RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 198120 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 348084 (51) Int.Cl. A63B 69/18 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 12.06.2001 (54) Urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji (73) Uprawniony z patentu: Stafiej Andrzej,Sanok,PL Rabczak Ireneusz,Sanok,PL Kozdraś Jan,Zagórz,PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.12.2002 BUP 26/02 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.05.2008 WUP 05/08 (72) Twórca(y) wynalazku: Andrzej Stafiej,Sanok,PL Ireneusz Rabczak,Sanok,PL Jan Szostak,Sanok,PL Jan Kozdraś,Zagórz,PL (74) Pełnomocnik: Tyński Aleksander, Biuro Patentowe, "INICJATOR" Sp. z o.o. PL 198120 B1 (57) 1. Urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji posiadające podstawę ramową zaopatrzoną w zespół napędowy sprzężony mechanicznie z wałem napędowym przednim i tylnym, oraz w zespół jezdny wyposażony w rolki obrotowe przysłonięte matą z włosiem, którego płaszczyzna górna usytuowana jest pod kątem ostrym w stosunku do płaszczyzny dolnej podstawy urządzenia, mający możliwość zmiany swego położenia w płaszczyźnie pionowej, znamienne tym, że ma zespół zjazdowy (21) posiadający układ rolek obrotowych (24) ułożyskowanych w obejmach zewnętrznych (19 i 20) oraz w belce środkowej (25) tak, że ich osie obrotu leżą w jednej płaszczyźnie o zarysie łukowym, przy czym belka środkowa (25) podparta jest na swych końcach amortyzatorami (26), a końce obejm zewnętrznych (19 i 20) połączone są przegubowo z jednej strony z korbowodami krótszymi (17 i 18) o zmiennej ich długości, a z drugiej strony z korbowodami dłuższymi (22 i 23) o zmiennej ich długości, których drugie końce połączone są obrotowo z odpowiednimi tarczami kół przekładni (12, 13, 14 i 15) osadzonych na wale napędowym przednim (10) i wale napędowym tylnym (11), a ponadto obejmy zewnętrzne (19 i 20) połączone są przegubowo z wahaczami (33 i 34) połączonymi z siłownikami (35) zamocowanymi w podstawie ramowej (1) urządzenia, natomiast na bieżni (29) zespołu zjazdowego (21) w postaci pasa z włosiem opasującego łukowo rolkę napędową górną (31) i rolkę...
2 PL 198 120 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji, przeznaczone zarówno dla narciarzy początkujących jak i profesjonalistów, a także osób rehabilitowanych, umożliwiające trening tych grup mięśniowych, które pracują przy rzeczywistym zjeździe po stoku oraz rehabilitację poprzez masaż stóp, imitację zjazdu i biegu itp. Znane jest z polskiego opisu patentowego wynalazku nr 181049 urządzenie treningowe dla narciarzy składające się z podstawy ramowej, której główna płaszczyzna jest pochylona w stosunku do dolnej płaszczyzny pod kątem ostrym, przy czym nad podstawą ramową znajduje się podest jezdny zaopatrzony w dywanik sprężysty z włosiem, połączony z tą podstawą obrotowo za pomocą dźwigni, oraz w rolki jezdne. Ponadto w podstawie ramowej zamontowany jest przedni wał napędowy i tylni wał napędowy oraz element sprężysty, stymulujący swobodny ruch nart usytuowany pomiędzy tym podestem a głównym elementem mocującym narty. Urządzenie to wyposażone jest także w zespół napędowy złożony z silnika elektrycznego, przekładni ślimakowej oraz przekładni pasowych przekazujących napęd na tylni wał napędowy, a następnie na przedni wał napędowy oraz elementy napędzające rolki jezdne. Wadą znanego rozwiązania jest mała jego uniwersalność, brak