Пристрій для обпирання тіл довільної форми

1. Пристрій для обпирання тіл довільної форми, що містить оболонку з еластичного повітронепроникного матеріалу, наповнювач у вигляді шматочків округлої форми з пінопласту, здатного до перетікання та віддавання і вбирання повітря, та пристрій для регулювання тиску повітря всередині оболонки, сполучений з оболонкою через запірний пристрій, який відрізняється тим, що наповнювач розміщений всередині оболонки, пристрій для ре 3 Серед пристроїв, спрямованих на вирішення згаданої проблеми, слід вказати на ортопедичний матрац за патентом Росії RU 15851 U1, виконаний з декількох опуклих секцій із спіненого матеріалу з тканим покриттям із бавовни, які заповнені шматочками округлої форми з пінополістиролу. Наповнення останніми матрацу сприяє зміні форми матрацу згідно з формою тіла хворого, оскільки пінополістирол здатний до віддавання і вбирання повітря. Крім того, наявність пінополістирольних шматочків, як згадано в опису до RU 15851, забезпечує масаж тіла за усією поверхнею його зіткнення з матрацом. Але при високій щільності наповнювача, на яку вказано на с. 6, 1 абз. знизу, опису до RU 15851, його здатність приймати форму, відповідну тілу, зменшується, оскільки в таких умовах вільне перетікання шматочків наповнювача ускладнено. Спом'янутий недолік в певній мірі виправлений в ортопедичних виробах за патентом Росії RU 66194 U1. Їх конструкція має багато спільного зі згаданою вище, але, на відміну від останньої, матеріал, з якого виготовлені оболонки, є еластичним, а порожнини оболонок наповнені полімерними кульками лише частково. Це, на думку автора корисної моделі, підвищує експлуатаційні властивості виробів. Найближчим за сукупністю ознак та технічною суттю до заявленого є предмет м'якої меблі за патентом Росії RU 2150223 С1. Він містить дві оболонки, верхня з яких виготовлена, наприклад, зі штучної шкіри, править для обпирання на неї, а нижня оболонка, виготовлена з прогумованої тканини, через зворотний клапан сполучена з насосом. Для обмеження зміни вихідної форми верхньої оболонки до останньої закріплені стяжні елементи. Усередині верхня оболонка частково наповнена шматочками здатного до перетікання матеріалу, зокрема - пінополістиролу. Розміри цих шматочків не вказані. Згадано, що шматочки наповнювача займають певну частину максимального об'єму повністю розправленої оболонки, наприклад, 60 %, а об'єм нижньої оболонки в повністю надутому стані складає певну частину максимального об'єму верхньої оболонки, наприклад, 30 %. Ідея полягає в тому, щоб за рахунок підвищення тиску повітря в нижній оболонці компенсувати зменшення об'єму верхньої оболонки, яке має місце внаслідок залишкової деформації шматочків наповнювача в результаті регулярного повторювання операцій навантаження та звільнення від навантаження предмета меблі при його експлуатації. Слід зауважити, що в охарактеризованому виробі, як і у спом'янутому вище виробі за патентом RU 66194, при наявності усередині оболонки з наповнювачем повітря під атмосферним тиском, форма оболонки, яку вона приймає після навантаження, може залишатися лише короткий час. При наступному навантаженні, навіть тілом тієї ж форми, оболонка має адаптуватись до нього за рахунок відповідного перетікання шматочків наповнювача. Саме внаслідок такого частого перетікання, головним чином, відбувається залишкова деформація наповнювача, про яку згадано вище. 57241 4 Зрозуміло, що це явище призводить до погіршення експлуатаційних властивостей виробу. На відміну від RU 66194, у виробі за RU 2150223 зменшення з часом об'єму наповнювача компенсується. Як вже спом'януто, саме для того виріб оснащений додатковою, нижньою, оболонкою, що через зворотний клапан сполучена з насосом. Але наявність двох оболонок, з необхідністю періодичного підвищування тиску повітря в нижній оболонці, ускладнює як виготовлення, так і експлуатацію виробу. Задачею корисної моделі є створення пристрою для обпирання тіл довільної форми з покращеними експлуатаційними властивостями та спрощеною конструкцією. Ця задача вирішується за рахунок створення умов для тривалого підтримання оболонкою з наповнювачем постійної форми, яка відповідає формі тіла останнього навантаження, в тому числі, навіть у разі зняття цього навантаження. Для вирішення поставленої задачі в пристрої для обпирання тіл довільної форми, що містить оболонку з еластичного повітронепроникного матеріалу, наповнювач у вигляді шматочків округлої форми з пінопласту, здатного до перетікання та віддавання і вбирання повітря, та пристрій для регулювання тиску повітря всередині оболонки, сполучений з оболонкою через запірний пристрій, відповідно до корисної моделі згаданий наповнювач розміщений всередині оболонки, пристрій для регулювання тиску повітря в оболонці уявляє вакуумний насос, а розмір шматочків наповнювача прийнятий у межах 1...10 мм. Нами виявлено, що при створенні всередині оболонки з шматочками наповнювача розрідження наповнювач набуває властивості утримувати впродовж тривалого часу форму тіла останнього навантаження навіть після зняття цього навантаження. Тобто, після створення розрідження в оболонці з наповнювачем та наступного навантаження шматочки наповнювача, практично, відразу приймають форму тіла навантаження і залишаються зафіксованими