Многофункциональная мобильная опора-трансформер

Заявляемая полезная модель относится кустройствам типа регулируемых функциональных опор, служащих для размещения и поддержания в устойчивом положении «стоя», или«лежа», или «сидя»людей с ограниченными возможностями по здоровью, в том числе детей с ДЦП, нарушениями функции нижних конечностей, тазобедренного пояса и позвоночника, а также гидроцефалией, параличом конечностей, парезами, патологиями опорно-двигательного аппарата и т.п., и может быть использована в качестве средства реабилитации, профилактики и коррекции патологических поз, как в домашних условиях, так  и медицинских учреждениях.
Из предшествующего уровня техники известен вертикализатор серии BS, предназначенный для постоянного нахождения пользователя в положении «лежа на спине», в том числе в положении «лежа под углом». Устройство содержит терапевтический стол, подголовник с отверстием для лица, поддержку для коленей, дополнительную нижнюю узкую подушку, ножную регулировку, поддержку для бедер, абдуктор, опорную плиту, поддержку подбородка и спины, обивку в виде мягких подушек (supportshop.ru/vertikalizator-dlya-detey-dcp/vertikalizator-bs-200).
Недостатки данной конструкции заключаются в ограниченных функциональных возможностях, а именно, только обеспечение регулирования угла наклона терапевтического стола,  который, в свою очередь, может быть использован для единственного положения пользователя - «лежа». Конструкция недостаточно жесткая, т.к. профильные элементы основания скреплены единственной поперечиной, расположенной сзади, что приводит к деформациям и неустойчивости конструкции спереди, и, как следствие, снижает ее жесткость.
Известна многофункциональная опора, включающая поворотную платформу, изменяющую положение от горизонтального до вертикального, установленную на боковинах, закрепленных на основании, через вершины боковин проходит стержень, являющийся осью вращения платформы, которая имеет элементы фиксации тела ребенка и абдуктор для разделения ног, в нижней части платформы установлен упор для ног, при этом платформа имеет боковые штанги и состоит из трех блоков: спинки, сиденья и подножки, соединенных между собой шарнирами с возможностью бесступенчатого регулирования их положения относительно друг друга и боковых штанг с фиксацией их в выбранном положении; при расположении блоков в одной плоскости с боковыми штангами опора принимает форму кушетки или опоры для стояния, при трансформировании блоков относительно друг друга и боковых штанг принимает форму стула; стержень проходит через вершины боковин, боковые штанги и середину сиденья, боковины дополнительно соединены пластиной; на тыльной стороне опоры находятся стойки, прикрепленные одним концом к подножке с возможностью движения вокруг оси, а другим концом - к боковинам с возможностью движения вдоль горизонтальной прорези, выполненной в боковинах, и возможностью фиксации их в выбранном положении; боковые штанги имеют в верхней и нижней частях направляющие, по которым с возможностью движения и фиксации установлены спинка и подножка; к подножке с возможностью регулирования его положения прикреплен упор для ног, абдуктор установлен на сиденье, спинка снабжена подголовником, установленным с возможностью движения по вертикали, на тыльной стороне сиденья прикреплен рычаг, свободный конец которого при расположении трех блоков платформы в одной плоскости закрепляют в держателе, расположенном на тыльной стороне спинки, а при трансформации платформы в стул свободный конец рычага освобождают из держателя; опора имеет съемный столик, установленный с возможностью движения в горизонтальной плоскости (патент № 134048 на полезную модель «Многофункциональная опора «Трансформер», дата подачи 02.07.2012 г., опубликовано 11.11.2013 г.).
Недостатки известного решения связаны с громоздкостью конструкции из-за выполнения основных элементов из цельного массива дерева, а также сложного поэтапного регулирования и фиксации положения каждой из составных частей поворотной платформы, закрепленной только на осях, что снижает жесткость конструкции, т.к. может привести к перекосам, увеличению трения между сопрягаемыми деталями, их выпучиванию, а также вибрации. В данном случае увеличению жесткости способствовало бы, например, применение узла жесткости в виде патрона.