możliwości stosowania różnego sprzętu narciarskiego, niemożliwość wykorzystania go do rehabilitacji, a przede wszystkim stosowania go przez narciarzy początkujących, w tym zwłaszcza dzieci, ponieważ element sprężysty stymulujący swobodny ruch nart ogranicza poruszanie nartami i wymusza na trenującym stałą koncentrację w ich prawidłowym utrzymaniu. Celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia, które będzie umożliwiało wszechstronny trening dla narciarzy z różną prędkością, w tym jazdę po nierównościach o zmiennej wysokości, zmienną w trakcie zjazdu w dowolny sposób, jazdę dla początkujących, trening na każdym rodzaju nart, stworzenie warunków jazdy po śniegu lub powierzchni oblodzonej, jak również rehabilitację wielu narządów człowieka. Istota urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji według wynalazku polega na tym, że ma ono zespół zjazdowy posiadający układ rolek obrotowych ułożyskowanych w obejmach zewnętrznych oraz w belce środkowej tak, że ich osie obrotu leżą w jednej płaszczyźnie o zarysie łukowym, przy czym belka środkowa podparta jest na swych końcach amortyzatorami, a końce obejm zewnętrznych połączone są przegubowo korbowodami krótszymi oraz korbowodami dłuższymi o zmiennej ich długości, których drugie końce połączone są obrotowo z odpowiednimi tarczami kół przekładni osadzonych na wale napędowym przednim i wale napędowym tylnim. Ponadto, obejmy zewnętrzne połączone są przegubowo z wahaczami połączonymi z siłownikami zamocowanymi w podstawie ramowej urządzenia. Z kolei na bieżni zespołu zjazdowego w postaci pasa z włosiem opasującego łukowo rolkę napędową górną i rolkę napędową dolną umieszczone są znaki świetlne imitujące położenie tyczek do jazdy slalomem, a w dolnej części pod tą bieżnią znajdują się dysze nawilżająco-schładzające połączone z agregatem chłodniczym, zaś w przedniej części urządzenia zamontowane jest urządzenie monitorujące oraz kijki podporowe z rękojeściami, a których co najmniej jeden zaopatrzony jest w pulpit sterowniczy połączony elektrycznie z silnikiem napędowym głównym, z silnikiem napędowym rolki górnej lub dolnej, agregatem chłodniczym, znakami świetlnymi, urządzeniem monitorującym, aparaturą diagnostyczną z pulpitem sterowniczym, klimatyzatorem i siłownikami. Korzystnym jest, gdy jedną z rolek napędowych, dolną lub górną, stanowi wał wirnika silnika napędowego, a kijki podporowe połączone są z sobą oraz z kabłąkiem pasem bezpieczeństwa zaopatrzonym na swej powierzchni wewnętrznej w wyłączniki bezpieczeństwa, zaś bieżnia bez końca posiada włosie o długości do 5 cm. Podstawową zaletą wynalazku jest jego uniwersalność umożliwiająca stosowanie nart carvingowych, tradycyjnych, snowboardowych, biegowych i wodnych. Urządzenie może być wykorzystywane zarówno przez trenujących zaawansowanych w jeździe, jak też przez osoby początkujące, uczące się jazdy na nartach. Na urządzeniu tym można również przeprowadzać rehabilitację ruchową stawów skokowych, masaż stóp poprzez oddziaływanie na receptory umieszczone w podeszwie stopy, stymulację krążenia, jak też trening biegowy w różnych pochyłościach, do góry i w dół. Wykonujący rehabilitację może być poddany stałej diagnostyce zdrowia, to jest mierzeniu tętna, ciśnienia krwi i określeniu stanu zdrowia wskutek wysiłku. Urządzenie umożliwia również trening jazdy po muldach o zmiennej wysokości, co służy do trenowania tych grup mięśniowych, które pracują przy rzeczywistej jeździe po stoku. Urządzenie umożliwia także stworzenie na bieżni z włosiem warunków zimowych poprzez rozpylenie wody na niej i następnie zamrożenie jej. Cykl ten może być ciągły, zmienny, przerywany,
