ITBO20110056A1 - GINNICA MACHINE. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“MACCHINA GINNICA†⠀ œGYM MACHINEâ €
La presente invenzione ha per oggetto una macchina ginnica, preferibilmente del tipo a tapis roulant. The present invention relates to an exercise machine, preferably of the treadmill type.
La presente invenzione trova particolare applicazione nel settore del fitness e delle attrezzature da palestra. The present invention finds particular application in the fitness and gym equipment sector.
Nella tecnica nota sono conosciute macchine ginniche comprendenti un nastro avvolto su almeno due rulli girevoli e definente un tratto calpestabile da parte di un utente per consentire all’utente stesso di deambulare (correndo o camminando) sul posto, comunemente noti come tapis roulant. In the known art, gymnastic machines are known comprising a tape wound on at least two revolving rollers and defining a section that can be walked on by a user to allow the user to ambulate (running or walking) on the spot, commonly known as a treadmill.
Tali macchine sono dotate di un motore di azionamento di almeno uno dei rulli per movimentare il nastro ad una prefissata velocità , generalmente preselezionata dall’utente tramite un’interfaccia disposta frontalmente ad esso. These machines are equipped with a motor for driving at least one of the rollers to move the belt at a predetermined speed, generally preselected by the user through an interface placed in front of it.
Inoltre, i tapis roulant più evoluti sono dotati di un attuatore associato al nastro per inclinarlo rispetto all’orizzontale, fornendo all’utente la sensazione di correre in salita. In addition, the most advanced treadmills are equipped with an actuator associated with the belt to incline it with respect to the horizontal, providing the user with the sensation of running uphill.
Anche il parametro di inclinazione (i.e. angolo di inclinazione) à ̈ impostabile dall’utente tramite la suddetta interfaccia, la quale à ̈ generalmente configurata per adempiere numerose funzioni, sia di comando della macchina, sia di svago per l’utente durante l’esercizio. The inclination parameter (i.e. inclination angle) can also be set by the user through the aforementioned interface, which is generally configured to perform numerous functions, both for controlling the machine and for entertainment for the user during operation. € ™ exercise.
Svantaggiosamente, le macchine della tecnica nota sopra descritte presentano un consumo energetico particolarmente elevato in quanto necessitano una continua alimentazione da parte del motore. Disadvantageously, the machines of the known art described above have a particularly high energy consumption since they require a continuous power supply from the motor.
Tale svantaggio à ̈ particolarmente accentuato sia dalla situazione economica cha dalla situazione ecologica del momento. This disadvantage is particularly accentuated by both the economic situation and the ecological situation of the moment.
In particolare per le palestre, che sono fornite di un numero elevato di queste macchine, lo svantaggio in termini economici incide fortemente sui bilanci interni. Scopo del presente trovato à ̈ rendere disponibile una macchina ginnica che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati. In particular for gyms, which are equipped with a large number of these machines, the disadvantage in economic terms strongly affects internal budgets. The purpose of the present invention is to make available an exercise machine which overcomes the drawbacks of the known art mentioned above.
In particolare, Ã ̈ scopo del presente trovato mettere a disposizione una macchina ginnica dal basso consumo energetico. In particular, it is an object of the present invention to provide an exercise machine with low energy consumption.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un una macchina ginnica che metta a disposizione dell’utente una configurazione opzionale a basso consumo energetico. A further object of the present invention is to propose an exercise machine which makes available to the user an optional configuration with low energy consumption.
Detti scopi sono pienamente raggiunti dalla macchina ginnica oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate. Said purposes are fully achieved by the exercise machine object of the present invention, which is characterized by the contents of the claims reported below.
In particolare, il trovato si caratterizza per il fatto che comprende un processore predisposto a ricevere dati rappresentativi del peso dell’utente e programmato per derivare, in funzione di detta velocità di deambulazione impostata e di detto peso dell’utente, un angolo di inclinazione del tratto calpestabile del nastro tale per cui la velocità di movimentazione del nastro durante l’esercizio à ̈ almeno prevalentemente determinata dalla forza scaricata dall’utente sul tratto calpestabile per effetto della deambulazione. In particular, the invention is characterized by the fact that it comprises a processor designed to receive data representative of the user's weight and programmed to derive, as a function of said set walking speed and said user weight, an angle of inclination of the walkable section of the belt such that the speed of movement of the belt during operation is at least mainly determined by the force discharged by the user on the walkable section due to walking.
Pertanto, la macchina ginnica secondo il trovato fornisce una speciale funzione di allenamento che consente all’utilizzatore di camminare in salita limitando (e possibilmente azzerando) il consumo energetico del motore (ovvero il motore preposto alla movimentazione del nastro del tapis roulant). Therefore, the exercise machine according to the invention provides a special training function which allows the user to walk uphill limiting (and possibly zeroing) the energy consumption of the motor (ie the motor responsible for moving the treadmill belt).
In funzione di una velocità di camminata (ovvero di deambulazione) prescelta, l’attrezzo calcola una pendenza e la propone all’utente per l’esecuzione dell’esercizio, in modo che, se quel particolare utente eseguisse l’esercizio con il tapis roulant inclinato a tale pendenza, il consumo del motore si ridurrebbe di una quantità prestabilita (preferibilmente almeno l’80% del consumo “nominale†, ovvero in configurazione standard). Depending on a chosen walking speed (or gait), the tool calculates a slope and proposes it to the user for the execution of the exercise, so that, if that particular user performs the exercise with the treadmill inclined to such an incline, the consumption of the motor would be reduced by a predetermined amount (preferably at least 80% of the â € œnominalâ € consumption, ie in the standard configuration).
