ITRA20090045A1

ITRA20090045A1 - Dispositivo di sicurezza

Info

Publication number: ITRA20090045A1
Application number: IT000045A
Authority: IT
Inventors: Marco Casadei; Davide Neri
Original assignee: Technogym Spa
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-05-28
Also published as: CN102078675B; US20110130252A1; CN102078675A; US8652015B2; EP2327454A1; EP2327454B1

Description

DOMANDA DI BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE

C. TITOLÒ

DISPOSITIVO DI SICUREZZA

O. RIASSUNTO

DISPOSITIVO DI SICUREZZA (20) PER UNA MACCHINA GINNICA (1) PROVVISTA DI UN TELAIO (5) E DI UN GRUPPO DI CARICO (10) GRAVITAZIONALE COLLEGATO AD UN’INTERFACCIA (2) PREDISPOSTA PER PERMETTERE AD UN UTENTE DELLA MACCHINA GINNICA (1) DI ESEGUIRE DEGLI ESERCIZI CONTRO L’AZIONE DEL GRUPPO DI CARICO (10); IL GRUPPO DI CARICO (10) COMPRENDENDO UN EQUIPAGGIO MOBILE (19) PROVVISTO DI ALMENO UN ELEMENTO DI CARICO (1 1) PORTATO UBERAMENTE SCORREVOLE LUNGO UNA DIREZIONE (V) DETERMINATA DA DEI RISPETTIVI ELEMENTI DI GUIDA (12) ASSOCIATI AL TELAIO (5); IL DISPOSITIVO DI SICUREZZA (1) COMPRENDENDO UN GRUPPO DI RICHIAMO (21) ATTI, IN USO, AD ESERCITARE UNA FORZA (F) DI RICHIAMO DETERMINATA SULL’EQUIPAGGIO MOBILE (19) PER PREVENIRNE DEGLI SPOSTAMENTI ASCENDENTI SOSTANZIALMENTE INERZIALI.

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale dal titolo "DISPOSITIVO DI SICUREZZA"

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di sicurezza. In particolare la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di sicurezza per macchine ginniche. Più in dettaglio, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di sicurezza impiegabile in delle macchine ginniche provviste di un gruppo di carico gravitazionale per prevenire degli infortuni.

DESCRIZIONE DELLO STATO DELLA TECNICA

Nel campo delle macchine ginniche è noto impiegare dei gruppi di carico di tipo gravitazione in cui l'azione resistiva all'attività fisica di un utente viene esercitata da uno o più elementi di carico, ad esempio dei corpi metallici indicati comunemente come "pesi" o "mattoni", che vengono movimentati contro l'azione della forza di gravità. A titolo di esempio, un gruppo di carico gravitazionale di tipo noto è illustrato nella figura A. Tale gruppo di carico comprende delle guide verticali portate solidali da un rispettivo telaio ed un equipaggio mobile composto da un organo di supporto, spesso indicato anche come "crociera", e da uno o più pesi portati liberamente scorrevoli dalle guide verticali ed accoppiati stabilmente al rispettivo organo di supporto. In particolare, l'organo di supporto comprende una porzione di testa disposta superiormente ed una porzione di accoppiamento costituita da una barra presentate una pluralità di primi fori sostanzialmente orizzontali e disposti a passo. Similmente, anche ogni peso presenta un secondo foro passante sostanzialmente orizzontale in modo tale che sia possibile accoppiare alla crociera un numero di pesi, e quindi un carico resistivo, selezionabile sostanzialmente a piacere dall'utente, mediante la semplice inserzione di un perno di bloccaggio in tale secondo foro e nel primo foro corrispondente. In uso, la porzione di testa dell'organo di aggancio de pesi è collegato ad una rispettiva interfaccia, ad esempio un attrezzo ginnico, mediante un gruppo di trasmissione meccanica in modo tale che l'azionamento di tale interfaccia da parte di un utente della rispettiva macchina ginnica possa avvenire contro la resistenza esercitata dal sollevamento dell'equipaggio mobile gruppo di carico gravitazionale. Con riferimento esemplificativo alla figura A, tale gruppo di trasmissione comprende un cavo di trazione mantenuto in tensione fra una pluralità di organi di rinvio, comunemente costituiti da delle pulegge .

