Электропневматическая система преимущественно для противопролежневого матраца

Электропневматическая система преимущественно для противопролежневого матраца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в конструкциях медицинских противопролежневых матрацев и в испытательных стендах, использующих циклическое силовое воздействие на пациента или объект испытаний по заданной программе . Сущность изобретения: обеспечивается возможность неоднократного перепрограммирования путем быстрой замены программонесущей подвижной пластины без специальной настройки усилия ее прижима к неподвижной пластине без демонтажа последней и пневмомагистралей, связанных с ее ниппелями, а также в улучшении компановочных условий в корпусе и в обеспечении возможности отключения электропитания с длительным сохранением установленного распределения давления в ячейках исполнительного механизма. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ » Ы (21) 5003717/29 (22) 24.09.91 (46) 07,04.93. Бюл. М 13 (76) B.Н. Непокойчицкий, А.В, Непокойчицкий и П,Н. Непокойчицкий (56) Патент Великобритании М 1595417, кл. А 4 М, 1981. (54) ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ПРОТИВОПРОЛЕЖНЕВОГО MATPALfA (57) Использование: в конструкциях меди- . цинских противопролежневых матрацев и в испытательных стендах, использующих циклическое силовое воздействие на пациента

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть применено в конструкциях испытательного -оборудования и медицинской техники, использующих циклическое силовое воздействие на объект испытаний или пациента по заданной программе.

На фиг.1 изображена схема размещения в корпусе элементов электропневматической системы; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — принципиальная электропневматическая схема соединений; на фиг.4 — разрез А — А на фиг.3 с ячейками исполнительного механизма в трех состояниях цикла; на фиг.5 — схема соединения соседних секций; на фиг.6 — схема соединения пневморазъема с тройником; на фиг.7 — конструктивная схема электропневматического усилителя; на фиг.

8 — разрез Б — Б на фиг.7; на фиг. 9— разрез  — В на фиг, 7; на фиг, 10 — 12 три

„„5U „„1807871 А3 (я)з А 61 G 7!057, F 15 В 9/03 или объект испытаний по заданной программее, Сущность изобретения: обеспечивается возможность неоднократного перепрограммирования путем быстрой замены программонесущей подвижной пластины без специальной настройки усилия ее прижима к неподвижной пластине без демонтажа последней и пневмомагистралей, связанных с ее ниппелями, а также в улучшении компановочных условий в корпусе и в обеспечении возможности отключения электропитания с длительным сохранением установленного распределения давления в ячейках исполнительного механизма. 8 з.п. ф-лы, t2 ил. варианта выполнения регулятора давления, Электропневмэтическэя система содержит размещенные в корпусе 1 и подключенные к цепи 2 электропитания двухсекционный компрессор 3 и электродвигатель 4 программного электропневматического усилителя 5, регулятор 6 давления, средства контроля в виде светового сигнализатора 7 и подключенного к нему датчика, например микровыключателя 8, а также исполнительный механизм в виде многосекционного, например пятисекционного. комплекта эластичных ячеек, выполненных в виде баллонов 9 с пневморазъемами 10, ниппелями 11-13 и пневмомагистралями 14-19, соединенными с компрессором 3 через усилитель 5. Усилитель 5 имеет связанную с корпусом 20 электродвигателя 4 неподвижную (при работе системы) пластину 21 с отверстиями 22-24

1807871 и кан,.лами 25 — 27, соединенными ниппелями 28 — 30 с пневмомагистралями 14 — 16, а также связанную с валом 31 электродвигателями 4 программонесущую подвижную (поворотную при работе системы) пластину

32, имеющую со стороны, обращенной к отверстиям 22 — 24, три неполнокольцевых периферийных последовательно размещенных канавки 33 — 35, первая из которых сообщена сквозным окном 36 с атмосферой, вторая выполнена глухой, а третья соединена с

10 центральной канавкой 37, обращенной к отверстию 23, свяэанйому ниппелем 29 и пневмомагистралью 15 с компрессором 3.