Tale funzione viene realizzata grazie alla presenza di un processore (ovvero un elaboratore) opportunamente programmato e predisposto a ricevere informazioni circa la velocità di deambulazione desiderata e il peso (ovvero la massa corporea) dell’utente. This function is achieved thanks to the presence of a processor (ie a computer) suitably programmed and predisposed to receive information about the desired walking speed and the weight (ie body mass) of the user.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nell’unita tavola di disegno in cui l’unica figura illustra una vista laterale schematica di una macchina ginnica secondo la presente invenzione. This and other characteristics will be more evident from the following description of a preferred embodiment, illustrated purely by way of non-limiting example in the accompanying drawing table in which the single figure illustrates a schematic side view of an exercise machine according to the present invention.
La macchina ginnica 1 comprende un telaio 2 di sostegno presentante una base 2a di appoggio al terreno ad una porzione di sostegno 2b per un utente 100. The exercise machine 1 comprises a support frame 2 having a base 2a for resting on the ground to a support portion 2b for a user 100.
La base 2a poggia su un piano di appoggio “A†della macchina 1, preferibilmente orizzontale. The base 2a rests on a support surface â € œAâ € of the machine 1, preferably horizontal.
Lungo la base 2a à ̈ preferibilmente disposto un nastro 3 avvolto su almeno due rulli 4 girevoli ciascuno attorno ad un proprio asse di rotazione. A ribbon 3 is preferably arranged along the base 2a and is wound on at least two rollers 4 which can rotate each around its own axis of rotation.
Più precisamente, il nastro 3 à ̈ scorrevole attorno ai rulli 4 in modo da definire una superficie in movimento, o tratto calpestabile 3a senza fine. More precisely, the belt 3 slides around the rollers 4 so as to define a moving surface, or endless walkable section 3a.
In altre parole, la macchina 1 à ̈ del tipo tapis roulant. Preferibilmente, i due rulli 4 ruotano ad assi di rotazione paralleli e sono allineati lungo una direzione di esercizio “B†della macchina 1. In other words, machine 1 is of the treadmill type. Preferably, the two rollers 4 rotate with parallel rotation axes and are aligned along an operating direction â € œBâ € of the machine 1.
Di conseguenza, la macchina comprende un rullo anteriore 4a ed un rullo posteriore 4b. Consequently, the machine comprises a front roller 4a and a rear roller 4b.
In particolare, la porzione di nastro 3 distesa tra i due rulli 4 definisce il tratto calpestabile 3a da parte dell’utente 100 che gli consente di deambulare sul posto. In particular, the portion of tape 3 stretched between the two rollers 4 defines the section 3a that can be walked on by the user 100 which allows him to walk on the spot.
Il tratto calpestabile 3a definisce un piano calpestabile “C†dall’utente 100. The walkable section 3a defines a walkable surface â € œCâ € by user 100.
Preferibilmente il nastro 3 à ̈ realizzato in materiale ad alto coefficiente di attrito (ovvero antiscivolo), al fine di consentire una presa ottimale tra la pianta del piede dell’utente ed il tratto calpestabile durante l’esercizio. The belt 3 is preferably made of a material with a high coefficient of friction (ie anti-slip), in order to allow an optimal grip between the sole of the user's foot and the walkable section during exercise.
La macchina 1 comprende mezzi di movimentazione associati al nastro 3 per metterlo in movimento e/o per muoverlo nello spazio. The machine 1 comprises handling means associated with the belt 3 to set it in motion and / or to move it in space.
In particolare, la macchina 1 comprende un motore 5 collegato ad almeno uno dei rulli 4 ed attivabile per movimentare il nastro 3. In particular, the machine 1 comprises a motor 5 connected to at least one of the rollers 4 and which can be activated to move the belt 3.
In particolare, il motore 5 à ̈ attivabile per mettere in rotazione il suddetto rullo 4 (oppure entrambi) ad una prefissata velocità angolare al fine di consentire all’utente 100 di deambulare ad una predeterminata velocità di deambulazione. In particular, the motor 5 can be activated to rotate said roller 4 (or both) at a predetermined angular speed in order to allow the user 100 to walk at a predetermined walking speed.
Preferibilmente, il motore 5 Ã ̈ di tipo elettrico. Preferably, the motor 5 is of the electric type.
Alternativamente, tale motore potrebbe essere di tipo meccanico o elettro-meccanico. Alternatively, this motor could be of the mechanical or electro-mechanical type.
Il motore 5 può essere inoltre collegato ai rulli 4 tramite una frizione (non illustrata) che consenta il completo disaccoppiamento tra i due. The motor 5 can also be connected to the rollers 4 by means of a clutch (not shown) which allows the complete decoupling between the two.
Ovviamente, nel caso di motore 5 elettrico, il disaccoppiamento meccanico non à ̈ necessario in quanto il movimento folle à ̈ consentito anche in assenza di frizione. Obviously, in the case of an electric motor 5, mechanical decoupling is not necessary as the neutral movement is allowed even in the absence of clutch.
