PL212875B1 - Zespół zjazdowy urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji oraz sposób podpierania bieżni zjazdowej tego zespołu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół zjazdowy urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji oraz sposób podpierania bieżni zjazdowej tego zespołu.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 194583 urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji posiadające podstawę ramową z ułożyskowanymi w niej dwoma wałami napędowymi połączonymi ze sobą za pomocą przekładni pasowej, napędzanej silnikiem elektrycznym oraz usytuowany nad tą podstawą zespół zjazdowy złożony z łukowo usytuowanej względem podstawy ramowej bieżni z włosiem w postaci pasa płaskiego bez końca, opasującego rolkę napędową górną oraz rolkę napędową dolną, pomiędzy którymi znajdują się rolki obrotowo-ślizgowe podpierające przesuwający się po nich pas zjazdowy. Zarówno rolki napędowe jak i rolki obrotowo-ślizgowe ułożyskowane są w obejmach zewnętrznych oraz w belce środkowej, przy czym ich osie leżą w jednej płaszczyźnie o zarysie łukowym z wypukłością zewnętrzną.

Znane jest także z polskiego opisu patentowego wynalazku nr 198120 urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji, którego zespół zjazdowy posiada 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 z 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 dojazdy 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, z 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. W innym wykonaniu tego urządzenia 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.

Z kolei, znane z polskiego opisu patentowego nr 201815 urządzenie do treningu narciarskiego i rehabilitacji posiada zespół napędowy zespołu zjazdowego zaopatrzony w przemiennik częstotliwości, połączony elektrycznie z silnikiem napędowym głównym oraz bezpośrednio z rolką napędową górną lub/i z rolką napędową dolną za pomocą przekładni. Podstawa ramowa tego urządzenia zaopatrzona jest w kółka jezdne, a osłony boczne tej podstawy na swych górnych obrzeżach mają kołnierz usytuowany poprzecznie w stosunku do powierzchni bieżni. W odmianie wykonania tego urządzenia zespół napędowy zespołu zjazdowego zaopatrzony jest w elektrobęben górny opasany wraz z rolką napędową dolną przez bieżnię z włosiem lub elektrobęben dolny lub/i górny opasane są odpowiednio przez bieżnię z włosiem. W kolejnej odmianie tego urządzenia pomiędzy obejmami zewnętrznymi zespołu zjazdowego „ znajduje się płyta ślizgowa bieżni, mająca w przekroju podłużnym kształt łukowy zbliżony do wycinka pierścienia, podparta w każdym narożu amortyzatorami oraz wykonana z materiału o dużej odporności na ścieranie, a jej górna powierzchnia stykająca się z bieżnią jest wypolerowana. Ponadto, w urządzeniu tym, końce obejm zewnętrznych oraz belki środkowej połączone są przegubowo z serwomotorami zamocowanymi w dolnej części jego podstawy ramowej, a obrzeża bieżni zaopatrzone są od spodu w elementy prowadzące, mające w przekroju poprzecznym korzystnie kształt trapezowy, umieszczone w rowkach obwodowych o takim samym profilu jak elementy prowadzące, wykonanych na końcach rolek napędowych lub/i elektrobębnów, lub gdy obejmy zewnętrzne mają na swych wewnętrznych powierzchniach prowadnice szczelinowe o zarysie łukowym, w których umieszczone są obrzeża bieżni. W dalszym przykładzie wykonania tego urządzenia w obejmach zewnętrznych zespołu zjazdowego ułożyskowane są dodatkowe rolki obrotowe usytuowane po zewnętrznych stronach rolek napędowych lub/i elektrobębnów, opasanych taśmą nośną bez końca, a dodatkowe rolki obrotowe opasane są matą bez końca z włosiem, napędzaną wspomnianą taśmą, przy czym średnice rolek obrotowych są mniejsze od średnic rolek napędowych lub/i elektrobębnów.

PL 212 875 B1

Poza tym, w urządzeniu tym, rolki napędowe lub/i elektrobębny lub/i dodatkowe rolki obrotowe mają kształty walcowe, lub też ich końce mają kształt stożków ściętych.

