Brevet FR2578431A1 — publié le 19860912

1î 2578431 L'invention a pour objet un banc de musculation comportant un portique de guidage oscillant avec barre rotative de manoeuvre. Les appareils de développé disponible actuellement sur le marché présentent dans leur majorité le principe de fonctionnement suivant: l'opérateur exerce une force ascendante avec les bras, sur une barre reliée par un système de transmission mécanique du mouvement à une charge qui se déplace suivant un plan généralement vertical. L'accouplement de cette barre avec la charge peut se réaliser au moyen de câbles et poulies, chaînes et pignons, ou tous autres systèmes, bras de levier, mouvement de bielles excentriques etc... La charge se compose généralement par un empilage de blocs de métal guidés et coulissants sur des barres de section ronde. L'opérateur sélectionne la charge à soulever par une clavette ou goupille lui permettant d'augmenter ou de diminuer, donc de faire varier l'effort (musculaire) à produire. D'autres dispositifs de production de la force antagoniste ont été expérimentés tels que, vérins hydrauliques, moteurs, mais ils ne semblent pas avoir donnés satisfaction. Sur tous ces types d'appareils, la barre de manoeuvre, se déplace au moyen de guidage, le plus souvent suivant un plan vertical. Ces moyens de guidages: barres de section ronde, rails, etc sont solidaires de la structure de l'appareil donc immobiles par rapport à celle-ci. L'angle de poussée, généralement perpendiculaire au sol, peut varier par la position du corps de l'opérateur, mais reste constant pendant toute la durée de l'exercice. Ces dispositifs de guidage, du fait de leur non mobilité angulaire, contrarient le mouvement naturel. Il en résulte une gêne, l'apparition de fatigue dans certaines articulations (épaules-coudes), qui sont préjudiciables pour la qualité de l'entraînement, surtout pour des athlètes de haut niveau et en particulier pour les haltérophiles. De plus, la barre de manoeuvre ne pouvant tourner sur elle-même, elle ne peut être serrée énergiquement; la rotation de celle-ci s'effectuant à l'intérieur de la main de l'opérateur (ce qui est un non sens, ces barres comportant une partie striée à l'emplacement des mains pour favoriser leur tenue) d'o fatigue engendrée au niveau des poignets. Ces différents inconvénients ont préoccupé les fabricants de banc de musculation. Ceux-ci ont tenté de trouver des solutions, en inclinant la table de travail, ou le siège de travail o se tient l'utilisateur, de manière à adapter le banc de musculation à la morphologie du gymnaste 2 2578431 et/ou aux besoins de l'exercice -voir le brevet US 4 396 191-. Ces dispositifs actuels ne donnent pas satisfaction, les dispositifs de guidage, du fait de leur non mobilité, contrarient le mouvement naturel même si l'utilisateur modifie sa position, c'est en fait le banc, qui est inclinable (siège ou table). Il apparaît plus judicieux que ce soit le plan de guidage qui s'adapte au gymnaste. A cet effet, le banc de musculation est constitué d'un portique fixe, formé par deux potences latérales, reliées entre elles par une poutre horizontale. Ledit portique fait office de support à un plan de guidage oscillant pour une barre de manoeuvre. Le plan de guidage oscillant est un portique oscillant dont les extrémités supérieures des barres verticales sont montées aux extrémités des traverses placées en équerre, sur les montants verticaux des potences latérales qui composent le portique fixe et dont les extrémités inférieures sont montées pivotantes sur l'axe d'articulation du portique oscillant, une barre de manoeuvre est montée coulissante le long desdites barres verticales. Les potences latérales sont formées chacune d'un montant vertical et d'une traverse placée en équerre. L'extrémité de ladite traverse comporte une butée de fin de course pour limiter le débattement angulaire du plan de guidage oscillant. Les extrémités inférieures desdites barres verticales, sont montées pivotantes, au moyen d'une chape, sur l'axe d'articulation dudit portique oscillant. Sur ledit axe d'articulation du portique oscillant sont montées coaxialement des poulies tambours. Lesdites poulies tambours transmettent la charge par des moyens de transmission. Les barres verticales de guidage du portique oscillant sont reliées entre elles, à leur extrémité supérieure, par une