Brevet FR2686259A1 — publié le 19930723

APPAREIL POUR EXERCICES DE MUSCULATION ET PROCEDES POUR SA P11 SE EN OEUVRE L'appareil et le procédé pour exercice de musculation qui font l'objet de l'invention concernent la pratique des exercices physiques destinés à améliorer la musculature. On connait des appareils permettant de faire travailler les muscles en opposant une force aux mouvements exécutés, certains de ces appareils tels que les extenseurs sont conçus pour travailler en traction, ils comprennent en général 2 poignées reliées par des lanières en élastomère qui exercent une force de rappel lorsqu'on écarte ces poignées l'une de l'autre. On connait aussi des appareils aptes à travailler en compression et aussi en traction. Ainsi le document FR 2 402 454 décrit un exerciseur télescopique muni de poignées à ses deux extrémités et comportant un ressort hélicoïdale qui permet des exercices consistant à comprimer le ressort en rapprochant les poignées l'une de l'autre. Cet appareil comporte également disposés le long de deux génératrices opposées et tendus chacun entre deux galets montés au voisinage des poignées deux câbles sans fin. Ces câbles permettent en exerçant sur eux une traction perpendiculairement à l'axe du ressort de rapprocher les deux poignées l'une de l'autre et donc de faire travailler le ressort en compression. Suivant qu'on exerce la traction sur un seul ou sur les deux brins de chaque câble il se produit ou non un effet de moufle qui fait varier sensiblement la force à développer du simple au double. Ces appareils exerciseurs munis de ressorts de compression présentent l'inconvénient de ne pas permetre de modifier la force de rappel du ressort dont ils sont équipés, de plus on constate une croissance rapide de la force à appliquer pour comprimer le ressort en fonction de la course, il n'est donc pas possible d'effectuer des mouvements de relativement grande amplitude à force constante ou faiblement croissante. On a recherché la possibilité de mettre au point un procédé de musculation dans lequel on met en oeuvre la force musculaire pour déplacer un moyen élastique exerçant une force antagoniste, l'intensité de cette force étant réglable dans un large domaine en fonction des besoins de l'utilisateur, on a recherché aussi la possibilité d'effectuer des mouvements de relativement grande amplitude sans observer une trop grande variation de la force antagoniste du moyen élastique. On a recherché enfin la possibilité de réaliser l'appareil permettant de mettre en oeuvre un tel procédé. L'appareil qui fait l'objet de l'invention présente de telles caractéristiques et permet la mise en oeuvre d'un tel procédé. Cet appareil de structure télescopique comporte deux composants aptes à coulisser l'un dans l'autre, au moins un moyen de saisie permettant d'effectuer des efforts de compression pour rapprocher l'une de l'autre les deux extrémités de l'appareil, une force élastique antagoniste s'opposant à ce rapprochement. Suivant l'invention l'un des deux composants est une chambre close,et l'autre un piston apte à pénétrer à l'intérieur de cette chambre, un moyen de remplissage permettant d'ajuster la pression initiale d'un gaz ou d'un mélange de gaz tel que de l'air à une une valeur réglable dans tout le domaine d'application. De préférence le volume initial occupé par le gaz ou mélange de gaz lorsque le piston est au début de sa course à l'intérieur de la chambre est de 3 à 10 fois supérieur au volume déplacé par le piston jusqu'à son point de fin de course à l'intérieur de la chambre. Suivant un ler mode de réalisation, le piston est un piston plongeur dont la tête a une section inférieure à la section intérieur de la chambre et dont la tige pénètre à l'intérieur de la chambre par un passage étanche, le volume occupé par le gaz ou mélange de gaz lorsque le piston est au début de sa course à l'intérieur de la chambre étant de 3 à 10 fois supérieur au volume déplacé par le piston jusqu'à son point de fin de course à l'intérieur de la chambre. Suivant un