PT81233B

PT81233B - Aparelho de exercicio com tensao alastica com multiplas roldanas de passagem de um cabo

Info

Publication number: PT81233B
Application number: PT81233A
Authority: PT
Original assignee: Zinkin Harold
Priority date: 1984-10-01
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1992-06-30
Also published as: ES8700064A1; NO862075L; PT81233A; KR870700376A; EP0197966A4; JPS62500431A; DK256286A; BR8506951A; DK256286D0; ES547462A0; EP0197966A1; GR852367B; WO1986002009A1; US4685670A; AU4862185A

Description

Aparelho de exercício com tensão elastica com múltiplas roldanas de passagem de um cabo

Antecedentes da invenção

A presente invenção refere-se a um equipamento de exercicio resistivo e, mais particularmente, a um aparelho de exercício com tensão elastica que inclui um dispositivo com roldanas múltiplas para a passagem de um cabo.

Tem sido proposta uma grande variedade de dispositivos de exercício para promover e manter o condicionamento muscular apropriado. Na maioria desses dispositivos, executam-se exercí cios musculares repetitivos contra uma força resistiva controlada. A elevaçao de pesos e uma forma comum de exercício contra uma força resistiva controlada e têm sido desenvolvidas diversas

máquinas para esse efeito. Mais recentemente, foram desenvolvidos sistemas hidráulicos e pneumáticos sofisticados. No entanto, tais máquinas são geralmente um tanto dispendiosas e ocupam um espaço substancial. Igualmente, tendem a ser especializadas nas suas finalidades, exigindo-se um grande numero de máquinas para o exercício de grupos diferentes de músculos do corpo.

Foram também propostos dispositivos de baixo custo que z· utilizam molas ou outros elementos elásticos para fornecer uma força resistiva desejada e que alcançaram algum êxito. Porem, tais dispositivos não têm sido bem aceites entre as pessoas que se z z z dedicam a serio a estes exercícios, devido ao facto de o nivel

de resistência variar radicalmente durante o curso do exercício.

Z

Isso e provocado pela relaçao de proporcionalidade que existe en tre o alongamento e a força resistiva produzida por um elemento z Z z elástico. A força varia de zero no inicio de um curso do exerci _M z z z cio, quando o elemento nao esta distendido, ate niveis indesejavelmente elevados nas ultimas fases do curso. A maioria das auz toridades em assuntos relativos aos exercícios modernos concordam que se obtêm resultados fisicos óptimos quando se mantém uma força resistiva relativamente constante ao longo de todo o ciclo do exercício.

z z

Um outro problema posto pelos sistemas elásticos da técnica anterior e a dificuldade de fazer variar a força resistiva por forma a satisfazer os requisitos de um utilizador particular ou de um exercício especifico. Um utilizador benificiará tipica mente com um aumento da força resistiva depois de executar exercícios regularmente durante alguns dias. Porem, o nivel da força resistiva encontrado na maioria dos dispositivos da técnica anterior apenas pode ser aumentado por adição ou por substituiw z Z Z çao de elementos elásticos. Isto e particularmente incomodo z z quando o dispositivo e usado em um ginásio ou em um clube de saúde por pessoas com diferentes capacidades musculares ou para exercitar músculos com fortalezas diferentes.

Por conseguinte, e desejável, em muitas aplicações, pra porcionar um dispositivo compacto e barato para fornecer uma fox z ça resistiva ajustavel que se mantenha substancialmente constanz te ao longo de todo o curso do exercício.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção possui pelo menos um elemento de resistência com uma primeira porção que se mantern fixa em relação a uma

base e uma segunda porção ou suporte móvel contra uma força elásf & W duas roldanas primarias analogas sao transporta movei e pelo menos uma segunda roldana análoga em um local afastado das roldanas primerias.

tica. Pelo menos das com o suporte z

e montada na base

Um elemento flexível de transmissão da força, tal como um cabo, e enfiado entre as roldanas primarias e secundarias de maneira a pag. z sar consecutivamente por uma das roldanas primarias, uma das rolz z danas secundarias e depois pela outra roldana primaria. O elemen to de transmissão da força tem uma das extremidades mantida fixa φ em relação à base, com a outra extremidade susceptivel de ser actuada para pôr o cabo sob tensão pelo utilizador durante o exercício para puxar as roldanas primárias no sentido das roldanas sê cundárias e, portanto, pôr sob tensão o elemento resistivo contra z a força elastica.

De acordo com uma forma de realização preferida, a segunda extremidade do elemento de transmissão da força pode ser actua da a partir de uma condição de repouso ate uma condição distendida subsequente, voltando à condição de repouso quando e libertada, mas sendo a retracção limitada de maneira tal que o elemento de transmissão da força e tensionado pelo elemento de resistência numa posição de arranque para proporcionar uma gama pre-seleccionada de forças de resistência durante um exercício. A forma de realização preferida pode incluir ainda meios para ajustar a tensão no elemento de transmissão da força e, portanto, a gama _A * das forças de resistência, durante o exercício, pelo ajustamento do comprimento efectivo do elemento de transmissão da força na condição de repouso.