Wszystkie znane dotychczas zespoły zjazdowe urządzeń do treningu narciarskiego i rehabilitacji oraz urządzeń do symulacji jazdy na nartach wyposażone są w dwie rolki obrotowe oraz usytuowane pomiędzy nimi rolki ślizgowo-obrotowe, wszystkie opasane bieżnią zjazdową, bez końca, przy czym obie rolki obrotowe wprawiające w ruch tę bieżnię napędzane są przez wały napędowe poprzez odpowiednie przekładnie uruchamiane silnikiem elektrycznym. Zespoły zjazdowe tych urządzeń wyposażone są z reguły w kilkanaście rolek ślizgowo-obrotowych wymagających dokładnego ich wykonania i ułożyskowania w dwóch ich obejmach zewnętrznych lub w dwóch obejmach zewnętrznych i jednej obejmie środkowej. W czasie pracy urządzenia bieżnia zjazdowa spoczywa na tych rolkach ślizgowo-obrotowych, w wyniku czego jest ona podpierana pomiędzy rolkami obrotowymi wprawiającymi ją w ruch przez rolki ślizgowo-obrotowe.

Takie podpieranie bieżni zjazdowej powoduje, że w czasie pracy urządzenia bieżnia ta wymusza równoczesny obrót kilkunastu rolek ślizgowo-obrotowych oraz ich łożysk, w wyniku którego powstaje duży ich hałas stanowiący znaczne pogorszenie komfortu jazdy osoby trenującej jazdę lub rehabilitowanej. Poza tym wykonawstwo kilkunastu rolek ślizgowo-obrotowych oraz ich ułożyskowanie i montaż jest pracochłonne i kosztowne. Z kolei stosowane w znanych urządzeniach wały napędowe umożliwiające wprowadzenie w ruch obrotowy rolek obrotowych z opasującą je bieżnią zjazdową wykonywane są jako jednolity element walcowy o stosunkowo dużej ich długości, których końcowe czopy ułożyskowane są w konstrukcji nośnej urządzenia. Zamocowane w pobliżu końcy tych wałów napędowych przekładnie przenoszące ruch od silnika elektrycznego na rolki obrotowe, powodują występowanie stosunkowo dużych momentów skręcających oraz bicie poprzeczne, co także jest powodem zwiększonego hałasu w czasie pracy urządzenia oraz skrócenia czasu pracy łożysk tych wałów.

Celem wynalazku i zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie konstrukcji urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji pozwalające na znaczne obniżenie hałasu w czasie jego pracy, a tym samym poprawę komfortu jazdy osoby trenującej oraz poprawy komfortu osób przebywających w pobliżu urządzenia będącego w ruchu. Dalszym celem wynalazku jest opracowanie znacznie prostszej i zwartej konstrukcji urządzenia pozwalającej na obniżenie kosztów jego wytwarzania, oraz poprawa niezawodności jego pracy.

W wyniku przeprowadzenia wielu prób i badań nieoczekiwanie stwierdzono, że całkowite wyeliminowanie w zespole zjazdowym urządzenia kilkunastu ułoży skowanych rolek ślizgowo-obrotowych i zastąpienie ich poduszką powietrzną oraz wykonaniem wałów napędowych jako dwuczęściowych i połączenie ich ze sobą współosiowo za pomocą sprzęgła podatnego pozwoliło na uzyskanie celu według wynalazku.

Zespół zjazdowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że pomiędzy dolną rolką napędową i górną rolką napędową opasanych bieżnią bez końca z włosiem umieszczona jest komora ciśnieniowa, której łukowe boczne ściany połączone są rozłącznie z dwoma obejmami zewnętrznymi konstrukcji nośnej urządzenia, przy czym górny płytowy element tej komory ma wykonane na swej powierzchni otworki przelotowe, a dolny płytowy jej element zaopatrzony jest w układ przewodów rurowych połączonych z dmuchawą lub sprężarką przymocowaną do konstrukcji nośnej urządzenia, wtłaczającą powietrze do komory ciśnieniowej. Komorę ciśnieniową tego zespołu stanowi bryła mająca w przekroju pionowym kształt wycinka pierścienia, wewnątrz której znajdują się żebra usztywniające o zróżnicowanych wymiarach promienia górnego i promienia dolnego, w których są osadzone dolne usztywniające elementy profilowe, przy czym do górnych promieniowych powierzchni żeber usztywniających i ich dolnych promieniowych powierzchni przylegają odpowiednio górny i dolny element płytowy, posiadające identyczne promienie gięcia, przy czym górny perforowany element płytowy na nieperforowanych jego końcach ma krzywizny o promieniach mniejszych od promienia stanowiącego krzywiznę powierzchni perforowanej. Ponadto mechanizm zmiany kąta położenia zespołu zjazdowego wraz z jego bieżnią posiada dwa wały napędowe złożone z dwóch oddzielnych elementów połączonych ze sobą współosiowo poprzez oddzielne sprzęgła podatne z reduktorem, korzystnie ślimakowym napędzającym wał napędowy silnikiem elektrycznym.

