detto primo verso di rotazione A.

In tale verso di rotazione, il meccanismo di tipo ruota libera è configurato per impedire la rotazione relativa tra detto anello interno 44’a e detto anello esterno 44’b, pertanto detti pignone dentato 61 e albero 6 ruotano entrambi secondo detto primo verso di rotazione A.

Nel verso opposto, il meccanismo di tipo ruota libera non si impegna in battuta, per cui consente la rotazione relativa tra detti anello esterno 44’b e anello interno 44’a, che risultano tra loro liberamente girevoli.

Ne consegue che detto pignone dentato 61, ruota secondo detto secondo verso di rotazione B, trascinato in rotazione da detta catena 81, a sua volta richiamata dal sistema di richiamo elastico 83, e detto albero 6 continua la sua rotazione secondo detto primo verso A per effetto dell’inerzia di detto elemento frenante 41, pertanto detti albero 6 e elemento frenante 41 ruotano secondo detto stesso primo verso di rotazione A.

Detto vogatore perfezionato 1 può comprendere anche un monitor o display 10 per la visualizzazione dei parametri dell’allenamento.

In una ulteriore forma di realizzazione, detto dispositivo frenante 4 può essere azionato automaticamente da parte dell’utilizzatore mediante attuatori con controllo remoto, ad esempio di natura elettromeccanica, azionati agendo su detto monitor o display 10.

Il funzionamento della prima forma di realizzazione del vogatore perfezionato 1 sopra descritto si svolge nel modo seguente.

Quando un utilizzatore intende svolgere una o più vogate su detto vogatore perfezionato 1 si siede su detto sedile 3 ed appoggia i piedi su detta coppia di pedane 23. Detto sedile 3 è inizialmente in posizione di riposo posto quindi in corrispondenza di detta parte anteriore 21.

Detto utilizzatore impugna detto manubrio 82 ed inizia a tirare a sé detta catena 81 cercando di vincere la resistenza iniziale di detto elemento frenante 41, facendo scorrere contemporaneamente detto sedile 3 da detta parte anteriore 21 verso detta parte posteriore 22, spingendo con le gambe ed i piedi su dette pedane 23.

Contemporaneamente l’utilizzatore tira a sé detto manubrio 82 piegando le braccia, compiendo quindi la prima parte della vogata, ossia la vogata attiva.

Di conseguenza, detta catena 81 passa da detta posizione di riposo, in cui l’utilizzatore impugna detto manubrio 82 per iniziare la vogata, a detta posizione di lavoro, in cui l’utilizzatore ha compiuto tutta la vogata e detta catena 81 e detto manubrio 82 sono arrivati a fine corsa.

Contestualmente, detti albero 6 ed elemento frenante 41 ruotano secondo detto primo verso di rotazione A.

Facendo ora riferimento alle figure 7, 8 e 9, si descrive il funzionamento di detto sensore di coppia Sc durante l’azionamento di detta catena 81 e la conseguente rotazione di detto albero 6 che subisce delle deformazioni meccaniche a causa della coppia motrice che si esercita su detto albero 6 durante la vogata da parte dell’utilizzatore.

Queste deformazioni causano uno spostamento di dette prima 71 e seconda 72 boccola e di conseguenza di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti.

Essendo la porzione di detto albero 6 compresa tra dette prima 71 e seconda 72 boccola di diametro molto ridotto, la sua deformazione di torsione dovuta alla coppia sviluppata durante le vogate attive è elevata, rendendo quindi più precisa la misurazione da parte di detto dispositivo di misurazione 7.

Durante la rotazione di detto albero 6 secondo detto primo verso di rotazione A, detto sensore di coppia Sc effettua una rilevazione della quantità di luce che passa negli spazi liberi δ tra ciascun dente di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti, oppure effettua una misurazione del tempo che intercorre tra il passaggio dei fronti di salita e/o discesa ε di ciascun dente di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti, secondo tecniche note.

Detto sensore di coppia Sc viene impiegato sia per la rilevazione della coppia che per la rilevazione della velocità di rotazione di detto albero 6, durante la vogata attiva, come verrà descritto in dettaglio in seguito.

In particolare, per il calcolo della coppia, facendo riferimento alle figure 7 e 8, per le rilevazioni della quantità di luce passante tra i denti, sia che dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti siano sovrapposte tra loro, come mostrato in figura 7, o parzialmente sfasate, come mostrato in figura 8, si effettua una prima misurazione di riferimento, mediata su un giro in assenza di deformazione, della quantità di luce che passa attraverso gli spazi liberi δr presenti tra ciascun dente di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n ed il dente corrispondente di detta seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n.