Segundo uma outra forma de realização, o suporte movei e _A z ligado ao elemento de resistência num primeiro ponto pre-seleccionado e as roldanas primárias são suportadas pelo suporte de i

-4maneira a rodarem em tomo de um eixo afastado do ponto referido no sentido das roldanas secundarias.

A estrutura da presente invenção proporciona um sistema / z de exercício resistivo compacto, barato e versátil que pode ser montado tar uma força.

vençao, na abertura de uma porta para ser utilizado para execuX X certa variedade de exercícios com diferentes niveis de

No sistema com passagens múltiplas segundo a presente in enfia-se um cabo ou outro elemento de transmissão da foz ça alternadamente entre um par de roldanas moveis e pelo menos z

uma roldana fixa para reduzir o deslocamento das roldanas moveis em relação à distância de que e puxado o cabo. As roldanas moveis são ligadas a elementos de resistência elásticos para aplicar forças de traeção ao cabo, no interior de uma faixa estreita desejada, e de uma maneira que tende a estabilizar as roldanas. Embora tenham já sido usadas roldanas nos dispositivos z _A z de exercício de resistências da técnica anterior, elas foram tipicamente usadas simplesmente para mudar a direcção de uma força de traeção e não para minimizar a variação da força durante o curso de um exercício. Alem disso, esses dispositivos não realizaram a estrutura da presente invenção, na medida em que ela utiliza pelo menos duas roldanas móveis para produzir trajectos múltiplos do cabo que mantêm a força de resistência dentro de valores numa faixa estreita pre-seleccionada. Cada um dos trajectos adicionais do cabo reduz a variação da deformação do elemento elástico aumentando o numero de trajectos pelos quais se reparte o comprimento de cabo puxado. Como a força de resistência de um elemento elástico e proporcional à sua deformação, a força varia numa gama mais estreita de valores do que sucederia em caso contrário. Em um sistema com quatro trajectos que possui duas roldanas móveis e três roldanas fixas, os elementos elásticos são

ο

ΙΟ

- W <0 esticados numa distância de apenas um quarto da distância a que. o cabo e puxado. Isso reduz a gama de valores da força de resis. tência a um quarto do que aconteceria noutras condições.

Na patente de invenção norte-americana N2 3 162 442 de Karlik e na patente de invenção francesa N° 627 842 de Casteyre

M * sao descritos dois dispositivos da técnica anterior com uma roldana suportada pela extremidade de um elemento elástico. Porem, supoe-se que os cabos moveis descritos nessas patentes de invenção são usados principalmente para mudar a direcção da força em um cabo e não para minimizar a deformação de um elemento de resistência. Em qualquer caso, não há qualquer referência que apre. sente um par de roldanas moveis acopladas para se deslocar conjun tamente com a extremidade de um elemento elástico de resistência, tal como na presente invenção.

nível da força de resistência produzida pelo dispositiz z z vo segundo a presente invenção e também facilmente ajustavel para alterar o comprimento efectivo do cabo ou de outro elemento de transmissão da força. A extremidade do cabo actuada manualmente esta provida de um batente para impedir a retracção do cabo para z z alem de um certo ponto, e a extremidade oposta do cabo e fixada de maneira ajustavel em um de um certo numero de batentes ao longo do comprimento da caixa para ajustar a posição na qual ele se

Z mantém fixo. Cada posição de encosto do cabo em um dos batentes corresponde a um comprimento efectivo diferente de cabo dentro do dispositivo na posição de arranque e, portanto, uma condição diferente de pre-tensão. Uma vez ajustada a pre-tensão, a extremidade oposta do cabo pode ser actuada contra a força de resistência dentro de uma gama de valores correspondentemente estrej. ta.

De acordo com uma forma de realização preferida, 0 dispo-

sitivo segundo a presente invenção está contido em uma caixa vertical alongada montada de maneira a realizar um movimento de osci lação excêntrico, na abertura de uma porta ou em outro local aprj2 priado. A extremidade do cabo actuada manualmente sai então da caixa num ponto mais afastado do eixo do movimento de oscilação, fazendo com que o dispositivo se alinhe automaticamente de acordo «w ^z com a direcçao em que o cabo e puxado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

