CONTROL DEVICE FOR SUCESSIVELY INFLATING THE INDIVIDUAL CHAMBERS OF A PNEUMATIC SLEEVE

Abstract: A cylindrical body (14) is provided inside a tubular housing, with sealing rings (25,26) at each end. These are also used to secure a sealing membrane (29) around the outside of the body. At one end is an inlet connection (1) and a set of outlet connections (2-11) corresponding to the number of sleeve sections. The body has a set of grooves (33) around it, spaced apart between top and bottom, each with a hole through it, forming connections between the channels and the outlets. All the holes are staggered from each other in a helical arrangement. The channels are covered by the membrane and pressure is applied to each channel in turn. One outlet connection (11) at one end can be used to form a connection with the inlet of another similar unit.

Description: Steuereinrichtung zum successiven Auffüllen von Einzelkammern mit einem gasförmigen Medium Die Die Er-findung betrifteine- Steuereinrichtung zum succes- siven Auffüllen von Einzelkammern mit einem gasförmigen Medium. Solche Einzelkammern können beispielsweise zueiner Manschette zusammengefasste, flexible, schlauchartige Kammern sein. Die solcherart gebildeten Manschetten werden beispielsweise angewendet zur Entstauung von Extremitäten, also beispielsweise von Armen oder Beinen. Hierzu ist erforderlich, dass alle Kammern jeweils nacheinander mit dem gasförmigen Druckmedium gefüllt werden. Hierbei darf jeweils die nächste Kammer erst gefüllt werden, wenn die vorangehende Kammer den gewbnschten Druck erreicht hat. Bekannte Steuereinrichtungen, die ein solches successives Auffüllen der einzelnen Kammern ermöglichen sollen, sind sehr aufwendig und teuer und arbeiten nicht immer befriedigend. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zurgunde eine Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die ausserordentlich einfach im Aufbau ist, absolut zuverlässig arbeitet und bei Beibehaltung der Grundbauelemente Grundbauelemente so erweiterbar ist, dass eine beliebige Anzahl von Kammern in gewünschter Weise gefüllt werden kann. Die Aufgabe ist erfindungsgemäl3 bei einer Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruchs. Hierbei wird ausgegangen von einer Steuereinrichtung nach dem Ge brauchsmuster G 84 15 045.9. Das wesentliche Kennzeichen der hier vorliegenden Anmeldung ist darin zu sehen, dass die Steuereinrichtung nach den Schutzansprüchen des genannten Gebrauchsmusters als Bauelement angesehen-trird, wobei mehrere solcher Bauelemente miteinander verkettet werden, zur Herstellung einer neuen Gesamtsteuereinrichtung, die - aus- den Verketteten einzelnen Bauelementen besteht. Durch die Aneinanderrethung (Verkettung) dieser einzelnen Steuereinrichtungen entsteht eine neue Gesamteinheit, die in beliebiger Weise erweiterbar oder verkleinerbar ist und damit einer beliebigen Anzahl von zu füllenden Kammern auf einfachste Art und Weise angepasst werden kann, ohne dass hierdurch die Steuereinrichtung als solche komplizierter würde und ohne dass die vorteilhafte Wirkung der einzelnen Bauelemente verloren ginge. Zur Verkettung ist lediglich erforderlich, dass der Abluftausgang einer vorangehenden Steuereinrichtung mit dem Zulufteingang der nachfolgenden Steuereinrichtung verbunden wird. Damit ist die Verkettung bereits hergestellt. Es reicht somit aus, die Bauformen der einzelnen Bauelemente dieser Steuereinrichtung, also eine Einzelsteuereinrichtung nach dem genannten Gebrauchsmuster zu beschreiben. Die beschriebene Verbindungsleitung zwischen zwei solcher Steuereinrichtungen oder auch mehreren solcher Steuereinrichtungen muss nicht gesondert gezeichnet werden. Es soll daher nachfolgend