Detto spazio δr è lo spazio libero tra due denti contigui della prima pluralità 71a, 71b, …, 71n di denti, che non si sovrappone ad un dente della seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n.

Questa misurazione di riferimento viene inviata a detta unità logica di controllo U.

Successivamente, si effettua una misurazione corrente in presenza di carico, quindi durante l’esecuzione delle vogate, mediata su un giro in presenza di deformazione, della quantità di luce che passa attraverso gli spazi liberi δc presenti tra ciascun dente di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n ed il dente corrispondente di detta seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n.

Detto spazio δc è lo spazio libero tra due denti contigui della prima pluralità 71a, 71b, …, 71n di denti, che non si sovrappone ad un dente della seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n, a seguito della movimentazione di questi ultimi a causa del carico.

Anche le misurazioni correnti vengono inviate a detta unità logica di controllo U.

Successivamente, detta unità logica di controllo U effettua una correlazione tra la misurazione corrente e la misurazione di riferimento e, poiché sono note le caratteristiche di deformazione del materiale di cui è composto detto albero 6 e la sua geometria, che sono dati pre-impostati in detta unità logica di controllo U, questa calcola la deformazione di detto albero 6 e quindi l’andamento della coppia motrice che agisce su di esso nel tempo durante le vogate.

Facendo sempre riferimento alla figura 7, in una soluzione realizzativa alternativa alla precedente, è possibile misurare il tempo tra il fronte di discesa ε di un dente di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n ed il fronte di salita, immediatamente successivo al fronte di discesa appena misurato, che corrispondente ad un dente della seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n, mediato su un giro a riposo.

La distanza tra detti due fronti è indicata con δr.

Si effettua poi la stessa misurazione in presenza di deformazione, ottenendo il valore indicato con δc.

La differenza δr - δc = ∆γ corrisponde alla deformazione dell’albero 6.

Analogamente avviene nel caso in cui i denti siano parzialmente sovrapposti, come mostrato nella figura 8.

Facendo ora riferimento alla figura 9, nel caso in cui i denti non sono mai sovrapposti, si può solo effettuare una misurazione nel tempo, misurando il tempo βr che intercorre o solo tra fronti di salita, o solo tra i fronti di discesa, a riposo.

Per effettuare una misurazione del tempo, si effettua inizialmente una misurazione di riferimento, mediata su un giro in assenza di carico, dei fronti di salita ε di ciascun dente di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n e ciascun dente di detta seconda pluralità di denti 72a, 72b, …, 72n.

Successivamente durante le vogate, vengono eseguite delle misurazioni correnti dello sfasamento temporale tra il fronte di salita ε di un dente e quello immediatamente successivo, effettuando una misurazione mediata su un giro, misurando quindi il valore corrispondente a βc.

La differenza βc - βr = ∆Ψ corrisponde alla deformazione dell’albero 6.

Anche queste misurazioni vengono inviate a detta unità logica di controllo U che esegue quindi un confronto tra dette misurazioni correnti e detta misurazione di riferimento, per ricavare l’andamento della coppia motrice che agisce sull’albero 6 nel tempo durante le vogate.

Per quanto riguarda invece il calcolo della velocità di rotazione di detto albero 6, detto sensore di coppia Sc rileva, nel caso in cui i denti di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti siano completamente o parzialmente sovrapposti tra loro, come mostrato nelle figure 7 e 8, il tempo che intercorre tra il passaggio di un fronte di salita o un fronte di discesa di un dente e quello immediatamente successivo, per tutti i denti di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n.

Noto il numero di denti, si ricava il valore della velocità di rotazione di detto albero 6.

Nel caso invece in cui i denti di dette prima 71a, 71b, …, 71n e seconda 72a, 72b, …, 72n pluralità di denti non siano mai sovrapposti tra loro, come mostrato nella figura 9, detto sensore di coppia Sc rileva il tempo che intercorre tra il passaggio di un fronte di salita o di un fronte di discesa ε di denti alternati, ossia di un dente ed il secondo successivo, per tutti i denti di detta prima pluralità di denti 71a, 71b, …, 71n.

Giunto in corrispondenza di detta parte posteriore 22, l’utilizzatore inverte il movimento di detto manubrio 82 e quindi di detta catena 81, distendendo le braccia e piegando le gambe, essendo i piedi vincolati a dette pedane 23, in modo da riportare detto sedile 3 in corrispondenza di detta parte anteriore 21, in modo da realizzare la seconda fase della vogata, ossia la vogata passiva, a bassa intensità di sforzo.

