Brevet FR2713095A1 — publié le 19950609

Appareil à mouvement rotatif pour la réeducation musculaire et articulaire des membres supérieurs et inférieurs. Description. La présente invention concerne un appareil de rééducation et de musculation par des mouvements rotatifs des bras et des jambes. La rééducation est traditionnellement réalisée à l'aide d'appareils à mouvement alternatif ou d'haltères quinecessitent une surveillance constante pour assurer- une réalisation parfaite du mouvement et éviter des traumatismes tels que tendinites et déchirures musculaires. L'appareil proposé permet de rémédier à ces inconvénients et prétend trouver une place privilégiée dans les salles de rééducation et de musculation. Le mouvement circulaire a l'avantage de ménager les articulations.Il est limité dans l'espace par la trajectoire de la poignée ou de la pédale.Le patient,ou le sportif,exécute donc exactement le mouvement du programme sans intervention du rééducateur ou du formateur,en cours de série. Les deux éléments de résistance étant mécaniques,avec une gamme de réglages très précis,le contrôle de l'effort,af fiché sur un écran électronique,permet un travail progressif d'une grande rigueur.Ceci est une amélioration importante par rapport aux systèmes magnétiques ou mécaniques actuels,très imprécis. Les deux compteurs permettent de connaitre en permanence le couple (kg/cm),la vitesse de rotation (tr/mn),la puissance développée (W),les calories dépensées et la durée du travail. Cet appareil est polyvalent et peut remplacer une série d'appareils spécifiques ,complexes et coûteux.A ce titre,il peut interesser les particuliers,d'autant plus que son encombrement au sol est faible (il peut être réduit à 0,85mxO,35m) I1 peut être utilisé en position debout,couchée ou assise et n'être actionné que par un seul bras ou une seule jambe,ou par les deux à la fois,en travail symétrique. I1 comporte deux éléments de base,rotatifs,générant une résistance modulable.Chaque élément est actionné par une manivelle munie d'une poignée ou d'une pédale,au choix.Un jeu de manivelles de différentes longueurs,interchangeables et réglables en longueur,permet d'accomplir des mouvements de n'importe quelle amplitude et dans n'importe quelle position, quelle que soit la taille de l'opérateur. Ces deux éléments de résistance peuvent être remplacés par des éléments de même aspect mais contenant un moteur électrique à vitesse variable permettant au patient d'exercer un effort de résistance au mouvement.Cet exercice est utile dans certaines phases de la rééducation. Un avantage important de cet appareil est son aptitude à travailler dans les deux sens,contrairement à tous les autres types d'appareils.L'aller et retour du membre,sous une charge constante,permet de travailler,en un même mouvement,des groupes de muscles antagonistes,par exemple biceps et triceps,pectoraux et dorsaux. I1 est constitué des parties suivantes: -un portique (fig 1) -deux éléments actifs,chacun coulissant sur un montant tubulaire du portique.Ils comprennent: *une potence (fig 2) *une articulation (fig 3 et 4) *un élément rotatif de résistance (fig 5,6,7) -un élément rotatif à moteur(fig 15) -deux systèmes de contrepoids (fig 1) -une console supportant deux compteurs électroniques -(pour mémoire)divers équipements tels que sièges, bancs,atèles,etc.) LE PORTIQUE (fig 1) Hauteur totale 2260,1argeurl470.Constitution:2 tubes acier X 90x2260 (39),1 traverse acier 60x30x1470 (51) avec deux emboitements(47) / 83x50,2 traverses de scellement 60x30xlOOO environ (50),2 goujons Z 12x50.2 platines 0 170 soudées à la base de (32) et percées pour recevoir 2 goujons d'ancrage g 12. L'ELEMENT DE TRAVAIL (fig 2 à 15) LA POTENCE (fig 2) Constitution: 1 tube acier 0 90-100x240 (40),1 tube rectangulaire acier de 60x30x250 (44),1 tube acier ss 90-100x95 (41),2 arrêts en tôle 3x10x15 (43),1 fond acier w 100x3 (42), 1 1 anneau acier Z 19-11x4 (37),1 poignée de serrage acier X 12x150 (38) L'ARTICULATION (fig 3 et 4) Constitution: 1 tube acier avec extrémité crénelée de 36 fentes ( 100 d'angle) pour recevoir (43) ,8 90-100x95 (36), 2 plaques 5x90x117 avec arrondi de Z 90 et trou pour axe s 18 (32,34,35),1 flasque 8 90-140x5 (28) percée de 4 ss 17 (29), 1 poignée 0 70 (33) avec axe jRl7x27. L'ELEMENT ROTATIF DE RESISTANCE (fig 5 à 14) Constitution:l moyeu tout acier (ensemble fig 14) comprenant 1 axe z 35 (24),1 coupelle e=0,5 (22),2 roulements 52x25x16,25 (23),1 corps (27),1 rondelle 40x21x3 (54),1 écrou M20x150 (55), 1 goupille 4x40 (56),1 bouchon M53,5x150 (57),4 goujons M16x150 (26) L'axe est fileté sur une longueur comprise entre 18 et 40 de son extrémité.Sa partie supérieure comporte une graduation en spirale correspondant aux différents réglage des forces de résistance,étalonnées en fonction des ressorts utilisés.La position de la partie supérieure de la poignée vissable (5),arrêtée en face d'un repère,indique l'effort à afficher sur le compteur électronique. Un carter en acier e 293x44x5 (9).Le fond est perçé de 4 Z 17 pour passage de (25),le bord cylindrique est perçé de 3 2 3,5 pour passage de (10),espacés de 1200.Sur le carter sont fixés la couronne de frottement (12),le moyeu (ensemble de la fig 14),le haut du corps de l'articulation (28,30). Un volant d'inertie en acier (1) de 300x36 est perçé d'un trou central 8 35 pour passage de l'axe (24),avec une rainure 3,5x7 pour logement de la clavette (13) de 7x7.Une rainure circulaire de 8x18 est creusée à 2 du bord pour passage de (9).4 logements des porte-plaquettes (7) de X 27x30 sont perçés à 900 les uns des autres.Une rainure,à section trapézoldale b=20,B=30,H=15,L=115,est creusée pour recevoir la manivelle (3) selon le rayon du volant,entre deux logements de porte-plaquette. Quatre ensembles de freinage (6,7,8) sont constitués chacun d'un ressort (6) B 20x40,d'un porte-plaquette (7) composé dun tube Z 26-21x30 et d'une platine s 44x3 et d'une plaquette de frein Z 44x8 et rivée sur (7) (le matériau est celui des garnitures des freins d'automobile) Une couronne de frottement,en acier traité, réversible,(12) Ar 280-180x11 est posée sur le fond du carter (9) et maintenue par 3 vis (10) 2 3,5x10 et 3 entretoises (11) 2 9-4x2. Trois manivelles permettent la réalisation de tous les exercices possibles dont quelques-uns sont illustrés par les figures de 16 à 22.Manivelle courte (fig 16 et 17), longueur,de l'axe de poignée à l'extrémité 215,réglable de 155 à 260.Manivelle moyenne (fig 20,21,22) L=325,réglable de 265 à 370. Manivelle longue,L=605,réglable de 545 à 650 (fig 18 et 19) Ces trois manivelles peuvent être équipées d'une pédale et de dispositifs d'atèles. Une barre d'accouplement permet de solidariser les manivelles des deux éléments de résistance,L=1040,0=30 avec décolletage de R 15x25 et gorges de 3x3 à 5 des extrémités. Chaque gorge reçoit une pince à ressort pour vérouillage. Chaque extrémité de la barre se loge dans un trou de d 15,5 perçé dans les manivelles à 40 de l'axe de la poignée.La barre d'accouplement permet d'effectuer certains mouvements tels arraché de terre,poussée vers l'avant ou vers le bas,tirage vers 1 'arrière,développé couché,etc. Fonctionnement:en tournant la poignée (5) jusqu'au repère choisi,on abaisse le volant (1) qui coulisse le long de l'axe (24) et de la clavette (13).Les ressorts (6) sont comprimés et,dès qu'on agit sur la poignée de la manivelle (2), il y a frottement entre la plaquette de frein (8),mobile,et la couronne de frottement (12),fixe. Le numéro du repère,correspondant à une force de résistance étalonnée,est tapé sur le clavier du compteur électronique.Celui-ci est dès lors programmé pour effectuer tous les calculs en fonction de la vitesse de rotation de la manivelle. I1 suffit de dévisser à fond la poignée (5) pour démonter le volant,les ressorts et les porte-plaquettes. L'ELEMENT ROTATIF