При этом пластина 21 размещена с возможностью самоустановки на валу 31 между пластиной 32 и электродвигателем 4 и подпружинена относительно последнего пружиной 38, а каналы 25 — 27 и ниппели 28 — 30 размещены в плоскости, пересекающей, на- 20 пример, под прямым углом вал 31. Корпус

20 электродвигателя 4 снабжен штоком 39, на котором оперто боковым торцом основание 40 микровыключвтеля 8, закрепленной на пластине 21, Микровыключатель 8 уста- 25 новлен с возможностью взаимодействия его нажимного элемента 41 с пластиной 32, для чего на последней имеются выступы 42 и 43, а для фиксации на валу 31 в пазу 44 имеется шпилька 45. Баллоны каждой сек-. ции соединены между собой шлангами (не изображены). Вал 31 (как и усилитель 5) установлен в корпусе 1 под углом к продольной оси Kc ìïðåcñoðà 3, а регулятор 6 закреплен в выполненном в корпусе 1 от- 35 верстии 46 между компрессором 3 и электродвигателем 4. Одновременно система снабжена тройниками 47 для соединения баллонов 9 с пневмомагистралями 14, 16, каждая иэ которых выполнена по меньшей 40 мере с одним боковым вырезом 48 для раз. мещения осевых ниппелей 49 и 50 тройника

47, боковой ниппель 51 которого установлен в пневморазьеме 10, Пластина 32, например, может быть выполнена с канавками 45

33 — 35 с соотношением их угловых протяженностей как 1:3:15, т.е, с угловыми протяженностями 10,30, 150 соответственно.

Регулятор 6 может быть выполнен в виде подпружиненного пружиной 52 клапана 53 50 (фиг.10) или в виде дросселя с корпусом 54 и реэьбовой пробкой 55, причем в корпусе

54 может быть выполнено по меньшей мере . одно отверстие 56 (фиг.11) либо на пробке

55 может быть выполнен по меньшей мере один продольный паз 57(фиг.12), Отверстие

56 пересекает резьбовую поверхность корпуса 54. Пластины 21 и 32 целесообразно выполнить из фторопласта, а для соединения соседних секций, т.е. их соответствующих баллонов 9, служат кнопки 58. Баллоны

9 могут образовывать либо платформу испытательного стенЬ, либо лечебный, напри-, мер противопролежневый, матрац, Электропневматическая система работает следующим образом, При включении цепи 2 электропитания компрессор 3 нагнетает воздух под давлением по пневмомагистрали 15 к электропневматическому усилителю 5 и к регулятору 6, который настраивается на необходимое давление в зависимости от нагрузки на баллоны 9, например, в диапазоне 38 — 60 мм рт.ст., соответствующем нагрузке до 120 кг на пятисекционный матрац, Одновременно приводится во вращение вал 31 электродвигателя 4 совместно с пластиной 32 и шпилькой 45. Канавки 33 и 35 перемещаются, осуществляя поочередно соединение с отверстиями 22 и 24, а канавки 34 и 37 постоянно соединены с отверстием 23 пластины

21, связанным пневмомагистралью 15 с компрессором 3. Таким образом, баллоны 9, связанные пневмомагистралью 14 с отвер-. стием 24 соединяются с компрессором 3 и накачиваются при соединении отверстия 24 с канавкой 35, выдерживаются под давлением, т.е. осуществляют активное воздействие на испытуемый объект или пациента, при соединении отверстия 24 с глухой канавкой 34 и раэрежаются при соединении отверстия 24 с канавкой 33, окно 36 которой сообщено с атмосферой. Баллоны 9, связанные пневмомагистралью 16 с отверстием

22, подвергаются такому же циклу накачки, выдержки и разрежения со сдвигом во времени, определяемом расстоянием между отверстиями 22 и 24 и скоростью вращения вала 31. Соотношение длительности накачки, выдержки и разрежения в пределах цикла определяется программой, заложенной в соотношении протяженностей, расположении, количестве канавок и перемычек между ними, выполненных на пластине 32. Соотно- шение угловых протяженностей канавок

33 — 35, выполненное как 1:3:15, соответствует взрослому пациенту и определено эмпирически как оптимальное bio психологическому воздействию пульсирующего усилия на пациента. В процессе вращения пластины 32 шток 39 препятствует провороту пластины 21, а выступы 42 и 43 взаимодействуют с нажимным элементом

41 микровыключателя 8 в те моменты. когда отверстия 22 и 24 не совпадают с канавками пластины, а находятся между ними, т.е. на перемычках. При этом световой сигнал сигнализатора 7 отсутствует несколько секунд.

