ITBO970446A1 - Selezionatore di carico, in particolare per macchina ginnica. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo.

SELEZIONATORE DI CARICO. IN PARTICOLARE PER MACCHINA GINNICA.

II presente trovato concerne un selezionatore di carico, in particolare per una macchina ginnica che consente una variazione della resistenza offerta al'utilizzatore grazie ad una corrispondente variazione del carico relativo ad un determinato esercizio. ' Numerosi esercizi per la cultura fisica o per la riabilitazione prevedono l'impiego di un carico per fornire una reazione alla forza applicata dall 'utilizzatore.

Attualmente, gli attrezzi costituenti la "tradizionale" pesistica, quali, ad esempio, manubri, bilancieri e simili, sono stati in gran parte soppiantati da macchine ginniche più complesse e correlate all'uso, che vengono indicate come macchine di tipo isotonico.

Queste ultime prevedono un telaio di base al quale vengono associati dei mezzi per esercitare una forza da parte dell'utilizzatore, quali ad esempio una sbarra, delle maniglie o delle leve conformate a remo, collegati a un carico che fornisce una resistenza alla forza esercitata. Il carico, di tipo gravitazionale, è definito dal peso di una serie di mattoncini o dischi, tra loro differentemente associabili in funzione dell'esercizio da eseguire fino al raggiungimento del valore-peso desiderato. Il collegamento tra i mezzi per l'applicazione della forza e il carico è costituito da un cavo o da una catena avvolti attorno a carrucole di rinvio oppure tramite un sistema a leva direttamente associato al carico ed ai mezzi per esercitare la forza.

In pratica, secondo l'esempio di realizzazione più diffuso, una macchina ginnica è costituita da una struttura metallica provvista di un sedile per l'utilizzatore (quando necessario, ovviamente) e di una guida verticale destinata allo scorrimento di una serie di mattoncini collegati, tramite la suddetta catena o cavo, a una sbarra (o altro elemento per l'applicazione della forza) che viene impugnata dall'utilizzatore per compiere un lavoro generato dal sollevamento dei mattoncini, con il loro scorrimento lungo la guida.

Un inconveniente delle macchine attualmente utilizzate deriva dalle modalità di determinazione del carico di lavoro, cioè dal modo con cui i mattoncini vengono associati alla catena od al cavo. Ogni mattoncino è scorrevole lungo la suddetta guida verticale e presenta almeno un foro passante verticale ed un foro passante orizzontale che si intersecano tra loro; la sovrapposizione dei mattoncini determina, in corrispondenza dei fori verticali, un canale di scorrimento per un'asta di collegamento disposta verticalmente e collegata, nella sua estremità superiore, alta catena; la scelta del carico per l'esercizio da eseguire viene effettuata manualmente inserendo un perno di blocco, passando attraverso uno dei fori orizzontali presentati dai mattoncini, in una delle sedi che sono previste sull'asta a differenti quote corrispondenti allo spessore dei mattoncini. In questo modo, si associano all'asta, e quindi alla catena, tutti i mattoncini posti al di sopra del perno inserito; variando la quota di inserimento, si varia il numero di mattoncini associati alla catena e, quindi, il carico per l'esercizio.

Quando, su una stessa macchina si vuole eseguire una serie di esercizi per i quali necessitino carichi differenti (esempio nel passaggio da una serie alla successiva), oppure quando una stessa macchina è utilizzata da più persone che si alternano con carichi differenti tra loro, è necessario, per ogni cambio, predisporre la macchina, disinserendo il perno di blocco ed inserendolo ad una quota differente; tale operazione risulta fastidiosa, specie se si considera che le attività di palestra presentano generalmente carattere ricreativo e di svago.

Tra le soluzioni note, il brevetto US-4.834.365 è relativo ad un sistema di pesi combinato, con il quale è possibile selezionare, per uno stesso pacco pesi, mattoncini di differente peso.

Il brevetto 4.971.305 è relativo ad un dispositivo che consente di regolare il pacco pesi su valori variabili, ovvero su valori corrispondenti a non interi dell'unità di misura, con incrementi di piccolo valore. Con le soluzioni suddette non è possibile variare in maniera automatica (vale a dire non manuale) la reazione offerta dalla macchina.