в такому положенні тривалий час, як згадано вище, навіть після зняття навантаження. У разі наступного навантаження тілом такої ж форми користування виробом здійснюється без чергового перетікання шматочків наповнювача. При зміні форми тіла навантаження здійснюється адаптація виробу за рахунок практично миттєвого відповідного перетікання шматочків наповнювача. Як наслідок, інтенсивність такої експлуатації наповнювача, що вимагає як віддавання і вбирання повітря, так і його перетікання, знижується і відповідно зменшується його залишкова деформація та, нарешті, підвищується термін експлуатації виробу. До того ж, розміщення наповнювача в тій же оболонці, що сполучена із пристроєм для регулювання тиску повітря, сприяє спрощенню виготовлення та експлуатації пристрою оскільки, замість двох оболонок у прототипі, в запропонованому пристрої використовується тільки одна. Виявлено, що оптимальний розмір шматочків наповнювача дорівнює 2...4 мм. Доцільно оболонку виконати з неопрену, сучасного різновиду синтетичного каучуку. 5 Як наповнювач доцільно застосовувати пінополістирол або пінополіуретан, що відповідають згаданим вище вимогам. Як запірний пристрій, через який вакуумний насос сполучений з оболонкою, доцільно застосувати звичайний зворотний клапан. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється схематичними кресленнями, де на: Фіг.1 показано поперечний розріз пристрою для обпирання; на Фіг.2 - спрощене зображення поперечного розрізу опори в ненавантаженому стані; на Фіг.3 - те ж після навантаження тілом «Р». На фігурах 2, 3 стрілками показаний напрямок переміщення повітря при роботі вакуумного насосу. Запропонований пристрій містить оболонку 1 та наповнювач 2 усередині. Оболонка виконана з еластичного повітронепроникного матеріалу. Найбільш придатним для виготовлення оболонки є неопрен (neoprene), широко розповсюджений матеріал, особливо, для виготовлення гідрокостюмів. Окрім еластичності та повітронепроникності він ще й водонепроникний та м'який, що також є корисним при експлуатації. Із зовнішнього боку оболонка покрита декоративним шаром 3 з тканого матеріалу, нейлону і т. ін. Як наповнювач 2 застосовуються шматочки пінопласту, такого, який здатний до перетікання, тобто такого, шматочки якого мають властивість вільно пересуватися один відносно одного, та віддавати повітря назовні - при стисненні, і вбирати повітря усередину - при звільненні від стиснення. Наслідком цього є здатність такого матеріалу при навантаженні впродовж тривалого часу утримуватися в деформованому стані, а потім повертати собі початкову форму. Наскільки відомо, в найбільшій мірі цим вимогам відповідають пінополістирол (в тому числі, безпресовий, широко відомий під фірмовою назвою «стіропор») та пінополіуретан. Для найкращого перетікання шматочки наповнювача повинні бути округлої форми і, як було виявлено, мати розмір від 1 до 10 мм, хоча найбільш оптимальним є розмір 2...4 мм. Через отвір (не позначений) та зворотний клапан 4 внутрішній простір оболонки 1 сполучений з вакуумним насосом 5 (Фіг.2). Зворотний клапан може бути вмонтованим як безпосередньо в непо 57241 6 значений отвір в оболонці (Фіг.1), так і в з'єднувальний шланг 6 (Фіг.2, 3). У першому випадку він може бути оснащеним гвинтовим ковпачком 7. Вакуумний насос має бути здатним створювати в оболонці 1 потрібне розрідження, а, саме, як встановлено випробувальним шляхом, тиск повітря має бути рівним від 0,01 до 0,4 МПа, залежно від конкретних функцій, що виконує запропонований пристрій. Змінюючи величину розрідження повітря в оболонці, можна регулювати, від дуже м'якого до твердого, ступінь твердості опори. Якщо оболонка наповнена повітрям повністю, вона максимально м'яка. При створенні розрідження повітря величиною 0,35...0,4 МПа опора набуває тверду зафіксовану форму. Проміжні значення розрідження дають, так би мовити, ефект пластиліну, тобто опора знаходиться в стані, коли зусиллями рук із неї можна виліпити необхідну форму. Проміжні значення розрідження регулюються двома способами: 1) часткове видалення повітря з опори за допомогою вакуумного насосу; 2) частковий впуск повітря через клапан 4 відкриттям на короткий проміжок часу заслінки (не показана) клапану. Необхідно зауважити, що при створенні максимального розрідження повітря вакуумним насосом, воно частково залишається усередині оболонки - у складі наповнювача, не зважаючи на відчуття повної відсутності повітря в неї. Тіло навантаження на фігурі 3 позначено «8». Виготовлення запропонованого пристрою починають з підготовки викрійок з повітронепроникного матеріалу (неопрену) та декоративного шару задуманої форми, за допомогою попередньо підготовлених лекал. Після зшивання викрійок герметизують внутрішні шви, встановлюють запірний клапан 4 та наповнюють оболонку 1 наповнювачем 2 такого об'єму, величина якого залежить від конкретних функціональних вимог до виробу. Кінцевим етапом є герметизація отвору, через який здійснювалось наповнення оболонки, та випробування готового виробу. На фігурі 1 швейні шви мають позначення 9, а внутрішні еластичні гумові й герметизуючі канти, що покривають місця прошиття неопрену по усьому контуру, - 10. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 57241 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601