As caracteristicas mencionadas antes e ainda outras da presente invenção podem compreender-se mais completamente através da descrição seguinte, feita com referência aos desenhos arte, xos, nos quais os mesmos numeros de referência se referem sempre aos mesmos elementos ou a elementos semelhantes, e cujas figuras representam:

a fig. 1, uma vista em perspectiva que mostra uma forma de

Λ» ^Z realizaçao exemplificativa de um aparelho de exercício de acordo

Λ/ ^Z com a presente invenção, na qual o aparelho esta montado na aberz tura de uma porta e esta a ser utilizado por uma pessoa a fazer z

exercícioí a fig. 2, uma ilustração esquemática dos componentes basiz cos do aparelho da fig. 1, que ilustra o seu principio de funcixi namento;

a fig. 3, uma vista cora corte vertical parcial feito pela linha (3-3) da fig. 1;

a fig. 4, uma vista cora corte vertical feito pela linha (4-4) da fig. 3í a fig. 5, uma vista com corte horizontal feito pela linha (5-5) da fig. 4;

a fig. 6, uma vista com corte horizontal feito pela linha (6-6) da fig. 4i a fig. 7, uma vista em alçado de tras, parcial, de uma porção da caixa do aparelho, segundo a direcção (7-7) da fig. 4» a fig. 8, uma vista com corte horizontal feito pela linha (8-8) da fig. 4í a fig. 9, urna vista com corte vertical parcial de uma outra forma de realização dada como exemplo de um aparelho de exercicio construído segundo a presente invenção, com corte feito numa direcção que corresponde na generalidade à direcção (3-3) da fig. i;

a fig. 10, uma vista com corte vertical feito pela linha (10-10) da fig. 9í a fig. 11A, uma ilustração um tanto esquemática do triângulo z z de forças analogo ao das forças aplicadas ao suporte movei do apa relho ilustrado nas figs. 9 e 10; e a fig. 11B, uma ilustração um tanto esquemática do arranjo da fig. 11A numa condição de desiquilibrio de forças.

φ DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Fazendo agora referência aos desenhos, mais especificamente a fig. 1, uma forma de realização do aparelho de exercício (10) construído segundo a presente invenção possui uma caixa (12) montada verticalmente na vizinhança de um umbral (14) do vão de uma porta (16). 0 aparelho pode ser usado em qualquer uma de várias rotinas de exercício por um indivíduo (18) que puxa para fora uma pega (20) ligada a um cabo (22).

princípio básico de funcionamento do aparelho (10) está ilustrado esquematicamente na fig. 2, na qual um cabo ou outro

8elemento flexível (22) de transmissão da força e enfiado alternadamente num sentido e no outro entre duas roldanas móveis análogas (M^ e Mg) e três roldanas semelhantes fixas (S^, Sg,e S^). As roldanas móveis estão montadas rotativamente num suporte (Y) z

que e fixado nas extremidades inferiores de dois elementos resisti vos elásticos (R). As extremidades superiores dos elementos rs, sistivos são fixadas numa estrutura de base superior (24) da caixa (12), que permite 0 movimento mutuo do suporte (Y) numa direcção (26) para deformar elasticamente os elementos de resistência.

As roldanas fixas (S^, e S^) estão montadas numa estrutura de base inferior (28) da caixa de maneira a rodar num plano paralelo as roldanas moveis (M^ e Mg).

Uma primeira extremidade ou extremidade “interior” (3θ) do cabo (22) e fixada na caixa (12) num ponto situado num dos lados das roldanas fixas, enquanto uma segunda extremidade ou extra midade distante” (32) do cabo se estende para fora através dos lados opostos da caixa. A extremidade (32) e limitada no seu deslocamento para dentro, para alem da posição ”de arranque” ilus. trada, por meio de um elemento alargado (34), por exemplo um z

grampo ou um no no cabo, que se prende numa abertura limitada (36) da caixa, A extremidade interior (30) do cabo tem um elemento alargado semelhante (38) que pode prender-se em aberturas limitadas ou “batentes (4θ) diferentes da caixa para ajustar o comprimento efectivo do cabo e, portanto, a pre-tensão do cabo na posição de arranque. Um utilizador que puxa a pega (20) para fora, encontre inicialmente uma força de resistência pre-seleccionada igual ao nivel de pre-tensão no cabo. Ã medida que 0 cabo e puxado para fora, 0 suporte (Y) desloca-se para baixo de uma distância igual a apenas um quarto da distância de que se desloca a extremidade “distante” (32) do cabo. Assim, durante ώ

Q w

Ο Φ to um curso de um exercício a extensão dos elementos de resistência é alterada apenas de um quarto da distância do movimento do cabo na sua extremidade distante, fazendo com que a gama de valores da força resistiva durante um curso de exercício seja correspondentemente reduzida. A gama é definida pelo ajustamento da extremidade interior (3θ) do cabo em relação as ranhuras limitada ras (40) na caixa.