eine solche Einzelsteuereinrichtung anhand der beigefügten Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Figur 2 oder B nach Figur 3 (900geschwenkt) bei geschnittenem Hohlkörper. Figur la Perspektivische Darstellung einer Steuereinrichtung Figur 2 Mögliche Ansicht in Richtung des Pfeils C nach Figur 1 Figur 3 Mögliche Ansicht in Richtung des Pfeils C nach Figur 1 Figur 4 Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Figur 3 Figur .5 Teilansicht nach Figur 4 jedoch mit veränderter Vorderseite Figur 6 Ansicht in Richtung des Pfeils D nach Figur 5 In Figur 1 ist eine Steuereinrichtung dargestellt, von der zunächst angenommen werden soll, dass der dort verwendete Steuerkörper der Steuerkörper 14 sein soll, also ein zylinderförmiger Steuerkörper in der Darstellung nach Figur 3-oder Figur 4. Der zylinderförmige Steuerkörper 14 ist- in seiner gesamten Länge überzogen mit einer schlauchartigen Gummihaut als Membran 29 (siehe Figur la). Der solcherart mit der Membran 29 überzogene Steuerkörper 14 ist mit radialem Spiel eingesetzt in einem zum Steuerkörper 14 etwa gleichlangen rohrartigen Hohlkörper 17. Dieser Hohlkörper 17 weist in der Nähe des hinteren Endes eine radial gerichtete Eintrittsöffnung 37 auf, die mit einem Schlauchanschlussstück 41 ausgestattet ist. Schlauchanschlussstück 41 ist über eine Steuerdruckleitung 12 und über nicht näher dargestellte Druckregeleinrichtungen mit der Druckquelle 42 für ein Strömungsmedium verbunden. Der radiale Zwischenraum zwischen der äusseren Qberfläche der Membran 29 und der inneren Oberfläche des Hohlkörpers 17 ist im Bereich der beiden Enden des Hohlkörpers 17 jeweils mit einem O-Ring 25 und 26 abgedichtet. Der Steuerkörper 14 weist auf seiner Oberfläche eine Anzahl ringförmiger Kanäle 33 auf, die von ringförmigen Zwischenstegen 32 begrenzt werden. In Jedem dieser ringförmigen Kanäle 33 befindet sich eine Austritts öffnung 34 und 35, wobei vorzugsweise jede nachfolgende Austrittsöffnung 34 gegenüber der vorhergehenden Austrittsöffnung 34 in Umfangsrichtung etwas versetzt angeordnet ist. An der Stirnseite 22 des Steuerkörpers 14 sind von der Stirnseite her und in Umfangsrichtung verteilt (siehe Figur la und 3) ein Einlassanschluss 1 sowie die Auslassanschlüsse 2 bis 10 angeordnet. Die genannten Anschlüsse 1 bis 10 sind über Längsbohrungen im Steuerkörper 14 Jeweils mit den Austritten 34 und 35 verbunden. So ist z. B (siehe Figur 1) der Einlassanschluss 1 mit dem Austritt 34 verbunden. Der Einlassanschluss 2 ist mit dem in Figur 1 untersten Austritt 35 verbunden usw. Hinter dem letzten ringförmigen Kanal 33 für den letzten Austritt 35, der mit dem Ausslassanschluss 10 verbunden ist, ist im Steuerkörper 14 noch ein weiterer Ringkanal vorgesehen, in welchem eine Mehrzahl von Austritten 36 angeordnet sind, die über zugeordnete Kanäle alle mit dem auf der hinteren Stirnseite 21 angeordneten Auslassanschluss 11 verbunden sind. Dieser Auslassanschluss 11 kann direkt in die freie Atmosphäre 38 führen, oder als Verbindungsstück zu weiteren Einrichtungen dienen, im Ausführungsbeispiel mit einem Schal Idämp feP 43. Bei der Abdichtung über die O-Ringe 25 und 26 ist zu beachten, dass der O-Ring 25 vor dem ersten Austritt, also vor dem Austritt 34, angeordnet ist und der O-R;tZng -26;h-inter dem letzten Austritt, also hinter den Austritten 36, die in den Auslassanschluss 11 führen, angeordnet ist. Hierbei ist es durchaus möglich, auch für die O-Ringe 25 und 26 am Steuerkörper 14 ringförmige Kanäle vorzusehen, wie dies z. B. in Figur 4 dargestellt ist, wodurch eine bessere axiale Fixierung dieser O-Ringe erreicht wird und gleichzeitig durch die Einklemmung der Membran 29 in die Kanäle 30 und 31 eine