CH690223A5 - Dispositif de tiges mobiles pour le soutien du corps humain - Google Patents

Description

  
 



  La présente invention se rapporte à un dispositif pour le soutien du corps humain tel que décrit dans la revendication 1. 



  Pour une personne soutenue par une surface plus ou moins plate et rembourrée telle qu'un système matelas-sommier ou un siège, il importe d'optimiser les fonctions de sustentation, de confort manométrique, de confort thermique et de confort hygrométrique. 



  Afin de parvenir à cet objectif, pour une personne en position couchée, allongée ou assise, il s'agit de maximiser la surface de soutien du corps humain et de lisser les pics et creux de pression. 



  Une solution décrite dans l'état de la technique réside dans le fait d'utiliser un dispositif de soutien à l'état fluide, par exemple un lit à eau. Avec ce type de dispositif, la personne est en contact direct, par l'intermédiaire d'une fine membrane, avec le fluide. 



  Les dispositifs de l'état de la technique présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. Dû au fait que le contact est quasi direct avec le fluide, le confort hygrométrique ne peut être atteint. Par ailleurs, le contact direct avec une membrane imperméable rend la perspiration difficile. Il est dès lors souhaitable de pouvoir soutenir le corps humain en le mettant en contact avec un système solide tout en bénéficiant cependant des avantages du contact direct avec un corps fluide. 



  Une manière de conférer aux solides des propriétés similaires à celles des fluides dans ce domaine réside dans le fait de les morceler en très fines portions indépendantes dont les points de contact réciproques sont soumis à un très faible coefficient de frottement. 



  Un des objets de la présente invention vise donc à répondre plus adéquatement aux exigences de confort qui peuvent être essentiellement résumées comme suit: 
 
 - Minimiser la contrainte de compression sur les tissus cellulaires, les vaisseaux sanguins et les récepteurs nerveux (Meissner, Paccini, ...)
 - Maximiser le lissage de la compression
 - Permettre l'évaporation de la perspiration insensible
 - Permettre la dissipation de chaleur en excès 



  Etant donné que la pression représente le rapport Force/Surface ou le produit de l'accélération terrestre g par la masse divisé par la surface, pour minimiser la pression moyenne, il importe de maximiser la surface de soutien. La forme de cette dernière doit être ainsi parfaitement complémentaire à celle de la surface de la personne qui est mise en contact avec le dispositif et envelopper toute la demi-surface inférieure (déclive) de celle-ci. 



  Pour minimiser la pression maximale, il faut maximiser le lissage de pression. La surface de contact doit donc être répartie par une matière constituée d'éléments libres de mouvement entre eux afin qu'ils puissent adapter sans contrainte leur agencement dans l'espace à la forme qu'ils doivent assumer. 



  Selon un mode de réalisation de l'invention, l'isolement de la composante verticale de l'effet sustentateur de la pression pneumatique dans les fonctions de matelas et sommier, rendu possible par le dispositif de tiges verticales parallèles placées au travers de trous cylindriques dans un caisson pressurisé, permet d'éviter la résistance au cisaillement et la tension de surface des parois étanches des autres matelas pneumatiques ou à eau. 



  L'optimisation du système matelas-sommier par l'intégration de la fonction matelas au sommier (les tiges jouent le rôle du matelas) permet la suppression du matelas monobloc dont la résistance au cisaillement gène l'adaptation à la forme de l'individu. En effet, un défaut majeur des matelas, par leur résistance au cisaillement, est de gêner la fonction de sommier. 



  L'homogénéité de la force de sustentation selon les deux axes horizontaux, longitudinal et transversal, est obtenue grâce au système de modules indépendants entre eux mais pouvant s'adapter chacun à l'ensemble. 



  L'isolement et l'éloignement entre la surface étanche et la peau, rendu possible par le dispositif de la présente invention, évite ainsi l'inconfort du à la perspiration et la transpiration. 



  La transmission de la force par les tiges mobiles (les pilotis) permet d'éviter le contact de la peau avec une surface imperméable fermée qui rend la perspiration difficile. 



  Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la face supérieure du dispositif est rigide et percée de trous dans lesquels sont placés des seringues dont l'extrémité distale, dirigée vers le bas, est reliée à un système de tubulures connectées en réseau avec un bac étanche contenant le fluide, les tiges mobiles étant constituées par les pistons des seringues. Un dispositif de retenue sous forme de vis en travers de la partie haute de la seringue évite la sortie des pistons non soumis à une charge. 



  Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la densité de tiges est de 2000 tiges/m<2>. 



  Cette réduction de la pression de sustentation, obtenue en augmentant la densité de tiges au m<2>, est rendue possible par le fait que les tiges coulissent directement dans le caisson, ce qui dispense de la nécessité d'installer des pistons et des cylindres, et permet donc de réduire la taille transversale des modules (tige-disque rembourré-butoir-joint étanche). Une telle configuration permet ainsi d'améliorer considérablement le pouvoir d'adaptation à la forme de l'individu. 



  L'invention sera décrite ci-après au moyens des figures suivantes: 
 
   La fig. 1 représente une vue partielle en coupe d'un dispositif de soutien selon l'invention. 
   La fig. 2 représente une vue globale en coupe d'un dispositif de la fig. 1. 
   La fig. 3 montre une vue supérieure (exemple orthogonal) d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention. 
 