La macchina 1 comprende inoltre un attuatore 6 associato al nastro 4 per inclinare il tratto calpestabile 3a rispetto al piano di appoggio “A†della macchina 1, per rotazione attorno ad un asse parallelo agli assi di rotazione dei rulli 4. The machine 1 also comprises an actuator 6 associated with the belt 4 to incline the walkable section 3a with respect to the support plane â € œAâ € of the machine 1, by rotation around an axis parallel to the rotation axes of the rollers 4.
In altre parole, l’attuatore 6 solleva un rullo 4 rispetto all’altro (quello anteriore 4a rispetto a quello posteriore 4b) mantenendo gli assi di rotazione tra loro paralleli per simulare una salita. In other words, the actuator 6 lifts one roller 4 with respect to the other (the front one 4a with respect to the rear 4b) keeping the rotation axes parallel to each other to simulate a climb.
Di conseguenza, il piano calpestabile “C†à ̈ inclinabile rispetto al piano di appoggio “A†della macchina 1 per consentire all’utente 100 le più svariate opzioni operative. Consequently, the walkable surface â € œCâ € is tiltable with respect to the support surface â € œAâ € of the machine 1 to allow the user 100 the most varied operating options.
L’attuatore 6 agisce sul nastro 3 ruotandolo, ovvero semplicemente sollevando il rullo anteriore 4a ed ottenendo una rotazione del tratto calpestabile 3a attorno al rullo posteriore 4a. The actuator 6 acts on the belt 3 by rotating it, or simply by lifting the front roller 4a and obtaining a rotation of the walkable section 3a around the rear roller 4a.
Alternativamente, il sollevamento può avvenire per rototraslazione, ovvero tramite lo spostamento del rullo posteriore lungo l’orizzontale e del rullo anteriore lungo la verticale (o un piano inclinato). Alternatively, the lifting can take place by roto-translation, ie by moving the rear roller along the horizontal and the front roller along the vertical (or an inclined plane).
Preferibilmente, l’attuatore 6 à ̈ associato al rullo anteriore 4a in modo da fornire un appoggio stabile al nastro 3 anche quando il tratto calpestabile 3a à ̈ inclinato. Preferably, the actuator 6 is associated with the front roller 4a so as to provide a stable support to the belt 3 even when the walkable portion 3a is inclined.
Tale attuatore 6 può essere di tipo lineare o curvo. This actuator 6 can be of the linear or curved type.
Nella forma realizzativa illustrata, l’attuatore 6 à ̈ disposto in corrispondenza del rullo anteriore 4a e presenta una direzione di lavoro sostanzialmente verticale. In the illustrated embodiment, the actuator 6 is arranged in correspondence with the front roller 4a and has a substantially vertical working direction.
Si noti che, nella forma realizzativa illustrata, tutto il nastro 3 viene inclinato rispetto al piano di appoggio “A†. It should be noted that, in the illustrated embodiment, the entire belt 3 is inclined with respect to the supporting surface â € œAâ €.
Tuttavia, in forme realizzative alternative un sistema di rulli e rimandi potrebbe consentire l’inclinazione del solo tratto calpestabile. However, in alternative embodiments a system of rollers and references could allow the inclination of only the walkable section.
Nella forma realizzativa illustrata, l’attuatore 6 à ̈ di tipo idraulico/pneumatico. In the illustrated embodiment, the actuator 6 is of the hydraulic / pneumatic type.
In forme realizzative alternative, l’attuatore può essere di tipo elettrico o elettro-meccanico. In alternative embodiments, the actuator can be of the electrical or electro-mechanical type.
Al fine di consentire all’utente 100 di interagire con le molteplici funzionalità della macchina 1, la macchina 1 stessa comprende un’interfaccia 7 disposta frontalmente ad una posizione di esercizio dell’utente 100. In order to allow the user 100 to interact with the multiple functions of the machine 1, the machine 1 itself comprises an interface 7 arranged in front of an operating position of the user 100.
In questo modo, l’interfaccia 7 à ̈ facilmente raggiungibile dall’utente 100 anche durante gli esercizi più faticosi. In this way, interface 7 is easily reachable by the user 100 even during the most strenuous exercises.
Più precisamente, l’interfaccia 7 à ̈ posizionata ad una quota in cui risulta particolarmente raggiungibile e visualizzabile. More precisely, interface 7 is positioned at a height where it is particularly accessible and viewable.
Nella forma realizzativa illustrata, l’interfaccia 7 si trova immediatamente avanti il rullo anteriore 4a, ad una quota superiore rispetto ad esso. In the illustrated embodiment, the interface 7 is located immediately ahead of the front roller 4a, at a higher level than it.
Preferibilmente, l’interfaccia 7 à ̈ definita da uno schermo ed un pannello di controllo, più preferibilmente un touch-screen. Preferably, interface 7 is defined by a screen and a control panel, more preferably a touch-screen.
Alternativamente, il pannello di controllo può essere definito da una tastiera separata dallo schermo. Alternatively, the control panel can be defined by a keyboard separate from the screen.
L’interfaccia 7 comprende un modulo di inserimento dati 7a configurato per consentire all’utente 100 di inserire una pluralità di informazioni utili allo svolgimento dell’esercizio. The interface 7 comprises a data entry module 7a configured to allow the user 100 to enter a plurality of information useful for carrying out the exercise.