Пользователя в известном устройстве фиксируют с помощью ремней, размещенных только в верхней и нижней зонах платформы, при этом крепление туловища в срединной части отсутствует, что снижает надежность опоры, конструкция которой не предусматривает возможность присоединения дополнительных, в том числе, регулируемых по высоте, глубине, ширине или углу наклона элементов (вставок). Отсутствуют съемные элементы, что, в свою очередь, не позволяет создать для пользователя более благоприятные и надежные условия.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение жесткости сборно-разборной конструкции и ее сохранение при многократном монтаже.
Заявляемый технический результат достигается тем, что многофункциональная мобильная опора-трансформер, включающая поворотную платформу, через подвижное соединение установленную с возможностью бесступенчатого изменения и фиксации своего положения на упорах, соединенных со снабженным поворотными колесами основанием, и состоящую из трех основных частей, связанных между собой посредством подвижного соединения, согласно полезной модели основание образовано из профильных продольных и поперечных элементов, каждая основная часть поворотной платформы представляет собой каркасную секцию, выполненную из конструкционного профиля с возможностью присоединения дополнительных секций, при этом с тыльной стороны платформы размещены опоры, включая телескопические, которые посредством подвижной связи раскосных кронштейнов соединены с основанием и поворотной платформой, остальные опоры жестко связаны с упорами и основанием.
Все профильные элементы основания и каркасных секций выполнены трубчатыми. Профильные элементы основания выполнены, преимущественно, круглого, а поперечины – круглого, или квадратного, или прямоугольного сечения.
Для каркасных секций применяют конструкционный профиль.
В качестве подвижного соединения/подвижной связи может быть использовано, например, шарнирное соединение, ось вращения и т.п.
Профильные элементы и опоры могут быть выполнены изогнутыми.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где
Фиг. – общий вид многофункциональной мобильной опоры-трансформера;
Многофункциональная мобильная опора-трансформер содержит основание, состоящее из жестко связанных между собой металлических профильных трубчатых элементов: продольных 1, на которых смонтированы поворотные колеса 2, и, по меньшей мере, двух поперечных, например, центральной 3 и задней 4, при этом количество поперечных элементов определяется в зависимости от действующей нагрузки. Профильные элементы основания выполнены, преимущественно, круглого, а поперечины – круглого, или квадратного, или прямоугольного сечения. На центральной поперечине 3  посредством жесткого соединения, например, сварки, установлены вертикальные упоры 5, на которых с помощью подвижного соединения 6 закреплена поворотная платформа (ложе), состоящая из, по меньшей мере, трех основных каркасных секций – верхней (грудной) 7.1, средней (бедренной) 7.2 и нижней 7.3, связанных между собой шарнирными соединениями, обеспечивающими возможность осуществления их поворота относительно друг друга. Благодаря подвижному соединению 6, реализуется возможность изменения угла наклона поворотного ложа в пределах от 90 до 180° относительно горизонтальной поверхности. В качестве подвижного соединения 6 может быть применено или шарнирное соединение, или ось вращения, которая, в свою очередь, может быть установлена в раскосном кронштейне или косынке жесткости. В отличие, например, от балочного кронштейна, который подвергается изгибу, в применяемом соединении стержни работают на растяжение-сжатие, что способствует повышению жесткости.
Основные части поворотной платформы – каркасные секции изготавливают из, например, алюминиевого конструкционного профиля. Благодаря  сложному рабочему сечению профиля повышается сопротивление внешним деформациям (жесткость), т.к. снижаются местные потери устойчивости продольно сжатых стенок при сжатии и изгибе.
Помимо этого, жесткость устройства увеличивается и за счет выполнения поворотной платформы из отдельных каркасных секций, т.к. известно, что для деталей типа плит применяют прочные коробчатые, или двутельные, или ячеистые, или сотовые конструкции.
На средней каркасной секции 7.2 с  возможностью регулирования положения по высоте закреплен съемный бедренный модуль 8, на верхней каркасной секции 7.1. – грудной модуль 9. Модули 8, 9 представляют собой пластины, как правило, вертикально ориентированные. На модуле средней секции размещены боковые съемные ограничители (на чертеже не показаны), снабженные крепежными элементами типа винт-барашек. В состав каждого ограничителя входит изогнутый, например, U-образный кронштейн, один конец которого вставляется в узел жесткости, представляющий собой, крепежную втулку или крепежный стакан, размещенный на задней стороне модуля средней каркасной секции, а на втором конце кронштейна установлен съемный модуль-упор. Кронштейн установлен в узле жесткости – крепежной втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Известно, что изогнутые формы, в частности, сферическая, яйцевидная и тому подобные, а также создание для профильных элементов узлов жесткости увеличивают устойчивость и, следовательно, жесткость конструкции. Фиксация положения боковых ограничителей осуществляется с помощью винтов-барашков. Ширина модуля может быть изменена в зависимости от антропометрических данных пользователя путем перемещения ограничителя на необходимое расстояние.