autre mode de réalisation, le piston comporte une tête munie d'un joint apte à coulisser de façon étanche le long de la paroi cylindrique de la chambre, la tige pénétrant dans cette chambre par un passage non étanche et l'extrémité de la chambre opposée à celle par laquelle pénètre la tige du piston étant reliée à un réservoir par un passage qui reste ouvert pendant les exercices de musculation, le volume total de la chambre et du réservoir occupé par le gaz ou mélange de gaz lorsque le piston est au début de sa course étant de 3 à 10 fois supérieur au volume déplacé par le piston dans sa course d'une extrémité à l'autre de la chambre. De préférence l'appareil comporte à chaque extrémité une poignée de manoeuvre et de préférence également il comporte deux courroies disposées parallèlement le long de deux génératrices opposées et reliées chacune par leur extrémité aux deux extrémités de l'appareil une traction transversale sur au moins l'une de ces deux courroies entraînant une pénétration du piston dans la chambre. Suivant un mode avantageux de montage ces courroies sont assemblées entre elles et allongées de façon à pouvoir passer sur des poulies disposées au voisinage de chacune des deux poignées afin de constituer une seule courroie sans fin repliée sur elle-même et parcourant de chaque côté deux fois la longueur de l'appareil afin de comporter de chaque côté deux brins au lieu d'un, on constate alors qu'en saisissant au voisinage de son milieu un seul brin de la dite courroie il suffit d'un effort exercé perpendiculairement à l'axe de l'appareil sensiblement quatre fois plus faible pour réaliser une pénétration du piston dans la chambre que dans le cas d'une courroie à un seul brin fixée aux deux extrémités de l'appareil, en agissant sur deux brins d'un même coté cet effort est donc environ deux fois plus faible. Ce mode de réalisation permet aussi si on attache une poignée à un élément fixe tel que le sol ou un mur par exemple de réaliser des exercices en tirant un des brins saisi en un point situé dans l'axe de l'appareil au niveau de l'autre poignée grâce à une échancrure dans celle-ci. Dans le cas où le piston comporte une tête à joint étanche circulant dans une chambre cylindrique reliée à un réservoir cette liaison comporte deux passages en parallèle, l'un équipé d'une vanne et d'autre d'un clapet anti-retour permettant le passage dans le sens chambre-réservoir.Une liaison avec l'extérieure est équipée d'un clapet anti-retour pour les passages en chambre dans le sens extérieur-chambre, ce montage permet, la vanne étant fermée, d' élever la pression dans le réservoir au moyen du piston et ensuite la vanne étant ouverte, d'effectuer les exercices de musculation De façon avantageuse le réservoir est disposé autour des chambres De façon avantageuse également la liaison entre la chambre et le réservoir dans le cas où celui-ci disposé autour de cette chambre comporte un seul passage équipé d'un clapet anti-retour tel qu'un clapet à bille, un moyen d'ouverture permet de décoller le clapet de son siège quand on veut établir un liaison permanente entre le réservoir et la chambre pour les exercices de musculation. De préférence un moyen de sécurité comporte une tige de calage qui bloque le moyen d'ouverture du clapet anti-retour, la libération de ce moyen de sécurité est obtenu en reculant le piston qui recule la tige de calage et débloque ainsi le moyen d'ouverture. L'invention concerne aussi la méthode de musculation dans laquelle on utilise la force musculaire pour rapprocher deux composants de l'appareil télescopique. Un moyen élastique opposant une force résistante pour ce rapprochement, méthode dans laquelle suivant l'invention on introduit un piston dans une chambre remplie de gaz ou mélange de gaz dont la pression est réglable. De préférence au cours de la pénétration du piston dans la chambre l'appareil exerce une force résistante qui ne varie pas plus que 50 % entre le début et la fin de la course du piston . De très nombreuses variantes ou