A Questo punto, è opportuno notare che i gruppi di carico gravitazionale noti, come quello illustrato in fig. A, presentano degli inconvenienti che possono comportare il rischio di infortuni per gli utenti delle rispettive macchine ginniche. Tali inconvenienti sono particolarmente evidenti quando un utente faccia uso di carichi ridotti per l'esecuzione di esercizi fisici che prevedano almeno una serie di ripetizioni veloci di un gesto atletico determinato. Infatti, in tali condizioni di allenamento, quando un utente esegue un esercizio con particolare intensità o con un'elevata rapidità di esecuzione, l'equipaggio mobile acquisisce una velocità elevata e tende a seguire un moto di ascesa sostanzialmente inerziale, cioè è sottoposto ad uno spostamento di ascesa verticale lungo le rispettive guide che prosegue anche quando l'azione esercitata dall'utente sulla rispettiva interfaccia si è ormai conclusa. Tale moto ascendente sostanzialmente inerziale può anche essere definito come un moto in cui non c'è sincronia fra l'esercizio di una forza da parte dell'utente sull'interfaccia e la movimentazione dell'equipaggio mobile lungo le rispettive guide verticali. È opportuno notare che, in presenza di tali moti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile del gruppo di carico possono verificarsi, in successione o indipendentemente l'uno dall'altro, due diversi inconvenienti: innanzitutto, l'equipaggio mobile proseguendo la sua ascesa potrà andare a scontrarsi contro la porzione del telaio che funge da fine corsa delle guide. Chiaramente, tale circostanza, oltre a provocare del rumore che risulta estremamente sgradevole per un utente che desideri concentrarsi sull'esecuzione dei rispettivi esercizi fisici, può portare ad un indesiderato danneggiamento del gruppo di carico e/o del gruppo di trasmissione che lo collega alla rispettiva interfaccia. In aggiunta, è opportuno notare che, successivamente ad ogni spostamento ascendente di tipo sostanzialmente inerziale, l'equipaggio mobile è sottoposto ad un moto discendente in caduta sostanzialmente libera che si conclude comunemente con un brusco ed improvviso tensionamento del rispettivo cavo di trazione e quindi con l'esercizio e la trasmissione di un impulso di forza lungo tale cavo. Tale azione impulsiva può quindi giungere fino all'utente che sarà sottoposto ad una brusca ed imprevista azione di trazione da parte della rispettiva interfaccia. Tale azione di trazione viene comunemente percepita dall'utente come una sorta di contraccolpo proveniente dal gruppo di carico e può dare luogo non solo ad un'interruzione o ad uno sbilanciamento dell'esecuzione degli esercizi ginnici, ma anche ad un indesiderato infortunio della porzione corporea dell'utente che impegna la rispettiva interfaccia.

Pertanto, per quanto sopra illustrato, risulta evidente che l'impiego di gruppi di carico gravitazionali noti nelle macchine ginniche comporta degli svantaggi che non sono ancora stati risolti e che sono potenzialmente pericolosi per gli utenti di tali macchine. In particolare, risulta attualmente irrisolto il problema di disporre di un dispositivo di sicurezza per dei gruppi di carico gravitazionali impiegabile per prevenire dei moti ascendenti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile durante l'esecuzione di esercizi fisici. Più in dettaglio, sarebbe auspicabile disporre di un dispositivo di sicurezza che permetta ad un equipaggio mobile di traslare liberamente verso l'alto lungo le rispettive guide quando è sottoposto all'azione esercitata da un utente, ma che prevenga, o almeno minimizzi, ogni ulteriore spostamento ascendente dell'equipaggio mobile successivamente al termine dell'azione esercitata da tale utente .

SOMMARIO DELLA PRESENTE INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è realizzare un dispositivo di sicurezza impiegabile su di una macchina ginnica in combinazione con un gruppo di carico gravitazionale per prevenire degli spostamenti ascendenti sostanzialmente inerziali del rispettivo equipaggio mobile. Tale dispositivo di sicurezza permette di risolvere gli inconvenienti sopra illustrati ed è atto a soddisfare un insieme di esigenze allo stato dei fatti ancora senza risposta, e quindi, atto a rappresentare una nuova ed originale fonte di interesse economico, in grado di modificare l'attuale mercato delle macchine ginniche provviste di gruppi di carico gravitazionali.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di sicurezza le cui caratteristiche principali verranno descritte in almeno una delle rivendicazioni che seguono .

Ulteriore scopo della presente invenzione è realizzare un gruppo di carico gravitazionale per macchine ginniche che sia esente dai difetti sopra illustrati e possa pertanto essere impiegato in sicurezza da parte di ogni utente di una rispettiva macchina ginnica.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo di carico per macchine ginniche le cui caratteristiche principali verranno descritte in almeno una delle rivendicazioni che seguono.

Ulteriore scopo della presente invenzione è realizzare macchina ginnica provvista di un gruppo di carico gravitazionale che sia esente dai difetti sopra illustrati e possa pertanto essere impiegata in sicurezza da parte di ogni rispettivo utente.

Ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un metodo validamente impiegabile per mettere in sicurezza un gruppo di carico gravitazionale per macchine ginniche.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per mettere in sicurezza un gruppo di carico gravitazionale per macchine ginniche, e le caratteristiche principali di tale metodo verranno descritte in almeno una delle rivendicazioni che seguono.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione appariranno più chiari dalla descrizione seguente, esposta con riferimento alle figure allegate che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, nelle quali parti identiche o corrispondenti del dispositivo stesso sono identificate dagli stessi numeri di riferimento. In particolare:

- la figura A è una vista prospettica schematica di un gruppo di carico gravitazionale noto, rappresentato parte in vista e parte in sezione;

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di una macchina ginnica secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra un particolare della figura 1 rappresentato in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza;

- la figura 3 illustra un particolare della figura 2 rappresentato in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza; e

- la figura 4 illustra in forma di grafico l'andamento dell'intensità della forza di richiamo esercitata da una pluralità di varianti di un dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PRESENTE INVENZIONE