Il brevetto US-5.556.362 è relativo ad un perno per mattoncini in grado di disinserirsi automaticamente quando il pacco pesi raggiunge la posizione di riposo. Il perno in oggetto è utilizzabile per deselezionare uno o più mattoncini, ma non risulta utilizzabile per impostare il carico di un determinato esercizio o per incrementare il carico stesso.

Il brevetto US-4.610.449 è relativo ad un selettore automatico di pesi che cambia in automatico il peso selezionato dopo un determinato periodo di tempo. Nel brevetto è descritta una struttura che vincola una pluralità di mattoncini all'asta di traino, tramite due perni, uno inferiore ed uno superiore, inseriti in rispettive sedi presentate da due mattoncini; la differenziazione del carico è consentita da un dispositivo a camma comandato da un temporizzatore che, dopo un determinato periodo di tempo, estrae lo spinotto disposto inferiormente per diminuire il carico, mantenendo collegati all'asta il mattonano superiore e quelli superiori a quest'ultimo. Con il selettore descritto è possibile, quindi, cambiare peso in diminuzione ed una volta sola ed in funzione di una situazione di stasi.

I brevetti US-4.746.113 e US-5.350.344 sono relativi a macchine ginniche nelle quali è possibile variare il carico del pacco pesi. In entrambi i documenti è insegnato l'uso di una struttura abbinabile ad un pacco pesi e supportante una serie di perni mobili orizzontalmente tra una posizione di impegno nella quale sono inseriti nelle relative sedi dei mattoncini ed una posizione di rilascio nella quale sono retratti dalle sedi svincolando i mattoncini. In pratica, si tratta di una sorta di piastra presentante dei perni rivolti verso il pacco pesi ed attivabili, tramite solenoidi ovvero attuatoli di tipo elettromagnetico disposti ed agenti su ognuno dei suddetti perni. Le soluzioni insegnate nei due brevetti prevedono una struttura che deve seguire il pacco pesi nella sua corsa verticale.

Il brevetto US-4.546.971 descrive un macchina ginnica nella quale è possibile variare il carico del pacco pesi tramite una leva disposta in prossimità del sedile destinato all'utilizzatore. I mattoncini utilizzati in tale soluzione sono provvisti di un perno passante nella sede orizzontale che consente l'accesso all'asta di traino del pacco pesi. Ogni perno presenta dei mezzi a molla che lo spingono verso l'esterno del mattonano, in posizione di disimpegno dall’asta di traino, ed è dotato di una testa sporgente verso l'esterno. La leva sopra menzionata è collegata ad una asta di comando scoaevole verticalmente, dotata di camme destinate ad interagire con le teste presentate dai perni, in modo da spingere i perni medesimi verso l'asta di traino, in numero corrispondente al valore del carico desiderato.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati con un selezionatore di carico che consente di variare in maniera automatica la selezione dei pesi che definiscono il carico su una macchina ginnica.

Il selezionatore di carico è utilizzabile, in particolare, per una macchina ginnica nella quale il carico da utilizzare in un esercizio è variabile ed è determinato dal valore della somma di una pluralità di elementi peso che vengono associati, tramite relativi mezzi di vincolo, ad un elemento di traino comprendente un'asta cinematicamente collegata ad opportuni mezzi atti ad esercitare una forza da parte di utilizzatore; detti elementi peso essendo tra loro impilabili e presentanti corrispondenti porzioni forate atte a definire un canale per detta asta; il selezionatore di carico si caratterizza per il fatto che detta asta presenta, lungo il proprio sviluppo longitudinale, ovvero lungo la direzione di sviluppo di detto canale, sezioni trasversali di valore alternativamente differenziato in modo da definire una serie di incavi o rastremazioni, e che detti mezzi di vincolo comprendono una pluralità di elementi di innesto, disposti in corrispondenza di ciascuno di detti elementi peso, e mobili tra una prima posizione nella quale non interagiscono con detta asta ed una seconda posizione nella quale interagiscono con l'asta medesima, in corrispondenza di uno di detta serie di incavi o rastremazioni, per la determinazione di detto carico.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