bessere--Abdichtung der Membran 29 gegenüber dem Steuerkörper 14 erreicht wird. Die Auslassanschlüsse 2 bis 10 sind über geeignete Leitungen jeweils mit einer zugeordneten Einzelkammer 39 verbunden, wobei alle Kammern 39 zu einer Manschette 40 zusammengefasst sind. Diese Einzelkammern können hierbei z. B. ringförmige Schläuche bilden, so dass diese Manschette 40 z. B. über einen Arm oder über ein Bein gelegt werden kann. Der Einlassanschluss 1 ist mit einer Druckquelle 44 verbunden, die geeignet ist, die Kammern 39 und damit die Manschette 40 in gewünschter Weise mit Druckmedium zu füllen. 2 Bei einer Anordnung des Einlassanschlusses 1 und der Auslassanschlüsse 2 bis 10 in der in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellten, stirnseitigen Anordnung kommt es zu Platzschwierigkeiten bei einer grösseren Anzahl von notwendigen Anschlüssen. Die Platzverhältnisse können verbessert werden bei einer Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6. Der dort verwendete Steuerkörper 15 stimmt im wesentlichen in seinem Aufbau mit dem Steuerkörper 14 überein. Er weist jedoch an seiner Stirnseite 19 nicht sofort - wie der Steuerkörper 14 - die gewünschten Anschlüsse auf, sondern dort ist vielmehr eine Anschlussscheibe 16 vorgesehen, die entweder gegen über dem Steuerkörper 15 abgedichet ist, oder mit diesem einstückig ausge'bildet-ist: Die Anschlussscheibe 16 ist hierbei vorzugsweise im Durchmesser grösser als der Steuerkörper 15, so dass einerseits eine grössere Umfangsfläche 20 zur Verfügung steht und andererseits der Hohlkörper 17 von hinten gegen die nun als Anschlag wirkende Anschlussscheibe 16 gegengeschoben werden kann. Hierdurch wird die Montage erleichtert. Es ist nun möglich auf der Umfangsfläche 20 in radialer Richtung eine gewunschte Anzahl der Anschlüsse 1 bis 10 unterzubringen, so dass entweder alle Anschlüsse . ¯dort angeordnet sind oder ein weiterer Teil gewünschter Anschlüsse nunmehr zusätzlich stirnseitig an der Anschlussscheibe 16 vorgesehen werden kann. Aber auch ein anderer Aufbau, etwa nach Figur 2, ist funktionsfähig und problemlos herstellbar. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Steuerkörper 13 als plattenformiger Körper mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Auch der plattenförmige Körper 13 ist umfasst von der Membran 29. Hierbei kann Membran 29 durchaus als Schlauchstück ausgebildet sein, da sich die schmiegsame Membran 29 der Körperform des Steuerkörpers 13 ohne weiters anpasst. Parallel zum Querschnitt können auf einer Seite des Steuerkörpers 13 gerade verlaufende Kanäle eingearbeitet- sein, ähnlich den Kanälen 33 nach Figur 1. Man kann die Darstellung nach Figur 1 auch als eine Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Figur 2 sehen, so dass dann die Figur 1 den Verlauf und die Anordnung der Kanäle 33, wie sie in Figur 2 zu benutzen sind, darstellt. Komplett umlaufende Kanäle sind dann nicht erforderlich. In diesen Kanälen des Steuerkörpers 13 sind wieder die den Anschlüssen 1 bis 10 zugeordneten Austritte 34 und 35 zu sehen in einer Anordnung, die Figur 1 zeigt. Diesen Austritten zugeordnet befinden sich auf der Stirnseite 23 des Steuerkörpers 13 in reihenförmiger Anordnung die Anschlüsse 1 bis 10, so wie in Figur 2 dargestellt. Jeder dieser Anschlüsse 1 bis 10 ist über eine Längsbohrung mit dem zugehörigen Austritt 34 bzw. 35 verbunden. Der letzte Kanal mit den Austritten 36, die dem Auslassanschluss 11 zugeordnet sind, ist in Figur 2 nicht mehr dargestellt. Die Anordnung kann jedoch ebenfalls der Figur 1 entnommen werden, wenn man unterstellt, dass die Figur 1 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Figur 2 darstellt. Die veränderte Körperform