poutre horizontale. Une barre de manoeuvre rotative, relie entre elles les deux barres verticales de guidage, cette barre de manoeuvre est montée le long desdites barres verticales. La transmission de la charge à la barre de manoeuvre s'effectue au moyen de câbles et poulies de renvoi reliés à des charges. L'axe d'articulation du portique oscillant est le même que celui des poulies tambours, de manière à conserver une longueur de câble invariable à toutes positions du portique. La barre rotative de manoeuvre peut ainsi occuper toutes positions dans l'espace, suivant un angle variable par rapport à la verticale, en avant ou en arrière de l'utilisateur et elle n'oppose donc aucune 3 2578431 résistance pour l'exécution du mouvement. Selon un mode de réalisation, la transmission de la charge s'effectue aux moyens de cables et poulies de renvoi. Les cables fixés à leur charge respective sont renvoyés vers la partie avant basse de l'appareil, par des poulies fixées en partie haute au niveau des traverses des potences. Ces cables s'enroulent par un tour mort sur une poulie tambour à chaque extrémité auxquels ils imprimeront, lors de la manoeuvre, un mouvement de rotation. Ils remontent ensuite et sont fixés à la bague de guidage de la barre de manoeuvre et sont solidarisés avec celle-ci au moyen d'un dispositif serre-câble. Ils sont ensuite passés sur une poulie à l'extrémité haute du portique, poulie munie d'un système de tension du câble, au moyen d'un ressort. Ils redescendent ensuite à la poulie tambour auxquels leurs extrémités sont fixées après plusieurs tours sur celle-ci. Les bagues de guidage, citées ci-dessus, coulissent parfaitement sur les barres verticales de guidage reliées entre elles à l'extrémité haute par une poutre horizontale, sur laquelle sont fixés les tendeurs de câble. En partie basse du portique est fixé un ressort à chaque extrémité, relié à la structure, ayant pour effet de stabiliser les mouvement de celui-ci et de le ramener à une position préférentielle vers l'arrière en fin d'utilisation. A la partie basse de ce plan, est fixée une bague de rotation, située sur un même plan (parallèle à la barre de manoeuvre) et montée sur un axe traversant, lui-même fixé sur le bâti de l'appareil au moyen de paliers à roulements. Egalement montées sur cet axe, les poulies tambours dont la rotation simultanée est assurée par clavette. La particularité du banc réside dans le fait que le tambour d'enroulement et d'articulation du portique ont un axe commun. Cette particularité est importante, car lors du déplacement du portique oscillant par rapport à son plan vertical, les câbles conservent une longueur constante et invariable. Une autre particularité de ce montage permet d'inverser le sens de l'effort. Si, la barre de manoeuvre est fixée au brin du câble venant du tambour et allant vers la poulie tendeur de câble, l'effort s'effectue à la montée et la barre de manoeuvre agit en "POUSSEE". Si, inversement la barre est fixée au brin du câble venant du tendeur de câble et allant s'enrouler sur le tambour, l'effort s'effectue à la 4 2578431 descente, la barre de manoeuvre agit "en TIRANT". La barre de manoeuvre est rotative par un jeu de bagues bronzes, un tourillon et une goupille. Selon une autre mode de réalisation, il est possible, (en utilisant au niveau de la poulie tambour montée coaxialement à l'axe d'articulation du portique oscillant, des chaînes ou courroies crantées, reliées à un moteur électrique muni d'un variateur de vitesse), de substituer aux charges passives un moteur électroniquement contrôlé, ledit moteur permettant: 1 . DE PROGRAMMER - le type d'exercice souhaité (isotonique, isocinétique, isométrique, autres), - les paramètres de l'exercice Intensité - vitesse et leurs éventuelles évolution ou différenciations en cours d'exercice. Quantité - rythme etc.. 2 . DE CONTROLER avec précision l'effort sollicité. 3 . DE MESURER (et d'enregistrer) l'exécution des paramètres de l'exercice en exploration fonctionnelle des efforts. 4 . Sous réserve de digitalisation des informations, d'envisager un traitement informatique des exercices à effectuer ou/et de garder en mémoire le travail déjà effectué.etc... Les dessins ci-joints donnés à titres d'exemples indicatifs et non limitatifs permettront de comprendre aisément l'invention. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. La figure 1 est une vue de la face avant du banc de musculation composé d'un portique fixe 1 et d'un portique oscillant 2. La figure 2 est une vue de côté du banc de musculation, mettant en évidence l'action de la barre de manoeuvre "en poussant". La figure 3 est une vue de c8té du banc de musculation, mettant en évidence l'action de la barre de manoeuvre "en tirant". La figure 4 est une vue en coupe selon l'axe AA représenté à la figure 1 mettant en évidence la barre de manoeuvre rotative, montée coulissante sur les barres verticales, et le dispositif de serre cable. La figure 5 est une vue de détail du dispositif de serre cable, vu en coupe selon l'axe BB représenté à la figure 4. La figure 6 est une vue partielle du banc de musculation, vue de face, mettant en évidence les relations entre l'axe d'articulation du portique oscillant, les courroies crantées, l'axe d'un variateur de vitesse et d'un moteur électrique. 2578431 La figure 7 est une vue partielle du banc de musculation, vue de c6té, mettant en évidence les relations entre l'axe d'articulation du portique oscillant, les courroies crantées, l'axe d'un variateur de vitesse et d'un moteur électrique. Le banc de musculation est constitué d'un portique fixe 1, formé par deux potences latérales 3, reliées entre elles par une poutre horizontale 4. Les potences latérales 3 sont formées chacune d'un montant vertical , d'une traverse 6 placée en équerre. L'extrémité de ladite traverse comporte une butée de fin de course pour limiter le débattement angulaire du plan de guidage oscillant. La partie extrême de chaque traverse reçoit les extrémités supérieures des barres verticales 7 d'un portique oscillant 2. Les extrémités inférieures desdites barres verticales, sont montées pivotantes, au moyen d'une chape, sur l'axe d'articulation 8 dudit portique oscillant 2. Sur ledit axe d'articulation 8 du portique oscillant 2 sont montées coaxialement des poulies tambours 9. Les barres verticales 7 de guidage du portique oscillant 2 sont reliées entre elles, à leur extrémité supérieure, par une poutre horizontale 10. Une barre de manoeuvre rotative 11, relie entre elles les deux barres verticales 7 de guidage, cette barre de manoeuvre est montée le long desdites barres verticales 7. La transmission de la charge à la barre de manoeuvre 7 s'effectue au moyen de câbles et poulies de renvoi reliés à des charges et par un dispositif de serre câble 17. L'axe d'articulation 8 du portique oscillant 2 est le même que celui des poulies tambours 9, de manière à conserver une longueur de câble invariable à toutes positions du portique. La barre rotative de manoeuvre 11 peut ainsi occuper toutes positions dans l'espace, suivant un angle variable par rapport à la verticale, en avant ou en arrière de l'utilisateur et elle n'oppose donc aucune résistance pour l'exécution du mouvement. Selon un mode de réalisation, la transmission de la charge s'effectue au moyen de cables 12 et poulies de renvoi 13, 14. Les cables 12 fixés à leur charge respective 15 sont renvoyés vers la partie avant basse de l'appareil, par des poulies fixées en partie haute au niveau des traverses des potences. Ces cables 12 s'enroulent par un tour mort sur une poulie tambour 9 à 6 2578431 chaque extrémité auxquels ils imprimeront, lors de la manoeuvre, un mouvement de rotation. Ils remontent ensuite et sont fixés à la bague de guidage 16 de la barre de manoeuvre 11 et sont solidarisés avec celle-ci au moyen d'un dispositif serre-câble 17. Ils sont ensuite passés sur une poulie 18 à l'extrémité haute du portique, poulie munie d'un système de tension 19 du câble 12, au moyen d'un ressort. Ils redescendent ensuite à la poulie tambour 9 auxquels leurs extrémités sont fixées après plusieurs tours sur celle-ci. Les bagues de guidage 16, citées ci-dessus, coulissent parfaitement sur les barres verticales de guidage 7 reliées entre elles à l'extrémité haute par une poutre horizontale 10, sur laquelle sont fixés les tendeurs de câble. En partie basse du portique est fixé un ressort 20 à chaque extrémité, relié à la structure, ayant pour effet de stabiliser les mouvement de celui-ci et de le ramener à une position préférentielle vers l'arrière en fin d'utilisation. A la partie basse de ce plan, est fixée une bague de rotation 21, - située sur un même plan (parallèle à la barre de manoeuvre) et