Nella figura 1, con 1 è indicata nel suo complesso una macchina ginnica 1 comprendente un telaio 5 ed un gruppo di carico 10, preferibilmente di tipo gravitazionale, associato a tale telaio 5, e presentante una stazione operativa provvista di almeno un' interfaccia 2 per una porzione corporea di un rispettivo utente. In particolare, qui e nel seguito, con il termine gruppo di carico gravitazionale si farà riferimento, in generale, ad un qualsiasi gruppo di carico in cui l'azione resistiva ad un rispettivo azionamento è generata movimentando un equipaggio mobile in un rispettivo campo di forze attrattivo, non necessariamente di tipo gravitazionale, ma anche, ad esempio, di tipo elastico o elettromagnetico. Più in dettaglio, ogni interfaccia 2 è collegata meccanicamente al gruppo di carico 10 mediante un gruppo di trasmissione 15, e comprende preferibilmente, ma non limitatamente un rispettivo attrezzo 2 ginnico per permettere ad ogni utente della macchina 1 di eseguire dei rispettivi esercizi fisici contro la resistenza esercitata dal gruppo di carico 10. A tale riguardo, è opportuno notare che la scelta di rappresentare in figura 1 una macchina 1 ginnica per l'allenamento dei muscoli addominali è puramente esemplificativo e non intende limitare la portata e la generalità della presente intenzione. In particolare, è opportuno evidenziare che il dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione può essere liberamente e validamente impiegato in combinazione con qualsiasi tipo di macchina ginnica a condizione che quest'ultima sia dotata di almeno un rispettivo gruppo di carico di tipo gravitazionale.

Con riferimento alla figura 2, il gruppo di carico 10 è di tipo sostanzialmente noto e comprende una coppia di tubi 12 paralleli disposti lungo una prima direzione V determinata, che qui e nel seguito, per semplicità, verrà preferibilmente, ma non limitatamente, considerata verticale, ed atti a fungere da prime guide 12 per una pluralità di elementi di carico 11. Ogni elemento carico 11 comprende preferibilmente un rispettivo peso 11 di tipo noto, prodotto in materiale metallico, conformato sostanzialmente a parallelepipedo e dimensionato in modo tale da presentare una massa determinata. In particolare, ogni peso 11 presenterà, preferibilmente ma non limitatamente, una coppia di primi fori 12' passanti conformati per alloggiare con gioco le rispettive guide 12, un secondo foro 18' passante ricavato in una posizione sostanzialmente centrale del peso 11 stesso ed orientato lungo la prima direzione V determinata, ed un terzo foro 14' passante ricavato lateralmente lungo una seconda direzione L determinata preferibilmente trasversale alla prima direzione V determinata e che quindi qui e nel seguito verrà preferibilmente considerata orizzontale. È opportuno notare che l'insieme di tali elementi di carico/pesi 11 definisce sostanzialmente una pila 11' che viene comunemente indicata come "pacco pesi" e che presenta centralmente una prima sede 18 passante definita dall'insieme dei secondi fori 18' e quindi coassiale con la prima direzione V determinata.

Tale prima sede 18 è conformata per alloggiare con gioco un organo di supporto 13 per i pesi 11 che, come sarà spiegato meglio nel seguito, è portato mobile lungo la prima direzione V determinata dal gruppo di trasmissione 15. L'organo di supporto 13 presenta una porzione di testa 13' , conformata per impegnare in battuta il peso 11 disposto superiormente nella pila 11', ed una porzione di accoppiamento 13'' predisposta per accoppiare stabilmente con almeno un rispettivo peso 11. A tale scopo, tale porzione di accoppiamento 13'' comprende una barra che in uso è orientata lungo la prima direzione V determinata e che presenta una pluralità di quarti fori 14'' ricavati longitudinalmente a passo e sostanzialmente identici ai terzi fori 14' in dimensione ed orientamento. In uso, quando la porzione di testa 13' è in battuta con la pila 11', ogni quarto foro 14'' risulta allineato con un rispettivo terzo foro 14' e quindi è sufficiente inserire un perno di bloccaggio 14 per accoppiare in modo stabile e selettivamente scioglibile l'organo di supporto 13 con un numero di pesi 11 definibile sostanzialmente a piacere dall'utente. In particolare, il primo peso 11 in cui viene inserito il perno di bloccaggio 14 risulterà vincolato direttamente alla porzione di accoppiamento 13'', mentre gli eventuali pesi 11 disposti superiormente a tale primo peso 11 nella pila 11' risulteranno accoppiati sostanzialmente a pacchetto fra il primo peso 11 stesso e la porzione di testa 13' dell'organo di supporto 13. A questo punto è opportuno notare che qui e nel seguito, si utilizzerà il numero di riferimento 19 per indicare l'equipaggio mobile del gruppo di carico 10 comprendente l'organo di supporto 13 ed ogni peso 11 ad esso direttamente o indirettamente accoppiati, ed atto, in uso, a fungere da carico gravitazione resistente ad ogni azionamento dell'interfaccia 2 da parte di un rispettivo utente. A tale riguardo, è opportuno notare, che nel caso particolare in cui l'equipaggio mobile 19 non comprenda dei pesi 11, l'organo di supporto 13, essendo provvisto di una propria massa, potrà essere interpretato come un elemento di carico 11.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, il gruppo di trasmissione 15 che collega l'equipaggio mobile 19 all'interfaccia 2, comprende un cavo di trazione 16 ed almeno un primo elemento rinvio 17. In particolare, il cavo di trazione 16 presenta preferibilmente una rispettiva prima estremità 16' collegata stabilmente all'interfaccia 2/attrezzo ginnico 2, ed una rispettiva seconda estremità 16'' accoppiata stabilmente al telaio 5, preferibilmente, ma non limitatamente nella porzione 5' del telaio 5 che funge da fine-corsa per le prime guide 12. In aggiunta, il gruppo di trasmissione 15 comprende preferibilmente, ma non limitatamente una pluralità di pulegge 17 atte a fungere da primi elementi di rinvio 17 per mantenere, in uso, il cavo di trazione 16 costantemente in tensione sotto l'azione del gruppo di carico 10 gravitazionale e dell'interfaccia 2. In particolare, con riferimento alla figura 2, una delle pulegge 17 è preferibilmente accoppiata superiormente alla porzione di testa 13' dell'organo di supporto 13 ed il gruppo di trasmissione 15 nel suo complesso è predisposto in modo tale che ad ogni attivazione dell'interfaccia 2 da parte di un rispettivo utente contro la resistenza del gruppo di carico 10 corrisponda un moto ascendente del pacco pesi lungo le rispettive guide 28.