modifications peuvent être apportées au dispositif suivant l'invention qui ne sont pas du domaine de celle-ci, les exemples et les figures ci-apres décrivent de façon non limitatives des modes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale de l'appareil suivant l'invention comportant un piston plongeur. La figure 2 est une vue schématique de l'appareil de la figure 1 comportant, disposé le long de deux génératrices opposées une seule courroie sans fin montée sur deux poulies et repliées sur elle-même afin de présenter deux brins de chaque côté. La figure 3 est une vue schématique de l'appareil de la figure 2 comportant, fixé à une poignée un moyen permettant de la relier à un point fixe et sur l'autre poignée une échancrure par laquelle la main peut saisir un des brins pour effectuer une traction dans la direction de l'axe de l'appareil. La figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale de l'appareil suivant l'invention comportant un piston dont la tête munie d'un joint étanche coulisse dans une chambre cylindrique. La figure 5 est une vue schématique d'un mode particulier de réalisation de l'appareil de la figure 4 dont le réservoir est disposé autour de la chambre. La figure 6 est une vue de T'appareil de la figure 5 montrant le fonctionnement du dispositif de sécurité pour l'ouverture à contre courant du clapet anti-retour entre chambre et réservoir. Exemple A La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un appareil pour exercice de musculation suivant l'invention, cet appareil télescopique 1 d'axe Xl-Xl comporte un piston plongeur 2 actionné par une poignée 3 apte à s'enfoncer dans une chambre allongée 4 muni à son extrémité d'une poignée 5 , la tête 6 du piston de section plus faible que la section intérieure de la chambre coulisse librement à l'intérieure de celle-ci, la tige du piston 7 pénètre dans la chambre par un passage étanche 8 , un orifice de remplissage 9 muni d'une vanne 10 permet de remplir la chambre à une pression quelconque au moyen d'un gaz ou mélange de gaz, grâce à un moyen d'introduction tel qu'une pompe non représentée. Le volume de la chambre 4 est compris entre environ 3 et 10 fois le volume déplacé par le piston dans sa course à l'intérieure de la chambre. On voit qu'il est ainsi possible de faire travailler en compression l'appareil 1 en rapprochant ses poignées 3 et 5 l'une de l'autre sans que la force antagoniste qui s'exerce sur le piston 2 s'accroisse de plus que 1/9 ème à 1/2 en fin de course par rapport à la pression initiale . Deux courroies 11 et 12 disposées le long de deux génératrices opposées et fixées par leur extrémités au voisinage des poignées 3 et 5 permettent d'effectuer des exercices d'extension en effectuant des tractions sur au moins l'une des deux au voisinage de son milieu suivant l'une des flèches F1, F2. La figure 2 représente de façon schématique une variante de réalisation du dispositif de la figure 1, suivant cette variante les courroies disposées le long des deux génératrices opposées sont allongées et assemblées entre elles de façon à constituer une seule courroie circulant sur des poulies 13-1 à 13-6 disposées au voisinage des poignées 3 et 5, cette courroie de grande longueur repliée sur elle-même parcourt deux fois chacune des génératrices opposées de l'appareil télescopique, parallèlement à son axe X2-X2, ainsi cette courroie comporte de chaque côté deux brins 11-1,11-2 12-1,12-2 au lieu d'un, ainsi en effectuant sur un seul brin tel que 11-1 une traction suivant la flèche F3 perpendiculaire à X2-X2 il suffit d'appliquer une force environ quatre fois plus faible que lorsqu'on agit sur le brin il de la figure 1 pour déplacer le piston dans sa chambre toute chose égale par ailleurs, en saisissant simultanément les brins 11-1 et 11-2 ou 12-1 et 12-2 , cet effort est encore environ deux fois plus faible,on peut ainsi travailler dans des conditions variées de force antagoniste opposée à la force de traction sans avoir besoin de modifier la pression dans la chambre 4. Comme dans