la figura 1 illustra, in una vista prospettica parziale e schematica, un possibile esempio di realizzazione del presente trovato, con un particolare in vista in pianta ed in scala ingrandita;

la figura 2 illustra, in una vista prospettica dal basso, un particolare dell'esempio di cui in figura 1 ;

la figura 3 illustra, in una vista prospettica dall'alto, un altro particolare dell'esempio illustrato in figura 1 ;

la figura 4 illustra, in una vista parziale in pianta dall'alto, un particolare dell'esempio di cui in figura 1 , rappresentato, in una parte, in due possibili configurazioni operative;

la figura 5 illustra, in una vista prospettica d'insieme, una macchina ginnica a carico variabile equipaggiata con un selezionatore di carico in accordo con il presente trovato.

Nelle figure dei disegni allegati è stato contrassegnato con 1 un esempio di realizzazione di un selezionatore di carico in accordo con il trovato.

Il selezionatore 1 in oggetto trova applicazione in quelle macchine ginniche dove è previsto un carico di tipo gravitazionale determinato dall'associazione di una pluralità di elementi peso ad un elemento di traino collegato a mezzi per l'esecuzione di una forza.

In particolare, con riferimento ai disegni che ne sono solo un esempio non limitativo, i mezzi per l'esecuzione della forza possono essere costituiti da un bilanciere, da un manubrio, ecc.; nell'esempio, tali mezzi sono contrassegnati dal blocco funzionale 41 in figura 1 e da una parte della macchina ginnica 5 illustrata in figura 5 e comprendente due bracci fulcrati. In figura 5 le parti della macchina non strettamente interessate dalla presente invenzione non sono state numerate.

I mezzi per l'esecuzione di una forza 41 risultano collegati tramite opportuni mezzi 40 quali, ad esempio, un cavo o una catena, passante per una carrucola di rinvio 42, al relativo carico previsto sulla macchina ginnica.

I mezzi di collegamento terminano in un elemento di traino costituito da un'asta di collegamento 4 che viene collegata ad una pluralità di elementi peso 3 o mattoncini per determinare il carico.

Gli elementi peso 3 presentano una coppia di fori 32 che permettono di impilare gli elementi peso utilizzando degli organi astiformi di sostegno 51, visibili in figura 5, e sviluppantisi lungo gli assi verticali indicati in tratteggio in figura 3. Su ogni elemento peso 3 è altresì previsto un foro 30 attraverso il quale può passare l'asta 4.

In pratica, viene a definirsi un canale verticale attraversabile dall'asta 4.

L'asta 4 presenta, lungo il proprio sviluppo longitudinale, ovvero lungo la direzione verticale, sezioni trasversali di valore alternativamente differenziato in modo da definire una serie di incavi o rastremazioni 45.

Più in dettaglio, l'asta 4 presenta un profilo longitudinale conformato sostanzialmente a dente di sega, ovvero presenta una conformazione definita da una successione di tronchi di cono con base maggiore 44 disposta superiormente. Questa particolare conformazione risulta particolarmente vantaggiosa poiché consente, come sarà spiegato successivamente, l'associazione in automatico degli elementi peso all'asta 4 stessa.

Gli elementi peso 3 vengono associati all'asta 4 tramite mezzi di vincolo che comprendono una pluralità di elementi di innesto 2, disposti in corrispondenza di ciascuno degli elementi peso 3.

Tali elementi di innesto 3, che possono essere costituiti da elementi a conformazione laminare, risultano mobili tra una prima posizione nella quale non interagiscono con l'asta 4 ed una seconda posizione nella quale interagiscono con l'asta 4 medesima, in corrispondenza di uno degli incavi o rastremazioni 45 di cui in precedenza.

Gli elementi di innesto 2 sono provvisti di una porzione asolata 20 che risulta calzata sull'asta 4 ed è atta ad interagire con la medesima in corrispondenza dell'attivazione di relativi mezzi di movimentazione qui di seguito descritti.

I mezzi di movimentazione dei mezzi di innesto 2 sono costituiti da un elemento 6, mobile parallelamente allo sviluppo dell'asta 4.