PL 198 120 B1 3 a więc zbliżony do rzeczywistych warunków panujących na stoku. Zapewnia ono także bezpieczeństwo treningu, bowiem pasem bezpieczeństwa ogranicza się jego pole i w razie przekroczenia go, co jest równoznaczne z utratą równowagi, wyłączniki bezpieczeństwa wyłączają silnik napędowy główny i silnik napędowy rolki dolnej. Zaletą wynalazku jest również bezpośredni napęd jednej z rolek napędowych, przez co wyeliminowana jest konieczność stosowania dodatkowych przełożeń od silnika głównego. Ponadto, zaletą wynalazku jest to, że na pasie stałym umieszczone jest urządzenie monitorujące, na którym uwidacznia się trening na urządzeniu zsynchronizowany ze światem wirtualnym na ekranie monitora, dzięki czemu można wybrać krajobraz w rzeczywistym terenie na przykład jazdę w Alpach austriackich. Są również słyszalne odgłosy jazdy trenującego. Trening na bieżni z włosiem ze znajdującymi się na niej znakami świetlnymi jest uwidoczniony na monitorze jako jazda pomiędzy tyczkami. W ten sposób trenujący może odtworzyć swoją jazdę i sprawdzić, czy trening zawierał błędy. Stwarza to możliwość prowadzenia na tych urządzeniach zawodów halowych w slalomie. Na urządzeniu monitorującym można również odczytać prędkość jazdy oraz ilość przejechanych kilometrów, jak również pokazać rzeczywistą trasę zjazdu. Mając niezależne napędy przesuwu bieżni z włosiem i szybkości ruchów zespołu zjazdowego, można uzyskiwać różne zmienne warianty podczas odbywania treningu. Nie daje to monotonii treningu, jak też w krótkim czasie można skorygować błędy jazdy. Wszystkie te zalety urządzenia według wynalazku dają trenującemu bezpieczeństwo, poczucie jazdy w warunkach rzeczywistych bez wychodzenia z domu i potrzeby odbywania kosztownych, niebezpiecznych i długotrwałych wyjazdów w góry w poszukiwaniu tras narciarskich. Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku aksonometrycznym z kijkami podporowymi, urządzeniem monitorującym, pasem bezpieczeństwa i klimatyzatorem, fig. 2 - podstawę ramową urządzenia w widoku aksonometrycznym, fig. 3 - przekrój bieżni z włosiem wzdłuż linii A-A pokazanej na fig. 1, fig. 4 - zespół zjazdowy w widoku z góry, a fig. 5 - przekrój zespołu zjazdowego wzdłuż linii B-B pokazanej na fig. 4. Urządzenie według wynalazku składa się z podstawy ramowej 1 z zamocowanym w niej silnikiem napędowym głównym 2, połączonym poprzez reduktor 3 z przekładnią ślimakową 4. Podstawę ramową 1 tworzą belki boczne górne 5 i 6 łukowe i pochyłe, przy czym ich łuk skierowany jest wypukłością ku górze. Ponadto podstawa ramowa 1 posiada poprzeczki dolne 7, belki pomocnicze pionowe 8 oraz belki dolne boczne 9. Na belkach dolnych bocznych 9 umocowane są ułożyskowane wały napędowe: przedni 10 i tylny 11, napędzane silnikiem napędowym głównym 2. Na wale napędowym przednim 10 umocowane są po jednej i po drugiej stronie łańcuchowe koła napędowe 12 i 13, a na wale napędowym tylnym 11 umocowane są również po jednej i po drugiej stronie łańcuchowe koła napędowe 14 i 15. Łańcuchowe koła napędowe 12, 13, 14 i 15 mają jednakową średnicę i wraz z łańcuchami 16 stanowią przekładnie łańcuchowe. Do tarcz łańcuchowych kół napędowych 12 i 13 osadzonych na wale napędowym przednim 