Z kolei, istota sposobu podpierania bieżni zespołu zjazdowego urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji według wynalazku polega na tym, że do komory ciśnieniowej umieszczonej pomiędzy dolną rolką napędową i górną rolką napędową opasanych bieżnią zjazdową przylegającą dolną jej powierzchnią w czasie spoczynku urządzenia do górnego płytowego elementu tej komory, perforowanego otworkami przelotowymi wtłacza się korzystnie za pomocą dmuchawy powietrze, które

PL 212 875 B1 poprzez te otworki wypływa na zewnątrz, powodując uniesienie ku górze przylegającej do tego elementu bieżni zjazdowej wytwarzając poduszkę powietrzną o jednakowej jej grubości na całej powierzchni górnego perforowanego płytowego elementu, stanowiącą podporę tej bieżni w czasie jej ruchu wokół obu rolek napędowych.

Wyeliminowanie stosowanych dotychczas w znanych urządzeniach rolek obrotowo-ślizgowych oraz zastąpienie ich poduszką powietrzną wytworzoną przez komorę ciśnieniową pozwoliło na obniżenie hałasu urządzenia o 20-30 decybeli, znaczne ograniczenie awaryjności urządzenia, a także zwiększenie żywotności bieżni zjazdowej poprzez całkowite wyeliminowanie jej bezpośredniego kontaktu z tymi rolkami, przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów wytwarzania urządzenia według wynalazku.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia zespół zjazdowy urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji w widoku z góry, fig. 2 - ten sam zespól zjazdowy w widoku z boku, fig. 3 - ten sam zespól zjazdowy w przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 1 w stanie spoczynkowym urządzenia, fig. 4 - ten sam zespół zjazdowy w przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 1 w czasie pracy urządzenia i przesuwania się bieżni zjazdowej, fig. 5 - komorę ciśnieniową zespołu zjazdowego w widoku perspektywicznym, fig. 6 - tę samą komorę w widoku z boku w kierunku strzałki „K”, fig. 7 - wygiętą łukowo ścianę górną komory ciśnieniowej z otworami wylotowymi powietrza w widoku z góry, fig. 8 - szczegół „S” tej samej ściany górnej w widoku z góry, fig. 9 - tę samą ścianę górną w widoku z boku, fig. 10 - ścianę dolną komory ciśnieniowej z zamontowaną w niej instalacją doprowadzającą sprężone powietrze do tej komory w widoku od spodu, fig. 11 - użebrowaną komorę ciśnieniową w widoku z góry, po zdemontowaniu z niej górnego łukowego elementu płytowego, fig. 12 - tę samą komorę w widoku z przodu, fig. 13 - łukowo wygięte żebro usztywniające komory ciśnieniowej w widoku z przodu, fig. 14 - fragment mechanizmu zmiany kąta nachylenia bieżni zjazdowej w widoku od spodu, fig. 15 - zespół zjazdowy zamontowany w przykładowym urządzeniu do treningu narciarskiego i rehabilitacji z kijkami podporowymi wyposażony w osłony boczne, pas stały i bieżnię zjazdową, którego wał napędowy napędzany jest bezpośrednio poprzez przekładnię pasową przez silnik elektryczny w widoku perspektywicznym, fig. 16 - zespół zjazdowy zamontowany w tym samym przykładowym urządzeniu po zdemontowaniu z niego osłon bocznych i bieżni zjazdowej w widoku perspektywicznym, fig. 17 - zespół zjazdowy zamontowany w drugim przykładowym wielofunkcyjnym urządzeniu do treningu narciarskiego i rehabilitacji wyposażonym w kijki podporowe, pasy bezpieczeństwa, urządzenie monitorujące i klimatyzator w widoku perspektywicznym, a fig. 18 - ten sam zespół zjazdowy zamontowany w tym samym wielofunkcyjnym urządzeniu po zdemontowaniu z niego osłon bocznych i bieżni zjazdowej w widoku perspektywicznym.