le cas de la figure 1 ,la chambre 4 doit être remplie d'un gaz ou mélange de gaz tel que de l'air à une pression quelconque à travers l'orifice de remplissage 9 contrôlé par la vanne 10 Un mode de réalisation proche du précédent représenté par la figure 3 permet d'effectuer un autre exercice : la poignée 1 est attachée grâce à une boucle 2 à un crochet lié à un point fixe tel que un mur ou le sol. La poignée opposée 4 comprend deux galets supplémentaires 5 et 6, par rapport à la réalisation de la figure 2, en vis à vis des galets 7 et 8 de telle façon qu'ils empêchent le brin 9 d'échapper de la poignée lorsque l'opérateur le saisissant entre les galets 5 et 6 exerce une traction dans la direction X-X' de l'axe de l'appareil. Cette traction provoque la rentrée du piston 11 dans la chambre 12 d'une quantité environ égale à la moitié de la longueur du mouvement effectué par l'opérateur. Ce mode de réalisation permet de travailler par des mouvements de traction en ayant un effort pratiquement constant ou en tout cas ne variant que peu et linéairement avec la course du piston. Exemple B: Comme le montre la figure 4 l'appareil télescopique 21 suivant l'invention comporte un piston 22 commandé par une poignée 23 dont la tête 24 munie d'un joint d'étanchéité 25 coulisse de façon étanche dans la chambre cylindrique 26 d'axe X3-X3, la tige 27 de ce piston 22 coulisse sans joint à travers la paroi d'extrémité de la chambre 26 munie d' un orifice 28, afin de réduire les variations de pression un réservoir 29 relié à la chambre 26 par une canalisation 30 muni d'une vanne 31 permet d'une part un stockage du gaz ou mélange de gaz tel que de l'air mis en oeuvre dans 1' appareil 21 et permet aussi un accroissement du volume gazeux soumis aux cycles de compression-détente lors des exercices de musculation. Un clapet anti-retour 32 monté sur une canalisation 33 en parallèle avec la canalisation 30 permet le passage du gaz ou mélange de gaz dans le sens chambre 26-réservoir 29 , un autre clapet anti-retour 34 relie la chambre 26 à un orifice 35 d'introduction du gaz ou mélange de gaz permettant le passage de ce gaz ou mélange de gaz de l'extérieur vers la chambre 26. Pour, dans une première phase, remplir le réservoir 29 à la pression souhaitée on ferme la vanne 31 et on actionne le piston 22 en rapprochant les poignées 23, 23-1 l'une de l'autre; ainsi le clapet 32 s'ouvre et le réservoir 29 se rempli.En ramenant le piston en arrière,le clapet 32 se ferme et le clapet 34 s'ouvre avec admission d'un gaz ou mélange de gaz venant de l'extérieur, on effectue le nombre de cycles nécessaires pour amener le réservoir à la pression voulue, on ouvre alors la vanne 31 qui permet la libre circulation du gaz ou mélange de gaz entre réservoir et chambre pendant l'utilisation de l'appareil pour les exercices de musculation. Le volume du réservoir est déterminé de façon à ce que le volume de la chambre 26 plus celui du réservoir 29 soit environ 3 à 10 fois celui déplacé par le piston dans sa course, dans la pratique on donne aux canalisation 30, 33 la longueur et la souplesse voulue pour pouvoir manipuler facilement l'appareil télescopique 21. On munit avantageusement cet appareil de courroies analogues à celles utilisées sur l'appareil présenté aux figures 1 ,2 ou 3. On dispose ainsi d'un appareil qui tout en présentant les mêmes avantages que celui représenté à ces figures 1, 2 ou 3 comporte un moyen de mise en pression à un niveau ajustable dans un large domaine. Le réservoir comporte de plus une vanne d'évacuation 36 permettant de le ramener à la pression atmosphérique. Exemple C: Les figures 5 et 6 représentent un mode particulier de réalisation de l'appareil de la figure 4 dans laquelle afin d'accroître la compacité du réservoir il est solidaire de la chambre. Comme on le voit à la figure 5 et 6 l'appareil télescopique 41 d'axe X4-X4 comporte un piston 42 dont la tête 43 munie d'un joint d'étanchéité 43-1 peut coulisser de façon étanche dans une chambre cylindrique 45. Le réservoir 46 