Compreender-se-á que a expressão roldanas semelhantes,

aqui usada, se refere a qualquer estrutura apropriada para mudar a direcção de um elemento de tracção, incluindo simples roldanas, z rodas de roquete para cadeia, ou mesmo superfícies curvas fixas

Z Μ Ζ para guiar um elemento flexível de transmissão da força através de uma trajectória pre-seleccionada. Analogamente, o cabo (22) pode ser um elemento flexível de transmissão da força apropriado, incluindo, sem qualquer limitação, uma corda, um cordão, uma cadeia, um arame ou um cabo.

Como se vê na fig. 2, 0 elemento flexível (22) de transmissão da força aplica-se as varias roldanas pela ordem (S^, Sg, ^2 ^e S3)» ^a P^artir da extremidade interior (3θ) para a extremidade distante (32). Isso proporciona quatro trajectos (42) entre as roldanas móvel e fixa, proporcionando uma redução z de quatro para um no deslocamento linear. Porem, as roldanas (S₁), e/ou (S ) podem ser eliminadas, se se desejar, sem que se verifique um afastamento do conceito básico da presente invenção. Eliminando ambas as roldanas (S^) e (S^), 0 cabo aplica-se às roldanas (M^), (S₂) _e (M₂), em sequencia, para proporcionar pelo menos dois trajectos nas roldanas, produzindo uma relação dos deslocamentos de dois para um.

á também importante 0 facto de 0 suporte (Y) das roldanas ser fixado nas extremidades inferiores dos elementos de re-10sistência (R)

tende a estabilizar o aparelho durante o funcionamento, impediu do que quaisquer flutuações temporárias na tensão entre os vários trajectos do cabo prejudiquem a operação regular do dispositivo.

Fazendo agora referencia a forma de realizaçao ilustrada nas figs. 3 a 8, as estruturas superior e inferior da base (24) e (28) são, de preferência, feitas sob a forma de tampas terminais que fecham as extremidades opostas da caixa cilíndrica (12). A base superior (24) possui um veio de suporte (44) que se estende verticalmente através da mesma para se enfiar numa bossa (46) formada no lado inferior da estrutura de base (24). 0 veio (44) tem uma cavidade axial (47) (fig. 4) para receber um perno (48) de rotação que se estende para baixo a partir de uma placa de fricção superior (5θ) que se aplica a armação superior (52) do vão da porta (16). A base inferior (28) tem formada uma cavidade axial semelhante (53) para receber um perno de oscilação (54) que se estende para cima a partir de uma placa de fricção inferior (56) que se aplica à soleira (58) do vao da porta (16), como está ilustrado. 0 ajustamento final do aparelho no vao da porta consegue-se rodando 0 veio de suporte (44) em relação à bossa (46) da estrutura de suporte superior. Uma cabeça hexagonal (60) é prevista na extremidade superior do veio de su- porte para esse fim.

Na sua forma preferida, os elementos de resistência (R) são constituídos por tiras alongadas de borracha ou de outros materiais elásticos, com porções terminais mais largas (62). Porém, os elementos de resistência podem ser de qualquer material elástico apropriado que ofereça uma certa resistência ao estiramento ou outra deformação linear e que tenha memória suficiente

para se repor completamente depois da deformação que não exceda o seu limite de elasticidade. Assim, pode ser uma borracha ou um material semelhante à borracha, uma mola metálica deformada dentro do seu limite de elasticidade, ou qualquer outro elemento apropriado com as características desejadas. A caracteristica mais importante para a realização pratica da presente invenção é a capacidade de o elemento exercer uma força reactiva elástica que varia de maneira substancialmente proporcional ao valor da deformação. Tais elementos são tipicamente simples, fiáveis e

baratos.

As extremidades superiores dos elementos de resistência (R) são ligadas a lados opostos da bossa (46) da estrutura da base superior por um perno (64) que se estende através da bossa.

«V «v Z

As porçoes de montagem sao retidas no perno por meio de aneis de mola ou outros elementos apropriados (66). As porções das extra midades inferiores (62) sao fixadas num suporte modificado (Y’) por um veio (68) que passa através das porçoes terminais e do suporte. As porções terminais inferiores podem ser retidas de maneira análoga no veio (68) por meio de anéis de mola (70) apra priados.