Preferibilmente, l’interfaccia 7 (ovvero il modulo di ricevimento dati) à ̈ configurata per ricevere dall’utente 100 informazioni circa la velocità di deambulazione desiderata. Preferably, interface 7 (ie the data reception module) is configured to receive from the user 100 information about the desired walking speed.
La velocità di deambulazione desiderata idealmente corrisponde ad una velocità , in senso opposto, di scorrimento del nastro 3 durante l’esercizio. The desired walking speed ideally corresponds to a speed, in the opposite direction, of running of the belt 3 during the exercise.
L’interfaccia 7 (ovvero il modulo di ricevimento dati), inoltre à ̈ preferibilmente configurata per consentire all’utente 100 di impostare l’angolo di inclinazione desiderato. The interface 7 (ie the data reception module) is also preferably configured to allow the user 100 to set the desired angle of inclination.
Di conseguenza, l’interfaccia 7 à ̈ associata sia al motore 5 che all’attuatore 6. Consequently, interface 7 is associated with both motor 5 and actuator 6.
Per associare le opzioni selezionate dall’utente 100 tramite l’interfaccia 7 ai mezzi di movimentazione, la macchina 1 comprende un processore 8 predisposto a ricevere i dati dall’interfaccia e configurato per elaborali al fine di comandare i mezzi di movimentazione. To associate the options selected by the user 100 through the interface 7 to the handling means, the machine 1 comprises a processor 8 arranged to receive data from the interface and configured to process them in order to control the handling means.
Nella configurazione standard, il processore 8 à ̈ quindi predisposto a ricevere dati relativi alla velocità di deambulazione ed all’angolo di inclinazione impostate dall’utente 100 ed à ̈ configurato per attivare il motore 5 e/o l’attuatore 6 di conseguenza. In the standard configuration, the processor 8 is therefore predisposed to receive data relating to the walking speed and the angle of inclination set by the user 100 and is configured to activate the motor 5 and / or the actuator 6 of consequence.
Il processore 8 à ̈ inoltre à ̈ predisposto a ricevere dati rappresentativi del peso P dell’utente 100 ed à ̈ programmato per derivare, in funzione della velocità di deambulazione impostata e di tale peso P dell’utente, un angolo di inclinazione del tratto calpestabile 3a del nastro 3 tale per cui la velocità di scorrimento del nastro 3 durante l’esercizio à ̈ almeno prevalentemente determinata dalla forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a per effetto della deambulazione. Con l’espressione “prevalentemente determinata†si intende che almeno il 51% la velocità di scorrimento del nastro 3 à ̈ dovuta all’azione dell’utente. The processor 8 is also designed to receive data representative of the weight P of the user 100 and is programmed to derive, as a function of the set walking speed and of this weight P of the user, an angle of inclination of the walkable section 3a of the belt 3 such that the speed of sliding of the belt 3 during operation is at least mainly determined by the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a due to the walking effect. With the expression “predominantly determined” we mean that at least 51% of the running speed of tape 3 is due to the action of the user.
Preferibilmente, il processore 8 à ̈ programmato per calcolare un angolo di inclinazione tale per cui almeno l’80% dell’azione di movimentazione del nastro 3 à ̈ eseguita dall’utente stesso durante la deambulazione. Vantaggiosamente, l’utilizzo della forza scaricata dall’utente 100 sul nastro 3 consente al nastro 3 di scorrere minimizzando l’apporto del motore 5, e conseguentemente minimizzando il consumo energetico. Preferably, the processor 8 is programmed to calculate an angle of inclination such that at least 80% of the movement action of the belt 3 is performed by the user himself during walking. Advantageously, the use of the force discharged by the user 100 on the belt 3 allows the belt 3 to slide, minimizing the input of the motor 5, and consequently minimizing energy consumption.
Di conseguenza, tale configurazione corrisponde alla suddetta configurazione di risparmio energetico. Consequently, this configuration corresponds to the aforementioned energy saving configuration.
In altre parole, quando la velocità di scorrimento del nastro 3 à ̈ impartita unicamente (o quasi) dal motore 5, la macchina si trova nella configurazione standard. In other words, when the speed of movement of the belt 3 is imparted solely (or almost) by the motor 5, the machine is in the standard configuration.
Al contrario, quando la velocità di scorrimento del nastro 3 à ̈ impartita principalmente dalla forza generata dalla deambulazione dell’utente 100, la macchina si trova in configurazione di risparmio energetico, in quanto il motore 5 à ̈ almeno in parte disabilitato. On the contrary, when the speed of movement of the belt 3 is mainly imparted by the force generated by the walking of the user 100, the machine is in an energy saving configuration, since the motor 5 is at least partially disabled.
A tale proposito, la macchina 1 comprende un organo di commutazione 7a selezionabile dall’utente 100 per commutare la macchina 1 dalla configurazione di risparmio energetico, in cui la velocità di scorrimento del nastro 3 à ̈ impartita prevalentemente dall’utente 100 stesso durante la deambulazione, alla configurazione standard, in cui in cui la velocità di scorrimento del nastro 3 à ̈ impartita dal motore 5, e viceversa. In this regard, the machine 1 comprises a switching member 7a which can be selected by the user 100 to switch the machine 1 from the energy saving configuration, in which the speed of sliding of the belt 3 is mainly imparted by the user 100 himself during walking, in the standard configuration, in which the running speed of the belt 3 is imparted by the motor 5, and vice versa.