Di conseguenza, detta catena 81 ritorna verso detta posizione di riposo mediante detto sistema di richiamo elastico 83.

In maggior dettaglio, nella seconda fase di rilascio, a bassa intensità di sforzo o fase di ritorno o vogata passiva, l’utilizzatore si riporta in detta parte anteriore 21 di detto telaio 2, detta catena 81 e detto manubrio 82 vengono richiamati da detto sistema di richiamo elastico 83 e detto albero 6 ruota secondo detto secondo verso di rotazione B, trascinato da detta catena 81, mentre detto elemento frenante 41 continua a ruotare secondo detto primo verso di rotazione A, in virtù dell’accoppiamento mediante detto meccanismo a ruota libera 44 con detto albero 6, come descritto in precedenza, subendo una decelerazione a causa della resistenza dell’aria e delle forze di attrito che agiscono su di esso.

Poiché quindi durante la vogata passiva detto albero 6 non ruota in modo solidale a detto elemento frenante 41 ma si disaccoppia da esso a causa di detto meccanismo a ruota libera 44, detto dispositivo di rilevazione della velocità 74, viene impiegato per rilevare la decelerazione ed il tempo di rallentamento di detto elemento frenante 41.

In particolare, detto dispositivo di rilevazione della velocità 74 rileva il passaggio di detto foro passante 411a durante la rotazione di detto disco 411 in modo da calcolare la velocità di rotazione di detto elemento frenante 41, ossia la decelerazione durante la vogata passiva.

Dalla misura della decelerazione, l’unità logica di controllo U ricava il valore dell’intensità dell’esercizio, sulla base dei dati delle singole vogate.

In particolare, detto dispositivo di misurazione della velocità 74 viene impiegato per il calcolo del drag factor che rappresenta un indicatore della resistenza dell’acqua alla vogata che viene simulata con detto dispositivo frenante 4.

Per quanto riguarda il calcolo della potenza sviluppata durante la vogata attiva dall’utilizzatore, questa viene calcolata da detta unità logica di controllo U per esempio effettuando un prodotto tra la coppia misurata che agisce su detto elemento frenante 41 e la velocità di rotazione misurata su detto albero 6, entrambe misurate da detto sensore di coppia Sc, come sopra descritto.

Successivamente, detti valori calcolati vengono inviati a detto display 10, in modo che l’utilizzatore possa vederli durante l’allenamento.

Il funzionamento della seconda forma di realizzazione del vogatore perfezionato 1’ differisce dal funzionamento della prima forma di realizzazione 1 unicamente per le misurazioni effettuate durante le vogate passive.

In particolare, detti albero 6, elemento frenante 41 e anello interno 44’a continuano a ruotare, secondo detto primo verso di rotazione A, mentre detto pignone dentato 61 ruota secondo detto secondo verso di rotazione B.

Pertanto, detto sensore di coppia Sc continua a rilevare la coppia e la velocità di rotazione di detto albero 6 anche durante la vogata passiva, come descritto sopra per la prima forma di realizzazione di detto vogatore perfezionato 1.

Il vantaggio di tale configurazione è il fatto che è possibile rilevare la decelerazione di detto elemento frenante 41 impiegando solo detto sensore di coppia Sc, non necessitando della presenza del dispositivo di rilevazione della velocità 74, come descritto nella prima forma di realizzazione.

Come è evidente dalla descrizione sopra riportata, il vogatore perfezionato oggetto della presente invenzione consente di effettuare una misurazione della velocità di rotazione di detto albero 6, sia durante la vogata attiva che durante la vogata passiva, e quindi consente di calcolare la potenza erogata dall’utilizzatore durante tutto l’allenamento.