Zespół zjazdowy składa się z dolnej rolki napędowej 1, górnej rolki napędowej 2, zamocowanych w obejmach zewnętrznych 3 i 4 ruchomej ramy 5, połączonej przegubowo z konstrukcją nośną 6 urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji, oraz z umieszczonej pomiędzy tymi rolkami napędowymi komory ciśnieniowej 7, opasanej wraz z tymi rolkami bieżnią zjazdową 8 bez końca. Bieżnia zjazdowa 8 w czasie spoczynku urządzenia opiera się o górną łukową perforowaną powierzchnię elementu płytowego 9 komory ciśnieniowej 7, której dolny łukowy element płytowy 10 zaopatrzony jest w układ przewodów rurowych 11, doprowadzających do wnętrza komory ciśnieniowej 7 powietrze wtłaczane przez dmuchawę lub sprężarkę niepokazaną na rysunku, przymocowaną do konstrukcji ruchomej ramy 5. Ponadto zespół zjazdowy tego urządzenia wyposażony jest w mechanizm zmiany kąta jego położenia wraz z bieżnią zjazdową 8, posiadający dwa wały napędowe 12 i 13 złożone z dwóch oddzielnych identycznych elementów 14 połączonych ze sobą współosiowo poprzez oddzielne sprzęgła podatne 15 z reduktorem ślimakowym 16, napędzającym wał napędowy 12 silnikiem elektrycznym 17 (fig. 14). Oba zewnętrzne końce wałów napędowych 12 i 13. zaopatrzone są w tarcze 18 przekładni pasowej lub łańcuchowej 19, przy czym tarcze te połączone są z korbowodami 20 umożliwiającymi zmianę kąta nachylenia bieżni zjazdowej 8 podczas pracy urządzenia. Bieżnia zjazdowa 8 wprawiana jest w ruch obrotowy za pomocą rolek napędowych 1 i 2, przy czym rolka napędowa 2 uruchamiana jest poprzez przekładnię pasową 21 silnikiem elektrycznym 22 (fig. 16). W innym bardziej uniwersalnym wykonaniu urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji niepokazanym na rysunku bieżnia zjazdowa 8 wprawiana jest w ruch obrotowy bezpośrednio przez rolkę napędową górną, którą stanowi zabudowany w niej wał wirnika silnika napędowego, lub też zewnętrzne końce wałów napędowych zakończone są korbowodami również umożliwiającymi zmianę położenia bieżni zjazdowej podczas pracy urządzenia.

PL 212 875 B1

Z kolei, komora ciśnieniowa 7 w widoku z boku ma kształt zbliżony do wycinka pierścienia, którego górną i dolną ścianę stanowią wygięte łukowo elementy płytowe 9 i 10 o zróżnicowanych ich promieniach gięcia identycznych jak promienie R1 i R2 żeber usztywniających 23, umieszczonych wewnątrz tej komory wraz z osadzonymi w nich i usytuowanymi prostopadle do nich elementami profilowymi 24, dzielącymi wnętrze komory ciśnieniowej 3 na prostopadłościenne komory 25.

Zarówno końce promieni R1 żeber usztywniających 23 jak i spoczywającego na nich górnego łukowego elementu płytowego 9 połączone są promieniami R3' o znacznie mniejszych wymiarach od promieni R1', natomiast końce promieni R2 tych żeber, spoczywających na dolnym łukowym elemencie płytowym 10 połączone są z odcinkami prostymi 26. Ponadto górny łukowy element płytowy 9 na swej łukowej powierzchni ma wykonane i symetrycznie rozmieszczone na niej otworki przelotowe 27, usytuowane względem siebie w odległościach L i 1/2L, umożliwiające wypływ powietrza z wnętrza komory ciśnieniowej 7 pod przylegającą do niego bieżnię zjazdową 8 opasującą rolki napędowe 1 i 2. Zróżnicowanie promieni R1 i R3 na górnym perforowanym elemencie 12 powoduje utworzenie pomiędzy nieperforowanymi końcami 28 tego elementu o promieniach R3 i leżącej na jego perforowanej powierzchni o promieniu R1 bieżni zjazdowej 8 szczelin klinowych 29 doprowadzających zasysane z zewnątrz powietrze podczas ruchu tej bieżni.

Z kolei, sposób podpierania bieżni zjazdowej 8 podczas ruchu obrotowego jej rolek napędowych 1 i 2, powodującego ruch tej bieżni polega na tym, że za pomocą dmuchawy lub sprężarki poprzez przewody rurowe 11 wtłaczane jest do komory ciśnieniowej 7 sprężone powietrze, które poprzez otworki 27 stanowiące perforację górnego płytowego elementu 9 tej komory wypływa na zewnątrz, a przez szczeliny klinowe 29 zasysa się powietrze w kierunku ruchu tej bieżni powodując unoszenie ku górze przylegającej do niej bieżni zjazdowej 8, wytwarzając pod nią poduszkę powietrzną 30, stanowiącą podporę tej bieżni w czasie jej ruchu wokół rolek napędowych 1 i 2.