A questo punto, prima di descrivere nel dettaglio la configurazione ed i principi di funzionamento del dispositivo di sicurezza secondo la presente invenzione, è opportuno notare che il gruppo di carico 10 è predisposto in modo tale che, durante una corretta esecuzione di rispettivi esercizi fisici, l'equipaggio mobile 19 si muova lungo le rispettive prime guide 12 di un moto alternato fra una prima posizione A iniziale ed una ed una seconda posizione B finale di massima elevazione. A tali posizioni operative dell'equipaggio mobile 19 corrisponderanno due rispettive prima e seconda quote lungo la direzione V determinata che, per semplicità, verranno indicate con le stesse lettere A e B. A tale riguardo è opportuno notare che qui e nel seguito, il termine quota, non verrà impiegato esclusivamente per far riferimento ad una posizione determinata lungo un asse di riferimento verticale, ma più in generale verrà impiegata per indicare una posizione rispetto al telaio 5 lungo la prima direzione V determinata, indipendentemente dal suo reale orientamento. Pertanto, a titolo di esempio, nel presente documento, il termine quota potrà essere validamente impiegato anche per definire una posizione determinata definita lungo un asse orizzontale o inclinato. A questo punto è opportuno evidenziare che, durante una corretta esecuzione di un esercizio ginnico determinato in cui il cavo di trasmissione 16 viene mantenuto costantemente in tensione fra l'interfaccia 2 e il telaio 5, le prima e seconda posizioni operative A e B dell'equipaggio mobile 19 corrispondono rispettivamente alle posizioni operative iniziali e finali dell'interfaccia 2 durante ogni singola ripetizione di un rispettivo gesto atletico da parte dell'utente. Pertanto, a seconda dell'esercizio ginnico svolto e della macchina 1 ginnica impiegata, la prima e seconda posizioni operative A e B dell'equipaggio mobile possono essere definite dalla struttura e dalla configurazione operativa della macchina 1 o dalle misure antropometriche e dalle modalità di esercizio dell'utente. Nel primo caso, la prima posizione operativa A corrisponde con una posizione di riposo per il pacco-pesi in cui tutti i pesi 11 giacciono uno sull'altro e la pila 11' risultante è appoggiata in una posizione di fine-corsa inferiore delle prime guide 12, mentre la seconda posizione operativa B corrisponde ad una posizione di fine-corsa per l'interfaccia 2. Nel secondo caso, la prima posizione operativa A iniziale e/o la seconda posizione operativa B finale dell'equipaggio mobile 19 può/possono variare liberamente, ma comunque sempre entro determinati limiti strutturali imposti dalla configurazione della macchina 1 ginnica. In ogni caso, indipendentemente dal fatto che le prima e seconda posizioni operative A e B, e quindi le rispettive quote A e B, siano fisse o variabili in funzione dell'utente, è opportuno notare che, in uso, l'equipaggio mobile 19, spostandosi dalla prima quota A alla seconda quota B, acquisisce una velocità di salita determinata sotto l'azione esercitata dall'utente e trasmessa dal cavo di trazione 16. In caso tale velocità di ascesa risulti particolarmente elevata, l'equipaggio mobile tende a muoversi di un moto ascendente sostanzialmente inerziale e a proseguire a la propria ascesa anche quando, in corrispondenza della seconda quota B, l'azione esercitata dall'utente è terminata. In tali condizioni, che si verificano, ad esempio, quando vengono eseguiti degli esercizi con carichi ridotti che prevedono una serie di ripetizioni in rapida successione di un gesto atletico determinato, l'equipaggio mobile 19 supera in altezza la seconda quota B e raggiunge una terza quota C più elevata definita, di volta in volta, dall'intensità dell'impulso di forza effettivamente trasmesso dall'utente dall'equipaggio mobile 19. Come sopra illustrato, nella discussione dell'arte nota, tali moti ascendenti sostanzialmente inerziali possono provocare l'urto fra l'equipaggio mobile 19 e la porzione 5' del telaio, e quindi il danneggiamento della macchina 1 ginnica, o possono causare degli infortuni agli utenti dovuti al brusco contraccolpo determinato dalla caduta, sostanzialmente libera, dell'equipaggio mobile 19 dalla terza quota C alla prima quota A.