L’organo di commutazione 7a à ̈ collegato al processore 8 per abilitare la derivazione dell’angolo di inclinazione α, quando à ̈ selezionata la configurazione di risparmio energetico, e per disabilitare tale derivazione e abilitare il processore 8 a pilotare il motore 5 in modo che impartisca al nastro la velocità di deambulazione impostata, quando à ̈ selezionata la configurazione standard. The switching element 7a is connected to the processor 8 to enable the derivation of the inclination angle Î ±, when the energy saving configuration is selected, and to disable this derivation and enable the processor 8 to drive the motor 5 to impart the set walking speed to the belt when the standard configuration is selected.
Preferibilmente, l’organo di commutazione 7a à ̈ definito nell’interfaccia 7. Preferably, the switching member 7a is defined in the interface 7.
In particolare, il processore 8 à ̈ programmato per elaborare i dati rappresentativi della velocità di deambulazione impostata al fine di stimare un valore di detta forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a necessario a movimentare il nastro 3 ad una velocità di scorrimento uguale e contraria a tale velocità di deambulazione impostata. In particular, the processor 8 is programmed to process the data representative of the walking speed set in order to estimate a value of said force discharged by the user 100 on the walkable section 3a necessary to move the belt 3 at an equal sliding speed. and contrary to this set walking speed.
L’angolo di inclinazione à ̈ quindi derivato in funzione di tale valore stimato della forza scaricata e del peso P dell’utente 100. The angle of inclination is therefore derived as a function of this estimated value of the unloaded force and the weight P of the user 100.
Il valore della forza scaricata ed il peso dell’utente sono strettamente correlati tra loro, in quanto il peso P almeno in parte determina tale forza. The value of the discharged force and the weight of the user are strictly correlated to each other, as the weight P at least in part determines this force.
Infatti, il valore della forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a comprende almeno un fattore statico definito da una componente del peso P (inteso come forza peso) dell’utente 100 tangenziale al tratto calpestabile 3a stesso del nastro 3. In fact, the value of the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a includes at least one static factor defined by a component of the weight P (intended as the weight force) of the user 100 tangential to the walkable section 3a of the belt 3 itself.
Con il termine tangenziale si intende la componente della forza peso parallela al tratto calpestabile 3a. Si capisce che tale componente à ̈ funzione dell’angolo di inclinazione del tratto calpestabile 3a del nastro 3. Quando il tratto calpestabile 3a à ̈ orizzontale, la componete tangenziale del peso P à ̈ nulla. The tangential term refers to the component of the weight force parallel to the walkable section 3a. It is understood that this component is a function of the angle of inclination of the walkable section 3a of the belt 3. When the walkable section 3a is horizontal, the tangential component of the weight P is zero.
All’aumentare dell’angolo di inclinazione la componente tangenziale del peso P aumenta fino alla condizione limite in cui il tratto calpestabile 3a à ̈ verticale e la componente tangenziale del peso P corrisponde al peso P stesso. As the angle of inclination increases, the tangential component of the weight P increases up to the limit condition in which the walkable section 3a is vertical and the tangential component of the weight P corresponds to the weight P itself.
Di conseguenza, il processore 8 à ̈ programmato per calcolare il fattore statico al fine di stimare il valore della forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a. Consequently, the processor 8 is programmed to calculate the static factor in order to estimate the value of the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a.
Inoltre, il valore della forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a comprende almeno un fattore dinamico definito dalla spinta che l’utente 100 esercita sul tratto calpestabile 3a del nastro 3 durante la deambulazione. Furthermore, the value of the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a includes at least one dynamic factor defined by the thrust that the user 100 exerts on the walkable section 3a of the belt 3 during walking.
In particolare, quando l’utente si trova nella cosiddetta “fase di stacco†della corsa, il peso dell’atleta si trasferisce dalla zona mediale del piede all’avampiede, scatenando una forza che può raggiungere un’intensità tra le 4 e le 7 volte il peso P dell’utente 100. In particular, when the user is in the so-called `` deadlift phase '' of the race, the weight of the athlete is transferred from the medial area of the foot to the forefoot, unleashing a force that can reach an intensity between 4 and 7 times the P weight of user 100.
A titolo di esempio, un corridore medio di 70 kg, durante una corsa sostenuta, arriva a sprigionare uno shock di 490 kg ad ogni passo. As an example, an average runner of 70 kg, during a sustained run, comes to unleash a shock of 490 kg with each step.
Di conseguenza, il processore 8 à ̈ programmato per calcolare il fattore dinamico al fine di stimare il valore della forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a. Consequently, the processor 8 is programmed to calculate the dynamic factor in order to estimate the value of the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a.
Preferibilmente, il modulo di ricevimento dati dell’interfaccia 7 à ̈ configurato per consentire all’utente di inserire il valore del proprio peso P. Preferably, the data reception module of interface 7 is configured to allow the user to enter the value of his weight P.
Inoltre, tale modulo di ricevimento dati à ̈ programmato per inviare al processore 8 sia un segnale rappresentativo di tale peso P che della velocità di deambulazione impostata. Furthermore, this data receiving module is programmed to send to the processor 8 both a signal representative of this weight P and of the set walking speed.