На боковинах каждой из упомянутых каркасных секций имеются углубления (выемки), в которые вставляются элементы фиксации 10 пользователя на опоре, в качестве которых применяют фиксирующие ремни, регулируемые, как по длине, так и по высоте. Все съемные модули изготовлены, преимущественно, из твердого и/или упругого(эластичного) материала, например, дерева, пластика, композита, влияющих на повышение жесткости конструкции. Модули могут иметь анатомическую форму. При необходимости  пластины укомплектовывают мягкой съемной обивкой 11, которая, в свою очередь, может повторять форму соответствующей пластины. Положение обивки на модуле фиксируется с помощью замковых соединений (на чертеже не показаны): или «велкро», или молний, или кнопок, или крючков и т.п.
В нижней части бедренного модуля, установленного на среднюю  каркасную секцию 7.2, выполнен вырез, в котором размещен съемный абдуктор 12. Положение абдуктора регулируется по высоте относительно съемной подножки 13, установленной под ним на нижнюю секцию 7.3 поворотного ложа. Абдуктор, как правило, также укомплектовывают мягкой обивкой.
На подножке 13 размещены съемные стоподержатели 14 – фиксаторы стоп типа «сандалии». Подножка установлена с возможностью регулирования ее положения по высоте за счет крепежной скобы 15, прикрепляемой к боковине нижней каркасной секции. Положение стоподержателей определяется за счет возможности их перемещения в любом направлении по прорезям, выполненным в съемной  подножке и на самих стоподержателях.
С тыльной стороны платформы расположены опоры. При этом часть опор, например, опоры 16.1, 16.2, с одной стороны,  жестко связаны с поперечиной основания, например, задней 4, с другой стороны – с вертикальными упорами 5. Бесступенчатое регулирование угла наклона поворотной платформы выполняют с помощью других опор-направляющих 17.1 и 17.2, выполненных телескопическими и через подвижное соединение/подвижную связь соединенных, с одной стороны,  с задней поперечиной 4, с другой стороны - с верхней 7.1 и нижней 7.3 секциями соответственно. Такое расположение и крепление опор позволяет равномерно распределить нагрузку и, таким образом, повысить устойчивость и жесткость всей конструкции. В качестве подвижного соединения, посредством которого связаны опоры и поворотное ложе, применяют, преимущественно, шарнирное соединение или иное подобное соединение.
Телескопические опоры  17.1, 17.2 снабжены регулируемыми фиксаторами, в качестве которых применяют, например, винты-барашки. Опоры 16.1, 16.2 могут быть выполнены как прямыми, так и изогнутыми, например, Г-образными, что позволяет увеличить их площадь и, следовательно, усилить способность  сопротивляться внешней деформации. Известно, что жесткость тела зависит от формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.
Повышению жесткости конструкций способствует и рациональная расстановка опор, например, возможно большее сближение опор. При сопоставлении максимальных изгибающих моментов и прогибов имеется большое преимущество двухопорных балок перед консольной по жесткости и прочности. При одинаковых длине, сечении балок и нагрузке максимальный изгибающий момент (а, следовательно, и максимальные напряжения изгиба) в двухопорной балке меньше, чем в консольной (например, Зимняков В.М. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств. ИНФА – М., 2016, 360 с.).
Таким образом, применение опор 16.1, 16.2, 17.1 и 17.2, размещенных на близком расстоянии по отношению друг к другу, увеличивает жесткость конструкции.
В качестве опор 17.1,  17.2 может быть применен упругий элемент в виде блокируемой газовой пружины с запорным механизмом, предотвращающем ее случайное срабатывание. Использование в конструкции упругих (эластичных) материалов, которые переносят деформации без разрушения, т.е. сопротивляются действующей на них нагрузке, способствует повышению жесткости.