Wytwarzana przez dmuchawę lub sprężarkę warstwa powietrza znajdująca się pomiędzy dolną powierzchnią bieżni zjazdowej 8 i górną powierzchnią perforowanego elementu płytowego 9 komory ciśnieniowej 7 ma ciśnienie większe od ciśnienia atmosferycznego, w wyniku czego w czasie ruchu bieżni zjazdowej 8 jest ona podpierana przez tak wytworzoną poduszkę powietrzną 30. Po wyłączeniu dmuchawy brak powietrza wtłaczanego przez nią do komory ciśnieniowej 7 powoduje opadnięcie bieżni zjazdowej 8 i opieranie się jej o zewnętrzną perforowaną powierzchnię górnego elementu płytowego 9 tej komory.

Zespół zjazdowy według wynalazku wyposażony w komorę ciśnieniową 7 wytwarzającą poduszkę powietrzną 30 może być zastosowany w konstrukcjach dowolnych urządzeń do treningu narciarskiego i rehabilitacji lub urządzeń do symulacji jazdy na nartach wyposażonych w dwie rolki obrotowe opasane znaną bieżnią bez końca.

Claims (5)

1. Zespół zjazdowy urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji składający się z rolek napędowych: dolnej i górnej zamocowanych w obejmach zewnętrznych ramy ruchomej tego urządzenia i opasanych bieżnią bez końca z włosiem, z których jedna wprawiana jest w ruch obrotowy za pomocą silnika elektrycznego poprzez przekładnię mechaniczną oraz z dwóch wałów napędowych napędzanych silnikiem elektrycznym poprzez układ korbowodów i przekładni tworzących mechanizm zmiany położenia bieżni zjazdowej, znamienny tym, że pomiędzy dolną rolką napędową (1) i górną rolką napędową (2) opasanych bieżnią (8) bez końca z włosiem umieszczona jest komora ciśnieniowa (7) przymocowana do ruchomej ramy (5) tego zespołu, przy czym górny płytowy element (9) tej komory na swej powierzchni ma wykonane otworki przelotowe (27), a dolny płytowy jej element (10) zaopatrzony jest w układ przewodów rurowych (11) połączonych z dmuchawą lub sprężarką przymocowaną również do ruchomej ramy (5) tego zespołu, wtłaczającą powietrze do komory ciśnieniowej (7).

2. Zespół zjazdowy według zastrz. 1, znamienny tym, że komorę ciśnieniową (7) stanowi bryła mająca w przekroju pionowym kształt wycinka pierścienia, wewnątrz której znajdują się żebra usztywniające (23) o zróżnicowanych wymiarach promienia górnego (R1) i promienia dolnego (R2), w których są osadzone dolne usztywniające elementy profilowe (24), przy czym do górnych powierzchni żeber usztywniających (23) o promieniu (R1) i ich dolnych powierzchni o promieniu (R2) przylegają odpowiednio górny i dolny element płytowy (9 i 10), posiadające identyczne promienie gięcia (R1) i (R2).

PL 212 875 B1

3. Zespół zjazdowy według zastrz. 2, znamienny tym, że górny perforowany element płytowy (9) na nieperforowanych końcach (28) ma krzywizny o promieniach R3 mniejszych od promienia R1 stanowiącego krzywiznę powierzchni perforowanej.

4. Zespół zjazdowy według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm zmiany kąta jego położenia wraz z bieżnią zjazdową (8) posiada dwa wały napędowe (12 i 13) złożone z dwóch oddzielnych elementów (14) połączonych ze sobą współosiowo poprzez oddzielne sprzęgła podatne (15) z reduktorem, korzystnie ślimakowym (16) napędzającym wał napędowy (12) silnikiem elektrycznym (17).

5. Sposób podpierania bieżni zespołu zjazdowego urządzenia do treningu narciarskiego i rehabilitacji, znamienny tym, że do komory ciśnieniowej (7) umieszczonej pomiędzy dolną rolką napędową (1 i górną rolką napędową (2) opasanych bieżnią zjazdową (8) wtłacza się korzystnie za pomocą dmuchawy powietrze, które poprzez otworki (27) górnego płytowego elementu (9) tej komory wypływa na zewnątrz, a przez szczeliny klinowe (29) zasysa się powietrze w kierunku ruchu tej bieżni, powodując uniesienie ku górze przylegającej do perforowanej części elementu (9) bieżni zjazdowej (8), wytwarzając poduszkę powietrzną (30) stanowiącą podporę tej bieżni w czasie jej ruchu wokół rolek napędowych (1 i (2).