Alternativamente, la macchina comprende un sensore di peso (non illustrato) disposta al di sotto del tratto calpestabile 3a del nastro 3 per misurare autonomamente il peso P dell’utente 100. A titolo di esempio, tale sensore di peso potrebbe essere una cella di carico. Alternatively, the machine comprises a weight sensor (not shown) arranged below the walkable section 3a of the belt 3 to autonomously measure the weight P of the user 100. By way of example, this weight sensor could be a measuring cell load.
In tal caso, il sensore di peso à ̈ associato al processore per inviare a tale processore un segnale rappresentativo del peso P rilevato dell’utente 100. In this case, the weight sensor is associated with the processor to send a signal representative of the P weight detected by user 100 to this processor.
Il processore 8 Ã ̈ inoltre programmato per stimare una forza resistente (o resistenza) che si oppone allo scorrimento del nastro 8, generalmente dovuta agli attriti intrinseci della macchina 1 (ossia ai collegamenti meccanici ed al tiro del nastro). The processor 8 is also programmed to estimate a resisting force (or resistance) which opposes the sliding of the belt 8, generally due to the intrinsic friction of the machine 1 (ie to the mechanical connections and the tension of the belt).
Tale resistenza può essere governabile dal processore 8 o meno, a seconda che sia intrinseca della macchina 1 oppure determinata da mezzi di freno meccanici o elettromeccanici. This resistance can be governed by the processor 8 or not, depending on whether it is intrinsic to the machine 1 or determined by mechanical or electromechanical braking means.
A tale proposito, la macchina 1 può comprendere tali mezzi di freno (non illustrati) operativamente attivi sul nastro 3 per generare una resistenza allo scorrimento dello stesso. In this regard, the machine 1 can comprise such brake means (not shown) operatively active on the belt 3 to generate a resistance to the sliding thereof.
Tali mezzi di freno sono preferibilmente collegati al processore 8 per generare una resistenza di valore prestabilito, in funzione della velocità di deambulazione impostata e del peso P dell’utente 100. Si noti che l’angolo di inclinazione à ̈ derivato anche in funzione di tale resistenza generata dai mezzi di freno. These brake means are preferably connected to the processor 8 to generate a resistance of a predetermined value, as a function of the set walking speed and the weight P of the user 100. It should be noted that the angle of inclination is also derived in function of this resistance generated by the brake means.
L’attivazione dei mezzi di freno, infatti, consente di aumentare l’angolo di inclinazione a parità di velocità di deambulazione impostata e, viceversa, la loro disattivazione consente di diminuire tale angolo. Vantaggiosamente, ciò permette all’utente 100 di usufruire di una maggiore varietà di configurazioni e posizioni di esercizio. The activation of the brake means, in fact, allows to increase the angle of inclination at the same speed of walking set and, vice versa, their deactivation allows to decrease this angle. Advantageously, this allows the user 100 to take advantage of a greater variety of configurations and operating positions.
In caso di motore 5 di tipo elettrico, i mezzi di freno possono corrispondere al motore stesso che esercita una coppia frenante contraria alla rotazione dei rulli 4. Alternativamente, i mezzi di freno possono essere di tipo meccanico e sono attivabili per generare una forza di attrito, anch’essa contraria alla rotazione dei rulli. In the case of an electric motor 5, the brake means can correspond to the motor itself which exerts a braking torque contrary to the rotation of the rollers 4. Alternatively, the brake means can be of the mechanical type and can be activated to generate a friction force. , also contrary to the rotation of the rollers.
In una prima forma realizzative, il processore 8 à ̈ posto direttamente in comunicazione con l’attuatore 6 per portare autonomamente il tratto calpestabile 3a del nastro 3 al valore di inclinazione derivato. In a first embodiment, the processor 8 is placed directly in communication with the actuator 6 to autonomously bring the walkable portion 3a of the belt 3 to the derived inclination value.
In una seconda forma realizzativa, l’interfaccia 7 à ̈ configurata per ricevere dal processore 8 dati rappresentativi dell’angolo di inclinazione derivato per una presentazione degli stessi all’utente. In a second embodiment, interface 7 is configured to receive data representative of the derived inclination angle from the processor 8 for presentation of the same to the user.
In tale modo, l’utente 100 può così decidere se l’angolo di inclinazione proposto lo soddisfa o meno. In this way, the user 100 can thus decide whether the proposed inclination angle satisfies him or not.
Preferibilmente, in tale forma realizzativa il processore 8 deriva una pluralità di possibili angoli di inclinazione tali per cui la velocità di scorrimento del nastro 3 durante l’esercizio à ̈ determinata dalla forza scaricata dall’utente 100 in concomitanza con una corrispondente pluralità di configurazioni operative dei mezzi di freno i quali, a seconda dell’inclinazione aumentano o diminuiscono la loro azione per mantenere la velocità di scorrimento invariata. Preferably, in this embodiment the processor 8 derives a plurality of possible inclination angles such that the sliding speed of the belt 3 during operation is determined by the force discharged by the user 100 in concomitance with a corresponding plurality of operating configurations of the brake means which, depending on the inclination, increase or decrease their action to keep the sliding speed unchanged.