As roldanas da forma de realização ilustrada nas figs. 3 a 8 são rodas de roldana convencionais e o elemento de transmis são da força pode ser uma corda ou um cabo. As rodas de roldana estão dispostas de uma maneira um tanto ou quanto diferente da ilustrada na fig. 2, por uma questão de maior compacidade, estando as roldanas móveis (M^) e (Mg) posicionadas lado-a~lado no interior do suporte modificado (Y’) e estando as roldanas fixas (S.j_), (Sg) _e (S^) dispostas numa disposição triangular, como se mostra na fig. 8. Na disposição triangular, as rodas (S^) e (Sg) estão dispostas lado-a-lado, com a terceira roda (S^) situada aci-

ma das duas primeiras rodas e colocando-se parcialmente entre as mesmas. Alem de proporcionar uma estrutura mais compacta, a dia posição triangular ajuda a manter o cabo nas roldanas durante a utilização. Assim, as roldanas fixas estão montadas rotativamea te nos respectivos eixos (72) e (74), cada um dos quais é suportado por duas orelhas opostas (76) que se estendem para cima a partir da estrutura de base inferior (28). Nesta configuração, as orelhas que suportam a roda da roldana (S^) ajustam-se estrei tamente sobre os bordos das roldanas (S^) e (S^) para manter o cabo (22) no seu lugar nas mesmas, e uma anilha (77) entre as duas primeiras roldanas fixas ajusta-se estreitamente sobre 0 bordo da roldana (S^) para manter 0 cabo no seu lugar. Assim, qualquer afrouxamento momentâneo do cabo, por exemplo resultante do desprendimento do mesmo numa das extremidades ou a sua liber tação rapida a partir de uma condição distendida, não faz com que 0 cabo fique embaraçado ou se desprenda das roldanas fixas. Analogamente, 0 cabo e mantido introduzido nas roldanas moveis respectivas (M^) e (M^) pelo suporte (Y’). Nesta forma de realj. zação, 0 suporte (Y¹) e um simples elemento em forma de U no qual a extremidade fechada cobre as ranhuras periféricas nas roldanas.

trajecto interior do cabo (22), como se mostra nas figs. 3, 4 e 8, começa onde ele entra na caixa (12) através de uma abertura (78) junto da extremidade interior do cabo e sai através de uma ranhura (δθ) junto da extremidade exterior. A partir da abertura (78), 0 cabo (22) passa pelas roldanas fixas e móveis na sequência descrita em ligação com a fig. 2. Em particular, o cabo passa de fora para dentro a partir da abertura (78) por baixo da roldana fixa (S^) para 0 bordo dianteiro da roldana móvelpara formar 0 segmento (P-^) do trajecto, como se mostra na fig. 3. 0 cabo passa depois sobre a roldana

-13por baixo do seu bordo traseiro ao longo do segmento (P^) do trajecto para se engatar na roldana fixa (S^) antes de passar pela roldana móvel (M₂) ao longo do segmento (P5) do trajecto que se estende da frente da roldana (S^ para a frente da roldana (M^). O cabo passa depois sobre a roldana (M^) e por baixo do seu bordo traseiro para a parte traseira da roldana (S^)_f ao longo do segmento (P^) do trajecto. Depois, passa por baixo da roldana (S₃) e sai da caixa através da ranhura (80) para se prender numa pega (?0) que 0 utilizador agarra. Um elemento alargado (82) e previsto no cabo (12) junto da sua extremidade exterior para se prender na ranhura (80) θ impedir a retracção do cabo pelos elementos de resistência para alem da sua posição inicial de arranque”. Assim, 0 dispositivo de roldanas e cabo da forma de reâ lização preferida (figs. 3 a 8) possui quatro trajectos do cabo (Ρχ-Ρρ que são equivalentes funcionalmente aos quatro trajectos (42) da fig. 2.

Como se discutiu anteriormente, 0 nível de pré-tensão no cabo (22) na sua condição de arranque e determinado pelo comprimento efectivo do cabo e pelo valor da deformação dos elementos de resistência (R) nessa condição. 0 comprimento efectivo do cabo pode ser ajustado na forma de realização das figs. 3 a 8 encaixando selectivamente um ou mais elementos alargados (84) da z extremidade interior do cabo com um certo numero de aberturas de ajustamento ou esperas (86) da caixa. Cada abertura de ajusta mento possui uma porção alargada (88) e uma ranhura mais estreita (9θ) para receber e reter os elementos (84), de uma maneira ilustrada nas figs. 4 e 7. Cada uma das aberturas (86) pode ser marcada para indicar a força com que 0 cabo é pre-tensionado quando a extremidade interior do cabo se encaixa na mesma, permitindo ao operador quantificar e reproduzir um ajustamento par-

ticular da tensão de acordo com as suas necessidades pessoais.

Segundo a presente invenção, a caixa (12), e suportada, de preferência, em uma união articulada excêntrica, como se ilus tra nas figs. 5 e 4, de maneira a poder rodar livremente em torno de um eixo vertical (92) que esta desviado em relação ao seu eixo central (94) no sentido oposto à ranhura de saida (80).