10 przymocowane są obrotowo jedne końce korbowodów krótszych 17 i 18 ze zmienną długością, zaś ich drugie końce połączone są obrotowo z obejmami zewnętrznymi 19 i 20 zespołu zjazdowego 21. Natomiast do tarcz łańcuchowych kół napędowych 14 i 15 osadzonych na wale napędowym tylnym 11 przymocowane są obrotowo jedne końce korbowodów dłuższych 22 i 23 ze zmienną długością, a ich drugie końce przymocowane są obrotowo do obejm zewnętrznych 19 i 20 zespołu zjazdowego 21. Zespół zjazdowy 21 posiada układ rolek obrotowych 24 ułożyskowanych w obejmach zewnętrznych 19 i 20 oraz w belce środkowej 25 podpartej na swych końcach amortyzatorami 26. Belka środkowa 25 umieszczona jest pomiędzy dwoma rzędami rolek obrotowych 27 i 28 stanowiących układ rolek obrotowych 24. Zespół zjazdowy 21 wyposażony jest również w bieżnię 29 bez końca z włosiem o długości 3 cm, a także w rolkę napędową dolną 30 i rolkę napędową górną 31, którą stanowi wał wirnika silnika napędowego 32. Ponadto obejmy zewnętrzne 19 i 20 połączone są przegubowo z wahaczami 33 i 34 sprzężonymi z siłownikami 35 zamocowanymi w podstawie ramowej 1. Rolki obrotowe 27 i 28 mają mniejszą średnicę od rolek napędowych górnej 31 i dolnej 30, których czopy zewnętrzne 36 rozmieszczone są na łuku ł" w obejmach zewnętrznych 19 i 20, zaś czopy wewnętrzne 37 rozmieszczone są na takim samym łuku w belce środkowej 25. Bieżnia 29 bez końca z włosiem jest umieszczona na rolkach napędowych górnej 31 i dolnej 30 oraz podparta rolkami obrotowymi 27 i 28, tworząc powierzchnię o zarysie łukowym. Korzystnym jest, gdy odcinek d", utworzony pomiędzy prostą c", łączącą punkty styku bieżni 29 bez końca z włosiem z rolkami napędowymi górną 31 i dolną 30 oraz powierzchnią styku tej bieżni z rolkami obrotowymi 27 i 28 w najwyższym punkcie D" styku bieżni z rolkami, usytuowanym na prostej f prostopadłej do prostej c", wynosi 4 cm. Takie usytuowanie bieżni 29 i rolek obrotowych 27 i 28 umożliwia trening przy użyciu dowolnego sprzętu narciarskiego.
4 PL 198 120 B1 Na bieżni 29 bez końca z włosiem, na całej jej szerokości rozmieszczone są dysze nawilżająco- -schładzające 38 połączone z agregatem chłodniczym 39, które najpierw dostarczają wodę na powierzchnię tej bieżni, po czym zmrażają ją. W przedniej części pasa stałego 40, pomiędzy kijkami podporowymi 41 z pulpitem sterowniczym 42 przy rękojeści 43 z wyłącznikami znajduje się urządzenie monitorujące 44 zsynchronizowane z pracą całego urządzenia, na którym można odczytać prędkość jazdy oraz ilość przejechanych kilometrów. Na monitorze tego urządzenia może być uwidoczniona także rzeczywista trasa zjazdu w terenie. Z kolei do jednego kijka podporowego 41, kabłąka 45 umieszczonego na tylnej osłonie 46 i do drugiego kijka 41 przymocowany jest sztywny pas bezpieczeństwa 47, mający na swej powierzchni wewnętrznej wyłączniki bezpieczeństwa 48. Urządzenie wyposażone jest także w aparaturę diagnostyczną dla trenującego z pulpitem sterowniczym 49 zamocowanym na kijku podporowym 41 oraz w klimatyzator 50 usytuowany w dolnej części urządzenia. Na podstawie ramowej 1 z obu boków znajdują się osłony boczne 51. Na bieżni 29 bez końca z włosiem znajdują się znaki świetlne 52 imitujące położenie tyczek do jazdy slalomem. Działanie urządzenia jest realizowane w dwóch podstawowych wariantach: trenujący znajduje się na bieżni 29 z włosiem bez końca, po czym na pulpicie sterowniczym 42 włącza silnik napędowy