montée sur un axe traversant, lui-même fixé sur le bâti de l'appareil au moyen de paliers 22 à roulements. Egalement montées sur cet axe 8, les poulies tambours 9 dont la rotation simultanée est assurée par clavette. La particularité du banc réside dans le fait que le tambour d'enroulement 9 et d'articulation du portique 2 ont un axe commun 8. Cette particularité est importante, car lors du déplacement du portique oscillant par rapport à son plan vertical, les câbles conservent une longueur constante et invariable. Une autre particularité de ce montage permet d'inverser le sens de l'effort. Si, la barre de manoeuvre 11 est fixée au brin du câble 12 venant du tambour 9 et allant vers la poulie tendeur 19 de câble, l'effort s'effectue à la montée et la barre de manoeuvre 7 agit en "poussée". Si, inversement la barre 11 est fixée au brin du câble 12 venant du tendeur de câble et allant s'enrouler sur le tambour 9, l'effort s'effectue à la descente, la barre de manoeuvre agit "en TIRANT". La barre de manoeuvre 1 est rotative par un jeu de bagues bronzes 24, un tourillon 25 et une goupille 26 et coulissante le long de la barre verticale 7 du plan de guidage par une bague de coulissement 23. A ce niveau, la barre de manoeuvre 1 peut comporter, à chacune de ses extrémités, un dispositif serre câble 17. Ce dispositif serre câble doit 7 2578431 permettre une attache rapide du câble 12, soit sur le brin montant, soit sur le brin descendant du portique oscillant 2. A cet effet, le dispositif de serre câble 17, est composé d'une bague fendue, cônique a ses extrémités et qui est préserrée sur chaque brin de câble 12 par l'intermédiaire de deux écrous coniques femelles. Le serrage des deux écrous entraîne le blocage du câble 12 qui solidarise la barre de manoeuvre 1 et le, ou les, câbles 12. Le dispositif serre câble 17 est logé au niveau de l'extrémité de la barre de manoeuvre 1. Ledit dispositif s'encastre dans un méplat qui comporte deux logements de chaque côté de la barre. Selon que l'utilisateur choisi un logement ou l'autre, il bloque soit le brin montant, soit le brin descendant. Selon un autre mode de réalisation, il est possible, (en utilisant au niveau de la poulie tambour 9 montée coaxialement à l'axe d'articulation 8 du portique oscillant 2, des chaînes ou courroies crantées 27, reliées à un moteur électrique 28 muni d'un réducteurde vitesse 29) de subsituter aux charges passives un moteur électroniquement contrôlé ledit moteur permettant: 1 . DE PROGRAMMER - le type d'exercice souhaité (isotonique, isocinétique, isométrique, autres), - les paramètres de l'exercice Intensité - vitesse et leurs éventuelles évolution ou différenciations en cours d'exercice. Quantité - rythme etc... 2 . DE CONTROLER avec précision l'effort sollicité. 3 . DE MESURER (et d'enregistrer) l'exécution des paramètres de l'exercice en exploration fonctionnelle des efforts. 4 . Sous réserve de digitalisation des informations, d'envisager un traitement informatique des exercices à effectuer ou/et de garder en mémoire le travail déjà effectué. Dans les figures 2 et 3, les flèches F1 représentent les poids des charges 15, la flèche F2 le déplacement du portique par l'utilisateur, la flèche F3 le sens du déplacement de la barre de manoeuvre 1, par l'utilisateur. 8 2578431 REVENDICATIONS 1. Banc de musculation caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un portique fixe (1) qui fait office de support à un plan de guidage oscillant (2) pour une barre de manoeuvre (11). 2. Banc de musculation selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le plan de guidage oscillant (2) est un portique oscillant (2) dont les extrémités supérieures des barres verticales (7) sont montées aux extrémités des traverses placées en équerre sur les montants verticaux des potences latérales (3) qui composent le portique fixe (1) et dont les extrémités inférieures sont montées pivotantes sur l'axe d'articulation (8) du portique oscillant, une barre de manoeuvre (11) est montée coulissante le long desdites barres verticales (7). 3. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le banc de musculation est constitué d'un portique fixe (1), formé par deux potences latérales (3),. reliées entre elles par une poutre horizontale (4); les potences latérales (3) sont formées chacune d'un montant vertical (5), d'une traverse (6) placée en équerre; la partie extrême de chaque traverse reçoit les extrémités supérieures des barres verticales (7) d'un portique oscillant (2) et comporte une butée de fin de course pour limiter le débattement angulaire du plan de guidage oscillant. 4. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait que, sur ledit axe d'articulation (8) du portique oscillant (2), sont montées coaxialement, une ou plusieurs poulies tambours, de manière à transmettre la charge à la barre de manoeuvre (11) rotative montée coulissante le long des barres verticales (7) dudit portique oscillant. 5. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que les barres verticales (7), de guidage du portique oscillant (2), sont reliées entre elles par une barre de manoeuvre (11) rotative et montée le long desdites barres verticales (7), ladite barre de manoeuvre (11) est reliée par des cables (12) aux poulies tambours (9) coaxiales avec l'axe d'articulation (8) du portique oscillant, qui lui transmettent la charges par des moyens de transmission. 6. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que la barre de manoeuvre (11) comporte au moins un serre cable (17). 7. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que la transmission de la charge s'effectue au moyen de cables (12) et poulies de renvoi (13, 14); les 9 2578431 cables (12) fixés à leur charge respective (15) sont renvoyés vers la partie avant basse de l'appareil, par des poulies fixées en partie haute au niveau des traverses des potences; ces cables (12) s'enroulent par un tour mort sur une poulie tambour (9) à chaque extrémité auxquels ils imprimeront, lors de la manoeuvre, un mouvement de rotation; ils remontent ensuite et sont fixés à la bague de guidage (16) de la barre de manoeuvre (11) et sont solidarisés avec celle-ci au moyen d'un dispositif serre-câble (17); ils sont ensuite passés sur une poulie (18) à l'extrémité haute du portique, poulie munie d'un système de tension (19) du câble (12), au moyen d'un ressort; ils redescendent ensuite à la poulie tambour (9) auxquels leurs extrémités sont fixées après plusieurs tours sur celle-ci; les bagues de guidage (16), citées ci-dessus, coulissent parfaitement sur les barres verticales de guidage (7) reliées entre elles à l'extrémité haute par une poutre horizontale (10), sur laquelle sont fixés les tendeurs de câble; en partie basse du portique est fixé un ressort (20) à chaque extrémité, relié à la structure, ayant pour effet de stabiliser les mouvement de celui-ci et de le ramener à une position préférentielle vers l'arrière en fin d'utilisation; à la partie basse de ce plan, est fixée une bague de rotation (21), située sur un même plan (parallèle à la barre de manoeuvre) et montée sur un axe traversant, lui-même fixé sur le bâti de l'appareil au moyen de paliers (22) à roulements. 8. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 6 ou 7 caractérisé par le fait que si, la barre de manoeuvre (11) est fixée au brin du câble (12) venant du tambour (9) et allant vers la poulie tendeur (19) de câble, l'effort s'effectue à la montée et la barre de manoeuvre (7) agit en "POUSSEE"; si, inversement la barre (11) est fixée au brin du câble (12) venant du tendeur de câble et allant s'enrouler sur le tambour (9), l'effort s'effectue à la descente, la barre de manoeuvre agit "en TIRANT". 9. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait qu' en utilisant des chaînes ou courroies crantées (27), il est possible de substituer aux charges passives, un moteur électrique (28) muni d'un variateur de vitsse (29), électroniquement controlé. 10. Banc de musculation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6 caractérisé par le fait qu'il est composé d'une bague fendue (30), conique à ses extrémités (31, 32) et qui est préserrée sur chaque brin de câble (12) par l'intermédiaire de deux écrous coniques (33, 34) femelles; le serrage des deux écrous (33,34) entraîne le blocage du câble (12) qui 2578431 solidarise la barre de manoeuvre (1) et le, ou les, câbles (12); le dispositif serre câble (17) est logé au niveau de l'extrémité de la barre de manoeuvre (1); ledit dispositif s'encastre dans un méplat (35) qui comporte deux logements (36, 37) de chaque côté de la barre; selon que l'utilisateur choisi un logement ou l'autre, il bloque soit le brin montant, soit le brin descendant.