des Steuerkörpers 13 macht es sinnvoll auch den Hohlkörper 18 entsprechende der Körperform des Steuerkörpers 13 zu gestalten. Auch hier ist der Innenquerschnitt das Hohlkörpers 18 wieder etwas grösser als die Aussenabmessungen des Steuerkörpers 13, so dass der Zwischenraum wieder im vorderen und hinteren Bereich in der bereits zu Figur 1 beschriebenen Position mit einer Abdichtung versehen sein kann, wobei auch in diesem Fall die Abdichtung durchaus ein O-Ring 27 bzw. 28 sein kann, der genügend elastisch ist, sich der Form des; Steuerkörpers 13 und des Hohlkörpers 18 anzupassen. In Figur 2 ist der Hohlkörper 18 gebrochen gezeichnet, er umfasst zweckmässigerweise den Steuerkörper 13 vollständig, lässt hierbei jedoch die Endquerschnitte ausserhalb der Abdichtung offen. Auch im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Hohlkörper 18 wieder mit einer Eintrittsöffnung 37 ausgestattet in der in Figur 1 dargestellten An ordnung, wobei diese Eintrittsöffnung 37 wieder ein Schlauchanschlussstück 41 aufweist und über eine Steuerdruckleitung 12 mit der bereits genannten Druckquelle 42 verbunden ist. Diese flache Ausführung nach Figur 2 ermöglicht die Ausbildung als Steckmodul und macht ein solches Steuergerät ausserdem auf einfache Weise stapelbar. Die Ausführungnach Figur 2 ermöglicht es ausserdem in besonders vorteilhafter Weise solche Steuergeräte zu Batterien zusammenzufassen und bei Bedarf miteinander zu koppeln. Hierzu wird beispielsweise der an der Stirnseite 24 vorgesehene Auslassanschluss 11 (siehe hierzu Figur 1) über eine Zwischenleitung mit dem Einlassanschluss 1 des nächsten Steuergerätes verbunden. Es söll un die Arbeitsweise eines solchen Steuergerätes beschrieben werden. Damit die Einzelkammern 39 der Manschette 40 in-aufeinander folgender Reihenfolge und mit dem gewünschten Druck aufgeblasen werden können, muss zunächst eine hierzu geeignete Druckquelle 44 mit dem Einlassanschluss 1 beispielsweise des Steuerkörpers 14, verbunden werden. Das von der Druckquelle 44 gelieferte 'Druckmedium tritt dann am Austritt 34 aus und in den zugeordneten Ringkanal ein und dehnt die Membran 29 sobald der Ringkanal gefüllt ist. Durch die Dehnung der Membran 29 kann nunmehr das Druckmedium den ersten ringförmigen Zwischensteg 32 überschreiten und in den nächsten Ringkanal eintreten und dort in den ersten Austritt 35 eintreten und hierbei über den zugeordneten Auslassanschluss 2 die erste Einzelkammer 39 füllen. Da über den Auslassanschluss 3 nun ständig der von der Druckquelle 44 erzeugte Druck wieder abgebaut wird, pflanzt sich das Druckmedium nicht in weitere Ringkanäle fort, da es mangels Druck nicht in der Lage ist die in den übrigen Bereichen anliegende Membran 29 abzuheben. Sobald jedoch die erste Einzelkammer 39 gefüllt ist, -steigt der Druck und es tritt ein Rückstau auf, dér sich über die Auslassöffnung 2 bis in den Ringkanal des zugeordneten Austritts 35 fortsetzt und dort wieder die Membran 29 anhebt, so dass der nächste ringförmige Zwischensteg 32 überschritten werden kann und hierdurch das Druckmedium den nächsten Ringkanal 33 erreicht und dort wieder in den zugeordneten Austritt 35 eintreten kann, so dass wiederum der Druck, diesmal über den Auslassanschluss 3, abgebaut wird solange, bis sich die dem Auslassanschluss 3 zugeordnete Einzelkammer 39 wieder füllt, so dass in der dem Auslassanschluss 3 zugeordneten Leitung wieder ein Druckrückstau entsteht. Bisher sind nun die erste und zweite Einzelkammer nacheinander gefüllt worden. Hierbei hat sich der Druck immer in Richtung der Pfeile 45 (Figur 1 und Figur 2) fortgesetzt. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich nun so oft, bis über den letzten Auslassanschluss 10 auch die letzte Einzelkammer 39 gefüllt ist. Danach wiederholt sich der beschriebene Vorgang noch einmal und es tritt nun das Druckmedium über die Austritte 26, wie dort von den Pfeilen dargestellt (Figur 1), in den Auslassanschluss 11 und von dort ggf. über einen Schalldämpfer 43 in die freie Atmosphäre 38, bzw. in das nächste Einzelsteuer gerät. Zur Einstellung eines gewünschten Druckes der Einzelkammern 39 kann über die Steuerleitung 12 und die Eintrittsöffnung 37 im Hohlkörper 17 bzw. 18 die Membran 29 von aussen mit Steuerdruck beaufschlagt werden. Hierdurch bedarf es eines grösseren Innendruckes um die Membran abzuheben, damit das von der Druckquelle 44 gelieferte Druckmedium jeweils den nächsten Kanal er reicht Mit diesem Steuerdruck ist somit der gewünschte Innendruck der Einzelkammern 39 problemlos einstellbar. Die Einstellung ist hierbei ausserordentlich präzise möglich. Zur einfachen Vervielfachung der Anschlüsse des Steuergerätes werden mehrere Einzelsteuergeräte zu einem Gesamtsteuergerät zusammengefasst. Hierzu wird der Auslassanschluss 11 eines vorhergehenden Gerätes mit dem Einlassanschluss 1 eines nachfolgenden Gerätes verbunden. Hierbei kann das nachfolgende Gerät auch mit dem gleichen Steuerdruck beaufschlagt werden. Im nachfolgenden Gerät läuft dann der gleiche Vorgang ab, wie bereits beschrieben, so dass dann mit dem nachfolgenden Gerät weitere Einzelkammern oder weitere Einzelkammern einer nächsten Manschette jeweils nachfolgerrd gefüllt werden können Zur Druckentlastung der Manschetten ist es bei genügend weicher Membran 29 lediglich erforderlich den Steuerdruck abzusenken oder auf den Wert O zu fahren. Wird eine Membran 29 mit erheblicher Eigenspannung verwendet, reicht dies nicht aus und es muss entweder für eine besondere Entlüftung gesorgt werden oder es muss die Steuerleitung 12 mit einem Vakuum geeigneter Grösse beaufschlagt werden Insgesamt ist es gelungen ein besonders einfaches und absolut funktionasicheres Steuergerät für den gewünschten Zweck zu schaffen. Liste der verwendeten Bezugszeichen 1 Einlassanschluss 2 Einlassanschluss 3 Auslassanschluss 4 Auslassanschluss 5 Auslassanschluss 6 Auslassanschluss 7 Auslassanschluss 8 Auslassanschluss 9 Auslassanschluss 10 Auslassanschluss 11 Auslassanschluss 12 Steuerdruckleitung 13 Steuerkörper 14 Steuerkörper 15 Steuerkörper 16 AnschluBscheibe 17 Hohlkörper 18 Hohlkörper 19 Stirnseite 20 Umfangsfläche 21 Stirnseite 22 Stirnseite 23 Stirnseite 25 O-Ring 26 O-Ring 27 O-Ring 28 O-Ring 29 Membran 30 Kanal 31 Kanal' 32 ringförmige Zwischenstege 33 ringförmige Kanäle 34 Austritt 35 Austritt 36 Austritt 37 Eintrittsöffnung 38 freie Atmosphäre 39 Einzelkammern 40 Manschette 41 5chlauchanschlussstück 42 Druckquelle 43 Schalldämpfer 44 Druckquelle 45 Pfeil

Claims: Schutzanspruch: 1. Steuereinrichtung zum successiven Auffüllen von Einzelkammern mit einem gasförmigen Medium, ge kennzeichnet durch einen Steuerkörper (13,14,15) mit einem Einlassanschluss (1) und einer gewünschten Zahl von Auslassanschlüssen (2-11) für das Medium, wobei mindestens für jeden Auslassanschluss (2-11) im Steuerkörper (13,14,15) ein Kanal mit einem Austritt (34-36) an einer Aussenfläche des Steuerkörpers (13,14,15) vorgesehen ist und wobei jeder Austritt (34-36) von einer alle Austritte (34-36) über deckenden schmiegsamen Abdeckmembran (29) abgedeckt wird, wobei zwei oder mehr Steuerkörper miteinander verkettet sind derart, dass der Auslassanschluss (11) eines vorangehenden Steuerkötrpers mit dem Einlassan schluss (1) eines nachfolgenden Steuerkörpers ver bunden wird.

Inventors: BOSL, HANS, Bösl, Hans
Applicants: BOSL, HANS
Application year: 1985
Main classification: A61H23
IPC codes: A61H23