Con particolare riferimento alle figure 2 e 3, al gruppo di carico 10 è associato un dispositivo di sicurezza 20 atto, in uso, a prevenire degli spostamenti ascendenti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile 19. Tale dispositivo di sicurezza 20 presenta un gruppo di richiamo 21 comprendente preferibilmente, ma non limitatamente, un elemento elastico 22 allungato, ad esempio un cavo elastico 22, presentante una rispettiva prima porzione di estremità 22' accoppiata solidalmente all'organo di supporto 13 in modo tale da esercitare su quest'ultimo una forza F di richiamo costantemente orientata verso il basso, e quindi atta a richiamare il pacco pesi verso la rispettiva prima posizione operativa A, e a mantenere il cavo di trazione 16 costantemente in tensione durante l'intera esecuzione di un rispettivo esercizio ginnico. Sempre con particolare riferimento alle figure 2 e 3 è opportuno notare che la seconda porzione di estremità 22'' del cavo elastico 22 è predisposta per essere accoppiata stabilmente al telaio 5 e, a tale scopo, il dispositivo di sicurezza 20 comprende preferibilmente, ma non limitatamente, un organo di riscontro 26 portato dalla seconda porzione di estremità 22'', ed almeno un primo organo di aggancio 27 portato rigidamente dal telaio 5 e conformato per accoppiare in modo stabile e selettivamente scioglibile con il rispettivo organo di riscontro 26. In particolare, con riferimento alla sola figura 3, l'organo di riscontro 26 comprende preferibilmente, ma non limitatamente, un perno di riscontro 26' orientato, in uso, lungo una direzione sostanzialmente trasversale alle prima e seconda direzione V e L determinate, mentre l'organo di aggancio 27 presenta preferibilmente una coppia di ganci 27' le cui rispettive porzioni ad uncino sono rivolte verso il basso per intercettare e trattenere il perno di riscontro 26. Più in dettaglio, il perno di riscontro 26' presenta preferibilmente una coppia di scanalature circolari 26'' dimensionate e reciprocamente distanziate in modo tale da essere impegnate, in uso, dai ganci 27' e conferire quindi stabilità all'accoppiamento fra l'organo di riscontro 26 ed il primo organo di aggancio 27.

A questo punto, sempre con riferimento alla figura 3, è opportuno notare che la porzione di testa 13' dell'equipaggio mobile 19 presenta un dispositivo a slitta 25 comprendente delle rispettive seconde guide 23 solidali con la porzione di testa 13' ed orientate lungo la seconda direzione L determinata, ed una slitta 24 portata liberamente scorrevole da tali seconde guide 23 e presentante un secondo organo di aggancio 28 provvisto di una coppia di ganci 28' simili ai ganci 27' , ma presentanti una maggiore reciproca spaziatura. Tali ganci 28' sono conformati per impegnare il perno di riscontro 26 e mantenerlo sostanzialmente accoppiato con l'organo di aggancio 13. La slitta 24 presenta inoltre una rispettiva asola 24' conformata per alloggiare un riscontro 24'' che sporge solidalmente dalla porzione di testa 13' dell'organo di supporto 13 ed è atta ad impegnare in battuta le estremità dell'asola 24' in modo tale da vincolare il moto della slitta 24 fra una terza posizione operativa P' in cui il perno dì riscontro 26 e mantenuto dai ganci 28' in una posizione sostanzialmente sovrapposta all'equipaggio mobile 19, ed una quarta posizione operativa P' ' in cui il perno di riscontro 26 è mantenuto dal secondo organo di aggancio 28 in risalto rispetto all'equipaggio mobile 19 e quindi, in uso, tale perno di riscontro 26' può essere impegnato dal primo organo di aggancio 27 e mantenuto quindi accoppiato al telaio 5 durante degli spostamenti dell'equipaggio mobile 19. Da quanto sopra illustrato con riferimento alla figura 3 risulta quindi chiaro che, quando la slitta 24 si trova nella rispettiva terza posizione operativa P', il cavo elastico 22 è mantenuto in tensione lungo una pluralità di rispettivi secondi elementi di rinvio 29 e presenta entrambe le prima e seconda porzioni di estremità 22' e 22' 'accoppiate all'organo di supporto 13. Pertanto, in tali condizioni, ad ogni movimentazione dell'equipaggio mobile 19 corrisponderà uno scorrimento del cavo elastico 22 lungo le pulegge, ma la rispettiva estensione resterà costante e pertanto non verrà esercitata alcuna forza F di richiamo elastica sull'equipaggio mobile 19. Al contrario, quando la slitta 24 si trova nella rispettiva quarta posizione operativa P'', il perno 26 portato dai ganci 28' è atto ad essere intercettato e trattenuto dal primo organo di aggancio 27 in una posizione di accoppiamento stabile con il telaio 5. È opportuno notare che il posizionamento del primo organo di aggancio 27 rispetto al telaio 5 lungo la prima direzione V determinata individua e sostanzialmente definisce una quarta quota D a cui il dispositivo di sicurezza 20 è atto, in uso, ad iniziare ad esercitare la forza F di richiamo sull'organo di appoggio 13. Tale quarta quota D è preferibilmente disposta fra la prima quota A e la seconda quota B, ma, in linea di principio, è possibile anche definire una quarta quota D superiore alla seconda quota B. Quando l'organo di riscontro 26 impegna il primo organo di aggancio 27, il cavo elastico 22 presenta la rispettiva seconda estremità 22'' vincolata al telaio 5 e quindi, durante ogni moto ascendente dell'equipaggio mobile 19 che porti la porzione di testa 13' oltre alla quarta quota D, tale cavo elastico 22 è sottoposto ad una rispettiva azione di trazione/estensione e genera sull'organo di supporto 13 una corrispondente forza F di richiamo elastica che cresce in intensità con l'aumentare della quota raggiunta dell'equipaggio mobile 19. Viceversa, quando l'equipaggio mobile è in fase discendente e la porzione di testa 13' dell'organo di supporto 13 raggiunge la quota D, il secondo organo di aggancio 28 impegna il perno di riscontro 26 liberandolo dai ganci 27' ed accoppiandolo alla slitta 24.