est disposé coaxialement autour de la chambre 45. Comme dans le cas de l'exemple 2 en figure 4, L'appareil 41 comporte des moyens permettant de remplir en agissant sur le piston 42 le réservoir 46 à la pression souhaitée d'un gaz ou mélange de gaz tel que de l'air . Pour cela le flasque-poignée 48, flasque qui solidarise à l'une de leurs extrémités le réservoir 46 et la chambre 45 , comporte deux clapets à bille anti-retour 55 et 63. Le clapet 55 comporte une bille 56 maintenue sur son siège par un ressort de rappel 56.1 ; ce clapet permet le passage du gaz ou mélange de gaz de la chambre 45 au réservoir 46 par les passages 52, 53 et 54, le clapet 63 comporte une bille 64 maintenue sur son siège par un ressort de rappel 64.1 ; ce clapet permet le passage d'un gaz ou mélange de gaz depuis l'extérieur en direction de la chambre 46 par les passages 65 et 65.1. Comme le montre la figure 5, en enfonçant le piston 42 dans la chambre cylindrique 45 au moyen de la poignée 48.1, le gaz ou mélange de gaz qu'elle contient est comprimé suffisamment pour soulever la bille 56 du clapet 55 et pénétrer dans le réservoir 46. En ramenant ce piston en arrière la dépression soulève la bille 64 de son siège et permet 1' admission d'un gaz ou mélange de gaz tel que de l'air dans la chambre 45, un nombre suffisant de cycles aller-retour du piston 42 permet la mise en pression au niveau souhaité du réservoir 46. Une fois ce résultat atteint, il suffit de mettre en libre communication le réservoir 46 et la chambre 45 pour pouvoir effectuer, au moyen de l'appareil, les exercices de musculation, pour cela comme le montre la figure 6 il suffit de soulever la bille 56 du clapet 55 de son siège au moyen de la tige de commande 57, un dispositif de sécurité assure le calage en retrait de cette tige de commande lorsque le piston 42 n'est pas ramené en début de course, en position d'élongation maximum de l'appareil télescopique, pour éviter sa projection brutale en arrière à l'instant de l'ouverture du clapet 55. Pour cela la tige de commande 57 qui comporte une pièce d'ouverture 57.1 de faible diamètre à son extrémité apte à soulever la bille 56 et munie d'un rebord annulaire 61 contre lequel vient en appui l'extrémité d'une tige de calage 59. La tige de commande X5-X5 perpendiculaire à X4-X4 traverse le flasque par une portée 68 munie d'un joint étanche 68.1, un ressort 58 est apte à la pousser en agissant sur une bague 58-1 solidaire de la tige 57 jusqu'à soulèvement de la bille 56 par la pièce d'ouverture 57.1. Le rebord annulaire 61 empêche cependant la pénétration de la pièce d'ouverture 57.1 dans le passage 53 jusqu'à la bille 56, tant que la tige de calage reste en position de blocage poussée par le ressort 62 qui agit sur la bague 62.1 solidaire de cette tige. Pour permettre l'ouverture du clapet 55 on recule le piston 42 au moyen de la poignée 48.1 jusqu'à ce que sa tête 43 vienne en contact avec le rebord d'extrémité 44 de la tige de calage 59 qui la traverse par un passage étanche 60 qu'elle fait donc reculer. La tige de commande 57 alors débloquée avance jusqu'à soulèvement de la bille 56 et donc ouverture du clapet 55. Les pressions s'équilibrent alors entre le réservoir 46 et la chambre 45 et l'appareil est alors disponible pour les exercices de musculation Comme dans le cas de l'exemple 2 le volume de l'ensemble formé par le réservoir 46 et la chambre 45 est de 3 à 10 fois supérieur au volume déplacé dans la chambre 45 par la piston 42 dans sa course. Cet appareil peut être équipé comme ceux représentés aux figures 1 2 et 3 de courroies simples ou multiples, il est toujours possible si nécessaire d'abaisser la pression de travail en refoulant de l'extérieur au moyen d'une tige adaptée la bille 64 du clapet 63. On ramène la tige de commande 57 à sa position initiale en exerçant une traction sur son extrémité 66 jusqu'au retour à la position de blocage de la tige 59. REVENDICATIONS 1 - Appareil de structure télescopique comportant deux composants aptes à coulisser l'un dans l'autre, au moins un moyen de saisie permettant d'effectuer des efforts de compression pour rapprocher l'une de l'autre les deux extrémités de l'appareil, une force élastique antagoniste s'opposant à ce rapprochement caractérisé en ce que l'un des deux composants est une chambre (4,12, 26, 45) et l'autre un piston (2 ,1 1,22, 42) , apte à pénétrer à l'intérieur de cette chambre, un moyen de remplissage permettant d'ajuster le pression initiale d'au moins un gaz à une valeur réglable dans tout le domaine d'utilisation. 