Preferibilmente, la macchina 1 comprende un’unità di controllo (o di compensazione) 9 configurata per rilevare gli scostamenti della velocità di scorrimento del nastro 3 dal valore della velocità di deambulazione impostata. Preferably, the machine 1 comprises a control (or compensation) unit 9 configured to detect the deviations of the running speed of the belt 3 from the value of the set walking speed.
A tale proposito, la macchina può comprendere un sensore 10 di rilevamento della velocità di scorrimento del nastro 3 (o di rotazione dei rulli 4) associato all’unità di controllo 9. In this regard, the machine can comprise a sensor 10 for detecting the speed of sliding of the belt 3 (or of rotation of the rollers 4) associated with the control unit 9.
Tale unità di compensazione 9 à ̈ collegata al motore 5 per compensare tali scostamenti tramite l’attivazione del motore 5 stesso. This compensation unit 9 is connected to motor 5 to compensate for these deviations by activating the motor 5 itself.
In altre parole, nel caso la velocità di scorrimento sia al di sotto del valore di deambulazione impostato, il motore viene attivato per aumentare la velocità fino ad un intorno di tale valore. In other words, if the sliding speed is below the set walking value, the motor is activated to increase the speed up to around this value.
A tale proposito, l’interfaccia 7 à ̈ configurata per consentire all’utente 100 di impostare un valore limite dell’angolo di inclinazione al fine di impedire al tratto calpestabile di assumere configurazioni troppo ripide. In this regard, interface 7 is configured to allow user 100 to set a limit value for the angle of inclination in order to prevent the walkable section from assuming too steep configurations.
L’organo di controllo 9 à ̈ configurato per pilotare il motore 5 al fine di compensare l’insufficiente inclinazione (dovuta al valore limite imposto) con un potenza fornita attivamente dal motore 5 stesso. The control element 9 is configured to drive the motor 5 in order to compensate the insufficient inclination (due to the limit value set) with a power actively supplied by the motor 5 itself.
In tale caso il motore 5 viene settato in una configurazione di compensazione in cui contribuisce al raggiungimento della velocità di deambulazione impostata in relazione a suddetto valore limite superiore dell’angolo di inclinazione . In this case the motor 5 is set in a compensation configuration in which it contributes to the achievement of the walking speed set in relation to the aforementioned upper limit value of the inclination angle.
In altre parole, più à ̈ basso il valore limite maggiormente il motore 5 deve compensare la mancanza di velocità . In other words, the lower the limit value the more the motor 5 has to compensate for the lack of speed.
Preferibilmente, l’unità di compensazione 9 à ̈ inoltre collegata ai mezzi di freno per bilanciare l’azione del motore 5 e dei mezzi di freno stessi al fine di minimizzare l’apporto del motore 5 durante l’esercizio. Oggetto della presente invenzione à ̈ inoltre un metodo di utilizzo della macchina ginnica fin qui descritta. Preferably, the compensation unit 9 is also connected to the brake means to balance the action of the motor 5 and of the brake means themselves in order to minimize the contribution of the motor 5 during operation. The object of the present invention is also a method of using the exercise machine described up to now.
In particolare, il metodo secondo la presente invenzione comprende le fasi di In particular, the method according to the present invention comprises the steps of
- impostazione di una velocità di deambulazione desiderata da parte dell’utente 100; - setting of a desired walking speed by the user 100;
- identificazione del peso dell’utente 100; - identification of user weight 100;
- inclinazione del tratto calpestabile 3a del nastro 3 rispetto al piano di appoggio “A†della macchina 1, per rotazione attorno ad un asse parallelo agli assi di rotazione dei rulli 4. - inclination of the walkable section 3a of the belt 3 with respect to the support plane â € œAâ € of the machine 1, by rotation around an axis parallel to the rotation axes of the rollers 4.
Secondo la presente invenzione, il metodo prevede un fase di derivazione, in funzione di detta velocità di deambulazione impostata e di detto peso “P†dell’utente, di un angolo di inclinazione del tratto calpestabile 3a del nastro 3 tale per cui la velocità di scorrimento del nastro 3 durante l’esercizio à ̈ almeno prevalentemente determinata dalla forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a per effetto della deambulazione. According to the present invention, the method provides for a step of derivation, as a function of said walking speed set and of said user weight â € œPâ €, of an inclination angle of the walkable section 3a of the belt 3 such that the running speed of the belt 3 during operation is at least mainly determined by the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a due to the effect of walking.
Più precisamente, il metodo prevede la stima di un valore della forza scaricata dall’utente 100 sul tratto calpestabile 3a necessario a movimentare il nastro 3 alla velocità di deambulazione impostata, in funzione della velocità di deambulazione stessa. More precisely, the method provides for the estimation of a value of the force discharged by the user 100 on the walkable section 3a necessary to move the belt 3 at the set walking speed, as a function of the walking speed itself.
L’angolo di inclinazione viene derivato in funzione di detto valore stimato e del peso P dell’utente 100. The angle of inclination is derived as a function of said estimated value and the weight P of user 100.
Preferibilmente, tale metodo prevede preliminarmente l’ impostazione della macchina 1 ( ovvero del motore 5) nella configurazione di risparmio energetico. Preferably, this method provides for the preliminary setting of the machine 1 (or of the motor 5) in the energy saving configuration.