Pertanto, quando la slitta 24 si trova nella rispettiva quarta posizione operativa P'' il dispositivo di sicurezza 20 è attivato ed operativo ed è atto, in uso, a generare una forza F di richiamo sull'<'>equipaggio mobile 19 quando quest'ultimo supera una quota D determinata dalla posizione del primo organo di aggancio 27 rispetto al telaio 5, mentre quando la slitta 24 si trova nella rispettiva terza posizione operativa P' il dispositivo di sicurezza 20 è disattivato/non operativo e l'organo di supporto 13 non è sottoposto a nessuna forza F di richiamo. Pertanto risulta chiaro che il dispositivo di sicurezza 20 può essere attivato e disattivato selettivamente dall'utente agendo sul dispositivo a slitta 25 che quindi è interpretabile come un dispositivo di commutazione 25 dello stato operativo del dispositivo di sicurezza 20.

A questo punto è opportuno notare che l'intensità della forza F di richiamo esercitata dal dispositivo di sicurezza 20 sull'organo di supporto 13 varierà in funzione delle caratteristiche fisiche del gruppo di richiamo 21 impiegato. In particolare, nel caso si utilizzi gruppo di richiamo 21 provvisto di un elemento elastico 22, l'intensità della forza F di richiamo tenderà a crescere progressivamente man mano che l'equipaggio mobile 19 prosegue il proprio moto ascendente oltre la quarta quota D. Più in dettaglio, nel caso che l'elemento elastico 22 presenti un comportamento elastico ideale, come quello descritto dalla legge di Hooke, la forza F di richiamo crescerà linearmente secondo la costante elastica caratteristica dell'elemento elastico 22 impiegato. In tal caso, la forza di richiamo potrà essere sostanzialmente trascurabile mentre l'equipaggio mobile 19 si muove fra le prima e seconda quote A e B e raggiungere un valore significativo solamente quando l'equipaggio mobile 19 stesso supera tale seconda quota B. Con riferimento alla figura 4, la variazione della forza F di richiamo lungo la prima direzione V determinata dipenderà sia dal posizionamento della quota D sia della costante elastica dell'elemento elastico 22 e sarà quindi possibile variare tali due parametri per definire il comportamento dinamico del dispositivo di sicurezza 20. Ad esempio, come illustrato nelle figure 4a, 4b e 4c, sarà possibile definire una forza di richiamo che inizia ad essere esercitata non appena il pacco pesi lascia la rispettiva prima posizione operativa A e cresce lentamente (bassa costante elastica) man mano che l'equipaggio mobile 19 aumenta la propria quota, oppure sarà possibile definire una forza di richiamo che inizia ad essere applicata solamente in prossimità della seconda posizione operativa B, ma che cresce rapidamente (alta costante elastica) con 1'ascesa dell'equipaggio mobile 19. In alternativa, è possibile impiegare un elemento elastico 22 che presenta una risposta elastica non lineare e, come, ad esempio, illustrato in figura 4d, è atto a generare una forza di richiamo F che cresce lentamente e linearmente mentre l'equipaggio mobile 19 si sposta dalla prima posizione operativa A alla seconda posizione operativa B, ma aumenta rapidamente la propria intensità quando l'equipaggio mobile 19 stesso supera la seconda posizione operativa B a seguito di un moto ascendente sostanzialmente inerziale. In particolare, un tale elemento elastico 22 non lineare può essere prodotto, ad esempio, accoppiando elementi elastici di estensione e costante elastica diverse oppure utilizzando dei cavi in cui è presente un'anima realizzata in un primo materiale elastico determinato ed una guaina ottenuta attorcigliando sostanzialmente a spirare un secondo materiale elastico determinato presentante una costante elastica diversa da quella del primo materiale. L'uso del dispositivo di sicurezza 20 e di una macchina 1 ginnica e di un gruppo di carico 10 provvisti di tale dispositivo di sicurezza 20 risulta chiaro da quanto sopra illustrato e non richiedono ulteriori chiarimenti.

Risulta inoltre chiaro che al dispositivo di sicurezza 20 qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

Ad esempio, secondo una prima variante non illustrata del dispositivo di sicurezza 20, ogni gruppo di richiamo 21, invece di comprendere un elemento elastico 22 allungato ed atto ad esercitare una forza di trazione sull'equipaggio mobile 19, potrebbe comprendere almeno un elemento repulsore 32 atto ad esercitare sulla porzione superiore dell'equipaggio mobile 19 stesso un'azione di spinta rivolta verso il basso e quindi interpretabile come una forza F di richiamo verso la prima posizione operativa A. Tale organo repulsore 32 può preferibilmente comprendere almeno una molla 32' a spirale portata solidalmente dalla porzione 5' del telaio 5 del telaio e disposta, in uso, fra tale porzione 5' e la pila 11' in modo tale da esercitare un'azione di spinta d'intensità crescente man mano che l'equipaggio mobile 19 si avvicina al rispettivo fine-corsa durante il proprio moto di ascesa. Chiaramente, dimensionando in modo opportuno l'estensione longitudinale delle molle 32' e selezionando la rispettiva costante elastica sarà possibile definire sia la quarta quota D a cui il dispositivo di sicurezza 20 inizia ad esercitare la rispettiva forza F di richiamo sull'equipaggio mobile 19, sia la variazione dell'intensità di tale forza F lungo la prima direzione V determinata. Anche in questo caso, l'impiego di una pluralità di molle 32' dotate di estensione longitudinale e costante elastica diverse, permette di generare una forza F di richiamo che presenta una crescita non lineare in funzione della crescita della quota dell'equipaggio mobile 19 lungo la prima direzione V determinata.