Tale elemento mobile 6 è costituito, nella soluzione illustrata, da un nastro flessibile contenuto e scorrevole all'interno di una struttura di guida 61, 62, 63 conformata ad "U" ed estendetesi ad avvolgere la pluralità degli elementi peso 3.

In pratica, attorno al "pacco" pesi si trova disposta una guida a conformazione sostanzialmente rettangolare aperta che ne segue il profilo verticalmente sui due lati (61 e 62) e nella porzione inferiore 63 (illustrata con tratto discontinuo per evidenziare il nastro 6 contenuto al suo interno).

L'elemento di innesto 2 presenta l'estremità di attivazione 24 inserita almeno parzialmente in una prima porzione verticale 61 della struttura di guida, in modo da essere spinta dal nastro flessibile 6 quando quest'ultimo si trova ad una quota corrispondente.

L'elemento di innesto 2, come meglio visibile in figura 4, presenta, dal lato opposto rispetto all'estremità di interazione 24, una porzione astiforme 21 sulla quale risulta calzata una molla 22.

Tale molla 22 è un possibile esempio di realizzazione di opportuni mezzi di spinta 22 presentanti una forza di reazione R diretta verso la suddetta prima porzione di nastro 61. I mezzi di spinta 22 mantengono l'elemento di innesto 2 a contatto con l'asta 4; in particolare, mantengono la porzione asolata 20 a contatto con uno degli incavi 45 dell'asta 4 stessa.

In altre parole, l'elemento di innesto 2 viene mantenuto stabilmente nella posizione di impegno nella quale associa il relativo elemento peso 2 (e quelli disposti superiormente) all'asta 4. Allorché il nastro 6 perviene alla quota corrispondente, spinge, nel verso indicato con F il relativo elemento di innesto 2, disinserendo (a porzione asolata dall'asta 4.

In pratica l'impegno tra mattoncino e relativa asta 4 è determinato dalla sola azione della molla 22 e quindi tutti i mattoncini posti al di sopra della posizione verticale del nastro 6 saranno tutti attivi, ovvero concorreranno alla definizione del valore peso.

In figura 2 è stato rappresentato superiormente un elemento di innesto 2 abbinato al relativo mattonano 3 analogamente ad una possibile configurazione d'uso, mentre, inferiormente, è stato rappresentato un altro elemento di innesto 2, disassociato dal relativo mattonano 3, e, quindi, in una configurazione non assumibile in uso.

Per l'associazione degli elementi di innesto 2 agli elementi peso 3, questi ultimi presentano un'asola 31 che risulta parzialmente attraversata dalla porzione astiforme 21 dell'elemento di innesto 2 ed una sede 35 nella quale l'estremità distale della porzione astiforme 21 va ad inserirsi.

Può essere previsto anche un rivetto 25 disposto verticalmente, passante in una relativa asola 23 prevista sull'elemento di innesto 2 e fissato in un relativo foro 36 dell'elemento peso 3.

Il fatto che gli elementi di innesto 2 siano elasticamente mantenuti in posizione di impegno in assenza di intervento da parte del nastro 6, e la particolare conformazione a dente di sega dell'asta 4 permettono di associare automaticamente gli elementi peso all'asta anche quando il pacco pesi selezionato precedentemente è in posizione sollevata.

Questa caratteristica è particolarmente vantaggiosa in quanto permette all'automatismo che gestisce il programma della macchina di selezionare preventivamente ulteriori mattoncini anche quando l'atleta è in fase attiva di allenamento; il successivo abbassamento dell'asta 4 verso i mattoncini fermi, permette di "catturare" automaticamente quel o quei mattoncini che sono nel frattempo già stati selezionati dal movimento del nastro 6. Ciò permette di guadagnare tempo e di non dover interrompere un esercizio o più serie di esercizi per un diverso settaggio della macchina.

La movimentazione del nastro flessibile 6 all'interno della struttura di guida 61, 62, 63 può essere consentita da mezzi motori 65 costituiti, ad esempio, da un motoriduttore, oppure da mezzi ad attivazione manuale, come, ad esempio, una manovella (non illustrata); nel caso di motorizzazione questa può preferibilmente essere associata a mezzi elettronici di programmazione quali, ad esempio, quelli che prevedono un supporto del tipo detto "smart key".