główny 2 ustawiając jej pochylenie, po czym włącza silnik napędowy 32 rolki napędowej górnej 31, która przesuwa bieżnię 29 bez końca z włosiem, a ta obraca układ rolek obrotowych 24 i rolkę napędową dolną 31. Trenujący trzymając się rękojeści 43 kijków podporowych 41 rozpoczyna trening wykonując różne ewolucje i ruchy jak przy jeździe ze stoku. Może także trenować jazdę slalomem, ponieważ na bieżni 29 bez końca z włosiem umieszczone są znaki świetlne 52 do takiej jazdy. Nie mając nart można biec pod górę lub w dół, w obuwiu lub bez obuwia wykonując różne ćwiczenia rehabilitacyjne. Trenujący może dobrać do własnej wagi kąt nachylenia i szybkość tej bieżni. Dla osób początkujących, zwłaszcza dzieci, przymocowuje się pomiędzy kijkami podporowymi 41 poziomy kijek podtrzymujący, nie pokazany na rysunku. Trenujący trzymając się go koncentruje się na ułożeniu i podnoszeniu nart, przyzwyczajając się do jazdy po stoku. Urządzenie może być wykorzystywane do treningu na nartach wodnych, wówczas silnik napędowy 32 uzyskuje zadany napęd w kierunku przeciwnym. Cały przebieg swoich ewolucji, ilość przejechanych kilometrów trenujący może oglądać na monitorze urządzenia monitorującego 44 sprawdzając jakie i gdzie popełnił błędy. W przypadku trenowania jazdy po muldach trenujący włącza na pulpicie sterowniczym 42 silnik napędowy główny 2 o zmiennej prędkości, który napędza reduktor 3, przekładnię ślimakową 4 i wał napędowy tylny 11, łańcuchowe koła napędowe 14 i 15, z których napęd poprzez łańcuchy 16 i łańcuchowe koła napędowe 12 i 13 przenosi się na wał napędowy przedni 10. Wówczas od kół łańcuchowych 12-15 poprzez korbowody krótsze 17 i 18 oraz dłuższe 22 i 23 o zmiennej ich długości oraz wahacze 33 i 34 wprawiany jest w ruch przesuwno-wahliwy zespół zjazdowy 21 wymuszający jazdę po muldach. Równocześnie włączony jest silnik napędowy 32, a bieżnia 29 bez końca z włosiem przesuwa się, przy czym jej przesuw można zmieniać podczas treningu. Również w czasie treningu można zmieniać obroty silnika napędowego głównego 2, wydłużać lub skracać długość korbowodów krótszych i dłuższych 17 i 18 oraz 22 i 23 oraz wahaczy 33 i 34. W efekcie uzyskuje się szereg kombinacji jazdy dla trenującego i zadowolenie z treningu, ograniczając do minimum jego monotonność. Na urządzeniu monitorującym 44 można odczytać prędkość jazdy oraz ilość przejechanych kilometrów w danym czasie. W celu zabezpieczenia trenującego przed ułożeniem ciała grożącym utratą równowagi zastosowano sztywny pas bezpieczeństwa 47 z wyłącznikami bezpieczeństwa 48. Każde dotknięcie korpusem trenującego sztywnego pasa bezpieczeństwa 47 powoduje zatrzymanie urządzenia. W obu wariantach w celu przybliżenia trenującemu warunków zimowych można włączyć agregat chłodniczy 39, który poprzez dysze nawilżająco-schładzajace 38 zamraża wodę na całej zewnętrznej powierzchni bieżni 29 bez końca z włosiem utrzymując dowolny stan powierzchni podczas treningu zbliżony do warunków jazdy po zaśnieżonym stoku. Na pulpicie sterowniczym 49 oraz połączonej z nim aparatury diagnostycznej można również odczytać stan zdrowia trenującego - ciśnienie krwi, rytm serca. Z kolei poprzez uruchomienie klimatyzatora 50 nawiewane jest powietrze na trenującego dające uczucie jazdy na wolnym powietrzu, a podczas treningu jazdy po muldach rolki obrotowe 27 i 28 uginają się razem z belką środkową 25, wówczas trenujący opada na bieżnię 29 bez końca z włosiem.