In alternativa, secondo un'ulteriore variante della presente invenzione, il dispositivo di sicurezza 20 comprende almeno una coppia di magneti 42, di cui un primo magnete 42 è portato superiormente dall'equipaggio mobile 19, mentre un secondo magnete 42 è portato rigidamente dal la porzione 5' di fine-corsa delle guide 12. Più in dettaglio, il primo ed il secondo magneti 42 sono orientati in modo tale che, quando interagiscono l'uno con l'altro, viene originata un'azione repulsiva la cui intensità cresce man mano che l'equipaggio mobile 19 prosegue il proprio moto ascendente oltre la rispettiva seconda posizione operativa B e si avvicina alla porzione 5' di fine corsa. Tali magneti 42 potranno essere di tipo permanente o degli elettromagneti senza con questo limitare la portata inventiva della presente variante.

Anche in questo caso, come illustrato in figura 4e, selezionando le caratteristiche magnetiche del primo e secondo magneti 42 sarà possibile definire l'andamento dell'intensità della forza repulsiva lungo la prima direzione V determinata in modo tale che tale intensità risulti sostanzialmente trascurabile mentre l'equipaggio mobile 19 si muove fra le rispettive prima e la seconda posizioni operative A e B, mentre cresca rapidamente d'intensità non appena l'organo di supporto 13 salga ad una quota superiore alla seconda quota B.

Da quanto sopra descritto emerge chiaramente che il dispositivo di sicurezza 20 ed il suo impiego in una macchina 2 ginnica provvista di almeno un gruppo di carico 20 gravitazionale permettono di risolvere il problema tecnico in esame, cioè permettono di prevenire dei moti ascendenti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile 19 del gruppo di carico 10 per evitare il verificarsi di inconvenienti indesiderati, fra cui, ad esempio, degli infortuni degli utenti della macchina 1 ginnica. In particolare, è opportuno notare che la forza F di richiamo generata dal dispositivo di sicurezza 10 è atta a smorzare ogni componente inerziale del moto ascendente dell'equipaggio mobile 19 senza perturbare significativamente la corretta esecuzione di esercizi fisici, ad esempio variando in modo indesiderato il carico resistente esercitato dal gruppo di carico 10 quando l'equipaggio mobile 19 si muove correttamente fra le rispettive prima e seconda posizioni operative A e B.