La percentuale di utilizzo del motore 5 à ̈ funzione dell’angolo di inclinazione derivato. The percentage of use of the motor 5 is a function of the derived angle of inclination.
Più precisamente, la percentuale di utilizzo del motore 5 à ̈ funzione anche della forza resistente stimata. More precisely, the percentage of use of the motor 5 is also a function of the estimated resisting force.
Inoltre, il metodo prevede il rilevamento della velocità di scorrimento del nastro 3 durante l’esercizio ed il confronto di tale velocità di scorrimento con la velocità di deambulazione impostata. Furthermore, the method provides for the detection of the sliding speed of the belt 3 during exercise and the comparison of this sliding speed with the set walking speed.
Contestualmente a ciò, il metodo prevede l’attivazione e pilotaggio del motore 5 per compensare eventuali scostamenti della velocità di scorrimento del nastro 3 dal valore della velocità di deambulazione impostata. Grazie all’unità di controllo 9, il metodo prevede la compensazione degli scostamenti della velocità di scorrimento del nastro 3 dal valore della velocità di deambulazione impostata tramite l’attivazione del motore. At the same time, the method provides for the activation and piloting of the motor 5 to compensate for any deviations in the speed of the belt 3 from the value of the set walking speed. Thanks to the control unit 9, the method provides for the compensation of the deviations of the running speed of the belt 3 from the value of the walking speed set by activating the motor.
Operativamente, il trovato prevede che l’utente, per effettuare l’esercizio ginnico, attui le seguenti fasi: a) l’utente, tramite l’interfaccia 7 imposta (ovvero seleziona) la modalità di gestione della macchina ginnica 1 a basso consumo energetico; Operationally, the invention provides that the user, to perform the gymnastic exercise, carries out the following phases: a) the user, through the interface 7, sets (or selects) the management mode of the gymnastic machine 1 low energy consumption;
b) l’interfaccia 7 presenta (visualizza) all’utente informazioni per richiedere all’utente di impostare un valore desiderato di velocità di deambulazione per l’esercizio (preferibilmente visualizzando un intervallo di valori impostabili); b) interface 7 presents (displays) information to the user to request the user to set a desired walking speed value for the exercise (preferably by displaying a range of settable values);
c) l’interfaccia 7 presenta (visualizza) all’utente informazioni per richiedere all’utente di impostare il proprio peso (ovvero la propria massa); si osservi che tale fase (c) potrebbe essere sostituita da una fase di rilevamento automatico del peso dell’utente da parete della macchina 1 ginnica, mediante un sensore di peso; d) in funzione di detti parametri peso e velocità , un processore 8 determina un valore di inclinazione del nastro; c) interface 7 presents (displays) information to the user to request the user to set his weight (ie his weight); it should be noted that this phase (c) could be replaced by a phase of automatic detection of the user's weight from the wall of the exercise machine 1, by means of a weight sensor; d) as a function of said weight and speed parameters, a processor 8 determines an inclination value of the belt;
e) la macchina ginnica, attraverso il processore e l’interfaccia, inclina automaticamente il nastro secondo il valore determinato, e/o propone (visualizza o comunica mediante messaggio vocale) all’utente detto valore; e) the exercise machine, through the processor and the interface, automatically tilts the belt according to the determined value, and / or proposes (displays or communicates via voice message) to the user said value;
f) l’utente inizia l’allenamento; f) the user starts training;
g) durante l’allenamento (ovvero l’esecuzione dell’esercizio), il motore viene parzialmente o completamente disabilitato (in quanto il nastro si muove per effetto dell’azione combinata deambulazione/forza peso dell’utente); g) during training (ie execution of the exercise), the motor is partially or completely disabled (as the belt moves as a result of the combined action of walking / weight strength of the user);
h) una unità di controllo della macchina 1 ginnica mantiene la velocità impostata, a meno di uno scarto di velocità prestabilito. h) a control unit of the exercise machine 1 maintains the set speed, less than a predetermined speed difference.
In particolare, la unità di controllo misura gli scostamenti della velocità effettiva a cui di muove il nastro al disotto di un valore di velocità prestabilito di riferimento (soglia) ed interviene: In particular, the control unit measures the deviations of the actual speed at which the belt moves below a predetermined reference speed value (threshold) and intervenes:
- “riabilitando†(almeno parzialmente) il motore, per ripristinare il valore di velocità impostata - â € œrehabilitatingâ € (at least partially) the motor, to restore the set speed value
- e/o aumentando l’inclinazione del nastro. - and / or increasing the inclination of the belt.
L’invenzione raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi. The invention achieves the intended purposes and achieves important advantages.
Infatti, la presenza del processore programmato per ottimizzare l’angolo di inclinazione in relazione alla velocità impostata ed al peso dell’utente consente alla macchina di operare nella configurazione di risparmio energetico, con notevoli vantaggi sia economici che ecologici. In fact, the presence of the processor programmed to optimize the angle of inclination in relation to the speed set and the weight of the user allows the machine to operate in the energy saving configuration, with considerable economic and ecological advantages.
Peraltro, la possibilità di agire sia sul motore che sui mezzi di freno premette alla macchina di offrire molteplici configurazioni alternative, con notevole soddisfazione da parte dell’utente. Moreover, the possibility of acting both on the motor and on the brake means allows the machine to offer multiple alternative configurations, with considerable satisfaction on the part of the user.
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