  En se référant aux fig. 1 et 2, le dispositif comprend un caisson étanche (8) rempli d'un fluide (6), par exemple de l'eau ou de l'air. La face supérieure (5) du caisson est percée d'une pluralité de trous (9) dans lesquels des tiges verticales (1) peuvent coulisser. Chaque trou (9) étant garni d'un joint (2) pour assurer l'étanchéité  du caisson (5). L'extrémité supérieure de chaque tige (1), destinée à entrer en contact avec une personne, est munie d'un disque (11) sur lequel vient se fixer un rembourrage (4). L'extrémité inférieure de chaque tige (1) est munie d'un plateau (3) et d'un butoir (10) destiné à entrer en contact avec la paroi inférieure du caisson. 



  Le rembourrage (4) peut être en mousse, laine, crin ou coton. L'épaisseur du disque (11) et du rembourrage peut être de l'ordre de 2 cm. 



  Le joint (2) n'est pas nécessairement aussi performant que celui des tiges de soupape dans une culasse de moteur puisque les pressions à contenir sont nettement inférieures. Le joint (2) crée également un effet amortisseur qui réduit l'effet balançoire. 



  La fig. 3 illustre une manière de répartir les tiges sur la surface supérieure du caisson. 



  Le caisson peut être en métal ou en matériau synthétique. 



  La pression est réglée par une pompe et un cylindre d'expansion vertical (non-visibles sur les figures), fermé supérieurement par un piston qui supporte un poids déterminé et interchangeable. 



  Le plateau (3) situé à l'extrémité inférieure de chaque tige vise à empêcher cette dernière de sortir du caisson lorsqu'elle n'est pas soumise à une charge. 



  Outre le butoir (10) mentionné précédemment, le plateau (3) peut également être muni d'un second butoir, placé sur sa face supérieure, afin d'amortir le contact du plateau (3) avec la surface supérieure (5) du caisson. 



  Avec un déplacement de tiges sensiblement égal à 20 cm, on obtient une très bonne uniformité de pression. 



  Pour une personne de 80 kg, avec une densité de l'ordre de 2000 tiges/m<2>, une épaisseur de disque et de rembourrage de l'ordre de 2 cm, on a sensiblement une surface de contact de 1.8 m<2>, soit 1150 tiges sollicitées. Ceci résulte en une pression de contact avec la personne qui est de l'ordre de 0.022 kg/m<2>. 



  L'épiderme et le derme, ainsi que les autres tissus avoisinant sont ainsi soumis à une pression qui est inférieure à la pression de fermeture des artérioles (qui se situe aux environs de 0.042 kg/m<2>) et qui est comparable à la pression de fermeture des capillaires (env. 0.016 kg/m<2>). Cette configuration résulte donc en une amélioration de l'irrigation. Elle évite des pathologies liées à la stase sanguine tel que le décubitus et la thrombose. 



  Il va sans dire que l'invention ne se limite pas aux exemples illustrés précédemment. La répartition des tiges sur la surface supérieure du caisson peut être de type hexagonal tel que dans une brosse. 



  De même, l'invention comprend tout dispositif caractérisé par une pluralité de caissons reliés entre eux par un système de tubulures. 

Claims (10)

1. Dispositif pour le soutien du corps humain, en particulier système matelas-sommier, comprenant une face supérieure qui se situe du côté de la zone de contact avec le corps, au moins un compartiment étanche dans lequel réside un fluide, caractérisé par le fait que sur sa face supérieure, il comprend une pluralité de tiges mobiles adaptées pour se déplacer verticalement.

2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un caisson étanche contenant le fluide, la paroi supérieure dudit caisson étant munie d'une pluralité de trous et de tiges, chacune desdites tiges venant se loger de façon étanche dans chacun desdits trous et agissant sur le fluide à la manière d'un piston.

3.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un caisson ouvert sur sa face supérieure et que la section des tiges soit telle qu'elle permette de disposer les tiges de manière adjacente sur toute la face supérieure du caisson afin de maintenir son étanchéité.

4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'au moins un compartiment étanche et souple repose sur le fond du caisson, l'extrémité inférieure de chaque tige entrant en contact avec la surface supérieure dudit compartiment.

5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que des moyens de retenues se situent à l'intérieur du compartiment étanche et souple afin de limiter son gonflement local.

6.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sa face supérieure est rigide et percée de trous dans lesquels sont placés des seringues dont l'extrémité distale, dirigée vers le bas, est reliée à un système de tubulures connectées en réseau avec un bac étanche contenant le fluide, les pistons des seringues faisant office de tiges, un dispositif de retenue sous forme de vis en travers de la partie haute de la seringue évite la sortie des pistons non soumis à une charge.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les tiges ont un diamètre de 6 mm et supportent un poids de 80 kg, la densité des tiges étant d'au moins 2000 tiges/m<2>.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il a la forme d'un siège.

9.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs compartiments étanches reliés entre eux par un système de tubulures.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il ne comprend pas de matelas ou tout autre objet de fonction similaire.