Pertanto, l'impiego del dispositivo di sicurezza 20 permette ad un utente di eseguire in modo continuo e sostanzialmente omogeneo un esercizio fisico che comprenda una serie di ripetizioni di un determinato gesto atletico. Più in dettaglio, il dispositivo di sicurezza 20 è atto, in uso, a mantenere costantemente in tensione il cavo di trazione 16 e quindi a prevenire la percezione da parte dell'utente di strappi e contraccolpi. In altre parole, l'utente percepisce una certa continuità ed "omogeneità"nell' eseguire degli esercizi ed in particolare, nell'azione resistiva esercitata dal gruppo di carico 10. Inoltre è opportuno notare che durante l'esecuzione di esercizi fisici con dei carichi resistivi elevati, l'esercizio di una forza F di richiamo sull'equipaggio mobile 19 è superfluo poiché l'azione resistiva del carico è sufficiente a prevenire dei moti ascendenti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile 19. Pertanto, in assenza del dispositivo di sicurezza 20, l'utente percepisce una "discontinuità" nell'esecuzione degli esercizi fisici poiché, in presenza di carichi ridotti, è tenuto a limitare la propria azione per non innescare dei moti sostanzialmente inerziali dell'equipaggio mobile, mentre in presenza di carichi resistivi più elevati può agire liberamente, liberando tutta la propria forza e rapidità di esecuzione. Alla luce di quanto sopra illustrato, il dispositivo di sicurezza 20 può quindi anche essere interpretato come un omogeneizzatore dell'esecuzione di esercizi fisici poiché permette all'utente sia di eseguire degli esercizi fisici esercitando un'azione continua ed omogenea, cioè priva di strappi o brusche variazioni d'intensità, sia di eseguire degli esercizi fisici esercitando tutta la propria forza e rapidità di esecuzione anche in presenza di carichi resistivi limitati senza che questo comporti spostamenti sostanziali inerziali dell'equipaggio mobile. In questo modo l'utente può concentrarsi sulla propria attività fisica senza dover limitare la propria attività in presenza di carichi resistivi ridotti e senza percepire una differenza o una disomogeneità nell'esecuzione dei rispettivi esercizi ginnici in funzione del carico resistivo o della modalità di esecuzione selezionati.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo di sicurezza (20) per una macchina ginnica (1) provvista di un telaio (5) e di un gruppo di carico (10) gravitazionale collegato ad un'interfaccia (2) predisposta per permettere ad un utente della detta macchina ginnica (1) di eseguire degli esercizi contro l'azione del detto gruppo di carico (10); il detto gruppo di carico (10) comprendendo un equipaggio mobile (19) provvisto di almeno un elemento di carico (11) portato liberamente scorrevole lungo una direzione (V) determinata da dei rispettivi mezzi di guida (12) associati al detto telaio (5); caratterizzato dal fatto di comprendere dei mezzi di richiamo (21) atti, in uso, ad esercitare una forza (F) di richiamo determinata sul detto equipaggio mobile (19) per prevenirne degli spostamenti ascendenti sostanzialmente inerziali.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di richiamo (21) sono predisposti per esercitare la detta forza (F) di richiamo quando almeno una porzione (13') determinata del detto equipaggio mobile (19) è situata oltre ad una prima quota (D) determinata lungo la detta direzione (V) determinata .
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di richiamo (21) sono predisposti per esercitare una detta forza (F) di richiamo la cui intensità cresce progressivamente e con continuità all'aumentare della quota del detto equipaggio mobile (19) lungo la detta prima direzione (V) determinata.
4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di richiamo (21) comprendono almeno un elemento elastico (22) atto, in uso, a collegare il detto telaio (5) al detto equipaggio mobile (19).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto elemento elastico (22) presenta un comportamento elastico non lineare in cui la rispettiva costante elastica varia in funzione della posizione del detto equipaggio mobile (19) rispetto al detto telaio (5) lungo la detta direzione (V) determinata.
6. Dispositivo secondo la rivendicazioni 5, caratterizzato dal fatto che la costante elastica del detto elemento elastico (22), e quindi l'intensità della detta forza (F) di richiamo, aumenta bruscamente quando almeno una detta porzione (13') determinata del detto equipaggio mobile (19) supera una seconda quota determinata lungo la detta direzione (V) determinata.
7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto gruppo di carico (10) comprende una pluralità di detti elementi di carico (11) sostanzialmente impilati lungo i detti mezzi di guida (12) ed un organo di supporto (13) associato al detto equipaggio mobile (19), collegabile meccanicamente alla detta interfaccia (2), per essere movimentato, in uso, lungo la detta direzione (V) determinata da un detto utente, e predisposto per accoppiare in modo stabile e selettivamente scioglibile con un numero determinabile sostanzialmente a piacere di detti elementi di carico (11) per variare il carico complessivo applicabile, in uso, alla detta interfaccia (2).
8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere selettivamente attivabile e/o disattivabile, in uso, da parte dell'utente.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che il detto elemento elastico (22) presenta una conformazione allungata e presenta una rispettiva prima porzione di estremità (22') accoppiata rigidamente al detto organo di supporto (13) per esercitare su di esso una detta forza (F) di richiamo costantemente direzionata verso il basso.
10. Dispositivo secondo le rivendicazioni 8 e 9, caratterizzato dal fatto che il detto elemento elastico (22) presenta una seconda porzione di estremità (22'') provvista di mezzi di riscontro (26) conformati per accoppiare in modo stabile e selettivamente scioglibile con dei primi mezzi di aggancio (27) portati solidali dal detto telaio (5).
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi dì riscontro (26) comprendono un perno di riscontro (26') ed i detti mezzi di aggancio comprendono almeno una coppia di ganci (27') conformati per alloggiare e trattenere, in uso, il detto perno di riscontro (26').
12. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di commutazione (25) del proprio stato operativo atto, in uso, ad abilitare selettivamente 1'accoppiamento fra i detti mezzi di riscontro (26) ed i detti primi mezzi di aggancio {21).
13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il detto dispositivo di commutazione (25) è portato dal detto equipaggio mobile (19) e comprende una slitta (24) conformata per portare i detti mezzi di riscontro (26) ed atta, in uso, a variarne una rispettiva posizione operativa (P',P'') per abilitare l'impegno dei detti mezzi di aggancio (27) da parte dei detti mezzi di riscontro (26}.
14. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il detto dispositivo di commutazione (25) è portato dal detto telaio (5) e comprende una slitta (24) che porta solidale i detti primi mezzi di aggancio (27) ed è atta, in uso, a variarne una posizione operativa per abilitarne l'impegno da parte dei detti mezzi di riscontro (26).
15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di richiamo (21) comprendono almeno un organo repulsore (32) provvisto alternativamente o in combinazione di una molla (32') e/o di almeno un magnete (42).
16. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere atto, in uso, a fungere da omogeneizzatore dell'esecuzione di rispettivi esercizi fisici.
17. Macchina (1) ginnica provvista di un telaio (5) e di un gruppo di carico (10) gravitazionale collegato ad un'interfaccia (2) predisposta per permettere ad un utente di eseguire degli esercizi fisici contro l'azione resistiva del detto gruppo di carico (10); caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di sicurezza (20) associato al detto gruppo di carico (10) e prodotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
18. Gruppo di carico (10) gravitazionale per macchine ginniche (1), caratterizzato dal fatto di integrare un dispositivo di sicurezza (20) prodotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-16.
19. Metodo per mettere in sicurezza, l'impiego di un gruppo di carico (10) gravitazionale per macchine (1) ginniche provvisto di un rispettivo equipaggio mobile (19) predisposto per muoversi, in uso, di moto alternato lungo una direzione (V) determinata; il detto metodo comprendendo una fase di esercitare una forza (F) di richiamo costantemente rivolta verso il basso sul detto equipaggio mobile (19) per prevenirne degli spostamenti ascendenti sostanzialmente inerziali.
20. Metodo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che la detta fase di esercitare una forza (F) di richiamo viene eseguita solamente quando almeno una porzione (13') del detto equipaggio mobile (19) si trova oltre ad una quota (D) determinata lungo la detta direzione (V) determinata.
21. Metodo secondo la rivendicazione 19 o 20, caratterizzato dal fatto che la detta fase di esercitare una forza (F) di richiamo comprende una sotto fase di variare l'intensità della detta forza (F) di richiamo in funzione della posizione del detto equipaggio mobile (19) lungo la detta direzione (V) determinata.
22. Dispositivo di sicurezza, gruppo di carico, macchina ginnica e metodo così come descritti ed illustrati con riferimento alle figure allegate.