PL 198 120 B1 5 Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji posiadające podstawę ramową zaopatrzoną w zespół napędowy sprzężony mechanicznie z wałem napędowym przednim i tylnym, oraz w zespół jezdny wyposażony w rolki obrotowe przysłonięte matą z włosiem, którego płaszczyzna górna usytuowana jest pod kątem ostrym w stosunku do płaszczyzny dolnej podstawy urządzenia, mający możliwość zmiany swego położenia w płaszczyźnie pionowej, znamienne tym, że ma zespół zjazdowy (21) posiadający układ rolek obrotowych (24) ułożyskowanych w obejmach zewnętrznych (19 i 20) oraz w belce środkowej (25) tak, że ich osie obrotu leżą w jednej płaszczyźnie o zarysie łukowym, przy czym belka środkowa (25) podparta jest na swych końcach amortyzatorami (26), a końce obejm zewnętrznych (19 i 20) połączone są przegubowo z jednej strony z korbowodami krótszymi (17 i 18) o zmiennej ich długości, a z drugiej strony z korbowodami dłuższymi (22 i 23) o zmiennej ich długości, których drugie końce połączone są obrotowo z odpowiednimi tarczami kół przekładni (12, 13, 14 i 15) osadzonych na wale napędowym przednim (10) i wale napędowym tylnym (11), a ponadto obejmy zewnętrzne (19 i 20) połączone są przegubowo z wahaczami (33 i 34) połączonymi z siłownikami (35) zamocowanymi w podstawie ramowej (1) urządzenia, natomiast na bieżni (29) zespołu zjazdowego (21) w postaci pasa z włosiem opasującego łukowo rolkę napędową górną (31) i rolkę napędową dolną (30) umieszczone są znaki świetle (53) imitujące położenie tyczek do jazdy slalomem. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w dolnej jego części pod bieżnią (29) znajdują się dysze nawilżająco-schładzające (38) połączone z agregatem chłodniczym (39), zaś w przedniej części urządzenia zamontowane jest urządzenie monitorujące (44) oraz kijki podporowe (41) z rękojeściami (43), z których co najmniej jeden zaopatrzony jest w co najmniej jeden pulpit sterowniczy (42) połączony elektrycznie z silnikiem napędowym głównym (2), z silnikiem napędowym (32) rolki górnej (31) lub rolki dolnej (30), agregatem chłodniczym (39), znakami świetlnymi (53), urządzeniem monitorującym (44), aparaturą diagnostyczną z pulpitem sterowniczym (49), klimatyzatorem (50) i siłownikami (35). 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że jedną z rolek napędowych (30) lub (31) stanowi wał wirnika silnika napędowego (32). 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że kijki podporowe (41) połączone są z sobą oraz z kabłąkiem (45) pasem bezpieczeństwa (47) zaopatrzonym na swej powierzchni wewnętrznej w wyłączniki bezpieczeństwa (48). 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że bieżnia (29) bez końca posiada włosie o długości do 5 cm.
6 PL 198 120 B1 Rysunki
PL 198 120 B1 7
8 PL 198 120 B1 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.