При необходимости к опоре-трансформеру может быть присоединен съемный столик (на чертеже не показан) в виде столешницы, с одной стороны которой выполнен  вырез. Столик устанавливают с возможностью регулирования его положения по высоте, глубине и углу наклона относительно поворотного ложа. Крепление столика осуществляется с помощью съемного кронштейна, связанного с конструкционным профилем средней секции. Положение столика фиксируется винтами-барашками.
Столешница может быть снабжена ванночкой для проведения занятий с использованием воды или тренажерами для проведения механотерапии, развития мелкой моторики, укрепления двигательного аппарата.
Помимо этого, столешница может быть укомплектован накладкой, служащей для защиты ее поверхности от повреждений.
Дополнительно к столику может быть присоединена система для фиксации рук пользователя, состоящая из регулируемых по длине ремней/ремешков с манжетами.
На торце каркасной верхней секции, в случае необходимости дополнительно с возможностью регулирования по высоте может быть установлен подголовник (на чертеже не показан). Для регулирования и фиксации положения подголовника в профильном элементе верхней каркасной секции выполнено, по меньшей мере, одно крепежное отверстие.
Подголовник состоит, как и остальные модули,  из пластины и мягкой обивки. Подголовник может иметь анатомическую форму.
Для удержания головы пользователя подголовник дополнительно может быть снабжен ремнем, регулируемым по длине и закрепляемым с помощью разъемных соединений.
Обивку, как правило, изготавливают из текстильных материалов, предпочтительно, прочных, экологичных, натуральных.
Кроме того, подголовник может быть снабжен сменным чехлом из текстильного материала, например х/б.
Заявляемое техническое решение позволяет трансформировать поворотного ложе за счет присоединения дополнительных съемных модулей, в том числе снабженных боковыми ограничителями. В частности, один из таких регулируемых по высоте модулей может быть размещен между бедренным и грудным модулями и закреплен с помощью крепежных и регулировочных винтов (на чертеже не показаны).
Съемные боковые ограничители, как вариант, могут быть реализованы в виде направляющих,  установленных с возможностью перемещения по продольным прорезям, выполненным в модуле. Положение ограничителей фиксируется с помощью винтов-барашков.
Дополнительная съемная секция может быть размещена в зоне голеней/коленей пользователя. Данная секция устанавливается с возможностью  перемещения влево-вправо, вперед-назад, вниз-вверх и фиксируется посредством регулировочных и крепежных винтов, расположенных на конструкционном профиле соответствующих каркасных секций.
Для удержания бедер и нижней части туловища пользователя в правильном положении на опору-трансформер может быть дополнительно установлена съемная секция для бедер, которая закрепляется на соответствующем уровне конструкционного профиля средней каркасной секции. Дополнительная секция может регулироваться по высоте и глубине и фиксироваться с помощью системы крепежных и регулировочных винтов. Регулирование по ширине осуществляется за счет съемных боковых ограничителей.
При необходимости, съемная подножка со съемными стоподержателями может быть заменена на две отдельные съемные подножки со съемными стоподержателями для каждой ноги.
Осуществление полезной модели подтверждается примерами конкретного выполнения.
Все регулировки и подгонки под антропометрические параметры пользователя выполняют с помощью регулировочных крепежных элементов, в основном, винтов-барашков.
Пример № 1.
Устройство используют в качестве вертикализатора. В этом случае все входящие в состав поворотного ложа каркасные секции выставлены вертикально или под углом менее 180° по отношению к горизонтальной поверхности (полу) на одном уровне и образуют единую плоскую поверхность. Угол наклона поворотного ложа регулируется с помощью опор 17.1 и 17.2.
Пример № 2.
При угле наклона поворотного ложа, равного 180° по отношению к горизонтальной поверхности (полу), вертикализатор трансформируется в опору для лежания (кушетку).
Пример № 3.
Трансформация опоры из вертикального или горизонтального положения в положение «стул» осуществляется путем регулирования положения нижней, средней и верхней каркасных секций с помощью опор 17.1, 17.2.
Предлагаемое к защите многофункциональное мобильное устройство может быть использовано для быстрого выведения пользователя из вертикального положения в горизонтальное (лежачее) или из горизонтального/вертикального положения в промежуточное положение «стул». Сборно-разборная конструкция компактна, причем после многократных монтажей/демонтажей сохраняется ее жесткость.