Для обслуживающего персонала отсутствие светового сигнала является информацией о

1807871 том, что в этот момент электропитание в цепи 2 может быть отключено с сохранением одного из изображенных на фиг,4, состояний, т.е. распределений давления в баллонах 9, Отключение электропитания це-. 5 лесообразно осуществлять через 11 — 12 ч работы компрессора 3 и электродвигатели 4 во избежание их перегрева. Усилие прижима пластины 21 к пластине 32 пружиной 38 выбирается из условия обеспечения сколь- 10 жения пластины 32 по пластине 21 и обеспечения сохранения распределения давления в течение перерыва между включениями. Для перепрограммирования системы на другой цикл пластина 21 15 отжимается вдоль штока 39 по валу 31 в сторону электродвигателя, удаляется шпилька 45 и пластина 32 свободно снимается с вала 31 с последующей установкой на него другой пластины 32 (с иным выполне- 20 нием канавок 33 — 35) без демонтажа пластины 21 и пневмомагистралей 14 — 16, так как они кратковременно смещаются на незначительное расстояние (до 0,05 мм) и не препятствуют замене пластины 32, а шток 39 не 25 смещается вообще. поскольку он жестко соединен только с корпусом 20 электродвигателя 4, Это позволяет, кроме того, разместить электродвигатель 4 под углом к. продольной оси компрессора 3. а между по- 30. следними закрепить регулятор 6 и за счет такой компановки сократить габариты корпуса без ухудшения технологических условий для замены пластины 32. Выполнение для установки тройников 47 боковых выре- 35 зов и пневмомагистралях обеспечивает предохранение от разъединения пневматических связей, так как сохранение перемычек в стенках пневмомагистралей не допускает выпадения тройников 47; Регули- 40 рование величины давления в системе осуществляется либо изменением прижима клапана 53 пружиной 52 (фиг.10), либо поворотом пробки 55 с изменением рабочей длины винтовой резьбовой канавки, 45 соединяющей вход корпуса 54 с отверстием

56 (фиг.11) или с изменением рабочей длины паза (пазов) 57 (фиг.12), Из вышеизложенного можно сделать вывод, что в заявленной электропневмати- 50 ческой системе достигается технический результат, заключающийся в том, что обеспечивается возможность неоднократного перепрограммирования путем быстрой замены программонесущей подвижной 55 пластины без специальной настройки усилия ее прижима к неподвижной пластине без демонтажа последней и пневмомагистралей, связанных с ее ниппелями, а также в улучшении компановочных условий в корпусе и в обеспечении воэможности отключения электропитания с длительным сохранением установленного распределения давления в ячейках исполнительного механизма, Формула изобретения

1, Электропневматическая система преимущественно для противопролежневого матраца, содержащая размещенные в корпусе и подключенные к цепи электропитания компрессор и электродвигатель программного электропневматического усилителя, регулятор давления и исполнительный механизм в виде комплекта эластичных надувных ячеек с пневморазъемами и пневмомагистралями, соединенными с компрессором через ука- . занный электропневматический усилитель, включающий в себя связанную с корпусом электродвигателя неподвижную пластину, имеющую отверстия и каналы, соединенные ниппелями с пневмомагистралями, и связанную с валом электродвигателя программонесущую подвижную пластину, имеющую со стороны, обращенной к отверстиям неподвижной пластины, последовательно размещенные периферийные канавки, одна из которых соединена сквозным окном с атмосферой, а другая — с центральной канавкой, об ращенной к отверстию неподвижной пластины, связанному с ниппелем, подключенным к компрессору, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что неподвижная пластина установлена между подвижной пластиной и электродвигателем и подпружинена относительно последнего, а выполненные в нем каналы и соединенные с ними ниппели размещены в плоскости, пересекающей вал электродвигателя.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что корпус электродвигателя снабжен штоком для связи с неподвижной пластиной, а электропневматический усилитель— средствами контроля, выполненными в виде сигнализатора и подключенного к нему датчика, основание которого оперто на шток и закреплено на неподвижной пластине с возможностью взаимодействия его нажимного элемента с подвижной пластиной.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что вал электродвигателя установлен под углом к продольной оси компрессора, а регулятор давления закреплен в выполненном в корпусе отверстии между компрессором и электродвигателем, 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена тройниками для соединения ячеек исполнительного механизма с пневмомагистралями, каждая из которых выполнена по меньшей мере с одним боковым вырезом для размещения осевых нип1807871 пелей тройника, боковой ниппель которого установлен в соответствующий разъем, 5. Система поп1,отличающаяся тем, что подвижная пластина выполнена с тремя периферийными канавками с соотношением их угловых протяженностей 1:3:15, причем канавка, размещенная между канав-. ками, соединенными с атмосферой и с компрессором. выполнена глухой, 6. Система поп.1. отл ича ю щая ся тем, что регулятор давления выполнен в виде подпружиненного клепана, 7. Система по п.1, о т л и ч а ю щ э я с я тем. что регулятор давления выполнен в виде дросселя с корпусом и резьбовой пробкой.

5 8.Системапоп.7,отличающаяся тем, что в корпусе выполнено по меньшей мере одно боковое отверстие, пересекающее резьбовую поверхность.

10 9, Система по п,7, отличающаяся тем, что на пробке выполнен по меньшей мере один продольный паз, 1807871