Para se conseguir isso, o veio de suporte (44) da estrutura de base superior e a cavidade de rotação (53) da estrutura de base inferior estão ligeiramente desfasados em relação ao eixo cen tral (94). Devido ao facto de 0 cabo (22) ser puxado da ranhura de saida (80) durante a utilização, a força aplicada pelo utilizador produz um binário que faz rodar a caixa para a ali nhar com 0 segmento de cabo que se estende a partir da pega. Por conseguinte, a caixa (12) e realinhada automaticamente para man ter constantemente a orientação desejada, compensando os moviz mentos laterais no decurso do exercício. Isso garante que o cabo desliza suavemente na roldana de saida (S^), tomando minima a probabilidade de aquele se enredar em consequência da sua uti lizaçao incorrecta.

Igualmente, a caixa (12) tuar exercícios puxando 0 pode ser invertida, para efeccabo a baixo. Qualquer dos dois cas de atrito (50) e (56) pemos partir de um ponto elevado ou de rotação (48) ou (54) das pia pode ser carregado com uma mola para z

permitir que o dispositivo seja invertido sem ser necessário usar ferramentas. Na fig. 4, o pemo de rotação inferior (54) esta ilustrado com urna mola que aplica uma força axial destinada a esse fim.

Em funcionamento, uma pessoa que faz exercício instala 0 aparelho (10) no vao de uma porta fixando de maneira oscilan te as placas de fricção (5θ) e (56) com as duas estruturas de

-15base e colocando o aparelho na posição indicada. 0 veio de suporte (44) e depois ajustado rotativamente para forçar as estrji turas de base (24) e (28) a fixar-se por atrito na moldura supfi. rior (52) e na soleira (58) do vão da porta. 0 nivel de tensão no cabo e ajustado agarrando a extremidade interior (30) do cabo, libertando os elementos alargados (84) de uma das ranhuras limitadoras (90) e fixando os elementos alargados dentro de uma ranhura correspondente à força de traeção desejada. 0 aparelho fica então pronto para ser usado puxando a pega (20) e 0 cabo (22) para fora e/ou para cima em relação à caixa (12) contra a força de resistência, que começa ao nivel da tensão pre-ajustada e não varia para alem de uma gama estreita pre-seleccionada. Durante 0 exercício, a caixa (10) pode oscilar em tomo de um eixo excêntrico para se alinhar com a direcção da tensão no cabo, eliminando assim os problemas de desgaste ou enredamento daquele. S_e 0 utilizador desejar alterar a força de resistência para efectuar um exercício diferente, apenas tem que libertar a pega (20) e deslocar a extremidade do cabo (30) para uma cava (90) diferente, permitindo umas marcas que existem na caixa (12) que o utilizador escolha rigorosamente 0 nível de tensão apropriado. Se ele desejar executar um exercício no sentido descendente, pode inverter-se todo 0 aparelho no interior do vao da porta, de maneira que a ranhura (80) e a pega (20) fiquem junto da parte superior do vão da porta.

Uma outra forma do aparelho de exercício (100), que e preferível no caso de uma maior utilização, está ilustrada nas figs. 9 e 10. 0 aparelho (100) é semelhante em muitos aspectos ao aparelho (10) das figs. 3 a 8, tendo por isso, ate esse ponto, as mesmas referências numéricas. Por conseguinte, a descrição do aparelho (10) é aplicável na generalidade ao aparelho

-16(100) e apenas as diferenças serão descritas em pormenor.

Fazendo agora referencia as figs. 9 e 10, o aparelho (100) possui um suporte (Y”) que esta montado por forma a deslocar-se com as extremidades inferiores de quatro elementos de resistência (R). 0 suporte (Y”) e uma peça em forma de U com dois braços paralelos dependentes (102) e uma porção transversal superior (104). 0 suporte está ligado aos elementos de resistência por dois pemos (106) que se estendem transversalmente através dos braços paralelos (102) e das porções inferiores dos pares respes. tivos dos elementos de resistência. As rodas de roldana (1^) e (Mg) estão montadas de maneira a rodar entre os braços paralelos em tomo de um eixo (10a) por baixo dos eixos (106). Assim, as roldanas moveis estão montadas de maneira a rodarem em tomo de um eixo (110) que e paralelo ao plano (112) dos pemos (106) e afastado do plano no sentido das roldanas fixas (S^, Sg e Sj). Como se representa na fig. 10, as roldanas moveis estão colocadas junto dos eixos (106), de maneira que estes impedem que 0 cabo salte para fora daquelas.

A forma de realização (100) e preferida quando for particularmente importante a estabilização do suporte. Quatro elementos de resistência (R) proporcionam uma maior capacidade e suportam o suporte em quatro pontos separados. Os eixos (106) abraçam 0 eixo (lio), encostando-se cada um dos eixos a um par dos elementos de resistência dos lados apropriados do suporte. Alem disso, a estrutura da forma de realização (100) facilita a montagem das peças porque as rodas de roldana moveis (ll^) e (Mg) podem ser montadas no suporte quer antes ou depois de 0 suporte ser ligado aos elementos de resistência.