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Vogatore perfezionato (1, 1’), per l’esecuzione di esercizi ginnici assimilabili a vogate e simili, comprendente: una struttura di supporto (2); un organo di trasmissione del moto (6), installato su detta struttura di supporto (2); mezzi di azionamento (8), azionabili da un utilizzatore ed accoppiati a detto organo di trasmissione del moto (6), detti mezzi di azionamento (8) essendo mobili tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro, in cui detto organo di trasmissione del moto (6) è posto in rotazione, detto vogatore perfezionato (1, 1’) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di misurazione di coppia (7), accoppiato a detto organo di trasmissione del moto (6), per la rilevazione della coppia generata su detto organo di trasmissione del moto (6) a seguito dell’azionamento di detti mezzi di azionamento (8) da parte di detto utilizzatore.
2. Vogatore (1, 1’) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di misurazione di coppia (7) è accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto (6), in modo da ruotare con esso a seguito dell’azionamento di detti mezzi di azionamento (8).
3. Vogatore (1, 1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di misurazione di coppia (7) comprende un sensore di coppia (Sc), avente una prima (71) ed una seconda (72) boccola circolare, disposte adiacenti tra loro e solidali con detto organo di trasmissione del moto (6), in modo da ruotare con esso durante l’azionamento di detti mezzi di azionamento (8), dette prima (71) e seconda (72) boccola circolare essendo provviste sulla circonferenza rispettivamente di una prima (71a, 71b, …, 71n) ed una seconda (72a, 72b, …, 72n) pluralità di denti, almeno una sorgente luminosa (73) in grado di emettere un raggio luminoso che attraversa dette prima (71a, 71b, …, 71n) e seconda (72a, 72b, …, 72n) pluralità di denti, durante la rotazione di dette prima (71) e seconda (72) boccola circolare, e un ricevitore (731) di detto raggio luminoso atto a rilevare detto raggio luminoso emesso.
4. Vogatore (1, 1’) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti almeno una sorgente luminosa (73) e ricevitore (731) sono contrapposti tra loro rispetto a dette prima (71) e seconda (72) boccola circolare.
5. Vogatore (1, 1’) secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detti almeno una sorgente luminosa (73) e ricevitore (731) sono disposti entrambi in prossimità di detta prima boccola (71) o entrambi in prossimità di detta seconda boccola (72).
6. Vogatore (1, 1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento (8) comprendono una catena (81), collegata ad una prima estremità ad un manubrio (82), che viene impugnato da detto utilizzatore, e ad una seconda estremità ad un sistema di richiamo elastico (83).
7. Vogatore (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere un pignone dentato (61) per l’accoppiamento tra detta catena (81) e detto organo di trasmissione del moto (6), e dal fatto che detto organo di trasmissione del moto (6) ruota secondo un primo verso (A), durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento (8), e ruota secondo un secondo verso (B), opposto a detto primo verso (A), durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
8. Vogatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un dispositivo frenante (4), per frenare il moto di detto organo di trasmissione del moto (6), e dal fatto che detto dispositivo frenante (4) è accoppiato a detto organo di trasmissione del moto (6) mediante un meccanismo a ruota libera (44), in modo che detto dispositivo frenante (4) ruoti secondo detto primo verso (A), sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento (8), che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
9. Vogatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di rilevazione della velocità (74) per rilevare la velocità di rotazione di detto elemento frenante (4) durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
10. Vogatore (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo frenante (4) comprende un elemento frenante (41) che a sua volta comprende un disco (411) ed una ventola (412), e dal fatto che su detto disco (411) è disposto un elemento di ritorno (411a) per detto dispositivo di rilevazione della velocità (74).
11. Vogatore (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di rilevazione della velocità (74) è un encoder ottico, e dal fatto che detto elemento di ritorno (411a) è un foro passante.
12. Vogatore (1) secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di rilevazione della velocità (74) è un sensore ad effetto Hall, e dal fatto che detto elemento di ritorno (411a) è un magnete.
13. Vogatore (1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto di comprendere un meccanismo a ruota libera (44’) per l’accoppiamento tra detta catena (81) e detto organo di trasmissione del moto (6), e dal fatto che detto organo di trasmissione del moto (6) ruoti secondo un primo verso (A), sia durante sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento (8), che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
14. Vogatore (1’) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto meccanismo a ruota libera (44’) comprende un anello interno (44’a), accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto (6), ed un anello esterno (44’b) solidale ad un pignone dentato (61) accoppiato a detta catena (81).
15. Vogatore (1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 o 14, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un dispositivo frenante (4), per frenare il moto di detto organo di trasmissione del moto (6), e dal fatto che detto dispositivo frenante (4) è accoppiato solidalmente a detto organo di trasmissione del moto (6), in modo che detto dispositivo frenante (4) ruoti secondo detto primo verso (A) sia durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento (8), che durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
16. Vogatore (1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 - 15, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di misurazione di coppia (7) rileva anche la velocità di rotazione di detto organo di trasmissione del moto (6), durante il passaggio da detta posizione di lavoro a detta posizione di riposo di detti mezzi di azionamento (8).
17. Vogatore (1, 1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo di trasmissione del moto (6) è un albero.
18. Vogatore (1, 1’) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di misurazione di coppia (7) rileva anche la velocità di rotazione di detto organo di trasmissione del moto (6), durante il passaggio da detta posizione di riposo a detta posizione di lavoro di detti mezzi di azionamento (8).