A MOTEUR (fig 15) Constitution:un carter en acier (63) de 300x90x4,perçé de 4 8 B 17 pour passage de (25) et de z 90 pour passage de l'ensemble moyeu (fig 14),un moteur électrique (ou plusieurs) (59) alimenté par un courant redressé de moins de 50 volts,est fixé sur le fond du carter.Sa vitesse est réglée grace à un rhéostat (61).Son pignon (60) entraîne une couronne dentée (58) solidaire du volant (62).Le volant est en acier R 300x20 avec un évidement en tronc de pyramide pour recevoir l'axe (24) du moyeu et un trou pour la vis centrale Z 6 et une rainure pour la manivelle identique à celle de la figure 12. Fonctionnement:la vitesse du moteur est réglée par le rhéostat et le patient essaie de retenir la poignée de manivelle. REVENDICATIONS 1" L'ensemble du dispositif permettant la rééducation et la musculation par des mouvements rotatifs des bras et des jambes,caractérisé en ce qu'il comporte un portique tubulaire sur les montants duquel coulissent deux éléments de travail ~ pouvant occuper toutes les positions à l'intérieur de deux cylindres imaginaires développés autour des montants et sur toute la hauteur de ceux-ci et permettant toutes les positions de travail,couchée,assise ou debout,les rotations membres repliés,ou tendus verticalement, horizontalement,vers l'avant,l'arrière,le haut ou le bas. 20 Dispositif mécanique de freinage de chaque élément de travail selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments,deux ou davantage,constitué chacun par un ressort (6),un porte-plaquette (7),une plaquette de frein (8) ,l'ensemble de ces éléments de freinage agit sur une couronne de frottement (12) et l'intensité du frottement est réglée par une poignée vissable (5) sur un axe de moyeu gradué en spirale (24). 30 Dispositif de réglage du freinage selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte une poignée vissable (5) agissant sur la position du volant (1) grace à l'axe fileté du moyeu gradué en spirale (24) où chaque graduation est étalonnée de manière précise de sorte qu'elle puisse servir de base de calcul à un calculateur électronique. 40 Dispositif de support et d'articulation des éléments de travail selon la revendication l,caractérisé en ce que la potence pivote à 3600 autour du montant (39),qu'elle est soutenue par un système de contrepoids ,bloquée par une poignée (38),et reçoit une articulation pouvant pivoter de 3150 dans le sens horizontal,dans le logement (41,42,43) de la potence et à 900 utiles,sur elle-mëme. 50 Dispositif d'accouplement, selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'une barre d'exercice (20 ) permet d'accoupler les manivelles (3) des éléments de travail par un alésage (19) dans chaque manivelle et un décolletage à chaque extrémité de la barre et par la mise en place de deux goupilles (21) au fond des gorges d'extrémité. 60 Dispositif d'entrainement,selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que chaque manivelle (3) comporte une partie à section trapézoldale, coulissant dans un évidement du volant de même section et une vis papillon de bloquage (4), une poignée (2) montée sur deux roulements (16 et 17) et un alésage (19) pour accouplement d'une barre d'exercice (20)., 70 Dispositif de rotation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un moyeu est composé de deux roulements coniques (23),d'un écrou permettant la reprise du jeu (55),d'une goupille d'arrêt (56),d'un corps (27),de 4 boulons (25) permettant l'assemblage du carter (9) et de l'articulation (30),d'un axe (24) et d'une clavette (13) entrainant le volant (1). 80 Dispositif moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par un élément de travail contenant un (ou plusieurs) moteurs (59),sous tension inférieure à 50 volts,commandés par un rhéostat (61) dont le le pignon (60) entraine la grande couronne (58) du volant (62) et permettant,par un effort manuel sur la poignée de manivelle,le travail en rétention.