A centragem das roldanas (M^) e (Mg) abaixo do plano de ligação aos elementos de resistência “triângula” as forças no

suporte, melhorando assim a estabilidade em tomo de um eixo perpendicular ao plano da fig. 9. O conceito de triangulação, tal como aqui e usado, está ilustrado teoricamente nas figs. 11A e 11B. (5^) e ) são forças dirigidas de baixo para cima aplicadas pelos elementos (R) de lados opostos do suporte (T), é (1*2) e uma força na generalidade dirigida de cima para baixo aplicada pelo cabo. A fig. 11A ilustra uma condição de forças

equilibradas dirigidas de baixo para cima (F₁ = F^) ® ^a fig· 11B ilustra uma condição de forças dirigidas de baixo para cima desiquilibradas (F^ ϋ®, a força maior (F^) tea.

de a rodar o suporte no sentido dos ponteiros do relógio, fazendo com que o ponto de aplicação da força (F^) se desloque lateralmente de uma distância ^Md“. Isso produz um binário corrector com um momento igual aF^d“ no sentido contrário ao dos ponz z _M z teiros do relogio. O binário corrector nao esta presente quando a força (F^) for aplicada a meio entre (F^) e (F₂) porque o ponto de aplicação não se desloca nesse caso. Embora esta analise seja aproximada, pelo facto de não ter em conta o afastamento

lateral das forças dirigidas de cima para baixo aplicadas através das roldanas (l·^) e (M^), ela é aplicável no caso presente.

A colocação das roldanas fixas (S^) a (S^) no aparelho (100) e semelhante na sua função a das do aparelho (10), mas pro porciona uma disposição diferente dos trajectos 0?^ a P) das roldanas. Ae roldanas (S^) _e (S^) estão colocadas ao longo de um plano comum e a roldana (S,,) θ paralela as mesmas. A_g roldanas (S^ a estão montadas de maneira a rodarem em eixos paralelos (114) que são suportados por uma série de orelhas (16) projectadas para cima da estrutura de base inferior (28). Uma das orelhas que suporta a roldana (S^) esta colocada entre as roldanas (S^) e (S^) e tem perfis periféricos curvos em sentidos opostos (118) que se

ajustam estreitamente aos bordos das roldanas para manter o cabo no seu lugar. Prevêm-se perfis analogos nas orelhas situadas por detrás das roldanas (S-^) e (S^), na fig. 10. Como consequência disso, o cabo (22) fica correctamente enfiado pelas roldanas fixas (S_x) a (S^), mesmo que se liberte momentaneamente 0 cabo.

A extremidade interior (30) e a extremidade exterior (32) do cabo (22) estão providas respectivamente de um laço formado por um colar de aperto (120). 0 colar da extremidade exterior (32) impede a retracção da extremidade do cabo para 0 interior do dispositivo, e 0 laço associado permite a fixação de uma pega (não representada) para puxar 0 cabo durante 0 exercício. 0 laço na extremidade interior (30) estende-se em tomo da caixa (12)

Z φφ onde pode ser retido num certo numero de posiçoes diferentes pelo engate selectivo de uma bola de retenção (122) levada pelo laço com uma série de aberturas de espera (124) na parede da caixa.

Cada uma das aberturas de retenção corresponde a uma condição de extensão diferente da extremidade (3θ) em relação à caixa, proZ porcionando um valor diferente da pre-tensao da maneira descrita em ligação com o dispositivo (10).

O funcionamento do dispositivo (100) é semelhante ao descrito antes em ligação com 0 dispositivo (10), excepto que o mecanismo do dispositivo (100) tem uma maior estabilidade e 0 va^z W F Z lor da pre-tensao e ajustavel pelo movimento de um laço em vez de por uma extremidade livre do cabo. 0 cabo passa através das roldanas, pela ordem descrita em ligação com 0 aparelho (10), proporcionando a mesma relação de quatro para um entre 0 deslo camento da pega e a extensão dos elementos de resistência. A * z caixa esta montada excentricamente de maneira analoga, embora uma ou as duas extremidades da caixa possam ser suportadas por uma superfície vertical em vez de por uma horizontal. Isso é

-19obtido com suportes de montagem do tipo ilustrado em (126) (fig.

10). A caixa oscila em relação ao suporte em torno de um eixo excêntrico (128), que pode estar provido de uma mola para facilitar a remoção ou a inversão do dispositivo.

Do que se expôs anteriormente, pode ver-se que a presente invenção proporciona um aparelho do tipo de resistência, baraz z to mas versátil, para realizar uma ampla gama de exercicios com faixas de variação da resistência estreitas e pre-seleccionadas.