Nell'esempio non limitativo illustrato in figura 1 , sono previsti due rulli 64 attorno ai quali, ed esternamente agli stessi, può passare il nastro 6, mosso da un rullo motore 64', contrapposto ad uno dei precedenti, così da movimentare per attrito il nastro 6. Tali particolari sono stati rappresentati solo schematicamente.

Inoltre, il nastro flessibile 6, per interagire meglio con l'estremità di interazione 24 può presentare una sezione trasversale bombata.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'àmbito dei concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Selezionatore di carico, in particolare per una macchina ginnica nella quale il carico da utilizzare in un esercizio è variabile ed è determinato dal valore della somma di una pluralità di elementi peso che vengono associati, tramite relativi mezzi di vincolo, ad un elemento di traino comprendente un'asta cinematicamente collegata ad opportuni mezzi atti ad esercitare una forza da parte di utilizzatore; detti elementi peso essendo tra loro impilabili e presentanti corrispondenti porzioni forate atte a definire un canale per detta asta; selezionatore di carico caratterizzato da fatto che detta asta (4) presenta, lungo il proprio sviluppo longitudinale, ovvero lungo la direzione di sviluppo di detto canale, sezioni trasversali di valore alternativamente differenziato in modo da definire una serie di incavi o rastremazioni (45), e che detti mezzi di vincolo comprendono una pluralità di elementi di innesto (2), disposti in corrispondenza di ciascuno di detti elementi peso (3), e mobili tra una prima posizione nella quale non interagiscono con detta asta ed una seconda posizione nella quale interagiscono con l'asta (4) medesima, in corrispondenza di uno di detta serie di incavi o rastremazioni (45), per la determinazione di detto carico.
2. 2. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta asta (4) presenta un profilo longitudinale conformato sostanzialmente a dente di sega.
3. 3. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta asta (4) presenta una conformazione definita da una successione di tronchi di cono con base maggiore (44) disposta superiormente.
4. 4. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti elementi di innesto sono costituiti da elementi a conformazione laminare (2), provvisti di una porzione asolata (20) calzata su detta asta (4), ed atta ad interagire con la medesima in corrispondenza dell'attivazione di relativi mezzi di movimentazione.
5. 5. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dai fatto di comprendere mezzi di movimentazione di detti mezzi di innesto (2) costituiti da un elemento mobile (6) parallelamente allo sviluppo di detta asta (4) e che detti mezzi di innesto (2) sono costituiti da elementi a sviluppo sostanzialmente laminare, accoppiati a ciascun elemento peso e presentanti una estremità di disattivazione (24) atta ad essere spinta da detto elemento mobile (6).
6. 6. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento mobile (6) è costituito da un nastro flessibile contenuto e scorrevole all'interno di una struttura di guida (61, 62, 63) conformata ad "U” ed estendentesi ad avvolgere detta pluralità di elementi peso (3), e che detta estremità di disattivazione (24) risulta almeno parzialmente inserita in una prima porzione (61) di detta struttura di guida, in modo da essere spinta da detto nastro flessibile (6) quando quest'ultmo si trova ad una quota corrispondente.
7. 7. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che, su ognuno di detti elementi laminari (2) sono previsti mezzi di spinta (22) con reazione diretta verso detta prima porzione di nastro (61) atti a mantenere detta porzione asolata di detti elementi laminari a contatto con detta asta (4), ovvero atti a mantenere gli elementi laminari (2) nella detta prima posizione.
8. 8. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che su detta struttura di guida (61, 62, 63) sono previsti mezzi motori (65) atti a movimentare detto nastro flessibile (6) a scorrere parallelamente a detti elementi peso.
9. 9. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori (65) comprendono un rullo motore (64') disposto lungo il percorso di detto nastro (6), contraffacciato rispetto ad un rullo folle (64).
10. 10. Selezionatore di carico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto nastro flessibile (6) presenta una sezione trasversale bombata.
11. 11. Selezionatore di carico secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.