2 - Appareil suivant revendication 1 caractérisé en ce que le volume initial total occupé par au moins un gaz lorsque le piston (2, il ,22 ,42) est au début de sa course à l'intérieur de la chambre (4,12, 26, 45) est de 3 à 10 fois supérieur au volume déplacé par le piston jusqu'à son point de fin de course à l'intérieur de la chambre. 3 - Appareil suivant revendication 2 caractérisé en ce que le piston (2) est un piston plongeur dont la tête (6) à une section inférieure à la section intérieure de la chambre et dont la tige (7) pénètre à l'intérieur de celle-ci par un passage étanche (8). 4 - Appareil suivant revendication 2 caractérisé en ce que le piston (11, 22, 42) comporte une tête (11,24, 43) munie d'un joint (25, 43.1) apte à coulisser de façon étanche le long de la paroi cylindrique de la chambre (1 2,26, 45), l'extrémité de cette chambre opposée à celle par laquelle pénètre le piston étant reliée à un réservoir ( 29, 46) par un passage (30, 53, 54) qui reste ouvert pendant les exercices de musculation. 5 - Appareil suivant revendication 4 caractérisé en ce le réservoir (46) est disposé annulairement autour de la chambre (45). 6 - Appareil selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que la liaison entre le réservoir et la chambre comporte au moins un clapet anti-retour (32, 55) permettant le refoulement d'au moins un gaz au moyen du piston (24 ,43) à partir de la chambre (26, 45) dans le réservoir (29, 46),et en ce qu'un deuxième clapet anti-retour (34, 63) disposé entre la chambre (26, 45) et l'extérieur permet l'aspiration d'au moins un gaz dans la chambre au moyen du piston. 7 - Appareil suivant revendication 6 caractérisé en ce qu'un moyen de sécurité comportant une tige de commande (57) munie d'une pièce d'ouverture (57.1) ne permet de provoquer l'ouverture à contre courant du clapet anti-retour (55 ) placé entre la chambre (45) et le réservoir (46) que lorsque qu'une tige de calage (59) actionnée au moyen du piston (42) est reculée en direction de déblocage par un recul du piston jusqu'au voisinage de son point de début de course. 8 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte un seul courroie assemblée de façon à former une courroie sans fin passant sur des poulies (13-1 à 13-6) disposées au voisinage des deux extrémités (3 et 5,1 et 4) et repliées sur ellesmêmes de façon à parcourir de chaque côté deux fois la longueur de l'appareil présentant ainsi deux brins (11-1, 11-2, 12-1, 12-2) aptes à être saisis de chaque côté au voisinage de leur milieu. 9 - Méthode de musculation dans laquelle on utilise la force musculaire pour rapprocher deux composants d'un appareil télescopique, un moyen élastique opposant une force résistante à ce rapprochement caractérisé en ce qu'on introduit un piston dans une chambre remplie d'au moins un gaz dont la pression est réglable. 10 - Méthode de musculation selon revendication 9 caractérisée en ce qu'au cours de la pénétration du piston dans la chambre la force résistante exercée contre le piston par au moins un gaz contenu dans la chambre ne varie pas de plus de 50 entre le début et la fin de la course de ce piston i 1 - Dispositif selon revendication 8 caractérisé en ce que la poignée (4) comporte une échancrure (13 ) permettant de saisir facilement un des deux brins traversant la poignée dans le sens de sa longueur pour effectuer une traction dans la direction définie par l'axe de l'appareil( X-X'), l'autre poignée étant fixée à un point fixe tel qu'un mur ou le sol par exemple.