Embora se tenham apresentado certas formas de realização especificas da presente invenção, esta não se limita a essas for mas particulares, mas e sim aplicável de maneira alargada a todas as variantes compreendidas no escopo das reivindicações anexas. For exemplo, os elementos de resistência (R) podem ser subfi, tituidos por um elemento de resistência unico ou por três ou mais desses elementos, conforme as circunstâncias de utilização. Analogamente, a configuração física do dispositivo pode variar em relação à configuração estritamente vertical da forma de reali zação preferida, e a caixa pode ser feita de qualquer material rígido apropriado.

Claims

Reivindicações

1. - Aparelho de exercício, caracterizado por compreender: meios de base; meios de resistência que possuem uma porção fixa que se mantêm estacionária em relação à base e uma porção móvel susceptível de ser deslocada da referida posição fixa contra uma força de reacção elástica; pelo menos duas roldanas primárias semelhantes transportadas com a porção móvel dos meios de resistência; pelo menos uma roldana secundária semelhante montada na porção fixa dos meios de resistência num ponto afastado das roldanas primárias; e um elemento flexível de transmissão da força enfiado entre as roldanas primárias e secundárias para passar sucessivamente por uma das roldanas primárias, por uma das roldanas secundárias e por uma outra roldana primária; possuindo o elemento de transmissão da força uma primeira extremidade mantida fixa em relação à base e uma segunda extremidade que pode ser actuada sob tensão por um utilizador durante um exercício para puxar as roldanas primárias no sentido das roldanas secundárias e pôr assim em tensão os referidos meios de resistêcnia contra a referida força elástica.
2. - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a segunda extremidade do elemento de transmissão da força poder ser actuada a partir de uma condição de arranque para uma condição distendida subsequente e se retrair para a posição de arranque após libertação; e por o aparelho compreender ainda meios para limitar a referida retracção de maneira que o elemento de transmissão da força seja posto em tensão pelos meios de resistência na condição de arranque para proporcionar uma gama prê-seleccionada de valores da força de resistência durante um exer- cício.
3. - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda meios para ajustar a tensão do elemen to de transmissão da força na condição de arranque e, portanto, a gama de valores da força de resistência durante um exercício, pelo ajustamento do comprimento efectivo do elemento de transmis são da força.
4. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido dispositivo de ajustamento da tensão compreender meios para ajustar o referido comprimento efectivo na primeira extremidade do elemento de transmissão da força.
5. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o dispositivo de ajustamento da tensão compreender meios

A» de retenção fixados na primeira extremidade do elemento de transmissão da força e susceptíveis de serem fixados de maneira amovível na base em uma qualquer de várias posições diferentes ao longo da referida base correspondentes a diferentes comprimentos efectivos do elemento de transmissão da força.
6. - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida porção móvel dos referidos meios de resistência incluirem um suporte que suporta as referidas roldanas primárias de maneira a rodarem no mesmo e acompanhar o seu movimento.
7. - Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracteriza do por o referido suporte estar ligado à porção móvel dos meios de resistência num primeiro ponto prê-seleccionado; e por as roldanas primárias serem suportadas pelo suporte por forma a rodar em torno de um eixo afastado do referido primeiro ponto prê-seleccionado no sentido das roldanas secundárias.
8. - Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracteri zado por os meios de resistência compreenderem pelo menos dois elementos elásticos ligados ao referido suporte de lados opostos das referidas roldanas primárias.
9, - Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os meios de resistência compreenderem pelo menos quatro elementos elásticos ligados ao referido suporte de lados opostos das referidas roldanas primárias.
10.- Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as roldanas primárias e secundárias compreenderem um certo numero de rodas de roldana dispostas de maneira a rodarem em planos substancialmente paralelos.
11, - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterji zado por as roldanas secundárias compreenderem ainda uma roda de roldana adicional que se aplica ao elemento de transmissão da força num ponto situado entre as referidas roldanas primárias e a referida segunda extremidade.
12. - Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracteri zado por as roldanas secundárias compreenderem ainda uma outra roda de roldana que se aplica ao elemento de transmissão da força num ponto situado entre as roldanas primárias e a referida primeira extremidade.
13.- Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a base compreender uma caixa alongada que se estende entre extremidades opostas e ao longo de um eixo longitudinal, possuindo a referida caixa também uma abertura de saída através da qual passa a segunda extremidade do elemento flexível de tranjs missão da força; e por compreender ainda meios para montar a caixa nas referidas extremidades opostas de maneira a mover-se num movimento de rotação em torno de eixos desfasados pré-seleccionados deslocados do centro da caixa num sentido que se afasta da abertura de saída.
14.- Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracteri zado por a abertura de saída estar situada junto de uma das re feridas extremidades opostas; e por os meios de montagem da caixa serem amovíveis para permitir a inversão da caixa dentro dos meios de montagem.